Способы оценки энергетических затрат организма. Прямая калориметрия. Непрямая калориметрия.
Прямая калориметрия основана на измерении количества тепла, непосредственно рассеянного организмом в теплоизолированной камере. При прямой калориметрии достигается высокая точность оценки энергозатрат организма, однако из-за громоздкости и сложности способ используется только для специальных целей.
Непрямая калориметрия основана на измерении количества потребленного организмом кислорода и последующем расчете энергозатрат с использованием данных о величинах дыхательного коэффициента (ДК) и КЭ02. Под дыхательным коэффициентом понимают отношение объема выделенного углекислого газа к объему поглощенного кислорода.
Таблица 12.3. Значение ДК и КЭ при окислении в организме различных питательных веществ
Сущность непрямой калориметрии видна на примере окисления глюкозы. Этот процесс описывается следующими превращениями:
С6Н1206 + 602 = 6С02 + 6Н20 + 675 ккал.
При окислении 1 г глюкозы количество выделяющейся энергии составляет 675:180 (масса 1 моля глюкозы) = 3,75 ккал. На окисление 1 моля глюкозы затрачивается 6 молей 02 или 134,4 (6 х 22,4) л. Калорический эквивалент 1 л 02, использованного на окисление глюкозы, равен 675 ккал : : 134,4 л = 5,02 ккал/л. Так как смесь углеводов пищевых продуктов имеет более высокую, чем чистая глюкоза, энергетическую ценность, то при окислении их в организме КЭ02 = 5,05 ккал/л. Из приведенного уравнения реакции окисления глюкозы видно, что объем выделенного в процессе окисления углекислого газа равен объему затраченного кислорода. Следовательно, при окислении глюкозы:
ДК=6С02:602 = 1.
В случае окисления жиров, в которых на 1 атом углерода приходится меньше атомов кислорода, чем в углеводах и белках, величина ДК имеет значение 0,7. При окислении белковой, а также смешанной пищи величина ДК принимает промежуточное значение между 1,0 и 0,7. Поскольку в организме все питательные вещества одновременно подвергаются окислению, то, определив величину ДК, можно условно судить о преимущественном окислении в организме того или иного вида питательных веществ. Так как для каждого питательного вещества характерна своя энергетическая ценность, то по величине дыхательного коэффициента можно рассчитать значение калорического эквивалента кислорода. Величины этих значений представлены в табл. 12.3.
В условиях интенсивной физической нагрузки и при состояниях, когда в организме имеет место накопление углекислоты, ДК может принимать значение > 1,0. В этих случаях по нему нельзя судить о природе окисляемых веществ.
