Ответы на задачи по теме «обмен веществ и энергии»

1. Для дыхательного коэффициента, равного 1, калорический эквивалент кислорода -5,047 ккал. За час количество поглощенного кислорода составляет 18 л. За это время энерготраты составят 91 ккал.

2. Количество поглощенного кислорода в минуту равно 5% от 10 л, т.е. 0,5 л. Выделено углекислоты 4% от 10 л, т.е. 0,4. ДК = 0,8. Калорический эквивалент кисло рода для этого ДК = 4,8 ккал. Значит, суточные энергетические траты равны 0,5 л * 60 * 24 * 4,8 = 3456 ккал.

3. Для женщин должный основной обмен за 1 час равен произведению площади тела в метрах на 36 ккал. Площадь тела определяется по номограмме (см. Практикум Асратяна). В данном случае должный основной обмен равен 1126 ккал. Основ ной обмен у испытуемой повышен на 42%.

4. Для определения должного основного обмена у мужчин необходимо площадь тела помножить на 40 ккал и на 24 часа. В нашем случае это 2100 ккал. С учетом 15% допустимых колебаний основной обмен соответствует должному.

5. Дыхательный коэффициент становится меньше 0,7 в период восстановления после интенсивной мышечной работы, когда часть углекислоты тканей связывается бикарбонатами, которые освобождается при окислении молочной кислоты и, в результате до легких доходит меньше углекислого газа, чем образуется в тканях.

6. Дыхательный коэффициент становится больше единицы сразу после интенсивной работы, когда в легких выделяется не только углекислота, образующаяся в тканях, но и углекислый газ, вытесняемый молочной кислотой из бикарбонатов крови.

7. При ДК = 1 калорический эквивалент кислорода равен 5,047 ккал. Значит, организм тратт 1,510 ккал в минуту.

8. Один грамм азота соответствует 6,25 г. белка. В данном случае в организме разрушилось 75 г белка.

9. Суточная потребность в питательных веществах зависит от уровня энергетических трат. В данном случае пищевой рацион не соответствует даже самым низким энерго затратам взрослого человека (1 группа - белка 100-100 г, жира 90-100 г, углеводов - 420-450 г).

10. При составлении пищевых рационов кроме соответствия калорийности пищи суточным затратам энергии необходимо учитывать: суточную потребность в питательных веществах; оптимальное соотношение продуктов растительного и животного происхождения; степень усвоения пищи; содержание витаминов, минеральных слей, микроэлементов; разнообразие блюд и их органолептические свойства; состояние организма человека; оптимальное суточное распределение пищевых продуктов.

Рекомендации по учебно-исследовательской работе студентов (УИРС):

Темы рефератов:

1. Распространение заболеваний желудочно-кишечного тракта и образ жизни.

2. Влияние вредных привычек на изменение функций пищеварительной системы.

3. Возрастные особенности пищеварения и питания.

4. Физиологические основы голода и насыщения.

5. Влияние жевательной резинки на секрецию и защитные свойства слюны.

6. Как питаться правильно?

7. Актуально ли применение диет, для снижения массы тела?

8. Что же делать, чтобы снизить вес?

9. Изменение основного обмена от функционального состояния систем организма.

10. Особенности обмена энергии у детей в различные возрастные периоды.

Вопросы для самоконтроля уровня знаний

1. Что называют обменом веществ?

2. Дайте определение понятию "питание".

3. Что называют ассимиляцией и анаболизмом?

4. Что называют диссимиляцией (катаболизмом)?

5. Какое значение для организма имеет пища? Что называют питательными веществами? Перечислите их.

6. Перечислите конечные продукты гидролиза белков, жиров и углеводов в пищеварительном тракте и при распаде их в процессе катаболизма в клетках организма.

7. Что называют усвояемостью питательных веществ, чему она равна в процентах?

8. Как определяют приход питательных веществ в организм (принцип)?

9. В чем состоит пластическая роль белка?

10. Пластическая или энергетическая функция белка в организме является главной? Почему?

11. Что называют азотистым равновесием? Как оно изменится при увеличении содержания белка в пище?

12. Что понимают под положительным азотистым балансом? В каких случаях он наблюдается?

13. Что понимают под отрицательным азотистым балансом? В каких случаях он наблюдается?

14. Что называют белковым минимумом, чему он равен в условиях покоя?

15. Что такое белковый оптимум, чему он равен?

