ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจระหว่างการเกิดออกซิเดชันของคาร์โบไฮเดรตคืออะไร? ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจของพืช ดูว่า "ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจ" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร

(คำพ้องความหมายล้าสมัย: อัตราส่วนการหายใจ ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจ) - อัตราส่วนของปริมาตรคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาจากร่างกาย (อวัยวะ, เนื้อเยื่อ) (VCO 2) ต่อปริมาตรของออกซิเจนที่ดูดซึมในเวลาเดียวกัน (VO 2) การกำหนด D. ถึง ดำเนินการเมื่อศึกษาลักษณะของการแลกเปลี่ยนก๊าซ (ดู) และเมแทบอลิซึมและพลังงาน (ดู) ในสัตว์และสิ่งมีชีวิตในพืช

ความมุ่งมั่นของ D. to. ก็มีความสำคัญเช่นกันในการศึกษาการหายใจภายนอก หลายสูตรในการคำนวณองค์ประกอบของอากาศในถุงลมรวมถึงค่าของ D. k เนื่องจากมีการพึ่งพากันระหว่างค่าของ D. k และอัตราส่วนของปริมาณอากาศที่ระบายอากาศในถุงลมต่อปริมาณของเลือดที่ไหลผ่าน เส้นเลือดฝอยตาม D. k. สามารถตัดสินความสัมพันธ์ของการระบายอากาศและการไหลเวียนโลหิตได้ เป็นที่ยอมรับแล้วว่าค่า DK สำหรับอากาศที่หายใจออกจากกลีบบนและล่างของปอดมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากความไม่เท่าเทียมกันของความสัมพันธ์ระหว่างการระบายอากาศและการปะทุ

การเปรียบเทียบ D. ถึง ปอดซ้ายและขวาด้วย bronchospirometry แยกกันช่วยในการตัดสินลักษณะของการระบายอากาศและการแลกเปลี่ยนก๊าซในแต่ละอัน การหาค่า D. ในส่วนต่างๆ ของอากาศหายใจออกใช้เพื่อศึกษาเชิงลึกเกี่ยวกับลักษณะต่างๆ ของการหายใจภายนอก

ในมนุษย์และสัตว์ ค่า DC มักจะอยู่ระหว่าง 0.7 ถึง 1 เมื่อคาร์โบไฮเดรตถูกออกซิไดซ์ คาร์บอนไดออกไซด์ 1 โมลจะเกิดขึ้นต่อออกซิเจน 1 โมลที่ใช้ในร่างกาย เนื่องจากในที่สุดแล้วออกซิเจนทั้งหมดที่ใช้จากอากาศที่สูดเข้าไปจะไปเพียงเพื่อการเกิดออกซิเดชันเท่านั้น ของคาร์บอนในคาร์โบไฮเดรต และการเกิดออกซิเดชันของไฮโดรเจนที่มีอยู่ในคาร์โบไฮเดรตกับน้ำจะถูกทำให้มั่นใจได้โดยออกซิเจนที่มีอยู่ในโมเลกุลของคาร์โบไฮเดรต แกรมโมเลกุลของก๊าซต่าง ๆ (ในกรณีนี้คือออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์) มีปริมาตรเท่ากันที่ความดันและอุณหภูมิเดียวกันดังนั้นในระหว่างการออกซิเดชั่นของคาร์โบไฮเดรตค่าสัมประสิทธิ์ไดอิเล็กทริกจะเท่ากับ 1 ในระหว่างการเกิดออกซิเดชันของไขมันโมเลกุล ซึ่งมีอะตอมของไฮโดรเจนจำนวนมากและมีอะตอมของออกซิเจนเพียงเล็กน้อย การใช้ออกซิเจนก็สัมพันธ์กันในเชิงปริมาณกับการก่อตัวของน้ำจากไฮโดรเจนที่มีอยู่ในไขมันด้วย เป็นผลให้ปริมาตรของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้น (และปล่อยออกมา) ในร่างกายในระหว่างการสลายไขมันจึงน้อยกว่าปริมาณออกซิเจนที่ใช้ไป ในระหว่างการออกซิเดชันของไขมัน D. k คือ 0.70-0.72 ออกซิเดชันของโปรตีนซึ่งเป็นผลมาจากการที่นอกเหนือไปจากน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์แล้วยังมีการสร้างสารประกอบที่มีไนโตรเจนซึ่งถูกปล่อยออกมา ch อ๊าก กับปัสสาวะ ค่า DC เท่ากับ 0.80-0.82

ปริมาณของโปรตีนที่ถูกออกซิไดซ์ในร่างกายถูกกำหนดโดยผลิตภัณฑ์ไนโตรเจนจากการสลายของโปรตีนที่ถูกขับออกทางปัสสาวะ เมื่อคำนึงถึงค่านี้ (ในการคำนวณโดยประมาณสามารถละเลยได้) ส่วนแบ่งของการมีส่วนร่วมในการสลายไขมันและคาร์โบไฮเดรตถูกกำหนดโดย D. k. ปริมาณพลังงาน (เป็นกิโลแคลอรี) ที่ปล่อยออกมาในร่างกายเมื่อบริโภคออกซิเจน 1 ลิตร (ที่เรียกว่าแคลอรี่เทียบเท่ากับออกซิเจน) ระหว่างการออกซิเดชันของคาร์โบไฮเดรตคือ 5.05 ไขมัน - 4.69 โปรตีน - 4.49

D.k. เปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติขึ้นอยู่กับค่าแคลอรี่เทียบเท่ากับออกซิเจน (ตาราง)

โต๊ะ. การเปลี่ยนแปลงค่าสัมประสิทธิ์การหายใจขึ้นอยู่กับค่าแคลอรี่เทียบเท่ากับออกซิเจน

หากอาหารมีคาร์โบไฮเดรต ไขมัน และโปรตีน D.k. จะผันผวนระหว่าง 0.8-0.9 ด้วยอาหารคาร์โบไฮเดรตที่โดดเด่น D. k. คือ 0.9-1; ด้วยการบริโภคคาร์โบไฮเดรตมากเกินไปและการเปลี่ยนบางส่วนในร่างกายเป็นไขมัน (เช่นเมื่อขุนหมูห่าน) D. k. นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าเมื่อคาร์โบไฮเดรตที่อุดมด้วยออกซิเจนผ่านเข้าไปในไขมันที่มีออกซิเจนไม่ดีส่วนหนึ่งของคาร์บอนไดออกไซด์ที่ร่างกายปล่อยออกมาจะเกิดขึ้นพร้อมกับออกซิเจนที่ปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการนี้และไม่ใช่แค่ถูกดูดซึมในปอดจากการสูดดม อากาศ. ความดันโลหิตเพิ่มขึ้นใกล้เคียงกัน แต่เด่นชัดน้อยกว่าในผู้ที่น้ำหนักตัวกลับมาเป็นปกติหลังอดอาหารบางส่วนหรือทั้งหมด ปรากฏการณ์ตรงกันข้าม - ความดันโลหิตลดลง - สังเกตได้ในระหว่างการอดอาหารและจำศีล ในระหว่างการทำงานของกล้ามเนื้อที่มีพลังปานกลางในช่วงที่เรียกว่า สภาวะคงตัวเมื่อปริมาณการใช้ออกซิเจนสอดคล้องกับความต้องการของร่างกาย D. k. เนื่องจากการสลายตัวของคาร์โบไฮเดรตส่วนใหญ่เพิ่มขึ้นมักจะเพิ่มขึ้นเป็นจำนวน 0.9-1 อย่างไรก็ตามเนื่องจากการทำงานที่ยาวนานมากซึ่งเกี่ยวข้องกับการลดลงของปริมาณคาร์โบไฮเดรตในร่างกาย D. ก็เริ่มลดลงซึ่งบ่งบอกถึงการใช้ไขมันที่เพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไป

นอกเหนือจากธรรมชาติของสารออกซิไดซ์แล้ว ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมายังได้รับอิทธิพลจากปัจจัยทางกายภาพอีกหลายประการ และเคมีภัณฑ์ ปัจจัยที่ไม่เกี่ยวข้องกับกระบวนการออกซิเดชั่น ประการแรก ได้แก่ ความผิดปกติของการระบายอากาศที่มักพบในคลินิก (ดูการหายใจ) ดังนั้นการหายใจเร็วเกินไปโดยการลดความดันบางส่วนของคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศในถุงมีส่วนช่วยในการชะล้างออกจากเลือดอย่างมีนัยสำคัญและเพิ่มความดันโลหิตของ D. Hypoventilation ซึ่งเพิ่มความตึงเครียดของคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศในถุงจึงช่วยลด ดี. ความดันโลหิต. ปัจจัยต่างๆ ได้แก่ การสะสมในเลือดของผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมที่ออกซิไดซ์ไม่สมบูรณ์ (ตัวอะซิโตน กรดแลคติค ฯลฯ) การเปลี่ยนแปลงสมดุลของกรดเบสไปสู่ภาวะความเป็นกรด (ดู) และสร้างเงื่อนไขในการแทนที่คาร์บอนไดออกไซด์ออกจากเลือด (ดูความสมดุลของกรด-เบส ) สมดุลอัลคาไลน์) นอกจากนี้ การเปลี่ยนไขมันและโปรตีนอย่างรุนแรงเป็นคาร์โบไฮเดรต (ในโรคเบาหวาน) หรือคาร์โบไฮเดรตเป็นไขมัน (ในโรคอ้วน) ก็ส่งผลต่อการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เช่นกัน และด้วยเหตุนี้ ค่าของ D. ถึง

