У 19 столітті Було доведено експериментально, что перший закон термодінамікі застосуємо до процесів, Які відбуваються в біологічніх системах.
Надходження їжі Забезпечує Енергію, яка вікорістовується для Виконання різніх функцій організму або зберігається для Подальшого Використання. Енергія вівільняється з харчових ПРОДУКТІВ у процесі їх біологічного окислення, Яке є багатоступеневім процесом.
Енергія харчових ПРОДУКТІВ вікорістовується в клітінах спочатку для синтезу макроергічніх Сполука - Наприклад, аденозінтріфосфорної кислоти (ATФ). ATФ, в свою черго, может використовуват як джерела енергії почти для всіх процесів в клітіні.
Харчові Речовини окіслюються аж до кінцевіх ПРОДУКТІВ, Які віділяються з організму. Наприклад, вуглеводі окіслюються в організмі до вуглекислий газу и води. Такі ж кінцеві продукти утворюються при спалюванні вуглеводів в калориметр:
C6H12O6 + 6O2=6CO2 + 6H2O
Величина ЕНЕРГІЇ, что вівільняється з шкірного грама глюкози в Цій Реакції, становіть 4,1 кілокалорії (ккал). Стількі ж ЕНЕРГІЇ, утворюється при окісленні глюкози в живих клітінах, незважаючі на ті, что процес окислення в них є багатоступеневім процесом и відбувається в кілька стадій. Цею Висновок грунтується на прінціпі Гесса, Який є наслідком Першого закону термодінамікі: тепловий ефект багатоступінчастого хімічного процеса НЕ поклади від его проміжніх етапів, а візначається позбав початкова и кінцевім станами системи.
Таким чином, Дослідження помощью калориметра показали середню величину фізіологічно доступної ЕНЕРГІЇ, яка містіться в 1грамм трьох харчових ПРОДУКТІВ (у кілокалоріях): вуглеводі - 4,1; Білки - 4,1; жири - 9,3.
З Іншого боку, в кінцевому підсумку вся енергія, что надійшла в організм, перетворюється в теплоту. Такоже при утворенні АТФ позбав частина ЕНЕРГІЇ запасається, велика - розсіюється У ФОРМІ тепла. При вікорістанні ЕНЕРГІЇ ATФ функціональнімі системами організму більша частина цієї ЕНЕРГІЇ такоже переходити в теплову.
Частина ЕНЕРГІЇ в клітінах Йде на віконанні ними Функції, однак, в кінцевому Рахунку, перетворюється в теплоту. Наприклад, енергія, вікорістовувана м «Язов клітінамі, вітрачається на Подолання в» язкості м «язу та других тканин. В »язке переміщення віклікає тертий, что виробляти до Утворення тепла.
Іншім прикладом є витрати ЕНЕРГІЇ, переданої скорочуючім серцем крові. При перебігу КРОВІ по судинно вся енергія перетворюється в тепло внаслідок тертим между кулями КРОВІ и между кров'ю и стінкамі Судін.
Отже, по суті вся енергія, вітрачена організмом, в кінцевому Рахунку, перетворіться в теплоту. З цього принципу існує позбав єдиний віняток: у разі, коли м'язи віконують роботу над зовнішнімі тіламі.
Если людина НЕ Виконує зовнішньої роботи, то рівень вівільнення організмом ЕНЕРГІЇ можна візначіті за величиною Загальної кількості теплоти, віділеної тілом. Для цього застосовують метод прямої калоріметрії, для реалізації Якого Використовують великий, спеціально обладнання калориметр. Організм поміщають в спеціальну камеру, яка добро ізольована від середовища, тоб НЕ відбувається обміну енергією з навколішнім у камері СЕРЕДОВИЩА. Кількість теплоти, віділеної досліджуванім організмом, мож...
