تعیین ضریب تنفسی (RK) گیاهان. تعیین ضریب تنفسی ضریب تنفسی مقدار آن

ضریب تنفسی (RK)

نسبت حجم دی اکسید کربن آزاد شده از طریق ریه ها به حجم اکسیژن جذب شده در همان زمان؛ مقدار D.c در حالت استراحت به نوع مواد غذایی اکسید شده در بدن بستگی دارد.

فرهنگ لغت دایره المعارفی، 1998

ضریب تنفسی

نسبت حجم دی اکسید کربن آزاد شده در طول تنفس در یک زمان معین به حجم اکسیژن جذب شده در همان زمان. ویژگی های تبادل گاز و متابولیسم را در حیوانات و گیاهان مشخص می کند. در یک فرد سالم تقریباً 0.85 است.

ضریب تنفسی

نسبت حجم دی اکسید کربن آزاد شده از بدن به حجم اکسیژن جذب شده در همان زمان. نشان داده شده توسط:

تعیین DC برای مطالعه ویژگی های تبادل گاز و متابولیسم در جانوران و موجودات گیاهی مهم است. هنگامی که کربوهیدرات ها در بدن اکسید می شوند و اکسیژن به طور کامل در دسترس است، DC 1، چربی ها ≈ 0.7، پروتئین ها ≈ 0.8 است. در یک فرد سالم در حالت استراحت، DC 0.85 ╠ 0.1 است. در طول کار متوسط ​​و همچنین در حیواناتی که عمدتاً غذاهای گیاهی می خورند به 1 نزدیک می شود. در انسان در طول کار بسیار طولانی، روزه داری، در گوشتخواران (شکارچیان) و همچنین در هنگام خواب زمستانی، زمانی که به دلیل ذخایر محدود کربوهیدرات ها در بدن، تجزیه چربی را افزایش می دهد، DC حدود 0.7 است. DC با رسوب شدید چربی های تشکیل شده از کربوهیدرات های تامین شده با غذا در بدن از 1 فراتر می رود (به عنوان مثال، در انسان هنگام بازیابی وزن طبیعی پس از روزه داری، پس از بیماری های طولانی مدت و همچنین در حیوانات در حین چاق شدن). DC با افزایش کار و تهویه بیش از حد ریه ها به 2 افزایش می یابد، زمانی که CO2 اضافی، که در حالت محدود بود، از بدن آزاد می شود. DC در بی هوازی ها به مقادیر بیشتری می رسد، که در آن بیشتر CO2 آزاد شده توسط اکسیداسیون بدون اکسیژن (تخمیر) تشکیل می شود. DK زیر 0.7 در بیماری های مرتبط با اختلالات متابولیک، پس از کار فیزیکی سنگین رخ می دهد.

در گیاهان، DK به ماهیت شیمیایی بستر تنفسی، محتوای CO2 و O2 در جو و سایر عوامل بستگی دارد، بنابراین ویژگی ها و شرایط تنفس را مشخص می کند. هنگامی که سلول از کربوهیدرات ها برای تنفس استفاده می کند (نهال غلات)، DC تقریباً 1، چربی ها و پروتئین ها (دانه های روغنی جوانه زن و حبوبات) ≈ 0.4≈0.7 است. با کمبود O2 و دسترسی دشوار (دانه‌ها با پوسته سخت)، DC 2≈3 یا بیشتر است. DC بالا نیز مشخصه سلول های نقطه رشد است.

(DC) نسبت حجم دی اکسید کربن آزاد شده در طول تنفس به حجم اکسیژن جذب شده است.

مقدار ضریب تنفسی گیاه

مقدار DCهم ماهیت ماده اکسید شده در طول تنفس و هم نوع تنفس را نشان می دهد. می تواند برابر، بزرگتر یا کمتر از یک باشد. در طی اکسیداسیون کربوهیدرات ها، حجم گازهای مبادله شده، دی اکسید کربن و اکسیژن برابر است و نسبت C0 2: 0 2 برابر با واحد است. در این حالت اکسیژن مصرفی در طول تنفس فقط برای اکسیداسیون کربن به دی اکسید کربن استفاده می شود، زیرا نسبت هیدروژن و اکسیژن در مولکول گلوکز به گونه ای است که برای اکسیداسیون هیدروژن به آب، اکسیژن کافی در قند وجود دارد. خود مولکول هنگامی که تعدادی از اسیدهای آلی اکسید می شوند، ضریب تنفسی گیاهان بیشتر از یک است. بنابراین، اسید اگزالیک ترکیبی غنی تر از کربوهیدرات ها از نظر اکسیژن است. اکسیژن موجود در مولکول نه تنها برای اکسیداسیون هیدروژن به آب کافی است، بلکه بخشی از آن برای اکسیداسیون کربن باقی می ماند. بنابراین، برای اکسیداسیون کامل دو مولکول اسید اگزالیک، یک مولکول اکسیژن کافی است: 2C 2 H 2 O 4 + O 2 → 4CO 2 + 2H 2 O، DC (4CO 2: O 2) در این مورد برابر است. تا 4. در مواردی که گیاه به دلیل پروتئین ها یا چربی ها تنفس می کند که مولکول آنها حاوی مقدار زیادی هیدروژن و کربن است و اکسیژن کمی از آن کمتر از یک است، زیرا به منظور اکسیداسیون تمام کربن و هیدروژن موجود در این ترکیبات ، لازم است مقدار زیادی اکسیژن جذب شود. هنگامی که اسید استئاریک اکسید می شود، واکنش اکسیداسیون به صورت زیر انجام می شود: C 18 H 26 O 2 + 26 O 2 → 18 CO 2 + 18 H 2 O. DC (18 CO 2: 26 O 2) 0.69 است. بنابراین، در مورد اکسیداسیون کربوهیدرات ها، DC برابر با یک، اسیدهای آلی - بیش از یک، پروتئین ها و چربی ها - کمتر از یک است.

اثر حرارتی در طول تنفس گیاه

اثر حرارتیمقدار متضاد DC را خواهد داشت: حداکثر اثر حرارتی در طول اکسیداسیون چربی ها خواهد بود، زیرا آنها بیشترین کاهش را دارند. وابستگی مقدار DC به ماهیت مواد تنفسی تنها زمانی مشاهده می شود که اکسیژن کافی در محیط و بافت های گیاهی وجود داشته باشد. با این حال، در طول اکسیداسیون همان مواد تنفسی، اما با کمبود اکسیژن در محیط و بافت های گیاهی، مقادیر DC نیز می تواند تغییر کند. اگر اکسیژن کمی وجود داشته باشد، اکسیداسیون به پایان نمی رسد و علاوه بر دی اکسید کربن و آب، اسیدهای آلی تشکیل می شود که بیشتر از کربوهیدرات ها اکسید می شوند. در این حالت، DC کمتر از یک خواهد بود، زیرا بخشی از اکسیژن جذب شده در مولکول های اسیدهای آلی تشکیل شده باقی می ماند، در حالی که دی اکسید کربن کمتری آزاد می شود. انرژی کمتری آزاد می شود، زیرا مقداری از آن در اسیدهای آلی ذخیره می شود.

1. چه فرآیندی آزاد شدن انرژی در بدن را تضمین می کند؟ جوهر آن چیست؟

دیسیمیلاسیون (کاتابولیسم)، یعنی تجزیه ساختارهای سلولی و ترکیبات بدن با آزاد شدن انرژی و محصولات پوسیدگی.

2. چه مواد مغذی انرژی را در بدن تامین می کند؟

کربوهیدرات ها، چربی ها و پروتئین ها.

3. روشهای اصلی تعیین مقدار انرژی در نمونه یک محصول را نام ببرید.

کالریمتری فیزیکی؛ روشهای فیزیکوشیمیایی برای تعیین مقدار مواد مغذی در یک نمونه با محاسبه بعدی انرژی موجود در آن. طبق جداول

4. ماهیت روش کالریمتری فیزیکی را شرح دهید.

نمونه ای از محصول در کالریمتر سوزانده می شود و سپس انرژی آزاد شده بر اساس درجه حرارت آب و ماده کالری سنج محاسبه می شود.

5. فرمولی برای محاسبه مقدار گرمای آزاد شده در حین احتراق یک محصول در یک کالری متر بنویسید. نمادهای آن را رمزگشایی کنید.

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

که در آن Q مقدار گرما، M جرم (w - آب، k - کالری‌سنج)، (t 2 - t 1) اختلاف دمای آب و کالری‌سنج بعد و قبل از احتراق نمونه، C گرمای ویژه است. ظرفیت، Qo مقدار گرمای تولید شده توسط اکسید کننده است.