ความมุ่งมั่นของ D. ถึง ยังดำเนินการในการศึกษาการแลกเปลี่ยนก๊าซของอวัยวะและเนื้อเยื่อส่วนบุคคล DK ของอวัยวะในสภาวะของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดสามารถตัดสินได้จากปริมาณออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือดแดงและในเลือดดำที่ไหลจากอวัยวะเหล่านี้ D. ในกรณีนี้เท่ากับอัตราส่วนของความแตกต่างระหว่างปริมาณความตึงเครียดของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือดดำและเลือดแดงต่อความแตกต่างระหว่างปริมาณออกซิเจนในเลือดแดงและเลือดดำ:

ได้รับดังนั้น. ผลลัพธ์บ่งชี้ลักษณะบางอย่างและขอบเขตที่กว้างขึ้นของความผันผวนของความดันโลหิตของอวัยวะต่างๆ เมื่อเปรียบเทียบกับร่างกายโดยรวม (ความดันโลหิตของเนื้อเยื่อที่แยกออก - ดูการออกซิเดชันทางชีวภาพ)

การศึกษาทางคลินิกเกี่ยวกับความฉลาดทางการหายใจ ในทางปฏิบัติแล้วระดับของ D. ไม่ได้บ่งบอกถึงกระบวนการออกซิเดชั่นในร่างกายและธรรมชาติของสารออกซิไดซ์เสมอไปเนื่องจากเมื่อศึกษาการแลกเปลี่ยนก๊าซไม่ใช่การกำหนดปริมาณการใช้ออกซิเจน แต่เป็นการดูดซึม การดูดซึมออกซิเจนถูกกำหนดโดยปริมาณออกซิเจนที่แทรกซึมจากถุงลมเข้าไปในเลือดของเส้นเลือดฝอยในปอด และการบริโภคโดยการมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาออกซิเดชันทางชีวเคมี ภายใต้สภาวะปกติ ไม่มีการแยกความแตกต่างระหว่างคำเหล่านี้ เนื่องจากการดูดซึมออกซิเจนและการบริโภคเกือบจะเหมือนกัน

ความแตกต่างระหว่างการดูดซึมและการบริโภคเกิดขึ้นระหว่างการเปลี่ยนจากการหายใจในอากาศในบรรยากาศไปเป็นการหายใจเอาออกซิเจนบริสุทธิ์ เมื่อปริมาณเพิ่มเติมถูกละลายในพลาสมาเลือดและเนื้อเยื่อโดยไม่มีการเพิ่มขึ้นของการบริโภคในการหายใจของเนื้อเยื่อเท่ากัน เช่นเดียวกับเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ในความจุออกซิเจนของเลือดหรือการเปลี่ยนแปลงสภาวะความอิ่มตัวของออกซิเจนในเลือดในปอด

เทคนิคในการศึกษาการแลกเปลี่ยนก๊าซสามารถเปลี่ยนการระบายอากาศได้อย่างมาก ไม่ว่าจะไปในทิศทางที่เพิ่มขึ้นหรือลดลงก็ตาม ดังนั้นค่าของ D. ถึง. ถูกกำหนดสำหรับเวดจ์ระยะสั้น การทดลองไม่สามารถถือว่าเชื่อถือได้ อุปกรณ์ที่มีอยู่ทำให้สามารถตรวจสอบการแลกเปลี่ยนก๊าซโดยการดูดซึมออกซิเจนเท่านั้นและเมื่อคำนวณการเผาผลาญพื้นฐาน (ดู) D. k จะถูกนำมาตามอัตภาพตามค่าเฉลี่ย (0.82-0.85) ผลลัพธ์ที่ได้จะคล้ายกับผลลัพธ์ที่ได้จากการคำนวณค่าสัมประสิทธิ์ D. ตามการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

ดังนั้น เฉพาะภายใต้เงื่อนไขบางประการเท่านั้น ซึ่งอิทธิพลที่ไม่สามารถนำมาพิจารณาได้เสมอไป ตัวเลข DK จึงสะท้อนถึงธรรมชาติของสารที่ออกซิเดชั่นอย่างแท้จริง ดังนั้นข้อมูลเกี่ยวกับ D.to สำหรับโรคต่างๆ จึงขัดแย้งกัน ดังนั้นในกรณีที่มีความผิดปกติของการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตหรือไขมัน D. k. สามารถอยู่ในช่วงตั้งแต่ 0.5 ถึง 1; มีการสังเกตค่าที่แตกต่างกันของ D. ถึง ในระหว่าง thyrotoxicosis และการตั้งครรภ์

การเปลี่ยนแปลงของภาวะหัวใจล้มเหลวมีความเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในการช่วยหายใจ

เมื่อพิจารณาการเผาผลาญพื้นฐาน D. ในกรณีเกือบ 100% ไม่เกิน 0.74 - 0.9 ในทางปฏิบัติ ควรสันนิษฐานว่าตัวเลข D.k. ที่สูงหรือต่ำกว่านี้เป็นผลมาจากข้อผิดพลาดด้านระเบียบวิธีและไม่สะท้อนถึงธรรมชาติที่แท้จริงของกระบวนการออกซิเดชั่นในร่างกาย

บรรณานุกรม Dembo A. G. ฟังก์ชั่นการหายใจภายนอกไม่เพียงพอ, L., 1957, บรรณานุกรม; Navratil M., Kadlec K. และ Daum S. พยาธิสรีรวิทยาของการหายใจ, ทรานส์. จาก Czech., M., 1967, บรรณานุกรม; Syrkina P. E. การวิเคราะห์ก๊าซในทางการแพทย์, M. , 1956, บรรณานุกรม; สรีรวิทยาของการหายใจ เอ็ด L.L. Shika et al., M., 1973, บรรณานุกรม; ไม่มี A. J. Funktionspriifung der Atmung, Lpz., 1962, Bibliogr.

แอล.แอล. ชิค; เอ.จี. เดมโบ (ลิ่ม, ความหมาย)

10.1.5. ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจ

ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจหรืออัตราส่วนการแลกเปลี่ยนก๊าซในปอด (PG) เป็นตัวกำหนดลักษณะการใช้ผลิตภัณฑ์อาหารในกระบวนการเผาผลาญ ตัวบ่งชี้นี้ถูกกำหนดดังนี้:

ที่ไหน วี CO 2 คือการปล่อย CO 2 และ O 2 คือการใช้ O 2 ในกรณีของการเกิดออกซิเดชันของกลูโคส ปริมาณออกซิเจนที่ใช้และปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาจะเท่ากัน ดังนั้น DC = 1 ดังนั้น ค่า DC เท่ากับ 1 ตัวบ่งชี้การเกิดออกซิเดชันของคาร์โบไฮเดรต(ตารางที่ 10.1)

ตารางที่ 10.1. ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจ (RC) และพลังงานที่เทียบเท่าระหว่างการออกซิเดชันของสารอาหารต่างๆ

ความสำคัญของ DC ในกรณีของการเกิดออกซิเดชันของไขมันอาจมีคำอธิบายง่ายๆ เนื่องจากความจริงที่ว่ามีอะตอมออกซิเจนต่ออะตอมของคาร์บอนในกรดไขมันน้อยกว่าในคาร์โบไฮเดรต การเกิดออกซิเดชันของพวกมันจึงมีลักษณะโดยค่าสัมประสิทธิ์การหายใจที่ต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญ (DC = 0.7) ในกรณีของการเกิดออกซิเดชันของอาหารที่มีโปรตีนล้วนๆ ค่า DC เท่ากับ 0.81 (ตารางที่ 10.1) สำหรับอาหารผสม ความฉลาดทางการหายใจของบุคคลมักจะอยู่ที่ 0.83-0.9 กระแสตรงที่แน่นอนสอดคล้องกับพลังงานบางอย่าง (แคลอรี่) เทียบเท่าออกซิเจน(ตารางที่ 10.2) ซึ่งหมายถึงปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาหลังจากที่ร่างกายใช้ O 2 จำนวน 1 ลิตร

อัตราส่วนระหว่างปริมาณ CO 2 ที่ปล่อยออกมาและ O 2 ที่ใช้ไปนั้นขึ้นอยู่กับทั้งประเภทของสารอาหารและการเปลี่ยนสารอาหารบางชนิดไปเป็นสารอาหารอื่นๆ ในกรณีที่คาร์โบไฮเดรตเป็นอาหารส่วนใหญ่ คาร์โบไฮเดรตเหล่านั้นสามารถเปลี่ยนเป็นไขมันได้ เนื่องจากไขมันมีออกซิเจนน้อยกว่าคาร์โบไฮเดรต กระบวนการนี้จึงมาพร้อมกับการปล่อยออกซิเจนในปริมาณที่สอดคล้องกัน เมื่อคาร์โบไฮเดรตอิ่มตัวมากเกินไป ปริมาณออกซิเจนที่ดูดซึมในเนื้อเยื่อจะลดลง และ DC จะเพิ่มขึ้น ในกรณีบังคับให้ให้อาหาร (ห่านและหมู) จะมีการบันทึกค่า DC เช่น 1.38 ในช่วงอดอาหารและเป็นโรคเบาหวาน ค่า DC สามารถลดลงเหลือค่าเท่ากับ 0.6 นี่เป็นเพราะการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของการเผาผลาญไขมันและโปรตีนพร้อมกับการลดลงของการเผาผลาญกลูโคส

ปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพลต่อค่า DC คือ หายใจเร็วเกินไปปริมาณ CO 2 ที่เพิ่มขึ้นที่หายใจออกระหว่างการหายใจเร็วเกินนั้นมาจากการสะสม CO 2 ไว้มากมาย

ตารางที่ 10.2. พลังงานเทียบเท่า 1 l O 2 ที่ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจต่างกัน

