Меню
НачалоВидео архив

Определяне на респираторния коефициент (РК) на растенията. Определяне на респираторен коефициент Дихателен коефициент неговата стойност стойност

респираторен коефициент (RK)

съотношението на обема на въглеродния диоксид, отделен през белите дробове, към обема на кислорода, абсорбиран през същото време; стойността на D.c, когато субектът е в покой, зависи от вида на хранителните вещества, окислени в тялото.

Енциклопедичен речник, 1998

дихателен коефициент

съотношението на обема на въглеродния диоксид, отделен по време на дишането за определено време, към обема на кислорода, абсорбиран през същото време. Характеризира особеностите на газообмена и метаболизма при животни и растения. При здрав човек е приблизително 0,85.

Дихателен коефициент

съотношението на обема въглероден диоксид, освободен от тялото, към обема на кислорода, абсорбиран през същото време. Посочва се от:

Определянето на DC е важно за изучаване на характеристиките на газообмена и метаболизма при животните и растителните организми. Когато въглехидратите се окисляват в тялото и кислородът е напълно достъпен, DC е 1, мазнините ≈ 0,7, протеините ≈ 0,8. При здрав човек в покой DC е 0,85 ╠ 0,1; при умерена работа, както и при животни, които се хранят предимно с растителна храна, тя се доближава до 1. При хората, при много продължителна работа, на гладно, при месоядни (хищници), както и по време на зимен сън, когато поради ограничените запаси от въглехидрати в тялото, дисимилацията увеличава мазнините, DC е около 0,7. DC надвишава 1 с интензивно отлагане в тялото на мазнини, образувани от въглехидрати, доставени с храна (например при хора при възстановяване на нормалното тегло след гладуване, след продължителни заболявания, както и при животни по време на угояване). DC се увеличава до 2 с повишена работа и хипервентилация на белите дробове, когато допълнително CO2, който е бил в свързано състояние, се освобождава от тялото. DC достига още по-големи стойности в анаеробите, при които по-голямата част от освободения CO2 се образува чрез безкислородно окисление (ферментация). ДК под 0,7 се среща при заболявания, свързани с метаболитни нарушения, след тежка физическа работа.

При растенията ДК зависи от химическата природа на дихателния субстрат, съдържанието на CO2 и O2 в атмосферата и други фактори, като по този начин характеризира спецификата и условията на дишане. Когато клетката използва въглехидрати за дишане (зърнени разсад), DC е приблизително 1, мазнини и протеини (покълнали маслодайни семена и бобови растения) ≈ 0,4≈0,7. При липса на O2 и труден достъп (семена с твърда обвивка) DC е 2≈3 или повече; високият DC също е характерен за клетките на растежните точки.

(DC) е съотношението на обема на въглеродния диоксид, отделен по време на дишането, към обема на абсорбирания кислород.

Стойността на дихателния коефициент на растението

DC стойностпоказва както естеството на материала, окислен по време на дишането, така и вида на дишането; може да бъде равно на, по-голямо или по-малко от едно. По време на окисляването на въглехидратите обемите на обменените газове, въглероден диоксид и кислород, са равни и съотношението C0 2: 0 2 е равно на единица. В този случай кислородът, изразходван по време на дишането, се използва само за окисляването на въглерода до въглероден диоксид, тъй като съотношението на водород и кислород в молекулата на глюкозата е такова, че за окисляването на водорода до вода има достатъчно кислород в захарта самата молекула. Когато редица органични киселини се окисляват, дихателният коефициент на растенията е по-голям от единица. Така оксаловата киселина е съединение, по-богато на кислород от въглехидратите. Кислородът, присъстващ в молекулата, е достатъчен не само за окисляването на водорода до вода, но част от него остава за окисляването на въглерода; следователно, за пълното окисляване на две молекули оксалова киселина е достатъчна една молекула кислород: 2C 2 H 2 O 4 + O 2 → 4CO 2 + 2H 2 O, DC (4CO 2: O 2) в този случай е равен до 4. В случаите, когато растението диша поради протеини или мазнини, чиято молекула съдържа много водород и въглерод и малко кислород, DC е по-малко от единица, тъй като за да се окисли целият въглерод и водород, открити в тези съединения , е необходимо да се абсорбира голямо количество кислород. Когато стеариновата киселина се окислява, реакцията на окисление ще протече както следва: C 18 H 26 O 2 + 26 O 2 → 18 CO 2 + 18 H 2 O. DC (18 CO 2: 26 O 2) е 0,69. Така при окисляването на въглехидратите DC е равен на единица, на органичните киселини - повече от една, на протеини и мазнини - по-малко от единица.

Топлинен ефект по време на дишането на растенията

Топлинен ефектще има обратна стойност на DC: максималният топлинен ефект ще бъде по време на окисляването на мазнините, тъй като те са най-редуцираните съединения. Зависимостта на стойността на DC от природата на респираторния материал се наблюдава само когато има достатъчно кислород в околната среда и растителните тъкани. Въпреки това, по време на окисляването на същия дихателен материал, но с липса на кислород в околната среда и растителните тъкани, стойностите на DC също могат да се променят. Ако има малко кислород, тогава окислението не протича докрай и в допълнение към въглеродния диоксид и водата се образуват органични киселини, които са по-окислени от въглехидратите. В този случай DC ще бъде по-малко от единица, тъй като част от абсорбирания кислород ще остане в молекулите на образуваните органични киселини, докато ще се отдели по-малко въглероден диоксид. Ще бъде освободена по-малко енергия, тъй като част от нея ще се съхранява в органични киселини.

1. Какъв процес осигурява освобождаването на енергия в тялото? Каква е неговата същност?

Дисимилация (катаболизъм), т.е. разграждане на клетъчните структури и съединения на тялото с освобождаване на енергия и продукти на разпадане.

2. Какви хранителни вещества осигуряват енергия в тялото?

Въглехидрати, мазнини и протеини.

3. Посочете основните методи за определяне на количеството енергия в проба от продукт.

Физическа калориметрия; физикохимични методи за определяне на количеството хранителни вещества в проба с последващо изчисляване на съдържащата се в нея енергия; според таблиците.

4. Опишете същността на метода на физическата калориметрия.

Проба от продукта се изгаря в калориметъра и след това освободената енергия се изчислява въз основа на степента на нагряване на водата и материала на калориметъра.

5. Напишете формула за изчисляване на количеството топлина, отделена при изгаряне на продукт в калориметър. Дешифрирайте неговите символи.

Q = MvSv (t 2 - t 1) + MkSk (t 2 - t 1) - Qo,

където Q е количеството топлина, M е масата (w - вода, k - калориметър), (t 2 - t 1) е температурната разлика между водата и калориметъра след и преди изгарянето на пробата, C е специфичната топлина капацитет, Qo е количеството топлина, генерирано от окислителя.

