Исследование состояния обмена веществ человека по анализу индекса массы тела.

Проведення роботи: Визначення енерговитрат за умов фізичного навантаження проводиться аналогічно, як і у спокої. Винятком є те, що визначення проводиться після фізичного навантаження (підняття вантажу або присідання з вантажем).

Умови задачі: У видихуваному повітрі вміст О₂ складає 16,5%, а СО₂ - 4%. ХОД = 12л. При цьому виконана робота (підняття вантажу вагою 6 кг, відстань – 1,5 м. Кількість рухів за 1хв.- 30 разів). Примітка: при виділенні 1ккал виконується робота у 427 кг/м.

Оформлення результатів та їх оцінка: отримані результати занотувати в протокол, порівняти з належними та зробити висновок.

Визначення основного обміну за допомогою мета-тестів (метод неповного газового обміну):

Мета-тест дозволяє визначити рівень основного обміну за показником поглиненого за одиницю часу кисню. Мета-тест становить замкнуту циркулярну систему, що складається з спірометра, поглинача СО₂ (посудина з натронним вапном) та клапанної коробки з краном підключення досліджуваного. Спірометр точно реагує на зміну об’єму у системі приладу при переході дихального повітря із системи у легені та навпаки. Переміщення колокола спірометра, відповідно до обсягу дихання, фіксується чорнилами на папері.

Видихуване дослідженим повітря через видихувальний клапан направляється у поглинач вуглецевої кислоти (натронне вапно), де звільнюється від СО₂ та водяних парів, надходить під колокол спірометра та змішується там з повітрям (або киснем), якщо система до того була заповнена О₂. Обсяг циркуляційної системи приладу у процесі досліду зменшується на обсяг поглиненого досліджуваним О₂. Ця зміна обсягу фіксується писчиком у вигляді спадної кривої дихальних рухів (спірограмі).

Слід пам’ятати, що досліджуваний повинен лежати на кушетці у зручній для нього позі з загубником у роті, якій з’єднаний за допомогою двох резинових шлангів з апаратом. Ніс затиснутий спеціальним затискачем. По мірі того, як поглинається О2, об’єм мішка зменшується, що реєструється на стрічці у вигляді кривої дихальних рухів, яка сходить донизу. Запис ведеться на окремих аркушах паперу з швидкістю кімографа 25 мм /хв. Паралельно проходить поглинання СО₂. Дослід продовжується 3-5 хв. Отримана спірограма служить для підрахування обсягу поглинутого кисню та визначення основного обміну. Після визначення кількості поглинутого за 1 хв. кисню, підраховують його потребу за добу:

Розрахунок об’єму вжитого О₂ проводиться наступним чином. Проводиться пряма, яка з’єднує більшість нижніх точок кривої. З вершини лінії ординат, де початок спірограми, спускається перпендикуляр на лінію абсцис. Утворився трикутник, де є два катети та гіпотенуза. Нас цікавить той катет, який утворився в результаті зменшення О₂ у резервуарі за рахунок поглинання його організмом. Цей катет трикутника і буде відображати в лінійному вимірянні величину поглинення О₂ за потрібний відрізок часу.

Приблизний розрахунок: припустимо, що за допомогою трикутника ми визначили, що за 5 хвилин досліду, або в клініці у хворого поглинений 1 л О_2. Так як ціна приладу дорівнює зміщенню кривої на 20 мл за лінією ординат, за цей час поглинуто 1л О_2. Звідси, за годину 1л 12л О_2, за добу –12 л х 24 = 288 л кисню.

Для визначення величини основного обміну, обсяг поглинутого за добу кисню помножують на калориметричний коефіцієнт кисню, який в умовах основного обміну дорівнює 4,8 ккал ( при ДК змішаної їжі = 0,85 - див. у додатку). Отримана цифра вкаже величину фактичного основного обміну (ФОО) у ккал. В клініці ФОО визначається по спірограмі й розрахунок ведеться за формулою: ФОО = К трикутника х 40 х 0,9 х7, де К – катет трикутника в мм, 40 – кількість О₂ в мл при зміщенні писчика на 1 мл ( якщо ціна приладу 25 мм за умов поглинення 1 л О₂ ) х 1000 мл / 25 = 40 мл. 0,9 – стандарт (стандартні умови – сухий стан газу, 0^оС, тиск 760 мм.рт.ст. 7- число постійних одиниць).

Наприклад: за 1 хв. писчик змістився на 6 мм, так як К трикутника = 6 мм, звідси 6 х 40 = 240 мл/хв. Знайдений об’єм поглиненого О₂ приводимо до нормальних умов, тобто даємо поправку на температуру в апараті та барометричний тиск, а саме – 240 мл/хв. х 0,9 = 216 мл/хв поглиненого О₂. Отримавши приведений О_2, помножуємо його на 7 = 216мл/хв. х 7 = 1512 ккал (тобто отримуємо ФОО). Беручи до уваги, що під час окислення 1 л О₂ виділяється 4,865 ккал за умов ДК = 0,85 (за Окуневим), то в нашому випадку за 1 хв. не поглинено не 1л О_2, а 0,216 л О₂, тому 4,865 ккал – 1л О₂, х ккал – 0,216 О_2, де Х = 1,05 ккал * 1440 (хв. за добу) = 1512 ккал.Визначивши ФОО за допомогою приладу “Метатест-1”, або “Метатест – 2”, тепер необхідно встановити, чи відповідає він нормі. Для цього необхідно визначити у цієї людини НОО (належний основний обмін) за таблицями Гарріса та Бенедикта (див. у додатку).