ในทางปฏิบัติ ในการคำนวณโดยประมาณ ค่าเฉลี่ยของพลังงานที่เทียบเท่าจะเท่ากับ 20.2 กิโลจูล/ลิตร O 2 ซึ่งสอดคล้องกับค่า DC ของเมตาบอลิซึม = 0.82 ตามกฎแล้วช่วงของความผันผวนของพลังงานที่เทียบเท่าขึ้นอยู่กับค่า DC นั้นน้อย ดังนั้นข้อผิดพลาดที่เกี่ยวข้องกับการใช้ค่าเทียบเท่าพลังงานเฉลี่ยจะต้องไม่เกิน ± 4%

วิธีการวัดค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน (การวัดความร้อนทั้งทางตรงและทางอ้อม)

การศึกษาและการใช้พลังงาน

พลังงานที่ปล่อยออกมาในระหว่างการสลายสารอินทรีย์จะสะสมอยู่ในรูปของ ATP ซึ่งปริมาณของเนื้อเยื่อในร่างกายจะคงอยู่ในระดับสูง ATP พบได้ในทุกเซลล์ของร่างกาย พบปริมาณมากที่สุดในกล้ามเนื้อโครงร่าง - 0.2-0.5% กิจกรรมของเซลล์ใดๆ จะเกิดขึ้นพร้อมๆ กันกับการสลายตัวของ ATP เสมอ

โมเลกุล ATP ที่ถูกทำลายจะต้องได้รับการฟื้นฟู สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการสลายคาร์โบไฮเดรตและสารอื่นๆ

ปริมาณพลังงานที่ร่างกายใช้ไปสามารถตัดสินได้จากปริมาณความร้อนที่ร่างกายปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมภายนอก

แคลอรี่โดยตรงขึ้นอยู่กับการหาความร้อนโดยตรงที่ปล่อยออกมาในช่วงชีวิตของร่างกาย บุคคลจะถูกวางไว้ในห้องแคลอรี่พิเศษซึ่งจะคำนึงถึงปริมาณความร้อนทั้งหมดที่ร่างกายมนุษย์ปล่อยออกมา ความร้อนที่เกิดจากร่างกายจะถูกดูดซับโดยน้ำที่ไหลผ่านระบบท่อที่วางระหว่างผนังห้อง วิธีการนี้ยุ่งยากมากและสามารถใช้ได้ในสถาบันวิทยาศาสตร์พิเศษเป็นผลให้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการแพทย์เชิงปฏิบัติ วิธีแคลอรี่ทางอ้อมสาระสำคัญของวิธีนี้คือกำหนดปริมาตรของการช่วยหายใจในปอดก่อนจากนั้นจึงกำหนดปริมาณออกซิเจนที่ดูดซับและคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมา เรียกว่าอัตราส่วนของปริมาตรของคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาต่อปริมาตรของออกซิเจนที่ดูดซับ ความฉลาดทางการหายใจ - ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจสามารถใช้เพื่อตัดสินธรรมชาติของสารออกซิไดซ์ในร่างกายได้

ในระหว่างการออกซิเดชันของคาร์โบไฮเดรตค่าสัมประสิทธิ์การหายใจจะเท่ากับ 1 เนื่องจากสำหรับการเกิดออกซิเดชันที่สมบูรณ์ของกลูโคส 1 โมเลกุลต่อคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำจำเป็นต้องใช้ออกซิเจน 6 โมเลกุลและปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ 6 โมเลกุล:

С 6 Н12О 6 +60 2 =6С0 2 +6Н 2 0

ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจสำหรับการเกิดออกซิเดชันของโปรตีนคือ 0.8 สำหรับการเกิดออกซิเดชันของไขมัน - 0.7

การหาปริมาณการใช้พลังงานโดยการแลกเปลี่ยนก๊าซปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาในร่างกายเมื่อใช้ออกซิเจน 1 ลิตร - แคลอรี่เทียบเท่ากับออกซิเจน - ขึ้นอยู่กับการออกซิเดชันของสารที่ใช้ออกซิเจน แคลอรี่ที่เทียบเท่ากับออกซิเจนในระหว่างการออกซิเดชั่นของคาร์โบไฮเดรตคือ 21.13 kJ (5.05 kcal) โปรตีน - 20.1 kJ (4.8 kcal) ไขมัน - 19.62 kJ (4.686 kcal)

การใช้พลังงานในมนุษย์มีการกำหนดดังนี้ บุคคลนั้นหายใจเป็นเวลา 5 นาทีผ่านกระบอกเสียงที่วางอยู่ในปาก ปากเป่าที่เชื่อมต่อกับถุงที่ทำจากผ้ายางมีวาล์ว ได้รับการออกแบบเพื่อให้บุคคลสูดอากาศในบรรยากาศและหายใจออกเข้าไปในถุงได้อย่างอิสระ ใช้นาฬิกาแก๊สเพื่อวัดปริมาตรอากาศที่หายใจออก ตัวบ่งชี้ของเครื่องวิเคราะห์ก๊าซจะกำหนดเปอร์เซ็นต์ของออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศที่บุคคลหนึ่งสูดดมและหายใจออก จากนั้นจึงคำนวณปริมาณออกซิเจนที่ดูดซับและคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมา รวมถึงความฉลาดทางการหายใจ เมื่อใช้ตารางที่เหมาะสม จะคำนวณปริมาณแคลอรี่ที่เทียบเท่ากับออกซิเจนโดยพิจารณาจากค่าสัมประสิทธิ์การหายใจและการใช้พลังงาน

1. กระบวนการใดที่ทำให้ร่างกายปล่อยพลังงานออกมาได้? สาระสำคัญของมันคืออะไร?

การสลายตัว (แคทาบอลิซึม) กล่าวคือ การสลายโครงสร้างเซลล์และสารประกอบต่างๆ ของร่างกายด้วยการปล่อยพลังงานและผลิตภัณฑ์ที่สลายตัว

2.สารอาหารอะไรให้พลังงานในร่างกาย?

คาร์โบไฮเดรต ไขมัน และโปรตีน

3. ตั้งชื่อวิธีการหลักในการกำหนดปริมาณพลังงานในตัวอย่างผลิตภัณฑ์

การวัดปริมาณความร้อนทางกายภาพ วิธีเคมีกายภาพในการกำหนดปริมาณสารอาหารในตัวอย่างพร้อมการคำนวณพลังงานที่มีอยู่ในนั้นในภายหลัง ตามตาราง

4. อธิบายสาระสำคัญของวิธีการวัดปริมาณความร้อนทางกายภาพ

ตัวอย่างของผลิตภัณฑ์ถูกเผาในเครื่องวัดความร้อน จากนั้นพลังงานที่ปล่อยออกมาจะถูกคำนวณตามระดับความร้อนของน้ำและวัสดุในเครื่องวัดความร้อน

5. เขียนสูตรคำนวณปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้ของผลิตภัณฑ์ในเครื่องวัดความร้อน ถอดรหัสสัญลักษณ์ของมัน

Q = MvSv (t 2 - เสื้อ 1) + MkSk (t 2 - เสื้อ 1) - Qо,

โดยที่ Q คือปริมาณความร้อน M คือมวล (w - น้ำ k - แคลอริมิเตอร์) (t 2 - t 1) คือความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างน้ำและแคลอริมิเตอร์หลังและก่อนการเผาไหม้ของตัวอย่าง C คือความร้อนจำเพาะ ความจุ Qo คือปริมาณความร้อนที่เกิดจากตัวออกซิไดเซอร์

6. ค่าสัมประสิทธิ์แคลอรี่ทางกายภาพและทางสรีรวิทยาของสารอาหารคือเท่าใด?

ปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้ของสาร 1 กรัมในแคลอรีมิเตอร์และในร่างกายตามลำดับ

7. ความร้อนจะถูกปล่อยออกมาเท่าใดเมื่อโปรตีน ไขมัน และคาร์โบไฮเดรต 1 กรัมถูกเผาในแคลอรี่มิเตอร์

โปรตีน 1 กรัม - 5.85 กิโลแคลอรี (24.6 กิโลจูล) ไขมัน 1 กรัม - 9.3 กิโลแคลอรี (38.9 กิโลจูล) คาร์โบไฮเดรต 1 กรัม - 4.1 กิโลแคลอรี (17.2 กิโลจูล)

8. กำหนดกฎอุณหพลศาสตร์ของ Hess โดยคำนวณพลังงานที่เข้าสู่ร่างกายตามปริมาณโปรตีนไขมันและคาร์โบไฮเดรตที่ย่อยได้

ผลกระทบทางอุณหพลศาสตร์ขึ้นอยู่กับปริมาณความร้อนของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาเริ่มต้นและสุดท้ายเท่านั้น และไม่ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงระหว่างกลางของสารเหล่านี้

9. โปรตีน 1 กรัม ไขมัน 1 กรัม และคาร์โบไฮเดรต 1 กรัม ในร่างกายจะปล่อยความร้อนออกมาเท่าใด

โปรตีน 1 กรัม - 4.1 กิโลแคลอรี (17.2 กิโลจูล) ไขมัน 1 กรัม - 9.3 กิโลแคลอรี (38.9 กิโลจูล) คาร์โบไฮเดรต 1 กรัม - 4.1 กิโลแคลอรี (17.2 กิโลจูล)

10. อธิบายเหตุผลของความแตกต่างระหว่างค่าสัมประสิทธิ์แคลอรี่ทางกายภาพและทางสรีรวิทยาของโปรตีน ในกรณีไหนจะยิ่งใหญ่กว่ากัน?

