Теплопродукция

ПОДДЕРЖАНИЕ ПОСТОЯННОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ОРГАНИЗМОВ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОБМЕНА ЭНЕРГИИ И ТЕПЛОПРОДУКЦИИ [c.328]

Связь величины d S/dt с теплопродукцией. Существует множество исследований, где делаются попытки оценить скорость изменения энтропии биологических систем путем экспериментального определения их теплопродукции. Эти работы основаны на предположении, что величина энтропии самих реагирующих веществ не изменяется в ходе реакции. Сродство (Л) процесса оказывается непосредственно связанным с его тепловым эффектом гт,р), равным изменению энтальпии Н) в ходе реакции [c.128]

Обмен веществ у животных при удалении щитовидной железы резко понижается, но при введении ее гормона возвращается к норме. Избыточная дача гормонов или препаратов щитовидной железы усиливает газообмен и теплопродукцию, вызывает небольшое повышение содержания сахара в крови и другие явления, характерные для повышенного обмена [c.179]

Хилл А.В. (Великобритания) Открытия в области теплопродукции мышц [c.780]

Таблица 19.1. Функции центров теплоотдачи и теплопродукции, расположенных соответственно в переднем и заднем отделах гипоталамуса и оказывающих противоположные действия

Таким образом, зная тепловые эффекты и скорость процесса, можно вычислить скорость продуцирования энтропии, сопровождающего его протекание (опыты обычно проводят в специальных микрокалориметрах, позволяющих измерять скорость теплопродукции системы). [c.128]

В человеческом и животном организмах андрогены влияют на развитие мужских половых органов и вторичных половых признаков, на обмен веществ и теплопродукцию организма. [c.369]

В 1969 г. А. И. Зотин и Р. С. Зотина опубликовали статью (18], в которой детально описали данные, относящиеся к проблемам развития, роста и старения, и пришли к заключению, что устойчивое отклонение от стационарного состояния отвечает периодам оогенеза, стадиям злокачественного роста и периоду начальных изменений при регенерации. Производство энтропии измерялось по скорости дыхания или теплопродукции. По мнению этих авторов, в процессе роста, развития и старения организмы обнаруживают тенденцию к переходу в состояния с минимальной продукцией энтропии. [c.34]

Источники тепла (теплопродукция) [c.414]

Физиологическая активность (активный транспорт веществ, мышечное сокращение, теплопродукция и др.) [c.312]

Рассмотрим некоторые из физиологических механизмов, обеспечивающих тепловой гомеостаз организма, а именно механизм биохимической терморегуляции. Биохимическая терморегуляция представляет собой регуляцию теплопродукции организма, поскольку тепловая энергия постоянно вырабатывается в организме в результате протекания процессов катаболизма. Например, суммарную реакцию окисления НАДН в дыхательной цепи можно представить следующим образом [c.329]

Однако применение уравнения (У.2.20), справедливого для простых химических реакций, встречает целый ряд трудностей при изучении биологических систем. Как следует из этого уравнения, оно связывает теплопродукцию с химическими процессами [А,г>), в которых совершается полезная работа. Именно эти рабочие процессы, за счет которых происходит рост и развитие организмов, представляют интерес при рассмотрении связей между жизнедеятельностью живых систем и изменением их энтропии. Между тем в организмах значительная часть поступающих извне соединений расходуется без совершения работы на теплопродукцию, эквивалентную разности их внутренних энергий и продуктов выделения. Этими процессами, в частности, обеспечивается поддержание температуры тела теплокровных животных. [c.128]

Как было показано в (У.2.20), о скорости продуцирования энтропии в некоторых случаях можно судить по выделению потока теплоты, который сопровождает необратимые изменения в системе. Именно это обстоятельство лежит в основе измерений удельной теплопродукции организмов. [c.141]