16. Какие изменения в состоянии организма развиваются при недостаточном поступлении белков? Какой процент от общего количества белков в пищевом рационе должны составлять животные белки?

17. Какие белки и почему называют неполноценными? Животные или растительные белки считаются полноценными для организма, почему?

18. Какова роль печени в обмене белков?

19. Какова роль жиров в организме?

20. В чем заключается пластическая роль жиров?

21. В чем заключается защитная функция жиров?

22. От чего зависит биологическая ценность жиров, поступающих в организм?

23. Какие жирные кислоты и почему являются незаменимыми?

24. Каково должно быть соотношение в пищевом рационе жиров животного и растительного происхождения? Какая часть энерготрат организма (в процентах) должна покрываться за счет жиров?

25. Какую функцию выполняют углеводы в организме? Какова роль целлюлозы (клетчатки)?

26. В чем заключается пластическая роль углеводов?

27. Как изменяется состояние организма при недостатке и резком снижении глюкозы в крови?

28. Какие изменения наступают в организме при избыточном поступлении углеводов?

30. Укажите количество глюкозы, содержащейся в плазме крови. В каком виде и где депонируются углеводы? Как влияет инсулин на депонирование углеводов?

31. Каким главным требованиям должен отвечать пищевой рацион?

32. В каком количестве и в каком соотношении должны содержаться белки, жиры и углеводы в пищевом рационе взрослого человека (усредненный вариант)?

33 Перечислите функции (значение) воды в организме.

34. Какие основные микроэлементы необходимы человеку?

35. Как наиболее целесообразно распределить в процентах пищевой рацион при четырехразовом питании?

36. Назовите основные методы определения количества энергии в навеске продукта.

37. Что называют физическим и физиологическим калорическими коэффициентами питательного вещества?

38. Сколько тепла освобождается при сгорании в калориметре 1 г белков, жиров и углеводов?

39. Сколько тепла освобождается при окислении в организме 1 г белков, 1 г жиров и 1 г углеводов?

40. Объясните причину различия физического и физиологического калорических коэффициентов для белков. В каком случае он больше?

41. Как рассчитать приход энергии в организм с пищей?

42. На чем основан принцип непрямой (косвенной) калориметрии?

43. Какие коэффициенты используются для расчета расхода энергии методом непрямой калориметрии?

44. Что называют дыхательным коэффициентом?

45. От чего зависит величина дыхательного коэффициента?

46 Чему равен дыхательный коэффициент при окислении в организме до конечных продуктов белков, жиров и углеводов?

47. К какой величине приближается дыхательный коэффициент у человека в начале интенсивной физической работы? Почему?

48 Почему в первые минуты после интенсивной и длительной физической работы дыхательный коэффициент у человека больше единицы?

49. Что называют калорическим эквивалентом кислорода?

50. Чему равен калорический эквивалент кислорода при окислении в организме (в процессе диссимиляции) белков, жиров и углеводов?

51. Что называют основным обменом?

52. На какие процессы расходуется энергия основного обмена в организме?

53. Какие факторы определяют величину должного (среднестатистического) основного обмена здорового человека?

54. Чему равна величина основного обмена у мужчин и женщин в сутки, а также в расчете на 1 кг массы в сутки?

55. Что называют рабочим обменом?

56. Перечислите факторы, повышающие расход энергии организмом. Что называют специфически-динамическим действием пищи?

57. На сколько процентов увеличивается расход энергии организмом после приема белковой и смешанной пищи, жиров и углеводов?

Эталоны ответов:

1. Совокупность процессов поступления веществ в организм, использования их организмом в процессах анаболизма и катаболизма и выделения продуктов распада в окружающую среду.

2. Совокупность процессов поступления пищевых веществ в желудочно-кишечный тракт, их переваривания и всасывания продуктов гидролиза в кровь.

3. Ассимиляция – совокупность процессов, обеспечивающих поступление веществ в организм и использование их для синтеза клеточных структур и секретов клеток. Анаболизм – заключительная часть ассимиляции, совокупность внутриклеточных процессов, обеспечивающих синтез структур и секретов клеток организма.

4. Совокупность процессов распада клеточных структур и соединений с освобождением энергии, необходимой для деятельности всех органов и систем организма и синтеза структур и секретов клеток.

5. Пища – источник пластического и энергетического материала. Питательные вещества – органические и неорганические вещества пищевых продуктов, необходимые для синтеза клеточных структур и покрытия энерготрат (продукты гидролиза белков, жиров и углеводов, а также – вода, минеральные соли и витамины).