ในแคลอริมิเตอร์ (สัมประสิทธิ์ทางกายภาพ) โปรตีนจะสลายตัวเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย - CO 2, H 2 O และ NH 3 โดยปล่อยพลังงานทั้งหมดที่มีอยู่ในนั้น ในร่างกาย (ค่าสัมประสิทธิ์ทางสรีรวิทยา) โปรตีนจะแตกตัวเป็น CO 2, H 2 O, ยูเรียและสารอื่น ๆ ของการเผาผลาญโปรตีนซึ่งมีพลังงานและถูกขับออกทางปัสสาวะ

กำหนดปริมาณโปรตีนไขมันและคาร์โบไฮเดรตในผลิตภัณฑ์อาหารปริมาณของพวกมันจะถูกคูณด้วยค่าสัมประสิทธิ์แคลอรี่ทางสรีรวิทยาที่สอดคล้องกันสรุปได้และลบ 10% ออกจากผลรวมซึ่งไม่ถูกดูดซึมในระบบทางเดินอาหาร (การสูญเสียอุจจาระ)

12. คำนวณ (เป็นกิโลแคลอรีและกิโลจูล) ปริมาณพลังงานที่ได้รับเมื่อนำโปรตีน ไขมัน และคาร์โบไฮเดรต 10 กรัมเข้าสู่ร่างกายพร้อมกับอาหาร

Q = 4.110 + 9.310 + 4.110 = 175 กิโลแคลอรี (175 กิโลแคลอรี - 17.5 กิโลแคลอรี) x 4.2 กิโลจูล โดยที่ 17.5 กิโลแคลอรีคือพลังงานของสารอาหารที่ไม่ได้ย่อย (สูญเสียอุจจาระ - ประมาณ 10%) รวมทั้งหมด: 157.5 กิโลแคลอรี (661.5 กิโลจูล)

การวัดปริมาณความร้อน: โดยตรง (วิธีแอทวอเตอร์-เบเนดิกต์); ทางอ้อมหรือทางอ้อม (วิธีการของ Krogh, Shaternikov, Douglas - Holden)

14. หลักการของการวัดปริมาณความร้อนโดยตรงมีพื้นฐานมาจากอะไร?

ในการวัดปริมาณความร้อนที่ร่างกายสร้างขึ้นโดยตรง

15. อธิบายโดยย่อเกี่ยวกับการออกแบบและหลักการทำงานของกล้อง Atwater-Benedict

ห้องที่วางวัตถุทดสอบนั้นแยกความร้อนออกจากสิ่งแวดล้อม ผนังไม่ดูดซับความร้อน ภายในเป็นเครื่องทำความร้อนซึ่งมีน้ำไหลผ่าน ขึ้นอยู่กับระดับความร้อนของมวลน้ำจำนวนหนึ่งจะคำนวณปริมาณความร้อนที่ร่างกายใช้

16. หลักการของการวัดปริมาณความร้อนทางอ้อม (ทางอ้อม) มีพื้นฐานมาจากอะไร?

โดยคำนวณปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาตามข้อมูลการแลกเปลี่ยนก๊าซ (ดูดซับ O 2 และปล่อย CO 2 ต่อวัน)

17. เหตุใดปริมาณพลังงานที่ร่างกายปล่อยออกมาจึงคำนวณตามอัตราแลกเปลี่ยนก๊าซได้

เนื่องจากปริมาณ O 2 ที่ร่างกายใช้และ CO 2 ที่ปล่อยออกมานั้นสอดคล้องกับปริมาณของโปรตีน ไขมัน และคาร์โบไฮเดรตที่ถูกออกซิไดซ์ รวมถึงพลังงานที่ร่างกายใช้ด้วย

18. ค่าสัมประสิทธิ์ใดที่ใช้ในการคำนวณการใช้พลังงานโดยการวัดความร้อนทางอ้อม?

ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจและปริมาณแคลอรี่เทียบเท่ากับออกซิเจน

19. ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจเรียกว่าอะไร?

อัตราส่วนของปริมาตรก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ร่างกายปล่อยออกมาต่อปริมาณออกซิเจนที่ใช้ในเวลาเดียวกัน

20. คำนวณค่าสัมประสิทธิ์การหายใจ (RC) หากทราบว่าอากาศที่หายใจเข้ามีออกซิเจน 17% และคาร์บอนไดออกไซด์ 4%

เนื่องจากอากาศในบรรยากาศประกอบด้วย 21% O 2 เปอร์เซ็นต์ของออกซิเจนที่ดูดซึมคือ 21% - 17% เช่น 4% CO 2 ในอากาศที่หายใจออกก็เท่ากับ 4% จากที่นี่

21. ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจขึ้นอยู่กับอะไร?

22. ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจระหว่างการออกซิเดชั่นในร่างกายกับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของโปรตีน ไขมัน และคาร์โบไฮเดรตเป็นเท่าใด?

ระหว่างการออกซิเดชั่นของโปรตีน – 0.8, ไขมัน – 0.7, คาร์โบไฮเดรต – 1.0

23. เหตุใดความฉลาดทางการหายใจสำหรับไขมันและโปรตีนจึงต่ำกว่าคาร์โบไฮเดรต?

มีการใช้ O 2 มากกว่าในการออกซิเดชั่นของโปรตีนและไขมัน เนื่องจากมีออกซิเจนในโมเลกุลน้อยกว่าคาร์โบไฮเดรต

24. ความฉลาดทางการหายใจของบุคคลมีค่าเท่าใดเมื่อเริ่มออกกำลังกายอย่างหนัก? ทำไม

ประการหนึ่งเนื่องจากแหล่งพลังงานในกรณีนี้คือคาร์โบไฮเดรตเป็นหลัก

25. เหตุใดค่าสัมประสิทธิ์การหายใจของบุคคลจึงมากกว่า 1 ในนาทีแรกหลังจากออกกำลังกายอย่างหนักและยาวนาน?

เนื่องจากมีการปล่อย CO 2 มากกว่าการใช้ O 2 เนื่องจากกรดแลคติคที่สะสมในกล้ามเนื้อจะเข้าสู่กระแสเลือดและแทนที่ CO 2 จากไบคาร์บอเนต

26. ค่าแคลอรี่เทียบเท่ากับออกซิเจนเรียกว่าอะไร?

ปริมาณความร้อนที่ร่างกายปล่อยออกมาเมื่อบริโภค O 2 จำนวน 1 ลิตร

27. ปริมาณแคลอรี่เทียบเท่ากับออกซิเจนขึ้นอยู่กับอะไร?

จากอัตราส่วนของโปรตีน ไขมัน และคาร์โบไฮเดรตที่ออกซิไดซ์ในร่างกาย

28. อะไรคือแคลอรี่ที่เทียบเท่ากับออกซิเจนในระหว่างการออกซิเดชั่นในร่างกาย (ในกระบวนการสลาย) ของโปรตีน ไขมัน และคาร์โบไฮเดรต?

สำหรับโปรตีน - 4.48 กิโลแคลอรี (18.8 กิโลจูล) สำหรับไขมัน - 4.69 กิโลแคลอรี (19.6 กิโลจูล) สำหรับคาร์โบไฮเดรต - 5.05 กิโลแคลอรี (21.1 กิโลจูล)

29. อธิบายโดยย่อเกี่ยวกับกระบวนการพิจารณาการใช้พลังงานโดยใช้วิธีดักลาส-โฮลเดน (การวิเคราะห์ก๊าซเต็มรูปแบบ)

ภายในไม่กี่นาที ผู้ทดสอบจะสูดอากาศในบรรยากาศเข้าไป และอากาศที่หายใจออกจะถูกรวบรวมไว้ในถุงพิเศษ วัดปริมาณและวิเคราะห์ก๊าซเพื่อกำหนดปริมาณออกซิเจนที่ใช้และ CO 2 ที่ปล่อยออกมา คำนวณค่าสัมประสิทธิ์การหายใจโดยใช้ค่าแคลอรี่เทียบเท่าของ O 2 จากตารางซึ่งจะคูณด้วยปริมาตรของ O 2 ที่ใช้ในช่วงเวลาที่กำหนด

30. อธิบายโดยย่อถึงวิธีการของ M. N. Shaternikov ในการพิจารณาการใช้พลังงานในสัตว์ในการทดลอง

สัตว์จะถูกวางไว้ในห้องซึ่งมีการจ่ายออกซิเจนในขณะที่มีการบริโภค CO 2 ที่ปล่อยออกมาระหว่างการหายใจจะถูกดูดซับโดยอัลคาไล พลังงานที่ปล่อยออกมาจะคำนวณตามปริมาณ O2 ที่ใช้ไปและปริมาณแคลอรี่เฉลี่ยที่เทียบเท่ากับ O2: 4.9 กิโลแคลอรี (20.6 กิโลจูล)

31. คำนวณการใช้พลังงานใน 1 นาที หากรู้ว่าผู้ทดลองใช้ O 2 300 มล. ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจคือ 1.0

DK = 1.0 ซึ่งสอดคล้องกับปริมาณแคลอรี่ที่เทียบเท่ากับออกซิเจนเท่ากับ 5.05 กิโลแคลอรี (21.12 กิโลจูล) ดังนั้น การใช้พลังงานต่อนาที = 5.05 kcal x 0.3 = 1.5 kcal (6.3 kJ)

32. อธิบายโดยย่อเกี่ยวกับกระบวนการพิจารณาการใช้พลังงานโดยใช้วิธีโครห์ในมนุษย์ (การวิเคราะห์ก๊าซที่ไม่สมบูรณ์)

ผู้ทดลองหายใจเอาออกซิเจนจากถุงเมแทบอลิมิเตอร์ อากาศที่หายใจออกจะกลับคืนสู่ถุงเดิม โดยก่อนหน้านี้จะผ่านตัวดูดซับ CO 2 จากการอ่านค่าเมแทบอลิมิเตอร์ ปริมาณการใช้ O2 จะถูกกำหนดและคูณด้วยปริมาณแคลอรี่ที่เทียบเท่ากับออกซิเจน 4.86 กิโลแคลอรี (20.36 กิโลจูล)

33. ตั้งชื่อความแตกต่างที่สำคัญในการคำนวณการใช้พลังงานโดยใช้วิธี Douglas-Holden และ Krogh

วิธีดักลาส-โฮลเดนเกี่ยวข้องกับการคำนวณการใช้พลังงานโดยอาศัยข้อมูลจากการวิเคราะห์ก๊าซที่สมบูรณ์ วิธีการของ Krogh - โดยปริมาตรของออกซิเจนที่ใช้โดยใช้ปริมาณแคลอรี่ที่เทียบเท่ากับลักษณะออกซิเจนของสภาวะการเผาผลาญพื้นฐาน

34. เมแทบอลิซึมพื้นฐานเรียกว่าอะไร?

