SlideShare a Scribd company logo
1 of 32
ФИЗИОЛОГИЯ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА

     И ТЕМПЕРАТУРНОГО
       ГОМЕОСТАЗИСА
Общее представление об обмене
     веществ и энергии
Методы исследования обмена
         энергии
Принцип работы
метаболиметра
Камера Шатерникова для человека
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН -1
              ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС:
Образование Э. = Э. работы + Э.теплопотерь + Э.запас.

      УРОВНИ ИНТЕНСИВНОСТИ ЭНЕРГООБМЕНА КЛЕТКИ:
1) Уровень поддержания целостности клетки - 15%
2) Уровень функциональной готовности клетки - 50%
3) Уровень функциональной активности клетки - 100%
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН -2
1-й закон термодинамики Гельмгольца, Томсона
и Клазиуса: «Если теплота превращается в рабо-
ту, то количество работы, произведенной систе-
мой, эквивалентно количеству поглощенного
тепла »
Закон Гесса: «Тепловой эффект процесса, раз-
вивающегося через ряд последовательных ста-
дий, зависит от теплосодержания начальных и
конечных продуктов химической реакции, но не
зависит от путей их химических превращений»
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН - 3

C6H12O6 + 6O2   6H2O + 6CO2 + 675 ккал
Аэробный распад: использует 65% энергии
Гликолиз: использует 5% энергии
Аэробные организмы или процессы расхо-
дуют в 13 раз меньше глюкозы, чем анаэроб-
ные, т.е. Жизнь в 13 раз дешевле
ЗАПАСАЕМАЯ ЭНЕРГИЯ

1 молекула глюкозы дает 38 молекул АТФ:
-- при гликолизе до ПВК - 8 молекул АТФ
 -- при окислении - 30 молекул АТФ
1 моль пальмитиновой кислоты дает
140 молекул АТФ
В сутки в организме взрослого человека
образуется и распадается около 70 кг АТФ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН - 4
Энергетическая ценность или калорический коэф-
фициент вещества - количество тепла, образуемого
при сгорании 1 г вещества в атмосфере чистого
кислорода:
ЖИРЫ - 9,3 ккал; БЕЛКИ и УГЛЕВОДЫ - 4,1 ккал
Калорический эквивалент кислорода - количество
тепла, освобождающегося в организме от сгорания
1 г вещества при потреблении 1 литра кислорода:
ЖИРЫ - 4,69; БЕЛКИ - 4,46; УГЛЕВОДЫ - 5,05 ккал/л
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН - 5
ДЫХАТЕЛЬНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ (ДК) -
отношение объема выделенного углекислого
газа к объему потребленного кислорода
ДК для углеводов = 1,0
ДК для белков = 0,8
ДК для жиров = 0,7
ОСНОВНОЙ ОБМЕН
Основной обмен - минимальный (базисный)
уровень энерготрат, необходимый для
поддержания жизнедеятелньости организма в
условиях физического и эмоционального покоя
Условия основного обмена: утро, положение лежа,
состояние бодрствования, мышцы расслаблены,
натощак. температура среды около 220 .
Условные нормы основного обмена:
у мужчин среднего возраста - 1 ккал/кг/час
у женщин среднего возраста - 0,9 ккал/кг/час
у детей 7 лет - 1,8 ккал/кг/час; 12 лет - 1,3 ккал/кг/ч
у стариков - 0,7 ккал/кг/час
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН - 6
РАБОЧИЙ ОБМЕН - величина энергетического обмена,
характерная для определенного вида трудовой
деятельности
Рабочая прибавка - разница между рабочим и
основным обменом
Специфически-динамическое действие пищи -
увеличение уровней энерготрат спустя 1-3 часа после
приема пищи:
для белков-на 30%; для углеводов и жиров - на 15%
ГРУППЫ РАБОТНИКОВ ПО ЭНЕРГОТРАТАМ
1. Работники, преимущественно умственного труда:
инженерный состав, врачи(кроме хирургов), работники науки и
искусства, литературы, руководители и т.п. - 2500-2800
ккал/сут
2. Работники легкого физического труда:               инженерно-
технический состав, работники связи, радиоэлектронной промышлен-
ности, медсестры, санитарки и т.п. - 2800-3000 ккал/сут