6. При гидролизе – аминокислоты, моносахариды, жирные кислоты, глицерол, нуклеотиды; в процессе катаболизма – вода, аммиак и углекислый газ.

7. Долю питательных веществ, поступивших из пищеварительного тракта во внутреннюю среду организма. Около 90%.

8. С помощью физико-химических методик или по таблицам определяют содержание белков, жиров и углеводов в пищевых продуктах и вычитают из этого количества 10%, т. е. количество веществ, не усвоенных в желудочно-кишечном тракте (потери с калом).

9. Белки являются структурным элементом различных компонентов клетки, основой многих биологически активных веществ, необходимы для регенерации тканей, роста и обновления клеток организма.

10. Пластическая, т. к. из всех питательных веществ только белки являются источником незаменимых аминокислот, без которых не могут синтезироваться белки организма.

11. Состояние азотистого обмена, при котором количество поступившего в организм азота равно количеству азота, выводимого с мочой. Равновесие вскоре установится на новом, более высоком уровне.

12. Состояние азотистого обмена, при котором количество поступившего в организм азота больше выводимого с мочой. В период роста организма, после голодания, при беременности, при физической ренировке, сопровождающейся ростом мышечной массы, при выздоровлении после истощающей болезни.

13. Состояние азотистого баланса, при котором количество поступившего в организм азота меньше выводимого с мочой. При голодании, при недостатке количества или биологической ценности белка пищи, при истощающих заболеваниях, в старости.

14. Минимальное количество белка пищи, при котором возможно поддержание азотистого равновесия. Около 40 г белка в сутки.

15. Количество белка пищи, которое полностью обеспечивает потребности организма, хорошее самочувствие, высокую работоспособность, достаточную сопротивляемость неблагоприятным воздействиям на организм. Около 90 г в сутки, но не менее 1 г/кг массы в сутки.

16. Снижение умственной и физической работоспособности, недостаточность защитных функций организма, могут развиваться отеки и атрофия мышц. 55 – 60%.

17. Белки, не содержащие хотя бы одной незаменимой аминокислоты, т. к. это ведет к нарушению синтеза белков. Животные белки, т. к. они по аминокислотному составу ближе к белкам человека и содержат полный набор незаменимых аминокислот.

18. В печени происходит синтез заменимых аминокислот, синтез белков плазмы крови и др. белков, образование мочевины, мочевой кислоты, креатина и других азотосодержащих соединений.

19. Энергетическая, пластическая, защитная.

20. Из жиров образуются элементы клеточных структур, ряд биологически активных веществ, например, гормоны, простагландины, витамины А и Д.

21. Предохраняют кожу от высыхания и от действия воды, защищают организм от механических воздействий, от переохлаждения.

22. От наличия в жирах заменимых и, особенно, незаменимых жирных кислот, от соотношения жиров животного и растительного происхождения, содержания витаминов А, Д, Е.

23. Линолевая и линоленовая кислоты, т. к. они не синтезируются в организме человека из других органических соединений.

24. Оптимальный вариант – 70% животных жиров, 30% – растительных. Около 30%.

25. Преимущественно энергетическую, а также пластическую. Клетчатка улучшает двигательную и секреторную функции желудочно-кишечного тракта, способствует выведению из организма холестерина пищи.

26. Углеводы входят в состав нуклеиновых кислот (ДНК, РНК), ряда коферментов (НАД, НАДФ, флавопротеинов), некоторых гормонов, ферментов, витаминов; являются структурным элементом клеточных мембран, разных структур соединительной ткани; из углеводов синтезируются незаменимые амино- и жирные кислоты.

27. Возникает чувство голода, снижается умственная и физическая работоспособность. При выраженном уменьшении глюкозы в крови – потеря сознания и судороги (гипогликемическая кома).

28. Развивается ожирение, что способствует развитию атеросклероза (фактор риска развития сердечно-сосудистых заболеваний и их осложнений);избыточное потребление глюкозы может способствовать развитию аллергических состояний.

30. 4,4 – 6,7 ммоль/л, т. е. 80 – 120 мг%. Депонируются в печени и мышцах в виде гликогена. Увеличивает.

31. Обеспечивать пластические и энергетические потребности организма с учетом возраста, пола, антропометрических данных (рост, масса), трудовой деятельности, климатических условий.

32. Белки – 90 г, жиры – около 110 г, углеводы – 410 г в сутки. В соотношении 1:1, 2:4, 6.