การใช้พลังงานขั้นต่ำที่รับประกันสภาวะสมดุลภายใต้สภาวะมาตรฐาน: ขณะตื่นตัว โดยได้พักผ่อนกล้ามเนื้อและอารมณ์อย่างเต็มที่ ในขณะท้องว่าง (12 - 16 ชั่วโมงโดยไม่รับประทานอาหาร) ที่อุณหภูมิที่สะดวกสบาย (18 - 20C)

35. เหตุใดการเผาผลาญพื้นฐานจึงถูกกำหนดภายใต้เงื่อนไขมาตรฐาน: การพักผ่อนของกล้ามเนื้อและอารมณ์สูงสุด ขณะท้องว่าง ที่อุณหภูมิที่สะดวกสบาย?

เนื่องจากการออกกำลังกาย ความเครียดทางอารมณ์ การรับประทานอาหาร และการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิโดยรอบ จะทำให้กระบวนการเผาผลาญในร่างกายรุนแรงขึ้น (การใช้พลังงาน)

36. กระบวนการใดที่ใช้พลังงานการเผาผลาญพื้นฐานในร่างกาย?

เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่สำคัญของอวัยวะและเนื้อเยื่อทั้งหมดของร่างกาย การสังเคราะห์เซลล์ และเพื่อรักษาอุณหภูมิของร่างกาย

37. ปัจจัยอะไรเป็นตัวกำหนดมูลค่าของอัตราการเผาผลาญพื้นฐานที่เหมาะสม (เฉลี่ย) ของคนที่มีสุขภาพ?

เพศ อายุ ส่วนสูงและมวลกาย (น้ำหนัก)

38. นอกเหนือจากเพศ น้ำหนัก ส่วนสูง และอายุ ปัจจัยใดที่เป็นตัวกำหนดมูลค่าของอัตราการเผาผลาญพื้นฐานที่แท้จริง (จริง) ของบุคคลที่มีสุขภาพดี?

สภาพความเป็นอยู่ที่ร่างกายปรับตัว: การอยู่ถาวรในเขตภูมิอากาศเย็นจะเพิ่มการเผาผลาญพื้นฐาน อาหารมังสวิรัติระยะยาว – ลดลง

39. ระบุวิธีการกำหนดปริมาณการเผาผลาญพื้นฐานที่เหมาะสมในบุคคล วิธีใดที่ใช้ในการกำหนดมูลค่าของอัตราการเผาผลาญพื้นฐานของบุคคลในเวชปฏิบัติ?

ตามตาราง ตามสูตร ตามโนโมแกรม วิธีโครห์ (การวิเคราะห์ก๊าซที่ไม่สมบูรณ์)

40. คุณค่าของการเผาผลาญพื้นฐานในชายและหญิงต่อวันและต่อน้ำหนักตัว 1 กิโลกรัมต่อวันเป็นเท่าใด?

สำหรับผู้ชาย 1,500 – 1,700 กิโลแคลอรี (6,300 – 7,140 กิโลจูล) หรือ 21 – 24 กิโลแคลอรี (88 – 101 กิโลจูล)/กก./วัน ผู้หญิงมีค่าน้อยกว่านี้ประมาณ 10%

41. อัตราการเผาผลาญพื้นฐานคำนวณต่อพื้นผิวร่างกาย 1 ตารางเมตร และต่อน้ำหนักตัว 1 กิโลกรัม เท่ากันในสัตว์เลือดอุ่นและมนุษย์หรือไม่?

เมื่อคำนวณต่อพื้นผิวร่างกาย 1 ม. 2 ในสัตว์เลือดอุ่นของสายพันธุ์และมนุษย์ต่าง ๆ ตัวบ่งชี้จะเท่ากันโดยประมาณเมื่อคำนวณต่อมวล 1 กิโลกรัมจะแตกต่างกันมาก

42. การแลกเปลี่ยนการทำงานเรียกว่าอะไร?

การรวมกันของการเผาผลาญพื้นฐานและค่าใช้จ่ายพลังงานเพิ่มเติมที่ช่วยให้มั่นใจในการทำงานของร่างกายในสภาวะต่างๆ

43. ระบุปัจจัยที่ทำให้ร่างกายใช้พลังงานเพิ่มขึ้น ผลกระทบแบบไดนามิกเฉพาะของอาหารเรียกว่าอะไร?

ความเครียดทางร่างกายและจิตใจ ความเครียดทางอารมณ์ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและสภาพแวดล้อมอื่นๆ ผลกระทบเฉพาะของอาหาร (การใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้นหลังรับประทานอาหาร)

44. การบริโภคพลังงานของร่างกายเพิ่มขึ้นกี่เปอร์เซ็นต์หลังจากรับประทานโปรตีนและอาหารผสม ไขมัน และคาร์โบไฮเดรต?

หลังจากรับประทานอาหารที่มีโปรตีน - 20 - 30% อาหารผสม - 10 - 12%

45. อุณหภูมิโดยรอบส่งผลต่อการใช้พลังงานของร่างกายอย่างไร?

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในช่วง 15 – 30C ไม่มีผลกระทบต่อการใช้พลังงานของร่างกายมากนัก ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 15C และสูงกว่า 30C การใช้พลังงานจะเพิ่มขึ้น

46. ​​​​การเผาผลาญเปลี่ยนแปลงอย่างไรที่อุณหภูมิแวดล้อมต่ำกว่า 15? มันสำคัญอะไร?

เพิ่มขึ้น. เพื่อป้องกันไม่ให้ร่างกายเย็นลง

47. ประสิทธิภาพของร่างกายระหว่างการทำงานของกล้ามเนื้อเรียกว่าอะไร?

แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ อัตราส่วนของพลังงานที่เทียบเท่ากับงานเครื่องกลที่เป็นประโยชน์ต่อพลังงานทั้งหมดที่ใช้ในการปฏิบัติงานนั้น

48. ให้สูตรในการคำนวณค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ (ประสิทธิภาพ) ในบุคคลระหว่างการทำงานของกล้ามเนื้อระบุค่าเฉลี่ยถอดรหัสองค์ประกอบของสูตร

โดยที่ A คือพลังงานเทียบเท่ากับงานที่มีประโยชน์ C คือการใช้พลังงานทั้งหมด e คือการใช้พลังงานในช่วงเวลาที่เหลือเท่ากัน ประสิทธิภาพคือ 20%

สัตว์เลือดเย็น (เลือดเย็น) - มีอุณหภูมิร่างกายไม่เสถียร ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโดยรอบ ความร้อนภายในบ้าน (เลือดอุ่น) - สัตว์ที่มีอุณหภูมิร่างกายคงที่ซึ่งไม่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโดยรอบ

50. อุณหภูมิร่างกายคงที่มีความสำคัญอย่างไร? กระบวนการสร้างความร้อนเกิดขึ้นที่อวัยวะใดมากที่สุด?

ให้กิจกรรมที่สำคัญในระดับสูงโดยไม่คำนึงถึงอุณหภูมิโดยรอบ ในกล้ามเนื้อ ปอด ตับ ไต

51. ตั้งชื่อประเภทของการควบคุมอุณหภูมิ กำหนดแก่นแท้ของแต่ละคน

การควบคุมอุณหภูมิด้วยสารเคมี - การควบคุมอุณหภูมิของร่างกายโดยการเปลี่ยนความเข้มของการผลิตความร้อน การควบคุมอุณหภูมิทางกายภาพ - โดยการเปลี่ยนความเข้มของการถ่ายเทความร้อน

52. กระบวนการใดที่ให้การถ่ายเทความร้อน?

การแผ่รังสีความร้อน (รังสี) การระเหยความร้อน การนำความร้อน การพาความร้อน

53. รูของหลอดเลือดที่ผิวหนังเปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่ออุณหภูมิโดยรอบลดลงและเพิ่มขึ้น? ความสำคัญทางชีวภาพของปรากฏการณ์นี้คืออะไร?

เมื่ออุณหภูมิลดลง หลอดเลือดในผิวหนังจะแคบลง เมื่ออุณหภูมิโดยรอบสูงขึ้น หลอดเลือดในผิวหนังจะขยายตัว ความจริงก็คือการเปลี่ยนความกว้างของรูเมนของหลอดเลือดซึ่งควบคุมการถ่ายเทความร้อนช่วยรักษาอุณหภูมิของร่างกายให้คงที่

54. การผลิตความร้อนและการถ่ายเทความร้อนเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรและเพราะเหตุใดด้วยการกระตุ้นอย่างรุนแรงของระบบซิมพาโทอะดรีนัล?