6. Какви са физическите и физиологичните калорични коефициенти на едно хранително вещество?

Количеството топлина, отделено при изгарянето на 1 g вещество в калориметър и съответно в тялото.

7. Колко топлина се отделя при изгаряне на 1 g протеини, мазнини и въглехидрати в калориметър?

1g протеин – 5,85 kcal (24,6 kJ), 1g мазнини – 9,3 kcal (38,9 kJ), 1g въглехидрати – 4,1 kcal (17,2 kJ).

8. Формулирайте закона за термодинамиката на Хес, въз основа на който енергията, постъпваща в тялото, се изчислява въз основа на количеството усвоени протеини, мазнини и въглехидрати.

Термодинамичният ефект зависи само от топлинното съдържание на първоначалните и крайните продукти на реакцията и не зависи от междинните трансформации на тези вещества.

9. Колко топлина се отделя при окисляването на 1 g протеини, 1 g мазнини и 1 g въглехидрати в тялото?

1 g протеини – 4,1 kcal (17,2 kJ), 1 g мазнини – 9,3 kcal (38,9 kJ), 1 g въглехидрати – 4,1 kcal (17,2 kJ).

10. Обяснете причината за разликата между физическия и физиологичния калориен коефициент на протеините. В кой случай е по-голяма?

В калориметъра (физичния коефициент) протеинът се разлага до крайните продукти - CO 2, H 2 O и NH 3 с освобождаване на цялата съдържаща се в тях енергия. В тялото (физиологичен коефициент) протеините се разграждат на CO 2, H 2 O, урея и други вещества от протеиновия метаболизъм, които съдържат енергия и се екскретират в урината.

Определя се съдържанието на протеини, мазнини и въглехидрати в хранителните продукти, тяхното количество се умножава по съответните физиологични калорични коефициенти, сумира се и от сумата се изваждат 10%, които не се абсорбират в храносмилателния тракт (загуби в изпражненията).

12. Изчислете (в kcal и kJ) енергийния прием, когато 10 g протеини, мазнини и въглехидрати се приемат в тялото с храната.

Q = 4,110 + 9,310 + 4,110 = 175 kcal. (175 kcal - 17,5 kcal) x 4,2 kJ, където 17,5 kcal е енергията на неусвоените хранителни вещества (загуби в изпражненията - около 10%). Общо: 157,5 kcal (661,5 kJ).

Калориметрия: директна (метод на Atwater-Benedict); косвени или индиректни (методи на Крог, Шатерников, Дъглас - Холдън).

14. На какво се основава принципът на директната калориметрия?

При директно измерване на количеството топлина, генерирано от тялото.

15. Опишете накратко конструкцията и принципа на работа на камерата Atwater-Benedict.

Камерата, в която се поставя изследваното лице, е термично изолирана от околната среда, стените й не поемат топлина, вътре са радиатори, през които тече вода. Въз основа на степента на нагряване на определена маса вода се изчислява количеството топлина, изразходвано от тялото.

16. На какво се основава принципът на индиректната (непряка) калориметрия?

Чрез изчисляване на количеството освободена енергия според данните за газообмена (абсорбиран O 2 и освободен CO 2 на ден).

17. Защо количеството енергия, освободено от тялото, може да се изчисли въз основа на скоростта на обмен на газ?

Тъй като количеството O 2, изразходвано от тялото, и отделения CO 2 съответстват точно на количеството окислени протеини, мазнини и въглехидрати и следователно енергията, изразходвана от тялото.

18. Какви коефициенти се използват за изчисляване на потреблението на енергия чрез индиректна калориметрия?

Дихателен коефициент и калориен еквивалент на кислород.

19. Какво се нарича респираторен коефициент?

Съотношението на обема въглероден диоксид, освободен от тялото, към обема на кислорода, консумиран през същото време.

20. Изчислете респираторния коефициент (RC), ако е известно, че вдишаният въздух съдържа 17% кислород и 4% въглероден диоксид.

Тъй като атмосферният въздух съдържа 21% O 2, процентът на абсорбирания кислород е 21% - 17%, т.е. 4%. CO 2 в издишания въздух също е 4%. Оттук

21. От какво зависи дихателният коефициент?

22. Какъв е дихателният коефициент по време на окисление в организма до крайните продукти на протеини, мазнини и въглехидрати?

При окисляване на протеини – 0,8, мазнини – 0,7, въглехидрати – 1,0.

23. Защо респираторният коефициент е по-нисък за мазнините и протеините, отколкото за въглехидратите?

Повече O2 се изразходва за окисляването на протеини и мазнини, тъй като те съдържат по-малко вътремолекулен кислород от въглехидратите.

24. Каква е стойността на дихателния коефициент на човек в началото на интензивна физическа работа? защо

До едно, защото източникът на енергия в случая са основно въглехидратите.

25. Защо дихателният коефициент на човек е по-голям от единица в първите минути след интензивна и продължителна физическа работа?

Тъй като се освобождава повече CO 2, отколкото се консумира O 2, тъй като млечната киселина, натрупана в мускулите, навлиза в кръвта и измества CO 2 от бикарбонатите.

26. Какво се нарича калориен еквивалент на кислорода?

Количеството топлина, отделено от тялото при консумация на 1 литър O2.

27. От какво зависи калорийният еквивалент на кислорода?

От съотношението на протеини, мазнини и въглехидрати, окислени в тялото.

28. Какъв е калорийният еквивалент на кислорода по време на окисляването в тялото (в процеса на дисимилация) на протеини, мазнини и въглехидрати?

За протеини – 4,48 kcal (18,8 kJ), за мазнини – 4,69 kcal (19,6 kJ), за въглехидрати – 5,05 kcal (21,1 kJ).

29. Опишете накратко процеса на определяне на потреблението на енергия по метода на Дъглас-Холден (пълен газов анализ).

В рамките на няколко минути субектът вдишва атмосферен въздух, а издишаният въздух се събира в специална торба, измерва се количеството му и се извършва газов анализ, за ​​да се определи обемът на консумирания кислород и отделения CO2. Изчислява се респираторният коефициент, с помощта на който се намира съответният калориен еквивалент на O 2 от таблицата, който след това се умножава по обема на O 2, консумиран за даден период от време.

30. Опишете накратко метода на М. Н. Шатерников за определяне на разхода на енергия при животни в експеримент.

Животното се поставя в камера, в която се подава кислород, докато се консумира. CO 2, отделен по време на дишането, се абсорбира от алкали. Освободената енергия се изчислява въз основа на количеството консумиран O2 и средния калориен еквивалент на O2: 4,9 kcal (20,6 kJ).

31. Изчислете консумацията на енергия за 1 минута, ако е известно, че субектът е консумирал 300 ml O 2. Дихателният коефициент е 1,0.

