2 курс / Нормальная физиология / ФИЗИОЛОГИЯ_ОБМЕНА_ВЕЩЕСТВ_И_ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ
.pdfТаким образом, температура тела гомойотермов поддерживается на характерном для них уровне благодаря тахиметаболизму, эффективной теплоизоляции тела, терморегуляции и терморегуляционному поведению. Энергетически гомойотермия стоит очень дорого. Тахиметаболизм отражает очень большие потребности в энергии гомойотермного организма. Вот почему некоторые животные вынуждены периодически отступать от принципа гомойотермии и сохранять vita minimum при температуре тела чуть выше точки замерзания (зимняя спячка).
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ПРОВЕДЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ МАЛОГО ПРАКТИКУМА ПО ФИЗИОЛОГИИ
Работа 1. Определение основного обмена по таблицам, формуле
Рида и номограмме
Задание 1. Определение основного обмена по таблицам Для работы необходимы: ростомер, весы, таблицы для определения
основного обмена.
Существуют специальные таблицы, с помощью которых по полу, возрасту, росту и массе испытуемого рассчитывают, каким в норме должен быть его основной обмен.
Ход работы
Измеряют рост испытуемого и взвешивают его. Например, испытуемым является мужчина 23 лет, ростом 172 см, массой 75 кг. Так как у мужчин основной обмен примерно на 10 % выше, чем у женщин, таблицы для мужчин и женщин разные (Приложение 2, табл. 7 и 8 соответственно). Таблицы состоят из двух частей – А и Б. В части А находят массу испытуемого и против него число (в данном примере вес ис-
пытуемого 75 кг, напротив этого значения стоит число 1098). В ча-
сти Б находят по горизонтали возраст (23 года) и по вертикали рост (172 см); на пересечении графы возраста и роста находится цифра 705. Складывают оба числа и получают 1098+705=1803. Это и будет должный основной обмен для данного испытуемого в ккал.
Задание 2. Определение отклонения основного обмена по формуле Рида и номограмме. Формула и номограмма Рида позволяют вычислить процент отклонения индивидуальной величины основного обмена от среднестатистической нормы. При этом учитывается связь между артериальным давлением, частотой пульса и продукцией тепла в орга-
61
низме. Результаты, получаемые в этом случае, хотя и не отличаются большой точностью, но при некоторых заболеваниях (например, при гиперфункции щитовидной железы) являются вполне достоверными и могут быть использованы в диагностических целях. Отклонение величины основного обмена до 10 % считается нормальным.
Для работы необходимы: тонометр, фонендоскоп, секундомер, номограмма Рида, линейка.
Ход работы
У испытуемого в положении сидя в отсутствие мышечного напряжения и в состоянии эмоционального покоя подсчитывают пульс и измеряют систолическое и диастолическое артериальное давление (по способу Н.С. Короткова) на правой руке 3 раза подряд с промежутка-
ми в 1 2 мин. Для расчета берут минимальные показатели. Расчет степени отклонения основного обмена от нормы проводят по формуле Рида:
Степень отклонения = 0,75 [частота пульса + пульсовое давле-
ние0,74] – 72
Пример расчета: пульс – 76 ударов/мин, АД – 120/80 мм рт.ст. , пульсовое давление = 120 – 80 = 40 мм рт.ст.
Степень отклонения = 0,75 [76 + (120 – 80) 0,74] –72 = 0,75
(76 + 40 0,74) 72 = 7,2 %
Для этого находят соответствующие значения пульса на левой шкале и пульсового давления на правой, а затем соединяют их прозрачной линейкой. Точка пересечения линейки со средней шкалой показывает величину отклонения основного обмена от нормы в процентах.
Для упрощения расчетов можно использовать специальную номограмму (рис. 12).
Указания к оформлению работы.
1.Укажите должную величину вашего основного обмена согласно таблице.
2.Укажите величину отклонения вашего основного обмена, полученную по формуле и номограмме. Оцените ее величину.
3.Укажите величину вашего ОО с учетом отклонения.
4.Перечислите условия, в которых должно производиться определение уровня основного обмена. Почему соблюдение этих условий необходимо?
62
Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
5. Какие факторы влияют на величину основного обмена?
Рис.12. Номограмма для расчета уровня основного обмена (по Риду)
Задачи Задача 1. У мужчины 37-летнего возраста (рост – 181см, масса – 90
кг) основной обмен, определенный по способу Крога, оказался равным 2500 ккал. Рассчитайте при помощи таблиц должный основной обмен и % отклонения от нормы (если он есть).
Задача 2. У человека исследование расхода энергии проводилось: а) после приема 200 г мяса, б) после приема 200 г картофеля. Будут ли
63
показатели расхода энергии в данном случае отражать основной обмен? Одинаковы ли уровни расхода энергии в том и другом случае?
Задача 3. Рассчитайте по таблицам должный основной обмен трех лиц мужского пола (рост 160 см, масса 50 кг) в возрасте 13, 26 и 70 лет. Найдите возрастную закономерность основного обмена.
Задача 4. Пациент на приеме у врача жалуется на сердцебиение, потливость, раздражительность, слабость и снижение массы тела. При обследовании установлено: частота сердечных сокращений составила 95 ударов в минуту, артериальное давление 130/70 мм рт. ст. Процент отклонения уровня основного обмена составил 33%, что значительно превышает норму. С чем может быть связано отклонение уровня основного обмена у данного пациента?
Работа 2. Составление пищевых рационов
В настоящее время принята теория сбалансированного питания.
Сбалансированное полноценное питание характеризуется оптималь-
ным соответствием количества и соотношений всех компонентов пищи физиологическим потребностям. В настоящее время в России приняты «Нормы физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии для различных групп населения» (МР 2.3.1.2432–08).
Энергетический обмен в различных условиях
Физическая нагрузка. Краткосрочная интенсивная нагрузка, например, спринтерский бег, требует предельно быстрого высвобождения энергии. При этом мышцы не получают достаточного количества кислорода, отсюда название «анаэробная» нагрузка. Главным способом энергообеспечения при такой нагрузке становится анаэробный гликолиз. Следствием этого является образование молочной кислоты, накопление которой приводит к ацидозу. Сдвиг рН в кислую сторону стимулирует дыхание, что обеспечивает поступление к тканям дополнительного количества кислорода, в присутствии которого часть молочной кислоты используется в реакциях аэробного гликолиза, распадаясь в конечном счете на СО2 и Н2О.
Несмотря на усиленное дыхание, по окончании нагрузки в крови остается большое количество молочной кислоты. Количество кислорода, необходимое для ее полного окисления, называется кислородным долгом. Пока этот долг полностью не ликвидирован, сохраняется ацидоз и, следовательно, усиленное дыхание.
64
Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
Основным регулятором энергетического обмена в этих условиях является адреналин, стимулирующий гликогенолиз в печени и мышцах.
Энерготраты при средней интенсивности и длительности нагрузки могут обеспечиваться аэробным гликолизом, а при длительной мало интенсивной работе – также окислением липидов (жирных кислот и кетоновых тел). При такой нагрузке доставка кислорода к тканям достаточна (это «аэробная» нагрузка, отсюда термин «аэробика»). В энергообеспечении участвуют аэробный гликолиз, а также окисление липидов, и чем интенсивнее нагрузка, тем выше доля аэробного гликолиза, и наоборот.
В регуляции энергетического обеспечения такой работы участвуют: адреналин, вызывающий мобилизацию глюкозы из печени в процессе гликогенолиза и жирных кислот из жировой ткани, стимулируя липолиз. Если нагрузка достаточно интенсивна и длительна (марафонский бег), то в регуляцию включаются глюкокортикоиды, стимулирующие глюконеогенез для обеспечения аэробного гликолиза.
Энерготраты в покое и при нагрузке низкой интенсивности, например, при сидячей работе, могут обеспечиваться окислением липидов, и поэтому стратегия энергетического обмена зависит от характера питания.
Нормальным считается питание, при котором 1) приход калорий соответствует энерготратам (не происходит ни запасания энергии, ни расходования запасов); 2) процентное соотношение калорий в виде белков, липидов и углеводов составляет 15:35:50. В этом случае энергообеспечение осуществляется за счет поступающих с пищей субстратов – на 50 % за счет окисления углеводов и на 35% - за счет окисления липидов.
Принимаемая пища должна с учетом ее усвояемости восполнять энергетические траты человека, которые определяются как сумма основного обмена, специфического динамического действия пищи и расхода энергии на выполняемую работу. Степень энергетических затрат при различной мышечной активности определяется коэффициентом физической активности (КФА), который представляет собой отношение общих энерготрат на все виды деятельности за сутки к величине основного обмена. Коэффициент 1,4 соответствует энерготратам работников, занятых умственным трудом; а также работа связанная с ходьбой/стоянием, либо ежедневная прогулка в 10 000 шагов, утренняя
65
зарядка; 1,6 – легкий физический труд, либо интенсивные занятия спортом (стабильно 1 - 3 раза в неделю + активный образ жизни); 1,9 – физический труд средней тяжести, либо занятия спортом ежедневно; 2,2 – тяжелый физический труд, либо занятия спортом 2 раза в день; 2,5 – особо тяжелый физический труд, либо подготовка к крупным соревнованиям международного уровня. Пережитое эмоциональное напряжение может вызвать в течение нескольких последующих дней повышение обмена на 11–19 %.
При составлении пищевого рациона необходимо учитывать следующие принципы.
1.Калорийность суточного рациона конкретного человека должна соответствовать его энергетическим тратам.
2.Содержание в рационе белков, жиров и углеводов должно быть не ниже минимальной потребности в них.
3.Содержание в рационе витаминов, солей, микроэлементов также должно соответствовать минимальной потребности, но быть ниже токсического уровня.
Суточная потребность:
– белки: взрослые – 1 г/кг массы (из них 30 г – животные белки), при тяжелой физической работе, при беременности и тяжелых заболеваниях – 2 г/кг, дети и пожилые люди – 1,5 г/кг;
– углеводы: взрослые – 300–500 г, дети (7–10 лет) – 220–250 г;
– жиры: 25 35 % от общего числа калорий (60–70 г, из них 10 г должны содержать незаменимые жирные кислоты).
– минеральные вещества: натрий – 1 г, калий – 3 г, кальций – 800 мг (в пожилом возрасте – 1000 мг), железо – 10 – 30 мг, фосфор – 1200 мг, магний – 400 мг, цинк – 15 мг, йод – 0,15 мг в сутки.
– витамины: С – 50–100 мг, Р – 80–100 мг, В1 – 2–3 мг, РР – 15–
25 мг, В12 – 2–5 мг, В15 – 2 мг, Н – 150–200 мг, А – 1,5 мг, D – 500
МЕ.
Наиболее оптимальным режимом питания является четырехразо-
вый прием пищи. Первый, утренний завтрак должен составлять 10 15 %, второй завтрак – 15–35 %, обед – 40–50 % и ужин – 15–20 % от общей калорийности. Продукты, богатые белком (мясо, рыба, яйца), рациональнее использовать для завтрака и обеда. На ужин следует оставлять молочно-растительные блюда. Необходимо помнить, что не вся принятая пища усваивается, т.е. всасывается из пищеварительного
66
Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
тракта и используется в организме. При смешанной пище усвояемость пищи равна в среднем 90 %.
Для работы необходимы: таблицы химического состава пищевых продуктов и их калорийности.
Ход работы
При выполнении задания необходимо соблюдать правила сбалансированного питания. Количество питательных веществ должно соответствовать возрасту, полу, антропометрическим параметрам и суточному расходу энергии, который был определен при выполнении предыдущей работы.
Пищевой рацион составляют, используя специальные таблицы, где указано процентное содержание в пищевых продуктах белков, жиров и углеводов и калорийность 100 г продукта (Приложение 3). Если количество белков, жиров и углеводов в суточном рационе не будет соответствовать норме, то следует либо уменьшить, либо увеличить количество питательных веществ.
Рекомендации к оформлению работы. Данные пищевого рациона оформить по шаблону (табл. 4):
Состав суточного рациона |
|
|
|
Таблица 4 |
||
|
|
|
|
|||
Режим |
Про- |
Вес про- |
Содержание во взятом коли- |
Калорий- |
||
питания |
дукт |
дуктов, г |
|
честве продуктов, г |
ность, ккал |
|
|
|
|
белки |
жиры |
углеводы |
|
|
|
|
|
|
|
|
1-й зав- |
|
|
|
|
|
|
трак |
|
|
|
|
|
|
2-й зав- |
|
|
|
|
|
|
трак |
|
|
|
|
|
|
Обед
Ужин
Итого:
Подсчитать, используя таблицу, количество основных витаминов и минеральных веществ в рационе (не обязательно).
Указания к оформлению работы
1.Оцените с точки зрения теории рационального питания составленный вами рацион.
2.Ответьте на вопрос: Что такое сбалансированное питание?
67
3. Перечислите принципы составления пищевого рациона.
Это важно! Покупая продукты, внимательно изучайте маркировку. Чем меньше список ингредиентов, тем меньше в продукте пищевых добавок. Продукты с чрезмерно длительным сроком хранения содержат сильнодействующе консерванты. Особенно много различных пищевых добавок в дешевых мясных консервах, чипсах и суха-
риках. Подробнее сведения о консервантах, красителях и других до-
бавках см. Приложение 4.
Проверьте себя – см. приложение 5.
Работа 3. Определение должной массы тела
При правильном питании на протяжении жизни сохраняются определенные пропорции между ростом и весом тела. Неправильно составленный рацион приводит к нарушениям обмена веществ, которые могут привести к различным заболеваниям. В том случае, если калорийность рациона не соответствует энергетическим тратам, наблюдается либо потеря массы тела, либо избыточная масса.
Задание 1. Определение идеальной массы тела.
Идеальной называют ту массу, которая статистически сочетается с наибольшей продолжительностью жизни. Таблицы для определения идеальной массы, основанные на данных обследования 5 млн. человек, разработаны компаниями страхования жизни. Величина идеальной массы зависит от размеров тела, пола и конституции.
Индекс Брока. Для вычисления должной массы (в кг) по индексу Брока используют следующую формулу:
МТ = Рост (см) – 100 (при росте до 165 см) МТ = Рост (см) – 105 (при росте 166–175 см) МТ = Рост (см) – 110 (при росте более 175 см)
В Российском научном центре профилактической медицины идеальную массу тела (МТ) рекомендуется рассчитывать по формуле:
МТ = Рост – 100 – (Рост-100)/20 – для мужчин МТ = Рост – 100 – (Рост-100)/10 – для женщин.
Задание 2. Определение отклонения массы тела от должных вели-
чин
Масса тела – генетически обусловленный фенотипический признак, и поддерживать ее на уровне выше или ниже этой величины можно только ценой непрерывных усилий. И недостаточная, и избыточная
68
Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
масса сопровождается нарушением функционального состояния сер- дечно-сосудистой системы и эндокринного аппарата.
Нормальными считаются показатели, отличающиеся от идеальных в ту или другую сторону не более, чем на 15%. Так, у лиц с широкой костью, у которых окружность запястья рабочей руки превышает 18 см (для мужчин) и 16,5 см (для женщин), нормальной считается масса тела, превышающая идеальную на 10%. Точно так же у лиц с относительно узкой грудной клеткой и слабым развитием мускулатуры нормальной может быть масса тела, величина которой на 10% ниже идеальной. Если масса тела превышает идеальную более чем на 15%, можно говорить об ожирении. При увеличении этого параметра на 15– 29% ожирение относится к 1-й степени, на 30–49% – ко 2-й, 50–90% – к 3-й, более чем на 90% – к 4-й.
Для оценки степени превышения массы над должными величинами можно использовать индекс массы тела (ИМТ, или индекс Кетеле):
ИМТ = Масса тела (кг)/Рост (м)2.
Если ИМТ < 20, то масса тела ниже нормы; ИМТ = 20–24 – масса в
норме; ИМТ = 25–29 масса превышает норму, но угроза здоровью невелика; ИМТ > 30 – ожирение (высокий риск заболевания ишемической болезнью и т.д.).
Кроме того, для определения отклонения массы тела от идеальной можно использовать номограмму (рис.13).
Нормальной считается масса в пределах 5 % от идеальной. В качестве примера приведены данные для мужчины ростом 183 см и массой 83 кг (прямая линия). Видно, что его масса превышает идеальную на
10 кг, т.е. на 13 %
Другим простым показателем для оценки массы является отношение обхватов талии и бедер, так как наиболее опасным для здоровья является накопление жира в области поясницы. Талию обмеряют, расслабив живот, а бедра – в самой широкой части. Если это отношение больше 0,85 у мужчин и больше 0,95 у женщин, то опасность для здоровья существует.
69
Рис. 13. Номограмма для определения степени упитанности для взрослых (по Тевсу)
Задание 3. Определение содержания жира в организме
Масса человека зависит, главным образом, от содержания воды, содержания жира и мышечной массы. В среднем на долю внеклеточной воды приходится примерно 15 %, на долю жира – 16 %, а на долю мышц – 43 %. Все три показателя (особенно относительная доля жира) могут значительно варьировать. Отклонение от любого показателя со-
70
Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/