Az energia-anyagcsere meghatározásának módszerei

Az energia-anyagcsere meghatározásának módszerei. Közvetlen kalorimetria (elv és becslés). A közvetett kalorimetria elve

Az energia-anyagcsere meghatározásának módszerei. Közvetlen kalorimetria (elv és becslés). A közvetett kalorimetria elve. Teljes (Douglas-Holdane, Shaternicov) és hiányos (Crog) gázelemzési módszer. Az oxigén légzési együtthatója és kalóriatartalma.

Alapcsere-anyagcsere - a test vitalitásának fenntartásához szükséges minimális energiafelhasználás. Az anyagcsere sebessége a test energiafelhasználásának sebessége. Az ételből felszabaduló energia mennyiségét kifejező egység a kalória. 1 kalória az a hőmennyiség, amely szükséges a víz hőmérsékletének 1 o C-kal történő emeléséhez, 1 kilokalória = 1000 kalória. Normális esetben az alapanyagcsere:

- férfiaknál - 1700-1900 kcal

Az alapanyagcsere a következőktől függ:

? Életkor - gyermekeknél magasabb, mint az időseknél

? Szex - a nőknél ez 10% -kal alacsonyabb, mint a férfiaknál

? Külső környezeti feltételek: a napszak - a bazális anyagcsere maximum 16-17, legkevesebb reggel 3-4; a magasságban élő emberek bazális anyagcseréje magasabb.

Az alap metabolizmus kiszámítható standard táblázatokkal, vagy mérhető bizonyos standard körülmények között:

F fizikai és szellemi erőfeszítés hiánya

F Szobahőmérséklet 18-20 o C

F Légköri nyomás - 760 Hgmm

F Etetés után (12-16 órán át).

A bazális anyagcsere meghatározásához szigorúan be kell tartani ezeket a feltételeket. Az anyagcsere sebessége testgyakorlás közben jelentősen megnő. Az alapanyagcserét és a testmozgáshoz szükséges energiát általános anyagcserének nevezzük. Az anyagcsere sebessége az elvégzett aktivitástól függ. Ennek megfelelően az elvégzett tevékenységtől függően az összes személy 4 szakmai csoportra osztható:

1. Értelmiségiek - napi 3000-3500kcal-ra van szükségük
2. Teljesen automatizált vállalkozások dolgozói - 3500 - 4000 kcal
3. Részben automatizált vállalkozások dolgozói - 4000-4500 kcal
4. Nehéz fizikai munkát végző emberek - 4000-4500 kcal

Az egyes foglalkozási csoportok számára szükséges kcal mennyiséget ismerni kell a napi adagolt élelmiszer mennyiségének kiszámításához a kcal-tartalomtól függően, hogy teljes mértékben megfeleljen a test követelményeinek.

A bazális anyagcsere sebessége a hormonok hatására is növekedhet:

1) Pajzsmirigyhormonok - 60% -ról 100% -ra növelhetik a bazális anyagcsere sebességét. Ezeknek a hormonoknak a hiánya az anyagcsere sebességének a normához képest 50-60% -os csökkenéséhez vezet.

2) A katekolaminok (adrenalin, noradrenalin) növelik a bazális anyagcsere sebességét a legtöbb szövetben.

kalorimetria

A kalorimetria az alapanyagcsere számításának és meghatározásának módszere. Két kalorimetriás módszer létezik:

kalorimetria közvetlen a test által adott időtartamra leadott hő közvetlen kiszámításán alapul. Ezt a módszert speciális kamerák, úgynevezett kaloriméterek segítségével hajtják végre. Laboratóriumi állatok vagy a vizsgált személyek számára vannak kalorimetrikus kamrák. A víz bizonyos csöveken keresztül áramlik ezeken a kamrákon keresztül, és a test által leadott hőt meg fogja kapni a fűtött csöveken keresztül keringő víz. A víz hőmérsékletének kiszámításával kezdetben és miután az egyén egy ideje a kalorimetrikus kamrában van, speciális képletek segítségével meghatározhatjuk az alapanyagcserét:

Q - bazális anyagcsere (kcal-ban)

m - a víz tömege a kaloriméterben

c - a víz hőteljesítménye

t1 t2 - a kezdeti és a végső vízhőmérséklet

M - az állat testének tömege

T - az az idő, amikor az állat a kalorimetrikus kamrában tartózkodott

Közvetett kalorimetria Az oxidatív reakciók energiaforrásként szolgálnak a testben, amelyben CO2 képződik és O2 fogyasztódik, az energiaköltségek kiszámíthatók a gázanyagcsere vizsgálata alapján. Ezt a gázok (O2 és CO2) elemzésén alapuló módszert indirekt kalorimetriának nevezzük. A gázelemzésnek két módszere van az alapanyagcsere meghatározására:

1. Teljes gázelemzés
2. Hiányos gázelemzés

Teljes gázelemzés (Duglas-Holdane módszer). A vizsgált személy 10-15 percig beszívja a légköri levegőt, és a hátára rögzített Duglas táskában lévő levegőt kilégzi. Megmérik a zsákban lévő gáz térfogatát, és a Holdane gázelemző segítségével meghatározzák az O2 és a CO2 százalékos arányát, amelyet ezután térfogategységekké alakítanak át.

A teljes gázelemzés szakaszai:

1. Az O2 és a CO2 térfogatának meghatározása a belélegzett és a kilélegzett levegőben. A szervezet által elfogyasztott O2 és a szervezetből eltávolított CO2 mennyiségének meghatározása.

VO2fogyasztva = VO2inzpirált - A VO2 lejárt

VCO2 kiküszöbölve = VCO2 lejárt - VCO2 ihlette

2. A légzési együttható (CR) meghatározása. CR - az eltávolított CO2 mennyisége és az elfogyasztott O2 aránya

A CR függ az oxidációnak kitett terméktől, nevezetesen: szénhidrátoknál CR = 1, fehérjéknél CR = 0,8 lipideknél CR = 0,7 Vegyes élelmiszereknél CR = 0,85

3. Egy liter oxigén (EK) kalóriaértékének meghatározása. EK az az energiamennyiség, amelyet bármely termék oxidálása során 1 liter O2-ben eltávolítunk. Különleges táblázatok alapján számítják ki, ahol figyelembe veszik a légzési együtthatót

szénhidrátok esetében EK = 5 kcal

az EK fehérjék esetében = 4,8 kcal

lipidekre EK = 4,7 kcal

vegyes étel esetén EK = 4,85 kcal

Az EK nem függ az oxidált anyag mennyiségétől, mert az oxidációs folyamatot a VO2 határozza meg, vagyis az oxidáció addig megy végbe, amíg az összes O2 nem fejeződik be, illetve 2 g fehérjét vagy 4 g fehérjét elégetnek 1 liter O2-ben. eltávolítja ugyanannyi kcal-t.

4. A bazális anyagcsere meghatározása 1 percig. Ha ismerjük a vizsgált személy által 1 percig elfogyasztott oxigénmennyiséget és az EK-t, akkor meghatározhatjuk, hogy hány kcal eliminálódjon 1 percig a megfelelő oxigénmennyiség fogyasztásakor.

Q1 = elfogyasztott VO2 x EK = Kcal/perc

5. A bazális anyagcsere meghatározása 24 órán keresztül

A teljes gázanalízissel számított alap metabolizmus adatait összehasonlítjuk a standard táblázatokból nyert adatokkal. A standardtól való eltérés 10% -on belül megengedett.

Hiányos gázelemzés. A vizsgázó belélegzi az O2-t a tartályból, és kifogy a tartályba fel nem használt O2-t, CO2-t és vízgőzt. Ugyanakkor a Crog spirogramot rögzítik. (Spirogram - a légzési térfogatok rögzítése). A Crog spirogram segítségével kiszámoljuk az 1 percig elfogyasztott VO2-t. A következő lépések egybeesnek a teljes gázelemzéssel.

---