33 Определяет структуру многих макромолекул, участвует в обеспечении химических реакций и выделении продуктов обмена, в процессах терморегуляции, определяет реологические свойства крови.

34. Медь, цинк, фтор, йод, кобальт, бор, железо.

35. Завтрак – 25%, второй завтрак – 15%, обед – 45%, ужин – 15%.

36. Физическая калориметрия; физико-химические методики определения количества питательных веществ в навеске с последующим расчетом содержащейся в ней энергии; по таблицам.

37. Количество тепла, освобождаемое при сгорании 1 г вещества в калориметре и в организме соответственно.

38. 1г белков – 5, 85 ккал, 1г жиров – 9, 3 ккал, 1г углеводов – 4, 1 ккал.

39. 1 г белков – 4, 1 ккал, 1 г жиров – 9, 3 ккал, 1 г углеводов – 4, 1 ккал.

40. В калориметре (физический коэффициент) белок распадается до конечных продуктов – СО2, Н2О и NН3 c освобождением всей заключенной в них энергии. В организме (физиологический коэффициент) белки распадаются до СО2, Н2О, мочевины и др. веществ белкового обмена, которые содержат энергию и выводятся с мочой.

41. Определяют содержание белков, жиров и углеводов в продуктах питания, умножают их количество на соответствующие физиологические калорические коэффициенты, суммируют и из суммы вычитают 10%, что не усваивается в пищеварительном тракте (потери с калом).

42. На расчете количества выделившейся энергии по данным газообмена (поглощенный О2 и выделившийся СО2 за сутки).

43. Дыхательный коэффициент и калорический эквивалент кислорода.

44. Отношение объема выделенного организмом углекислого газа к объему потребленного за это же время кислорода.

45. От соотношения белков, жиров и углеводов, окисляющихся в организме.

46 При окислении белков – 0,8, жиров – 0,7, углеводов – 1, 0.

47. К единице, потому что источником энергии в этом случае являются преимущественно углеводы.

48. Потому что СО2 выделяется больше, чем потребляется О2, так как молочная кислота, накопившаяся в мышцах, поступает в кровь и вытесняет СО2 из бикарбонатов.

49. Количество тепла, освобождаемое организмом при потреблении 1л О2.

50. Для белков – 4, 48 ккал, для жиров – 4, 69 ккал, для углеводов – 5, 05 ккал

51. Минимальный расход энергии, обеспечивающий гомеостазис в стандартных условиях: при бодрствовании, максимальном мышечном и эмоциональном покое, натощак (12 – 16 часов без еды), при температуре комфорта (18 – 20С).

52. На обеспечение жизнедеятельности всех органов и тканей организма, клеточный синтез, на поддержание температуры тела.

53. Пол, возраст, рост и масса тела (вес).

54. У мужчин 1500 – 1700 ккал, или 21 – 24 ккал/кг/сутки. У женщин примерно на 10% меньше этой величины.

55. Совокупность основного обмена и дополнительного расхода энергии, обеспечивающих жизнедеятельность организма в различных условиях.

56. Физическая и умственная нагрузка, эмоциональное напряжение, изменение температуры и других условий окружающей среды, специфически-динамическое действие пищи (увеличение расхода энергии после приема пищи).

57. После приема белковой пищи – на 20 – 30%, смешанной пищи – на 10 – 12%.

Занятие № 22. Физиология терморегуляции.

Вопросы для обсуждения на занятии:

1. Структурная организация системы терморегуляции. Физиологическая роль ее элементов.

2. Понятие о гомойотермии, пойкилотермии и гетеротермии. Температура тела, как важная константа гомеостаза. Значение изотермии для организма. Температурная «схема» тела.

3. Механизмы теплопродукции и теплоотдачи: а) механизмы химической терморегуляции, б) механизмы физической терморегуляции.

4. Механизмы терморегуляции. Понятие о центре терморегуляции. Влияние гуморальных факторов на терморегуляцию.

5. Гипертермия. Тепловой и солнечный удары. Лихорадка. Ее положительное и отрицательное влияние на функции организма.

6. Гипотермия, ее применение в медицине.

7. Функциональная система, поддерживающая оптимальную для метаболизма температуру крови.

8. Участие ротовой полости в терморегуляции.

9. Температура зуба, ее значимость в выработке врачебной тактики.

10. Устойчивость структур зуба и прилежащих тканей к нагреванию.