(παλαιωμένο syn.: αναπνευστικός λόγος, αναπνευστικός λόγος) - η αναλογία του όγκου του διοξειδίου του άνθρακα που απελευθερώνεται από το σώμα (όργανο, ιστός) (VCO 2) προς τον όγκο του οξυγόνου που απορροφάται κατά το ίδιο χρονικό διάστημα (VO 2). Ο ορισμός του D. να πραγματοποιήσει στη μελέτη των χαρακτηριστικών της ανταλλαγής αερίων (βλ.) και ενός μεταβολισμού και ενέργειας (βλ.) σε ζώα και φυτικούς οργανισμούς.
Ο ορισμός του D. to. είναι επίσης σημαντικός στη μελέτη της εξωτερικής αναπνοής. Πολλοί τύποι για τον υπολογισμό της σύνθεσης του κυψελιδικού αέρα περιλαμβάνουν την τιμή του D. to. Εφόσον υπάρχει μια ορισμένη σχέση μεταξύ της τιμής του D. to. μπορεί να κριθεί με βάση τη σχέση αερισμού-αιμάτωσης. Έχει διαπιστωθεί ότι οι τιμές D. προς. για τον αέρα που εκπνέεται από τον άνω και κάτω λοβό των πνευμόνων είναι σημαντικά διαφορετικές λόγω της ανισότητας των αναλογιών αερισμού-διάχυσης.
Η σύγκριση του D. με τον αριστερό και τον δεξιό πνεύμονα σε μια ξεχωριστή βρογχοσπιρομέτρηση βοηθά να κριθούν χαρακτηριστικά αερισμού και ανταλλαγής αερίων σε καθένα από αυτά. Ο ορισμός του D. σε διαφορετικά μέρη του εκπνεόμενου αέρα χρησιμοποιείται για μια εις βάθος μελέτη ορισμένων πτυχών της εξωτερικής αναπνοής.
Στους ανθρώπους και τα ζώα, το D. έως. στην οξείδωση του άνθρακα των υδατανθράκων, και η οξείδωση του υδρογόνου που περιέχεται στους υδατάνθρακες σε νερό παρέχεται από το οξυγόνο που περιέχεται στο μόριο του υδατάνθρακα. Τα μόρια γραμμαρίων διαφόρων αερίων (στην περίπτωση αυτή, οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα) καταλαμβάνουν ίσους όγκους στην ίδια πίεση και θερμοκρασία, επομένως, κατά την οξείδωση των υδατανθράκων, το D. έως. ισούται με 1. Κατά την οξείδωση των λιπών, το μόριο του οποίου περιέχει πολλά άτομα υδρογόνου και λίγα άτομα οξυγόνου, η κατανάλωση οξυγόνου σχετίζεται επίσης ποσοτικά με το σχηματισμό νερού από το υδρογόνο που περιέχεται στα λίπη. Ως αποτέλεσμα, ο όγκος του διοξειδίου του άνθρακα που σχηματίζεται στο σώμα (και απελευθερώνεται) κατά την αφομοίωση των λιπών είναι μικρότερος από τον όγκο του οξυγόνου που καταναλώνεται. Κατά την οξείδωση των λιπών το D. to. ισούται με 0,70-0,72. Οξείδωση πρωτεϊνών, ως αποτέλεσμα της οποίας, εκτός από το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα, σχηματίζονται αζωτούχες ενώσεις, που απελευθερώνονται από το Ch. αρ. με ούρα, αντιστοιχεί στην τιμή του Δ. προς., ίση με 0,80-0,82.
Η ποσότητα της πρωτεΐνης που οξειδώνεται στο σώμα καθορίζεται από τα αζωτούχα προϊόντα της αποσύνθεσής της που απεκκρίνονται στα ούρα. Δεδομένης αυτής της τιμής (σε κατά προσέγγιση υπολογισμούς, μπορεί να αγνοηθεί), σύμφωνα με τον Δ. να καθορίσει το μερίδιο συμμετοχής στην αφομοίωση των λιπών και των υδατανθράκων. Η ποσότητα ενέργειας (σε χιλιοθερμίδες) που απελευθερώνεται στο σώμα κατά την κατανάλωση 1 λίτρου οξυγόνου (το λεγόμενο θερμιδικό ισοδύναμο οξυγόνου) κατά την οξείδωση των υδατανθράκων είναι 5,05, τα λίπη - 4,69, οι πρωτεΐνες - 4,49.
Το Δ. έως αλλάζει τακτικά ανάλογα με την τιμή του θερμιδικού ισοδύναμου οξυγόνου (πίνακας).
Τραπέζι. Αλλαγή στην τιμή του αναπνευστικού συντελεστή ανάλογα με την τιμή του θερμιδικού ισοδύναμου οξυγόνου
Εάν η διατροφή περιλαμβάνει υδατάνθρακες, λίπη και πρωτεΐνες, το D. to. κυμαίνεται μεταξύ 0,8-0,9. Με την κυρίαρχη διατροφή με υδατάνθρακες, το D. έως. είναι 0,9-1. με την υπερβολική κατανάλωση υδατανθράκων και τη μερική μετάβασή τους στο σώμα σε λίπη (για παράδειγμα, κατά την πάχυνση χοίρων, χήνων), το D. σε. μπορεί να φτάσει το 1,2-1,4. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι κατά τη μετάβαση των πλούσιων σε οξυγόνο υδατανθράκων σε λίπη φτωχά σε οξυγόνο, μέρος του διοξειδίου του άνθρακα που απελευθερώνεται από το σώμα σχηματίζεται με τη συμμετοχή του οξυγόνου που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας και όχι μόνο απορροφάται στους πνεύμονες από τον εισπνεόμενο αέρα. Παρόμοια αύξηση του D. σε., αλλά λιγότερο έντονη, παρατηρείται σε άτομα που αποκαθιστούν το φυσιολογικό τους βάρος μετά από μερική ή πλήρη ασιτία. Το αντίθετο φαινόμενο - μείωση του D. έως. - παρατηρείται κατά τη διάρκεια της πείνας και κατά τη διάρκεια της χειμερίας νάρκης. Κατά τη διάρκεια μυϊκής εργασίας μέτριας δύναμης, κατά τη λεγόμενη. σταθερής κατάστασης, όταν η κατανάλωση οξυγόνου αντιστοιχεί στις ανάγκες του σώματος για αυτό, η Δ. σε. λόγω της αυξημένης αφομοίωσης των κατά κύριο λόγο υδατανθράκων συνήθως αυξάνεται, ανέρχεται σε 0,9-1. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια πολύ μακράς εργασίας, που σχετίζεται με μείωση των αποθεμάτων υδατανθράκων στο σώμα, το D. to. αρχίζει να μειώνεται, γεγονός που υποδηλώνει μια σταδιακά αυξανόμενη χρήση λιπών.
Εκτός από τη φύση των οξειδωμένων ουσιών, ένας αριθμός φυσικών παραγόντων επηρεάζει την ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα που απελευθερώνεται. και χημ. παράγοντες που δεν σχετίζονται με τις διαδικασίες οξείδωσης. Οι διαταραχές αερισμού που εντοπίζονται συχνά στην κλινική ανήκουν στην πρώτη (βλ. Αναπνοή ). Έτσι, ο υπερ-αερισμός, μειώνοντας τη μερική πίεση του διοξειδίου του άνθρακα στον κυψελιδικό αέρα, συμβάλλει στη σημαντική έκπλυση του από το αίμα και αυξάνει τον D. έως. . παράγοντες περιλαμβάνουν τη συσσώρευση στο αίμα ατελώς οξειδωμένων μεταβολικών προϊόντων (σώματα ακετόνης, γαλακτικό οξύ κ.λπ.), τα οποία αλλάζουν την οξεοβασική ισορροπία προς οξέωση (βλ.) και δημιουργούν συνθήκες για την εκτόπιση του διοξειδίου του άνθρακα από το αίμα (βλ. Οξύ -βασική ισορροπία).αλκαλική ισορροπία). Επιπλέον, η εντατική μετάβαση λιπών και πρωτεϊνών σε υδατάνθρακες (στο διαβήτη) ή υδατανθράκων σε λίπη (στην παχυσαρκία) επηρεάζει επίσης την απελευθέρωση διοξειδίου του άνθρακα και, κατά συνέπεια, την τιμή του D. to.
Ο ορισμός του D. για να πραγματοποιείται επίσης σε έρευνες ανταλλαγής αερίων χωριστών σωμάτων και υφασμάτων. Σχετικά με τα όργανα D. έως. στις συνθήκες ενός ολόκληρου οργανισμού μπορούν να κριθούν από την περιεκτικότητα σε οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα στο αρτηριακό αίμα και στο φλεβικό αίμα που ρέει από αυτά τα όργανα. Το D. προς. στην περίπτωση αυτή ισούται με την αναλογία της διαφοράς μεταξύ της περιεκτικότητας σε τάση διοξειδίου του άνθρακα στο φλεβικό και το αρτηριακό αίμα προς τη διαφορά μεταξύ της περιεκτικότητας σε οξυγόνο στο αρτηριακό και το φλεβικό αίμα:
Έλαβε έτσι. τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ορισμένα χαρακτηριστικά και ευρύτερα όρια διακυμάνσεων σε διαφορετικά όργανα σε σύγκριση με το σώμα ως σύνολο (Δ. έως. απομονωμένοι ιστοί - βλέπε Βιολογική οξείδωση).
