Методи за одредување на метаболизмот на енергијата

Методи за одредување на метаболизмот на енергијата. Директна калориметрија (принцип и проценка). Принципот на индиректна калориметрија

Методи за одредување на метаболизмот на енергијата. Директна калориметрија (принцип и проценка). Принципот на индиректна калориметрија. Комплетен (Даглас-Холдан, Шатерницов) и нецелосен метод за анализа на гасови. Коефициент на дишење и калориски еквивалент на кислород.

Базален метаболизам - е минималната потрошувачка на енергија потребна за одржување на виталноста на организмот. Стапката на метаболизам е стапка на употреба на енергија во телото. Единицата што ја изразува количината на енергија ослободена од храната е калоријата. 1 калорија е количина на топлина потребна за зголемување на температурата на водата за 1 o C, 1 килокалорија = 1000 калории. Нормално, базалниот метаболизам е:

- кај мажи - 1700-1900 kcal

Базалниот метаболизам зависи од:

? Возраст - кај децата е повисока отколку кај постарите лица

? Секс - кај жените е 10% понизок отколку кај мажите

? Надворешни услови на животната средина: време од денот - базалниот метаболизам е максимален во 16-17 часот и минимум во 3-4 наутро; луѓето кои живеат на надморска височина имаат поголем базален метаболизам.

Базалниот метаболизам може да се пресмета со користење на стандардни табели или да се мери под одредени стандардни услови:

F Недостаток на физички и ментален напор

F Собна температура 18-20 o С.

F Атмосферски притисок - 760 mmHg

F После хранење (над 12-16 часа.

За да се утврди базалниот метаболизам, потребно е строго да се почитуваат овие состојби. Стапката на метаболизам значително се зголемува за време на вежбање. Базалниот метаболизам плус енергијата потребна за изведување физички вежби се нарекува општ метаболизам. Стапката на метаболизам зависи од извршената активност. Соодветно, сите лица во зависност од спроведената активност можат да бидат поделени во 4 професионални групи:

Интелектуалци - тие бараат 3000-3500ккал дневно
Работници од целосно автоматизирани претпријатија - 3500 - 4000 kcal
Работници од делумно автоматизирани претпријатија - 4000-4500 kcal
Луѓе кои вршат тешка физичка работа - 4000-4500 kcal

Количината на kcal потребна за секоја професионална група мора да биде позната за да се пресмета количината на храна администрирана дневно во зависност од содржината на kcal за целосно да ги исполни барањата на организмот.

Стапката на базален метаболизам исто така може да се зголеми под влијание на хормони:

1) Тироидни хормони - може да ја зголемат стапката на базален метаболизам од 60% на 100% над нормалното. Отсуството на овие хормони доведува до намалување на стапката на метаболизам до 50-60% во споредба со нормата.

2) Катехоламини (адреналин, норадреналин) ја зголемуваат стапката на базален метаболизам во повеќето ткива.

калориметрија

Калориметријата е метод за пресметување и утврдување на базалниот метаболизам. Постојат два калориметриски методи:

калориметрија директор се заснова на директна пресметка на топлината што ја дава телото во одреден временски период. Овој метод се изведува со употреба на специјални фотоапарати наречени калориметри. Постојат калориметриски комори за лабораториски животни или за прегледани лица. Водата тече низ одредени цевки низ овие комори и топлината што ја дава телото ќе ја зафати водата што циркулира низ цевките што ќе се загреваат. Пресметувајќи ја температурата на водата првично и откако поединецот некое време е во калориметриската комора, можеме да го одредиме базалниот метаболизам, со помош на специјални формули:

Q - базален метаболизам (во kcal)

m - маса на вода во калориметарот

в - термички капацитет на вода

t1 t2 - почетна и крајна температура на водата

М - маса на телото на животното

Т - времето кога животното било во калориметриската комора

Индиректна калориметрија Оксидативните реакции служат како извор на енергија во организмот, во кој се формира СО2 и се троши О2, трошоците за енергија може да се пресметаат врз основа на проучување на метаболизмот на гасови. Овој метод базиран на анализа на гасови (О2 и СО2) се нарекува индиректна калориметрија. Постојат два методи на анализа на гасови за да се утврди базалниот метаболизам:

Комплетна анализа на гас
Нецелосна анализа на гасови

Комплетна анализа на гас (Метод Даглас-Холдан). Испитаното лице го вдишува атмосферскиот воздух 10-15 минути и го истекува воздухот во торбата Дуглас фиксирана на грбот. Се мери волуменот на гасот во вреќата и со помош на анализаторот на гасот Holdane се одредува процентот на O2 и CO2 кој потоа се трансформира во единици на волумен.

Фази на целосна анализа на гас:

1. Одредување на волуменот на O2 и CO2 во вдишаниот и издишаниот воздух. Да се утврди количината на О2 потрошена од телото и CO2 отстранети од телото.

VO2конзумиран = VO2инспириран - VO2 истече

VCO2 елиминиран = VCO2 истече - инспириран од VCO2

2. Определување на респираторен коефициент (CR). CR - е односот помеѓу количината на отстранет CO2 и потрошениот O2

CR зависи од производот подложен на оксидација, имено: за јаглехидрати CR = 1, за протеини CR = 0,8 за липиди CR = 0,7 За мешана храна CR = 0,85

3. Одредување на калорискиот еквивалент на еден литар кислород (EK). ЕК е количина на енергија што се отстранува со оксидирање на кој било производ во 1 литар О2. Се пресметува според посебни табели, каде што се зема предвид респираторниот коефициент или

за јаглехидрати EK = 5 kcal

за EK протеини = 4,8 kcal

за липиди EK = 4,7 kcal

за мешана храна EK = 4,85 kcal

ЕК не зависи од количината на супстанција што е оксидирана, бидејќи процесот на оксидација ќе се определи со VO2, односно оксидацијата ќе се одвива сè додека не заврши целиот О2, односно изгорете 2 g протеини или 4 g протеини во 1 литар O2. отстранува иста количина на kcal.

4. Одредување на базалниот метаболизам за 1 минута. Ако го знаеме волуменот на потрошен кислород од испитаната личност 1 минута и ЕК, можеме да утврдиме колку килокалории ќе се отстранат за 1 минута кога се троши соодветната количина кислород.

Q1 = потрошен VO2 x EK = Kcal/мин

5. Одредување на базалниот метаболизам за 24 часа

Базалните податоци за метаболизмот пресметани со целосна анализа на гасови се споредуваат со податоците добиени од стандардните табели. Отстапувањето од стандардот е дозволено во рок од 10%.

Нецелосна анализа на гасови. Испитаникот вдишува O2 од резервоарот и истекува во резервоарот неконзумирани O2, CO2 и водена пареа. Во исто време, се снима и спирограмот Crog. (Спирограм - снимање на респираторни волумени). Со помош на Crog спирограмот, се пресметува VO2 потрошен за 1 минута. Следните чекори се совпаѓаат со целосната анализа на гасот.