Авторы таких работ исходят из того, что основной поток теплоты в клетке действительно отражает удельную скорость продуцирования энтропии. В то же время теплопродукция клетки обусловлена процессами дыхания или анаэробного гликолиза и поэтому может быть оценена по характеру поглощения кислорода или образованию гликолитических продуктов. [c.141]

Измерения скорости теплопродукции, отнесенной к единице сухой массы, показали на различных объектах, что этот параметр непрерывно уменьшается, начиная с первых стадий развития организма. На рис. У.З изображены типичные кривые теплопродукции зародышей рыб (икры форели) и зародышей кур (целые яйца). Измерения удельной интенсивности дыхания в те же периоды эмбрионального развития обнаруживают сходные картины. Аналогичные исследования, проведенные на животных организмах и человеке, позволили получить данные по уменьшению удельной скорости продуцирования энтропии и интенсивности дыхания, аналогично результатам, характеризующим период эмбрионального развития. Сходная картина может наблюдаться не только на целых организмах, но и на изолированных органах и тканях. [c.141]

Таким образом, существующие экспериментальные материалы не противоречат положениям теории Пригожина-Виам. Однако сам по себе факт изменения удельной теплопродукции в ходе различных биологических процессов описанным [c.141]

Па этом примере видны и трудности в применении представлении термодинамики к описанию сложных систем. В самом деле, для проверки выполнения линейных соотношении Онзагера и в любом случае для вычисления скорости диссипации энергии или теплопродукции на всем протяжении развития необходимо знать характер дифференциальных уравнении, описываюш их кинетику превраш е-ний веш еств в изучаемом объекте. Однако поведение такой системы во времени определяется кинетическими закономерностями, а вычисление на основе кинетических данных термодинамических диссипативных функций мало что дает нового в отношении предсказанного поведения системы во времени по сравнению с кинетическим анализом ее динамических свойств. В этом случае вычисление скорости продуцирования энтропии может иметь значение только для оценки энергетической эффективности рассматриваемых процессов, тем более что суш ествуют трудности (У.2.20) в интерпретации данных по термогенезу сложных биологических систем, зависяш ему от степени сопряжения процессов и, следовательно, от состояния мембранных структур. [c.142]

Подробные исследования теплопродукции мышцы при изотонических укорочениях были проведены А. В. Хиллом. Измеряя количество тепла, выделяюш ееся в сокраш аюш ейся мышце дополнительно к изометрическому теплу — так называемое избыточное тепло или теплота укорочения AQ, — Хилл вначале установил, что при сокраш ениях с постоянной нагрузкой величина AQ зависит только от величины укорочения А/ [c.230]

ГИЯ частиц космических лучей также чрезвычайно мала. Тепловая продукция самой Земли (за счет идущих в ней радиоактивных процессов) должна быть равна чистому потоку энергии наружу через кору. Она составляет всего 0,02% того потока энергии, который поступает на Землю от Солнца и просто теряется в пространстве (см., например, [889]).-Таким образом, в сравнении с тепловым потоком от Солнца теплопродукция самой Земли ничтожна. [c.13]

Справедливость критерия эволюции Пригожина легко подтверждается прямым анализом кинетических систем многих обратимых химических процессов вблизи их термодинамического равновесия. Известны положительные результаты экспериментальной проверки этого критерия и в биологии, например путем исследования скорости удельной теплопродукции жиеюго организма при развитии зародыша этого организма скорость удельной теплопродукции в таком процессе резко уменьшается при приближении развивающегося организма к стадии зрелости и достигает в стационарном состоянии зрелости наименьшего значения. [c.341]

В норме поток электронов в дыхательной цепи митохондрий служит для образования АТФ, и потому разобщение этих двух процессов расоматривается как вредное явление. Но некоторые виды тканей млекопитающих, а именно бурая жИ ровая ткань, приспособились для функционирования в качестве отопителей (так называемая термогенная ткань). Такие ткани имеются, например, у новорожденных млекопитающих, а также у взрослых грызунов. Производство тепла на единицу веса за счет бурой жировой ткани может в 20 и более раз превышать производство тепла в 01бычн0Й жировой ткани. Как показали эксперименты с изолированными митохондриями жировой ткани, в обычных физиологических условиях теплопродукция регулируется посредством слабосопряженного состояния и на нее не влияют биохимические стимулы [296,. 376, 590, 591, 850, 928, 1149, 1483, 1724]. [c.225]