3. Работники труда средней тяжести:           токари, слесари,
железнодорожники, врачи-хирурги, водители автотранспорта,
продавцы продуктов, водники - 3000 - 3200 ккал/сут

4. Работники тяжелого физического труда:             строительные
рабочие, металлурги и литейщики, механизаторы, плотники,
нефтяники и газовики, сельхозрабочие - 3400 - 3700 ккал/сут

5. Работники особого тяжелого труда:           шахтеры, сталевары,
Изменения интенсивности обмена в
 ккал/кг/час при разных условиях
Пути теплопродукции и
    темплоотдачи
ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ГОМЕОСТАЗИС

  ПОЙКИЛОТЕРМИЯ      ГОМОЙОТЕРМИЯ



       ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ

    ХИМИЧЕСКАЯ          ФИЗИЧЕСКАЯ
  (ТЕПЛОПРОДУКЦИЯ)     (ТЕПЛООТДАЧА)

    ТЕРМОИЗОЛИРУЮЩИЕ СВОЙСТВА ТКАНЕЙ
РОЛЬ ЯДРА И ОБОЛОЧКИ В ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ




 ОБОЛОЧКА                                  ЯДРО

            <0           0        +37
            Температура окружающей среды
Суточные колебания
 температуры тела
Зависимость температуры тела от
      температуры среды
Зависимость температуры тела от
      температуры среды
СУТОЧНЫЕ КОЛЕБАНИЯ РЕКТАЛЬНОЙ
        ТЕМПЕРАТУРЫ
              37.40
              37.20
              37.00
ТЕМПЕРАТУРА




              36.80
              36.60
              36.40
              36.20
              36.00
                      12 14 16 18 20 22 24   2   4   6   8   10 12
                                    ЧАСЫ СУТОК
Механизм теплоотдачи на
 холоде (А) и в тепле (Б)
ПРОТИВОТОЧНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК

            370   360   350 340 330   320


артериола
                                            капилляры

 венула




            370   360   350 340 330   320
ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ
     ТЕРМОГЕНЕЗ                  ТЕПЛООТДАЧА
 (ТЕПЛОПРОДУКЦИЯ)
1) БАЗИСНЫЙ                 -ВЛАЖНАЯ (ИСПАРЕНИЕ)
2) РЕГУЛЯТОРНЫЙ:                     --ОЩУТИМАЯ
                                        --НЕОЩУТИМАЯ
СОКРАТИТЕЛЬНЫЙ
-МЫШЕЧНАЯ ДРОЖЬ             -СУХАЯ
-МЫШЕЧНЫЙ ТОНУС             --ТЕПЛОИЗЛУЧЕНИЕ
 -ПРОИЗВОЛЬНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ   --ТЕПЛОПРОВЕДЕНИЕ
                            --КОНВЕКЦИЯ:
НЕСОКРАТИТЕЛЬНЫЙ            а)естественная,
-АКТИВАЦИЯ ОКИСЛЕНИЯ        б)форсированнная
  -РАЗОБЩЕНИЕ ОКИСЛЕНИЯ И
     ФОСОРИЛИРОВАНИЯ
Схема нервного контроля
    терморегуляции
ТЕРМОРЕЦЕПТОРЫ

ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ В ОБОЛОЧКЕ
(ТЕПЛОВЫЕ И ХОЛОДОВЫЕ)
ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ В ЯДРЕ
(ТЕПЛОВЫЕ И ХОЛОДОВЫЕ)
ЦЕНТРАЛЬНЫЕ
(ТЕРМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ НЕЙРОНЫ)
ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ
Верхняя граница диапазона - граница гипертермии-
тепловая смерть - 42-430 С
Нижняя граница диапазона - граница гипотермии -
холодовая смерть:
            естественная - 260 С
            искусственная - 24-230 С
Термонейтральная зона - без ощутимого
потоотделения и регуляторной теплопродукции -
24 - 270 С
Регуляция теплопродукции
Регуляция теплоотдачи
Регуляция потоотделения при
    высокой температуре
Функциональная система
подержания температуры
         тела

