2. Акумуляція енергії відбувається у вигляді енергії макроергічних зв’язків АТФ, ГТФ, ЦТФ, КФ.
3. Використання енергії. Незалежно від умов існування організму можна виділити 3 напрямки, за котрими відбувається використання енергії макроергічних сполук:
- процеси самовідновлення; ККД цих процесів складає 25-35% (без врахування ККД синтезу АТФ, котрий складає близько 50%), решта енергії макроергів перетворюється на вторинне тепло й виділяється з організму.
- робота механізмів активного транспорту проти градієнтів концентрацій – натрій-калієва помпа зовнішньої клітинної мембрани, кальцієва помпа СПР, всмоктування в кишківнику, реабсорбція та секреція в ниркових канальцях. ККД – близько 20%.
- механічна робота скелетних та гладких м’язів.
Отже, за відсутності виконання зовнішньої роботи, вся ернергія, що використовується організмом, перетворюється на тепло і виділяється з організму. Процеси біосинтезу речовин спряжені з процесами їх розпаду, котрі йдуть з вивільненням енергії у вигляді тепла; йонні помпи створюють градієнти концентрації, за якими надалі йони рухаються пасивно, що супроводжується виділенням енергії у вигляді тепла; робота серця йде на подолання опору судин Ù виділення енергії у вигляді тепла.
Тому, виділення тепла з організму проходить у вигляді тепла (первинного та вторинного).
Методи визначення енерговитрат організму:
1. Пряма калориметрія. Дослідження проводять за допомогою спеціальних пристроїв – калориметрів, які не допускають втрати тепла в зовнішнє середовище (а саме в цьому й полягає технічна складність методу). Прилад має подвійні стінки, між якими по системі посудин рухається рідина. Організм, який знаходиться в калориметрі, виділяє тепло Ù рідина в трубах нагрівається. Розрахунок енерговитрат проводять за формулою:
, де
Q – тепловтрати організму;
m – маса рідини в трубах;
с – питома теплоємність рідини;
t1 – t2 – різниця температури рідини за час дослідження.
Оцінка енерговитрат за виділенням тепла із організму можлива, тому що вся енергія, яка використовується організмом, перетворюється в тепло і виділяється з організму у вигляді тепла (якщо не виконується зовнішня механічна робота).
2. Непряма калориметрія. Енерговитрати організму розраховують за його газообміном (за використанням кисню та виділенням вуглекислого газу). Правильність такого підходу є доведеною, тому що енергія поживних речовин звільняється в організмі людини, головним чином, в ході процесів аеробного окисного фосфорилювання; саме на ці процеси іде поглинений організмом О2, саме в ході цих процесів утворюється СО2, який виділяється з організму).
Визначення енерговитрат організму методом непрямої калориметрії включає наступні етапи:
а) визначення поглинання О2 та виділення СО2 організмом за певний час. Частіше всього розрахунки проводять, виходячи із різниці складу атмосферного (вдихуваного) та видихуваного повітря (у %) та величини ХОД. Для цього необхідно зібрати видихуване повітря в замкнуту ємність і визначити його газовий склад; визначають також ХОД;
б) розрахунок дихального коефіцієнту (ДК):
, де
Vо2 – об’єм О2, що був поглинений організмом за певний час;
Vсо2 – об’єм СО2, що був виділений організмом за той самий час.
Величина ДК в звичайних умовах змінюється від 0,7 до 1,0 і залежить від виду поживних речовин, які окиснюються в організмі. При окисненні вуглеводів ДК = 1,0; білків – 0,8; жирів – 0,7. при змішаному окисненні поживних речовин ДК частіше всього коливається в межах від 0,8 до 0,85.
в) визначення за таблицями калоричного коефіцієнту кисню (ККО2). Його визначають виходячи із величини ДК. ККО2 вказує, яка кількість енергії вивільняється в організмі при вживанні ним 1л О2 при даному ДК. Таким чином, розмірність ККО2 – ккал/л О2.
г) розрахунок енерговитрат організму за певний час проводять, виходячи із:
- об’єму кисню, який організм використав за цей час (Vо2);
- ККО2.
Розрахунки проводять за формулою:
.
Енергетична цінність різних поживних речовин різна; в розрахунку на 1г речовини вона складає:
- жири = 9,3 ккал (39кДж);
- білки = 4,1 ккал (17кДж);
- вуглеводи = 4,1 ккал (17кДж).
Тобто, енергетична цінність жирів більше, ніж в 2 рази перевищує енергетичну цінність вуглеводів і білків.
На окиснення 1г жиру використовується більше, ніж в 2 рази більше О2, ніж на окиснення 1г вуглеводів. Тому величина ККО2 змінюється при окисненні різних речовин на незначну кількість (від 4,69 ккал/л при ДК = 0,7 до 5,05 ккал/л при ДК = 1,0). Тому, при визначенні енерговитрат методом непрямої калориметрії нерідко обмежуються визначенням поглинанням О2 (технічно це набагато простіше, ніж визначення виділення СО2; поглинання О2 можна визначити, наприклад, по спірограмі) і середнього по величині ДК (0,82 – 0,85).
Необхідно пам’ятати, що ДК не завжди залежить від виду окиснених в організмі речовин:
- він підвищується (може бути більшим від 1,0) при довільній гіпервентиляції Ù із організму виділяється СО2 крові;
- ДК стає більшим за 1,0 безпосередньо після фізичного навантаження, внаслідок того, що із м’язів в кров виділяються недоокиснені продукти метаболізму і витісняють СО2 із бікарбонатів; зате пізніше ДК різко знижується і може стати меншим 0,7 (0,6 – 0,5) внаслідок відновлення лужного резерву крові (бікарбонатів).
... ростумає вигляд: 1) логаріфмічної кривої; 2) S-подібної кривої; 3) одновершинної кривої. 255. Який спосіб регенерації лежить в основі відновлення частин рослин при їх природному зношуванні? 1) фізіологічна регенерація; 2) травматична регенерація. 256. Поділ поляризованої меристематичної клітини на дві нерівні дочірні називається: 1) відновлюючим; 2) диференціюючим. ...
... біологічний вік визначається рентгенологічним методом за кількістю острівців та ядер окостеніння. Невідповідність між біологічним та календарним віком дитини може вказувати на наявність патології або несприятливих умов для благополучного розвитку та функціонування систем організму. Соціалізація та її значення в становленні особистості Дитина розвивається не лише як представник біологічного ...
... можна залишати без догляду, доки її не огляне лікар, оскільки у неї не виключається розвиток негативних процесів, які можуть призвести навіть до зупинки серця. Тема – 2.1.10. Правові основи безпеки життєдіяльності Становлення суверенної України повинно супроводжуватися створенням безпечного стану довкілля, виробництва, побутових умов для життєдіяльності людини. Основне місце в цьому процесі ...
... і пещерні тіла, які при наповненні їх кров`ю утворюють бугри або цибулини. Від наповнення кров`ю цибулин основа головки набухає, що перешкоджає витяганню статевого органу із піхви самки. Від цієї анатомічної особливості слідує те, що собаки не можуть іноді розійтися відразу ж після статевого акта - відбувається склещування. Тому у собак статевий акт називають в`язкою. Передня частина статевого ...
0 комментариев