Шмидт, Тевс (ред.) - Физиология человека - т.3 (Шмидт, Тевс (ред.) - Физиология человека - 1996), страница 4

(5) В ткани головного мозга метаболизируются в основном углеводы, и ДК примерно равен 1,0; ДК для скелетных мыша, а также для сердечной мышцы существенно варьирует в зависимости от особенностей обмена веществ в данной ситуация. 24.5. Измерение интенсивности поглощения кислорода зо всем организме При определении внтенсивности обмена веществ непрямыми методами необходимо измерять поглощение кислорода испытуемым в единицу времени.

Для этой цели используют как закрытые, так и открытые респираторные системы. Принцип таких систем состоит в том, что испытуемый вдыхает содержнмое заполненного кислородом спирометра (с. 573; рис. 24.7). Выдыхаемую газовую смесь пропускают через резервуар, в котором паглаиэавпгся диоксид углерода, после чего газовая смесь вновь поступает в слирометр; таким образом, ГЛАВА 24. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС Нетпснная известь Рис.

24.7. Принцип закрытой системы дпя измерения поглощения кислорода. Испьпуемый вдыхает кислород из колоколообразного гвзометра; СО поглощается натроннай известью и удепнется из выдыхаемого воздуха да вазращения в газометр. Проведя пинию через ннмнне точки колебательной кривой и определив угол наклона атой линии.

ыомсна найти значение скорости поглощения кислорода (в денном случае О,б п/ынн) Открытые системы В открытых респираторных системах пути, по которым следует вдыхаемый и выдыхаемый воздух, разделены. Обычно идыхается свежий воздух, а на пути выдыхаемого воздуха установлен прибор для измерения его абаемп, а также канцеитраиаи в нем О н СО . Поскольку содержание соотиетс)вуницих компонентов во вдыхаемом воздухе известно, можно вычислить потребление кислорода н выделение углекислота газа.

Осиянные раечеты. Прн измерении в нормальных условиях можно вполне удовлетворительна оценить поглощение О н выделение Со следуюпдии образам (см. (8)): то, = Чв (~)о, ~па,) (7) где Ч,-объем е стандартных условиях„У вЂ” измеряемый объем, Р,-барометрическое лавлснис, Р„а-давдсние ва- ляного пара в спирометрс, (-теыператщра измеряемого абьсыа газа в градусах Цельсия. путь газовой смеси оказывается замкнутым, а респираторная система — закрытой. Регистрируемая спирагрпм ма характеризуется углом наклона (рис.

24.7); чем круче наклон, тем больше кислорода удалено нз системы в единицу времени. Закрытые системы доллгны бьепь заполнены 'кислородом, поскольку при использовании воздуха кислород расходуется так быстро, чта его конпентрацня ва вдыхаемой газовой смеси быстро падает, становясь ниже 8,5мл/дл (критический порог, с. 712), прн этом концентрация СОт не увеличивается.

Нехватка кислорода в этих условиях часто вызывает неожиданную потерю сознания у испытуемого, из-за того что дыхание стимулируется лишь в незначительной степени (с. 598), 'а другие сигнальные системы обычно не срабатывают (с. 712). Преимушества закрытых систем состоит в там, что нет необходимости измерять концентрацию О„а недостаток-в том, что нельзя определить ДК.

Стаидарнмые сбасм. Какими бы нк были )славия, в которых измерена ннтеисивнастыюглаеииия вжлорада, результаты нужно пересчитать на стандартные условия, чтобы мсвхна было сравнивать данные, напученные в разных экспериментах, независима ат действительных значений температуры и давления воздуха, Прщщмаются сведующие успение СТДВ (стандвртиьы температура, давление, влажность): О'С, 7бб мырт. ст.

и сухой вспдух (с. 5$б). Коэффициент пересчета обычна получают на основе таб. личных данных па уравнению Рс Рн,о 273 (б) 7бб 273 + (' Чсо,= г(а Реса,. В том случае, если требуется особенно «ысокдя точнастхч следует иметь в виду, что истинные значения потребления О, н выделения СОе выражаются разностью концентраций каждого из зтнх веществ во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе. Содержание СО, в свежем воздухе в нормальных условиях так мало, что нм можно щренебречь. На вылуяхаемый воздух содержит значительное количества Ох, н для оценки потребления О ло рампше ега концентраций во вдыхаемом н выдыхаемом воздухе мажет быть использована следуницая фармулн: 1О1 — ЧГ Г)ад Фк ~по . (~) Количество выдыхаемого кислорода можно вычислить так же, как и количество выдыхаемого СОт.

