Практикум по физиологии. Практикум Под редакцией К. В. Судакова
 Скачать 2.13 Mb.
|
|
Рис. 2. Спирограмма Занятие 20. Энергетический обмен у человека Sudakov-Practicum-17_2016.indd 175 28.01.2016 15:36:16 176 НОРМАЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ. ПРАКТИКУМ Рис. 3. Спирограммы четырех человек Sudakov-Practicum-17_2016.indd 176 28.01.2016 15:36:16 177 смешанной пищи. Зная величину обмена за 1 мин, можно рассчи- тать энергозатраты человека за любой промежуток времени. О 2 — объем поглощенного кислорода. При поглощении 1 л O 2 спирограмма смещается на 6 делений вверх; t — время; а — вели- чина сдвига спирограммы за 1 мин, соответствует поглощению 0,5 л О 2 Пример расчета энергозатрат по спирограмме За 1 мин энергозатраты составляют 4,8 ккал × 0,5 = 2,4 ккал. За 1 ч — 2,4 ккал × 60 = 144 ккал. За 1 сут — 144 ккал × 24 = = 3456 ккал. Цель работы. Определить энергозатраты методом неполного га- зового анализа по спирограммам. Оснащение: спирометаболограф, спирограммы. Расход энергии определяют у человека. Содержание работы Определяют суточный расход энергии по четырем спирограммам (рис. 3). Спирограммы предоставлены Н. Климиной. Оформление протокола 1. Запишите основы метода измерения энергозатрат человека по количеству потребленного О 2 2. Оцените уровень энергозатрат у четырех обследованных людей. Работа 20.4. Расчет энергозатрат по таблице Величина рабочей прибавки энергозатрат организма находится в прямо пропорциональной зависимости от тяжести физической нагрузки. Суточный расход энергии испытуемого является осно- вой при составлении его пищевого рациона, так как калорийность пищевого рациона должна полностью возмещать энергетические затраты организма с учетом усвояемости пищи. Цель работы. Научиться определять суточный расход энергии по таблице уровня энергозатрат при различных видах деятельности. Оснащение: таблица расхода энергии на 1 кг массы тела за 1 ч при различных видах деятельности. Суточный расход энергии оп- ределяют у человека. Занятие 20. Энергетический обмен у человека Sudakov-Practicum-17_2016.indd 177 28.01.2016 15:36:16 178 НОРМАЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ. ПРАКТИКУМ Таблица 3 Расход энергии на 1 кг массы тела человека за 1 ч при различной деятельности и функциональных состояниях Вид работы или функциональное состояние человека ккал Пребывание в состоянии сна 0,9 Одевание, умывание 2,0 Принятие пищи 1,4 Проведение физических упражнений 4,0 Быстрая ходьба, например, на работу или учебу 4,0 Запись лекций в положении сидя 1,5 Выполнение лабораторных работ в положении сидя 2,4 Выполнение домашнего задания 1,4 Чтение про себя в положении сидя 1,3 Чтение вслух в положении сидя 1,5 Прогулка медленная 2,7 Шитье, вязание 1,4 Мытье посуды 1,4 Глаженье белья 1,9 Стирка, мытье пола 3,4 Пребывание в стоячем положении в транспорте 1,6 Чистка обуви 2,4 Приготовление пищи 2,4 Выбивание и чистка ковров 3–4,8 Игра на пианино, скрипке, флейте 2,2 Вождение автомашины 2,4 Езда на велосипеде 9,0 Игра в волейбол 3,0 Игра в теннис 6,1 Игра в футбол 8,5 Бег трусцой со скоростью 8 км/ч 8,1 Плавание 7,1 Катание на коньках 10,0 Sudakov-Practicum-17_2016.indd 178 28.01.2016 15:36:16 179 Занятие 20. Энергетический обмен у человека Содержание работы Составляют список деятельности и функциональных состоя- ний обследуемого человека за один день с помощью таблицы 3. Список записывают в таблицу 4 с указанием длительности видов деятельности и состояний. Напротив каждого пункта таблицы 4 указывают расход энергии на 1 кг массы тела человека за 1 ч, поль- зуясь данными таблицы 3. Затем вычисляют энергозатраты всего организма человека за все время данной деятельности или функ- ционального состояния. Для