การผลิตความร้อนจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากการกระตุ้นกระบวนการออกซิเดชั่น และการถ่ายเทความร้อนจะลดลงอันเป็นผลมาจากการตีบของหลอดเลือดของผิวหนัง

55. ระบุพื้นที่ของการแปลตำแหน่งของตัวรับความร้อน

ผิวหนัง หลอดเลือดผิวหนังและใต้ผิวหนัง อวัยวะภายใน ระบบประสาทส่วนกลาง

56. ตัวรับความร้อนตั้งอยู่ส่วนใดและโครงสร้างของระบบประสาทส่วนกลาง?

ในไฮโปทาลามัส การก่อตัวของตาข่ายสมองส่วนกลางในไขสันหลัง

57. ศูนย์ควบคุมอุณหภูมิอยู่ที่ส่วนใดของระบบประสาทส่วนกลาง? โครงสร้างของระบบประสาทส่วนกลางใดเป็นศูนย์กลางของการควบคุมอุณหภูมิสูงสุด

ในไฮโปทาลามัสและไขสันหลัง ไฮโปทาลามัส

58. การเปลี่ยนแปลงอะไรจะเกิดขึ้นในร่างกายหากไม่มีไขมันและคาร์โบไฮเดรตในอาหารในระยะยาว แต่ได้รับโปรตีนจากอาหารอย่างเหมาะสม (80 - 100 กรัมต่อวัน) ทำไม

ร่างกายจะบริโภคไนโตรเจนมากเกินไปและการลดน้ำหนัก เนื่องจากต้นทุนพลังงานส่วนใหญ่จะถูกชดเชยด้วยโปรตีนและไขมันสำรองที่ไม่ได้เติมใหม่

59. ควรมีโปรตีนไขมันและคาร์โบไฮเดรตอยู่ในอาหารของผู้ใหญ่ในปริมาณใดและในอัตราส่วนเท่าใด (เวอร์ชันเฉลี่ย)

โปรตีน – 90 กรัม ไขมัน – 110 กรัม คาร์โบไฮเดรต – 410 กรัม อัตราส่วน 1: 1, 2: 4, 6

60. สภาวะของร่างกายเปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อได้รับไขมันส่วนเกิน?

โรคอ้วนและหลอดเลือดพัฒนา (ก่อนกำหนด) โรคอ้วนเป็นปัจจัยเสี่ยงต่อการเกิดโรคหลอดเลือดหัวใจและภาวะแทรกซ้อน (กล้ามเนื้อหัวใจตาย โรคหลอดเลือดสมอง ฯลฯ) และอายุขัยที่ลดลง

1. อัตราส่วนของอัตราการเผาผลาญพื้นฐานในเด็กอายุ 3-4 ปีแรก ในช่วงวัยแรกรุ่น อายุ 18-20 ปี และผู้ใหญ่ (กิโลแคลอรี/กก./วัน) เป็นเท่าใด

เด็กที่มีอายุไม่เกิน 3-4 ปี จะมีพฤติกรรมมากกว่าผู้ใหญ่ประมาณ 2 เท่า ในช่วงวัยแรกรุ่น หรือมากกว่าผู้ใหญ่ประมาณ 1.5 เท่า เมื่ออายุ 18-20 ปี ถือว่าเป็นไปตามบรรทัดฐานของผู้ใหญ่

2. วาดกราฟการเปลี่ยนแปลงของอัตราการเผาผลาญพื้นฐานในเด็กผู้ชายตามอายุ (ในเด็กผู้หญิง อัตราการเผาผลาญพื้นฐานต่ำกว่า 5%)

3. อะไรอธิบายถึงความเข้มข้นสูงของกระบวนการออกซิเดชั่นในเด็ก?

ระดับการเผาผลาญที่สูงขึ้นของเนื้อเยื่ออ่อนพื้นที่ผิวที่ค่อนข้างใหญ่ของร่างกายและโดยธรรมชาติแล้วจะมีการใช้พลังงานมากขึ้นเพื่อรักษาอุณหภูมิของร่างกายให้คงที่เพิ่มการหลั่งฮอร์โมนไทรอยด์และนอร์เอพิเนฟริน

4. ต้นทุนพลังงานสำหรับการเจริญเติบโตเปลี่ยนแปลงอย่างไรขึ้นอยู่กับอายุของเด็ก: นานถึง 3 เดือนของชีวิตก่อนเริ่มเข้าสู่วัยแรกรุ่นในช่วงวัยแรกรุ่น?

โดยจะเพิ่มขึ้นในช่วง 3 เดือนแรกหลังคลอด จากนั้นจะค่อยๆ ลดลง และเพิ่มขึ้นอีกครั้งในช่วงวัยแรกรุ่น

5. ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานทั้งหมดของเด็กอายุ 1 ขวบประกอบด้วยเท่าใด และจะกระจายเป็นเปอร์เซ็นต์อย่างไรเมื่อเทียบกับผู้ใหญ่?

ในเด็ก: 70% ขึ้นอยู่กับการเผาผลาญพื้นฐาน, 20% ในการเคลื่อนไหวและการรักษากล้ามเนื้อ, 10% จากผลกระทบแบบไดนามิกของอาหาร ในผู้ใหญ่: 50 – 40 – 10% ตามลำดับ

6. ผู้ใหญ่หรือเด็กอายุ 3-5 ปี ใช้พลังงานมากขึ้นเมื่อทำการบริหารกล้ามเนื้อเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีเท่าเดิม กี่ครั้ง และเพราะเหตุใด

เด็ก 3 ถึง 5 ครั้ง เนื่องจากมีการประสานงานที่สมบูรณ์แบบน้อยลง ซึ่งนำไปสู่การเคลื่อนไหวที่มากเกินไป ส่งผลให้งานสำหรับเด็กมีประโยชน์น้อยลงอย่างมาก

7. ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานเมื่อเด็กร้องไห้เปลี่ยนแปลงไปอย่างไร เปอร์เซ็นต์ และเป็นผลจากอะไร?

เพิ่มขึ้น 100–200% เนื่องจากการผลิตความร้อนที่เพิ่มขึ้นอันเป็นผลมาจากความเร้าอารมณ์ทางอารมณ์และการทำงานของกล้ามเนื้อเพิ่มขึ้น

8. ส่วนใด (เป็นเปอร์เซ็นต์) ของค่าใช้จ่ายด้านพลังงานของทารกที่ได้มาจากโปรตีน ไขมัน และคาร์โบไฮเดรต? (เปรียบเทียบกับบรรทัดฐานของผู้ใหญ่)

เนื่องจากโปรตีน - 10% เนื่องจากไขมัน - 50% เนื่องจากคาร์โบไฮเดรต - 40% ในผู้ใหญ่ – 20 – 30 – 50% ตามลำดับ

9. เหตุใดเด็กโดยเฉพาะในวัยเด็กจึงมีความร้อนมากเกินไปอย่างรวดเร็วเมื่ออุณหภูมิแวดล้อมสูงขึ้น? เด็กทนต่อการเพิ่มหรือลดอุณหภูมิโดยรอบได้ง่ายขึ้นหรือไม่?

เนื่องจากเด็กมีการผลิตความร้อนเพิ่มขึ้น เหงื่อออกไม่เพียงพอ และด้วยเหตุนี้การระเหยความร้อนจึงเป็นศูนย์ควบคุมอุณหภูมิที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะ ลดระดับ.

10. บอกสาเหตุทันทีและอธิบายกลไกการทำให้เด็กเย็นลงอย่างรวดเร็ว (โดยเฉพาะทารก) เมื่ออุณหภูมิโดยรอบลดลง

การถ่ายเทความร้อนที่เพิ่มขึ้นในเด็กเนื่องจากพื้นผิวของร่างกายค่อนข้างใหญ่, ปริมาณเลือดที่เข้าสู่ผิวหนังเพียงพอ, ฉนวนกันความร้อนไม่เพียงพอ (ผิวหนังบาง, ขาดไขมันใต้ผิวหนัง) และศูนย์ควบคุมอุณหภูมิที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะ; การหดตัวของหลอดเลือดไม่เพียงพอ

11. เด็กเริ่มเผชิญกับความผันผวนของอุณหภูมิในแต่ละวันเมื่ออายุเท่าใด แตกต่างจากผู้ใหญ่อย่างไร และเข้าสู่เกณฑ์ปกติของผู้ใหญ่เมื่ออายุเท่าใด

เมื่อครบ 1 เดือนแห่งชีวิต ไม่มีนัยสำคัญและบรรลุถึงบรรทัดฐานของผู้ใหญ่ภายในห้าปี

12. “เขตความสะดวกสบาย” ของเด็กคืออุณหภูมิภายในเท่าใด ตัวบ่งชี้นี้สำหรับผู้ใหญ่คืออะไร?

อุณหภูมิภายนอกที่ความผันผวนของอุณหภูมิผิวหนังของเด็กแต่ละคนเด่นชัดน้อยที่สุดคืออยู่ในช่วง 21 – 22 o C ในผู้ใหญ่ – 18 – 20 o C

13. กลไกการควบคุมอุณหภูมิใดที่พร้อมทำงานมากที่สุด ณ เวลาแรกเกิด? กลไกของการสร้างความร้อนแบบสั่นในทารกแรกเกิดสามารถเปิดใช้งานภายใต้เงื่อนไขใดได้บ้าง

เกิดความร้อนเพิ่มขึ้น โดยส่วนใหญ่มีสาเหตุจากอาการไม่สั่น (เมแทบอลิซึมสูง) เหงื่อออก ภายใต้สภาวะการสัมผัสความเย็นจัด

14. โปรตีน ไขมัน และคาร์โบไฮเดรตควรมีอยู่ในอัตราส่วนเท่าใดในอาหารของเด็กอายุสามถึงหกเดือน, 1 ปี, มากกว่าหนึ่งปีและผู้ใหญ่?

