PODÍL PRÁCE NA VÝŠI METABOLISMU
Produkci tepla značnou měrou zvyšuje činnost svalů, což můžeme
velmi často pozorovat sami na sobě. U člověka může pohyb pažemi zvýšit
metabolismus více než dvakrát, intenzívní chůze a běh třikrát až desetkrát. U
různých druhů savců stoupá metabolismus stejně a v průměru až desetinásobně
převyšuje hodnoty bazálního metabolismu. U trénovaných sportovců při špičkových
výkonech však bylo naměřeno zvýšení produkce tepla až více než dvacetinásobné.
 |
Usilovná krátkodobá svalová práce si
může vynutit takovou spotřebu energie, že plíce ani srdce nejsou schopny dodat
dostatečné množství kyslíku. Pak musí svaly pracovat převážně bez něj. Během
této přechodné doby se cukry štěpí, ale neúplně, a v krvi a tkáních se
hromadí zplodiny, především kyselina mléčná. Při ukončení práce při
zotavování však přechodně přetrvává zvýšená potřeba kyslíku, která
odpovídá množství kyslíku, jež organismus nemohl předtím spotřebovat. Říká se
proto, že organismus musel pracovat na kyslíkový dluh. |
Energii nezbytnou pro život získávají živočichové z cukrů, tuků a bílkovin.
Díky kyslíku ze vzduchu se tyto látky rozkládají na oxid uhličitý a vodu. Bílkoviny uvolňují
navíc ještě páchnoucí čpavek. Cukry, tuky i bílkoviny se mohou vzájemně
zastupovat v klidu nepřevažuje spotřeba žádné ze základních látek, jenom mozek
využívá převážně jednoduchý cukr. Při krátkodobé práci jsou hlavním zdrojem
energie složitější cukry (škroby), při dlouhodobé zátěži se nejvíce uplatňují
tuky.
 |
|
Pokud se živočich nepohybuje,
všechna energie uvolněná metabolismem vytváří teplo. Toto teplo se měří metodou
zvanou přímá kalorimetrie. Při měření se zvíře umístí do
dobře izolované komůrky a jeho ztráta tepla je dána zvýšením teploty známého
množství vody. První a nejjednodušší kalorimetr byl sestrojen v roce 1780 Antoinem
Lavoisierem a Pierre de Laplacem, kdy teplo dodané zvířetem roztávalo led umístěný
kolem komory. Přímá kalorimetrie se používá nejčastěji u ptáků a malých savců,
kteří mají vysokou míru metabolismu. U velkých zvířat s nízkou mírou metabolismu
by nebyla dostačující, a proto se používá nepřímá kalorimetrie. |
Bílkoviny zase způsobují mnohem větší tvorbu tepla (zvýšení
metabolismu až o 30 %), v menší míře tak působí cukry a tuky (zvýšení
metabolismu o 5 až 10 %). Metabolismus se může také zvyšovat při horečce, a to asi
o 14% při zvýšení teploty těla o 1° C, mění se v průběhu vývoje a při
hladovění, stoupá při těhotenství a kojení například u březích králíků asi o
30 %. U dospělé krysy klesá úroveň metabolismu asi na 40 % úrovně pozorované u
novorozených krysat.
|
 |
|
Nepřímá kalorimetrie.
Zvíře je uzavřeno do komůrky, kde je uchovávána stálá teplota. Teplo vytvořené
zvířetem je odvozeno z tepla pohlceného chladící vodou a ze spotřeby kyslíku,
který se přivádí z tlakové lahve. Vydýchaný oxid uhličitý (CO2) a voda
(H2O) se pohlcují v kyselině sírové (H2SO4) a v
natronovém vápně. |
Při nedostatku potravy organismus postupně využívá energie uložené ve tkáních.
Nejdříve jsou povolány cukry - jejich zásoba v játrech se vyčerpá během 24 hodin,
pak se začnou používat bílkoviny a tuky. Později se mobilizují tuky z tukových
zásob a tkáňové bílkoviny.
Největší ztráty vznikají v játrech a ve slezině, nejmenší v mozku a v srdci,
orgánech absolutně nezbytných pro život. Smrt nastává u člověka asi po čtyřech
týdnech úplného hladovění, kdy hmotnost klesá na polovinu. Při nedostatku vody
dochází ke smrti mnohem dříve, asi za jeden týden.
|