этого показатель таблицы 3 умножают на массу тела и на продолжительность указанной деятельности или состояния. Суммарная продолжительность всех видов деятельности и функ- циональных состояний, указанная во второй колонке, должна со- ставить 24 ч. Уровень энергозатрат за все время деятельности испы- туемого, указанный в четвертой колонке, составят энергозатраты обследуемого человека за сутки. Таблица 4 Расход энергии обследуемого человека на различные виды деятельности и во время различных функциональных состояний в течение дня Вид дея- тельности и функцио- нальное со- стояние Длительность деятельности или состоя- ния (ч) Энергозатра- ты за 1 ч на 1 кг массы тела (ккал) Энергозатраты испыту- емого за время деятель- ности или пребывания в определенном состоянии (ккал) Итого 24 Оформление протокола 1. Заполните таблицу 4. 2. Сделайте вывод о величине суточного расхода энергии, сравни- вая эту величину с основным обменом. Sudakov-Practicum-17_2016.indd 179 28.01.2016 15:36:16 180 НОРМАЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ. ПРАКТИКУМ Работа 20.5. Определение содержания жировой ткани в организме человека Интенсивность метаболизма, уровень энергозатрат организма, дыхательный коэффициент, а также другие параметры зависят от вида окисляемых в ходе биохимических реакций питательных ве- ществ: белков, жиров и углеводов. Определение содержания жиро- вой ткани в организме испытуемого позволяет оценить указанные параметры, состояние здоровья испытуемого, сбалансированность его пищевого рациона. С помощью прибора OMRON BF 302 можно определить общее количество и процентное содержание жировой ткани в организме человека. Принцип работы прибора основан на анализе биоэлектри- ческого сопротивления тканей при пропускании через тело человека слабого постоянного электрического тока. Электропроводность жи- ровой ткани близка к нулю, а другие ткани организма человека име- ют высокую электропроводность. Зная электропроводность тела, состоящего из различных тканей, можно определить количество в организме жировой ткани. Кроме этого, показания прибора OMRON BF 302 зависят от со- держания жидкости в организме и степени плотности костной тка- ни. Поэтому точных результатов о количестве в организме жировой ткани нельзя получить при тестировании детей, людей пожилого возраста, отечности, остеопорозе, беременности. Нельзя пользоваться прибором OMRON BF 302 сразу после тя- желой физической нагрузки или после бани (сауны), а также после приема пищи или питья большого количества жидкости, во время menses. Во всех этих состояниях показания прибора искажаются измененным количеством воды в организме. Цель работы. Научиться определять количество жировой ткани в организме человека. Оснащение: прибор OMRON BF 302. Исследование проводят на человеке. Содержание работы Для осуществления измерения необходимо ввести в прибор OMRON BF 302 персональные данные в следующей последователь- ности: рост, масса тела, возраст, пол. Установка данных испытуемого Sudakov-Practicum-17_2016.indd 180 28.01.2016 15:36:16 181 Занятие 20. Энергетический обмен у человека осуществляется кнопкой “SET” (“установить”), а кнопки “ź/Ÿ” (“меньше/больше”) служат для введения самих величин, в том чис- ле и для установки номера обследуемого человека (от 1 до 9) при необходимости. 