DK = 1,0, то съответства на калоричния еквивалент на кислород, равен на 5,05 kcal (21,12 kJ). Следователно консумацията на енергия на минута = 5,05 kcal x 0,3 = 1,5 kcal (6,3 kJ).

32. Опишете накратко процеса на определяне на потреблението на енергия по метода на Krogh при хора (непълен газов анализ).

Субектът вдишва кислород от торбата на метаболиметъра, издишаният въздух се връща в същата торба, като преди това е преминал през абсорбатор на CO 2 . Въз основа на показанията на метаболиметъра се определя консумацията на O2 и се умножава по калорийния еквивалент на кислород 4,86 ​​kcal (20,36 kJ).

33. Посочете основните разлики в изчисляването на потреблението на енергия по методите на Дъглас-Холден и Крог.

Методът на Дъглас-Холден включва изчисляване на потреблението на енергия въз основа на данни от пълен газов анализ; Метод на Krogh - само по обема на консумирания кислород, като се използва калорийният еквивалент на кислород, характерен за основните метаболитни състояния.

34. Какво се нарича основен метаболизъм?

Минимална консумация на енергия, която осигурява хомеостаза при стандартни условия: в будно състояние, с максимална мускулна и емоционална почивка, на празен стомах (12 - 16 часа без храна), при комфортна температура (18 - 20C).

35. Защо основният метаболизъм се определя при стандартни условия: максимална мускулна и емоционална почивка, на празен стомах, при комфортна температура?

Тъй като физическата активност, емоционалният стрес, приемът на храна и промените в температурата на околната среда повишават интензивността на метаболитните процеси в организма (консумацията на енергия).

36. Какви процеси изразходват основната метаболитна енергия в тялото?

За осигуряване на жизнените функции на всички органи и тъкани на тялото, клетъчния синтез и поддържане на телесната температура.

37. Какви фактори определят стойността на правилната (средна) основна метаболитна скорост на здрав човек?

Пол, възраст, височина и телесна маса (тегло).

38. Какви фактори, освен пол, тегло, ръст и възраст, определят стойността на истинската (реална) основна метаболитна скорост на здрав човек?

Условия на живот, към които тялото е адаптирано: постоянно пребиваване в студена климатична зона повишава базалния метаболизъм; дългосрочна вегетарианска диета – намалява.

39. Избройте начините за определяне на количеството на правилния основен метаболизъм в дадено лице. Какъв метод се използва за определяне на стойността на истинската основна метаболитна скорост на човек в практическата медицина?

По таблици, по формули, по номограми. Метод на Krogh (непълен газов анализ).

40. Каква е стойността на основния метаболизъм при мъжете и жените на ден, както и на 1 кг телесно тегло на ден?

За мъже 1500 – 1700 kcal (6300 – 7140 kJ), или 21 – 24 kcal (88 – 101 kJ)/kg/ден. Жените имат приблизително 10% по-малко от тази стойност.

41. Еднаква ли е основната скорост на метаболизма, изчислена на 1 m 2 телесна повърхност и на 1 kg телесно тегло при топлокръвните животни и хората?

Когато се изчисляват на 1 m 2 телесна повърхност при топлокръвни животни от различни видове и хора, показателите са приблизително еднакви, когато се изчисляват на 1 kg маса, те са много различни.

42. Какво се нарича работеща борса?

Комбинацията от основен метаболизъм и допълнителен енергиен разход, който осигурява функционирането на тялото при различни условия.

43. Избройте факторите, които увеличават потреблението на енергия от тялото. Какво се нарича специфичен динамичен ефект на храната?

Физически и психически стрес, емоционален стрес, промени в температурата и други условия на околната среда, специфични динамични ефекти на храната (повишена консумация на енергия след хранене).

44. С колко процента се увеличава потреблението на енергия на тялото след прием на протеини и смесени храни, мазнини и въглехидрати?

След ядене на протеинови храни - с 20 - 30%, смесени храни - с 10 - 12%.

45. Как температурата на околната среда влияе върху разхода на енергия на тялото?

Промените в температурата от порядъка на 15 – 30C не влияят съществено на енергийната консумация на организма. При температури под 15C и над 30C консумацията на енергия се увеличава.

46. ​​​​Как се променя метаболизмът при околни температури под 15? Какво значение има?

Увеличава се. Това предотвратява охлаждането на тялото.

47. Какво се нарича ефективност на тялото по време на мускулна работа?

Изразено като процент, съотношението на енергията, еквивалентна на полезна механична работа, към общата енергия, изразходвана за извършване на тази работа.

48. Дайте формула за изчисляване на коефициента на ефективност (ефективност) при човек по време на мускулна работа, посочете средната му стойност, дешифрирайте елементите на формулата.

където A е енергийният еквивалент на полезна работа, C е общата консумация на енергия, e е консумацията на енергия за същия период от време в покой. Ефективността е 20%.

49. Кои животни се наричат ​​пойкилотермни и хомеотермни?

Пойкилотермни животни (студенокръвни) - с нестабилна телесна температура, в зависимост от температурата на околната среда; хомеотермични (топлокръвни) - животни с постоянна телесна температура, която не зависи от температурата на околната среда.

50. Какво е значението на постоянството на телесната температура за тялото? В кои органи протича най-интензивно процесът на образуване на топлина?

Осигурява високо ниво на жизнена активност, независимо от температурата на околната среда. В мускулите, белите дробове, черния дроб, бъбреците.

51. Назовете видовете терморегулация. Формулирайте същността на всеки от тях.

Химична терморегулация - регулиране на телесната температура чрез промяна на интензивността на топлопродукция; физическа терморегулация - чрез промяна на интензивността на топлообмена.

52. Какви процеси осигуряват пренос на топлина?

Топлинно излъчване (радиация), топлинно изпарение, топлопроводимост, конвекция.

53. Как се променя лумена на кръвоносните съдове на кожата при понижаване и повишаване на температурата на околната среда? Какво е биологичното значение на това явление?

Когато температурата спадне, кръвоносните съдове в кожата се стесняват. С повишаването на температурата на околната среда кръвоносните съдове в кожата се разширяват. Факт е, че промяната на ширината на лумена на кръвоносните съдове, регулирайки преноса на топлина, помага да се поддържа постоянна телесна температура.

54. Как и защо се променя производството на топлина и преноса на топлина при силно стимулиране на симпатоадреналната система?

Производството на топлина ще се увеличи поради стимулиране на окислителните процеси, а преносът на топлина ще намалее в резултат на стесняване на кожните съдове.

55. Избройте областите на локализация на терморецепторите.

Кожа, кожни и подкожни съдове, вътрешни органи, централна нервна система.

56. В кои части и структури на централната нервна система са разположени терморецепторите?

В хипоталамуса, ретикуларната формация на средния мозък, в гръбначния мозък.

57. В кои части на централната нервна система са разположени центровете за терморегулация? Коя структура на централната нервна система е най-висшият център на терморегулацията?

