Основні положення. Обмін речовин та енергії між організмом і навколишнім середовищем – невід’ємна властивість живої матерії

Обмін речовин та енергії між організмом і навколишнім середовищем – невід’ємна властивість живої матерії. В процесі обміну речовин постійно відбувається перетворення енергії: потенціальна енергія складних органічних сполук, які потрапляють з їжею, перетворюється в теплову, механічну та електричну. Енергія затрачується не тільки на підтримання температури тіла і виконання роботи, а і на відтворення структурних елементів клітин, забезпечення їх життєдіяльності, росту та розвитку організму.

Всю енергію, яка утворюється в організмі, можна прийняти за теплову, так як інші види енергії виділяються в дуже малих кількостях. Таким чином, про інтенсивність процесів обміну в організмі можна судити по кількості тепла, яке виділяється за одиницю часу. Одиницею вимірювання тепла в Міжнародній системі одиниць СІ являється джоуль (Дж). Але у фізіології та медицині зазвичай використовують позасистемні одиниці – калорія та кілокалорія (1ккал = 4,19Дж, 1Дж=0,239ккал).

Дослідження енергетичних витрат організму широко використовується у фізіології праці, у спортивній медицині та клініці.

Щоб визначити притаманний даному організму рівень окислювальних процесів та енергетичних витрат, проводяться дослідження у певних стандартних умовах: вранці натщесерце (не раніше, чим через 12 годин після вживання їжі) при температурі комфорту (+22⁰С) лежачи, тобто в умовах відносного фізіологічного та психологічного спокою.

Енергетичні витрати організму в таких стандартних умовах отримали назву основного обміну. Основний обмін виражає мінімальний рівень витрат енергії для підтримання життєдіяльності організму.

Одним із методів визначення основного обміну людини являється його розрахунок по спеціальним таблицям, які дають можливість по росту, вазі та масі тіла піддослідного визначити середньостатистичний рівень основного обміну.

Обчислення проценту відхилення величини основного обміну від норми відбувається за допомогою формули Рида.

Матеріали та обладнання: ростомір, ваги, таблиці для визначення основного обміну, сфігмоманометр, фонендоскоп, секундомір.

ХІД РОБОТИ

За допомогою ростоміру і ваг вимірюють ріст піддослідного і зважують його. Далі використовують таблиці для визначення основного обміну чоловіків та жінок (табл. 1 і 2 різні, так як основний обмін у чоловіків в середньому на 10% більше, чим у жінок). Наприклад: піддослідний – жінка 25 років, яка має ріст 168см і масу 60кг. По таблиці для визначення основного обміну жінок (частина А. знаходять поруч із значенням маси піддослідного число 892. По тій же таблиці (частина Б. знаходять по горизонталі вік (25 рокіВ. і по вертикалі ріст (168см); на перетині граф віку і росту знаходиться число 194. Склавши обидва числа (892+194=1086), отримують середньостатистичну величину нормального основного обміну людини жіночого роду даного віку, росту і маси тіла – 1086 ккал.

У піддослідного визначають частоту пульсу за допомогою секундоміру та артеріального тиску способом Короткова 3 рази з проміжками в 2хв. при дотриманні умов, необхідних для визначення основного обміну. Процент відхилення основного обміну від норми визначають по формулі Рида

ПО=0,75х(ЧП + ПТ х 0,74) – 72, де

ПО – процент відхилення основного обміну від норми;

ЧП – частота пульсу;

ПТ – пульсовий тиск, який дорівнює різниці величин систолічного та діастолічного тиску.

Числові величини частоти пульсу і артеріального тиску беруть як середнє арифметичне із трьох вимірів. Наприклад: пульс 75 ударів в хвилину, артеріальний тиск 120/80 мм рт.ст.:

ПО=0,75х(75 + (120-80)х0,74) – 72=6,45%

Таким чином, основний обмін у даного піддослідного підвищений на 6,45%, тобто знаходиться в межах норми. (Допускається відхилення до 10% від норми).

Для спрощення розрахунків по формулі Рида існує спеціальна номограма. За допомогою її, з’єднав лінійкою значення частоти пульсу і пульсового тиску, на середній лінії легко визначають величину відхилення основного обміну від норми (малюнок).