6. ضرایب کالری فیزیکی و فیزیولوژیکی یک ماده غذایی چیست؟

مقدار حرارت آزاد شده در حین احتراق 1 گرم از یک ماده به ترتیب در یک کالری متر و در بدن.

7. با سوزاندن 1 گرم پروتئین، چربی و کربوهیدرات در یک کالری متر چه مقدار گرما آزاد می شود؟

1 گرم پروتئین - 5.85 کیلو کالری (24.6 کیلوژول)، 1 گرم چربی - 9.3 کیلو کالری (38.9 کیلوژول)، 1 گرم کربوهیدرات - 4.1 کیلو کالری (17.2 کیلوژول).

8. قانون ترمودینامیک هس را فرموله کنید که بر اساس آن انرژی ورودی به بدن بر اساس میزان پروتئین ها، چربی ها و کربوهیدرات های هضم شده محاسبه می شود.

اثر ترمودینامیکی فقط به محتوای حرارتی محصولات اولیه و نهایی واکنش بستگی دارد و به تبدیل‌های میانی این مواد بستگی ندارد.

9. در طول اکسیداسیون 1 گرم پروتئین، 1 گرم چربی و 1 گرم کربوهیدرات در بدن چقدر گرما آزاد می شود؟

1 گرم پروتئین - 4.1 کیلو کالری (17.2 کیلوژول)، 1 گرم چربی - 9.3 کیلو کالری (38.9 کیلوژول)، 1 گرم کربوهیدرات - 4.1 کیلو کالری (17.2 کیلوژول).

10. علت تفاوت ضرایب کالری فیزیکی و فیزیولوژیکی پروتئین ها را توضیح دهید. در کدام صورت بیشتر است؟

در کالریمتر (ضریب فیزیکی)، پروتئین به محصولات نهایی - CO 2، H 2 O و NH 3 با آزاد شدن تمام انرژی موجود در آنها تجزیه می شود. در بدن (ضریب فیزیولوژیکی)، پروتئین ها به CO 2، H 2 O، اوره و سایر مواد متابولیسم پروتئین تجزیه می شوند که حاوی انرژی هستند و از طریق ادرار دفع می شوند.

محتوای پروتئین ها، چربی ها و کربوهیدرات ها در محصولات غذایی تعیین می شود، مقدار آنها در ضرایب کالری فیزیولوژیکی مربوطه ضرب می شود، خلاصه می شود و 10٪ از مجموع کم می شود که در دستگاه گوارش جذب نمی شود (تلفات در مدفوع).

12. انرژی دریافتی را زمانی که 10 گرم پروتئین، چربی و کربوهیدرات همراه غذا وارد بدن می شود، محاسبه کنید (به کیلو کالری و کیلوژول).

Q = 4.110 + 9.310 + 4.110 = 175 کیلو کالری. (175 کیلو کالری - 17.5 کیلو کالری) x 4.2 کیلوژول، که در آن 17.5 کیلو کالری انرژی مواد مغذی هضم نشده است (تلفات در مدفوع - حدود 10٪). مجموع: 157.5 کیلو کالری (661.5 کیلوژول).

کالریمتری: مستقیم (روش Atwater-Benedict)؛ غیر مستقیم یا غیر مستقیم (روش های کروگ، شاترنیکوف، داگلاس - هولدن).

14- اصل کالری سنجی مستقیم بر چه اساسی استوار است؟

در اندازه گیری مستقیم مقدار گرمای تولید شده توسط بدن.

15. به طور مختصر اصول طراحی و عملکرد دوربین Atwater-Benedict را شرح دهید.

محفظه ای که آزمودنی در آن قرار می گیرد از نظر حرارتی از محیط جدا شده است. بر اساس درجه گرم شدن جرم معینی از آب، میزان گرمای مصرفی بدن محاسبه می شود.

16. اصل کالری سنجی غیر مستقیم (غیر مستقیم) بر چه اساسی استوار است؟

با محاسبه مقدار انرژی آزاد شده بر اساس داده های تبادل گاز (O 2 جذب شده و CO 2 آزاد شده در روز).

17. چرا می توان میزان انرژی آزاد شده توسط بدن را بر اساس نرخ تبادل گاز محاسبه کرد؟

زیرا مقدار O 2 مصرف شده توسط بدن و CO 2 آزاد شده دقیقاً مطابق با میزان پروتئین ها، چربی ها و کربوهیدرات های اکسید شده و در نتیجه انرژی مصرف شده توسط بدن است.

18- برای محاسبه مصرف انرژی توسط کالریمتری غیر مستقیم از چه ضرایبی استفاده می شود؟

ضریب تنفسی و معادل کالری اکسیژن.

19. ضریب تنفسی به چه چیزی گفته می شود؟

نسبت حجم دی اکسید کربن آزاد شده توسط بدن به حجم اکسیژن مصرف شده در همان زمان.

20. ضریب تنفسی (RC) را در صورتی محاسبه کنید که هوای استنشاقی حاوی 17 درصد اکسیژن و 4 درصد دی اکسید کربن است.

از آنجایی که هوای اتمسفر حاوی 21٪ O 2 است، درصد اکسیژن جذب شده 21٪ - 17٪ است، یعنی 4٪. CO 2 در هوای بازدم نیز 4٪ است. از اینجا

21. ضریب تنفسی به چه چیزی بستگی دارد؟

22. ضریب تنفسی در هنگام اکسیداسیون در بدن به محصولات نهایی پروتئین ها، چربی ها و کربوهیدرات ها چقدر است؟

در طول اکسیداسیون پروتئین ها - 0.8، چربی ها - 0.7، کربوهیدرات ها - 1.0.

23. چرا ضریب تنفسی برای چربی ها و پروتئین ها کمتر از کربوهیدرات ها است؟

O2 بیشتری برای اکسیداسیون پروتئین ها و چربی ها مصرف می شود، زیرا آنها حاوی اکسیژن درون مولکولی کمتری نسبت به کربوهیدرات ها هستند.

24. رویکرد ضریب تنفسی فرد در شروع کار شدید بدنی چه ارزشی دارد؟ چرا؟

به یکی، زیرا منبع انرژی در این مورد عمدتا کربوهیدرات ها هستند.

25. چرا ضریب تنفسی فرد در اولین دقایق بعد از کار شدید و طولانی مدت بیشتر از یک است؟

از آنجا که CO 2 بیشتر از O 2 مصرف می شود، آزاد می شود، زیرا اسید لاکتیک انباشته شده در ماهیچه ها وارد خون می شود و CO 2 را از بی کربنات ها جابجا می کند.

26. معادل کالری اکسیژن به چه چیزی گفته می شود؟

میزان گرمای آزاد شده توسط بدن هنگام مصرف 1 لیتر O 2.

27. معادل کالری اکسیژن به چه چیزی بستگی دارد؟

از نسبت پروتئین، چربی و کربوهیدرات اکسید شده در بدن.

28. معادل کالری اکسیژن در هنگام اکسیداسیون در بدن (در فرآیند تجزیه) پروتئین ها، چربی ها و کربوهیدرات ها چقدر است؟

برای پروتئین ها - 4.48 کیلو کالری (18.8 کیلوژول)، برای چربی ها - 4.69 کیلو کالری (19.6 کیلوژول)، برای کربوهیدرات ها - 5.05 کیلو کالری (21.1 کیلوژول).

29. فرآیند تعیین مصرف انرژی با استفاده از روش داگلاس هولدن (تحلیل گاز کامل) را به اختصار شرح دهید.

در عرض چند دقیقه، آزمودنی هوای اتمسفر را استنشاق می کند و هوای بازدم شده در کیسه مخصوصی جمع آوری می شود، مقدار آن اندازه گیری می شود و تجزیه و تحلیل گاز برای تعیین حجم اکسیژن مصرفی و CO 2 آزاد شده انجام می شود. ضریب تنفسی محاسبه می شود که با کمک آن معادل کالری مربوط به O 2 از جدول پیدا می شود که سپس در حجم O 2 مصرف شده در یک دوره زمانی معین ضرب می شود.

30. روش M. N. Shaternikov را برای تعیین هزینه انرژی در حیوانات در یک آزمایش به طور خلاصه شرح دهید.

حیوان در محفظه‌ای قرار می‌گیرد که در آن اکسیژن به هنگام مصرف تامین می‌شود. CO 2 آزاد شده در طول تنفس توسط مواد قلیایی جذب می شود. انرژی آزاد شده بر اساس مقدار O2 مصرفی و میانگین کالری معادل O2 محاسبه می شود: 4.9 کیلو کالری (20.6 کیلوژول).

31. مصرف انرژی را در 1 دقیقه محاسبه کنید اگر معلوم باشد که آزمودنی 300 میلی لیتر O 2 مصرف کرده است. ضریب تنفسی 1.0 است.