Κλινική μελέτη του αναπνευστικού πηλίκου. Σε μια σφήνα, η εξάσκηση του επιπέδου του Δ. έως δεν χαρακτηρίζει πάντα την πορεία των οξειδωτικών διεργασιών σε έναν οργανισμό και τον χαρακτήρα των οξειδωμένων ουσιών αφού σε μια έρευνα ανταλλαγής αερίων δεν ορίζεται η κατανάλωση οξυγόνου και η απορρόφησή του. Η απορρόφηση του οξυγόνου καθορίζεται από την ποσότητα του, η οποία διεισδύει από τον κυψελιδικό αέρα στο αίμα των πνευμονικών τριχοειδών αγγείων και η κατανάλωση καθορίζεται από τη συμμετοχή του σε βιοχημικές αντιδράσεις οξείδωσης. Υπό κανονικές συνθήκες, δεν γίνεται διάκριση μεταξύ αυτών των όρων, αφού η απορρόφηση και η κατανάλωση οξυγόνου είναι σχεδόν ίδιες.
Η ασυμφωνία μεταξύ απορρόφησης και κατανάλωσης εμφανίζεται κατά τη μετάβαση από την αναπνοή ατμοσφαιρικού αέρα στην αναπνοή καθαρού οξυγόνου, όταν μια πρόσθετη ποσότητα του διαλύεται στο πλάσμα του αίματος και στους ιστούς χωρίς ισοδύναμη αύξηση της κατανάλωσης στην αναπνοή των ιστών, καθώς και με μια απότομη αλλαγή στην η χωρητικότητα του αίματος σε οξυγόνο ή μια αλλαγή στις συνθήκες κορεσμού του αίματος με οξυγόνο στους πνεύμονες.
Η ίδια η μέθοδος μελέτης της ανταλλαγής αερίων μπορεί να αλλάξει σημαντικά τον αερισμό τόσο προς την κατεύθυνση της αύξησης όσο και της μείωσης του. Επομένως, το μέγεθος του D. σε., προσδιορίζεται βραχυπρόθεσμα σε σφήνα. τα πειράματα δεν μπορούν να θεωρηθούν αξιόπιστα. Ο υπάρχων εξοπλισμός επιτρέπει τον ορισμό της ανταλλαγής αερίου μόνο στην απορρόφηση οξυγόνου και κατά τον υπολογισμό της κύριας ανταλλαγής (βλ.) Η D. προς. αναλαμβάνει υπό όρους τη μέση τιμή της (0,82-0,85). Τα αποτελέσματα που λαμβάνονται είναι παρόμοια με αυτά που δίνονται από τους υπολογισμούς της τιμής του D. έως. σύμφωνα με την απελευθέρωση διοξειδίου του άνθρακα.
Έτσι, μόνο υπό ορισμένες συνθήκες, η επίδραση των οποίων δεν μπορεί πάντα να ληφθεί υπόψη, η εικόνα D. to. αντικατοπτρίζει πραγματικά τη φύση των ουσιών που υφίστανται οξείδωση. Επομένως, τα δεδομένα για το D. to. σε διάφορες ασθένειες είναι αντιφατικά. Έτσι, με παραβιάσεις του μεταβολισμού των υδατανθράκων ή του λίπους D. έως. μπορεί να κυμαίνεται από 0,5 έως 1. Σε θυρεοτοξίκωση και εγκυμοσύνη παρατηρούνται διάφορα μεγέθη D. έως.
Οι αλλαγές του D. σε καρδιακή ανεπάρκεια, προφανώς, συνδέονται με αλλαγές στον αερισμό.
Κατά τον προσδιορισμό της βασικής ανταλλαγής D. σε. σχεδόν στο 100% των περιπτώσεων δεν υπερβαίνει το 0,74 - 0,9. Στην πράξη, θα πρέπει να θεωρηθεί ότι τα στοιχεία του D., τα οποία είναι υψηλότερα ή χαμηλότερα από αυτά, είναι αποτέλεσμα μεθοδολογικών λαθών και δεν αντικατοπτρίζουν την πραγματική φύση των οξειδωτικών διεργασιών στο σώμα.
Βιβλιογραφία Dembo A. G. Έλλειψη λειτουργιών εξωτερικής αναπνοής, L., 1957, βιβλιογρ.; Navratil M., Kadlec K. and Daum S. Pathophysiology of respiration, trans. from Czech., M., 1967, bibliogr.; Συρκίνα Π. Ε. Ανάλυση αερίων στην ιατρική πρακτική, Μ., 1956, βιβλιογρ.; Φυσιολογία της αναπνοής, εκδ. L. L. Shika et al., Μ., 1973, bibliogr.; A n t h about n στο A. J. Funktionspriifung der Atmung, Lpz., 1962, Bibliogr.
L. L. Shik; Α. Γ. Ντέμπο (σφήνα, έννοια).
Για να προσδιοριστεί η ποσότητα της κατανάλωσης ενέργειας, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε: (α) πόσο οξυγόνο καταναλώθηκε ανά μονάδα χρόνου και (β) πόση ενέργεια θα έπρεπε να είχε σχηματιστεί στο σώμα όταν χρησιμοποιήθηκε για την οξείδωση 1 λίτρου O 2 - θερμαντικός,ή ενέργεια, ισοδύναμο οξυγόνου (OEC).
Η τιμή CEC δεν είναι σταθερή. Η χρήση της ίδιας ποσότητας οξυγόνου στην οξείδωση (1 λίτρο) οδηγεί στο σχηματισμό διαφορετικών ποσοτήτων ενέργειας: λίγο περισσότερο από 5 kcal, εάν μόνο οι υδατάνθρακες χρησιμεύουν ως υπόστρωμα για την οξείδωση.
4,6-4,7 kcal εάν οξειδωθούν τα λίπη. και 4,5-4,6 kcal για την οξείδωση πρωτεϊνών.
Δεδομένου ότι η οξείδωση και των τριών ονομαζόμενων συστατικών συμβαίνει ταυτόχρονα, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε σε ποιο αναλογίαοξειδώνονται αυτή τη στιγμή. Για να το κάνετε αυτό, ορίστε αναπνευστικός συντελεστής (DC) -η αναλογία των όγκων του διοξειδίου του άνθρακα που απελευθερώνεται και του οξυγόνου που απορροφάται ταυτόχρονα: DK = Vco 2 / Vo 2 .
Εάν οξειδώνονταν μόνο οι υδατάνθρακες, τότε ο αριθμός των μορίων οξυγόνου που απορροφώνται ανά μονάδα χρόνου θα ήταν ίσος με τον αριθμό των μορίων διοξειδίου του άνθρακα που σχηματίζονται, για παράδειγμα: C6H12O 6 + 60 2 → 6CO 2 + 6H 2 O.
Ίσοι αριθμοί μορίων αερίου καταλαμβάνουν ίσους όγκους, επομένως, όταν οι υδατάνθρακες οξειδώνονται Vco 2 \u003d Vo 2 και DC \u003d 1.0.
Στη διαδικασία της οξείδωσης των πρωτεϊνών, μέρος του απορροφούμενου οξυγόνου δεν εξέρχεται στη συνέχεια με τον εκπνεόμενο αέρα, αλλά σχηματίζει ενώσεις με άζωτο και αποβάλλεται στα ούρα. Σε αυτήν την περίπτωση, το DC παίρνει τιμές κάτω από ένα (περίπου 0,81).
Με την οξείδωση των λιπών (για παράδειγμα, τριπαλμιτίνη):
2C51H98 0 6 + 1450 2 → 102C0 2 + 98H 2 0DK \u003d 102/145 \u003d 0,70.
Ωστόσο, εάν ένα άτομο τρέφεται αποκλειστικά με λίπος για αρκετές εβδομάδες, το DC δεν θα πέσει στο 0,70. Ομοίως, εάν ένα άτομο τρέφεται με καθαρή γλυκόζη, το DC (σε κατάσταση ηρεμίας) θα αυξηθεί μόνο στο 0,87, αλλά όχι στο 1,00. Ο λόγος είναι ότι οι υδατάνθρακες, τα λίπη και οι πρωτεΐνες χρησιμοποιούνται κάθε λεπτό στην οξείδωση. Τα συστατικά που λείπουν στα τρόφιμα κινητοποιούνται από τα αποθέματα του ίδιου του σώματος. Επομένως, το DC συνήθως παίρνει κάποια μέση τιμή (περίπου 0,82).
Το DC δείχνει την αναλογία με την οποία υδατάνθρακες, λίπη και πρωτεΐνες χρησιμοποιούνται στην οξείδωση σε μια δεδομένη στιγμή. Επομένως, το CEC είναι «άκαμπτα συνδεδεμένο» με το DC, δηλαδή, κάθε τιμή του DC αντιστοιχεί στη δική του τιμή του CEC (Πίνακας 11.1).
Τραπέζι. 11.1
Αναπνευστικός συντελεστής (DC) και θερμιδικό ισοδύναμο οξυγόνου (CEC, kcal/l Περίπου 2)
|
dk |
0,70 |
0,75 |
0,80 |
0,85 |
0,90 |
0,95 |
1,00 |
|
ΚΕΚ |
4,69 |
4,74 |
4,80 |
4,86 |
4,92 |
4,98 |
5,05 |
Με μια μικτή δίαιτα, το CEC είναι περίπου 4,83 kcal / lΟ2 . Αυτή η τιμή χρησιμοποιείται σε κατά προσέγγιση υπολογισμούς (που καθιστά δυνατό τον μη προσδιορισμό του DC πειραματικά).
Όταν ένα άτομο εκτελεί σκληρή σωματική εργασία, το γαλακτικό οξύ που συσσωρεύεται στους μύες εκτοπίζει αυξημένες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα από το αίμα, με αποτέλεσμα η απελευθέρωση CO 2 να αυξάνεται ταχύτερα από την απορρόφηση του O 2. Το DC σταδιακά πλησιάζει το 1 και μετά υπερβαίνει αυτήν την τιμή. DK = 1,12 υποδηλώνει σημαντική οξέωση και ότι σύντομα το άτομο θα αναγκαστεί να σταματήσει να εργάζεται.