นานถึง 3 เดือน – 1: 3: 6; ที่ 6 เดือน – 1: 2: 4 เมื่ออายุ 1 ปีขึ้นไป – 1: 1, 2: 4, 6 เช่นเดียวกันกับในผู้ใหญ่

15. ตั้งชื่อคุณสมบัติการเผาผลาญเกลือแร่ในเด็ก สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับอะไร?

มีการกักเก็บเกลือในร่างกาย โดยเฉพาะความต้องการแคลเซียม ฟอสฟอรัส และธาตุเหล็กที่เพิ่มขึ้น ซึ่งสัมพันธ์กับการเจริญเติบโตของร่างกาย

11 การแลกเปลี่ยนพลังงาน

เงื่อนไขที่ขาดไม่ได้ในการดำรงชีวิตคือสิ่งมีชีวิตได้รับพลังงานจากสภาพแวดล้อมภายนอก และแม้ว่าแหล่งพลังงานหลักสำหรับสิ่งมีชีวิตทั้งหมดคือดวงอาทิตย์ แต่พืชเท่านั้นที่สามารถใช้รังสีได้โดยตรง ผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง พวกมันแปลงพลังงานของแสงแดดให้เป็นพลังงานของพันธะเคมี สัตว์และมนุษย์ได้รับพลังงานที่ต้องการจากการกินอาหารจากพืช (สำหรับสัตว์กินเนื้อและสัตว์กินพืชทุกชนิด สัตว์อื่นๆ - สัตว์กินพืช - เป็นแหล่งพลังงาน)

สัตว์สามารถรับพลังงานจากรังสีดวงอาทิตย์ได้โดยตรง เช่น สัตว์ที่มีอุณหภูมิร้อนจัดจะรักษาอุณหภูมิร่างกายในลักษณะนี้ อย่างไรก็ตาม ความร้อน (ที่ได้รับจากสภาพแวดล้อมภายนอกและสร้างขึ้นในร่างกายเอง) ไม่สามารถแปลงเป็นพลังงานประเภทอื่นได้ สิ่งมีชีวิตไม่เหมือนกับอุปกรณ์ทางเทคนิค โดยพื้นฐานแล้วไม่สามารถทำได้ เครื่องจักรที่ใช้พลังงานของพันธะเคมี (เช่น เครื่องยนต์สันดาปภายใน) จะแปลงเป็นความร้อนก่อนแล้วจึงเปลี่ยนเป็นงานเท่านั้น นั่นคือพลังงานเคมีของเชื้อเพลิง → อบอุ่น → งาน (การขยายตัวของก๊าซในกระบอกสูบและการเคลื่อนที่ของลูกสูบ) ในสิ่งมีชีวิตมีเพียงโครงการนี้เท่านั้นที่เป็นไปได้: พลังงานเคมี → งาน.

ดังนั้นพลังงานของพันธะเคมีในโมเลกุลของสารอาหารจึงเป็นเพียงแหล่งพลังงานเดียวสำหรับสิ่งมีชีวิตของสัตว์ และพลังงานความร้อนสามารถใช้เพื่อรักษาอุณหภูมิของร่างกายเท่านั้น นอกจากนี้ความร้อนเนื่องจากการกระจายตัวอย่างรวดเร็วในสิ่งแวดล้อมไม่สามารถกักเก็บไว้ในร่างกายได้เป็นเวลานาน หากความร้อนส่วนเกินเกิดขึ้นในร่างกาย สัตว์ที่ให้ความร้อนตามธรรมชาติจะกลายเป็นปัญหาร้ายแรงและบางครั้งก็อาจถึงแก่ชีวิตได้ (ดูหัวข้อ 11.3)

11.1. แหล่งพลังงานและวิธีการเปลี่ยนแปลงในร่างกาย

สิ่งมีชีวิตเป็นระบบพลังงานเปิด โดยรับพลังงานจากสิ่งแวดล้อม (เกือบเฉพาะในรูปของพันธะเคมี) แปลงเป็นความร้อนหรืองาน และในรูปแบบนี้จะส่งกลับคืนสู่สิ่งแวดล้อม

ส่วนประกอบของสารอาหารที่เข้าสู่กระแสเลือดจากทางเดินอาหาร (เช่น กลูโคส กรดไขมัน หรือกรดอะมิโน) ไม่สามารถถ่ายโอนพลังงานของพันธะเคมีไปยังผู้บริโภคได้โดยตรง เช่น ปั๊มโพแทสเซียมโซเดียมหรือกล้ามเนื้อ แอกตินและไมโอซิน มีตัวกลางที่เป็นสากลระหว่าง "ผู้ให้พลังงาน" อาหารกับ "ผู้บริโภค" พลังงาน - อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต (ATP)เขาคือคนนั้น แหล่งที่มาโดยตรงพลังงานสำหรับกระบวนการต่างๆ ในสิ่งมีชีวิต

ร่างกาย. โมเลกุล ATP คือการรวมกันของอะดีนีน, ไรโบสและกลุ่มฟอสเฟตสามกลุ่ม (รูปที่ 11.1)

พันธะระหว่างกรดตกค้าง (ฟอสเฟต) มีพลังงานจำนวนมาก โดยการแยกเทอร์มินัลฟอสเฟตออกภายใต้การทำงานของเอนไซม์ ATPase ATP จะถูกแปลงเป็นอะดีโนซีนไดฟอสเฟต (ADP) โดยจะปล่อยพลังงานออกมา 7.3 กิโลแคลอรี/โมล พลังงานของพันธะเคมีในโมเลกุลอาหารใช้สำหรับการสังเคราะห์ ATP จาก ADP ใหม่ ลองพิจารณากระบวนการนี้โดยใช้กลูโคสเป็นตัวอย่าง (รูปที่ 11.2)

ขั้นตอนแรกของการใช้กลูโคสคือ ไกลโคไลซิสในระหว่างกระบวนการนี้ โมเลกุลกลูโคสจะถูกแปลงเป็นขั้นแรก กรดไพรูวิค (ไพรูวัต)ในขณะเดียวกันก็ให้พลังงานสำหรับการสังเคราะห์ ATP ใหม่ จากนั้นไพรูเวตจะถูกแปลงเป็น อะเซทิลโคเอ็นไซม์เอ -ผลิตภัณฑ์เริ่มต้นสำหรับการรีไซเคิลขั้นต่อไป - วงจรเครบส์.การเปลี่ยนแปลงหลายครั้งของสารที่ประกอบขึ้นเป็นแก่นแท้ของวัฏจักรนี้จะให้พลังงานเพิ่มเติมสำหรับการสังเคราะห์ ATP ใหม่และจบลงด้วยการปล่อยไฮโดรเจนไอออน ขั้นตอนที่สามเริ่มต้นด้วยการถ่ายโอนไอออนเหล่านี้เข้าสู่ห่วงโซ่ทางเดินหายใจ - ออกซิเดชันฟอสโฟรีเลชั่น,อันเป็นผลมาจากการที่ ATP เกิดขึ้นด้วย

เมื่อนำมารวมกัน กระบวนการรีไซเคิลทั้งสามขั้นตอน (ไกลโคไลซิส วงจรเครบส์ และออกซิเดทีฟฟอสโฟรีเลชัน) ถือเป็นกระบวนการ การหายใจของเนื้อเยื่อสิ่งสำคัญโดยพื้นฐานคือขั้นตอนแรก (ไกลโคไลซิส) จะเกิดขึ้นโดยไม่ต้องใช้ออกซิเจน (การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน)และนำไปสู่การเกิดเอทีพีเพียง 2 โมเลกุลเท่านั้น สองขั้นตอนต่อมา (วงจร Krebs และออกซิเดชันฟอสโฟรีเลชั่น) สามารถเกิดขึ้นได้ในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนเท่านั้น (การหายใจแบบใช้ออกซิเจน).การใช้กลูโคสหนึ่งโมเลกุลโดยสมบูรณ์ทำให้เกิดโมเลกุล ATP 38 โมเลกุล

มีสิ่งมีชีวิตที่ไม่เพียงแต่ไม่ต้องการออกซิเจน แต่ยังตายในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจน (หรืออากาศ) - บังคับแบบไม่ใช้ออกซิเจนตัวอย่างเช่นรวมถึงแบคทีเรียที่ทำให้เกิดเนื้อตายเน่าของก๊าซ (Clostridium perfrings), บาดทะยัก (C. tetani), โรคพิษสุราเรื้อรัง (C. botulinum) เป็นต้น

ในสัตว์ กระบวนการแบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็นการหายใจแบบเสริม ตัวอย่างเช่น เมื่อกล้ามเนื้อหดตัวอย่างรุนแรงและบ่อยครั้ง (หรือการหดตัวคงที่) การส่งออกซิเจนทางเลือดจะช้ากว่าความต้องการของเซลล์กล้ามเนื้อ ในเวลานี้ การก่อตัวของ ATP เกิดขึ้นแบบไม่ใช้ออกซิเจนด้วยการสะสมของไพรูเวต ซึ่งถูกแปลงเป็น กรดแลคติค (แลคเตท)กำลังเติบโต หนี้ออกซิเจนการหยุดหรือการทำงานของกล้ามเนื้อลดลงช่วยลดความแตกต่างระหว่างความต้องการออกซิเจนของเนื้อเยื่อและความเป็นไปได้ในการจัดส่งแลคเตตจะถูกแปลงเป็นไพรูเวต โดยในระยะหลังของอะซิติลโคเอ็นไซม์ A จะถูกออกซิไดซ์ในวงจรเครบส์เป็นคาร์บอนไดออกไซด์ หรือ โดยผ่านการสร้างกลูโคโนเจเนซิส มันจะกลายเป็นกลูโคส

ตามกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์การเปลี่ยนแปลงพลังงานจากประเภทหนึ่งไปอีกประเภทหนึ่งเกิดขึ้นพร้อมกับการก่อตัวของความร้อนจำนวนมากซึ่งจะกระจายไปในพื้นที่โดยรอบ ดังนั้นการสังเคราะห์ ATP และการถ่ายโอนพลังงานจาก ATP ไปยัง "ผู้ใช้พลังงาน" ที่เกิดขึ้นจริงจึงเกิดขึ้นโดยสูญเสียพลังงานไปประมาณครึ่งหนึ่งในรูปของความร้อน เพื่อลดความซับซ้อนเราสามารถแสดงกระบวนการเหล่านี้ได้ดังต่อไปนี้ (รูปที่ 11.3)

พลังงานเคมีประมาณครึ่งหนึ่งที่มีอยู่ในอาหารจะถูกเปลี่ยนเป็นความร้อนทันทีและกระจายไปในอวกาศ อีกครึ่งหนึ่งไปก่อตัวเป็น ATP เมื่อสลาย ATP ในเวลาต่อมา พลังงานที่ปล่อยออกมาครึ่งหนึ่งจะถูกแปลงเป็นความร้อนอีกครั้ง เป็นผลให้สัตว์และบุคคลสามารถใช้พลังงานทั้งหมดที่ใช้ในรูปของอาหารได้ไม่เกิน 1/4 ของพลังงานทั้งหมดไปทำงานภายนอก (เช่น การวิ่งหรือเคลื่อนย้ายวัตถุใด ๆ ในอวกาศ) ดังนั้นประสิทธิภาพของสัตว์และมนุษย์ที่สูงกว่า (ประมาณ 25%) จึงสูงกว่าประสิทธิภาพของเครื่องจักรไอน้ำหลายเท่า

งานภายในทั้งหมด (ยกเว้นกระบวนการเจริญเติบโตและการสะสมไขมัน) กลายเป็นความร้อนอย่างรวดเร็ว ตัวอย่าง: (ก) พลังงานที่ผลิตได้จากหัวใจถูกแปลงเป็นความร้อนเนื่องจากการต้านทานของหลอดเลือดต่อการไหลเวียนของเลือด; (b) กระเพาะอาหารทำหน้าที่ในการหลั่งกรดไฮโดรคลอริก ตับอ่อนจะหลั่งไอออนของไบคาร์บอเนต ในลำไส้เล็ก สารเหล่านี้จะมีปฏิกิริยาโต้ตอบ และพลังงานที่สะสมอยู่ในนั้นจะถูกแปลงเป็นความร้อน

ผลลัพธ์ของงานภายนอก (มีประโยชน์) ที่ทำโดยสัตว์หรือบุคคลก็กลายเป็นความร้อนในที่สุด: การเคลื่อนไหวของร่างกายในอวกาศทำให้อากาศอุ่นขึ้น โครงสร้างที่สร้างขึ้นพังทลายลง ทำให้พลังงานที่ฝังอยู่ในพวกมันสู่โลกและอากาศในรูปแบบ ของความร้อน ปิรามิดอียิปต์เป็นตัวอย่างที่หาได้ยากว่าพลังงานของการหดตัวของกล้ามเนื้อซึ่งใช้ไปเมื่อเกือบ 5,000 ปีก่อนยังคงรอการเปลี่ยนแปลงเป็นความร้อนอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

สมการสมดุลพลังงาน:

E = A + H + ส

ที่ไหน อี -ปริมาณพลังงานทั้งหมดที่ร่างกายได้รับจากอาหาร เอ - งานภายนอก (มีประโยชน์) ยังไม่มี -การถ่ายเทความร้อน; ส-พลังงานที่เก็บไว้

การสูญเสียพลังงานทางปัสสาวะ ซีบัม และสารคัดหลั่งอื่นๆ มีน้อยมากและสามารถละเลยได้

ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจเรียกว่าอัตราส่วนระหว่างปริมาตรของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาและการดูดซับออกซิเจน ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจจะแตกต่างกันในระหว่างการออกซิเดชันของโปรตีน ไขมัน และคาร์โบไฮเดรต

ลองพิจารณาดูก่อนว่ามันจะเป็นอย่างไร ความฉลาดทางการหายใจเมื่อร่างกายบริโภคคาร์โบไฮเดรต ลองใช้กลูโคสเป็นตัวอย่าง ผลลัพธ์โดยรวมของการเกิดออกซิเดชันของโมเลกุลกลูโคสสามารถแสดงได้ด้วยสูตร:

C 6 H 12 O 6 +6O2=6CO 2 +6H 2 O

ดังที่เห็นได้จากสมการปฏิกิริยา ระหว่างการออกซิเดชันของกลูโคส จำนวนโมเลกุลของคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นและออกซิเจนที่ใช้ (ดูดซับ) จะเท่ากัน โมเลกุลของก๊าซจำนวนเท่ากันที่อุณหภูมิเดียวกันและความดันเท่ากันจะครอบครองพื้นที่เดียวกัน (กฎของอาโวกาโดร-เจอราร์ด) ดังนั้นค่าสัมประสิทธิ์การหายใจ (อัตราส่วน CO 2 /O 2) ระหว่างการออกซิเดชันของกลูโคสจึงเท่ากับความสามัคคี ค่าสัมประสิทธิ์นี้จะเท่ากันกับการเกิดออกซิเดชันของคาร์โบไฮเดรตอื่นๆ

ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจจะต่ำกว่าความสามัคคีระหว่างการออกซิเดชั่นของโปรตีน ในระหว่างการออกซิเดชันของไขมัน ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจคือ 0.7 ซึ่งสามารถตรวจสอบได้โดยอาศัยผลการออกซิเดชันของไขมันบางชนิด เราอธิบายสิ่งนี้โดยใช้ตัวอย่างของการออกซิเดชันของ tripalmitin:

2C 3 H 5 (C 15 H 31 COO) 3 + 145 O 2 = 102 CO 2 + 98 H 2 O

อัตราส่วนระหว่างปริมาตรของคาร์บอนไดออกไซด์และออกซิเจนจะเท่ากันในกรณีนี้:

102 คาร์บอนไดออกไซด์ 2 /145 ออกซิเจน 2 = 0.703

การคำนวณที่คล้ายกันสามารถทำได้สำหรับโปรตีน เมื่อพวกมันถูกออกซิไดซ์ในร่างกาย ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจคือ 0.8

สำหรับอาหารผสม ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจของบุคคลมักจะอยู่ที่ 0.85-0.9

เนื่องจากจำนวนแคลอรี่ที่ปล่อยออกมาเมื่อใช้ออกซิเจนจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับว่าโปรตีน ไขมัน หรือคาร์โบไฮเดรตถูกออกซิไดซ์ในร่างกายหรือไม่ เป็นที่ชัดเจนว่าควรแตกต่างกันด้วยขึ้นอยู่กับค่าสัมประสิทธิ์การหายใจซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ว่าสารชนิดใด ถูกออกซิไดซ์ในร่างกาย

ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจบางอย่างสอดคล้องกับปริมาณแคลอรี่ที่เทียบเท่ากับออกซิเจน ดังที่เห็นได้จากตารางต่อไปนี้:

ในบางสภาวะ เช่น เมื่อสิ้นสุดการทำงานของกล้ามเนื้ออย่างหนัก ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจที่กำหนดในช่วงเวลาสั้นๆ จะไม่สะท้อนถึงการบริโภคโปรตีน ไขมัน และคาร์โบไฮเดรต

ความฉลาดทางการหายใจในที่ทำงาน

ในระหว่างการทำงานของกล้ามเนื้ออย่างหนัก ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจจะเพิ่มขึ้น และในกรณีส่วนใหญ่จะเข้าใกล้ความสามัคคี สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าแหล่งพลังงานหลักในระหว่างการทำงานหนักคือการเกิดออกซิเดชันของคาร์โบไฮเดรต เมื่อสิ้นสุดการทำงาน ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจในช่วงสองสามนาทีแรกหรือที่เรียกว่าระยะเวลาการฟื้นตัวจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและอาจเกินหนึ่งได้ ในช่วงถัดไป ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจจะลดลงอย่างรวดเร็วจนเหลือค่าที่ต่ำกว่าค่าเริ่มต้นและหลังจากผ่านไป 30-50 นาทีหลังจากทำงานหนักสองชั่วโมงเท่านั้นจึงจะสามารถกลับสู่ค่าปกติได้ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้แสดงให้เห็นความฉลาดทางการหายใจ ข้าว. 98.

การเปลี่ยนแปลงความฉลาดทางการหายใจเมื่อสิ้นสุดการทำงานไม่ได้สะท้อนถึงความสัมพันธ์ที่แท้จริงระหว่างออกซิเจนที่ใช้อยู่ในปัจจุบันกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมา ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจในช่วงเริ่มต้นของระยะเวลาการพักฟื้นเพิ่มขึ้นด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้: กรดแลคติกสะสมในกล้ามเนื้อระหว่างทำงานสำหรับการเกิดออกซิเดชันซึ่งมีออกซิเจนไม่เพียงพอระหว่างทำงาน ( - กรดแลคติคนี้เข้าสู่กระแสเลือดและแทนที่คาร์บอนไดออกไซด์จากไบคาร์บอเนตโดยยึดฐาน ด้วยเหตุนี้ปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาจึงมีมากกว่าปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นในเนื้อเยื่อในปัจจุบัน