В хипоталамуса и гръбначния мозък. Хипоталамус.

58. Какви промени ще настъпят в тялото при дългосрочно отсъствие на мазнини и въглехидрати в диетата, но при оптимален прием на протеини от храната (80 - 100 g на ден)? защо

Ще има прекомерна консумация на азот от тялото над приема и загуба на тегло, тъй като енергийните разходи ще бъдат покрити главно от протеини и мастни резерви, които не се попълват.

59. В какво количество и в какво съотношение трябва да се съдържат протеини, мазнини и въглехидрати в диетата на възрастен (средна версия)?

Белтъчини – 90 g, мазнини – 110 g, въглехидрати – 410 g Съотношение 1: 1, 2: 4, 6.

60. Как се променя състоянието на тялото при прекомерен прием на мазнини?

Развиват се (преждевременно) затлъстяване и атеросклероза. Затлъстяването е рисков фактор за развитието на сърдечно-съдови заболявания и техните усложнения (инфаркт на миокарда, инсулт и др.) и намалена продължителност на живота.

1. Какво е съотношението на базалните метаболитни стойности при деца от първите 3-4 години от живота, по време на пубертета, на възраст 18-20 години и възрастни (kcal/kg/ден)?

До 3–4-годишна възраст децата имат приблизително 2 пъти повече, през пубертета – 1,5 пъти повече от възрастните. На 18–20 години отговаря на нормата за възрастни.

2. Начертайте графика на промените в основния метаболизъм при момчета с възрастта (при момичетата основният метаболизъм е с 5% по-нисък).

3. Какво обяснява високата интензивност на окислителните процеси при дете?

По-високо ниво на метаболизъм на младите тъкани, относително голяма повърхност на тялото и, естествено, по-голям разход на енергия за поддържане на постоянна телесна температура, повишена секреция на хормони на щитовидната жлеза и норепинефрин.

4. Как се променят енергийните разходи за растеж в зависимост от възрастта на детето: до 3 месеца от живота, преди началото на пубертета, по време на пубертета?

Те се увеличават през първите 3 месеца след раждането, след това постепенно намаляват и отново се увеличават през пубертета.

5. От какво се състои общият енергиен разход на 1-годишно дете и как се разпределя като процент спрямо възрастен?

При дете: 70% се падат на основния метаболизъм, 20% на движението и поддържането на мускулния тонус, 10% на специфичния динамичен ефект на храната. При възрастен: съответно 50 – 40 – 10%.

6. Възрастни или деца на възраст 3–5 години изразходват ли повече енергия при извършване на мускулна работа, за да постигнат същия полезен резултат, колко пъти и защо?

Деца, 3 до 5 пъти, тъй като имат по-недобра координация, което води до прекомерни движения, което води до значително по-малко полезна работа за децата.

7. Как се променя енергийният разход, когато детето плаче, с колко процента и в резултат на какво?

Увеличава се със 100–200% поради увеличеното производство на топлина в резултат на емоционална възбуда и повишена мускулна активност.

8. Каква част (в проценти) от енергийния разход на бебето се осигурява от протеини, мазнини и въглехидрати? (сравнете с нормата за възрастни).

Поради протеини - 10%, поради мазнини - 50%, поради въглехидрати - 40%. При възрастни – съответно 20 – 30 – 50%.

9. Защо децата, особено в ранна детска възраст, бързо прегряват, когато температурата на околната среда се повиши? Децата понасят ли по-лесно повишаване или понижаване на температурата на околната среда?

Тъй като децата имат повишено производство на топлина, недостатъчно изпотяване и следователно изпаряване на топлина, незрял център за терморегулация. Понижаване в длъжност.

10. Посочете непосредствената причина и обяснете механизма на бързо охлаждане на деца (особено бебета), когато температурата на околната среда спадне.

Повишен топлообмен при деца поради относително голяма телесна повърхност, обилно кръвоснабдяване на кожата, недостатъчна топлоизолация (тънка кожа, липса на подкожна мастна тъкан) и незрялост на центъра за терморегулация; недостатъчна вазоконстрикция.

11. На каква възраст детето започва да изпитва дневни температурни колебания, как се различават от тези при възрастните и на каква възраст достигат нормите за възрастни?

В края на 1 месец от живота; те са незначителни и достигат нормата за възрастни до пет години.

12. Каква е температурната „зона на комфорт“ на детето, в рамките на каква температура е, какъв е този показател за възрастни?

Външната температура, при която индивидуалните колебания в температурата на кожата на детето са най-слабо изразени, е в границите 21 – 22 o C, при възрастен – 18 – 20 o C.

13. Кои механизми на терморегулация са най-готови да функционират по време на раждането? При какви условия могат да се активират механизмите на треперещата термогенеза при новородени?

Повишено генериране на топлина, предимно от произход без треперене (висок метаболизъм), изпотяване. При условия на екстремно излагане на студ.

14. В какво съотношение трябва да се съдържат протеини, мазнини и въглехидрати в диетата на деца на три и шест месеца, 1 година, над една година и възрастни?

До 3 месеца – 1:3:6; на 6 месеца - 1: 2: 4. На възраст от 1 година и повече - 1: 1, 2: 4, 6, т.е. същото като при възрастните.

15. Назовете характеристиките на метаболизма на минералните соли при деца. С какво е свързано това?

Има задържане на соли в организма, особено повишена нужда от калций, фосфор и желязо, което е свързано с растежа на тялото.

11 Обмен на енергия

Незаменимо условие за поддържане на живота е организмите да получават енергия от външната среда и въпреки че основният източник на енергия за всички живи същества е Слънцето, само растенията са способни директно да използват неговата радиация. Чрез фотосинтезата те преобразуват енергията на слънчевата светлина в енергията на химичните връзки. Животните и хората получават необходимата им енергия, като ядат растителна храна. (За месоядните и отчасти за всеядните други животни - тревопасни - служат като източник на енергия.)

Животните също могат директно да получават енергия от слънчевите лъчи; например пойкилотермните животни поддържат телесната си температура по този начин. Топлината (получена от външната среда и генерирана в самото тяло) обаче не може да се преобразува в друг вид енергия. Живите организми, за разлика от техническите устройства, са фундаментално неспособни на това. Машина, която използва енергията на химическите връзки (например двигател с вътрешно горене), първо я преобразува в топлина и едва след това в работа: химическата енергия на горивото → топло → работа (разширяване на газа в цилиндъра и движение на буталото). В живите организми е възможна само тази схема: химическа енергия → работа.

Така че енергията на химичните връзки в молекулите на хранителните вещества е практически единственият източник на енергия за животинския организъм, а топлинната енергия може да се използва само за поддържане на телесната температура. В допълнение, топлината, поради бързото разсейване в околната среда, не може да се съхранява в тялото за дълъг период от време. Ако в тялото се появи излишна топлина, тогава за хомеотермичните животни това се превръща в сериозен проблем и понякога дори застрашава живота им (вижте раздел 11.3).