Μετά τη διακοπή της εργασίας, εμφανίζεται σταδιακή οξείδωση του γαλακτικού οξέος, έτσι μέρος του διοξειδίου του άνθρακα που προκύπτει παραμένει στο σώμα με τη μορφή διττανθρακικών ιόντων. Ως αποτέλεσμα, η απελευθέρωση CO 2 πέφτει πιο γρήγορα από την κατανάλωση O 2 και μειώνεται το DC.
Μέθοδοι μέτρησης του ενεργειακού κόστους (άμεση και έμμεση θερμιδομετρία).
Εκπαίδευση και κατανάλωση ενέργειας.
Η ενέργεια που απελευθερώνεται κατά τη διάσπαση των οργανικών ουσιών συσσωρεύεται με τη μορφή ATP, η ποσότητα του οποίου στους ιστούς του σώματος διατηρείται σε υψηλό επίπεδο. Το ATP βρίσκεται σε κάθε κύτταρο του σώματος. Η μεγαλύτερη ποσότητα του βρίσκεται στους σκελετικούς μύες - 0,2-0,5%. Οποιαδήποτε δραστηριότητα του κυττάρου πάντα συμπίπτει ακριβώς χρονικά με τη διάσπαση του ATP.
Τα κατεστραμμένα μόρια ATP πρέπει να αποκατασταθούν. Αυτό οφείλεται στην ενέργεια που απελευθερώνεται κατά τη διάσπαση των υδατανθράκων και άλλων ουσιών.
Η ποσότητα της ενέργειας που δαπανάται από το σώμα μπορεί να κριθεί από την ποσότητα θερμότητας που εκπέμπει στο εξωτερικό περιβάλλον.
Άμεση θερμιδομετρίαβασίζεται στον άμεσο προσδιορισμό της θερμότητας που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της ζωής του οργανισμού. Ένα άτομο τοποθετείται σε έναν ειδικό θερμιδομετρικό θάλαμο, ο οποίος λαμβάνει υπόψη ολόκληρη την ποσότητα θερμότητας που εκπέμπεται από το ανθρώπινο σώμα. Η θερμότητα που παράγεται από το σώμα απορροφάται από το νερό που ρέει μέσω ενός συστήματος σωλήνων που τοποθετούνται μεταξύ των τοιχωμάτων του θαλάμου. Η μέθοδος είναι πολύ επαχθής, η εφαρμογή της είναι δυνατή σε ειδικά επιστημονικά ιδρύματα.Ως αποτέλεσμα, χρησιμοποιείται ευρέως στην πρακτική ιατρική. μέθοδος έμμεσης θερμιδομετρίας.Η ουσία αυτής της μεθόδου έγκειται στο γεγονός ότι πρώτα προσδιορίζεται ο όγκος του πνευμονικού αερισμού και στη συνέχεια η ποσότητα του απορροφούμενου οξυγόνου και του απελευθερωμένου διοξειδίου του άνθρακα. Ο λόγος του όγκου του διοξειδίου του άνθρακα που απελευθερώνεται προς τον όγκο του οξυγόνου που απορροφάται ονομάζεται αναπνευστικός συντελεστής . Η τιμή του αναπνευστικού συντελεστή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κριθεί η φύση των οξειδωμένων ουσιών στο σώμα.
Όταν οι υδατάνθρακες οξειδώνονται, ο αναπνευστικός συντελεστής είναι 1, αφού για την πλήρη οξείδωση 1 μορίου γλυκόζης σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό απαιτούνται 6 μόρια οξυγόνου και απελευθερώνονται 6 μόρια διοξειδίου του άνθρακα:
C 6 H12O 6 +60 2 \u003d 6C0 2 + 6H 2 0
Ο αναπνευστικός συντελεστής για την οξείδωση των πρωτεϊνών είναι 0,8, για την οξείδωση του λίπους - 0,7.
Προσδιορισμός κατανάλωσης ενέργειας με ανταλλαγή αερίων.Η ποσότητα θερμότητας που απελευθερώνεται στο σώμα κατά την κατανάλωση 1 λίτρου οξυγόνου είναι θερμιδικό ισοδύναμο οξυγόνου - εξαρτάται από την οξείδωση των ουσιών που χρησιμοποιείται το οξυγόνο. Το θερμιδικό ισοδύναμο του οξυγόνου κατά την οξείδωση των υδατανθράκων είναι 21,13 kJ (5,05 kcal), οι πρωτεΐνες - 20,1 kJ (4,8 kcal), τα λίπη - 19,62 kJ (4,686 kcal).
Κατανάλωση ενέργειαςστον άνθρωπο ορίζεται ως εξής. Ένα άτομο αναπνέει για 5 λεπτά από ένα επιστόμιο (στόμιο) που λαμβάνεται στο στόμα. Το επιστόμιο, συνδεδεμένο με τσάντα από ελαστικό ύφασμα, έχει βαλβίδες. Είναι σχεδιασμένα έτσι ώστε ένα άτομο να εισπνέει ελεύθερα τον ατμοσφαιρικό αέρα και να εκπνέει αέρα σε μια τσάντα. Ένα ρολόι αερίου μετρά τον όγκο του εκπνεόμενου αέρα. Σύμφωνα με τους δείκτες του αναλυτή αερίων, προσδιορίζεται το ποσοστό οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα στον αέρα που εισπνέει και εκπνέει ένα άτομο. Στη συνέχεια υπολογίζεται η ποσότητα του απορροφούμενου οξυγόνου και του απελευθερωμένου διοξειδίου του άνθρακα, καθώς και ο αναπνευστικός συντελεστής. Χρησιμοποιώντας τον κατάλληλο πίνακα, προσδιορίζεται το θερμιδικό ισοδύναμο του οξυγόνου από την τιμή του αναπνευστικού συντελεστή και προσδιορίζεται η κατανάλωση ενέργειας.
Προσδιορισμός του αναπνευστικού συντελεστή (RC) των φυτών.
Ο αναπνευστικός συντελεστής των φυτών είναι η αναλογία της ποσότητας του διοξειδίου του άνθρακα που απελευθερώνεται κατά την αναπνοή προς την ποσότητα του οξυγόνου που απορροφάται την ίδια στιγμή.
Η τιμή DC εξαρτάται από τη χημική φύση του αναπνευστικού υποστρώματος, τα βιολογικά χαρακτηριστικά των φυτών, τις συνθήκες παροχής οξυγόνου και άλλους παράγοντες.
Σε αυτή την εργασία, η τιμή DC λαμβάνεται υπόψη ανάλογα με το αναπνευστικό υπόστρωμα. Αν το υπόστρωμα είναι οι υδατάνθρακες, τότε DC=1; εάν το υπόστρωμα είναι περισσότερο πλούσιο σε υδρογόνο λίπη ή κάποιες πρωτεΐνες, το DC είναι μικρότερο από 1 και συνήθως ισούται με 0,3-0,7. όταν τα υποστρώματα είναι οργανικά οξέα, το DC είναι μεγαλύτερο από 1.
Διαδικασία εργασίας.
Ο δοκιμαστικός σωλήνας είναι γεμάτος μέχρι το μισό με βλαστημένους σπόρους, κλείνεται με πώμα, μέσα στο οποίο εισάγεται ένας λεπτός γυάλινος σωλήνας λυγισμένος σε ορθή γωνία. Ο οριζόντιος αγκώνας του σωλήνα πρέπει να είναι βαθμονομημένος ή να προσαρτηθεί πάνω του μια λωρίδα γραφικού χαρτιού. Εισαγάγετε μια σταγόνα λάδι βαζελίνης ή νερό στο σωληνάριο.
Η συσκευή τοποθετείται σε ποτήρι με βαμβάκι (για να μην ζεσταίνεται από τα χέρια). Παρατηρήστε την κίνηση του μηνίσκου σε γυάλινο σωλήνα. Εάν DK=1, η σταγόνα παραμένει ακίνητη στο σωλήνα. Εάν το DC είναι μεγαλύτερο ή μικρότερο από 1, η πτώση στο σωλήνα θα μετακινηθεί. Είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί η μετατόπιση της πτώσης τρεις φορές σε 5 λεπτά και να βρεθεί η μέση τιμή (Α).
A είναι η διαφορά μεταξύ των όγκων του Og που απορροφάται και του CO2 που απελευθερώνεται.
Αφαιρέστε το πώμα, αερίστε τον δοκιμαστικό σωλήνα, βάλτε ένα δίσκο διηθητικού χαρτιού βρεγμένο με διάλυμα ΚΟΗ 20% στο πάνω μέρος του δοκιμαστικού σωλήνα. Κλείστε το πώμα, εισάγετε μια σταγόνα λαδιού, προσδιορίστε την κίνηση της σταγόνας σε τρία διαστήματα των πέντε λεπτών, υπολογίστε τη μέση τιμή (Β). Το αλκάλι απορροφά το CO2 που απελευθερώνεται κατά την αναπνοή. Η κίνηση της σταγόνας αντιστοιχεί πλέον στην απορρόφηση του Ο2.
