Обмен веществ при деятельности организмаСтраница 4
Приведенный выше путь расчетов на практике может быть значительно упрощен в связи с тем, что ДК для белков занимает промежуточное положение между 0,7 и 1 (0,82) и калорическая ценность 1 л 02 для них составляет 4,82 ккал, т. е. такую же величину, как при небелковом обмене при окислении смеси жиров и углеводов при таком же ДК. При вычислении количества энергозатрат организма достаточно определить общий ДК и количество поглощенного кислорода. Затем пользуются табл. 1 для расчета количества освободившейся энергии.
Разобранные химические и энергетические отношения дают обоснование для непрямой калориметрии, т. е. для определения обмена энергии организма на основе данных, полученных при определении газообмена. Разработан также метод, позволяющий, помимо газового обмена через легкие, учитывать также количество воды, теряемой через кожу (Бенедикт), которое оказалось пропорциональным валовому обмену.
Обмен энергии может быть определен и непосредственно методом калориметрии. Прямая и непрямая калориметрия дают совпадающие результаты. В 12 опытах на собаках разница между непрямой и прямой калориметрией в среднем составляла 0,6% [Мерлин и Ласк, 1915]. Еще лучшее совпадение (около 0,1%) было достигнуто в опытах Этуотера на людях.
Основной обмен. В зависимости от состояния организма (покой, мышечная работа, прием пищи, температура окружающей среды, психические воздействия, прием лекарственных или ядовитых веществ) размеры общих затрат энергии и, следовательно, интенсивность обмена веществ могут значительно колебаться. Для бодрствующего состояния удается добиться минимума энергозатрат в условиях «основного обмена», т. е. когда животное (или человек) находится в условиях полного мышечного покоя (при положении лежа), натощак (последний прием пищи у человека за 16 часов до исследования) и при температуре окружающей среды, обеспечивающей тепловой комфорт. Кроме того, не должно быть недостаточного питания в период, предшествующий определению основного обмена, и должны быть исключены условные раздражители, связанные у этого организма с тем или иным деятельным состоянием; следует также иметь в виду, что «основной обмен» не является минимальным обменом у организма, т. к. обмен во время сна немного ниже основного обмена.
Величина основного обмена зависит от размеров организма: чем они больше, тем больше и величина основного обмена. Однако эта зависимость не прямолинейная.
Рубнером (1883) установлена прямолинейная зависимость между величиной основного обмена и поверхностью тела. Эта зависимость известна как «закон поверхности тела». Эта закономерность, по мнению Рубнера, отражает эволюционное приспособление организмов к теплопотере, зависящей, в первую очередь, от величины поверхности тела. Следует иметь в виду, что этот «закон» приложим только к теплокровным (гомойотермным) животным — птицам и особенно млекопитающим. В отношении холоднокровных (пойкилотермных) уже исследования самого Рубнера показали его неприменимость.
Против абсолютизации «закона поверхности» прежде всего говорит то обстоятельство, что обмен внутренних органов (мозг, сердце, печень и др.) зависит в известной мере и от массы тела. Далее, поверхность кожи обладает неодинаковыми свойствами, в частности различной васкуляризацией или различным шерстным покровом. Хорошим примером является основной обмен у летучих мышей в период гомойотермин. Поверхность тела у них очень велика, но летательные перепонки крыльев слабо васкуляризированы и не могут служить местом значительной теплоотдачи. Поэтому основной обмен у летучих мышей, рассчитанный на 1 мг, в 20—25 раз ниже, чем у полевой мыши того же веса (А.Д. Слоним, 1945). Величина основного обмена может колебаться в зависимости от времени суток и от сезона.
Другие статьи:
От осмоса к электричеству
В самом начале нашего рассказа мы обмолвились вскользь, что аббат Нолле знаменит открытием осмоса. В то время никому и в голову не могли прийти, что именно исследование этого явления будет первым шагом к разгадке тайны «животного электрич ...
Элементарный эволюционный процесс
Эволюционная теория утверждает, что каждый биологический вид целенаправленно развивается и изменяется для того, чтобы наилучшим образом приспособиться к окружающей среде. В процессе эволюции многие виды насекомых и рыб приобрели защитную ...
Отряд богомоловые (mantoptera)
Богомоловые — преимущественно крупные насекомые с удлиненным телом весьма своеобразного строения. Их очень подвижная голова с большими выпуклыми глазами имеет почти треугольную форму и своим ротовым аппаратом грызущего типа направлена вни ...