Дослідження основного обміну проводять за умов відносного спокою (лежачи, натщесерце, як правило після прийому їжі потрібно пройти не менше 16 годин, після нічного сну, при температурі комфорту (18-20⁰С). Такі умови важко створити в учбовій лабораторії. Тому, отримані в наших умовах цифри, можуть трохи відрізнятися від величин, які відповідають дійсному рівню основного обміну.

Визначення відсотка відхилення основного обміну (за допомогою метатесту-1)

Дані попередньої роботи використовуються для визначення відсотка відхилення обміну за допомогою розрахункової лінійки, що додається до метатесту-1.

Розрахункова лінійка має три передні шкали. За допомогою верхньої приводять результати досліду до нормальних умов (ХВЛ- хвилинна вентиляція легень, ЖЕЛ- життєва ємність легень, м- маса тіла в кг), теж саме і на середній частині, тільки для жінок. На нижній враховуються споживання О₂ за хв., ХОД- хвилинний обсяг дихання, основний обмін- ккал/сут. Також є дані статі, віку, ваги та зросту. Таким чином, за допомогою лінійки можна визначити основний обмін, а на зворотному боці, за тими ж показниками, відсоток відхилення основного обміну від норми.

Визначення належної величини основного обміну за допомогою таблиць Гарріса та Бенедикта (див. додаток).

За таблицею А (по вазі) необхідно знайти свою вагу в кг та відповідний до цієї ваги нормальний покажчик основного обміну в ккал. До цього табличного показника додають відповідне число у таблиці Б (за зростом та вагою), яке знаходять таким чином: відшукують свій зріст у см та вік. У місці перетинання ліній, які йдуть від цих показників і знаходиться необхідне число, яке додають до числа, знайденого за таблицею А. Сума цих чисел і буде шуканою величиною належного основного обміну за добу. Належний основний обмін (НОО) береться за 100 %. ФОО - Х, де Х = ФОО х 100/НОО. Нормою вважається ФОО: середній вік ± 10%, діти та люди похилого віку ± 15%.

Визначення належної величини основного обміну за площею поверхні тіла

По номограмі, відповідно зросту у см та ваги у кг, визначають поверхню тіла. Для визначення належного основного обміну поверхню тіла у см² помножують, враховуючи вік та стать на стандарт основного обміну на 1см² за годину, котрий потім помножують на 24 години.

Розрахування відсоткового відхилення основного обміну за формулами та номограмами.

А) Формула Ріда дає можливість розрахувати відсоток відхилення основного обміну від норми. Ця формула базується на тому, що існує зв’язок між артеріальним тиском, частотою пульсу та продукцією тепла в організмі. Відомо, що розрахування основного обміну за допомогою формул завжди дає тільки приблизні результати, але при деяких захворюваннях вони є повністю достовірними та ці формули часто застосовуються у клініках. Відхилення до 10% вважається у межах норми. Тричі у проміжках часу 1-2 хв. проводять підрахунок пульсу та артеріального тиску. Знаходять середні величини, а потім визначають відсоток відхилення по формулі: 0,75 х (частота пульсу (ЧП) + (пульсовий тиск (ПТ) х 0,74) – 72. Наприклад: пульс – 90 уд/хв, АТ –130/70 мм.рт.ст. Тоді відсоток відхилення основного обміну дорівнює 0,75 х (ПТ х 0,74) + 90) – 72 = 0,75 х (90 + 44,4) - 72 = 0,75 х 134,4 - 72 = 100,8 - 72 = 28,8 %. Для зпрощення розрахунків по формулі Ріда існує спеціальна номограма (див.додаток). З’єднавши прямою лінією крапки, відповідні частоті пульсу та пульсовому тиску, знаходимо у точці перетину цієї прямої зі середньою шкалою величину відхилення основного обміну у процентах.

Б) Формула Брейтмана: ¾ П + ½ ПТ –74

В) Формула Джеля: П + ПТ -111, де П - частота пульсу,ПТ – пульсовий тиск.

Примітка: формули придатні при порушенні функції щитовидної залози легкої та середньої важкості. При тяжких формах захворювання результати значно відстають від величин основного обміну, отриманих газоаналітичним способом.

Розрахунок основного обміну за допомогою формул не проводиться у хворих з тяжкими серцево-судинними розладами, мерехтливою аритмією, пароксізмальною тахікардією, недостатністю клапанів аорти та печінковими ускладненнями.

ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ РІВНЯ ЗНАНЬ:

1. Дихальний коефіцієнт -це:

A. Відношення об’єму видихуваного СО₂ до об’єму вдихуваного О₂

B. Відношення кількості поглинутого О₂ до кількості виділеного СО₂

C. Відношення кількості виділеного СО₂ до об’єму поглинутого О₂

D. Відношення об’єму вдихуваного О₂ до об’єму видихуваного СО₂

E. Відношення кількості вдихуваного О₂ до кількості поглинутого О₂

2. Дихальний коефіцієнт може бути більше 1:

A. У перші 5 хвилин після закінченн фізичного навантаження

B. За 1 годину після фізичного навантаження

C. При стресі

D. При голодувані

E. За умов сахарного діабету

3. Методом непрямої калоріметрії встановлено, що основний обмін досліджуваного на 45% нижче належного. Порушення діяльності якої ендокринної залози можливо припустити?

