În cursul reacţiilor catabolice, în special în cursul oxidoreducerilor aerobe ale respiraţiei tisulare, se eliberează energie. O parte este eliberată numai virtual, fiind folosită prin intermediul substanţelor depozitare de energie (exemplu : ATP) în reacţiile anabolice, iar o altă parte suferă o eliberare reală sub formă de căldură animală pe care organismul o pierde în mediu. Dar şi energia utilizată în reacţiile de sinteză este treptat eliberată sub formă de căldură, deoarece substanţele sintetizate în organism urmează şi ele o evoluţie catabolică.

Energia cu care se înlocuieşte cea pierdută treptat sub formă de căldură este energia chimică a substanţelor nu tritive absorbite la nivelul tubului digestiv. Faptul că toată energia chimică a acestor substanţe este transformată în ultimă instanţă în căldură, iar aceasta se pierde în mediu dă posibilitatea exprimării şi măsurării în calorii (mari) a energiei necesare organismului, adică a valorii metabolismului energetic.

Măsurarea valorii metabolismului energetic în sensul cantităţii de energie consumată de organism se face prin metode directe şi indirecte care, în ansamblu, poartă numele de metode calorimetrice datorită exprimării în calorii a rezultatelor obţinute.

în cazul metodei de calorimetrie directă se măsoară direct căldura pierdută de organism, cu ajutorul camerelor calorimetrice în care se introduce omul. Căldura pierdută de organism ridică temperatura unei cantităţi cunoscute de apă care circulă prin ţevi ce străbat camera. Cunoscandu-se că pentru ridicarea cu un grad Celsius a temperaturii unui litru de apă este nevoie de o calorie mare, cantitatea de căldură pierdută de organism reprezentand valoarea metabolismului energetic se calculează după relaţia :

V=T2— TXn,
în care : V este valoarea metabolismului energetic, în calorii mari ;
Tl — temperatura iniţială a apei care circulă prin calorimetru ; T2 — temperatura ei finală ;
n — volumul acesteia în litri.

în cazul metodelor de calorimetrie indirectă se determină cantitatea de energie cheltuită de organism în funcţie de consumul de substanţe (alimente şi oxigen) care participă la procesele metabolice energogenetice, cunoscand valoarea lor calorică.

Metoda bilanţului alimentar constă în măsurarea valorii metabolismului energetic în funcţie de valoarea calorică a alimentelor ingerate, avand în vedere că energia pierdută (sub formă de căldură) este permanent înlocuita prin cea a alimentelor ingerate. Pentru echivalarea energiei alimentelor cu cea pierdută sub forma de căldură, se instituie, în prealabil, persoanelor în studiu un regim alimentar echilibrat în sensul menţinerii constante a greutăţii corporale.

Valoarea metabolismului energetic pentru 24 de ore se calculează în funcţie de cunoaşterea alcătuirii meniurilor, a pierderilor culinare, a compoziţiei în trofine a alimentelor componente, a coeficientului caloric al glucidelor, lipidelor şi protidelor şi a cantităţii de energie cuprinsă în substanţele eliminate în urină şi în fecale. Prin coeficient caloric practic se înţelege numărul de calorii pe care îl eliberează în organism un gram de glucide, lipide sau protide ingerate (glucide = 3,83 calorii, lipide = 8,65 calorii, protide=3,68 calorii).

Metoda schimburilor respiratorii constă în măsurarea valorii metabolismului energetic în funcţie de cantitatea de oxigen consumată şi de valoarea izocalorică sau echivalentul caloric al oxigenului. Se înţelege prin echivalent caloric al oxigenului cantitatea de energie rezultată din oxidarea în organism a substanţelor pe seama unui litru de oxigen.

Echivalentul caloric al oxigenului este diferit după categoria substanţelor oxidate. (Pentru glucide = 5,04 calorii, pentru lipide = 4,6 calorii, pentru protide = 4,8 calorii.) De aici necesitatea cunoaşterii echivalentului caloric al unui litru de oxigen în raport cu ansamblul substanţelor oxidate la un moment dat în organism. în acest sens poate fi utilizat echivalentul caloric mediu = 4,8 calorii, dar pentru mai multă precizie este necesar ca la fiecare determinare de metabolism să se determine şi acest coeficient.

Ţinand seama că variaţia proporţiei substanţelor oxidate determină, pe de o parte, variaţia valorii izocalorice a oxigenului şi, pe de altă parte, variaţia catului respirator, adică a raportului bioxid de carbon expirat/oxigen consumat, au fost întocmite tabele din care se poate obţine echivalentul caloric al unui litru de oxigen, în funcţie de cunoaşterea catului respirator.

Principalele surse energetice ale organismului sunt glucidele (glicogenul şi glucoza) şi lipidele folosite în mod obişnuit în cantităţi echivalente, fapt dedus din aceea că valoarea obişnuită a catului respirator este de 0,85 situată între catul respirator al glucidelor = 1 şi cel al lipidelor = 0,7. Această proporţie poate însă varia ducand la variaţii ale catului respirator . Astfel, în cursul eforturilor musculare organismul oxidează aproape 100% glucide, catul respirator apropiindu-se de 1. In caz de inaniţie, organismul consumă doar grăsimi din rezerve, catul respirator ajungand la 0,7.

Metoda schimburilor respiratorii are două variante. Prima foloseşte valoarea izocalorică medie a unui litru de oxigen (4,8 calorii), iar a doua este mai precisă, folosind echivalentul caloric al unui litru de oxigen în funcţie de catul respirator care se determină în plus faţă de cazul primei variante.

La determinarea valorii metabolismului energetic după ambele variante ale metodei schimburilor respiratorii pot fi folosite aparate cu circuit deschis şi închis. în cazul celor cu circuit deschis se inspiră aer atmosferic, iar cel expirat este înmagazinat într-un spirometru care indică volumul său, sau în saci de panză cauciucată. în funcţie de volumul aerului expirat, echivalent cu al celui inspirat, şi în funcţie de compoziţia aerului expirat în raport cu a celui atmosferic, se calculează cantitatea de oxigen consumat şi eventual cantitatea de bioxid de carbon eliminat pentru durata determinării. în cazul aparatelor cu circuit închis se respiră oxigen dintr-un spirometru în care gazele expirate revin după trecerea lor printr-un cartuş cu calce sodată ce reţine bioxidul de carbon. Coborarea clopotului spirometrului înregistrează astfel consumul de oxigen.

Cantitatea de bioxid de carbon eliminată poate fi calculată în funcţie de cifra obţinută prin scăderea greutăţii iniţiale a cartuşului cu calce sodată din greutatea sa finală, în cazul folosirii ambelor categorii de aparate, determinările se fac pe un interval de 6—l0 min, iar rezultatele obţinute se exprimă în total calorii pe 24 de ore, calorii pentru 1 kg greutate corporală (kilokorp) pe oră sau pe 24 de ore, calorii pentru 1 m2 de suprafaţă corporală pe oră sau 24 de ore sau calorii pentru 1 cm înălţime pe 24 de ore.

Noţiunea de metabolism energetic, referindu-se la ansamblul modificărilor energetice desfăşurate în organism, include noţiunile de metabolism bazal şi de metabolism energetic general.


sursa imaginii freedigitalphotos.net

---

Tag-uri: organism, digestie, calorimetrie, alimente

---

Categorie: Stiinta si Tehnica  - ( Stiinta si Tehnica - Archiva)

Data Adaugarii: 28 October '08

---

Adaugati un link spre aceasta pagina pe blog-ul, site-ul sau forum-ul Dvs. :

---