102
STANOVENÍ ENERGETICKÉHO
VÝDEJE NEPŘÍMOU KALORIMETRIÍ
Klíčová slova
Nepřímá kalorimetrie, přímá kalorimetrie, bazální metabolismus, klidový metabolismus, katabolismus,
anabolismus, energetická bilance, dusíková bilance, energetický ekvivalent kyslíku.
Pracovní část
Potřeby
Kroghův respirometr obsahující 5 litrů kyslíku, lehátko, Masterovy schůdky, metronom, náustek, nosní
svorka, výukový systém PowerLab.
Pracovní část
I. Aktuální energetický výdej v klidu:
1. Vyšetřovaná osoba ulehne na vyšetřovací lůžko, v klidové poloze zůstane 5-10 minut
2. Pak jí vložte do úst náustek Kroghova respirometru a nasaďte nosní svorku.
3. Ventil respirometru nechte v pozici otevřeno – dýchání okolního vzduchu. Po 1-2 minutách ventil
otočte o 180 stupňů – dýchání probíhá v uzavřeném systému Kroghova respirometru.
4. Spusťte program BAZÁLNÍ METABOLISMUS dvojklikem na stejnojmennou ikonu na ploše.
5. Zaznamenejte klidové dýchání vleže v délce 3 minut.
6. Otočte zpět ventilem do pozice otevřeno
7. Osobu odpojte od spirometru
II. Aktuální energetický výdej ve stoje:
1. Zaznamenejte dýchání v délce 3 minut u stejné vyšetřované osoby ve stoje s použitím stejného
postupu připojení k respirometru – viz výše.
III. Aktuální energetický výdej po zátěži:
1. 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).
2. 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 opět v délce 3 minut.
3. Uložte záznam pod názvem „bazální metabolismusXY“, kde XY odpovídá iniciálám vyšetřované
osoby, typ souboru Data Chart File (*.adicht).
103
Hodnocení a výsledky
V každé situaci vyberte do bloku část záznamu lineárního poklesu objemu bez artefaktů, v mini okně
Average slope se zobrazí průměrná hodnota spotřeby kyslíku v litrech za sekundu. 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.
Korigovaná spotřeba kyslíku vr (l/s)
Hodnoty spotřeby kyslíku (l/s) v jednotlivých situacích (klid, stoj, zátěž) zkorigujte na teplotu 0 ˚C
a atmosférický tlak 101,325 kPa (760 mmHg) dle následujícího vzorce:
𝑣𝑟 = 𝑣 𝑛 ∙
273
273+𝑡
∙
𝐵−𝑒
101,325
vn – naměřená spotřeba kyslíku přepočítaná na l/s
t – teplota místnosti [°C]
B – barometrický tlak [kPa]
e – napětí vodních par [kPa] při dané teplotě v místnosti, viz Tabulka 20-1.
Tabulka 20-1 Napětí vodních par (kPa) při různé teplotě v místnosti.
t (o
C) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 1,219 1,303 1,391 1,485 1,585 1,691 1,801 1,920 2,044 2,174
20 2,314 2,462 2,617 2,781 2,953 3,134 3,328 3,529 3,741 3,965
30 4,201 4,449 4,709 4,986 5,269 5,570 5,887 6,225 6,567 6,933
Výpočty aktuálního energetického výdeje pomocí metody nepřímé kalorimetrie vycházejí
z následujících vztahů. Známe-li hodnotu spotřebovaného kyslíku v litrech za časovou jednotku (vn, resp.
korigovaná hodnota vr), použijeme rovnici s koeficientem středního energetického ekvivalentu kyslíku (EE
= 20,19 kJ/litr O2):
𝐴𝐸𝐸 = 20,19 ∙ 𝑣𝑟
přičemž chyba výpočtu činí asi 8 %.
Aktuální energetický výdej
Proveďte výpočet aktuálního energetického výdeje a zaneste do tabulky.
104
Místo pro výpočet:
Klid Stoj Zátěž
vn vr vn vr vn vr
………...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
105
Závěr
Výsledky měření a výpočty přehledně zpracujte. Hodnoty AEE v každé situaci vyjádřete v kJ/s a v kJ/den.