В рамках общего О.в. изучение энергетич. обмена у фототрофов состоит в определении энергетич. параметров фотосинтеза, у хемотрофов - в исследовании баланса между энергией, вьщеляемой при расщеплении субстратов О.в., и энергией, расходуемой на биосинтез конечных продуктов О.в., ва совершение мех. работы, а также рассеиваемой в виде тепла. В общем энергетич. обмене животных выделяют осн. об мен-миним. кол-во энергии, необходимое для поддержания жизни организма в состоянии покоя. У взрослого человека он составляет 1600-1700 ккал/сут (6700-7100 кДж/сут). Кол-во тепла, выделяемое теплокровными животными при осн. обмене, пропорционально пов-сти их тела (правило Рубнера). Более точно теплопродукция (в ккал/сут) организма животных выражается ф-лой У = = 70 (М-масса тела в кг). Данные об общем энер- [c.316]

Физиол. действие Т. многообразно. У человека и высших животных он усиливает энергетич. обмен ( в т.ч. поглощение Oj тканями, увеличение теплопродукции), влияет на рост и диффереицировку ткаией, стимулирует сердечную деятельность, повьпиает возбудимость нервной системы. У земноводных и нек-рых костистых рыб стимулирует метаморфоз. В основе механизма физиол. действия Т. лежит его взаимод. со специфич. рецепторами клеточйых ядер и регулирующее влияние на процессы синтеза РНК и белка. [c.590]

Таким образом, АцН -зависимое образование АТФ — главный, но не единственный процесс трансформации АцН в химическую работу К этому же типу энергетических превращений относятся синтез неорганического пирофосфата и перенос восстановительных эквивалентов в направлении более отрицательных редокс-потенциалов, например обратный перенос электронов в дыхательной цепи и трансгидрогеназная реакция. Зависящий от транспорт через мембрану различных веществ в сторону большей их концентрации представляет собой трансформацию энергии по типу АцН" — осмотическая работа, а вращение бактериального жгутика за счет энергии АцН+ служит примером превращения АцН — механическая работа. Образование теплоты митохондриями животных описывается превращениями типа ДцН — теплопродукция. [c.206]

Основная метаболическая функция тироидных гормонов — повышение потребления кислорода. Согласно гипотезе Эдельмана с соавторами, большая часть энергии клетки утилизируется при работе Ка+,К -АТФазной помпы. Тироидные гормоны повышают функцию этого насоса и увеличивают число единиц АТФазы. Повышение утилизации АТФ ассоциируется с повышением потребления кислорода через механизмы окислительного фосфорилирования. Повышенный обмен АТФ (образование и использование) определяет теплопродукцию. [c.402]

Теплопродукция регулируется рядом различных факторов, в частности температурой окружающей среды и гормонами. Так, тироксин, выделяемый щитовидной железой, увеличивает интенсивность метаболизма и, следовательно, выработку тепла. Этот эффект долговременный, тогда как эффекты адреналина кратковременны. Другие источники тепла включаются под действием нервньгх импульсов. Повторяющаяся стимуляция скелетной мускулатуры мотонейронами вызывает дрожь, которая может увеличить теплопродукцию почти в пять раз по сравнению с уровнем основного обмена. При дрожи различные группы мышечных волокон одной и той же мышцы сокращаются и расслабляются не одновременно, и суммарным результатом оказываются некоординированные движения. Тепловой эффект можно усилить за счет мышечной активности другого рода, например потирания рук, притоптывания и легких физических упражнений. У многих млекопитающих вокруг кровеносных сосудов грудной полости имеются участки, богатые бурой жировой тканью. Клетки этой ткани содержат многочисленные жировые ка- [c.414]

