Определение энерготрат в условияхотносительного покоя

Цель: ознакомиться с методом непрямой калориметрии.

Объект исследования: человек.

Оборудование и материалы: спирограф «Метатест», газоанализаторы на CO₂ и на О₂, мешки Дугласа объемом 100–150 л, резиновый газоприемник объемом не менее 500 мл, трехходовые краны, газовый счетчик или волюметр, кушетка, вата, спирт.

Порядок выполнения. Для того, чтобы определить, сколько энергии (Q) образовалось в организме за единицу времени (1 мин или 1 сут), необязательно непосредственно измерять количество выделяемого им тепла. Достаточно произвести следующие измерения и вычисления:

1. Собрать установку для определения МОД (см. л.р. № 24).С помощью газоанализатора определить концентрации кислорода во вдыхаемом О_{2 in} и в выдыхаемом О_{2 ex} воздухе. Например,

О_{2 in} =20,9%, О_{2 ex} –16,6%.

2. Вычислить разность этих концентраций:

ΔО₂ = 20,9% — 16,6% = 4,3%

В точных расчетах учитывают, что выдыхаемый воздух по объему несколь-ко меньше вдыхаемого из-за того, что часть кислорода, вошедшего в организм через легкие, выводится, из него с мочой (в составе мочевины). Поэтому при вычислении разности концентраций кислорода, полученные экспериментально объемы вдыхаемого и выдыхаемого воздуха обычно приводят к стандартным условиям SPTD (англ.: Standard Pressure, Temperature, Dry), что означает давление 760 мм рт. ст., температура О^оС и относительная влажность 0%. В предварительных же исследованиях допустимо игнорировать это изменение объема и не определять концен-трацию кислорода во вдыхаемом (атмосферном) воздухе, принимая ее рав-ной 20,93%.

3. С помощью газового счетчика определить количество воздуха, прошедшего через легкие за 1 мин (минутный объем дыхания — МОД). Например,

МОД = 6 л/мин.

4. Вычислить величину потребления кислорода:

V О₂ = ΔО₂ х МОД = 4,3% х 6 л/мин. / 100 = 0,26 л/мин.

5. С помощью газоанализатора определить концентрации углекислого газа во вдыхаемом CО_{2 in} и в выдыхаемом СО_{2 ex} воздухе. Например,

CО_{2 in} = 0,03%, СО_{2 ex} = 3,7%.

В предварительных исследованиях допустимо не определять концентрацию кислорода во вдыхаемом (атмосферном) воздухе, принимая ее равной 0,03%.

6. Вычислить разность этих концентраций:

Δ(СО₂) = 3,7% – 0,03% = 3,7%.

7. Вычислить величину выделения углекислого газа:

Vco₂ = ΔС0₂ х МОД = 3,7% х 6 л/мин /100 = 0,22 л/мин.

8. Вычислить дыхательный коэффициент (ДК):

ДК =Vco₂/Vo₂ = 0,22 л/мин.: 0,26 л/мин = 0,85.

9. По величине ДК (табл. 26.4) определить калорический эквивалент кислорода (КЭК). В нашем примере ДК = 0,85, следовательно, КЭК = 4,86 ккал.

10. Вычислить, сколько энергии (Q) образовалось в организме за 1 мин:

Q1 =Vo₂ х КЭК = 0,26 л/мин х 4,86 ккал/л = 1,26 ккал/мин.

Если это необходимо, результат перевести в единицы системы СИ:

Q = 1,26 ккал/мин: 0,014 = 90,0 Вт.

11. Рассчитать величину основного обмена (см. ниже) за 1 сутки:

Q2 = 1,26 ккал/мин х 60 мин х 24 ч = 1814 ккал/сут.

Таблица 26.4.

Тепловой калорический эквивалент поглощенного кислорода в зависимости от дыхательного коэффициента
ДК	КЭ О2	ДК	КЭ О2	ДК	КЭ О2	ДК	КЭ О2
0,65	4,618	0,74	4,727	0,83	4,838	0,92	4,948
0,66	4,630	0,75	4,739	0,84	4,850	0,93	4,960
0,67	4,642	0,76	4,752	0,85	4,863	0,94	4,973
0,68	4,654	0,77	4,764	0,86	4,875	0,95	4,985
0,69	4,666	0,78	4,776	0,87	4,887	0,96	4,997
0,70	4,678	0,79	4,789	0,88	4,900	0,97	5,010
0,71	4,690	0,80	4,801	0,89	4,912	0,98	5,022
0,72	4,702	0,81	4,813	0,90	4,924	0,99	5,034
0,73	4,714	0,82	4,825	0,91	4,936	1,00	5,047

12. Полученную при исследовании величину Q2 при относительном покое сравнить со стандартной величиной ОО по таблицам 26.1.1

Результаты: сделать расчет ОО обследуемых, определить газовый состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха у обследуемых.

Выводы: указать степень отклонения энерготрат от ДОО и возможные причины этого.

[*] В таблице нормы даны для частоты сердечных сокращений 70–75 ударов в 1 мин.

Алгоритм анализа сердечного ритма.

Ритм синусовый, если:

– за каждым зубцом Р следует комплекс QRS;

– каждому комплексу QRS предшествует зубец Р;

–зубец Р направлен вверх в отведениях I, II, III;

– длительность интервала Р- Q > 0,12 с

Если данные критерии не выполняются, следует определить тип аритмии.