Οι υπολογισμοί μπορούν να γίνουν χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:
Εξοπλισμός και αντιδραστήρια:
Δοκιμαστικός σωλήνας με φαρδύ επίπεδο πυθμένα με πώμα, στον οποίο έχει τοποθετηθεί ένας τριχοειδής σωλήνας εξόδου, ένα φαρδύ ποτήρι με βαμβάκι, μια κλεψύδρα για 5 λεπτά, τσιμπιδάκια, κύκλοι διηθητικού χαρτιού, λάδι βαζελίνης, διάλυμα ΚΟΗ 20%, σπόροι που έχουν φυτρώσει (σιτάρι, ηλίανθος, καστορίνια, φασόλια κ.λπ.).
Επιθεώρηση των ερωτήσεων:
Οροι.
Αμυλάση- ένζυμα της κατηγορίας υδρολάσης, που καταλύουν την υδρόλυση των εφεδρικών πολυσακχαριτών (άμυλο, γλυκογόνο). Οι αμυλάσες βρίσκονται σε ζώα (παγκρεατικός χυμός), σε ανώτερα φυτά (βλασταρισμένοι σπόροι) και σε μικροοργανισμούς. Ανάλογα με τη φύση της δράσης, διακρίνονται οι α-αμυλάσες (διασπούν δεσμούς α-1,4 στο μόριο πολυσακχαρίτη), (3-αμυλάσες (διαχωρίζονται διαδοχικά η μαλτόζη από τα μη αναγωγικά άκρα των αλυσίδων πολυμερούς) και οι γλυκοαμυλάσες (διασπούν τον πολυσακχαρίτη με το σχηματισμό ελεύθερης γλυκόζης).
γλυκόλυση- το μονοπάτι Embden-Meyerhof-Parnaea, μια ενζυματική αναερόβια διαδικασία μη υδρολυτικής αποδόμησης των υδατανθράκων σε PVC. Είναι φυλογενετικά το αρχαιότερο μονοπάτι, ευρέως διαδεδομένο στη φύση, παίζει σημαντικό ρόλο στο μεταβολισμό των ζωντανών οργανισμών. Παρέχει στο κύτταρο ενέργεια σε συνθήκες ανεπαρκούς παροχής οξυγόνου.
Αφυδρογονάση- ένζυμα της κατηγορίας οξειδορεδουκτάσης, που καταλύουν τις αντιδράσεις διάσπασης του υδρογόνου από ένα υπόστρωμα και το μεταφέρουν σε άλλο. Συμμετοχή στις διαδικασίες καταβολισμού όλων των τύπων θρεπτικών συστατικών. Τα συνένζυμα των αφυδρογονασών είναι συνήθως NAD, NADR, | FAD, FMN. Οι αντιδράσεις που περιλαμβάνουν αφυδρογονάσες αποτελούν τη βάση της βιολογικής οξείδωσης, η οποία σχετίζεται στενά με την παροχή ενέργειας στα κύτταρα.
Αναερόβιες αφυδρογονάσες- ένζυμα δύο συστατικών, το συνένζυμο των οποίων μπορεί να είναι NAD + και NADP +. Όταν το υπόστρωμα οξειδώνεται, το NAD+ μετατρέπεται στην ανηγμένη μορφή του NADH. Οι αναερόβιες αφυδρογονάσες δίνουν υδρογόνο, δηλαδή ηλεκτρόνια και πρωτόνια, σε διάφορους ενδιάμεσους φορείς και αερόβιες αφυδρογονάσες. Η ειδικότητα του υποστρώματος ενός ενζύμου εξαρτάται από το πρωτεϊνικό του μέρος. Πολλές αφυδρογονάσες περιέχουν δισθενή μεταλλικά ιόντα όπως ο Zn.
Αερόβιες αφυδρογονάσες- ένζυμα δύο συστατικών, που ονομάζονται επίσης φλαβοπρωτεΐνες. Εκτός από τις πρωτεΐνες, περιέχουν μια προσθετική ομάδα - ριβοφλαβίνη (βιταμίνη Bg). Οι αναερόβιες αφυδρογονάσες χρησιμεύουν ως δότες ηλεκτρονίων για τις αερόβιες αφυδρογονάσες και οι κινόνες, οι κυτοκινόνες και το οξυγόνο χρησιμεύουν ως δέκτες.
Αναπνοή- εγγενές σε όλα τα όργανα, τους ιστούς και τα κύτταρα των φυτών. πραγματοποιούνται από υδατάνθρακες. Η ένταση της αναπνοής καθορίζεται από την ποσότητα του απορροφούμενου O2 ή του εκλυόμενου CO2 και εξαρτάται από την οντογένεση, τα μορφολογικά χαρακτηριστικά, τη θερμοκρασία κ.λπ.
Αναπνευστικός συντελεστής- η αναλογία του όγκου του CO2 που απελευθερώνεται από το σώμα κατά την αναπνοή προς τον όγκο του O2 που απορροφάται την ίδια ώρα. χαρακτηρίζει τα χαρακτηριστικά της ανταλλαγής αερίων και του μεταβολισμού στους ζωντανούς οργανισμούς. Ο αναπνευστικός συντελεστής εξαρτάται από τη χημική φύση του αναπνευστικού υποστρώματος α, την περιεκτικότητα σε CO2 και 02 στην ατμόσφαιρα κ.λπ.
καταλάση- ένα ένζυμο της κατηγορίας οξειδορεδουκτάσης, καταλύει την αποσύνθεση του τοξικού για τον οργανισμό υπεροξειδίου του υδρογόνου (H2O2), με το σχηματισμό των Η20 και 02. Ένα ευρέως διαδεδομένο ένζυμο που βρίσκεται σε εξειδικευμένα οργανίδια - υπεροξισώματα και γλυοξισώματα. Η προσθετική ομάδα της καταλάσης είναι η αίμη, η οποία περιέχει ένα άτομο σιδήρου. Μοριακό βάρος 250000.
οξειδάσες- ένζυμα της κατηγορίας οξειδορεδουκτασών, που καταλύουν αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, στις οποίες το ατμοσφαιρικό οξυγόνο χρησιμεύει ως δέκτες υδρογόνου. Στην περίπτωση αυτή σχηματίζεται νερό ή Η202. Το συνένζυμο πολλών οξειδασών είναι παράγωγα της βιταμίνης Β2 - FAD ή FMN. Οι οξειδάσες είναι ευρέως διαδεδομένες στη φύση και παίζουν σημαντικό ρόλο στον καταβολισμό και την αποτοξίνωση διαφόρων ουσιών.
Οξειδωτική φωσφορυλίωση- η διαδικασία σύνθεσης μορίων ATP από ADR και ανόργανο φωσφορικό άλας λόγω της ενέργειας οξείδωσης μορίων οργανικών ουσιών. Εμφανίζεται μόνο σε ζωντανά συστήματα. Αυτή η διαδικασία ανακαλύφθηκε το 1930 από τον V. A. Engelgard και σχετίζεται με τη μεταφορά ηλεκτρονίων κατά μήκος της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων που είναι ενσωματωμένη στην εσωτερική μεμβράνη των μιτοχονδρίων.
Η αναλογία της ποσότητας του διοξειδίου του άνθρακα που απελευθερώνεται προς την ποσότητα του οξυγόνου που προσλαμβάνεται ονομάζεται αναπνευστικό πηλίκο.
DC \u003d CO 2 (l) / O 2 (l)
Ο αναπνευστικός συντελεστής χαρακτηρίζει τον τύπο των θρεπτικών συστατικών που οξειδώνονται κυρίως στον οργανισμό κατά τον προσδιορισμό του. Υπολογίζεται με βάση τους τύπους των χημικών οξειδωτικών αντιδράσεων.
Για τους υδατάνθρακες:
C 6 H 12 O 2 + 6O 2 o - 6CO 2 + 6H 2 O;
DC \u003d (6 όγκοι CO 2) / (6 όγκοι O 2) \u003d 1
Για τα λίπη:
2C 15 H48,O 6 + 145O 2 o - 102CO 2 + 98H 2 O;
DC \u003d (102 όγκοι CO 2) / (145 όγκοι O 2) \u003d 0,703
Για πρωτεΐνες ο υπολογισμός παρουσιάζει κάποια δυσκολία, αφού οι πρωτεΐνες στο σώμα δεν οξειδώνονται πλήρως. Μέρος του αζώτου στη σύνθεση της ουρίας (NH 2) 2 CO 2 αποβάλλεται από το σώμα με τα ούρα, τον ιδρώτα και τα κόπρανα. Επομένως, για τον υπολογισμό του DC κατά την οξείδωση των πρωτεϊνών, θα πρέπει να γνωρίζουμε την ποσότητα της πρωτεΐνης που προσλαμβάνεται με την τροφή και την ποσότητα των εκκρινόμενων «σκωριών» που περιέχουν άζωτο. Έχει διαπιστωθεί ότι για την οξείδωση του άνθρακα και του υδρογόνου κατά τον πρωτεϊνικό καταβολισμό και το σχηματισμό 77,5 όγκων διοξειδίου του άνθρακα χρειάζονται 96,7 όγκοι οξυγόνου. Επομένως, για τις πρωτεΐνες:
DK \u003d (77,5 όγκοι CO 2) / (96,7 όγκοι O 2) \u003d 0,80
Με ανάμεικτο φαγητόο αναπνευστικός συντελεστής είναι 0,8-0,9.
Αναπνευστικός συντελεστής κατά τη μυϊκή εργασία.Οι υδατάνθρακες είναι η κύρια πηγή ενέργειας κατά την εντατική μυϊκή εργασία. Να γιατί κατά τη διάρκεια της εργασίαςΗ DC πλησιάζει την ενότητα.
Αμέσως με την ολοκλήρωση των εργασιών Το DC μπορεί να ανέβει απότομα. Αυτό το φαινόμενο αντανακλά αντισταθμιστικές διεργασίες που στοχεύουν στην απομάκρυνση της περίσσειας διοξειδίου του άνθρακα από το σώμα, η πηγή του οποίου είναι τα λεγόμενα μη πτητικά οξέα.
