Визначення енерговитрат організму у стані спокою методом непрямої калоріметрії.

Проведення роботи: Визначення енерговитрат за умов фізичного навантаження проводиться аналогічно, як і у спокої. Винятком є те, що визначення проводиться після фізичного навантаження (підняття вантажу або присідання з вантажем).

Умови задачі: У видихуваному повітрі вміст О₂ складає 16,5%, а СО₂ - 4%. ХОД = 12л. При цьому виконана робота (підняття вантажу вагою 6 кг, відстань – 1,5 м. Кількість рухів за 1хв.- 30 разів). Примітка: при виділенні 1ккал виконується робота у 427 кг/м.

Оформлення результатів та їх оцінка: отримані результати занотувати в протокол, порівняти з належними та зробити висновок.

Визначення основного обміну за допомогою мета-тестів (метод неповного газового обміну):

Мета-тест дозволяє визначити рівень основного обміну за показником поглиненого за одиницю часу кисню. Мета-тест становить замкнуту циркулярну систему, що складається з спірометра, поглинача СО₂ (посудина з натронним вапном) та клапанної коробки з краном підключення досліджуваного. Спірометр точно реагує на зміну об’єму у системі приладу при переході дихального повітря із системи у легені та навпаки. Переміщення колокола спірометра, відповідно до обсягу дихання, фіксується чорнилами на папері.

Видихуване дослідженим повітря через видихувальний клапан направляється у поглинач вуглецевої кислоти (натронне вапно), де звільнюється від СО₂ та водяних парів, надходить під колокол спірометра та змішується там з повітрям (або киснем), якщо система до того була заповнена О₂. Обсяг циркуляційної системи приладу у процесі досліду зменшується на обсяг поглиненого досліджуваним О₂. Ця зміна обсягу фіксується писчиком у вигляді спадної кривої дихальних рухів (спірограмі).

Слід пам’ятати, що досліджуваний повинен лежати на кушетці у зручній для нього позі з загубником у роті, якій з’єднаний за допомогою двох резинових шлангів з апаратом. Ніс затиснутий спеціальним затискачем. По мірі того, як поглинається О2, об’єм мішка зменшується, що реєструється на стрічці у вигляді кривої дихальних рухів, яка сходить донизу. Запис ведеться на окремих аркушах паперу з швидкістю кімографа 25 мм /хв. Паралельно проходить поглинання СО₂. Дослід продовжується 3-5 хв. Отримана спірограма служить для підрахування обсягу поглинутого кисню та визначення основного обміну. Після визначення кількості поглинутого за 1 хв. кисню, підраховують його потребу за добу:

Розрахунок об’єму вжитого О₂ проводиться наступним чином. Проводиться пряма, яка з’єднує більшість нижніх точок кривої. З вершини лінії ординат, де початок спірограми, спускається перпендикуляр на лінію абсцис. Утворився трикутник, де є два катети та гіпотенуза. Нас цікавить той катет, який утворився в результаті зменшення О₂ у резервуарі за рахунок поглинання його організмом. Цей катет трикутника і буде відображати в лінійному вимірянні величину поглинення О₂ за потрібний відрізок часу.

Приблизний розрахунок: припустимо, що за допомогою трикутника ми визначили, що за 5 хвилин досліду, або в клініці у хворого поглинений 1 л О_2. Так як ціна приладу дорівнює зміщенню кривої на 20 мл за лінією ординат, за цей час поглинуто 1л О_2. Звідси, за годину 1л 12л О_2, за добу –12 л х 24 = 288 л кисню.

Для визначення величини основного обміну, обсяг поглинутого за добу кисню помножують на калориметричний коефіцієнт кисню, який в умовах основного обміну дорівнює 4,8 ккал ( при ДК змішаної їжі = 0,85 - див. у додатку). Отримана цифра вкаже величину фактичного основного обміну (ФОО) у ккал. В клініці ФОО визначається по спірограмі й розрахунок ведеться за формулою: ФОО = К трикутника х 40 х 0,9 х7, де К – катет трикутника в мм, 40 – кількість О₂ в мл при зміщенні писчика на 1 мл ( якщо ціна приладу 25 мм за умов поглинення 1 л О₂ ) х 1000 мл / 25 = 40 мл. 0,9 – стандарт (стандартні умови – сухий стан газу, 0^оС, тиск 760 мм.рт.ст. 7- число постійних одиниць).

Наприклад: за 1 хв. писчик змістився на 6 мм, так як К трикутника = 6 мм, звідси 6 х 40 = 240 мл/хв. Знайдений об’єм поглиненого О₂ приводимо до нормальних умов, тобто даємо поправку на температуру в апараті та барометричний тиск, а саме – 240 мл/хв. х 0,9 = 216 мл/хв поглиненого О₂. Отримавши приведений О_2, помножуємо його на 7 = 216мл/хв. х 7 = 1512 ккал (тобто отримуємо ФОО). Беручи до уваги, що під час окислення 1 л О₂ виділяється 4,865 ккал за умов ДК = 0,85 (за Окуневим), то в нашому випадку за 1 хв. не поглинено не 1л О_2, а 0,216 л О₂, тому 4,865 ккал – 1л О₂, х ккал – 0,216 О_2, де Х = 1,05 ккал * 1440 (хв. за добу) = 1512 ккал.Визначивши ФОО за допомогою приладу “Метатест-1”, або “Метатест – 2”, тепер необхідно встановити, чи відповідає він нормі. Для цього необхідно визначити у цієї людини НОО (належний основний обмін) за таблицями Гарріса та Бенедикта (див. у додатку).

Дослідження основного обміну проводять за умов відносного спокою (лежачи, натщесерце, як правило після прийому їжі потрібно пройти не менше 16 годин, після нічного сну, при температурі комфорту (18-20⁰С). Такі умови важко створити в учбовій лабораторії. Тому, отримані в наших умовах цифри, можуть трохи відрізнятися від величин, які відповідають дійсному рівню основного обміну.

Визначення відсотка відхилення основного обміну (за допомогою метатесту-1)

Дані попередньої роботи використовуються для визначення відсотка відхилення обміну за допомогою розрахункової лінійки, що додається до метатесту-1.

Розрахункова лінійка має три передні шкали. За допомогою верхньої приводять результати досліду до нормальних умов (ХВЛ- хвилинна вентиляція легень, ЖЕЛ- життєва ємність легень, м- маса тіла в кг), теж саме і на середній частині, тільки для жінок. На нижній враховуються споживання О₂ за хв., ХОД- хвилинний обсяг дихання, основний обмін- ккал/сут. Також є дані статі, віку, ваги та зросту. Таким чином, за допомогою лінійки можна визначити основний обмін, а на зворотному боці, за тими ж показниками, відсоток відхилення основного обміну від норми.

Визначення належної величини основного обміну за допомогою таблиць Гарріса та Бенедикта (див. додаток).

За таблицею А (по вазі) необхідно знайти свою вагу в кг та відповідний до цієї ваги нормальний покажчик основного обміну в ккал. До цього табличного показника додають відповідне число у таблиці Б (за зростом та вагою), яке знаходять таким чином: відшукують свій зріст у см та вік. У місці перетинання ліній, які йдуть від цих показників і знаходиться необхідне число, яке додають до числа, знайденого за таблицею А. Сума цих чисел і буде шуканою величиною належного основного обміну за добу. Належний основний обмін (НОО) береться за 100 %. ФОО - Х, де Х = ФОО х 100/НОО. Нормою вважається ФОО: середній вік ± 10%, діти та люди похилого віку ± 15%.