A. Гіпоталамус

B. Гіпофіз

C. Підшлункова залоза

D. Щитовидна залоза

E. Статеві гормони.

4. Виділення організмом 1 г азоту відповідає розпаду в організмі такої кількості білка:

A. 5,25 г

B. 5,75 г

C. 6,00 г

D. 6,25 г

E. 6,50

5. Для дорослої людини масою 70 кг білковий мінімум складає:

A. 25 г білка на добу

B. 40 г білка на добу

C. 52 г білка на добу

D. 75 г білка на добу

E. 100 г білка на добу

6. Фактичний основний обмін визначають:

A. За кількістю поглинутого кисню

B. За площею поверхні тіла

C. За таблицями Гарріса та Бенедикта

D. За формулами Ріда, Джейля, Брейтмана

E. За формулою Дрейера

7. Для дорослої людини у нормі середнє значення показника основного обміну складає:

A. 0,5 ккал/кг/год

B. 1 ккал/кг/год

C. 2 ккал/кг/год

D. 5 ккал/кг/год

E. 10 ккал/кг/год

8. Методом непрямої калориметрії встановлено, що основний обмін досліджуваного на 45% нижче належного. Порушення діяльності якої ендокринної залози можливо припустити?

A. Гіпоталамус

B. Гіпофіз

C. Підшлункова залоза

D. Щитовидна залоза

E. Статеві гормони

9. Виділення організмом 1 г азоту відповідає розпаду в організмі такої кількості білка:

A. 5,25 г

B. 5,75 г

C. 6,00 г

D. 6,25 г

E. 6,50 г

10. Коефіцієнт зношування білка Рубнера дорівнює:

A. 0,014-0,028 г азоту на 1кг маси тіла.

B. 0,014-0,050г азоту на 1 кг маси тіла.

C. 0,028-0,065г азоту на 1 кг маси тіла.

D. 0,028-0,075 г азоту на 1 кг маси тіла.

E. 0,050-0,075 г азоту на 1 кг маси тіла

Відповіді: 1-С. 2-А. 3-D. 4-D. 5-C. 6-A. 7-A. 8-D. 9-D. 10-D.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ УРОВНЯ знаний по программе «Крок»

1. Який гормон стимулює синтез білків у печінці?

A. Альдостерон

B. Калцитонін

C. Кортизол

D. Соматотропний гормон

E. Тестостерон

2. Який гормон стимулює синтез жирів

A. Адреналін

B. Тироксин

C. Глюкокортикоїди

D. Глюкагон

E. Інсулін

3. Соматотропний гормон аденогіпофіза здійснює:

A. Анаболічну дію на обмін жирів та білків

B. Катаболічну дію на обмін жирів та білків

C. Анаболічну дію на обмін жирів та катаболічну на обмін вуглеводів

D. Катаболічну дію на обмін вуглеводів та анаболічну на обмін білків

E. Анаболічну дію на обмін білків та катаболічну на обмін жирів

4. Жінка С., 36 років звернулася зі скаргами на ожиріння та підвищену набряклість на фоні строгої дієти. Об’єктивно виявлено: гіперглікемія, гіпернатріємія, гіперстенурія. Які ендогенні порушення можна припустити?

A. Гіпофункція щитоподібної залози

B. Гіперфункція кори наднирників

C. Гіперфункція яєчників

D. Гіпофункція щитоподібної залози

E. Гіпофункція пара щитоподібних залоз

5. Похідне метаболізму вуглеводів яке не синтезується в організмі:

A. Фолієва кислота

B. Аскорбінова кислота

C. Ціанкобаламін

D. Біотин

E. Рибоксін

:

6. Центральні глюкорецептори розташовані в:

A. Передньому гіпоталамусі

B. Задньому гіпоталамусі

C. Мості

D. Мозжечку

E. Корі великих півкуль

7. Сприяє утилізації глюкози клітинами:

A. Глюкагон

B. Адреналін

C. Інсулін

D. Тироксін

E. Соматотропнй гормон

8. Зменшення концентрації глюкози в крові приводить до посилення секреції:

A. Ацетілхоліна

B. Гістаміна

C. Адреналіна

D. Серотоніна

E. Дофаміна

9. У прийомне відділення поступив хворий зі скаргами на прискорення серцебиття, слабкість та тремор м’язів, запаморочення, посилене потовідділення. З анамнезу відомо, що протягом 10 років страждає цукровим діабетом, регулярно приймає гіпоглікемічні препарти. Хворму була зроблена ін’єкція:

A. Інсуліна

B. Розчину глюкози

C. Хлориду натрію

D. Сульфату магнія

10. Похідне метаболізму вуглеводів яке не синтезується в організмі:

A. Фолієва кислота

B. Аскорбінова кислота

C. Ціанкобаламін

D. Біотін

E. Рибоксін

Ответы: 1.D, 2.E, 3.A, 4.B, 5.A, 6.А, 7.C, 8.C, 9.B, 10.A.

Ситуационные задачи:

.

31. Человек в сутки употребил с пищей такое количество питательных веществ, в котором содержалось 5000 ккал. Рассчитайте, сколько ка­лорий получил организм? Объясните, уменьшается ли калорическая ценность питательных веществ в процессе пищеварения? Ответ: По закону Гесса энергетический итог химической реакции не зависит от промежуточных путей превращения вещества, поэто­му калорическая ценность питательных веществ в процессе пище­варения не уменьшается. Однако организм получит калорий не­сколько меньше, так как усвояемость питательных веществ не равна 100 %. При смешанной пище усваивается лишь 85 - 90 % при­нятых веществ, значит организм получит примерно 2550 ккал.

32. Известно, что интенсивность метаболизма у тюленей и китов в два раза выше, чем у наземных животных с такими же размерами тела. Объясните, в чем физиологический смысл этого? Ответ: Значение метаболизма прежде всего в том, что он доставляет энергию, необходимую для протекания всех жизненных процессов. Но у гомойотермных животных метаболизм обеспечивает и выработку тепла, что позволяет поддерживать постоянную температуру тела. Киты и тюлени живут в холодной воде. Чтобы компенсировать увеличенные теплопотери, им приходится вырабатывать дополнительные количества тепла, что и достигается усилением метаболизма.

33. Объясните, целесообразно ли в жаркую погоду питаться мясом? Ответ: Белковая пища в силу специфически-динамического действия на 30 % повышает уровень обмена. В жару это может привести к дополнительному перегреванию организма.

34. Объясните, почему, несмотря на одинаковое содержание воды в различных органах, процент воды во всем теле у женщин и мужчин разный? Ответ: у женщин обычно имеется больше жировой ткани. А жир содержит очень мало воды. Поэтому, чем больше жира входит в состав тела, тем меньше процентное содержание воды в целом организме.

35. Объясните, как изменится величина ДК после длительной гипервентиляции? Ответ: При гипервентиляции количество углекислого газа в крови снижается. Это приводит к нарушению равновесия в бикарбонатной буферной системе и освобождению из бикарбонатов некоторого количества углекислого газа, который выводится из организма. После прекращения гипервентиляции образующаяся в организме углекислота связывается с бикарбонатами (занимает «освободившееся место»). Поэтому в выдыхаемый воздух переходит меньше СО₂ и величина ДК, которая рассчитывается по отношению количества выделенного углекислого газа к количеству поглощенного кислорода, оказывается ниже нормальной (вплоть до 0,4).

36. Двум испытуемым предлагают физиологическое соревнование. В течение определенного времени они оба будут дышать со строго одинаковой частотой и глубиной. У одного определяют общее количество воздуха, которое он вдохнул, у другого – количество воздуха, которое он выдохнул. Победит тот, чей показатель окажется больше. Какой вариант Вы выбрали бы для себя, участвуя в таком соревновании? Объясните, почему? В каком случае соревнование всегда заканчивалось бы вничью? Ответ: в обычных условиях количество выделенного углекислого газа всегда меньше количества поглощенного кислорода., т.е. показатель ДК меньше 1. Поэтому для победы нужно выбирать вдыхаемый воздух. А ничья получится, если бы удалось создать такую искусственную ситуацию, когда в организме окислялись бы только углеводы и ДК стал равным единице.

37. Перенести в дыхание!!!!! Объясните, как доказать, что количество выдыхаемого воздуха меньше, чем вдыхаемого, если нет возможности измерить эти величины? Ответ: в данном случае необходимо измерить концентрацию азота во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе, концентрация которого не изменяется в ходе газообмена. Поэтому, изменения концентрации этого газа будут зависеть только от общего количества воздуха. Его концентрация в пробе выдыхаемого воздуха всегда выше, чем в такой же пробе вдыхаемого. Значит общий объем выдыхаемого воздуха меньше вдыхаемого.

38. Рассчитайте количество выделившейся энергии, если за время опыта окислялись только углеводы, и при этом выделилось 6 литров СО₂. Ответ: Если окислялись углеводы, то ДК равен 1. Следовательно, количество поглощенного кислорода тоже 6 л. Калорический эквивалент кислорода при ДК равном единице составляет 5,05 ккал. Умножим эту величину на 6 и получим 30,3 ккал.

39. В ранних калориметрических опытах использовались ледяные калориметры. Они представляли собой двустенную камеру, пространство между стенками которой заполнялось льдом. В камеру помещали экспериментальное животное. В зависимости от количества выделенного тепла таяла определенная часть льда, что и учитывалось при последующих расчетах. Имеются следующие материалы – медь, железо, никель, стекло, опилки, гранит. Объясните, какой материал Вы предложите для изготовления наружной и внутренней стенок калориметра? Ответ: Внутренние стенки должны очень хорошо проводить тепло, чтобы быстро передавать его льду. Наружные же стенки, наоборот, должны быть возможно менее теплопроводными, чтобы изолировать лед от воздействия внешней температуры. По таблицам найдем – для внутренних стенок – медь, для наружных – опилки между стеклами.

40. Насыщенный влагой воздух при температуре тела содержит ровно вдвое больше водяных паров, чем насыщенный воздух при комнатной температуре. Исходя из этого, предположите, что происходит с выдыхаемым воздухом в дыхательных путях животных, обитающих в пустыне? Ответ: В обычных условиях выдыхаемый воздух в дыхательных путях максимально насыщается влагой, что является опасным для жизни организма в условиях пустыни. Поэтому у животных, обитающих в пустыне, воздух значительно охлаждается в дыхательных путях и уносит с собой меньшее количество воды.

41. У животного при помощи соответствующих таблиц определили с достаточной точностью вес различных органов. Затем провели эксперимент с полным голоданием, после которого животное погибло. Двум студентам поручили определить степень истощения голодавшего животного по изменению веса его органов. Каждый студент взял для исследования по два органа. Затем один сообщил, что истощение было очень значительным, а другой, напротив, – очень незначительным. Объясните, возможны ли такие расхождения? Ответ: При смертельном голодании вес наиболее жизненно важных органов - сердца и мозга уменьшается всего на 2-4 %. В то же время мышцы и печень теряют 55 – 30 % своей массы.

42. Объясните, почему во время физической нагрузки и сразу после нее дыхательный коэффициент больше 1? Ответ: При физической нагрузке возрастает образование недоокисленных метаболитов за счет образующегося кислородного долга. Кислородный долг остается еще несколько минут после прекращения нагрузки и погашается постепенно за счет усиленной доставки кислорода при учащенной работе сердца и дыхания. Поэтому в этих условиях показатель дыхательного коэффициента может быть больше 1.

43. На испытуемом поставлено два опыта в идентичных условиях с определением расхода энергии методом непрямой калориметрии. В одном опыте учитывался дыхательный коэффициент, в другом – нет. Объясните, насколько велики будут различия данных, полученных в каждом из опытов? Ответ: Одно и то же количество кислорода дает разное количество энергии в зависимости от того, на окисление каких веществ было израсходовано данное количество кислорода. А именно об этом и говорит величина ДК. Однако, различия калорического эквивалента кислорода даже для крайних значений ДК не очень велики, соответственно 4,70-5,05. Поэтому если условно принять величину ДК за 0,85, то различия полученных в двух опытах данных не превысят 3-4%.

44. Объясните, как доказать, что в процессе лечения заболевания щитовидной железы произошло улучшение ее состояния? Ответ: Для этого нужно проследить за показателями, которые отражают работу железы, например, величина основного обмена, интенсивность поглощения меченого йода, определение в крови концентрации тиреотропного гормона, трииодтиронина и тироксина.

45. По способу Дугласа — Холдена определено, что испытуе­мый за 5 минут выдохнул 35 л воздуха. Его газовый состав — 17,0 % кислорода и 3,53 % углекислого газа. Рассчитайте суточные траты энергии. Ответ: На каждые 100 мл воздуха, прошедшие через легкие, по­глощено организмом 4 мл кислорода и выделено 3,5 мл углекисло­ты. Следовательно, ДК равен 0,87. По таблице (см. приложение) находим калорический эквивалент кисло­рода при данном ДК он равен 4,88 ккал. Если за 5 минут испы­туемый выдохнул 35 л воздуха, из которого потребил 4 % кислоро­да, значит за 5 минут потреблено 1,4 л кислорода, за сутки 1,4 л х 12 х 24. На каждый литр приходится 4,88 ккал. Значит, энергети­ческие суточные траты равны 1,4 л х 12 х 24 х 4,88 = 1967 кка

46. Рассчитайте объем кислорода, поглощенного в 1 мин, если МОД равен 6 л. Во вдыхаемом воздухе содержится 20,93 % кисло­рода, в выдыхаемом 16,93%.Ответ: Из каждых 100 мл воздуха поглощено 4 мл кислорода. Зна­чит, в минуту из 6 л поглощено 240 мл.

47. Рассчитайте ДК, если испытуемый поглощает в минуту 0,4 л кислорода и выделяет 0,36 л углекислого газа. Ответ: Дыхательный коэффициент равен отношению количества выделенного углекислого газа к поглощенному кислороду в едини­цу времени. В данном случае ДК = 0,9.

48. Рассчитайте расход энергии за час, если испытуемый по­глощает в минуту 0,3 л кислорода, а дыхательный коэффициент равен 1. Ответ: Для дыхательного коэффициента, равного 1, калорический эквивалент кислорода 5,047 ккал. За час количество поглощенно­го кислорода составляет 18 л. За это время энергозатраты составят 91 ккал

49. Рассчитайте энергетические затраты у испытуемого, если но данным непрямой калориметрии установлено, что МОД 10 л, состав вдыхаемого воздуха: 21 % О₂ и 0,03 % СО₂, состав выдыхаемого воздуха: 16 % О₂ и 4,03 % СО₂.Ответ: Количество поглощенного О₂ в минуту равно 5 % от 10 л, т. е. 0,5 л. Выделено СО₂ 4 % от 10 л, т. е. 0,4. ДК = 0,8. Калорический эквивалент О₂ для этого ДК = 4,8 ккал. Значит, суточные энергетические траты равны 0,5 л х 60 х 24 х 4,8 = 3456 ккал.

50. У женщины ростом 150 см и весом 60 кг основной обмен ока­зался равным 1600 ккал. Определите, соответствует ли это норме. Ответ: Для женщин должный основной обмен за 1 час равен про­изведению площади тела в метрах на 36 ккал. Площадь тела опре­деляется по номограмме (см. приложение). В дан­ном случае должный основной обмен равен 1126 ккал. Основной обмен у испытуемой повышен на 42 %.

51. У больного мужчины ростом 180 см и весом 100 кг основ­ной обмен равен 1900 ккал. Соответствует ли норме эта величина, если поверхность тела равна 2,18 м²? Ответ: Для определения должного основного обмена у мужчин необходимо площадь тела умножить на 40 ккал и на 24 часа. В нашем случае это 2100 ккал. С учетом 15 % допустимых колеба­ний основной обмен соответствует должному.

52. Может ли ДК быть меньше 0,7? Если да, то в каком случае? Ответ: 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.

53. В каком случае у человека ДК может быть больше 1? Объясните, по­чему? Ответ: 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.

54. Испытуемый поглощает за 1 минуту 300 мл кислорода. ДК равен 1. Рассчитайте, сколько калорий за минуту тратит организм? Ответ: При ДК = 1 калорический эквивалент кислорода равен 5,047 ккал. Значит, организм тратт 1,510 ккал в минуту

55. С мочой выделилось в сутки 12 г азота. Рассчитайте, сколько белка риспалось в организме? Один грамм азота соответствует 6,25 г. белка. В данном случае в организме разрушилось 75 г белка.

56. Взрослый человек принял в сутки 70 г белка, 300 г угле­водов, 100 г жиров. Объясните, соответствует ли это суточной потребности человека в питательных веществах? Ответ: Суточная потребность в питательных веществах зависит от уровня энергетических трат. В данном случае пищевой рацион не соответствует даже самым низким энергозатратам взрослого человека (1 группа: белка 100—100 г, жира 90—100 г, углеводов 420—450 г).

57. Какие условия необходимо учитывать при составлении пищевых рационов, кроме соответствия калорийности пищи суточ­ным затратам энергии? Ответ: При составлении пищевых рационов кроме соответствия калорийности пищи суточным затратам энергии необходимо учитывать: суточную потребность в питательных веществах; опти мальное соотношение продуктов растительного и животного про­исхождения; степень усвоения пищи; содержание витаминов, ми­неральных слей, микроэлементов; разнообразие блюд и их органо-лептические свойства; состояние организма человека, оптимальное суточное распределение пищевых продуктов.

58. Объясните, соответствуют ли указанные показатели основного обмена возрасту ребенка. Если нет, то укажите соответствующие: в возрасте 1 недели основной обмен составляет 56 - 40 ккал/кг, в 1,5 года - 38-42 ккал/кг, в возрасте 7 лет - 32-35 ккал/кг, в 12 лет - 40-45 ккал/кг. Ответ: Не соответствуют. в возрасте 1 недели основной обмен составляет 38-42 ккал/кг, в 1,5 года - 56-40 ккал/кг, в возрасте 7 лет - 40-45 ккал/кг, в 12 лет - 32-35 ккал/кг.

59. У одного из обследуемых после приема пищи обмен энергии увеличился на 0,5 %, у второго - на 10 %. В каком случае исследование проведено у взрослого, в каком^: - у ребенка? Ответ: Результаты первого исследования принадлежат ребенку, так как специфически динамическое действие пищи у детей проявляется слабо.

60. Объясните, в каком из указанных вариантов общего обмена, значения показателей расхода энергии свойственны ребенку? Расход энергии за сутки в состоянии покоя принят за 100/%. Вариант А: обмен веществ 60%, рост и отложение вещесив 15%, специфически динамическое действие пищи 0,5%, работа мышц (тонус) 15%, потери тепла с экскрементами 9,5%. Вариант В: обмен веществ 60%, рост и отложение вещесив 1%, специфически динамическое действие пищи 10%, работа мышц (тонус) 25%, потери тепла с экскрементами 5%. Ответ: Показатели обмена варианта А соответствуют возрасту ребенка.

61. У новорожденного ребенка суточная потребность белках составляет 3 - 4 г на 1 кг веса. Объясните, сколько в сутки должен получать белка здоровый новорожденный? Ответ: Здоровый новорожденный должен получать в сутки 12 - 16 г белка.

62. Дети в возрасте от 1 до 3 лет потребляют в сутки 10-15 г углеводов на 1 кг веса. Достаточно ли углеводов в рационе двухлетнего ребенка весом 9 кг, если за день он съел их 60г? Ответ: Суточная потребность в углеводах ребенка весом 9 кг двухлетнем возрасте 90 - 135 г. В данном случае он принял мал. углеводов.

63. В пищевом рационе детей 75 % жиров должны быти животного происхождения. Рассчитайте, сколько граммов растительных жиров в сутки должен получить 10-летний ребенок весом 25 кг, если всех жиров с сутки он съедает 2-3 г на 1 кг веса? Ответ: Жиров растительного происхождения в сутки десятилетний ребенок должен получить 25% от общего количества потребляемых жиров, что составляет 12,5-18,8 г на его массу.

64. Ребенок одного года выпивает в сутки 800 мл воды, пятилетний - на 50 % больше.Рассчитайте, какое количество воды в сутки получил пятилетний ребенок в расчете на 1 кг, если он весит 8 кг? Ответ: 150мл.

65. Вычислите количество выделившейся энергии, если за время опыта окислялись только углеводы, и при этом выделилось 6 литров СО₂.Ответ:Если окислялись углеводы, значит ДК = 1. Следователь­но, количество поглощенного кислорода равно количеству выде­ленного углекислого газа. Калорический эквивалент при ДК = 1 составляет 5,05 ккал. Значит, 5,5 х 6 = 30,3 ккал

66. Как изменится величина ДК при быстром ожирении, на­пример, при откармливании гусей? Ответ: При ожирении часть жира образуется из углеводов. Хотя в молекулах углеводов больше кислорода, чем в молекулах жира, этот избыточный кислород не высвобождается и не может участво­вать в окислительных реакциях. В то же время в процессе превра­щения углеводов в жиры образуется много углекислого газа. В ре­зультате величина ДК возрастает до 1,5 - 1,7.

67. Молодой человек, имеющий смешанный характер питания, при со­отношении по массе белков, жиров и углеводов в его пищевом рационе 1:1:4, выполнил интенсивную физическую работу: в течение двух часов посадил в саду 10 яблоневых деревьев. Объясните: 1) Как изменятся энергозатраты данного человека при выполнении физической работы по сравнению с его уровнем энергозатрат в состоянии покоя? 2) Чему равен усредненный дыхательный коэффициент данного человека в состоянии покоя? 3) Как дыхательный коэффициент из­менится: во время физической работы; сразу после физической работы; в течение первого часа после физической работы? Ответы: 1) Энергозатраты при выполнении физической нагрузки повы­сятся на величину рабочей прибавки. КПД называется соотно­шение энергозатрат на совершение внешней работы к энергоза­тратам всей работы, выраженной в процентах. КПД организма изменяется в пределах от 16 до 25 %, в среднем составляет 20 %. При совершении физической работы значительные энергоза­траты осуществляются в связи с отдачей тепла в окружающую среду. 2) Дыхательный коэффициент при смешанном питании в состоя­нии покоя в среднем составляет 0,85—0,90. 3) Во время физической работы дыхательный коэффициент повышается до 1 (основным источником энергии являются углеводы), сразу после физиче­ской работы дыхательный коэффициент резко повышается и может превысить 1, затем в течение первого часа после физиче­ской работы дыхательный коэффициент снижается до величин; меньших исходного уровня, после чего восстанавливается. Из-за кислородного долга, формирующегося во время физической ра­боты, недоокисленные продукты (молочная кислота) поступают в кровь и вытесняют углекислоту из бикарбонатов, присоединяя основания, поэтому сразу после физической работы С0₂ выде­ляется больше, чем образуется. В дальнейшем молочная кислота убывает из крови, высвобождая основания, которые связывают углекислую кислоту, вновь образуя бикарбонаты, что лежит в основе снижения величины дыхательного коэффициента в те­чение первого часа после работы

68. У испытуемого во время физической нагрузки методом непрямой калориметрии определяют уровень энергозатрат. Известно, что ды­хательный коэффициент у испытуемого составляет 0,98. Объясните: 1) Какие питательные вещества окисляются у испытуемого в дан­ный момент в организме? 2) Можно ли рассчитать энергозатраты по объему выделенного СО,. По какому показателю рассчитывать предпочтительнее: по объ­ему поглощенного 0₂ или по объему выделенного С0₂? 3) Перечислите методы калориметрии. Ответы: 1) Так как дыхательный коэффициент практически равен 1, значит, в организме испытуемого в данный момент преимущественно окисляются углеводы. 2) По объему выделенного С0₂ энергозатраты рассчитать можно, однако его выделение не всегда точно отражает уровень мета­болизма; также вследствие большей зависимости этого газа от факторов внешней среды (температуры, влажности, давления) предпочтительнее рассчитывать энергозатраты по объему по­глощенного 0₂. 3) Калориметрия бывает прямая и непрямая. Непрямая калориме­трия бывает с полным и неполным газовым анализом, методом открытой или закрытой систем.

69. Для нормальной жизнедеятельности человека необходим полноцен­ный пищевой рацион. Суточные энергозатраты обследуемого пациента составили 2700 ккал. В состав его пищевого рациона входит 120 г бел­ков, ПО г жиров и 360 г углеводов. Количество азота мочи за сутки у пациента составило 19 г. Объясните: 1) Восполняет ли данный пищевой рацион суточные энергозатраты пациента? 2) Оцените азотистый баланс пациента? 3) Каковы принципы составления пищевого рациона? 4) Что играет немаловажную роль для сбалансированного питания? Ответы: 1) Данный пищевой рацион восполняет суточные энергозатраты с учетом усвояемости пищи при смешанном питании: 2991 ккал при энергозатратах 2700 ккал. 2) Усвоение 120 г белка дает 19,2 г азота; следовательно, имеется азотистое равновесие. 3) Основными принципами при составлении пищевого рациона являются: - пищевой рацион должен восполнять энергозатраты челове­ка с учетом усвояемости пищи, для смешанного пищевого рациона усвояемость составляет около 90 %; таким образом, калораж пищевого рациона должен превышать энергозатраты человека на 10 %; - соотношение по массе белков, жиров и углеводов должно со­ставлять 1:1:4. При этом 30 % белков должны быть биологически полно­ценными, т.е. животного происхождения; 30% жиров должно быть растительного происхождения; в составе поступающих углеводов обязательно наличие клетчатки; объем поступающей жидкости до 2-2,5л; распределение калоража пищевого рациона в течение дня должно быть следующим: 60 % в первую половину дня, 40 % во вторую половину дня; предпочтительным является четырехразовое питание с рас­пределением калоража пищевого рациона следующим об­разом: завтрак 25 %, обед 35 %, полдник 25 %, ужин 15 % 3) Основными физическими принципами при составлении сбалан­сированного пищевого рациона являются: соответствие калорийности пищевого рациона с учетом усво­яемости пищи энергетическим затратам данного человека; содержание в рационе белков, жиров и углеводов должно со­ответствовать потребностям в них и составлять 1:1:4, при этом 30% белков должно быть животного происхождения, 30% жиров – растительного; содержание в рационе витаминов, солей и микроэлементов должно соответствовать потребностям в них; содержание в рационе витаминов, солей и микроэлементов должно быть ниже токсического уровня; жидкости должно быть 2-2,5 л. Пища должна соответствовать национальным традициям. 4) Для сбалансированного питания большое значение имеет пра­вильное приготовление пищи: например, при нагревании некото­рые витамины разрушаются.

70. Пациент, пришедший на прием к врачу, жалуется на сердцебиение, потливость, раздражительность, слабость и снижение массы тела. При обследовании пациента частота сердечных сокращений составила 95ударов в минуту, артериальное давление - 130 и 70мм рт. ст. Про­цент отклонения уровня основного обмена данного пациента составил 33 %, что значительно превышает норму. Объясните: 1) С чем может быть связано отклонение уровня основного обмена от нормы у данного пациента? 2) В каких условиях должно производиться измерение уровня основного обмена у человека? 3) Какие факторы определяют уровень основного обмена? Ответы: 1) Увеличение уровня основного обмена с учетом жалоб пациента свидетельствует о повышенном уровне тиреоидных гормонов 2) Изменение уровня основного обмена у человека должно осу­ществляться в стандартных условиях: состояние физического (положение лежа, с расслабленной мускулатурой) и психоэ­моционального покоя; натощак (через 12 - 16 ч после приема пищи, белки исключаются за 2 - 3 суток); при комфортной температуре окружающей среды (для легко одетого человека комфортной температурой является 26 °С); состояние бодр­ствования. 3) Уровень основного обмена определяют: пол, возраст, рост, масса тела человека.

71. Человек, проживавший в условиях средней полосы, переехал на по­стоянное место жительства на Север. Объясните: 1) Изменится ли у данного человека уровень основного обмена? 2) Какие факторы приводят к отклонению показателя энергозатрат от величины основного обмена? 3) Чему равна средняя величина основного обмена в сутки у муж­чины и у женщины одинакового возраста, роста и массы тела? Ответы: 1) При переезде человека из условий средней полосы на постоянное место жительства на Север уровень основного обмена у него по­высится, так как у него повысится теплоотдача, что приведет к увеличению теплопродукции. 2) При выполнении физической работы энергозатраты повышаются на величину рабочей прибавки: чем тяжелее физическая работа, тем больше величина рабочей прибавки. Уровень энергетическо­го обмена повышается при изменении температуры окружающей среды, а также после приема пищи, т.е. в результате специфиче­ски-динамического действия пищи. Белковая пища повышает уровень обмена до 30 %, а углеводы и жиры до 10 %. Во время сна энергозатраты снижаются по сравнению с уровнем основ­ного обмена на 10 %. Интенсивность энергозатрат определяется функциональным состоянием центральной нервной системы, а также активностью желез внутренней секреции (щитовидной железы, гипофиза, половых желез). 3) Средняя величина основного обмена у мужчины 35 лет, средне­го роста (165 см) и со средней массой тела (70 кг) составляет 1700 ккал/сутки или 1 ккал на 1 кг массы тела в час, а у женщины того же возраста, роста и массы тела средняя величина основного обмена на 10 % ниже.

72. Питательные вещества могут окисляться в организме человека, а также в калориметрической бомбе Бертло. При сжигании в калори­метре 1 г белка выделяется 5,6 ккал тепла, а в организме — 4,1 ккал. Объясните: 1) Почему физические и физиологические калорические коэффи­циенты для белков отличаются? 2) Охарактеризуйте физические и физиологические коэффициенты для жиров и углеводов.3) На окисление 1 г какого питательного вещества расходуется наи­большее количество кислорода? Ответы: 1) Калорическим, или тепловым, коэффициентом называется ко­личество тепла, освобождаемое при сгорании 1 г питательного вещества. 2) Количество тепла, выделенного при окислении, не зависит от пути, каким идет реакция, и определяется только ис­ходными веществами и конечными продуктами. Физический калорический коэффициент белков больше физио­логического, так как сгорание в калориметре идет до конечных продуктов СО₂, Н₂О и NH₃, а при окислении в организме образуются мочевина, мочевая кислота, креатин, т.е. вещества, которые обладают достаточно высокой теплотворной способ­ностью. 3) Физический и физиологический коэффициенты жиров равны и составляют 9,3 ккал тепла. Физический и физиологический ко­эффициенты углеводов равны и составляют 4,1 ккал. Окисление жиров и углеводов в калориметре и в организме идет до конца с образованием конечных продуктов: С0₂ и Н₂0. На окисление 1 г жиров расходуется наибольшее количество кис­лорода.

73. Человек является служащим канцелярии, и его энергозатраты со­ставляют 3000 ккал в сутки. Его пищевой рацион является смешан­ным. В отпускной период он стал плотничать, причем его мышечная масса стала увеличиваться. Объясните: 1) Какова должна быть калорийность пищевого рациона данного служащего в период работы в канцелярии? 2) Необходимо ли ему изменить калорийность пищевого рациона в отпускной период? 3) Охарактеризуйте азотистый баланс данного человека. Ответы: 1) В период работы в канцелярии энергетическая ценность пищево­го рациона с учетом усвояемости пищи при смешанном питании (90 %) должна составлять 3300 ккал. 2) В отпускной период энергетическую ценность пищевого рациона необходимо повысить пропорционально тяжести физической нагрузки. 3) Сначала — азотистое равновесие, а затем - положительный азо­тистый баланс.

ответы к Ситуационным задачам: (см выше)