11.1. Източници на енергия и начини за нейната трансформация в организма

Живият организъм е отворена енергийна система: той получава енергия от околната среда (почти изключително под формата на химични връзки), преобразува я в топлина или работа и в тази форма я връща в околната среда.

Компонентите на хранителните вещества, които навлизат в кръвта от стомашно-чревния тракт (например глюкоза, мастни киселини или аминокиселини), сами по себе си не са в състояние директно да прехвърлят енергията на техните химични връзки към своите потребители, например калиево-натриевата помпа или мускулите актин и миозин. Има универсален посредник между хранителните „енергийни носители“ и „консуматорите“ на енергия - аденозин трифосфат (АТФ).Той е този директен източникенергия за всякакви процеси в живите същества

тяло. Молекулата на АТФ е комбинация от аденин, рибоза и три фосфатни групи (фиг. 11.1).

Връзките между киселинните остатъци (фосфати) съдържат значително количество енергия. Чрез отделяне на крайния фосфат под действието на ензима АТФ-аза, АТФ се превръща в аденозин дифосфат (АДФ). Това освобождава 7,3 kcal/mol енергия. Енергията на химичните връзки в хранителните молекули се използва за ресинтеза на АТФ от АДФ. Нека разгледаме този процес, като използваме глюкозата като пример (фиг. 11.2).

Първият етап от усвояването на глюкозата е гликолиза.По време на този процес молекулата на глюкозата първо се превръща в пирогроздена киселина (пируват),като същевременно осигурява енергия за ресинтеза на АТФ. След това пируватът се превръща в ацетил коензим А -първоначален продукт за следващия етап на рециклиране - Цикъл на Кребс.Множеството трансформации на веществата, които съставляват същността на този цикъл, осигуряват допълнителна енергия за ресинтеза на АТФ и завършват с освобождаване на водородни йони. Третият етап започва с прехвърлянето на тези йони в дихателната верига - окислително фосфорилиране,в резултат на което се образува и АТФ.

Взети заедно, всичките три етапа на рециклиране (гликолиза, цикъл на Кребс и окислително фосфорилиране) представляват процеса тъканно дишане.Основно важно е, че първият етап (гликолиза) протича без използване на кислород (анаеробно дишане)и води до образуването само на две АТФ молекули. Двата последващи етапа (цикъл на Кребс и окислително фосфорилиране) могат да се появят само в кислородна среда (аеробно дишане).Пълното използване на една молекула глюкоза води до появата на 38 ATP молекули.

Има организми, които не само не се нуждаят от кислород, но и умират в кислородна (или въздушна) среда - облигатни анаероби.Те включват например бактерии, които причиняват газова гангрена (Clostridium perfringes), тетанус (C. tetani), ботулизъм (C. botulinum) и др.

При животните анаеробните процеси са спомагателен вид дишане. Например, при интензивни и чести мускулни контракции (или при статични контракции), доставката на кислород от кръвта изостава от нуждите на мускулните клетки. По това време образуването на АТФ става анаеробно с натрупването на пируват, който се превръща в млечна киселина (лактат).Отглеждане кислороден дълг.Прекратяването или отслабването на мускулната работа елиминира несъответствието между нуждата на тъканта от кислород и възможностите за неговото доставяне; лактатът се превръща в пируват, последният или през етапа на ацетил коензим А се окислява в цикъла на Кребс до въглероден диоксид, или чрез глюконеогенеза се превръща в глюкоза.

Според втория закон на термодинамиката всяко преобразуване на енергия от един вид в друг става със задължителното образуване на значително количество топлина, която след това се разсейва в околното пространство. Следователно синтезът на АТФ и преносът на енергия от АТФ към действителните „потребители на енергия“ се извършват със загубата на приблизително половината от него под формата на топлина. Опростено можем да представим тези процеси по следния начин (фиг. 11.3).

Приблизително половината от химическата енергия, съдържаща се в храната, веднага се превръща в топлина и се разсейва в пространството, другата половина отива за образуването на АТФ. С последващото разграждане на АТФ половината от освободената енергия отново се превръща в топлина. В резултат на това животно и човек могат да изразходват не повече от 1/4 от цялата енергия, консумирана под формата на храна, за извършване на външна работа (например бягане или преместване на всякакви предмети в пространството). По този начин ефективността на висшите животни и хора (около 25%) е няколко пъти по-висока от, например, ефективността на парната машина.

Цялата вътрешна работа (с изключение на процесите на растеж и натрупване на мазнини) бързо се превръща в топлина. Примери: (а) енергията, произведена от сърцето, се превръща в топлина поради съпротивлението на кръвоносните съдове на потока на кръвта; (б) стомахът извършва работата по отделяне на солна киселина, панкреасът отделя бикарбонатни йони, в тънките черва тези вещества взаимодействат и съхраняваната в тях енергия се превръща в топлина.

Резултатите от външната (полезна) работа, извършена от животно или човек, също в крайна сметка се превръщат в топлина: движението на телата в пространството затопля въздуха, издигнатите конструкции се срутват, предавайки вложената в тях енергия на земята и въздуха под формата на топлина. Египетските пирамиди са рядък пример за това как енергията на мускулната контракция, изразходвана преди почти 5000 години, все още чака неизбежната трансформация в топлина.

Уравнение на енергийния баланс:

E = A + H + S,

Къде Е -общото количество енергия, получено от тялото от храната; А - външна (полезна) работа; Н -пренос на топлина; S-съхранена енергия.

Загубите на енергия чрез урина, себум и други секрети са изключително малки и могат да бъдат пренебрегнати.

Дихателният коефициент е 18,10:24,70 = 0,73.[...]

Дихателният коефициент не остава постоянен при нормално узряване на плодовете. В предменопаузалния стадий е приблизително 1 и с узряването достига стойности от 1,2...1,5. При отклонения ±0,25 от единица все още не се наблюдават метаболитни аномалии в плодовете и само при големи отклонения могат да се предполагат физиологични нарушения. Интензивността на дишането на отделните слоеве тъкан на всеки плод не е еднаква. В съответствие с по-голямата активност на ензимите в кожата, честотата на дишане в нея е многократно по-висока, отколкото в паренхимната тъкан (Hulme и Rhodes, 1939). С намаляване на съдържанието на кислород и увеличаване на концентрацията на въглероден диоксид в клетките на паренхима, интензивността на дишането намалява с разстоянието от кожата до сърцевината на плода.

Уред за определяне на дихателния коефициент, пинсети, ленти от филтърна хартия, пясъчен часовник за 2 минути, стъклени чаши, пипети, стъклени пръчици, конични колби от 250 ml.[...]

Уредът за определяне на дихателния коефициент се състои от голяма епруветка с плътно прилепнала гумена запушалка, в която е поставена измервателна тръба, огъната под прав ъгъл със скала милиметрова хартия.[...]