662 ЧАСТЬ ЧИ. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС, РАБОТА И ВЛИЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЬ| Содержание Оз во вдыхаемом воздухе, когда используется свежий воздух, известно (Е~ = 0,2095 = 20,95 мл/дл), но У, неизвестно. Только если ДК = 1, можно считать, что минутные обьемы вдыхаемого и вылмхаеиого воздуха (приведенные к стандартным условиям) одинаковы. Коган ДК ниже 1,О, выдыхается меньше воздуха, чем вдыхаетсв.

Однако, когда известен ДК, минутные объемы можно определить один из другого. Эти соображения позволюот рассчитать потребление кислорода при использовании камеры Дугласа (см. ниже) по следующей формуле (вывод уравнения не приводится): АРо — — Ре(1,265.йро — 0265 Ре ). (!О) Величину Рк можно определить по количеству выдыхаемого воздуха, собранного в камере Дугласа за определенное время; РЕ это фракция СОз в собранном смешанном вылыхаемо1ч возлухе, а йро представляет собой разность между фракциями кислорода во вдыхаемом воздухе н выдыхаемой газовой смеси. После этого результат следует пересчитать на стандартные условия СТДВ. Камера Дугласа. Камера Дугласа [1Ц применяется в одном иэ классических методов лля определения количества потребляемого кислорода.

Метод заключается в век)зерьнком измерении с помощью портативного устройства. которое можно подсоединять к испытуемому, не стесюш его поведения. При физиологических исследованиях испытуемый может носить камеру в процессе работы как рюкзак.

Свежий воздух поступает через клакак, расположенный в мукдштуке; при вдохе нос зажнмаегся специальным зажимом. Весь въгаыхаемый воздух собирается в гаюкещюкияакмой камере. куда он поступаез. по системе клапанов и трубок; при этом время заполнения камеры точно регистрируется. После окончаниа периода заполнения с помощъю специальных манипуляций добиваются пцательиого перемешивания компонентов поступившего в камеру воздуха, а затем определяют в пробе содержание кислорода н диоксида углерола.

Объем всего собранного возлука измервют с помощью газометра. Другие методы. Вместо камеры Дугласа на спине у испытуемою можно закреплять газометр, специально приспособленный для того, чтобы пробы выцыхаемой газовой смеси попадали в маленькую дополнительную емкость. Зтн пробы должны быть релрезеняштивяылзи в отношении всех компонентов (например, мертвого пространства н альвеолярного воздуха) выдыхаемой смеси (так называемая краткая корпия).

Поскольку в период выдоха пропорции различных компонентов могут изменяться, необходимо, чтобы определенная часть воздушного потока постоянно направлялась в отводную емкость (рнс. 24.8); таким образом собирают определенную часть выдыхаемой газовой смеси, в которой составляющие компоненты представлены в адекватных соотношениях (например, 1'А в портативной системе Мюллера н Франса [15~). Для непрерывного измерения поглошення кислорода применяют более сложные методы н стацио- парные установки.

Можно также использовать современную телеметрическую аппаратуру на подвижной платформе. Установки лля непрерывкой регкгтдаякк поглощения кислорода обычно построены на основе одного из двух принципов. проиллюстрированных на рис. 24.8. Прибор, в котором применен принцип кратной порции,. лкевмотахо7зак7 (рис. 24.8.А: с. 573) используют обычно дла анализа непрерывного потока вылыхаемого воздуха. Однако концентрации газов определяются не путем непрерывного измерения химической абсорбции, а при помощи гкзсвагв анализатора, действие которого основало на использовании определенных физических свойств кислорода и диоксила углерола (с.

587). метаболические параметры рассчитывают орн этом так же, как и в методе с применением камеры Дугласа. Главные преимущества установок, основанных на принципе постоянного отсоса (рис. 24.8. Б), заюпочаются, во-первых, в том, что мшкно просто и очень точно измерить при помощи газометра однородные воздушные потоки, н, во-вторых, в том, что изменения концентраций О, и СО, в выдыхаемом воздухе непосредс~венно отражают изменения исследуемых метаболических параметров.