Тема: Исследование энергетического обмена

Тема: Исследование энергетического обмена

Вопросы для самоподготовки, ответы на которые нужно написать в тетради для практических занятий:

1. понятие об обмене веществ в организме, обмен веществ между организмом и внешней средой как основное условие жизни и сохранения гомеостаза, процессы ассимиляции и диссимиляции;

2. пластическая и энергетическая роль питательных веществ, баланс их прихода и расхода;

3. основной обмен, его величина, факторы, его определяющие;

4. специфически-динамическое действие питательных веществ;

5. рабочий обмен, энергетические затраты организма при разных видах труда;

6. калорическая и физиологическая ценность различных питательных веществ;

7. прямая калориметрия;

8. непрямая калориметрия (полный и неполный газовый анализ);

9. калорический эквивалент кислорода и дыхательный коэффициент;

10. физиологические основы рационального питания.

Обмен веществ – это совокупность процессов, происходящих в 3 этапа:

1. поступление питательных веществ в организм посредством пищеварительной системы;

2. использование этих веществ клетками организма;

3. выведение продуктов распада из организма посредством дыхания (в основном СО₂) и выделения.

У обмена веществ выделяют:

 - пластический обмен – процессы, направленные на рост и обновление структур организма (субстрат – белки);

- энергетический обмен – процессы, направленные на энергообеспечение функций организма, в том числе пластического обмена (субстрат –углеводы («быстрое топливо») и жиры («медленное топливо»).

Обмен веществ связан с процессами ассимиляции и диссимиляции.

Ассимиляция – это совокупность процессов, обеспечивающих поступление питательных веществ в организм и использование их для синтеза клеточных структур и их секретов.

Пищеварение является первым этапом ассимиляции, при котором происходит расщепление белков до аминокислот, жиров - до жирных кислот и глицерина, углеводов – до моносахаридов. Заключительным процессом ассимиляции является анаболизм – совокупность внутриклеточных процессов, которые обеспечивают синтез клеточных структур и их секретов из аминокислот, жирных кислот и глицерина, моносахаридов. Конечными продуктами анаболизма являются полимеры, т.е. образовавшиеся специфические белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты.

Диссимиляция – процесс распада клеточных структур организма до мономеров и других клеточных соединений без освобождения энергии. Образовавшиеся соединения поступают в кровь, взаимодействуют с другими мономерами и формируют новый общий фонд питательных веществ, который циркулирует в крови и используется клетками в процессах анаболизма и катаболизма.

Катаболизм – это процесс распада («сгорания») мономеров, попадающих в клетку из крови, до конечных продуктов (Н₂О, СО₂, аммиака) с высвобождением энергии.

В норме между анаболизмом и катаболизмом существует равновесие. При беременности, у маленьких детей, при интенсивно физической нагрузки, анаболизм преобладает над диссимиляцией. При стрессе, голодании, заболеваниях, в старости – преобладает диссимиляция.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН

ОСНОВНОЙ ОБМЕН

 - это минимальный расход энергии (энергозатраты) на поддержание процессов жизнедеятельности - дыхание, сердцебиение, движение крови, теплообмен, тонус скелетных мышц, выделительные процессы и т.д.

В среднем, основной обмен составляет с среднем 1ккал/кг/час у мужчин и чуть меньше у женщин (м – 1700 ккал/сут, ж – 1500 ккал/сут).

Величина основного обмена у всех разная и зависит от:

1. пола - мужские половые гормоны повышают основной обмен на 10-15%;

2. роста – прямая зависимость;

3. веса – прямая зависимость;

4. возраста – у детей – высокий;

5. индивидуальных особенностей, связанных с эндокринной системой;

6. условий внешней среды – климат, время суток и т.д.

Для определения основного обмена необходимо соблюдать следующие условия:

 - в состоянии бодрствования;

 - в положении лежа, т.е. при физическом и эмоциональном покое;

 - при температуре комфорта – 18-22 градусов;

 - натощак – через 14-16 часов после приема пищи.

Источником энергии для организма являются продукты гидролиза пищевых веществ, которые поступают с пищей. В результате переваривания пищи образуется энергия, которая в конечном итоге переходит в тепловую.

В норме, в организме существует энергетический баланс между поступившей и затраченной энергией. Этот баланс может быть:

 - уравновешенный – приход равен расходу;

 - положительный – приход больше расхода, что приводит к ожирению;

 - отрицательный – приход меньше расхода, что приводит к истощению.

Существует понятие рабочий обмен – это суточный расход энергии, который складывается из трех составляющих:

1. основной обмен;

2. СДДП (специфическое динамическое действие пищи) – это энергозатраты, связанные с процессами переваривания, всасывания и депонирования питательных веществ. СДДП составляет 10-15% от основного обмена.

3. Рабочая прибавка, которая зависит от рода деятельности человека.

По роду деятельности выделяют 5 групп (категорий):

I группа – работники умственного труда (например, студенты) – плюс 1000 ккал;

II группа – работники сферы обслуживания (например, врачи, учителя) – плюс 1500 ккал;

III группа – работники умственного тяжелого труда (например, ученые, студенты в сессию) – плюс 2000 ккал;

IV группа – работники тяжелого немеханизированного труда (например, шахтеры, дворники) – плюс 2500 ккал;

V группа – работники тяжелого физического труда (например, грузчики, спортсмены – профессионалы) – плюс 3000 ккал.

    Единицей тепла является Джоуль.