DK = 1.0، معادل کالری اکسیژن برابر با 5.05 کیلو کالری (21.12 کیلوژول) است. بنابراین، مصرف انرژی در دقیقه = 5.05 کیلو کالری x 0.3 = 1.5 کیلو کالری (6.3 کیلوژول).

32. فرآیند تعیین مصرف انرژی با استفاده از روش کروگ در انسان (تحلیل ناقص گاز) را به اختصار شرح دهید.

آزمودنی اکسیژن را از کیسه متابولومتر استنشاق می کند، هوای بازدم شده به همان کیسه باز می گردد که قبلاً از یک جاذب CO 2 عبور کرده است. بر اساس قرائت های متابولومتر، مصرف O2 تعیین شده و در معادل کالری اکسیژن 4.86 کیلو کالری (20.36 کیلوژول) ضرب می شود.

33- تفاوت های اصلی در محاسبه مصرف انرژی با استفاده از روش داگلاس هولدن و کروگ را نام ببرید.

روش داگلاس-هولدن شامل محاسبه مصرف انرژی بر اساس داده‌های حاصل از تجزیه و تحلیل کامل گاز است. روش کروگ - فقط با حجم اکسیژن مصرفی با استفاده از معادل کالری اکسیژن مشخصه شرایط متابولیک پایه.

34- متابولیسم پایه چیست؟

حداقل مصرف انرژی که هموستاز را در شرایط استاندارد تضمین می کند: در حالت بیداری، با حداکثر استراحت عضلانی و احساسی، با معده خالی (12 تا 16 ساعت بدون غذا)، در دمای راحت (18 - 20 درجه سانتیگراد).

35. چرا متابولیسم پایه در شرایط استاندارد تعیین می شود: حداکثر استراحت عضلانی و احساسی، با معده خالی، در دمای راحت؟

زیرا فعالیت بدنی، استرس عاطفی، دریافت غذا و تغییرات دمای محیط باعث افزایش شدت فرآیندهای متابولیک در بدن (مصرف انرژی) می شود.

36. چه فرآیندهایی انرژی متابولیک پایه را در بدن مصرف می کنند؟

برای اطمینان از عملکرد حیاتی تمام اندام ها و بافت های بدن، سنتز سلولی و حفظ دمای بدن.

37. چه عواملی ارزش متابولیسم پایه مناسب (متوسط) یک فرد سالم را تعیین می کند؟

جنسیت، سن، قد و توده بدن (وزن).

38. چه عواملی علاوه بر جنسیت، وزن، قد و سن، میزان متابولیسم پایه واقعی (واقعی) یک فرد سالم را تعیین می کند؟

شرایط زندگی که بدن با آن سازگار است: اقامت دائم در منطقه آب و هوای سرد متابولیسم پایه را افزایش می دهد. رژیم گیاهخواری طولانی مدت - کاهش می دهد.

39. راه های تعیین میزان متابولیسم پایه مناسب در فرد را فهرست کنید. چه روشی برای تعیین میزان متابولیسم پایه واقعی یک فرد در طب عملی استفاده می شود؟

طبق جداول، طبق فرمول ها، بر اساس نوموگرام ها. روش کروگ (تحلیل گاز ناقص).

40. ارزش متابولیسم پایه در زنان و مردان در روز و همچنین به ازای 1 کیلوگرم وزن بدن در روز چقدر است؟

برای مردان، 1500-1700 کیلوکالری (6300-7140 کیلوژول)، یا 21-24 کیلوکالری (88-101 کیلوژول) در کیلوگرم در روز. زنان تقریباً 10 درصد کمتر از این مقدار دارند.

41. آیا میزان متابولیسم پایه به ازای 1 متر مربع سطح بدن و به ازای هر 1 کیلوگرم وزن بدن در حیوانات خونگرم و انسان یکسان محاسبه می شود؟

هنگامی که به ازای 1 متر مربع از سطح بدن در حیوانات خونگرم از گونه های مختلف و انسان محاسبه می شود، این شاخص ها تقریباً برابر است، هنگامی که به ازای هر 1 کیلوگرم جرم محاسبه می شود بسیار متفاوت است.

42. بورس کاری به چه چیزی گفته می شود؟

ترکیبی از متابولیسم پایه و مصرف انرژی اضافی که عملکرد بدن را در شرایط مختلف تضمین می کند.

43. عواملی که باعث افزایش مصرف انرژی توسط بدن می شود را فهرست کنید. اثر دینامیکی خاص غذا چیست؟

استرس جسمی و روحی، استرس عاطفی، تغییرات دما و سایر شرایط محیطی، اثرات دینامیکی خاص غذا (افزایش مصرف انرژی بعد از غذا).

44. مصرف انرژی بدن پس از مصرف پروتئین و غذاهای مخلوط، چربی و کربوهیدرات چند درصد افزایش می یابد؟

پس از خوردن غذاهای پروتئینی - 20 - 30٪ ، غذاهای مخلوط - 10 - 12٪.

45. دمای محیط چگونه بر مصرف انرژی بدن تأثیر می گذارد؟

تغییرات دما در محدوده 15 تا 30 درجه سانتیگراد تأثیر قابل توجهی بر مصرف انرژی بدن ندارد. در دمای کمتر از 15 درجه سانتیگراد و بالای 30 درجه سانتیگراد مصرف انرژی افزایش می یابد.

46. ​​متابولیسم در دمای محیط زیر 15 چگونه تغییر می کند؟ چه اهمیتی دارد؟

در حال افزایش است. این کار از سرد شدن بدن جلوگیری می کند.

47. کارایی بدن در حین کار عضلانی چیست؟

به صورت درصد، نسبت انرژی معادل کار مکانیکی مفید به کل انرژی صرف شده برای انجام آن کار.

48. فرمولی برای محاسبه ضریب عملکرد (بازده) در یک فرد در حین کار عضلانی ارائه دهید، مقدار متوسط ​​آن را مشخص کنید، عناصر فرمول را رمزگشایی کنید.

که در آن A انرژی معادل کار مفید است، C کل مصرف انرژی، e مصرف انرژی برای مدت زمان مشابه در حالت استراحت است. راندمان 20 درصد است.

49- به چه جانورانی پویکیلوترمیک و هومیوترمیک می گویند؟

حیوانات Poikilothermic (خونسرد) - با دمای بدن ناپایدار، بسته به دمای محیط. هومیوترمیک (خونگرم) - حیواناتی با دمای بدن ثابت که به دمای محیط بستگی ندارد.

50- اهمیت ثابت دمای بدن برای بدن چیست؟ فرآیند تشکیل گرما در کدام اندام شدیدتر اتفاق می افتد؟

بدون توجه به دمای محیط، سطح بالایی از فعالیت حیاتی را فراهم می کند. در ماهیچه ها، ریه ها، کبد، کلیه ها.

51-انواع تنظیم حرارت را نام ببرید. ماهیت هر یک از آنها را فرموله کنید.

تنظیم حرارت شیمیایی - تنظیم دمای بدن با تغییر شدت تولید گرما. تنظیم حرارت فیزیکی - با تغییر شدت انتقال حرارت.

52. چه فرآیندهایی انتقال حرارت را فراهم می کنند؟

تابش گرما (تابش)، تبخیر گرما، هدایت گرما، همرفت.

53. با کاهش و افزایش دمای محیط، لومن رگ های پوست چگونه تغییر می کند؟ اهمیت بیولوژیکی این پدیده چیست؟

هنگامی که دما کاهش می یابد، رگ های خونی در پوست باریک می شوند. با افزایش دمای محیط، رگ های خونی پوست منبسط می شوند. واقعیت این است که تغییر عرض لومن رگ های خونی، تنظیم انتقال حرارت، به حفظ دمای ثابت بدن کمک می کند.

54. چگونه و چرا تولید گرما و انتقال حرارت با تحریک شدید سیستم سمپاتوآدرنال تغییر می کند؟

تولید گرما به دلیل تحریک فرآیندهای اکسیداتیو افزایش می یابد و انتقال حرارت در نتیجه باریک شدن عروق پوست کاهش می یابد.

55. نواحی محلی سازی گیرنده های حرارتی را فهرست کنید.

پوست، رگ های پوستی و زیر جلدی، اندام های داخلی، سیستم عصبی مرکزی.

56. گیرنده های حرارتی در چه قسمت ها و ساختارهای سیستم عصبی مرکزی قرار دارند؟

در هیپوتالاموس، تشکیل شبکه ای از مغز میانی، در نخاع.

57- مراکز تنظیم حرارت در کدام قسمت های سیستم عصبی مرکزی قرار دارند؟ کدام ساختار سیستم عصبی مرکزی بالاترین مرکز تنظیم حرارت است؟

در هیپوتالاموس و نخاع. هیپوتالاموس.