1. Включают прибор OMRON BF 302 кнопкой “0/1” (“ВКЛ/ ВЫКЛ”). В течение 1 с прибор высветит все символы, затем по- явятся нули. 2. Величину роста испытуемого вводят в прибор. Для этого нажима- ют кнопку “SET”. На дисплее начинает мигать число 160. Исполь- зуя кнопки “ź/Ÿ”, устанавливают величину роста в пределах от 100 до 200 см. При этом шаг изменения роста составляет 0,5 см. 3. Величину веса тела испытуемого вводят в прибор. Для этого нажимают кнопку “SET” для переключения прибора в режим установки веса тела. На дисплее начинает мигать число 60. Ис- пользуя кнопки “ź/Ÿ”, устанавливают вес тела в пределах от 10 до 200 кг. При этом шаг изменения веса тела составляет 0,2 кг. 4. Возраст испытуемого вводят в прибор. Для этого нажимают кнопку “SET”, чтобы переключить прибор в режим установки возраста. На дисплее начнет мигать число 40. Используя кнопки “ź/Ÿ”, устанавливают возраст в пределах от 10 до 80 лет. При этом шаг изменения возраста составляет 1 год. 5. Пол испытуемого вводят в прибор. Для этого нажимают кнопку “SET”, чтобы переключить прибор в режим установки пола. На дисплее начинает мигать слово “MALE” (“МУЖЧИНА”). При не- обходимости, используя кнопки “ź/Ÿ”, вводят слово “FEMALE” (“ЖЕНЩИНА”). После на- жатия кнопки “SET” в оче- редной раз заканчивается введение в прибор антро- пометрических параметров испытуемого. При измерении необходи- мо правильно держать прибор. 1. Необходимо занять поло- жение стоя, ноги на шири- не плеч, руки в локтях пря- мые, вытянуты под прямым углом к линии тела (рис. 4). Рис. 4. Позиция обследуемого че- ловека при измерении Sudakov-Practicum-17_2016.indd 181 28.01.2016 15:36:16 182 НОРМАЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ. ПРАКТИКУМ 2. Необходимо крепко сжать электроды. Для этого следует обхва- тить средним пальцем желобок на рукоятке, большим и указа- тельным пальцами — верхнюю часть электрода и безымянным пальцем и мизинцем — нижнюю часть электрода (рис. 5). 3. При измерении необходимо стоять спокойно, не шевелиться. Рис. 5. Позиция пальцев при фиксации прибора в руке Измерение проводится следующим образом. Нажимают кнопку “START” (“Начало”). На дисплее начинает мигать слово “READY” (“Готов”). Встают в правильную позу и тщательно обхватывают электроды двумя руками. Прибор автоматически начинает работать. На дисплее появляется слово “START”. В процессе тестирования высвечивается бегущая шкала, которая состоит из 12 сегментов, загорающихся слева направо по 3 сегмента. При окончании изме- рения на дисплее высвечиваются результаты измерения. Для повторения измерения нажимают кнопку “START” и повто- ряют предыдущие действия. Для выключения прибора нажимают кнопку “0/1”. Содержание жировой ткани в организме обследуемого человека оценивают в соответствии с величиной отклонения полученного результата от нормы (табл. 5). Таблица 5 Оценка содержания жировой ткани в организме человека Телосложение Мужчина Женщина Худой < 10% < 20% Нормальный 10–20% 20–30% Полный 20–25% 30–35% Тучный 25–30% 35–40% Очень тучный > 30% > 40% Sudakov-Practicum-17_2016.indd 182 28.01.2016 15:36:17 183 Занятие 20. Энергетический обмен у человека Оформление протокола 1. Опишите принцип измерения количества жировой ткани в ор- ганизме человека. 2. Оцените содержание жировой ткани в организме обследуемого человека. Работа 20.6. Определение рабочего обмена по объему выдыхаемого воздуха Интенсивность энергозатрат организма в первую очередь опре- деляется интенсивностью физической нагрузки испытуемого. Вели- чина энергозатрат рабочего обмена превышает уровень основного обмена на величину рабочей прибавки. Величина рабочей прибавки прямо пропорциональна тяжести физической нагрузки. Физическая активность человека увеличивает уровень потребле- ния кислорода организмом для обеспечения возросшей интенсивнос- ти метаболизма. Прямо пропорционально потреблению кислорода усиливается дыхание, в том числе объем вентиляции легких и частота дыхательных движений. Таким образом, используя показатели дыха- ния, можно косвенно оценить уровень энергозатрат организма. Цель работы. Определить уровень рабочего обмена по частоте