Калориметр («бомба») Бертло

1- проба пищи;

2 - камера,

3 - заполненная кислородом; запал; 4 - вода;

5 - мешалка;

6 - термометр.

Прямая калориметрия

-непосредственное измерение тепла, выделяемого за определённый промежуток времени живыми организмами.

Ворганизме при окислении углеводов и жиров образуется такое же количество энергии, как и при сжигании в калориметрической бомбе (4,1 и 9,3 ккал/г).

При окислении белков образуется не 5,3 ккал/г, а только 4,1 ккал/г, так как в организме белки окисляются лишь частично. Кроме воды и углекислого газа, конечным продуктом обмена белков является мочевина, которая содержит значительное количество энергии.

Калориметр Лавуазье

1 – термоизоляция, 2 – лед, 3 – вода

Биокалориметр Этуотера-Бенедикта

Количество

тепла

вычисляли, умножая массу воды, протекшей за единицу времени, на разность температур и на теплоемкость воды:

Q = mΔТс

1, 2 – термометры, 3 – бак с водой, 4 - окно для подачи пищи и удаления экскрементов, 5 – воздушный насос, 6 и 8 - баки с серной кислотой для поглощения воды, 7 - бак с натронной известью для поглощения СО2, 10 – баллон с кислородом, 11 - газовые часы. Давление в камере поддерживают на постоянном уровне с помощью 9.

Непрямая калориметрия

измерение выделяемой энергии путём измерения :

1.количества поглощенного кислорода и выделившихся конечных продуктов

окисления (H2O и CO2) и белкового катаболизма (методы полного газового анализа).

2.только потребляемого кислорода (методы неполного газового анализа).

Для методов полного газового анализа может быть достаточно

оценки количества поглощенного О2 и выделившегося СО2

Для расчетов используют величину дыхательного коэффициента:

ДК = СО2 выд. / О2 погл.

ДК для углеводов = 1,0 ДК для белков = 0,8 ДК для жиров = 0,7

Однако, если в течение нескольких недель кормить человека исключительно жирами, ДК не снизится до 0,70. Точно так же, если человек будет питаться чистой глюкозой, ДК (в покое) поднимется только до 0,87, но не до 1,00. Причина — в том, что ежеминутно в окислении используются и углеводы, и жиры, и белки.

ДК сильно зависит от выполняемой физической работы

При выполнении тяжелой физической работы выделение СО2 нарастает быстрее, чем

поглощение О2.

ДК постепенно приближается к 1, а затем и превышает это значение. ДК =1,12 говорит о значительном ацидозе и о том, что вскоре человек будет вынужден прекратить работу.

После прекращения работы часть образующегося СО2 остается в организме в

виде НСО3-. В результате выделение СО2

падает быстрее, чем потребление О2, и ДК снижается.

Неполный газовый анализ

Использует понятие калорический эквивалент кислорода – это количество тепла, освобождающегося в организме от сгорания 1 г вещества при потреблении 1 литра кислорода:

ЖИРЫ - 4,69 ккал/л; БЕЛКИ - 4,46 ккал/л; УГЛЕВОДЫ - 5,05 ккал/л.