More Related Content

Similar to обмен и терморегуляция

Термодинамика III часть (рус)
Термодинамика III часть (рус)Термодинамика III часть (рус)
Термодинамика III часть (рус)kassy2003
 
реавиз лекция2 Термодинамика thermodynam
реавиз лекция2 Термодинамика thermodynamреавиз лекция2 Термодинамика thermodynam
реавиз лекция2 Термодинамика thermodynamKonstantin German
 
технология интегрированного обучения
технология интегрированного обучениятехнология интегрированного обучения
технология интегрированного обученияerygina_anna
 
Chemical thermodynamics for medicine students
Chemical thermodynamics for medicine studentsChemical thermodynamics for medicine students
Chemical thermodynamics for medicine studentsKonstantin German
 
Reaviz chemical thermodynamics lecture 3
Reaviz chemical thermodynamics lecture 3Reaviz chemical thermodynamics lecture 3
Reaviz chemical thermodynamics lecture 3Konstantin German
 
Термодинамика I часть (рус)
Термодинамика I часть (рус)Термодинамика I часть (рус)
Термодинамика I часть (рус)kassy2003
 
Обмен веществ
Обмен веществОбмен веществ
Обмен веществNazarik0696
 
кк
кккк
ккgmbix
 
Введение в специальность
Введение в специальностьВведение в специальность
Введение в специальностьPolin Ermolaeva
 
Термодинамика. Химическое равновесие
Термодинамика. Химическое равновесиеТермодинамика. Химическое равновесие
Термодинамика. Химическое равновесиеkassy2003
 
Термодинамика II часть (рус)
Термодинамика II часть (рус)Термодинамика II часть (рус)
Термодинамика II часть (рус)kassy2003
 
Reaviz лекц 3 thermodynam
Reaviz лекц 3 thermodynamReaviz лекц 3 thermodynam
Reaviz лекц 3 thermodynamKonstantin German
 
Неравновесные процессы.pptx
Неравновесные процессы.pptxНеравновесные процессы.pptx
Неравновесные процессы.pptxRima835637
 
Современное состояние клинической лабораторной диагностики, технологический п...
Современное состояние клинической лабораторной диагностики, технологический п...Современное состояние клинической лабораторной диагностики, технологический п...
Современное состояние клинической лабораторной диагностики, технологический п...Ilya Klabukov
 
лекция10
лекция10лекция10
лекция10afersh
 

Similar to обмен и терморегуляция (18)

Термодинамика III часть (рус)
Термодинамика III часть (рус)Термодинамика III часть (рус)
Термодинамика III часть (рус)
 
реавиз лекция2 Термодинамика thermodynam
реавиз лекция2 Термодинамика thermodynamреавиз лекция2 Термодинамика thermodynam
реавиз лекция2 Термодинамика thermodynam
 
технология интегрированного обучения
технология интегрированного обучениятехнология интегрированного обучения
технология интегрированного обучения
 
Chemical thermodynamics for medicine students
Chemical thermodynamics for medicine studentsChemical thermodynamics for medicine students
Chemical thermodynamics for medicine students
 
измерение температуры
измерение температурыизмерение температуры
измерение температуры
 
Reaviz chemical thermodynamics lecture 3
Reaviz chemical thermodynamics lecture 3Reaviz chemical thermodynamics lecture 3
Reaviz chemical thermodynamics lecture 3
 
Термодинамика I часть (рус)
Термодинамика I часть (рус)Термодинамика I часть (рус)
Термодинамика I часть (рус)
 
Обмен веществ
Обмен веществОбмен веществ
Обмен веществ
 
кк
кккк
кк
 
608
608608
608
 
Введение в специальность
Введение в специальностьВведение в специальность
Введение в специальность
 
лекция нкс
лекция нкслекция нкс
лекция нкс
 
Термодинамика. Химическое равновесие
Термодинамика. Химическое равновесиеТермодинамика. Химическое равновесие
Термодинамика. Химическое равновесие
 
Термодинамика II часть (рус)
Термодинамика II часть (рус)Термодинамика II часть (рус)
Термодинамика II часть (рус)
 
Reaviz лекц 3 thermodynam
Reaviz лекц 3 thermodynamReaviz лекц 3 thermodynam
Reaviz лекц 3 thermodynam
 
Неравновесные процессы.pptx
Неравновесные процессы.pptxНеравновесные процессы.pptx
Неравновесные процессы.pptx
 
Современное состояние клинической лабораторной диагностики, технологический п...
Современное состояние клинической лабораторной диагностики, технологический п...Современное состояние клинической лабораторной диагностики, технологический п...
Современное состояние клинической лабораторной диагностики, технологический п...
 