Στο περασμα του χρονουμε την ολοκλήρωση των εργασιώνΤο DK μπορεί να μειωθεί απότομα σε σύγκριση με τον κανόνα. Αυτό οφείλεται στη μείωση της απελευθέρωσης διοξειδίου του άνθρακα από τους πνεύμονες λόγω της αντισταθμιστικής κατακράτησης από τα ρυθμιστικά του συστήματα αίματος, τα οποία εμποδίζουν τη μετατόπιση του pH στην κύρια πλευρά.
Περίπου μια ώρα αργότερα μετά το τέλος της εργασίας του DC γίνεται κανονικό.
Θερμιδικό ισοδύναμο οξυγόνου.Ένας ορισμένος αναπνευστικός συντελεστής αντιστοιχεί σε ένα ορισμένο θερμιδικό ισοδύναμο οξυγόνου, δηλ. την ποσότητα θερμότητας που απελευθερώνεται κατά την πλήρη οξείδωση 1 g ενός θρεπτικού συστατικού (σε τελικά προϊόντα) παρουσία 1 λίτρου οξυγόνου.
Το θερμιδικό ισοδύναμο του οξυγόνου κατά την οξείδωση των πρωτεϊνών είναι 4,8 kcal (20,1 kJ), τα λίπη - 4,7 kcal (19,619 kJ), οι υδατάνθρακες - 5,05 kcal (21,2 kJ).
Αρχικά, η ανταλλαγή αερίων σε ανθρώπους και ζώα προσδιορίστηκε με τη μέθοδο Krogh σε ειδικούς θαλάμους κλειστού τύπου (αναπνευστικός θάλαμος M.N. Shaternikov).
Επί του παρόντος, η πλήρης ανάλυση αερίων πραγματοποιείται με την ανοικτή αναπνευστική μέθοδο Douglas-Haldane. Η μέθοδος βασίζεται στη συλλογή του εκπνεόμενου αέρα σε ειδικό δέκτη (αεροστεγής σάκος) με τον μετέπειτα προσδιορισμό της συνολικής ποσότητας και της περιεκτικότητας σε οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα σε αυτόν με τη χρήση αναλυτών αερίων.
№ 51 Βασικός μεταβολισμός και μέθοδοι προσδιορισμού του. Προϋποθέσεις προσδιορισμού της βασικής ανταλλαγής και παράγοντες που επηρεάζουν την αξία της. Ειδική δυναμική δράση των τροφίμων. Ο επιφανειακός νόμος του M. Rubner.
BX- την ελάχιστη ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για τη διασφάλιση της κανονικής ζωής σε συνθήκες σχετικής σωματικής και ψυχικής ανάπαυσης. Αυτή η ενέργεια δαπανάται για τις διαδικασίες του κυτταρικού μεταβολισμού, την κυκλοφορία του αίματος, την αναπνοή, την απέκκριση, τη διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος, τη λειτουργία των ζωτικών νευρικών κέντρων του εγκεφάλου και τη συνεχή έκκριση των ενδοκρινών αδένων.
Το ήπαρ καταναλώνει το 27% της βασικής μεταβολικής ενέργειας, ο εγκέφαλος - 19%, οι μύες - 18%, τα νεφρά - 10%, η καρδιά - 7%, όλα τα άλλα όργανα και ιστοί - 19%.
Μέθοδοι για τον προσδιορισμό της κύριας ανταλλαγής.
Υπολογισμός της κύριας ανταλλαγής σύμφωνα με τους πίνακες. Ειδικοί πίνακες καθιστούν δυνατό τον προσδιορισμό του μέσου επιπέδου του βασικού μεταβολισμού ενός ατόμου κατά ύψος, ηλικία και σωματικό βάρος. Συγκρίνοντας αυτές τις τιμές με τα αποτελέσματα που λαμβάνονται από τη μελέτη της ανταλλαγής εργασίας με τη βοήθεια οργάνων, είναι δυνατό να υπολογιστεί η διαφορά που ισοδυναμεί με το ενεργειακό κόστος για την εκτέλεση εργασίας.
Υπολογισμός βασικού μεταβολισμού με αιμοδυναμικές παραμέτρους (τύπος Reed).Ο υπολογισμός βασίζεται στη σχέση μεταξύ της αρτηριακής πίεσης, του παλμού και της παραγωγής θερμότητας του σώματος. Ο τύπος καθιστά δυνατό τον υπολογισμό της ποσοστιαίας απόκλισης του βασικού μεταβολικού ρυθμού από τον κανόνα. Μια απόκλιση ±10 θεωρείται αποδεκτή %.
ON = 0,75 (HR + PD 0,74) - 72,
όπου PO είναι το ποσοστό των αποκλίσεων. HR - καρδιακός ρυθμός
(σφυγμός); PD - παλμική πίεση.
Για να προσδιοριστεί η συμμόρφωση της κύριας ανταλλαγής με τα κανονιστικά δεδομένα σχετικά με τις αιμοδυναμικές παραμέτρους, υπάρχουν ειδικά νομογράμματα.
Η κατανάλωση ενέργειας σε ηρεμία από διαφορετικούς ιστούς του σώματος δεν είναι η ίδια. Τα εσωτερικά όργανα καταναλώνουν ενέργεια πιο ενεργά, ο μυϊκός ιστός λιγότερο ενεργά. Η ένταση του βασικού μεταβολισμού στον λιπώδη ιστό είναι 3 φορές μικρότερη από ό,τι στην υπόλοιπη κυτταρική μάζα του σώματος. Τα άτομα με χαμηλό σωματικό βάρος παράγουν περισσότερη θερμότητα ανά 1 κιλό σωματικού βάρους από εκείνα με υψηλό σωματικό βάρος. Αν υπολογίσουμε την απελευθέρωση ενέργειας ανά 1 m 2 της επιφάνειας του σώματος, τότε αυτή η διαφορά σχεδόν εξαφανίζεται. Σύμφωνα με άλλον Ο κανόνας του RubnerΟ βασικός μεταβολισμός είναι περίπου ανάλογος με την επιφάνεια του σώματος για διαφορετικά είδη ζώων και ανθρώπων.
Παρατηρήθηκαν εποχιακές διακυμάνσεις στην τιμή του βασικού μεταβολισμού - η αύξηση του την άνοιξη και η μείωση του το χειμώνα. Το μέγεθος του βασικού μεταβολισμού επηρεάζεται από την προηγούμενη μυϊκή εργασία, την κατάσταση των ενδοκρινών αδένων.
Προϋποθέσεις για τον καθορισμό της κύριας ανταλλαγής.
Οποιαδήποτε εργασία - σωματική ή ψυχική, καθώς και η πρόσληψη τροφής, οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας περιβάλλοντος και άλλοι εξωτερικοί και εσωτερικοί παράγοντες που αλλάζουν το επίπεδο των μεταβολικών διεργασιών, συνεπάγονται αύξηση της κατανάλωσης ενέργειας.
Επομένως, ο κύριος μεταβολισμός προσδιορίζεται σε αυστηρά ελεγχόμενες, τεχνητά δημιουργημένες συνθήκες: το πρωί, με άδειο στομάχι (12-14 ώρες μετά το τελευταίο γεύμα), σε ύπτια θέση, με πλήρη μυϊκή χαλάρωση, σε κατάσταση ήρεμης εγρήγορσης , σε συνθήκες θερμικής άνεσης (18- 20 °C). 3 ημέρες πριν από τη μελέτη, οι πρωτεϊνούχες τροφές αποκλείονται από τη διατροφή. Η κύρια ανταλλαγή της ποσότητας της κατανάλωσης ενέργειας εκφράζεται με ρυθμό 1 kcal ανά 1 kg σωματικού βάρους ανά ώρα.
Παράγοντες που καθορίζουν την ποσότητα του βασικού μεταβολισμού.Ο βασικός μεταβολισμός εξαρτάται από την ηλικία, το ύψος, το σωματικό βάρος, το φύλο του ατόμου. Ο πιο έντονος βασικός μεταβολισμός ανά 1 kg σωματικού βάρους παρατηρείται στα παιδιά (στα νεογνά - 53 kcal / kg την ημέρα, στα παιδιά του πρώτου έτους της ζωής - 42 kcal / kg). Ο μέσος βασικός μεταβολικός ρυθμός σε ενήλικες υγιείς άνδρες είναι 1300-1600 kcal/ημέρα. στις γυναίκες, αυτές οι τιμές είναι 10% χαμηλότερες. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι γυναίκες έχουν λιγότερη μάζα και λιγότερη επιφάνεια σώματος.
Ειδική δυναμική δράση των τροφίμων- αύξηση της ενεργειακής δαπάνης του σώματος, λόγω της πρόσληψης, της πέψης και της αφομοίωσης της τροφής. Η συγκεκριμένη δυναμική επίδραση της τροφής είναι ότι η πέψη της τροφής, ακόμη και απουσία μυϊκής δραστηριότητας, καταναλώνει επίσης ενέργεια. Ταυτόχρονα, η πέψη των πρωτεϊνών προκαλεί τη μεγαλύτερη κατανάλωση. Οι πρωτεΐνες έχουν την πιο ενισχυτική επίδραση στον μεταβολισμό, τον αυξάνουν κατά 40%, οι υδατάνθρακες και τα λίπη τον αυξάνουν μόνο κατά 5%. Με μια κανονική διατροφή, η ημερήσια κατανάλωση για τη συγκεκριμένη δυναμική δράση της τροφής σε έναν ενήλικα είναι περίπου 200 θερμίδες.
