STANOVENÍ ENERGETICKÉHO VÝDEJE NEPŘÍMOU KALORIMETRIÍ

Transkript

1 STANOVENÍ ENERGETICKÉHO VÝDEJE NEPŘÍMOU KALORIMETRIÍ 1 Úvod 1.1 Doplňte do textu je souhrnem všech chemických reakcí ve všech buňkách organizmu. metabolismus zahrnuje základní chemické přeměny, na kterých přímo závisí život a růst organismu. Tyto procesy jsou pro všechny živé organismy, anebo alespoň pro jejich velkou skupinu, přibližně podobné. Patří sem hlavně metabolismus sacharidů, tuků, aminokyselin a nukleových kyselin..metabolismus zahrnuje chemické procesy v jednotlivých skupinách organismů, pomocí kterých se produkují a odbourávají specifické, nebílkovinové chemické látky. Metabolismus můžeme změřit pomocí a kalorimetrie... (2 slova) je založena na skutečnosti, že určitá část energie organizmu se mění na teplo. Naměřená tepelná energie pak přímo vypovídá o aktuální energetické spotřebě organizmu... (2 slova) je založena na znalosti spotřebovaného objemu O 2 a vyprodukovaného CO 2. Na základě toho můžeme určit spotřebovanou. 1.2 Odpovězte na otázky V čem je rozdíl mezi fyziologickým a fyzikálním spalným teplem? Jaké faktory ovlivňují metabolizmus? Přiřaďte správný pár katabolická fáze Glu je využívána praktický všemi organy Řada orgánů využívá mastné kyseliny, laktát atd 1

2 postresorbční fáze anabolická fáze Glu je rezervována buňkam CNS Glu je přednostně využívána buňkami CNS V této fáze se mobilizují nesacharidové zdroje E Glu je polymerizovaná na zásobní glykogen 2 Cíl Osvojit si problematiku a pochopit význam měření energetického výdeje u člověka. Prakticky zvládnout stanovení energetického výdeje vyšetřované osoby nepřímou kalorimetrií v různých situacích. 2.1 Metodika 2.2 Princip metody Nepřímá kalorimetrie vychází z předpokladu, že spotřeba kyslíku (stejně taj výdej oxidu uhličitého a odpad dusíkatých metabolitů) je v určitém vztahu ke spotřebě energie. 2.3 Potřeby Kroghův respirometr s 5 l kyslíku, lehátko, Masterovy schůdky, metronom, náustek, nosní svorka, výukový systém PowerLab. 2.4 Postup práce a. Aktuální energetický výdej v klidu: Vyšetřovaná osoba ulehne na vyšetřovací lůžko, vložte jí do úst náustek a nasaďte nosní svorku. Ventil respirometru nechte v pozice otevřeno dýchání okolního vzduchu. Po 30 minutách ventil otočte o 180 stupňů dýchání probíhá v uzavřeném systému Kroghova respirometru. Spusťte program BAZÁLNÍ METABOLISMUS dvojklikem na stejnojmennou ikonu na ploše. Zaznamenejte klidové dýchání v leže v délce 5 minut. b. Aktuální energetický výdej v klidu: Zaznamenejte dýchání v délce 5 minut u stejné vyšetřované osoby ve stoji. c. Aktuální energetický výdej po zátěži: Vyšetřovaná osoba (po odpojení od respirometru) přechází po dobu 5 minut Masterovy schůdky. Rytmus pohybu určují údery metronomu nastaveného na frekvenci 80/min (jeden úder odpovídá jednomu kroku), to znamená, že jeden přechod schůdků sestává z pěti kroků. V průběhu zátěže požádejte laborantku o doplnění zásoby kyslíku do respirometru. Po vykonané zátěži vyšetřovaná osoba ulehne na lůžko. Co nejrychleji napojte vyšetřovanou osobu na vnitřní okruh respirometru. Zaznamenejte dýchání do respirometru ihned po zátěži v délce 5 minut. Uložte záznam pod názvem bazální metabolismusxy, kde XY odpovídá iniciálám vyšetřované osoby, typ souboru Data Chart File (*.adicht). 2

