Прямая калориметрия

2. Непрямая (косвенная) калориметрия:

а) метод полного газового анализа (метод Дугласа-Холдейна)

б) метод неполного газового анализа (по оксиспирограмме)

1. Прямая калориметрия основана на учете в биокалориметрах количества тепла, выделенного организмом. Биокалориметр – это герметичная и хорошо теплоизолированная от внешней среды камера, в которой по трубкам циркулирует вода. Тепло, выделяемое находящимся в камере человеком, нагревает циркулирующую воду. По количеству протекающей воды и изменению ее температуры рассчитывают количество выделенного организмом тепла. Одновременно в биокалориметр подается О₂, поглощается избыток СО₂ и водяных паров. Методы прямой калориметрии очень громоздки и сложны, но даютмаксимально точные результаты.

2. Непрямая калориметрия – это метод косвенного, непрямого, определения теплообразования в организме по его газообмену: учитываются количества потребленного О₂ и выделенного СО₂ с последующим расчетом теплопродукции организма.

Метод полного газового анализа: способ Дугласа — Холдейна, при котором в течение 10-15 мин собирают выдыхаемый воздух в мешок из воздухонепроницаемой ткани (мешок Дугласа), укрепляемый на спине обследуемого. Он дышит через загубник, взятый в рот, или резиновую маску, надетую на лицо. В загубнике и маске имеются клапаны, устроенные так, что обследуемый свободно вдыхает атмосферный воздух, а выдыхает воздух в мешок Дугласа. Когда мешок наполнен, измеряют объем воздуха, в котором при помощи газоанализатора Холдейна определяют количество О₂ и СО₂.

Кислород, поглощаемый организмом, используется для окисления белков, жиров и углеводов. Окислительный распад 1 г каждого из этих веществ требует неодинакового количества О₂ и сопровождается освобождением различного количества тепла. Калорический эквивалент кислорода (КЭО₂) – это количество тепла, выделенного организмом при потреблении 1 л О₂. Зная общее количество О₂, использованное организмом, можно вычислить энергетические затраты, если известно, какие вещества (белки, жиры или углеводы) окислились в организме. Показателем этого может служить дыхательный коэффициент - это отношение объема выделенного СО₂ к объему поглощенного О₂. Дыхательный коэффициент различен при окислении белков, жиров и углеводов (Для углеводовДК = 1, для белков - 0,8, для жиров - 0,7. При смешанной пище - ДК - от 0,7 до 1,0, т.е. = 0,85).

Данный метод менее точный, чем прямая калориметрия, но более точный, чем метод неполного газоанализа, т.к. учитывается конкретный ДК, а, следовательно, и конкретный КЭО₂.

Метод неполного газового анализа:

Самый неточный, но самый распространенный. Расчёт производят только по количеству поглощённого О₂, который определяют при помощи различных спирографов (по оксиспирограмме). См. практическая работа №1.

Составление пищевых рационов

Энергитический баланс организма – состояние равновесия между его энергитическими затратами и энергитической ценностью потребляемой пищи.

Животная и растительная пища содержит готовые питательные вещества: белки, жиры, углеводы, минеральные элементы, воду и витамины.

Запас энергии в пище определяется в калориметрической бомбе – замкнутой камере, погруженной в водяную баню.

Точно взвешенную пробу помещают в эту камеру, наполненную чистым О₂ и поджигают. Количество выделившейся энергии определяется по изменению температуры воды, окружающей камеру. Энергетическая ценность пищи (энергетический эквивалент пищи ) (1 ккал - 4,19 кДж) – это количество энергии, выделяемое при сгорании (или полном окислении) 1 г вещества:1 г углеводов выделяется 17,17 кДж (4,1 ккал);

1 г жира выделяется 38,96 кДж (9,3 ккал);

1 г белка выделяется 17,17 кДж (4,1 ккал).

Для поддержания процессов жизнедеятельности, приспособительных и защитных реакций питание должно обеспечивать не только энергетические, но и пластические потребности организма. Состав и количество продуктов питания, необходимых человеку в сутки, называется пищевым рационом.

Принципы составления пищевых рационов:

1. Калорийностьпищевого рациона должна соответствовать энергетическим затратам организма на все виды жизнедеятельности.

2. Необходимо учитывать питательную ценность рациона (оптимальное количество белков, жиров и углеводов, минеральных веществ, витаминов и воды).

3. Соблюдать сбалансированность в пищевом рационе количества белков, жиров, углеводов и минеральных веществ.

4. Правильное распределение калорийности по отдельным приемам пищи.

5. Применение методов технологической обработки пищи, обеспечивающей удаление вредных веществ, не вызывающих уменьшение биологической ценности пищи и не допускающей образования токсических продуктов.

6. Обеспечение органолептических достоинств пищи, способствующих ее перевариванию и усвоению.

7. Наличие пищевых волокон, способствующих выведению из организма токсических продуктов распада.

Несоблюдение принципов рационального питания приводит к нарушениям обмена веществ и снижению устойчивости организма к повреждающим воздействиям среды.