Ο νόμος της επιφάνειας του σώματος του Rubner.Η εξάρτηση της έντασης του βασικού μεταβολισμού από την επιφάνεια του σώματος έδειξε ο Γερμανός φυσιολόγος Rubner για διάφορα ζώα. Σύμφωνα με αυτόν τον κανόνα, η ένταση του βασικού μεταβολισμού σχετίζεται στενά με το μέγεθος της επιφάνειας του σώματος: σε θερμόαιμους οργανισμούς με διαφορετικά μεγέθη σώματος, η ίδια ποσότητα θερμότητας διαχέεται από 1 m 2 της επιφάνειας.
Έτσι, ο νόμος της επιφάνειας του σώματος λέει: το ενεργειακό κόστος ενός θερμόαιμου οργανισμού είναι ανάλογο με την επιφάνεια του σώματος.
Με την ηλικία, ο βασικός μεταβολικός ρυθμός μειώνεται σταθερά. Ο μέσος βασικός μεταβολικός ρυθμός σε ένα υγιές άτομο είναι περίπου 1 kcal/(kg-h).
Νο. 52 Εναλλαγή ενέργειας εργασίας. Κόστος ενέργειας του σώματος σε διάφορους τύπους εργασίας. Μέθοδοι για τον προσδιορισμό της ανταλλαγής εργασίας.
Η συνολική κατανάλωση ενέργειας από ένα άτομο εξαρτάται από την κατάσταση του σώματος και τη μυϊκή δραστηριότητα.
Η μυϊκή εργασία συνδέεται με σημαντικό ενεργειακό κόστος ( λειτουργική ανταλλαγή ενέργειας), αφενός και αύξηση της παραγωγής θερμότητας αφετέρου. Σε ένα ήρεμα ξαπλωμένο άτομο, η παραγωγή θερμότητας είναι 35 kcal / (gm 2). Εάν το άτομο παίρνει καθιστή θέση, κατά 42%. σε όρθια θέση - κατά 70%, και με ένα ήρεμο χαλαρό περπάτημα, η παραγωγή θερμότητας αυξάνεται κατά 180%. Με μυϊκά φορτία μέτριας έντασης, η αποτελεσματικότητα της μυϊκής εργασίας είναι περίπου 24%. Από τη συνολική ποσότητα ενέργειας που δαπανάται από τους εργαζόμενους μύες, το 43% δαπανάται για την ενεργοποίηση της συστολής και όλη αυτή η ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα. Μόνο το 57% της συνολικής ενέργειας πηγαίνει σε περικοπές εργασίας.
Η διαφορά μεταξύ της κατανάλωσης ενέργειας κατά τη διάρκεια της φυσικής δραστηριότητας και της κατανάλωσης ενέργειας του κύριου μεταβολισμού είναι η αύξηση της εργασίας, η οποία είναι όσο μεγαλύτερη, τόσο πιο έντονη είναι η εργασία. Η εργασιακή αύξηση είναι η υπόλοιπη ενέργεια που ξοδεύει το σώμα κατά τη διάρκεια της ημέρας σε σωματική και πνευματική δραστηριότητα.
Το άθροισμα της βασικής ανταλλαγής και της εργάσιμης αύξησης είναι η ακαθάριστη ανταλλαγή. Το άθροισμα του ακαθάριστου μεταβολισμού και της ειδικής δυναμικής δράσης της τροφής ονομάζεται γενικός μεταβολισμός. Η μέγιστη επιτρεπόμενη εργασία για ένα δεδομένο άτομο, που εκτελείται συνεχώς από αυτόν για μεγάλο χρονικό διάστημα, δεν πρέπει να υπερβαίνει το επίπεδο του βασικού μεταβολισμού περισσότερο από 3 φορές σε όρους της κατανάλωσης ενέργειας. Κατά τη διάρκεια βραχυπρόθεσμων φορτίων, απελευθερώνεται ενέργεια λόγω της οξείδωσης των υδατανθράκων.
Με παρατεταμένα μυϊκά φορτία, τα λίπη διασπώνται κυρίως στο σώμα, παρέχοντας το 80% της απαιτούμενης ενέργειας. Σε προπονημένους αθλητές, η ενέργεια των μυϊκών συσπάσεων παρέχεται αποκλειστικά από την οξείδωση των λιπών. Για ένα άτομο που ασχολείται με σωματική εργασία, το ενεργειακό κόστος αυξάνεται ανάλογα με την ένταση της εργασίας.
Σύμφωνα με το ενεργειακό κόστος, όλα τα επαγγέλματα χωρίζονται σε διάφορες ομάδες, καθεμία από τις οποίες χαρακτηρίζεται από την καθημερινή κατανάλωση ενέργειας.
Ο συντελεστής σωματικής δραστηριότητας.Ένα αντικειμενικό φυσικό κριτήριο που καθορίζει μια επαρκή ποσότητα ενεργειακής δαπάνης για συγκεκριμένες επαγγελματικές ομάδες ανθρώπων είναι ο συντελεστής φυσικής δραστηριότητας (ο λόγος της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας για όλους τους τύπους δραστηριότητας ζωής προς την τιμή του βασικού μεταβολισμού, δηλαδή κατανάλωση ενέργειας σε ηρεμία ). Οι τιμές του συντελεστή σωματικής δραστηριότητας είναι ίδιες για άνδρες και γυναίκες, αλλά λόγω του χαμηλότερου σωματικού βάρους στις γυναίκες και, κατά συνέπεια, του βασικού μεταβολισμού, της κατανάλωσης ενέργειας ανδρών και γυναικών σε ομάδες με τον ίδιο συντελεστή σωματικής η δραστηριότητα είναι διαφορετική.
Ομάδα Ι- κυρίως ψυχικοί εργαζόμενοι: επιστήμονες, φοιτητές ανθρωπιστικών ειδικοτήτων. Πολύ ελαφριά σωματική δραστηριότητα. συντελεστής σωματικής δραστηριότητας 1,4; κατανάλωση ενέργειας 1800-2450 kcal / ημέρα.
Ομάδα II- εργαζόμενοι που ασχολούνται με ελαφρά σωματική εργασία: οδηγοί τραμ, τρόλεϊ, εργαζόμενοι σε υπηρεσίες, νοσοκόμες, νοσοκόμες. Ελαφριά σωματική δραστηριότητα; συντελεστής σωματικής δραστηριότητας 1,6; κατανάλωση ενέργειας 2100-2800 kcal/ημέρα.
Ομάδα III- εργαζόμενοι μέσης έντασης εργασίας: κλειδαράδες, ρυθμιστές, οδηγοί λεωφορείων, χειρουργοί. Μέση φυσική δραστηριότητα; συντελεστής σωματικής δραστηριότητας 1,9; κατανάλωση ενέργειας 2500-3300 kcal/ημέρα.
Ομάδα IV- εργάτες βαριάς σωματικής εργασίας: εργάτες οικοδομών, μεταλλουργοί. Υψηλή σωματική δραστηριότητα; συντελεστής σωματικής δραστηριότητας 2,2; κατανάλωση ενέργειας 2850-3850 kcal/ημέρα.
Ομάδα V- Εργάτες ιδιαίτερα σκληρής εργασίας, μόνο άνδρες: χειριστές μηχανών, γεωργοί κατά την περίοδο σποράς και συγκομιδής, ανθρακωρύχοι, κοπτήρες, εργάτες σκυροδέματος, κτίστες, εκσκαφείς, φορτωτές μη μηχανοποιημένης εργασίας, βοσκοί ταράνδων κ.λπ. Πολύ υψηλή σωματική δραστηριότητα. συντελεστής σωματικής δραστηριότητας 2,5; κατανάλωση ενέργειας 3750-4200 kcal / ημέρα.
Για κάθε ομάδα εργασίας, καθορίζονται οι μέσες τιμές της ισορροπημένης ανάγκης ενός υγιούς ατόμου για ενέργεια και θρεπτικά συστατικά, οι οποίες είναι ελαφρώς διαφορετικές για άνδρες και γυναίκες.
№ 53 Η θερμοκρασία του ανθρώπινου σώματος και οι ημερήσιες διακυμάνσεις της. Θερμικό ισοζύγιο ομοιοθερμικού οργανισμού. Διάγραμμα θερμοκρασίας του ανθρώπινου σώματος. Μέθοδοι μέτρησης της θερμοκρασίας του ανθρώπινου σώματος.
Ομοιοθερμία.Στη διαδικασία της εξέλιξης, τα ανώτερα ζώα και οι άνθρωποι έχουν αναπτύξει μηχανισμούς που μπορούν να διατηρήσουν τη θερμοκρασία του σώματος σε σταθερό επίπεδο, ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος. Η θερμοκρασία των εσωτερικών τους οργάνων κυμαίνεται μεταξύ 36-38 ° C, συμβάλλοντας στη βέλτιστη πορεία των μεταβολικών διεργασιών, καταλύοντας τις περισσότερες από τις ενζυμικές αντιδράσεις και επηρεάζοντας την ταχύτητά τους εντός ορισμένων ορίων.
Μια σταθερή θερμοκρασία είναι επίσης απαραίτητη για τη διατήρηση των φυσιολογικών φυσικοχημικών παραμέτρων - το ιξώδες του αίματος, η επιφανειακή του τάση, η κολλοειδής οσμωτική πίεση κ.λπ. προστατευτικές αντιδράσεις κυττάρων και ιστών.
Οι ομοιοθερμικοί οργανισμοί έχουν αναπτύξει ρυθμιστικούς μηχανισμούς που τους καθιστούν λιγότερο εξαρτημένους από τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Είναι σε θέση να αποφύγουν την υπερθέρμανση όταν η θερμοκρασία του αέρα είναι πολύ υψηλή και την υποθερμία όταν η θερμοκρασία του αέρα είναι πολύ χαμηλή.