3 3 Hodnocení: V každé situaci vyberte do bloku část záznamu lineárního poklesu objemu bez artefaktů, v miniokně Average slope se zobrazí průměrná hodnota spotřeby kyslíku v l/s. Naměřené hodnoty přepočtěte na příslušný objem plynu v závislosti na barometrickém tlaku, napětí vodních par a teplotě v místnosti. Z korigovaných hodnot spotřeby kyslíku vypočtěte aktuální energetický výdej v jednotlivých situacích. Korekce spotřeby kyslíku v r (l/s): hodnoty spotřeby kyslíku (l/s) v jednotlivých situacích (klid, stoj a zátěž) zkorigujte na 0 C a 101,325 kpa (760 mmhg) dle následujícího vzorce: v r 273 B e vn (l/s) * 273 t 101,325 * v n naměřená spotřeba kyslíku přepočítaná na l/s t teplota místnosti ve C B barometrický tlak v kpa (1 torr = 1 mmhg = 0,133 kpa) e napětí vodních par v kpa při teplotě místnosti viz tabulka t ( o C) ,219 1,303 1,391 1,485 1,585 1,691 1,801 1,920 2,044 2, ,314 2,462 2,617 2,781 2,953 3,134 3,328 3,529 3,741 3, ,201 4,449 4,709 4,986 5,269 5,570 5,887 6,225 6,567 6,933 TABULKA 1 NAPĚTÍ VODNÍCH PAR (KPA) ZA RŮZNÉ TEPLOTY Výpočty aktuálního energetického výdeje (AEE) nepřímou kalorimetrií vycházejí z následujících vztahů: známe-li hodnotu spotřebovaného kyslíku v litrech za časovou jednotku (VO 2=v r), použijeme rovnici s koeficientem energetického ekvivalentu kyslíku (EE = 20,19 kj/litr O 2): AEE (kj/čas) = 20,19 VO 2 chyba výpočtu je asi 8 % 4 Výsledky Místo pro výpočet (bez výpočtu neodevzdávat): 3

4 v n (naměřená hodnota) KLID STOJ ZÁTĚŽ v r v n v r v n v r (zkorigovaná hodnota).. l/s.l/s l/s.l/s. l/s... l/s AEE AEE AEE AEE AEE AEE...kJ/s...kJ/den...kJ/s...kJ/den...kJ/s...kJ/den TABULKA 2 AKTUÁLNÍ ENERGETICKÝ VÝDEJ V KLIDU, VE STOJI A PO ZÁTĚŽI 5 Závěr Výsledky měření a výpočty přehledně zpracujte. Hodnoty AEE v každé situaci vyjádřete v kj/s a v kj/den. STANOVENÍ ENERGETICKÉHO VÝDEJE VÝPOČTEM 1 Cíl Naučit se stanovení energetického výdeje výpočtem používaným v klinické praxi. 6 Metodika 6.1 Potřeby váha, přistroj na měření výšky, tabulka pro výpočet aktuálního energetického výdeje (viz. níže). 6.2 Postup práce Určení aktuálního energetického výdeje se rozpadá do několika kroků: Výpočet bazálního energetického výdeje (BEE): Postup při výpočtu BEE pomocí Harris-Benedictovy rovnice: : BEE = 66 + (13,7 m + 5 h) (6,8 r) : BEE = 66 + (13,7 m + 5 h) (6,8 r) * * m = tělesná hmotnost v kg, h = výška v cm, r = věk v letech. Výsledek v kcal/den převeďte na kj/den (1 kcal = 4,18 kj, 1 J = 0,2388 kcal). 4

5 Místo pro výpočet: ( bez výpočtu neodevzdávat) Výpočet aktuálního energetického výdeje (AEE) vychází z následujícího vztahu: kde přihlížíme k faktorům: aktivity AF tělesné teploty-tf 37 ºC poškození IF AEE = BEE x AF x TF x IF ležící pacient ležící, ale mobilní pacient mobilní pacient zdravý lehce pracující zdravý středně pracující zdravý těžce pracující 38 ºC 39 ºC 40 ºC 41 ºC nekomplikovaný pacient pooperační stav fraktury sepse peritonitida mnohočetná poranění mnohočetná poranění + sepse popáleniny % popáleniny % popáleniny % 1,1 1,2 1,3 1,55 1,60 1,64 1,78 1,82 2,10 TABULKA 3 POZN.: PŘI VÝPOČTU AEE V NAŠEM CVIČENÍ POUŽIJTE POUZE FAKTOR AKTIVITY: ZDRAVÝ LEHCE PRACUJÍCÍ. Místo pro výpočet: ( bez výpočtu neodevzdávat) 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 2,0 5

6 7 Výsledky Vypočtené vlastní hodnoty BEE a AEE vyjádřete v kj/den. BEE=.. KJ/den AEE=.KJ/den 8 Závěr 6