58. با فقدان طولانی مدت چربی و کربوهیدرات در رژیم غذایی، اما با دریافت بهینه پروتئین از غذا (80 تا 100 گرم در روز) چه تغییراتی در بدن رخ می دهد؟ چرا؟

مصرف بیش از حد نیتروژن توسط بدن و کاهش وزن وجود خواهد داشت، زیرا هزینه های انرژی عمدتاً توسط پروتئین ها و ذخایر چربی پوشش داده می شود که دوباره پر نمی شوند.

59. پروتئین ها، چربی ها و کربوهیدرات ها در رژیم غذایی یک بزرگسال (نسخه متوسط) به چه مقدار و چه نسبتی باید باشد؟

پروتئین ها - 90 گرم، چربی ها - 110 گرم، کربوهیدرات ها - 410 گرم نسبت 1: 1، 2: 4، 6.

60. با مصرف بیش از حد چربی وضعیت بدن چگونه تغییر می کند؟

چاقی و آترواسکلروز (به طور نابهنگام) ایجاد می شود. چاقی یک عامل خطر برای ایجاد بیماری های قلبی عروقی و عوارض آنها (سکته قلبی، سکته مغزی و غیره) و کاهش امید به زندگی است.

1. نسبت مقادیر متابولیک پایه در کودکان 3-4 سال اول زندگی، در دوران بلوغ، در سن 18-20 سالگی و بزرگسالان (kcal/kg/day) چقدر است؟

تا سن 3 تا 4 سالگی، کودکان تقریبا 2 برابر، در دوران بلوغ - 1.5 برابر بیشتر از بزرگسالان. در 18-20 سالگی با هنجار بزرگسالان مطابقت دارد.

2. نموداری از تغییرات متابولیسم پایه در پسران با افزایش سن ترسیم کنید (در دختران، میزان متابولیسم پایه 5٪ کمتر است).

3. شدت بالای فرآیندهای اکسیداتیو در کودک چیست؟

سطح بالاتر متابولیسم بافت‌های جوان، سطح نسبتاً بزرگ بدن و طبیعتاً صرف انرژی بیشتر برای حفظ دمای ثابت بدن، افزایش ترشح هورمون‌های تیروئید و نوراپی نفرین.

4. هزینه های انرژی برای رشد بسته به سن کودک چگونه تغییر می کند: تا 3 ماهگی، قبل از شروع بلوغ، در دوران بلوغ؟

در 3 ماه اول پس از تولد افزایش می یابد، سپس به تدریج کاهش می یابد و در دوران بلوغ دوباره افزایش می یابد.

5. کل انرژی مصرفی یک کودک 1 ساله شامل چه مواردی است و چگونه به صورت درصد نسبت به بزرگسالان توزیع می شود؟

در یک کودک: 70٪ بر متابولیسم پایه، 20٪ بر حرکت و حفظ تون عضلانی، 10٪ بر اثر پویایی خاص غذا می افتد. در بزرگسالان: به ترتیب 50-40-10٪.

6. آیا بزرگسالان یا کودکان 3 تا 5 ساله انرژی بیشتری را هنگام انجام کار عضلانی صرف می کنند تا به همان نتیجه سودمند برسند، چند بار و چرا؟

کودکان، 3 تا 5 برابر، از آنجایی که آنها هماهنگی کامل کمتری دارند، که منجر به حرکات بیش از حد می شود، و در نتیجه کار به طور قابل توجهی کمتر مفید برای کودکان است.

7. مصرف انرژی در هنگام گریه کودک چگونه، چند درصد و در نتیجه چه تغییری می کند؟

به دلیل افزایش تولید گرما در نتیجه برانگیختگی عاطفی و افزایش فعالیت عضلانی، 100-200٪ افزایش می یابد.

8. چه بخشی (در درصد) از انرژی مصرفی یک نوزاد توسط پروتئین ها، چربی ها و کربوهیدرات ها تامین می شود؟ (مقایسه با هنجار بزرگسالان).

به دلیل پروتئین ها - 10٪، به دلیل چربی ها - 50٪، به دلیل کربوهیدرات ها - 40٪. در بزرگسالان - به ترتیب 20 - 30 - 50٪.

9. چرا کودکان به خصوص در دوران شیرخوارگی با افزایش دمای محیط به سرعت بیش از حد گرم می شوند؟ آیا کودکان افزایش یا کاهش دمای محیط را راحت تر تحمل می کنند؟

زیرا کودکان افزایش تولید گرما، تعریق ناکافی و در نتیجه تبخیر گرما، یک مرکز تنظیم حرارت نابالغ دارند. تنزل دادن

10. علت فوری را نام ببرید و مکانیسم سرد شدن سریع کودکان (به ویژه نوزادان) را هنگام کاهش دمای محیط توضیح دهید.

افزایش انتقال حرارت در کودکان به دلیل سطح نسبتاً بزرگ بدن، خون رسانی فراوان به پوست، عایق حرارتی ناکافی (پوست نازک، کمبود چربی زیر جلدی) و نابالغی مرکز تنظیم حرارت. انقباض عروق ناکافی

11. کودک از چه سنی شروع به تجربه نوسانات دمایی روزانه می کند، تفاوت آنها با بزرگسالان چیست و در چه سنی به هنجارهای بزرگسالان می رسد؟

در پایان 1 ماه زندگی؛ آنها ناچیز هستند و تا پنج سال به هنجار بزرگسالان می رسند.

12. دمای کودک "منطقه راحتی" چیست، در چه درجه حرارت قرار دارد، این شاخص برای بزرگسالان چیست؟

دمای خارجی که در آن نوسانات فردی در دمای پوست کودک کمتر مشخص است، در محدوده 21 تا 22 درجه سانتیگراد و در بزرگسالان 18 تا 20 درجه سانتیگراد است.

13. کدام مکانیسم های تنظیم حرارت در زمان تولد آمادگی بیشتری برای عملکرد دارند؟ در چه شرایطی می توان مکانیسم های ترموژنز لرزشی را در نوزادان فعال کرد؟

افزایش تولید گرما، عمدتاً با منشاء بدون لرز (متابولیسم بالا)، تعریق. تحت شرایط قرار گرفتن در معرض سرمای شدید.

14. پروتئین، چربی و کربوهیدرات در رژیم غذایی کودکان سه و شش ماهه، یک ساله، بالای یک ساله و بزرگسالان به چه نسبتی باید باشد؟

تا 3 ماه - 1: 3: 6; در 6 ماهگی - 1: 2: 4. در سن 1 سال و بالاتر - 1: 1، 2: 4، 6، یعنی مانند بزرگسالان.

15- ویژگی های متابولیسم املاح معدنی در کودکان را نام ببرید. این به چه چیزی مرتبط است؟

احتباس املاح در بدن به ویژه افزایش نیاز به کلسیم، فسفر و آهن وجود دارد که با رشد بدن همراه است.

11 تبادل انرژی

شرط ضروری برای حفظ حیات این است که موجودات انرژی از محیط بیرونی دریافت کنند و اگرچه منبع اصلی انرژی برای همه موجودات زنده خورشید است، اما فقط گیاهان قادر به استفاده مستقیم از تابش آن هستند. آنها از طریق فتوسنتز انرژی نور خورشید را به انرژی پیوندهای شیمیایی تبدیل می کنند. حیوانات و انسان ها انرژی مورد نیاز خود را با خوردن غذاهای گیاهی به دست می آورند. (برای گوشتخواران و تا حدی برای همه چیزخواران، حیوانات دیگر - گیاهخواران - به عنوان منبع انرژی عمل می کنند.)

حیوانات همچنین می توانند مستقیماً از پرتوهای خورشید انرژی دریافت کنند. با این حال، گرما (دریافت شده از محیط خارجی و تولید شده در خود بدن) به هیچ نوع انرژی دیگری قابل تبدیل نیست. موجودات زنده، بر خلاف وسایل فنی، اساساً از این کار ناتوان هستند. ماشینی که از انرژی پیوندهای شیمیایی استفاده می کند (مثلاً یک موتور احتراق داخلی) ابتدا آن را به گرما و سپس به کار تبدیل می کند: انرژی شیمیایی سوخت. → گرم → کار (انبساط گاز در سیلندر و حرکت پیستون). در موجودات زنده، فقط این طرح ممکن است: انرژی شیمیایی → شغل

بنابراین انرژی پیوندهای شیمیایی موجود در مولکول های مواد غذایی عملا تنها منبع انرژی موجودات جانوری است و انرژی حرارتی تنها می تواند توسط آن برای حفظ دمای بدنش استفاده شود. علاوه بر این، گرما به دلیل انتشار سریع در محیط، نمی تواند برای مدت طولانی در بدن ذخیره شود. اگر گرمای بیش از حد در بدن اتفاق بیفتد، برای حیوانات هومیوترمیک این یک مشکل جدی می شود و گاهی حتی زندگی آنها را تهدید می کند (به بخش 11.3 مراجعه کنید).