лекция10
лекция10лекция10
лекция10
 

обмен и терморегуляция

  • 1. ФИЗИОЛОГИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА И ТЕМПЕРАТУРНОГО ГОМЕОСТАЗИСА
  • 2. Общее представление об обмене веществ и энергии
  • 6. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН -1 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС: Образование Э. = Э. работы + Э.теплопотерь + Э.запас. УРОВНИ ИНТЕНСИВНОСТИ ЭНЕРГООБМЕНА КЛЕТКИ: 1) Уровень поддержания целостности клетки - 15% 2) Уровень функциональной готовности клетки - 50% 3) Уровень функциональной активности клетки - 100%
  • 7. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН -2 1-й закон термодинамики Гельмгольца, Томсона и Клазиуса: «Если теплота превращается в рабо- ту, то количество работы, произведенной систе- мой, эквивалентно количеству поглощенного тепла » Закон Гесса: «Тепловой эффект процесса, раз- вивающегося через ряд последовательных ста- дий, зависит от теплосодержания начальных и конечных продуктов химической реакции, но не зависит от путей их химических превращений»
  • 8. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН - 3 C6H12O6 + 6O2 6H2O + 6CO2 + 675 ккал Аэробный распад: использует 65% энергии Гликолиз: использует 5% энергии Аэробные организмы или процессы расхо- дуют в 13 раз меньше глюкозы, чем анаэроб- ные, т.е. Жизнь в 13 раз дешевле
  • 9. ЗАПАСАЕМАЯ ЭНЕРГИЯ 1 молекула глюкозы дает 38 молекул АТФ: -- при гликолизе до ПВК - 8 молекул АТФ -- при окислении - 30 молекул АТФ 1 моль пальмитиновой кислоты дает 140 молекул АТФ В сутки в организме взрослого человека образуется и распадается около 70 кг АТФ
  • 10. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН - 4 Энергетическая ценность или калорический коэф- фициент вещества - количество тепла, образуемого при сгорании 1 г вещества в атмосфере чистого кислорода: ЖИРЫ - 9,3 ккал; БЕЛКИ и УГЛЕВОДЫ - 4,1 ккал Калорический эквивалент кислорода - количество тепла, освобождающегося в организме от сгорания 1 г вещества при потреблении 1 литра кислорода: ЖИРЫ - 4,69; БЕЛКИ - 4,46; УГЛЕВОДЫ - 5,05 ккал/л
  • 11. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН - 5 ДЫХАТЕЛЬНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ (ДК) - отношение объема выделенного углекислого газа к объему потребленного кислорода ДК для углеводов = 1,0 ДК для белков = 0,8 ДК для жиров = 0,7
  • 12. ОСНОВНОЙ ОБМЕН Основной обмен - минимальный (базисный) уровень энерготрат, необходимый для поддержания жизнедеятелньости организма в условиях физического и эмоционального покоя Условия основного обмена: утро, положение лежа, состояние бодрствования, мышцы расслаблены, натощак. температура среды около 220 . Условные нормы основного обмена: у мужчин среднего возраста - 1 ккал/кг/час у женщин среднего возраста - 0,9 ккал/кг/час у детей 7 лет - 1,8 ккал/кг/час; 12 лет - 1,3 ккал/кг/ч у стариков - 0,7 ккал/кг/час
  • 13. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН - 6 РАБОЧИЙ ОБМЕН - величина энергетического обмена, характерная для определенного вида трудовой деятельности Рабочая прибавка - разница между рабочим и основным обменом Специфически-динамическое действие пищи - увеличение уровней энерготрат спустя 1-3 часа после приема пищи: для белков-на 30%; для углеводов и жиров - на 15%