дыхания. Оснащение: секундомер. Измерение проводят на человеке. Содержание работы У спокойно сидящего испытуемого подсчитывают частоту дыха- ния. Затем определяют частоту дыхания у испытуемого после дози- рованной физической нагрузки в виде 20 приседаний. Энергозатраты человека в покое и при работе рассчитывают по формуле: М = 0,198 × (ЧД – 3,06), где М — расход энергии (ккал/мин); ЧД — частота дыхания (цикл/ мин). Оформление протокола 1. Описать взаимосвязь между уровнем энергозатрат организма и интенсивностью процессов дыхания. Sudakov-Practicum-17_2016.indd 183 28.01.2016 15:36:17 184 НОРМАЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ. ПРАКТИКУМ 2. Сравните уровень энергозатрат обследуемого человека в покое и после физической нагрузки. Работа 20.7. Составление суточного пищевого рациона Калорическая ценность суточного рациона человека должна по- крывать его энергетические затраты. Наилучшим режимом питания является четырехразовый прием пищи. Первый утренний завтрак должен содержать 30–35% всего суточного рациона, второй за- втрак — 15–20%, обед 35–40% и ужин — 30–35%. Продукты, бога- тые белком (мясо, рыба, яйца), рациональнее использовать для зав- траков и обеда. На ужин следует оставлять молочно-растительные блюда. Не менее 1/3 белков и жиров должно поступать в организм в виде продуктов животного происхождения. Наряду с этим в пище- вой рацион должны входить витамины, минеральные соли и вода. Цель работы. Научиться составлять суточный пищевой рацион человека. Оснащение: таблицы для составления пищевого рациона. Пище- вой рацион составляется для обследуемого человека. Содержание работы Пользуясь таблицами 7, 8 и 9, составляют суточный пищевой рацион и представляют его в виде таблицы 6. Таблица 6 Суточный рацион обследуемого студента Режим питания Название продукта Вес, г Содержание в выбранных про- дуктах, г Калорий- ность, ккал белков жиров углеводов Первый завтрак Второй завтрак Обед Ужин Общее количес- тво Sudakov-Practicum-17_2016.indd 184 28.01.2016 15:36:17 185 Занятие 20. Энергетический обмен у человека Таблица 7 Рекомендуемые средние величины потребления питательных веществ в зависимости от возраста Возраст Энергия, ккал Белки, всего, г/сут Белки живот- ные, г/сут Жиры, всего, г/сут Жиры расти- тельные, г/сут Углево- ды, г/сут 1–3 года 1540 53 37 53 5 212 4–6 лет 1970 68 44 68 10 272 7–10 лет 2300 79 47 79 16 315 11–13 лет 2700 (2450)* 93 (85) 56 (51) 93 (85) 19 (17) 370 (340) 14–17 лет 2900 (2600) 100 (90) 60 (54) 100 (90) 20 (18) 400 (360) 18–59 лет 3100 (2800) 106 (97) 68 (59) 106 (97) 22 (19) 420(370) 60–74 года 2300 (2100) 69 (63) 38 (35) 77 (70) 58 (53) 333 (305) более 75 лет 2000 (1900) 60 (57) 33 (31) 67 (63) 49 (45) 290 (275) * — в скобках приведены величины, рекомендуемые для женщин Таблица 8 Рекомендуемые средние величины потребления энергии и количество питательных веществ в сутки для взрослого трудоспособного населения в зависимости от интенсивности труда Группа Воз- раст Энер- гия, ккал Белки, всего, г Белки животные, г Жиры, г Углево- ды, г I группа Работники преиму- щественно умственно- го труда Мужчины 18–29 30–39 40–59 2800 2700 2550 81 88 83 50 48 46 103 99 93 378 365 344 Женщины 18–29 30–39 40–59 2400 2300 2200 78 75 72 43 41 40 88 84 81 324 310 297 Sudakov-Practicum-17_2016.indd 185 28.01.2016 15:36:17 186 НОРМАЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ. ПРАКТИКУМ II группа Работники легкого фи- зического труда Мужчины 18–29 30–39 40–59 3000 2900 2750 90 87 82 49 48 45 110 106 101 412 399 378 Женщины 18–29 30–39 40–59 2550 2450 2350 77 74 70 42 41 39 93 90 86 351 337 323 III группа Работники среднего по тяжести физическо- го труда Мужчины 18–29 30–39 40–59 3200 3100 2950 96 93 88 