11.1. منابع انرژی و راه های تبدیل آن در بدن

یک موجود زنده یک سیستم انرژی باز است: انرژی را از محیط دریافت می کند (تقریباً منحصراً به شکل پیوندهای شیمیایی)، آن را به گرما یا کار تبدیل می کند و در این شکل آن را به محیط باز می گرداند.

اجزای مواد مغذی که از دستگاه گوارش وارد خون می شوند (به عنوان مثال، گلوکز، اسیدهای چرب یا اسیدهای آمینه) خود قادر به انتقال مستقیم انرژی پیوندهای شیمیایی خود به مصرف کنندگان خود نیستند، به عنوان مثال، پمپ پتاسیم سدیم یا ماهیچه. اکتین و میوزین یک واسطه جهانی بین "حامل انرژی" غذا و "مصرف کنندگان" انرژی وجود دارد - آدنوزین تری فسفات (ATP).او یکی است منبع مستقیمانرژی برای هر فرآیندی در موجودات زنده

بدن مولکول ATP ترکیبی از آدنین، ریبوز و سه گروه فسفات است (شکل 11.1).

پیوند بین باقی مانده های اسید (فسفات ها) حاوی مقدار قابل توجهی انرژی است. با جدا کردن فسفات انتهایی تحت اثر آنزیم ATPase، ATP به آدنوزین دی فسفات (ADP) تبدیل می شود. این 7.3 کیلوکالری در مول انرژی آزاد می کند. انرژی پیوندهای شیمیایی در مولکول های غذا برای سنتز مجدد ATP از ADP استفاده می شود. بیایید این فرآیند را با استفاده از گلوکز به عنوان مثال در نظر بگیریم (شکل 11.2).

مرحله اول استفاده از گلوکز است گلیکولیزدر طی این فرآیند، ابتدا یک مولکول گلوکز به آن تبدیل می شود اسید پیروویک (پیرووات)،در حالی که انرژی لازم برای سنتز مجدد ATP را فراهم می کند. سپس پیروات تبدیل به استیل کوآنزیم A -محصول اولیه برای مرحله بعدی بازیافت - چرخه کربسدگرگونی های متعدد موادی که جوهره این چرخه را تشکیل می دهند، انرژی اضافی برای سنتز مجدد ATP فراهم می کند و با آزاد شدن یون های هیدروژن پایان می یابد. مرحله سوم با انتقال این یون ها به زنجیره تنفسی آغاز می شود - فسفوریلاسیون اکسیداتیو،در نتیجه ATP نیز تشکیل می شود.

در مجموع، هر سه مرحله بازیافت (گلیکولیز، چرخه کربس و فسفوریلاسیون اکسیداتیو) فرآیند را تشکیل می دهند. تنفس بافتیبسیار مهم است که مرحله اول (گلیکولیز) بدون استفاده از اکسیژن انجام شود (تنفس بی هوازی)و منجر به تشکیل تنها دو مولکول ATP می شود. دو مرحله بعدی (چرخه کربس و فسفوریلاسیون اکسیداتیو) فقط در یک محیط اکسیژن رخ می دهد. (تنفس هوازی).استفاده کامل از یک مولکول گلوکز منجر به ظهور 38 مولکول ATP می شود.

ارگانیسم هایی وجود دارند که نه تنها به اکسیژن نیاز ندارند، بلکه در یک محیط اکسیژن (یا هوا) نیز می میرند - بی هوازی های اجباریاینها، برای مثال، شامل باکتری هایی هستند که باعث گانگرن گازی (Clostridium perfringes)، کزاز (C. tetani)، بوتولیسم (C. botulinum) و غیره می شوند.

در حیوانات، فرآیندهای بی هوازی یک نوع کمکی از تنفس است. به عنوان مثال، با انقباضات شدید و مکرر عضلانی (یا با انقباضات ایستا)، تحویل اکسیژن توسط خون از نیاز سلول های عضلانی عقب می ماند. در این زمان، تشکیل ATP به صورت بی هوازی با تجمع پیرووات، که تبدیل به اسید لاکتیک (لاکتات).در حال رشد بدهی اکسیژنتوقف یا ضعیف شدن کار عضلانی، اختلاف بین نیاز بافت به اکسیژن و احتمال تحویل آن به پیروات را از بین می برد، دومی یا از طریق مرحله استیل کوآنزیم A در چرخه کربس به دی اکسید کربن اکسید می شود. از طریق گلوکونئوژنز به گلوکز تبدیل می شود.

طبق قانون دوم ترمودینامیک، هرگونه تبدیل انرژی از نوعی به نوع دیگر با تشکیل اجباری مقدار قابل توجهی گرما رخ می دهد که سپس در فضای اطراف پخش می شود. بنابراین، سنتز ATP و انتقال انرژی از ATP به "مصرف کنندگان انرژی" واقعی با از دست دادن تقریباً نیمی از آن به صورت گرما رخ می دهد. با ساده سازی، می توانیم این فرآیندها را به صورت زیر نمایش دهیم (شکل 11.3).

تقریباً نیمی از انرژی شیمیایی موجود در غذا بلافاصله به گرما تبدیل می شود و در فضا پراکنده می شود و نیمی دیگر به تشکیل ATP می رود. با تجزیه بعدی ATP، نیمی از انرژی آزاد شده دوباره به گرما تبدیل می شود. در نتیجه، یک حیوان و یک شخص نمی توانند بیش از 1/4 انرژی مصرف شده در قالب غذا را برای انجام کارهای خارجی (مثلاً دویدن یا حرکت دادن هر جسمی در فضا) صرف کنند. بنابراین، راندمان حیوانات و انسان های بالاتر (حدود 25٪) چندین برابر، به عنوان مثال، راندمان یک موتور بخار است.

تمام کارهای داخلی (به جز فرآیندهای رشد و تجمع چربی) به سرعت به گرما تبدیل می شود. مثالها: (الف) انرژی تولید شده توسط قلب به دلیل مقاومت رگهای خونی در برابر جریان خون به گرما تبدیل می شود. ب) معده کار ترشح اسید کلریدریک را انجام می دهد، لوزالمعده یون های بی کربنات ترشح می کند، در روده کوچک این مواد برهم کنش دارند و انرژی ذخیره شده در آنها به گرما تبدیل می شود.

نتایج کار بیرونی (مفید) انجام شده توسط یک حیوان یا یک شخص نیز در نهایت به گرما تبدیل می شود: حرکت اجسام در فضا باعث گرم شدن هوا می شود، سازه های ساخته شده فرو می ریزند و انرژی نهفته در آنها را به زمین و هوا به شکل می دهد. از گرما اهرام مصر نمونه نادری هستند که نشان می دهد چگونه انرژی انقباض ماهیچه ای که تقریباً 5000 سال پیش صرف شده است، هنوز در انتظار تبدیل اجتناب ناپذیر به گرما است.

معادله تراز انرژی:

E = A + H + S،

کجا E -مقدار کل انرژی دریافتی بدن از غذا؛ الف - کار خارجی (مفید)؛ ن -انتقال حرارت؛ S-انرژی ذخیره شده

تلفات انرژی از طریق ادرار، سبوم و سایر ترشحات بسیار ناچیز است و می توان از آنها چشم پوشی کرد.

ضریب تنفسی 18.10:24.70 = 0.73 است.[...]

ضریب تنفسی در طول رسیدن طبیعی میوه ثابت نمی ماند. در مرحله پیش از یائسگی تقریباً 1 است و با بلوغ به مقادیر 1.2 ... 1.5 می رسد. با انحراف 0.25± از یک، هنوز ناهنجاری های متابولیک در میوه ها مشاهده نمی شود و تنها با انحرافات زیاد می توان اختلالات فیزیولوژیکی را فرض کرد. شدت تنفس لایه های جداگانه بافت هر جنینی یکسان نیست. مطابق با فعالیت بیشتر آنزیم ها در پوست، نرخ تنفس در آن چندین برابر بیشتر از بافت پارانشیمی است (Hulme and Rhodes, 1939). با کاهش میزان اکسیژن و افزایش غلظت دی اکسید کربن در سلول های پارانشیم، شدت تنفس با فاصله از پوست تا هسته میوه کاهش می یابد.

ابزار تعیین ضریب تنفسی، موچین، نوارهای کاغذ صافی، ساعت شنی به مدت 2 دقیقه، لیوان شیشه ای، پیپت، میله های شیشه ای، فلاسک های مخروطی 250 میلی لیتری.[...]