Консумацията на кислород и неговият коефициент на използване са постоянни, когато p02 се редуцира до 60 и 20% от оригинала (в зависимост от скоростта на потока). При концентрации на кислород малко над критичното ниво, максималният обем на вентилация се поддържа за дълго време (за няколко часа). Обемът на вентилация се увеличава 5,5 пъти, но за разлика от шарана, той намалява, започвайки от 22% от нивото на насищане на водата с кислород. Авторите смятат, че намаляването на обема на вентилация при риби при екстремна хипоксия е следствие от кислороден дефицит на дихателните мускули. Съотношението на дихателната честота и сърдечната честота е 1,4 нормално и 4,2 при недостиг на кислород.

Уводни пояснения. Предимства на метода: висока чувствителност, която ви позволява да работите с малки проби от експериментален материал; способността да се наблюдава динамиката на обмена на газ и едновременно да се вземе предвид обменът на газ на 02 и СО2, което ви позволява да зададете дихателния коефициент.[...]

Следователно стойността на рН в окситейка намалява до почти 6,0, докато в аеротенка pH>7D При максимално натоварване консумацията на енергия за окситека, включително мощността на оборудването за производство на кислород, е 1,3 m3/ (hp-h). и мощност на аератора (фиг. 26.9), трябва да бъде по-малка от мощността на аератора за аерационния резервоар. Това се обяснява с високата концентрация на кислород (над 60%) във всички етапи на кислородния резервоар.[...]

Динамика на отделяне на въглероден диоксид (С?СО2), абсорбция на кислород ([...]

Морските и сладководните риби при тези експериментални условия имат приблизително еднакъв дихателен коефициент (RQ). Недостатъкът на тези данни е, че авторът е взел за сравнение златна рибка, която по принцип консумира малко кислород и трудно може да служи като еталон за сравнение.[...]

По отношение на газообмена на зимуващите насекоми трябва да се каже, че респираторният коефициент също намалява1. Например Драйер (1932) установява, че в активно състояние на мравката Formica ulkei Emery респираторният коефициент е 0,874; когато мравките станали неактивни преди хибернация, респираторният коефициент намалял до 0,782, а по време на периода на хибернация спадът достигнал 0,509-0,504. Колорадският бръмбар Leptinotarsa ​​​​decemlineata Say. през зимния период респираторният коефициент намалява до 0,492-0,596, докато през лятото е 0,819-0,822 (Ushatinskaya, 1957). Това се обяснява с факта, че в активно състояние насекомите се хранят предимно с протеинови и въглехидратни храни, докато в зимен сън се консумират предимно мазнини, които изискват по-малко кислород за окисляване [...]

В запечатани контейнери, предназначени за налягане в GP RK. d = 1962 Pa (200 mm воден стълб), с високи скорости на оборот, продължителността на времето на празен ход за резервоара с „мъртвия“ остатък преди началото на пълненето може да бъде толкова кратка, че дихателният клапан няма време да се отвори за „издишване“ ”. Тогава няма загуби от „обратно издишване“.[...]

За разбиране на биохимичните процеси, протичащи в тялото, стойността на дихателния коефициент е от голямо значение. Респираторният коефициент (RC) е съотношението на издишаната въглена киселина към консумирания кислород.[...]

За да преценят влиянието на температурата върху всеки процес, те обикновено оперират със стойността на температурния коефициент. Температурният коефициент (t>ω) на процеса на дишане зависи от вида на растението и от температурните градации. По този начин, с повишаване на температурата от 5 до 15 ° C, 0 ω може да се увеличи до 3, докато повишаването на температурата от 30 до 40 ° C увеличава интензивността на дишането по-малко значително (ω около 1,5). Фазата на развитие на растенията е от голямо значение. Според Б., А. Рубин, на всяка фаза от развитието на растенията най-благоприятните температури за процеса на дишане са тези, на фона на които тази фаза обикновено се извършва, промяната на оптималните температури по време на дишането на растенията в зависимост от фазата на тяхното развитие се дължи на факта, че в процеса на онтогенезата те променят дихателните обменни пътища. Междувременно различните температури са най-благоприятни за различните ензимни системи. В тази връзка е интересно, че в по-късните фази от развитието на растенията се наблюдават случаи, когато флавиндехидрогеназите действат като крайни оксидази, пренасяйки водорода директно към кислорода на въздуха.[...]

Всички изследвани риби в плен консумират по-малко кислород, отколкото в естествени условия. Леко увеличение на дихателния коефициент при риби, отглеждани в аквариуми, показва промяна в качествената страна на метаболизма към по-голямо участие на въглехидрати и протеини в него. Авторът обяснява това с по-лошия кислороден режим на аквариума в сравнение с естествените условия; Освен това рибите в аквариума са неактивни.[...]

За намаляване на емисиите на пари от вредни вещества се използват и рефлекторни дискове, монтирани под монтажната тръба на дихателния клапан. При висок процент на оборот на атмосферните резервоари, ефективността на рефлекторните дискове може да достигне 20-30%.[...]

Повторно насищане на газовата камера може да настъпи след пълнене, ако газовото пространство не е напълно наситено с пари. В този случай дихателният клапан не се затваря след напълване на контейнера и веднага започва допълнително издишване. Това явление се среща в резервоари, които имат висок коефициент на оборот или са частично напълнени, не до максималната височина на пълнене, както и в резервоари с бавни процеси на насищане на хидравличната течност (резервоари с понтони и вдлъбнати). GP насищането е особено характерно за резервоари, които се пълнят за първи път след почистване и вентилация. Този тип загуба понякога се нарича загуба от насищане или пренасищане на GP.[...]

За известно u0 Acjcs също може да се определи от графики, подобни на тези, показани на фиг. 14. Методите за изчисляване на загубите предоставят подобни графики за типични резервоари RVS, различни видове дихателни клапани и техните количества. Стойността Ac/cs означава нарастването на концентрацията в бензиностанцията за общото време на престой (tp) и пълнене на резервоара (te), т.е. t = t„ + t3; определя се приблизително от графиките (виж фиг. 3). При използване на формула (!9) е необходимо да се има предвид, че при пълно насищане на ГП ccp/cs = 1 и че времето за пълно насищане на ГП на наземните резервоари е ограничено до 2-4 дни ( в зависимост от метеорологичните условия и други условия), а графиката на " Фиг. 3 е приблизителна. Следователно, след получаване на стойностите ccp/cs>l от формула (19), което означава началото на пълното насищане на подаването на газ преди края на времето на престой или края на пълненето на резервоара е необходимо да се замени ccp/cs = 1.[ ..]