Η βέλτιστη θερμοκρασία σώματος στον άνθρωπο είναι 37 °C. η ανώτερη θανατηφόρα θερμοκρασία είναι 43,4 °C. Σε υψηλότερη θερμοκρασία, αρχίζει η μετουσίωση της ενδοκυτταρικής πρωτεΐνης και ο μη αναστρέψιμος θάνατος. η χαμηλότερη θανατηφόρα θερμοκρασία είναι 24 °C. Σε ακραίες συνθήκες απότομων μεταβολών της θερμοκρασίας περιβάλλοντος, τα ομοιοθερμικά ζώα αντιδρούν με μια αντίδραση στρες (θερμοκρασία - ζέστη ή κρύο - στρες). Με τη βοήθεια αυτών των αντιδράσεων, τέτοια ζώα διατηρούν ένα βέλτιστο επίπεδο θερμοκρασίας σώματος. Η ομοιοθερμία στον άνθρωπο παράγεται καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής.
Η θερμοκρασία του ανθρώπινου σώματος, όπως και των ανώτερων ζώων, είναι πάνω κάτω καθημερινές διακυμάνσειςακόμη και κάτω από τις ίδιες συνθήκες διατροφής και σωματικής δραστηριότητας.
Η θερμοκρασία του σώματος κατά τη διάρκεια της ημέρας είναι υψηλότερη από τη νύχτα και κατά τη διάρκεια της ημέρας κυμαίνεται μεταξύ 0,5-3 ° C, μειώνεται στο ελάχιστο επίπεδο στις 3-4 π.μ. και φτάνει στο μέγιστο στις 4-6 μ.μ. Ο ημερήσιος ρυθμός της καμπύλης θερμοκρασίας δεν σχετίζεται άμεσα με την αλλαγή των περιόδων δραστηριότητας και ανάπαυσης, αφού διατηρείται ακόμη και αν ένα άτομο είναι συνεχώς σε ηρεμία. Αυτός ο ρυθμός διατηρείται χωρίς εξωτερικούς ρυθμιστικούς παράγοντες. είναι εγγενής στον ίδιο τον οργανισμό και είναι ένας πραγματικά ενδογενής ρυθμός.
Στις γυναίκες εκφράζονται μηνιαίοι κύκλοι διακυμάνσεων της θερμοκρασίας του σώματος. η θερμοκρασία αυξάνεται μετά το φαγητό (μια συγκεκριμένη δυναμική επίδραση του φαγητού), κατά τη διάρκεια της μυϊκής εργασίας και της νευρικής έντασης.
μοτίβο θερμοκρασίας σώματος, που καθορίζεται από διαφορετικά επίπεδα μεταβολισμού σε διαφορετικά όργανα. Θερμοκρασία σώματος στη μασχάλη - 36,8 °C, στις παλαμιαίες επιφάνειες του χεριού - 25-34 °C, στο ορθό - 37,2-37,5 °C, στη στοματική κοιλότητα - 36,9 °C. Η χαμηλότερη θερμοκρασία σημειώνεται στα δάχτυλα των κάτω άκρων και η υψηλότερη - στο ήπαρ.
Ωστόσο, ακόμη και στο ίδιο όργανο υπάρχουν σημαντικές κλίσεις θερμοκρασίας, και οι διακυμάνσεις του κυμαίνονται από 0,2 έως 1,2 °C. Έτσι, στο ήπαρ, η θερμοκρασία είναι 37,8-38 ° C και στον εγκέφαλο - 36,9-37,8 ° C. Σημαντικές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας παρατηρούνται κατά τη διάρκεια της μυϊκής άσκησης. Στους ανθρώπους, η έντονη μυϊκή εργασία οδηγεί σε αύξηση της θερμοκρασίας των μυών που συστέλλονται - κατά 7 °C.
Όταν λούζετε ένα άτομο σε κρύο νερό, η θερμοκρασία του ποδιού πέφτει στους 16 ° C χωρίς καμία ενόχληση.
Επιμέρους χαρακτηριστικά του σχήματος θερμοκρασίας του σώματος:
Ένα υγιές άτομο έχει σχετικά σταθερό μοτίβο θερμοκρασίας σώματος.
Τα χαρακτηριστικά του σχήματος θερμοκρασίας καθορίζονται γενετικά, κυρίως από την επιμέρους ένταση των μεταβολικών διεργασιών.
Τα μεμονωμένα χαρακτηριστικά του σχήματος θερμοκρασίας του σώματος καθορίζονται από την επίδραση των χυμικών (ορμονικών) παραγόντων και του τόνου του αυτόνομου νευρικού συστήματος.
Το σχήμα θερμοκρασίας του σώματος βελτιώνεται στη διαδικασία της εκπαίδευσης, καθορίζεται από τον τρόπο ζωής και ιδιαίτερα τη σκλήρυνση. Ταυτόχρονα, είναι δυναμική εντός ορισμένων ορίων, ανάλογα με τα χαρακτηριστικά του επαγγέλματος, τις περιβαλλοντικές συνθήκες, τον χαρακτήρα και άλλους παράγοντες.
№ 54 Μηχανισμοί παραγωγής θερμότητας. Ο μεταβολισμός ως πηγή παραγωγής θερμότητας. Ο ρόλος των επιμέρους οργάνων στην παραγωγή θερμότητας και η ρύθμιση αυτής της διαδικασίας.
κέντρα παραγωγής θερμότητας.Στην περιοχή του πλάγιου-ραχιαίου υποθαλάμου βρέθηκαν κέντρα παραγωγής θερμότητας. Η καταστροφή τους οδηγεί στο γεγονός ότι τα ζώα χάνουν την ικανότητα να διατηρούν σταθερή θερμοκρασία σώματος σε συνθήκες χαμηλής θερμοκρασίας περιβάλλοντος. Η θερμοκρασία του σώματός τους υπό αυτές τις συνθήκες αρχίζει να πέφτει και τα ζώα περνούν σε κατάσταση υποθερμίας. Η ηλεκτρική διέγερση των αντίστοιχων κέντρων του υποθαλάμου προκαλεί στα ζώα το εξής σύνδρομο: 1) στένωση των επιφανειακών αγγείων του δέρματος. Η αγγειοσυστολή επιτυγχάνεται με την ενεργοποίηση των συμπαθητικών κέντρων του οπίσθιου υποθαλάμου. 2) piloerection - η αντίδραση του ισιώματος των μαλλιών του σώματος. 3) μυϊκό τρέμουλο - αυξάνει την ποσότητα της παραγωγής θερμότητας κατά 4–5 πέντε φορές. Το τρέμουλο κινητικό κέντρο βρίσκεται στο ραχιαίο τμήμα του οπίσθιου υποθαλάμου. Αναστέλλεται από την αυξημένη εξωτερική θερμοκρασία και διεγείρεται όταν μειώνεται. Οι παρορμήσεις από το κέντρο του τρόμου προκαλούν γενικευμένη αύξηση του μυϊκού τόνου. Ο αυξημένος μυϊκός τόνος οδηγεί στην εμφάνιση ρυθμικών αντανακλαστικών από τις ατράκτους των μυών, γεγονός που προκαλεί τρόμο. 4) αύξηση της έκκρισης των επινεφριδίων.
Αλληλεπίδραση κέντρων θερμορύθμισης.Μεταξύ των κέντρων εκπομπής θερμότητας του πρόσθιου υποθαλάμου και των κέντρων παραγωγής θερμότητας του οπίσθιου υποθαλάμου, υπάρχουν αμοιβαίες σχέσεις.Με την αύξηση της δραστηριότητας των κέντρων παραγωγής θερμότητας, η δραστηριότητα των κέντρων μεταφοράς θερμότητας αναστέλλεται και αντίστροφα. Με μείωση της θερμοκρασίας του σώματος, ενεργοποιείται η δραστηριότητα των νευρώνων του οπίσθιου υποθαλάμου. όταν η θερμοκρασία του σώματος αυξάνεται, ενεργοποιούνται οι νευρώνες του πρόσθιου υποθαλάμου.
Μηχανισμοί παραγωγής θερμότητας.Με τη μείωση της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος, τα απαγωγικά ερεθίσματα από τους νευρώνες του οπίσθιου υποθαλάμου επεκτείνονται στους α-κινητικούς νευρώνες του νωτιαίου μυελού. Αυτές οι επιρροές οδηγούν σε συστολή των σκελετικών μυών. Όταν οι μύες συστέλλονται, η υδρόλυση ATP αυξάνεται. Ως αποτέλεσμα, αυξάνεται η εθελοντική μυϊκή δραστηριότητα.
Ταυτόχρονα, κατά την ψύξη, τα λεγόμενα θερμορρυθμιστικό μυϊκό τόνο.Ο θερμορρυθμιστικός τόνος είναι ένα είδος μικροδόνησης των μυϊκών ινών. Ως αποτέλεσμα, η παραγωγή θερμότητας αυξάνεται κατά 20-45% του αρχικού επιπέδου. Με πιο σημαντική ψύξη, ο θερμορρυθμιστικός τόνος μετατρέπεται σε μυϊκό κρύο ρίγος.Ο ψυχρός μυϊκός τρόμος είναι μια ακούσια ρυθμική δραστηριότητα μυών που βρίσκονται επιφανειακά. Ως αποτέλεσμα, η παραγωγή θερμότητας αυξάνεται κατά 2-3 φορές σε σύγκριση με το αρχικό επίπεδο.