دستگاه تعیین ضریب تنفسی از یک لوله آزمایش بزرگ با یک درپوش لاستیکی محکم تشکیل شده است که یک لوله اندازه گیری که در زاویه قائم با مقیاس کاغذ گراف خم شده است، داخل آن قرار می گیرد.[...]

مصرف اکسیژن و ضریب استفاده از آن زمانی که p02 به 60 و 20 درصد اولیه کاهش یافت (بسته به سرعت جریان) ثابت بود. در غلظت اکسیژن کمی بالاتر از سطح بحرانی، حداکثر حجم تهویه برای مدت طولانی (برای چند ساعت) حفظ شد. حجم تهویه 5.5 برابر افزایش یافت، اما برخلاف کپور از 22 درصد سطح اشباع آب با اکسیژن کاهش یافت. نویسندگان بر این باورند که کاهش حجم تهویه در ماهیان تحت هیپوکسی شدید نتیجه کمبود اکسیژن در عضلات تنفسی است. نسبت تعداد تنفس و ضربان قلب در حالت عادی 1.4 و با کمبود اکسیژن 4.2 [...]

توضیحات مقدماتی مزایای روش: حساسیت بالا، که به شما امکان می دهد با نمونه های کوچکی از مواد آزمایشی کار کنید. توانایی مشاهده دینامیک تبادل گاز و در نظر گرفتن همزمان تبادل گاز 02 و C02 که به شما امکان می دهد ضریب تنفسی را تنظیم کنید.[...]

بنابراین، مقدار pH در oxyteik تقریباً به 6.0 کاهش می یابد، در حالی که در مخزن هوادهی pH> 7D، در حداکثر بار، مصرف انرژی برای oxytank، با احتساب قدرت تجهیزات تولید اکسیژن 1.3 m3 / (hp-h) است. و قدرت هواده (شکل 26.9)، باید کمتر از توان هواکش برای مخزن هوادهی باشد. این با غلظت بالای اکسیژن (بالاتر از 60٪) در تمام مراحل مخزن اکسیژن توضیح داده می شود.[...]

دینامیک انتشار دی اکسید کربن (С?СО2)، جذب اکسیژن ([...]

ماهیان دریایی و آب شیرین در این شرایط تجربی تقریباً ضریب تنفسی یکسانی (RQ) داشتند. نقطه ضعف این داده ها این است که نویسنده یک ماهی قرمز را برای مقایسه انتخاب کرده است که عموماً اکسیژن کمی مصرف می کند و به سختی می تواند به عنوان استاندارد مقایسه عمل کند.[...]

در مورد تبادل گاز حشرات در خواب زمستانی باید گفت که ضریب تنفسی نیز کاهش می یابد. برای مثال، Dreyer (1932) دریافت که در حالت فعال مورچه Formica ulkei Emery ضریب تنفس 0.874 است. هنگامی که مورچه ها قبل از خواب زمستانی غیر فعال شدند، ضریب تنفسی به 0.782 کاهش یافت و در طول دوره خواب زمستانی این کاهش به 0.509-0.504 رسید. سوسک سیب زمینی کلرادو Leptinotarsa ​​Decemlineata Say. در طول دوره زمستان، ضریب تنفسی به 0.492-0.596 کاهش می یابد، در حالی که در تابستان 0.819-0.822 است (Ushatinskaya، 1957). این با این واقعیت توضیح داده می شود که در حالت فعال، حشرات عمدتاً با غذاهای پروتئینی و کربوهیدراتی زندگی می کنند، در حالی که در خواب زمستانی، عمدتاً چربی مصرف می شود که به اکسیژن کمتری برای اکسیداسیون نیاز دارد.

در ظروف مهر و موم شده طراحی شده برای فشار در GP RK. d = 1962 Pa (ستون آب 200 میلی متر)، با نرخ گردش بالا، مدت زمان بیکاری مخزن با باقیمانده "مرده" قبل از شروع پر کردن می تواند به قدری کوتاه باشد که دریچه تنفس برای "بازدم" فرصت باز شدن نداشته باشد. ". سپس هیچ ضرری از "بازدم معکوس" وجود ندارد.[...]

برای درک فرآیندهای بیوشیمیایی در بدن، مقدار ضریب تنفسی از اهمیت زیادی برخوردار است. ضریب تنفسی (RC) نسبت اسید کربنیک بازدم به اکسیژن مصرفی است.[...]

برای قضاوت در مورد تأثیر دما بر هر فرآیند، آنها معمولاً بر روی مقدار ضریب دما عمل می کنند. ضریب دمایی (t>ω) فرآیند تنفس به نوع گیاه و درجه بندی دما بستگی دارد. بنابراین، با افزایش دما از 5 تا 15 درجه سانتیگراد، 0 ω می تواند به 3 افزایش یابد، در حالی که افزایش دما از 30 تا 40 درجه سانتیگراد، شدت تنفس را به طور قابل توجهی افزایش می دهد (ω حدود 1.5). مرحله رشد گیاه از اهمیت بالایی برخوردار است. به گفته B., A. Rubin، در هر مرحله از رشد گیاه، مطلوب ترین دماها برای فرآیند تنفس آنهایی هستند که این مرحله معمولاً در طول تنفس گیاه بسته به فاز آن تغییر می کند توسعه آنها به این دلیل است که در فرآیند انتوژنز آنها مسیرهای تبادل تنفسی را تغییر می دهند. در همین حال، دماهای مختلف برای سیستم های آنزیمی مختلف مطلوب ترین هستند. در این راستا، جالب است که در مراحل بعدی رشد گیاه، مواردی مشاهده می شود که فلاوین دهیدروژنازها به عنوان اکسیدازهای نهایی عمل کرده و هیدروژن را مستقیماً به اکسیژن هوا منتقل می کنند.[...]

تمام ماهی های مورد مطالعه در اسارت نسبت به شرایط طبیعی اکسیژن کمتری مصرف می کنند. افزایش جزئی ضریب تنفسی در ماهی های نگهداری شده در آکواریوم نشان دهنده تغییر در جنبه کیفی متابولیسم به سمت مشارکت بیشتر کربوهیدرات ها و پروتئین ها در آن است. نویسنده این را با رژیم اکسیژن بدتر آکواریوم در مقایسه با شرایط طبیعی توضیح می دهد. علاوه بر این، ماهی های موجود در آکواریوم غیرفعال هستند.[...]

برای کاهش انتشار بخارات مواد مضر، از دیسک های بازتابنده نیز استفاده می شود که در زیر لوله نصب دریچه تنفس نصب شده اند. با نرخ گردش بالای مخازن اتمسفر، راندمان دیسک های بازتابنده می تواند به 20-30٪ برسد[...]

اگر فضای گاز به طور کامل از بخار اشباع نشده باشد، می تواند پس از پر شدن محفظه گاز دوباره اشباع شود. در این حالت دریچه تنفس پس از پر شدن ظرف بسته نمی شود و بازدم اضافی بلافاصله شروع می شود. این پدیده در مخازنی رخ می دهد که نسبت گردش بالایی دارند یا تا حدی پر شده اند، نه به حداکثر ارتفاع پر شدن، و همچنین در مخازن با فرآیندهای اشباع کند سیال هیدرولیک (مخازن با پانتون ها و مخازن فرورفته). اشباع GP به ویژه برای مخازنی که برای اولین بار پس از تمیز کردن و تهویه پر می شوند، معمول است. این نوع از دست دادن گاهی اوقات زیان ناشی از اشباع یا اشباع بیش از حد GP نامیده می شود.[...]

برای u0 Acjc های شناخته شده را نیز می توان از نمودارهایی مشابه آنچه در شکل نشان داده شده است تعیین کرد. 14. روش های محاسبه تلفات نمودارهای مشابهی را برای مخازن RVS معمولی، انواع مختلف دریچه های تنفسی و مقادیر آنها ارائه می دهد. مقدار Ac/cs به معنای افزایش غلظت در پمپ بنزین در طول کل زمان توقف (tp) و پر شدن مخزن (te) است، یعنی t = t„ + t3. تقریباً از نمودارها مشخص می شود (شکل 3 را ببینید). هنگام استفاده از فرمول (!9)، باید در نظر داشت که با اشباع کامل GP ccp/cs = 1 و اینکه زمان اشباع کامل GP مخازن زمینی به 2-4 روز محدود می شود. بسته به شرایط آب و هوایی و سایر شرایط)، و نمودار روی "شکل 3 تقریبی است. بنابراین، با بدست آوردن مقادیر ccp/cs>l از فرمول (19)، که به معنای شروع اشباع کامل گاز قبل از در پایان زمان توقف یا پایان پر کردن مخزن، باید ccp/cs = 1 را جایگزین کرد.[ .