Нека да оценим количествените отношения между тези два газови потока. Първо, съотношението на обема на отделения въглероден диоксид към обема на консумирания кислород (дихателен коефициент) за повечето отпадъчни води и активната утайка е по-малко от едно. Второ, коефициентите на обемен масов трансфер за кислород и въглероден диоксид са близки един до друг. Трето, константата на фазовото равновесие на въглеродния диоксид е почти 30 пъти по-малка от тази на кислорода. Четвърто, въглеродният диоксид не само присъства в сместа от утайки в разтворено състояние, но и влиза в химично взаимодействие с водата.[...]

При сравняване на двата вида дишане, неравното съотношение на абсорбцията на кислород към освобождаването на въглероден диоксид е поразително. Съотношението CO2/O2 се означава като респираторен коефициент KO.[...]

Ако по време на дишането се окисляват органични вещества с относително по-високо съдържание на кислород, отколкото във въглехидратите, например органични киселини - оксалова, винена и техните соли, тогава дихателният коефициент ще бъде значително по-голям от 1. По-голям от 1 ще бъде и в случая когато част от кислорода, използван за микробно дишане, е взет от въглехидрати; или по време на дишането на онези дрожди, при които алкохолната ферментация протича едновременно с аеробното дишане. Ако наред с аеробното дишане протичат други процеси, при които се използва допълнителен кислород, тогава дихателният коефициент ще бъде по-малък от 1. Той също ще бъде по-малък от 1, когато вещества с относително ниско съдържание на кислород, като протеини, въглеводороди и др. ., се окисляват по време на процеса на дишане, , като знаете стойността на дихателния коефициент, можете да определите кои вещества се окисляват по време на дишането.

Най-общият показател за скоростта на окисление е скоростта на дишане, която може да се съди по абсорбцията на кислород, отделянето на въглероден диоксид и окисляването на органичните вещества. Други показатели на респираторния метаболизъм: стойността на дихателния коефициент, съотношението на гликолитичния и пентозофосфатния път на разграждане на захарта, активността на редокс ензимите. Енергийната ефективност на дишането може да се съди по интензивността на окислителното фосфорилиране на митохондриите.[...]

Тенденциите, показани за ябълките Cox Orange по отношение на влиянието на концентрациите на кислород и въглероден диоксид във въздуха в камерата, са валидни за всички други сортове ябълки, с изключение на случаите, когато респираторният коефициент нараства по-силно с понижаване на температурата [...]

Стойността на DC зависи от други причини. В някои тъкани, поради затруднения достъп на кислород, наред с аеробното дишане възниква анаеробно дишане, което не е придружено от абсорбция на кислород, което води до повишаване на стойността на DC. Стойността на коефициента се определя и от пълнотата на окисляване на респираторния субстрат. Ако в допълнение към крайните продукти в тъканите се натрупват по-малко окислени съединения (органични киселини), тогава DC[...]

Количествени определения на зависимостта на газообмена в рибите от температурата са извършени от много изследователи. В повечето случаи изследването на този въпрос беше ограничено предимно до количествената страна на дишането - величината на дихателния ритъм, количеството на потреблението на кислород и след това изчисляването на температурните коефициенти при различни температури.[...]

За да се намалят загубите от изпарение и замърсяване на въздуха, резервоарите за бензин са оборудвани с газопровод, свързващ въздушните пространства на резервоарите, в които се съхраняват продукти от същата марка, и е монтиран общ дихателен клапан. Описаното по-горе „голямо и малко дишане“, вентилация на газовото пространство, също причинява замърсяване на въздуха по време на съхранението на петролни продукти в селскостопански съоръжения, тъй като при коефициент на оборот на резервоарния парк от 4-6, коефициентът на оборот на запасите от гориво е 10- 20, което означава намаляване на коефициента на използване на резервоари 0,4-0,6. За да се предотврати замърсяването на въздуха, нефтените депа са оборудвани с почистващи устройства и бензино-маслоуловители.[...]

Получените до момента данни показват, че екстремните температури причиняват инхибиране на физиологичната система, по-специално транспорта на газове в рибите. В същото време се развива брадикардия, аритмията се увеличава, консумацията на кислород и степента на неговото използване намаляват. След тези промени във функционирането на сърдечно-респираторния апарат вентилацията на хрилете постепенно престава и най-накрая спира да функционира миокардът. Очевидно аноксията на дихателните мускули и общият недостиг на кислород са една от причините за смъртта на рибата поради прегряване. Повишаването на температурата води до ускоряване на усвояването на кислорода и вследствие на това до спадане на напрежението му в дорзалната аорта, което от своя страна служи като сигнал за повишена вентилация на хрилете.[...]

Преди да използвате модела, трябва да проверите неговите кинетични параметри. Валидирането на модел на система с чист кислород за третиране на битови и промишлени отпадъчни води е направено от Muller et al. (1) Валидирането на модела за третиране на битови отпадъчни води използва респираторен коефициент R.C от 1,0, докато за промишлени отпадъчни води той е 0,85 и Допълнителна проверка на химическите взаимодействия беше направена съвсем наскоро при изследване на отпадъчни води от целулозно-хартиена фабрика (фиг. 26.6), за да се оцени дихателният коефициент е 0,90 , и беше отбелязано по-ниско изискване за растежа на микроорганизмите, отколкото традиционно се наблюдава в биологичните системи [...]

За да се реши въпросът за същността на ефекта на температурата върху метаболизма на рибите, е необходимо да се знае не само степента на увеличаване или намаляване на метаболизма с промяна на температурата, но и качествените промени в отделните връзки, които съставляват метаболизма. Качествената страна на метаболизма може до известна степен да се характеризира с такива коефициенти като респираторен и амоняк (съотношението на освободения амоняк като краен продукт на метаболизма на азота към консумирания кислород) (фиг. 89).[...]

От горното уравнение (4) следва, че съотношението на константите за 02 и CO2 е равно на 1,15, т.е. използването на техниката за измерване на баланса на CO2 изглежда позволява да се правят наблюдения при малко по-високи стойности от 2 и съответно по-високи скорости на потока. Но това очевидно предимство изчезва, ако приемем, че дихателният коефициент е по-малък от 1. Освен това, както показа Талинг 32], точността на определяне на CO2 в естествени води не може да бъде по-добра от ± 1 µmol/l (0,044 mg/l), и кислород - ±0.3 µmol/l (0.01 mg/l). Следователно, дори ако вземем респираторния коефициент равен на 1, точността на метода на баланса, основан на отчитане на баланса на кислорода, се оказва най-малко три пъти по-висока, отколкото при определяне на въглеродния диоксид.[...]

Морфо-физиологичният метод беше използван в нашите изследвания с някои допълнения. Това даде възможност да се определи с достатъчна точност (±3,5%) количеството на абсорбирания кислород, отделения въглероден диоксид и респираторния коефициент (RQ) върху цели разсад на възраст 10-12 дни и листа от растения от полеви опити. Принципът на тази техника е, че растенията, поставени в затворен съд (специално проектирана газова пипета) с атмосферен въздух, променят състава на въздуха в резултат на дишането. По този начин, знаейки обема на съда и определяйки процентния състав на въздуха в началото и в края на експеримента, не е трудно да се изчисли количеството абсорбиран и отделен от растенията [...]