53 51 48 117 114 108 440 426 406 Женщины 18–29 30–39 40–59 2500 2700 2600 81 78 75 45 43 41 99 95 92 371 358 344 IV группа Работники тяжелого физическо- го труда Мужчины 18–29 30–39 40–59 3700 3600 3450 102 99 95 56 54 52 136 132 126 518 504 483 Женщины 18–29 30–39 40–59 3150 3050 2900 87 84 80 48 46 44 116 112 106 441 427 406 Таблица 9 Состав и калорийность пищевых продуктов Наименование продукта Белки в 100 г Жиры в 100 г Углеводы в 100 г Калорий- ность 100 г продукта Крупа: гречневая 12,5 2,5 67,4 350,8 манная 11,2 0,8 73,3 353,9 пшенная 12,0 2,5 69,6 357,8 Рис 7,6 1,0 75,8 351,3 Макароны 11,0 0,9 74,2 357,7 Горох 22,4 2,4 54,1 335,9 Фасоль 23,2 2,1 53,8 335,2 Хлеб ржаной 6,9 0,9 42,8 222,2 Sudakov-Practicum-17_2016.indd 186 28.01.2016 15:36:17 187 Занятие 20. Энергетический обмен у человека Хлеб пшеничный 8,1 0,9 47,0 234,2 Картофель 2,0 — 20,0 90,2 Морковь 1,3 — 8,7 41,0 Свекла 1,5 — 10,4 48,8 Капуста свежая 1,8 — 5,3 29,1 Капуста квашеная 1,0 — 2,1 12,7 Лук зеленый 1,3 — 4,4 23,4 Лук репчатый 2,5 — 10,5 53,3 Арбузы 0,6 — 9,0 39,4 Дыни 0,7 — 11,3 49,2 Огурцы свежие 1,0 — 2,4 13,9 Огурцы соленые 0,5 — 1,2 7,0 Томаты 1,0 — 3,8 19,7 Апельсины 0,9 — 9,1 41,0 Виноград 0,7 — 16,2 69,3 Вишня 1,0 — 14,3 62,7 Лимоны 0,6 — 10,3 44,7 Мандарины 0,9 — 10,0 44,7 Яблоки 0,5 — 11,2 48,0 Редис 1,0 — 4,2 21,0 Абрикосы свежие 0,5 — 11,0 47,1 Абрикосы сушеные 3,2 — 69,0 294,4 Земляника садовая 0,9 — 8,9 39,7 Изюм без косточек 2,5 — 61,0 260,3 Клюква 0,3 — 8,6 36,1 Крыжовник 0,9 — 10,4 45,9 Малина 0,9 — 9,2 41,1 Сливы 0,6 — 12,6 54,1 Смородина красная 0,9 — 10,1 44,8 Смородина черная 0,9 — 12,1 52,9 Чернослив сушеный 3,4 — 62,1 268,6 Соки: абрикосовый 0,4 — 14,4 60,6 апельсиновый 0,6 — 13,8 59,0 вишневый 0,6 — 13,2 56,6 виноградный 0,3 — 18,1 75,1 сливовый 0,3 — 16,5 68,9 Сахар-рафинад — — 99,9 409,6 Мед пчелиный 0,4 — 77,3 318,1 Sudakov-Practicum-17_2016.indd 187 28.01.2016 15:36:17 188 НОРМАЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ. ПРАКТИКУМ Шоколад 6,3 37,2 53,2 589,9 Какао 23,6 20,2 40,2 449,4 Конфеты “мишка” 4,8 29,8 56,8 529,9 Пастила — — 81,8 334,2 Халва 14,1 29,4 43,4 508,9 Печенье 10,2 14,3 64,3 390,4 Варенье яблочное 0,4 — 65,9 217,7 Варенье земляничное 0,4 — 72,5 298,6 Масло подсолнечное — 99,8 — 928,1 Молоко коровье 3,4 3,7 4,5 66,8 Масло сливочное 0,5 83,5 0,5 780,7 Кефир 3,5 3,5 4,3 64,5 Простокваша 3,5 3,5 4,3 64,5 Сметана 3,0 30,0 2,5 301,6 Творожная масса 12,5 16,0 15,0 261,6 Творог жирный 15,0 18,0 1,0 233,0 Мороженое сливочное 4,0 10,0 17,0 179,1 Сыр 45% жирности 22,5 25,0 3,5 339,1 Сыр плавленый 22,5 20,0 3,0 290,6 Мясо говяжье 20,0 10,7 — 181,5 Баранина 19,0 5,9 — 132,8 Свинина 23,5 10,0 — 189,4 Гусь 16,5 29,0 — 337,4 Курица 20,0 5,0 — 128,5 Мясо кролика 20,4 7,2 — 150,7 Печенка говяжья 18,1 4,1 2,9 123,7 Ветчина 16,1 31,5 — 395,2 Мясо индейки 23,3 7,6 — 166,6 Колбаса любительская 13,7 27,9 — 315,6 Колбаса полукопченая 15,5 35,3 — 392,3 Сосиски 12,4 19,4 0,4 232,9 Яйца 12,5 12,0 0,5 164,9 Сало 2,0 91,0 — 854,5 Вобла вяленая 45,1 6,4 12,7 244,4 Морской окунь 17,8 5,2 1,2 124,2 Лещ 16,8 7,6 1,0 139,6 Судак 19,0 0,8 1,3 85,3 Треска 17,6 0,4 1,2 75,9 Икра красная 31,6 13,8 7,7 257,9 Sudakov-Practicum-17_2016.indd 188 28.01.2016 15:36:17 189 Занятие 20. Энергетический обмен у человека Сом 16,5 3,4 1,0 99,6 Сельдь полярная 19,6 24,5 12,4 308,2 Судак (консервы в то- мате) 22,8 2,4 0,2 116,6 Икра баклажанная 1,7 13,0 7,5 158,6 Перец фаршированный 1,6 6,6 11,6 115,5 Горошек зеленый све- жий 4,9 — 10,3 62,2 Баклажаны 1,0 — 4,25 21,4 Кабачки 0,5 — 3,9 18,0 Томат-паста 30% 4,1 — 17,7 89,2 Томатный сок 0,9 — 3,1 16,0 Фасоль стручковая 2,2 — 5,4 31,5 Петрушка 1,4 — 9,1 43,2 Репа 1,0 — 6,4 30,1 Сельдерей 1,1 — 10,3 46,5 |