اجازه دهید روابط کمی بین این دو جریان گاز را ارزیابی کنیم. اولاً، نسبت حجم دی اکسید کربن آزاد شده به حجم اکسیژن مصرفی (ضریب تنفسی) برای اکثر فاضلاب ها و لجن فعال کمتر از یک است. ثانیاً ضرایب انتقال جرم حجمی برای اکسیژن و دی اکسید کربن به یکدیگر نزدیک هستند. ثالثاً، ثابت تعادل فاز دی اکسید کربن تقریبا 30 برابر کمتر از اکسیژن است. چهارم اینکه دی اکسید کربن نه تنها در مخلوط لجن به صورت محلول وجود دارد، بلکه با آب وارد یک فعل و انفعال شیمیایی نیز می شود.[...]

هنگام مقایسه هر دو نوع تنفس، نسبت نابرابر جذب اکسیژن به انتشار دی اکسید کربن قابل توجه است. نسبت CO2/O2 به عنوان ضریب تنفسی KO تعیین می شود.[...]

اگر در طول تنفس، مواد آلی با محتوای اکسیژن نسبتاً بالاتر از کربوهیدرات ها اکسید شوند، به عنوان مثال اسیدهای آلی - اگزالیک، تارتاریک و نمک های آنها، ضریب تنفسی به طور قابل توجهی بیشتر از 1 خواهد بود. همچنین در این مورد بیشتر از 1 خواهد بود. هنگامی که بخشی از اکسیژن، که برای تنفس میکروبی استفاده می شود، از کربوهیدرات ها گرفته می شود. یا در طی تنفس مخمرهایی که تخمیر الکلی همزمان با تنفس هوازی در آنها اتفاق می افتد. اگر همراه با تنفس هوازی، فرآیندهای دیگری رخ دهد که در آن از اکسیژن اضافی استفاده شود، ضریب تنفسی کمتر از 1 خواهد بود. همچنین زمانی که موادی با محتوای نسبتاً کم اکسیژن، مانند پروتئین ها، هیدروکربن ها و غیره، کمتر از 1 خواهد بود. .، در طول فرآیند تنفس اکسیده می شوند، در نتیجه، با دانستن مقدار ضریب تنفسی، می توانید تعیین کنید که کدام مواد در طول تنفس اکسیده می شوند.

کلی ترین شاخص سرعت اکسیداسیون، میزان تنفس است که می توان با جذب اکسیژن، آزاد شدن دی اکسید کربن و اکسیداسیون مواد آلی قضاوت کرد. سایر شاخص های متابولیسم تنفسی: مقدار ضریب تنفسی، نسبت مسیرهای گلیکولیتیک و پنتوز فسفات تجزیه قند، فعالیت آنزیم های ردوکس. بازده انرژی تنفس را می توان با شدت فسفوریلاسیون اکسیداتیو میتوکندری قضاوت کرد.[...]

روندهای نشان داده شده برای سیب های کاکس اورنج در مورد تأثیر غلظت اکسیژن و دی اکسید کربن در هوای محفظه برای همه گونه های سیب معتبر است، به جز مواردی که ضریب تنفسی با کاهش دما به شدت افزایش می یابد.

مقدار DC به دلایل دیگری بستگی دارد. در برخی بافت ها به دلیل دسترسی سخت اکسیژن همراه با تنفس هوازی، تنفس بی هوازی اتفاق می افتد که با جذب اکسیژن همراه نیست که منجر به افزایش مقدار DC می شود. مقدار ضریب نیز با کامل بودن اکسیداسیون بستر تنفسی تعیین می شود. اگر علاوه بر محصولات نهایی، ترکیبات اکسید شده (اسیدهای آلی) کمتری در بافت ها تجمع کنند، DC[...]

تعیین کمی وابستگی تبادل گاز در ماهی به دما توسط بسیاری از محققان انجام شده است. در اغلب موارد، مطالعه این موضوع در درجه اول به جنبه کمی تنفس - بزرگی ریتم تنفسی، میزان مصرف اکسیژن و سپس محاسبه ضرایب دما در دماهای مختلف محدود می شد.[...]

برای کاهش تلفات ناشی از تبخیر و آلودگی هوا، مخازن بنزین مجهز به لوله‌کشی گاز است که فضاهای هوای مخازن را که محصولات هم برند در آن نگهداری می‌شود، متصل می‌کند و یک دریچه تنفسی مشترک تعبیه می‌شود. "تنفس بزرگ و کوچک" که در بالا توضیح داده شد، تهویه فضای گاز، همچنین باعث آلودگی هوا در هنگام ذخیره سازی فرآورده های نفتی در تاسیسات کشاورزی می شود، زیرا با نسبت گردش مزرعه مخزن 4-6، نسبت گردش موجودی سوخت 10- است. 20 که به معنی کاهش نسبت استفاده از مخازن 0.4-0.6 است. به منظور جلوگیری از آلودگی هوا، انبارهای نفت مجهز به وسایل نظافتی و تله‌های بنزین-نفت هستند.[...]

داده های به دست آمده تا به امروز نشان می دهد که دماهای شدید باعث مهار سیستم فیزیولوژیکی، به ویژه انتقال گازها در ماهی می شود. در همان زمان، برادی کاردی ایجاد می شود، آریتمی افزایش می یابد، مصرف اکسیژن و میزان استفاده از آن کاهش می یابد. به دنبال این تغییرات در عملکرد دستگاه قلبی تنفسی، تهویه آبشش ها به تدریج متوقف می شود و در آخر، میوکارد از کار می افتد. ظاهرا بی اکسیژنی ماهیچه های تنفسی و کمبود اکسیژن عمومی یکی از دلایل مرگ ماهی ها بر اثر گرمازدگی است. افزایش دما منجر به تسریع استفاده از اکسیژن و در نتیجه کاهش کشش آن در آئورت پشتی می شود که به نوبه خود به عنوان سیگنالی برای افزایش تهویه آبشش ها عمل می کند.[...]

قبل از استفاده از مدل، پارامترهای جنبشی آن باید بررسی شود. اعتبار سنجی مدل سیستم اکسیژن خالص برای تصفیه فاضلاب خانگی و صنعتی توسط مولر و همکاران انجام شده است. حتی 0.60 تأیید اضافی از فعل و انفعالات شیمیایی در مطالعه فاضلاب از یک کارخانه خمیر کاغذ و کاغذ انجام شد (شکل 26.6، ضریب تنفسی 0.90 در نظر گرفته شد). و نیاز کمتری به آن برای رشد میکروارگانیسم‌ها نسبت به سیستم‌های بیولوژیکی مشاهده شد.

برای حل مسئله ماهیت تأثیر دما بر متابولیسم ماهی، لازم است نه تنها میزان افزایش یا کاهش متابولیسم با تغییر دما، بلکه تغییرات کیفی در پیوندهای فردی که تشکیل می دهند نیز بدانیم. متابولیسم جنبه کیفی متابولیسم را می توان تا حدی با ضرایبی مانند تنفس و آمونیاک (نسبت آمونیاک آزاد شده به عنوان محصول نهایی متابولیسم نیتروژن به اکسیژن مصرفی) مشخص کرد (شکل 89).[...]

از معادله فوق (4) نتیجه می شود که نسبت ثابت ها برای 02 و CO2 برابر با 1.15 است، یعنی به نظر می رسد استفاده از تکنیک اندازه گیری تعادل CO2 اجازه می دهد تا مشاهدات در مقادیر کمی بالاتر از 2 انجام شود. و به همین ترتیب سرعت جریان بالاتر. اما اگر فرض کنیم که ضریب تنفسی کمتر از 1 باشد، این مزیت ظاهری از بین می‌رود. و اکسیژن - ± 0.3 میکرومول در لیتر (0.01 میلی گرم در لیتر). در نتیجه، حتی اگر ضریب تنفسی را برابر با 1 در نظر بگیریم، دقت روش تعادل، بر اساس در نظر گرفتن تعادل اکسیژن، حداقل سه برابر بیشتر از هنگام تعیین دی اکسید کربن است.[...]

در مطالعات ما از روش مورفوفیزیولوژیک با اضافات استفاده شد. این امر امکان تعیین میزان اکسیژن جذب شده، دی اکسید کربن آزاد شده و ضریب تنفسی (RQ) را با دقت کافی (5/3±%) روی نهال های کامل 12-10 روزه و برگ های گیاهان از آزمایش های مزرعه ای ممکن ساخت. اصل این تکنیک این است که گیاهانی که در یک ظرف بسته (پیپت گاز با طراحی خاص) با هوای اتمسفر قرار می گیرند، در نتیجه تنفس، ترکیب هوا را تغییر می دهند. بنابراین با دانستن حجم ظرف و تعیین درصد ترکیب هوا در ابتدا و انتهای آزمایش، محاسبه میزان CO2 جذب شده و آزاد شده توسط گیاهان کار دشواری [...]

