Количество калорий, образующихся при окислении пищевых веществ 1 л кислорода, называется калорическим эквивалентом кислорода(эквивалент обозначает равноценное), При смешанной пище, которую обычно потребляет человек, калорический эквивалент кислорода колеблется от 4,7 до 5 ккал. Когда в пище больше углеводов, калорический эквивалент увеличивается, если же больше жиров, уменьшается.
Количество поглощенного организмом кислорода можно определить, если известны величина легочной вентиляции за время опыта и состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. В условиях опыта выдыхаемый воздух собирается в специальные мешки ( 52). Из мешков его пропускают через газовые часы для определения объема выдохнутого воздуха. Посредством прибора газоанализатора устанавливают процентное содержание кислорода и углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе. Зная состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха, определяют количество потребленного кислорода и выделенного из организма углекислого газа. Для определения расхода энергии надо знать калорический эквивалент кислорода и величину дыхательного коэффициента. Дыхательным коэффициентом называется отношение объема выдыхаемого углекислого газа к объему потребленного кислорода. Величина дыхательного коэффициента зависит от характера пищевых веществ. При окислении углеводов она равна 1. При смешанной пище дыхательный коэффициент колеблется от 0,85 до 0,9. Зависимость величины калорического эквивалента от дыхательного коэффициента приводится в 7.
В качестве примера определим энерготраты, возникающие при мышечной работе методом непрямой калориметрии. Испытуемый работал 5 мин, и за это время его легочная вентиляция составила 200 л. Анализ газов показал, что кислород в выдыхаемом воздухе составлял 16%, а во вдыхаемом (атмосферном)21%. Значит, испытуемый за время опыта поглотил из вдыхаемого воздуха 5% кислорода. Одновременно, согласно анализу, он выделил из организма с выдыхаемым воздухом 4% углекислого газа. Определим объемы поглощенного кислорода и выделенного углекислого газа за время опыта:
Дыхательный коэффициент равен 0,8. При данном дыхательном коэффициенте калорический эквивалент равен 4,8 ккал ( 8). Таким образом, расход энергии за время работы составил 4,8X10 48 ккал.