Οι μηχανισμοί του μυϊκού τρόμου σχετίζονται με την εξάπλωση της διέγερσης από τον υποθάλαμο μέσω του τεμαχίου του μεσεγκεφάλου και μέσω του κόκκινου πυρήνα στους α-κινητικούς νευρώνες του νωτιαίου μυελού και από αυτούς στους αντίστοιχους μύες.
Ταυτόχρονα, κατά την ψύξη στους σκελετικούς μύες, στο συκώτι και στο καφέ λίπος, ενεργοποιούνται οι διαδικασίες οξείδωσης και μειώνεται η αποτελεσματικότητα της οξειδωτικής φωσφορυλίωσης. Λόγω αυτών των διεργασιών, της λεγόμενης μη συσταλτικής θερμογένεσης, η παραγωγή θερμότητας μπορεί να αυξηθεί κατά 3 φορές.
Η ρύθμιση της θερμογένεσης χωρίς ρίγη πραγματοποιείται με την ενεργοποίηση του συμπαθητικού νευρικού συστήματος, των θυρεοειδικών ορμονών και του μυελού των επινεφριδίων.
№ 55 Μηχανισμοί μεταφοράς θερμότητας. Τρόποι απελευθέρωσης θερμότητας από το σώμα. Φυσιολογικοί μηχανισμοί μεταφοράς θερμότητας.
Η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος σε βέλτιστο επίπεδο για το μεταβολισμό πραγματοποιείται λόγω της ρυθμιστικής επίδρασης του κεντρικού νευρικού συστήματος. Λόγω νευρικών και άμεσων χυμικών επιρροών, στις οποίες συμμετέχει ένας αριθμός ολιγοπεπτιδίων, όπως η βομβεσίνη, σχηματίζονται διαδικασίες στο θεωρούμενο λειτουργικό σύστημα που στοχεύουν στην αποκατάσταση των σχηματισμένων αλλαγών στο μοτίβο της θερμοκρασίας του σώματος. Αυτές οι διαδικασίες περιλαμβάνουν τους μηχανισμούς παραγωγής θερμότητας και μεταφοράς θερμότητας.
κέντρα μεταφοράς θερμότητας.Στην περιοχή των πρόσθιων πυρήνων του υποθαλάμου βρέθηκαν κέντρα μεταφοράς θερμότητας. Η καταστροφή αυτών των δομών οδηγεί στο γεγονός ότι τα ζώα χάνουν την ικανότητα να διατηρούν σταθερή θερμοκρασία σώματος σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας περιβάλλοντος. Ταυτόχρονα, η θερμοκρασία του σώματός τους αρχίζει να αυξάνεται, τα ζώα περνούν σε κατάσταση υπερθερμίας και η υπερθερμία μπορεί να αναπτυχθεί ακόμη και σε θερμοκρασία δωματίου. Ο ερεθισμός αυτών των δομών μέσω εμφυτευμένων ηλεκτροδίων από ηλεκτρικό ρεύμα προκαλεί ένα χαρακτηριστικό σύνδρομο στα ζώα: δύσπνοια, επέκταση των επιφανειακών δερματικών αγγείων και πτώση της θερμοκρασίας του σώματος. Το μυϊκό τρέμουλο που προκαλείται από την προ-ψύξη παύει.
Διάχυση θερμότητας(φυσική θερμορύθμιση) καθορίζουν τις φυσικές διεργασίες:
Μετακίνηση θερμού αέρα από την επιφάνεια του σώματος με επαφή ή μακρινή μεταφορά.
Θερμική ακτινοβολία (ακτινοβολία);
Εξάτμιση υγρού από την επιφάνεια του δέρματος και του ανώτερου αναπνευστικού
Απέκκριση ούρων και κοπράνων.
Η φυσική θερμορύθμιση πραγματοποιείται με τους ακόλουθους τρόπους.
συναγωγή επαφής- άμεση ανταλλαγή θερμότητας μεταξύ δύο αντικειμένων με διαφορετικές θερμοκρασίες που βρίσκονται σε άμεση επαφή μεταξύ τους.
Απόμακρη μεταφορά- τη μεταφορά θερμότητας σε ένα ρεύμα αέρα που κινείται κοντά στην επιφάνεια του σώματος και, θερμαίνοντας, αντικαθίσταται από ένα νέο, ψυχρότερο.
Ακτινοβολία- μεταφορά θερμότητας με ακτινοβολία ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας
τη μορφή των υπέρυθρων ακτίνων.
Ρύθμιση μεταφοράς θερμότητας.Συναγωγή, ακτινοβολία θερμότηταςΚαι εξάτμισηΗ θερμότητα είναι ευθέως ανάλογη με τη θερμοχωρητικότητα του περιβάλλοντος.
Διάχυση θερμότηταςεξαρτάται από την επιφάνεια του σώματος. Είναι γνωστό ότι πολλά ζώα στο κρύο κουλουριάζονται σε μια μπάλα, καταλαμβάνοντας μικρότερο όγκο. Οι διαδικασίες μεταφοράς, ακτινοβολίας και εξάτμισης της θερμότητας εξαρτώνται από τις ιδιότητες του δέρματος. Το τρίχωμα του δέρματος στα ζώα εμποδίζει τη μεταφορά θερμότητας.
Αγγειακές αντιδράσεις κατά την υπερθέρμανση.Στην καρδιά όλων των φυσικών διεργασιών μεταφοράς θερμότητας στον άνθρωπο βρίσκονται φυσιολογικές διεργασίες που σχετίζονται με μια αλλαγή υπό την επίδραση της θερμοκρασίας περιβάλλοντος του αυλού των επιφανειακών αγγείων του δέρματος. Υπό τη δράση της υψηλής θερμοκρασίας, τα αγγεία διαστέλλονται, και υπό τη δράση της χαμηλής θερμοκρασίας, στενεύουν. Αυτές οι αντιδράσεις πραγματοποιούνται λόγω της ενεργοποίησης του αυτόνομου νευρικού συστήματος - της παρασυμπαθητικής διαίρεσης στην πρώτη περίπτωση και της συμπαθητικής διαίρεσης στη δεύτερη.
Η βραδυκινίνη, η οποία παράγεται από τους ιδρωτοποιούς αδένες μέσω των χολινεργικών συμπαθητικών ινών, συμμετέχει στους μηχανισμούς αγγειοδιαστολής του δέρματος.
Μεταφορά θερμότητας στο υδάτινο περιβάλλον.Οι διαδικασίες μεταφοράς θερμότητας εξαρτώνται από τις φυσικές ιδιότητες του περιβάλλοντος. Οι διαδικασίες μεταφοράς θερμότητας, καθώς και η παραγωγή θερμότητας, αλλάζουν πιο δύσκολα στο υδάτινο περιβάλλον. Το δροσερό νερό έχει την υψηλότερη θερμοχωρητικότητα. Η εξάτμιση αποκλείεται από το νερό. Ταυτόχρονα, το νερό ασκεί φυσική πίεση στο σώμα του σώματος και εμφανίζεται ανακατανομή του σωματικού βάρους. Η θερμοκρασία του νερού έχει ερεθιστική επίδραση στους υποδοχείς και στους ενδοϋποδοχείς του δέρματος.
Ιδρώνοντας.Ο πιο σημαντικός μηχανισμός μεταφοράς θερμότητας είναι η εφίδρωση. Με 1 g ατμού, το σώμα χάνει περίπου 600 θερμίδες θερμότητας. Η εφίδρωση είναι απαραίτητη για τη διατήρηση ενός βέλτιστου επιπέδου θερμοκρασίας σώματος σε συνθήκες υψηλών θερμοκρασιών περιβάλλοντος, ειδικά σε θερμές χώρες. Έχει διαπιστωθεί ότι δεν είναι όλοι οι άνθρωποι εξίσου ικανοί για αυξημένη εφίδρωση σε συνθήκες αυξημένης θερμοκρασίας.
№ 56 Λειτουργικό σύστημα που διατηρεί τη βέλτιστη θερμοκρασία του αίματος για το μεταβολισμό. Χαρακτηρισμός των κομβικών μηχανισμών του.
Το λειτουργικό σύστημα που καθορίζει τη βέλτιστη θερμοκρασία σώματος για μεταβολισμό συνδυάζει δύο υποσυστήματα: την εσωτερική ενδογενή αυτορρύθμιση και τη σκόπιμη συμπεριφορά. Οι ενδογενείς μηχανισμοί αυτορρύθμισης λόγω των διαδικασιών παραγωγής θερμότητας και απελευθέρωσης θερμότητας καθορίζουν τη διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος που είναι απαραίτητη για το μεταβολισμό. Λειτουργικό σύστημα:
Χρήσιμο προσαρμοστικό αποτέλεσμα
Ο δείκτης για τον οποίο λειτουργεί αυτό το λειτουργικό σύστημα είναι η θερμοκρασία του αίματος. Αφενός εξασφαλίζει την ομαλή πορεία των μεταβολικών διεργασιών και αφετέρου καθορίζεται από την έντασή τους.
Για την κανονική πορεία των μεταβολικών διεργασιών, τα ομοιοθερμικά ζώα, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, αναγκάζονται να διατηρούν τη θερμοκρασία του σώματος σε σχετικά σταθερό επίπεδο. Ωστόσο, αυτή η σταθερότητα είναι υπό όρους. Η θερμοκρασία διαφόρων οργάνων υπόκειται σε διακυμάνσεις, τα όρια των οποίων εξαρτώνται από την ώρα της ημέρας, τη λειτουργική κατάσταση του σώματος, τις θερμομονωτικές ιδιότητες των ρούχων κ.λπ.
Φόρτωση...