Различните органи и тъкани на растенията се различават значително по отношение на условията за снабдяване с кислород. В едно листо кислородът тече свободно до почти всяка клетка. Сочните плодове, корени, грудки са много слабо вентилирани; те са слабо пропускливи за газове, не само за кислород, но и за въглероден диоксид. Естествено, в тези органи процесът на дишане се измества към анаеробната страна и дихателният коефициент се увеличава. В меристемните тъкани се наблюдава увеличение на дихателния коефициент и изместване на дихателния процес към анаеробната страна. Така различните органи се характеризират не само с различна интензивност, но и с различно качество на дихателния процес.[...]

Въпросът за веществата, използвани в процеса на дишане, отдавна е проблем за физиолозите. Още в трудовете на I.P.Borodin е показано, че интензивността на дихателния процес е правопропорционална на съдържанието на въглехидрати в растителните тъкани. Това даде основание да се предположи, че въглехидратите са основното вещество, изразходвано по време на дишането. При изясняването на този въпрос от голямо значение е определянето на респираторния коефициент. Дихателният коефициент е обемното или моларно съотношение на CO2, освободен по време на дишането, към CO2, абсорбиран за същия период от време, стойността на дихателния коефициент зависи от субстрата на дишането. Ако в процеса на дишане се използват въглехидрати, тогава процесът протича по уравнението CeH) 2O5 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O, в този случай дихателният коефициент е равен на единица! Въпреки това, ако повече окислени съединения, като органични киселини, претърпят разлагане по време на дишане, абсорбцията на кислород намалява и дихателният коефициент става по-голям от единица. Когато по-редуцирани съединения, като мазнини или протеини, се окисляват по време на дишането, е необходим повече кислород и дихателният коефициент става по-малък от единица.[...]

И така, най-простият процес на аеробно дишане е представен в следната форма. Молекулярният кислород, консумиран по време на дишането, се използва главно за свързване на водород, генериран по време на окисляването на субстрата. Водородът от субстрата се прехвърля в кислород чрез серия от междинни реакции, които протичат последователно с участието на ензими и носители. Така нареченият респираторен коефициент дава определена представа за естеството на дихателния процес. Това се разбира като съотношението на обема освободен въглероден диоксид към обема на кислорода, абсорбиран по време на дишането (C02:02).[...]

Ефективността на кардиореспираторния апарат на рибата, нейните резервни възможности и лабилността на параметрите на честотата и амплитудата зависят от вида и екологичните характеристики на рибата. При повишаване на температурата със същото количество (от 5 до 20°C) дихателната честота на щука се увеличава от 25 на 50 в минута, на щука от 46 на 75, а на ясери от 63 на 112 в минута. Консумацията на кислород се увеличава успоредно с увеличаване на честотата, но не и дълбочината на дишането. Най-голям брой дихателни движения за изпомпване на единица обем вода се извършват от подвижния яйце, а най-малко от по-слабо активния оксифилен щука, което положително корелира с интензивността на газообмена при изследвания вид. Според авторите съотношението на максималния обем на вентилация и съответния коефициент на използване на кислорода определя максималните енергийни възможности на организма. В покой най-висока е интензивността на газообмена и обемът на вентилация при оксифилния щук, а при функционално натоварване (двигателна активност, хипоксия) - при яде. При ниски температури увеличението на вентилационния обем в ide в отговор на хипоксия е по-голямо, отколкото при високи температури, а именно: 20 пъти при 5°C и 8 пъти при 20°C. При Orthologus thioglossy при хипоксия (40% насищане) обемът на водата, изпомпвана през хрилете, се променя в по-малка степен: при 12°C се увеличава 5 пъти, а при 28°C – 4,3 пъти.[...]

Показателите на въглехидратния метаболизъм по време на адаптивна екзогенна хипоксия, т.е. по време на лек до умерен дефицит на кислород в околната среда, са много по-малко проучени. Въпреки това, ограничените налични експериментални данни показват, че в този случай има повишено използване на гликоген в мускулите, повишаване на млечната киселина и кръвната захар. Както може да се очаква, нивото на насищане на водата с кислород, при което се случват тези промени, варира при различните видове. Например, при миногата хипергликемия е отбелязана, когато съдържанието на кислород намаля само с 20% от първоначалното ниво, а в 1 abeo karepvk концентрацията на кръвна захар остава постоянно ниска дори при 40% насищане на водата с кислород и само по-нататък намаляването на насищането доведе до бързо повишаване на нивата на кръвната захар. По време на хипоксия при лин е отбелязано повишаване на кръвната захар и млечната киселина. Подобна реакция на хипоксия е отбелязана при каналния сом. В първото от тези изследвания, при 50% насищане на водата с кислород, беше установено повишаване на съдържанието на млечна киселина в рибите, което продължи през първия час на нормоксия, т.е. след като рибата се върна към нормалните кислородни условия. Възстановяването на биохимичните параметри до нормални настъпва в рамките на 2-6 часа, а повишаването на съдържанието на лактат и дихателния коефициент от 0,8 до 2,0 показва повишаване на анаеробната гликолиза.

Дихателният коефициент (RC) е съотношението на обема на отделения въглероден диоксид към обема на абсорбирания кислород за определено време. Ако по време на метаболитния процес в тялото се окисляват само въглехидрати, тогава дихателният коефициент ще бъде равен на 1. Това може да се види от следната формула:

Следователно, за да се образува една молекула CO 2 по време на метаболизма на въглехидратите, е необходима една молекула O 2 . Тъй като според закона на Авогадро-Жерар равен брой молекули при една и съща температура и налягане заемат равни обеми. Следователно дихателният коефициент за окисление на въглехидратите ще бъде равен на 1:

За мазнините ще бъде:

Окисляването на една молекула мазнина изисква 81,5 молекули кислород, а окисляването на 1 грам молекула мазнина изисква 81,5 х 22,4 литра кислород, тоест 1825,6 литра O 2, където 22,4 е обемът на един грам молекула в литри . Грам молекула мазнина е равна на 890 g, тогава 1 литър кислород се окислява 487 г мазнини. 1 g мазнина при пълно окисляване отделя 38,945 kJ (9,3 kcal)*, а 0,487 дава 18,551 kJ. Следователно калорийният еквивалент на 1 литър кислород с респираторен коефициент 0,7 ще бъде равен на 18,551 kJ. При нормални условия респираторният коефициент е между 1 и 0,7. При DC 0,7 мазнините се окисляват в тялото и калорийният еквивалент или калорийната стойност на 1 литър кислород е 18,551 kJ, а при DC 1 е 21,135.