اندام ها و بافت های مختلف گیاهی در شرایط تامین اکسیژن بسیار متفاوت هستند. در یک برگ، اکسیژن تقریباً به هر سلول آزادانه جریان می یابد. میوه های آبدار، ریشه ها، غده ها تهویه بسیار ضعیفی دارند. آنها نسبت به گازها، نه تنها به اکسیژن، بلکه در برابر دی اکسید کربن نیز نفوذپذیری ضعیفی دارند. به طور طبیعی در این اندام ها فرآیند تنفس به سمت بی هوازی منتقل می شود و ضریب تنفسی افزایش می یابد. افزایش ضریب تنفسی و تغییر در فرآیند تنفس به سمت بی هوازی در بافت های مریستمی مشاهده می شود. بنابراین، اندام های مختلف نه تنها با شدت متفاوت، بلکه با کیفیت نابرابر فرآیند تنفسی مشخص می شوند.[...]

موضوع مواد مورد استفاده در فرآیند تنفس از دیرباز برای فیزیولوژیست ها مطرح بوده است. حتی در کارهای I.P. Borodin نشان داده شد که شدت فرآیند تنفس مستقیماً با محتوای کربوهیدرات ها در بافت های گیاهی متناسب است. این دلیلی برای این فرض ایجاد کرد که کربوهیدرات ها اصلی ترین ماده مصرفی در طول تنفس هستند. در روشن شدن این موضوع، تعیین ضریب تنفسی از اهمیت بالایی برخوردار است. ضریب تنفسی نسبت حجمی یا مولی CO2 آزاد شده در طول تنفس به CO2 جذب شده در همان دوره زمانی است، مقدار ضریب تنفسی به بستر تنفس بستگی دارد. اگر در فرآیند تنفس از کربوهیدرات استفاده شود، آنگاه فرآیند مطابق با معادله CeH) 2O5 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O پیش می رود، در این حالت ضریب تنفسی برابر با یک است. با این حال، اگر ترکیبات اکسید شده بیشتر، مانند اسیدهای آلی، در طی تنفس تجزیه شوند، جذب اکسیژن کاهش می یابد و ضریب تنفسی بیشتر از واحد می شود. هنگامی که ترکیبات احیا شده بیشتری مانند چربی ها یا پروتئین ها در طی تنفس اکسید می شوند، اکسیژن بیشتری مورد نیاز است و ضریب تنفسی کمتر از واحد می شود.[...]

بنابراین، ساده ترین فرآیند تنفس هوازی به شکل زیر نشان داده شده است. اکسیژن مولکولی مصرف شده در طول تنفس عمدتاً برای اتصال هیدروژن تولید شده در طول اکسیداسیون زیرلایه استفاده می شود. هیدروژن از بستر از طریق یک سری واکنش های میانی که به طور متوالی با مشارکت آنزیم ها و حامل ها رخ می دهد به اکسیژن منتقل می شود. به اصطلاح ضریب تنفسی ایده خاصی از ماهیت فرآیند تنفس می دهد. این به عنوان نسبت حجم دی اکسید کربن آزاد شده به حجم اکسیژن جذب شده در طول تنفس درک می شود (C02:02).[...]

کارایی دستگاه قلبی تنفسی ماهی، قابلیت های ذخیره آن و ناپایداری پارامترهای فرکانس و دامنه به گونه و ویژگی های اکولوژیکی ماهی بستگی دارد. هنگامی که دما به همان میزان (از 5 تا 20 درجه سانتیگراد) افزایش یافت، سرعت تنفس ماهی سوف از 25 به 50 در دقیقه، برای پایک از 46 به 75 و برای ایده از 63 به 112 در دقیقه افزایش یافت. مصرف اکسیژن به موازات افزایش فرکانس افزایش می یابد، اما نه عمق تنفس. بیشترین تعداد حرکات تنفسی برای پمپاژ یک واحد حجم آب توسط ایده متحرک و کمترین آن توسط سوف oxyphilic کمتر تولید می شود که با شدت تبادل گاز در گونه های مورد مطالعه همبستگی مثبت دارد. به گفته نویسندگان، نسبت حداکثر حجم تهویه و ضریب مصرف اکسیژن مربوطه، حداکثر توانایی های انرژی بدن را تعیین می کند. در حالت استراحت، بیشترین شدت تبادل گاز و حجم تهویه در سوف اکسیفیل و تحت بار عملکردی (فعالیت حرکتی، هیپوکسی) - در ایده بود. در دماهای پایین، افزایش حجم تهویه در ایده در پاسخ به هیپوکسی بیشتر از دماهای بالا بود، یعنی: 20 برابر در 5 درجه سانتی گراد و 8 برابر در 20 درجه سانتی گراد. در Orthologus thioglossy، تحت هیپوکسی (40٪ اشباع)، حجم آب پمپ شده از طریق آبشش ها به میزان کمتری تغییر می کند: در دمای 12 درجه سانتی گراد 5 برابر و در دمای 28 درجه سانتی گراد - 4.3 برابر افزایش می یابد.[...]

شاخص های متابولیسم کربوهیدرات در طول هیپوکسی اگزوژن تطبیقی، یعنی در خلال کمبود اکسیژن خفیف تا متوسط ​​در محیط، بسیار کمتر به طور کامل مورد مطالعه قرار گرفته است. با این حال، داده های تجربی محدود موجود نشان می دهد که در این مورد، افزایش استفاده از گلیکوژن در عضلات، افزایش اسید لاکتیک و قند خون وجود دارد. همانطور که انتظار می رود، سطح اشباع اکسیژن آب که در آن این جابجایی ها رخ می دهد در بین گونه ها متفاوت است. به عنوان مثال، در لمپری، زمانی که میزان اکسیژن تنها 20٪ از سطح اولیه کاهش یافت، قند خون بالا مشاهده شد و در 1 abeo karepvk غلظت قند خون حتی در 40٪ اشباع اکسیژن آب به طور مداوم پایین بود و فقط یک مقدار بیشتر. کاهش اشباع منجر به افزایش سریع سطح قند خون شد. افزایش قند خون و اسید لاکتیک در طول هیپوکسی در تنچ مشاهده شده است. واکنش مشابهی به هیپوکسی در گربه ماهی کانال مشاهده شد. در اولین مورد از این مطالعات، در اشباع 50 درصد آب با اکسیژن، افزایش محتوای اسید لاکتیک در ماهی مشاهده شد که در ساعت اول نورموکسی یعنی پس از بازگشت ماهی به شرایط طبیعی اکسیژن ادامه یافت. بازگرداندن پارامترهای بیوشیمیایی به حالت عادی طی 6-2 ساعت رخ داد و افزایش محتوای لاکتات و ضریب تنفسی از 0.8 به 2.0 نشان دهنده افزایش گلیکولیز بی هوازی بود.

ضریب تنفسی (RC) نسبت حجم دی اکسید کربن آزاد شده به حجم اکسیژن جذب شده در یک زمان معین است. اگر در طول فرآیند متابولیک فقط کربوهیدرات ها در بدن اکسید شوند، ضریب تنفسی برابر با 1 خواهد بود. این را می توان از فرمول زیر مشاهده کرد:

در نتیجه، برای تشکیل یک مولکول CO 2 در طول متابولیسم کربوهیدرات ها، یک مولکول O 2 مورد نیاز است. از آنجایی که طبق قانون آووگادرو جرارد، تعداد مساوی مولکول در دما و فشار یکسان حجم مساوی را اشغال می کنند. بنابراین، ضریب تنفسی برای اکسیداسیون کربوهیدرات ها برابر با 1 خواهد بود:

برای چربی ها خواهد بود:

اکسیداسیون یک مولکول چربی به 81.5 مولکول اکسیژن و برای اکسیداسیون 1 گرم مولکول چربی به 81.5 x 22.4 لیتر اکسیژن نیاز دارد، یعنی 1825.6 لیتر O 2 که 22.4 حجم مولکول یک لیتر است. . یک گرم مولکول چربی برابر با 890 گرم است، سپس 1 لیتر اکسیژن اکسید می شود. 487 گرم چربی 1 گرم چربی، پس از اکسیداسیون کامل، 38.945 کیلوژول (9.3 کیلو کالری)* آزاد می کند و 0.487، 18.551 کیلوژول می دهد. بنابراین، معادل کالری 1 لیتر اکسیژن با ضریب تنفسی 0.7 برابر با 18.551 کیلوژول خواهد بود. در شرایط عادی، ضریب تنفسی بین 1 تا 0.7 قرار دارد. با DC 0.7، چربی ها در بدن اکسید می شوند و معادل کالری یا ارزش کالری 1 لیتر اکسیژن 18.551 کیلوژول و با DC 1 برابر با 21.135 است.