Определяне на енергийните разходи в помощниците за учене на речници по биология
Всеки организъм има определен енергиен разход в зависимост от консумацията на храна и производителността. Този енергиен оборот може да бъде измерен и точно определен. За това има различни процедури.
Скорост на метаболизма
Потреблението на енергия на живо същество може да бъде измерено. Общият разход на енергия за даден момент се нарича скорост на метаболизма. Дава се в джаули (J) или килоджаули (kJ). В миналото се е използвала единица калория (кал) или килокалория (ккал). Скоростите на метаболизма могат да бъдат определени чрез директно измерване на излъчената топлина или индиректно чрез определяне на консумацията на кислород.
В Калориметрия Това са измервания на количеството топлина, което се отделя при изгаряне на хранителни вещества в калориметъра. Човек прави разлика директен и непряк Калориметрия.
Директна калориметрия
Всички форми на енергия, включително химическата енергия на хранителните вещества, могат да се преобразуват в топлина. Той се освобождава в околната среда. Това количество топлина може да се измери с калориметри. Първият леден калориметър е проектиран от ANTOINE LAURENT LAVOISIER (1743–1794) и PIERRE SIMON DE LAPLACE (1749–1827) през 1780 г. Той е използван за измерване на енергийните разходи на по-малки животни.
По-модерните калориметри за горене се използват в химията за определяне на физическите калорични стойности на чистите хранителни вещества.
За тази цел 1 g от изследваното вещество се изгаря чрез електрическо запалване в калориметричната бомба. Измереното количество топлина в джаули съответства на това физическа калоричност.
Получава се при физиологичните условия на клетъчното дишане физиологична калоричност. При въглехидратите и мазнините физиологичната калоричност съответства на физическата калоричност. Тя е по-ниска за протеините, тъй като протеините не само се разграждат до CO2 и H2O, но и се превръщат в урея. Въпреки това, в сравнение с пълните окислителни продукти, карбамидът все още съдържа енергия.
| Сравнение на физичните и физиологичните калорични стойности | |||
| въглехидрати | Мазнини | Протеини | |
| физическа калоричност | 17 kJ ⋅ g -1 | 39 kJ ⋅ g -1 | 24 kJ ⋅ g -1 |
| физиологична калоричност | 17 kJ ⋅ g -1 | 39 kJ ⋅ g -1 | 17 kJ ⋅ g -1 |
Непряка калориметрия (респирометрия)
Тъй като има пряка връзка между окисляването на глюкозата и други хранителни вещества и консумацията на кислород, може да се направи извод за количеството енергия от консумацията на кислород. За да направите това, трябва да знаете колко енергия се отделя с 1 литър консумиран кислород и определено хранително вещество.
Това количество енергия се нарича калоричен еквивалент определен. Стойността за окислението на глюкозата е 21 kJ на литър кислород. При чисто въглехидратна диета количеството енергия се получава чрез умножаване на стойността с количеството консумиран кислород.
Тъй като обаче храната се състои от смес от различни хранителни вещества, дихателен коефициент използвани. Резултатът е от съотношението между количеството излъчен CO2 и количеството абсорбиран O2 и е 1.0 за тревопасните, 0.75 за месоядните и 0.9 за нормално хранените хора.
Основна скорост на метаболизма и скорост на метаболизма на изпълнението
Най-ниската скорост на метаболизма се измерва, когато тялото е отпуснато и в пълен покой, така че само най-важните жизнени процеси като дишане, сърдечен ритъм и мозъчна дейност изискват енергия. Тази скорост на метаболизма е известна като метаболизъм в покой или базален метаболизъм. Стойността е важна за медицинската диагноза. При възрастен мъж това е около 4,2 kJ на кг телесно тегло и час. Ежедневната консумация води до тегло. Максималните скорости на метаболизма са резултат от високо физическо представяне, напр. Б. при състезателни спортисти. Тази стойност се нарича Оборот на изпълнението определен. Максималната постижима стойност за хората е около 30 000 kJ на ден. Това изчерпва способността на храносмилателната система да абсорбира.