Главная / Физиология человека / Обмен веществ / Исследования валового обмена веществ

Исследования валового обмена веществ

Об интенсивности обмена веществ в целом (валового, или общего обмена) и характере веществ, окисляющихся в организме, можно судить по объёму потребленного кислорода и продуктам распада, выделяемым из организма. Так, количество распавшегося в организме белка определяют по количеству азота, выделенного с мочой. Количество окисленных углеводов и жиров определяют по объему выделенной углекислоты и потребленного за то же время кислорода, т. е. по данным газообмена. При этом учитывают, что углекислый газ образуется в организме не только при окислении жиров и углеводов, но и при окислении белков.

Определив по количеству выведенного из организма азота количество белка, распавшегося в организме за сутки, можно высчитать содержание в нем углерода (в белке содержится и среднем 52% углерода). Разность между всем количеством углерода, входившего в состав распавшегося в теле белка, и количеством углерода, содержащегося в моче (в последней углерод содержится преимущественно в продуктах распада белка), дает возможность рассчитать, сколько углерода, находившегося в белке, пошло на образование углекислого газа и сколько для этого потребовалось кислорода.

Вычтя из общего количества кислорода, поглощенного организмом за время иссле-дования, количество кислорода, затраченного на окисление белков, узнают, сколько кислорода использовано на окисление жиров и углеводов. Дальнейший расчет позволяет узнать количество кислорода, затраченного на образованне отдельно углеводов и отдельно жиров, а отсюда определить количество тех и других, окислившихся в организме. Основанием для расчёта служит то обстоятельство, что при окислении 1 г углеводов и 1 г жиров используются разные количества кислорода и выделяются разные количества углекислого газа.

Приведем пример подобных расчетов. Допустим, что исследуемый человек за сутки потребил 672,8 л кислорода и выделил с выдыхаемым воздухом 628,3 л углекислого газа с мочой 13,1 г азота и 7.68 г углерода. Так как 1 г азота содержится в 6,25 г белка, то, следовательно, в организме распалось 13,1х6,25 — 81,8 г белка. В этом количестве белка содержится 81,8·52/100= 42,5 г углерода. Вычтя из общего количества углерода, содержавшегося в распавшихся за сутки белках, количество углерода, выделенного с мочой, выясняем, сколько углерода белков использовано на образование углекислого газа; 42,5 — 7,68 = 34,8 г.

Из такого количества углерода может образоваться (в соответствии с весовым соотношением углерода и углекислого газа). 34,8·44/12=127,6 г углекислого газа. На оксиление 34,8 г углерода требуется (в соответствии с соотношением веса углерода  и кислорода в углекислом газе) 34,8·32/12=90,28 г кислорода. Кроме того, надо учесть, что в 100 г белка содержится 3,439 г водорода, требующего для его окисления поступления кислорода из внешней среды. Так как в нашем примере распалось в теле 81,8 г белка, то в нем с«одержалось 2,81 г такого водорода. Для окисления этого количества водорода (для образования из него воды) требуется 22,48 г кислорода. Таким образом, для окисления белков в данном случае потребовалось 90,28 — 22,48 = 112,76 г кислорода.

Зная, что 1 г углекислого газа при 0° и атмосферном давлении 760 мм рт.ст. занимает объем 0,5087 л, а 1 г кислорода в тех же условиях — 0,699 л, легко рассчитать, что углекислый газ, образовавшийся в нашем примере из белков, имеет объём 127,0х0,5087 = 64,9 л, а кислород, использованный на окисление белков, 112,76х0,699 == 77,8 л. После вычитания этих количеств кислорода и углекислого газа из общих их количеств, которые исследуемый употребил или выделил за сутки, определяют, сколько кислорода пошло на окисление углеводов и жиров и сколько при этом образовалось углекислого газа. Соответствующие цифры в нашем случае будут равны: 672,8 — 77,8=595 л кислорода и 628,3 — 64,9=563,4 л углекислого газа.

Для того чтобы сделать дальнейшие расчеты и определить, сколько кислорода потребовало окисление углеводов в отдельности и окисление жиров в отдельности, а также сколько в том и в другом случае образовалось углекислого газа, надо знать, что при окислении углеводов столько же потребляется кислорода, сколько oобразуется углекислого газа; при окислении жиров отношение выделенного углекислого газа и потребленного кислорода равно 0,7 (дыхательный коэффициент). На основании этих данных можно составить следующие уравнения, в которых через Х обозначают объем кислорода, использованного на окисление жиров, через Y — объем СО2, образовавшегося при этом, а через А — объем кислорода, затраченного на окисление углеводов, и равный ему объем углекислого газа, который получился в результате сгорания углеводов в организме:

1)Y/X = 0,7;
2) X+А = 595 ;
3) Y + A = 563,4.

Решая эти уравнения, получаем, что в данном случае количество  кислорода, использованного на окисление углеводов (А), составило 489,6 л, а затраченного на окисление жиров (X) — 105,4 л.

Известно (см. стр. 255), что окисление 1 г углевода требует 0,830 л О2, а окисление 1 г жира — 2,030 л О2. На этом основании можно рассчитать, сколько жиров и углеводов расщепилось за сутки у исследуемого: 489,0 : 0,830 = 590 г углем и 105,4 : 2,030 = 51,9 г жиров.

Таким образом, проведенные определения использованного за сутки кислорода и выделенных из организма продуктов распада и вычисления валового обмена показывают, что в данном случае организм затратил 81,8 г белков, 590 г углеводов, 51 жиров.

На основании определения валового обмена можно рассчитать энергетические затраты организма, так как известно, какое количество тепловой энергии (килокалорий) освобождается в теле при окислении 1 г белков жиров или углеводов.

   
 
 
Copyright © 2013
Медицинский сайт панель администратора
 
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru
   
Создание сайта Вебцентр