Этапы обмена веществ и энергии

1)поступление веществ из внешней среды в организм и транспорт веществ к различным тканям;

2) межуточный обмен (анаболизм-катаболизм);

3) расход веществ и энергии;

4) выделение метаболитов и энергии во внешнюю среду.

Первый этап включает в себя ряд поведенческих реакций поиска и приема пищи и воды; процессы пищеварения и всасывания, а также внешнее дыхание. В результате в крови создается определенный запас субстратов окисления, пластического материала и кислорода, которые используются тканями или пополняют соответствующие депо.

Второй этап представляет собой предмет изучения биологической химии.

Третий этап - расход веществ и энергии будет детально рассмотрен в настоящей лекции.

Четвертый - выделение - анализируется в специальном разделе физиологии.

Принцип прямой калориметрии основан на том, что все виды энергии в конечном итоге переходят в тепловую. Поэтому при прямой калориметрии для оценки энергозатрат определяют количество тепла выделяемого организмом в окружающую среду за единицу времени.

Первые прямые измерения энергетического обмена провели в 1788г. Лавуазье и Лаплас.

При прямой калориметрии достигается высокая точность оценки энергозатрат организма, однако из-за громоздкости и сложности способ используется только для научных целей.

Непрямая калориметрия основана на том, что источником энергии в организме являются окислительные процессы, при которых потребляется кислород и выделяется углекислый газ. Поэтому зная количество поглощенного О2 и выделенного СО2, можно судить косвенно о количестве выделившейся энергии.

Интенсивность газообмена характеризуется дыхательным коэффициентом.

Метод полного газового анализа.

МЕТОД ДУГЛАСА — ХОЛДЕЙНА (ОТКРЫТЫЙ)

Для определения потребляемого организмом кислорода методом Дугласа - Холдена надо иметь следующие принадлежности и приборы: мешок Дугласа – для забора воздуха, газоанализатор Холдена – для определения кислорода и углекислого газа в выдыхаемом воздухе, газовые часы – для для определения количества воздуха, проходящего за одну минуту через легкие. Обследуемый свободно вдыхает атмосферный воздух, а выдыхает воздух в мешок Дугласа в течение 10-15 мин (открытый). Показатели газообмена определяют по количеству и соотношению выделенного СО2 и поглощенного О2. Метод точный, но продолжительный.

РЕСПИРАТОРНАЯ КАМЕРА М.Н.ШАТЕРНИКОВА (ЗАКРЫТЫЙ)

Метод полного газового анализа.

Используется для длительных исследований газообмена.