  • 14. ГРУППЫ РАБОТНИКОВ ПО ЭНЕРГОТРАТАМ 1. Работники, преимущественно умственного труда: инженерный состав, врачи(кроме хирургов), работники науки и искусства, литературы, руководители и т.п. - 2500-2800 ккал/сут 2. Работники легкого физического труда: инженерно- технический состав, работники связи, радиоэлектронной промышлен- ности, медсестры, санитарки и т.п. - 2800-3000 ккал/сут 3. Работники труда средней тяжести: токари, слесари, железнодорожники, врачи-хирурги, водители автотранспорта, продавцы продуктов, водники - 3000 - 3200 ккал/сут 4. Работники тяжелого физического труда: строительные рабочие, металлурги и литейщики, механизаторы, плотники, нефтяники и газовики, сельхозрабочие - 3400 - 3700 ккал/сут 5. Работники особого тяжелого труда: шахтеры, сталевары,
  • 15. Изменения интенсивности обмена в ккал/кг/час при разных условиях
  • 16. Пути теплопродукции и темплоотдачи
  • 17. ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ГОМЕОСТАЗИС ПОЙКИЛОТЕРМИЯ ГОМОЙОТЕРМИЯ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ ХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ (ТЕПЛОПРОДУКЦИЯ) (ТЕПЛООТДАЧА) ТЕРМОИЗОЛИРУЮЩИЕ СВОЙСТВА ТКАНЕЙ
  • 18. РОЛЬ ЯДРА И ОБОЛОЧКИ В ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ ОБОЛОЧКА ЯДРО <0 0 +37 Температура окружающей среды
  • 20. Зависимость температуры тела от температуры среды
  • 21. Зависимость температуры тела от температуры среды
  • 22. СУТОЧНЫЕ КОЛЕБАНИЯ РЕКТАЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ 37.40 37.20 37.00 ТЕМПЕРАТУРА 36.80 36.60 36.40 36.20 36.00 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 8 10 12 ЧАСЫ СУТОК
  • 23. Механизм теплоотдачи на холоде (А) и в тепле (Б)
  • 24. ПРОТИВОТОЧНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК 370 360 350 340 330 320 артериола капилляры венула 370 360 350 340 330 320
  • 25. ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ ТЕРМОГЕНЕЗ ТЕПЛООТДАЧА (ТЕПЛОПРОДУКЦИЯ) 1) БАЗИСНЫЙ -ВЛАЖНАЯ (ИСПАРЕНИЕ) 2) РЕГУЛЯТОРНЫЙ: --ОЩУТИМАЯ --НЕОЩУТИМАЯ СОКРАТИТЕЛЬНЫЙ -МЫШЕЧНАЯ ДРОЖЬ -СУХАЯ -МЫШЕЧНЫЙ ТОНУС --ТЕПЛОИЗЛУЧЕНИЕ -ПРОИЗВОЛЬНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ --ТЕПЛОПРОВЕДЕНИЕ --КОНВЕКЦИЯ: НЕСОКРАТИТЕЛЬНЫЙ а)естественная, -АКТИВАЦИЯ ОКИСЛЕНИЯ б)форсированнная -РАЗОБЩЕНИЕ ОКИСЛЕНИЯ И ФОСОРИЛИРОВАНИЯ
  • 26. Схема нервного контроля терморегуляции
  • 27. ТЕРМОРЕЦЕПТОРЫ ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ В ОБОЛОЧКЕ (ТЕПЛОВЫЕ И ХОЛОДОВЫЕ) ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ В ЯДРЕ (ТЕПЛОВЫЕ И ХОЛОДОВЫЕ) ЦЕНТРАЛЬНЫЕ (ТЕРМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ НЕЙРОНЫ)
  • 28. ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ Верхняя граница диапазона - граница гипертермии- тепловая смерть - 42-430 С Нижняя граница диапазона - граница гипотермии - холодовая смерть: естественная - 260 С искусственная - 24-230 С Термонейтральная зона - без ощутимого потоотделения и регуляторной теплопродукции - 24 - 270 С
  • 31. Регуляция потоотделения при высокой температуре