Изучение терморегуляторной активности гипоталамуса показало, что в нем имеются два различных центра терморегуляции, один из которых обеспечивает теплопродукцию, а второй — теплоотдачу. Их функции перечислены в табл. 19.1. Развернутые схемы терморегуляции приведены [c.417]

Оральная температура в конечном итоге является местным, выражением тех обш,их процессов теплопродукции и теплоотдачи, которые действуют во всем организме иными словами, она является суммарной величиной. Так как биохимическая деятельность сопровождается усилением теплопродукции, то локальные активности имеют тенденцию вызывать локальное повышение температуры. Естественно, что циркуляция крови будет способствовать сглаживанию любых ра.эличий, возникающих благодаря локальным активностям. Мышечная активность — отчасти в связи с тем, что мышцы являются преобладающей тканью, — может, однако, [c.168]

Скорость теплопродукции p/ i икры форели (I) и яиц кур (II) (по А. И. Зотипу) [c.141]

Рассмотрим теперь энергетику сокраш ения мышцы. При сокраш ении мышца обычно не только совершает работу, но и выделяет тепло (нагревается). Живая мышца даже в состоянии покоя постоянно выделяет небольшое количество тепла, связанное с обменом веш еств (теплота покоя). При возбуждении мышцы теплопродукция увеличивается. В ходе изометрического сокраш ения выделяется так называемое изометрическое тепло со скоростью примерно 0,0625 Ро "Умакс = 0,25 -Ь- Ро-Если активированная мышца укорачивается и совершает работу, тепла выделяется больше, чем при изометрическом сокраш ении. Этот эффект (эффект Фенна) противоречит вязкоупругим теориям мышечного сокраш ения, включая и широко признанную в 20-е годы полиэлектролитную теорию Хилла и Мейергофа. В таких теориях обычно предполагается, что вся энергия, используемая мышцей при со-краш ении, запасается до начала сокраш ения. В этом случае следовало бы ожидать, что при увеличении количества энергии, затрачиваемой на работу, будет уменьшаться ее количество, освобождаюш ееся в виде тепла. Как показал Фенн, этого не происходит. Чем большую работу совершает мышца, тем большим оказывается суммарное количество освобожденной энергии (теплота плюс работа). Это означает, что энергообеспечение мышцы тесно связано с работой ее сократительного аппарата. Открытие Энгельгардтом и Любимовой АТФазной активности у основного комплекса мышечных белков — актомиозина — привело к выводу о том, что для сокраш ения мышцы используется энергия, освобождаюш аяся при гидролизе АТФ актомиозином, причем процесс гидролиза тесно сопряжен с сократительным процессом. [c.230]

Заметим, что разобщение — это довольно специализированный 1механиз1м для производства тепла без превращения его в работу у теплокровных животных. Другим дополнительным источником для получения тепла служит, разумеется, мышечная дрожь [831]. Еще один очень общий и фундаментальный механизм производства тепла может состоять в стимулировании тиреоидными гормонами насоса, активно выводящего Na, что приводит к добавочному потреблению АТФ. Соответствующие эксперименты проведены на печени и мышцах крысы [913]. Увеличение работы насоса приводит к усиленной о-братной диффузии Na, однако никакой видимой работы при этом не производится. Предполагают, что ЭТОТ процесс произошел в филогенезе от направленной стимуляции мышц у низших позвоночных, а именно стимуляции для движения животного к месту с оптимальной внешней тем пературой [1798]. Тогда. можно сказать, что насос отключили от органа, который он обслуживал, и разорвалась связь между мышечной активностью и термо,регуляцией, осуществляемой с помощью поведенческих реакций. Сравнительная физиология теплопродукции в. различных группах позвоночных изложена в работах Уиттоу [1987]. [c.225]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология