Физиология Обмен энергии. Питание.

I. Тема: Определение основного обмена методом непрямой калориметрии. Пищевые рационы.

II. Количество учебных часов – по плану.

III. Актуальность темы: Обмен веществ и энергии является основным свойством живой материи. При окислении питательных веществ образуется энергия, которая необходима для деятельности всех систем и органов, и является показателем основного и рабочего обмена. Основной обмен определяется методами прямой и непрямой калориметрии. Знание этих показателей и методов их определения необходимо врачам.

IV. Цель занятия:

Студент должен знать:

1. Методы определения основного обмена.

2. Дыхательный коэффициент, его величину.

3. Калориметрический эквивалент кислорода и питательных веществ.

4. Физиологические нормы питательных веществ.

5. Методику составления суточного пищевого рациона.

Студент должен уметь:

1. Определять основной обмен по данным. Оксиспирография.

2. Рассчитывать должный основной обмен по таблицам.

3. Составлять суточный пищевой рацион.

V. Вопросы для самоподготовки:

1. Что называется основным обменом? Его величина.

2. Методы определения основного обмена (прямая и непрямая калориметрия).

3. Дыхательный коэффициент и его величина.

4. Калорический коэффициент кислорода.

5. Виды питательных веществ и их калорийность.

6. Физиологические нормы питательных веществ.

7. Понятие о сбалансированном питании.

8. Функциональная система, обеспечивающая постоянство уровня питательных веществ в крови.
   
   

VI. Информационно-дидактический блок:

Работа 1. Определение основного обмена методом оксиспирографии.

Цель работы: определить основной обмен методом оксиспирографии.

Необходимо для работы: оксиспирограф, резиновые стерильные загубники, спирт, вата.

Оксиспирограф представляет собой диагностический прибор, предназначенный для изучения газообмена в организме человека (для определения количества кислорода, поглощенного за единицу времени). Прибор имеет замкнутую систему дыхания, состоящую из резинового сильфона, который заполняется кислородом, сухого поглотителя углекислого газа и клапанной коробки.

Уравновешенный сильфон реагирует на изменение объема кислорода при переходе воздуха из прибора в легкие и обратно. Выдыхаемый воздух направляется через поглотитель СО_2­ обратно в сильфон. Постепенно объем О₂ уменьшается, и крышка сильфона перемещается вниз. Все колебания крышки передаются через лентопротяжный механизм, скорость движения которого 50 мм/мин.

Проведение работы. Испытуемый берет в рот загубник, нос защипывается зажимом. На глубине вдоха кран переводится в положение "прибор", соединяя таким образом испытуемого с замкнутой системой дыхания. На бумажной ленте регистрируется кривая оксиспирограммы. Она является исходной для расчета основного обмена.

Оценка оксиспирограммы и расчета основного обмена

---

Для расчета основного обмена в протоколе отмечают барометрическое давление и температуру газовой смеси во время исследования.

П отребление кислорода за 1 минуту определяется по наклону оксиспирограммы. Известно, что при потреблении одного литра кислорода крышка сильфона опускается на 25 мм (значит, каждые 5 мм высоты наклона

спирограммы соответствует 200 мл поглощенного кислорода). Лента за 15 сек передвигается на

10 мм.

Найденный объем поглощенного кислорода приводят к нормальным условиям (Т^о = 0^о и Р – 760 мм рт.ст.), используя таблицу О₂ t сек

Рис 5. Оксиспирограмма

поправочных коэффициентов. Калорический эквивалент одного литра кислорода берут равным 4,863 ккал (что соответствует дыхательному коэффициенту 0,85 при приеме смешанной пищи).

Составляют пропорцию:

1000 мл О₂ - 4,863 ккал

V мм - X ккал

найденный объем V О₂ (приведенный к нормальным условиям) – X ккал

отсюда X = 4,863 х V О_2­ (обмен энергии за 1 минуту).

1000

Основной обмен за сутки равен: Х х 1440(мин).

Работа 2. Расчет должного основного обмена по таблицам Гарриса и Бенедикта.

Цель работы: определить должный основной обмен у студента.

Необходимо для работы: таблицы Гарриса и Бенедикта.

Проведение работы. Таблицы составлены отдельно для мужчин и для женщин. Каждая таблица состоит из двух частей – А и Б.

В части А указана масса тела человека в кг и соответствующее этой массе количество килокалорий (ккал). В части Б на строке по вертикали указан рост в см, на верхней строке по горизонтали – возраст. На пересечении строк дано соответствующее данному росту и возрасту ккал. Сумма этих чисел (А и Б) и составляет должную величину основного обмена за сутки (в ккал).

Работа 3. Составление пищевых рационов.

Цель работы: научиться составлять суточный рацион.

Рациональное питание – средство поддержания жизни, роста и развития, здоровья и высокой работоспособности. Нерациональное питание приводит к нарушению обмена и расстройству функционального состояния систем организма, особенно пищеварительной, сердечно-сосудистой и центральной нервной системы. Отрицательные последствия нерационального питания в наибольшей степени проявляются в крайних возрастных группах населения – у детей и пожилых людей, а также во всех возрастных категориях при малой подвижности и недостаточной мышечной нагрузке.

При составлении пищевого рациона человека следует придерживаться следующих правил:

1. Калорийность пищевого рациона должна соответствовать суточному расходу энергии. Энергетические затраты организма зависят от многих факторов: возраста, пола, роста, веса, температуры окружающей среды, рода пищи, вида и интенсивности выполняемой работы.

При организации питания различных групп населения руководствуются официальными рекомендациями, разработанными Институтом питания АМН и утвержденными Министерством здравоохранения СССР.

---

Физиологическая потребность в питательных веществах взрослого человека обусловлена интенсивностью труда, что зависит от вида выполняемой работы, психической напряженности во время выполнения трудового процесса, отдельных его операций и других особенностей. В связи с этим все трудоспособное население разделено на пять профессиональных групп в зависимости от энергетических затрат.

1-группа – 2200-2800 ккал. К этой группе относятся работники преимущественно умственного труда, не занятые физическим трудом: руководители предприятий и организаций; инженерно-технические работники; медицинские работники (кроме врачей-хирургов, медсестер, санитарок); педагоги; воспитатели; работники науки и литературы; печати; учета; делопроизводители и т.п.

2-группа – 2300-3000 ккал. Это работники, занятые легким физическим трудом: инженерно-технические работники, труд которых связан с некоторыми физическими усилиями; работники, занятые на автоматизированных производствах; агрономы; зоотехники; медсестры; санитарки; тренеры и т.п.

3-группа – 2500-3200 ккал. В эту группу включены работники среднего по тяжести труда: станочники, наладчики, врачи-хирурги; текстильщики; работники пищевой промышленности; водители различного вида транспорта; железнодорожники; полиграфисты.

4-группа – 2900-3700 ккал. Это работники тяжелого физического труда: строительные рабочие; сельскохозяйственные рабочие и механизаторы; горнорабочие; работники нефтяной и газовой промышленности; деревообработчики; плотники.

5-группа – 3900-4300 ккал. В эту группу включены работники тяжелого физического труда: шахтеры; сталевары, вальщики леса, каменщики, бетонщики, землекопы, грузчики.

2. Необходимо учитывать физиологические нормы питания, т.е. суточную потребность в белках, жирах и углеводах. Институт питания рекомендует следующие нормы питания (таблица 1).

3. Основным элементом рационального питания является сбалансированность. При сбалансированном питании предусматриваются оптимальные количественные и качественные соотношения основных пищевых и биологически активных веществ – белков, жиров, углеводов, витаминов и минеральных элементов. Принятое соотношение белков, жиров и углеводов – 1:1:4.

Наилучшим режимом питания является четырехразовый 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 белки. Наряду с этим в пищевой рацион должны входить витамины, минеральные соли и вода.

Таблица 1.

Рекомендуемое потребление белков, жиров и углеводов
для взрослого трудоспособного населения по различным группам интенсивности труда.

Группа интенсивности труда	Возрастная группа	Потребность в питательных веществах, г
		Мужчины			Женщины
		Белки	Жиры	Углеводы	Белки	Жиры	Углеводы
1	18-29	91	103	373	78	88	324
	30-39	88	99	365	75	84	310
	40-59	83	93	344	72	81	297
2	18-29	90	110	398	77	93	351
	30-39	87	106	412	74	90	337
	40-59	82	101	412	70	86	323
3	18-29	96	117	420	81	99	371
	30-39	93	114	440	78	95	358
	40-59	88	108	406	75	92	344
4	18-29	102	136	518	87	116	441
	30-39	99	132	504	84	112	427
	40-59	95	126	483	80	106	406
5	18-29	118	128	602	-	-	-
	30-39	113	135	574	-	-	-
	40-59	107	143	546	-	-	-

---

Необходимо для работы: таблицы химического состава пищевых продуктов и их калорийности.

Проведение работы. Перед тем, как приступить к составлению пищевого рациона, нужно определить, к какой профессиональной группе относятся лица, для которых этот рацион составляется, установить энергетические затраты и физиологические нормы питания группы (для студентов одной группы).

Чертят в тетради таблицу, состоящую из следующих граф: 1-меню; 2-название продукта; 3-количество продукта в граммах; 4-состав пищи; 5-калории.

Меню	Название продукта	Кол-во продукта, г	Состав пищи, г			Ккал
			Белки	Жиры	углеводы
1 завтрак
2 завтрак
Обед
Ужин
Общее кол-во

Заполнив таблицу, студенты должны подсчитать:

1. Общую калорийность пищевого рациона за сутки;

2. Калорийность завтрака, обеда, ужина.

3. Рассчитать, сколько белков, жиров и углеводов входит в данный рацион;

4. Определить соотношение белков, жиров и углеводов в суточном рационе;

5. Сопоставить полученные данные с рекомендуемыми нормами;

6. Внести при необходимости коррективы.

VII. Содержание занятия:

Студенты самостоятельно выполняют –

1. Расчет основного обмена по полученным данным - оксиспирограмме.

2. Расчет должного основного обмена по таблицам.

3. Составление суточного пищевого рациона студента-медика.

Работа студентов с преподавателем –

Контроль исходного уровня знаний студентов проводится устно по вопросам для самоподготовки.

Демонстрация метода оксиспирографии.

Контроль заключительного уровня знаний студентов проводится по тестам и ситуационным задачам.

Обмен веществ и энергии у детей

Особенности обмена веществ

Возрастные особенности обмена веществ и энергии у детей обусловлены тем, что у детей преобладает синтез высокомолекулярных соединений (анаболический процесс ассимиляции) над их расщеплением (катаболическими процессами дессимиляции). В частности, для растущих организмов характерен положительный белковый баланс, т.е. в организм ребенка с пищей поступает белка больше, чем выводится продуктов белкового обмена, следовательно, часть белка остается в растущем организме, т.е. в организме ребенка имеет место ретенция белка. Белок в организме не депонируется, следовательно, он используется для роста и образования клеток. Из сказанного следует, что для детей характерна повышенная потребность в белках, а также в углеводах, жирах, минеральных веществах, витаминах.

Особенностью организма детей и подростков является малая скорость мобилизации внутренних углеводных ресурсов организма. Этим объясняется тот факт, что при выполнении физических упражнений у детей и подростков снижается уровень сахара крови, тогда как у взрослых выполнение тех же упражнений ведет к его повышению.

---

Потребность в воде на 1 кг массы тела наибольшая у новорожденных (150-200 мл на кг ). При грудном вскармливании высокая потребность воды полностью удовлетворяется грудным молоком. У грудных детей 120-130, в возрасте 1 года 20-100, а в 12-13 лет воды на / кг массы требуется 40-50 мл (как у взрослого).

Для нормального развития скелета детей очень важно оптимальное соотношение между концентрацией солей Са и Р: в дошкольном возрасте оно составляет 1:1, в 8-10 лет- 1:1,5, у подростков- 1:2.

При гипо- или авитаминозе Д понижается активность фосфатазы и уменьшается отложение в костях фосфорнокислых солей кальция, развивается рахит.

Дети с пищей получают меньше солей К и Na, чем взрослые, и меньше их выделяют. Депо Na и Cl является кожа, у ребенка депонирование почти отсутствует.

Железо входит в состав Hb-а (86 %). В молоке Fe мало, оно черпается из запасов его в печени ребенка. Поэтому большое значение имеет раннее введение пищи, содержащей железо (соки, овощи), что предотвращает развитие анемии.

Для нормального развития ребенка необходимо поступление с пищей микроэлементов- меди, цинка, кобальта, марганца, магния, брома, фтора и др. Грудной ребенок получает их с молоком матери, баланс их у ребенка положительный.

Особенности обмена энергии

Величина основного обмена (о.о.) у детей больше, чем у взрослых. Это обусловлено:

1. Интенсивностью роста, напряженностью процессов синтеза;

2. Свойствами самых молодых тканей, которые обладают более интенсивным метаболизмом по сравнению с тканями взрослого;

3. Относительно большей поверхностью тела у детей.

Для новорожденных характерен более низкий обмен (о.о-38-42 ккал/кг в сутки, 1,5- 4,8 ккал/кг за ч.), что связано с недостаточной функцией щитовидной железы в этот период. Однако уже со 2-ой половины 1-го года жизни о.о. постепенно нарастает, а к концу 1-2,5 года достигает максимальной величины (56-60 ккал/кг в сутки, 2,3-3 за 1 ч.), после чего начинает постепенно снижаться, приближаясь к о.о. взрослого (в 12 лет 32 ккал/кг в сутки, у взр.- 24 ккал/кг в сутки).

Интенсивность о.о. ребенка зависит от возраста, пола, веса, роста, работы ЖВС, конституции, условий жизни и др. В течение первого полугодия жизни у девочек и мальчиков о.о. почти одинаков, но уже во 2-ом полугодии он несколько больше у мальчиков. В возрасте 12-13 лет девочки по энергии о.о. снова выходят вперед, но как только мальчики достигают полового созревания они снова обгоняют девочек. В зрелом возрасте о.о. у мужчин выше, чем у женщин, это объясняется тем, что у мужчин больше мышечной ткани, а у женщин- жировой.

У детей раннего возраста расход энергии может резко повышаться (иногда до 100- 200 %) при выраженном беспокойстве, крике ребенка. При голодании обмен у детей снижается сильнее и быстрее, чем у взрослых.

Суточная потребность в белках, жирах и углеводах детей и подростков приводится в специальных руководствах. Подобные сведения имеются и в учебнике «Физиология человека» под ред. Косицкого Г.И., М. 1985. Табл 23, с 396. Из таблицы следует, что потребность детского организма в питательных веществах относительно (на 1 кг массы тела) выше, чем у взрослых. Соотношение белков и жиров составляет 1:1, а углеводы по отношению к белкам составляют от 3,3 в возрасте 1 года до 4,0 в возрасте 7-10 лет и старше. Для растущего организма особенно важно, чтобы белки, поступающие в пищу, были полноценными, т.е. содержали все незаменимые аминокислоты, а жиры, включаемые в рацион, должны быть и растительного, и животного происхождения.

---