4,19 ДЖ=1 калории.

При окислении (сгорании) 1г белка выделяется 4,1 ккал энергии,

                                          1г жира – 9,3ккал;

                                          1г углевода – 4,1 ккал.

Методы определения расхода энергии (калориметрия)

I  Прямая калориметрия.

II Непрямая калориметрия:

Практическая работа 2.

Практическая работа 3.

Практическая работа 4.

Тема: Исследование энергетического обмена

Вопросы для самоподготовки, ответы на которые нужно написать в тетради для практических занятий:

1. понятие об обмене веществ в организме, обмен веществ между организмом и внешней средой как основное условие жизни и сохранения гомеостаза, процессы ассимиляции и диссимиляции;

2. пластическая и энергетическая роль питательных веществ, баланс их прихода и расхода;

3. основной обмен, его величина, факторы, его определяющие;

4. специфически-динамическое действие питательных веществ;

5. рабочий обмен, энергетические затраты организма при разных видах труда;

6. калорическая и физиологическая ценность различных питательных веществ;

7. прямая калориметрия;

8. непрямая калориметрия (полный и неполный газовый анализ);

9. калорический эквивалент кислорода и дыхательный коэффициент;

10. физиологические основы рационального питания.

Обмен веществ – это совокупность процессов, происходящих в 3 этапа:

1. поступление питательных веществ в организм посредством пищеварительной системы;

2. использование этих веществ клетками организма;

3. выведение продуктов распада из организма посредством дыхания (в основном СО₂) и выделения.

У обмена веществ выделяют:

 - пластический обмен – процессы, направленные на рост и обновление структур организма (субстрат – белки);

- энергетический обмен – процессы, направленные на энергообеспечение функций организма, в том числе пластического обмена (субстрат –углеводы («быстрое топливо») и жиры («медленное топливо»).

Обмен веществ связан с процессами ассимиляции и диссимиляции.

Ассимиляция – это совокупность процессов, обеспечивающих поступление питательных веществ в организм и использование их для синтеза клеточных структур и их секретов.

Пищеварение является первым этапом ассимиляции, при котором происходит расщепление белков до аминокислот, жиров - до жирных кислот и глицерина, углеводов – до моносахаридов. Заключительным процессом ассимиляции является анаболизм – совокупность внутриклеточных процессов, которые обеспечивают синтез клеточных структур и их секретов из аминокислот, жирных кислот и глицерина, моносахаридов. Конечными продуктами анаболизма являются полимеры, т.е. образовавшиеся специфические белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты.

Диссимиляция – процесс распада клеточных структур организма до мономеров и других клеточных соединений без освобождения энергии. Образовавшиеся соединения поступают в кровь, взаимодействуют с другими мономерами и формируют новый общий фонд питательных веществ, который циркулирует в крови и используется клетками в процессах анаболизма и катаболизма.

Катаболизм – это процесс распада («сгорания») мономеров, попадающих в клетку из крови, до конечных продуктов (Н₂О, СО₂, аммиака) с высвобождением энергии.

В норме между анаболизмом и катаболизмом существует равновесие. При беременности, у маленьких детей, при интенсивно физической нагрузки, анаболизм преобладает над диссимиляцией. При стрессе, голодании, заболеваниях, в старости – преобладает диссимиляция.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН

ОСНОВНОЙ ОБМЕН

 - это минимальный расход энергии (энергозатраты) на поддержание процессов жизнедеятельности - дыхание, сердцебиение, движение крови, теплообмен, тонус скелетных мышц, выделительные процессы и т.д.

В среднем, основной обмен составляет с среднем 1ккал/кг/час у мужчин и чуть меньше у женщин (м – 1700 ккал/сут, ж – 1500 ккал/сут).

Величина основного обмена у всех разная и зависит от:

1. пола - мужские половые гормоны повышают основной обмен на 10-15%;

2. роста – прямая зависимость;

3. веса – прямая зависимость;

4. возраста – у детей – высокий;

5. индивидуальных особенностей, связанных с эндокринной системой;

6. условий внешней среды – климат, время суток и т.д.

Для определения основного обмена необходимо соблюдать следующие условия:

 - в состоянии бодрствования;

 - в положении лежа, т.е. при физическом и эмоциональном покое;

 - при температуре комфорта – 18-22 градусов;

 - натощак – через 14-16 часов после приема пищи.

Источником энергии для организма являются продукты гидролиза пищевых веществ, которые поступают с пищей. В результате переваривания пищи образуется энергия, которая в конечном итоге переходит в тепловую.

В норме, в организме существует энергетический баланс между поступившей и затраченной энергией. Этот баланс может быть:

 - уравновешенный – приход равен расходу;

 - положительный – приход больше расхода, что приводит к ожирению;

 - отрицательный – приход меньше расхода, что приводит к истощению.

Существует понятие рабочий обмен – это суточный расход энергии, который складывается из трех составляющих:

1. основной обмен;

2. СДДП (специфическое динамическое действие пищи) – это энергозатраты, связанные с процессами переваривания, всасывания и депонирования питательных веществ. СДДП составляет 10-15% от основного обмена.

3. Рабочая прибавка, которая зависит от рода деятельности человека.

По роду деятельности выделяют 5 групп (категорий):

I группа – работники умственного труда (например, студенты) – плюс 1000 ккал;

II группа – работники сферы обслуживания (например, врачи, учителя) – плюс 1500 ккал;

III группа – работники умственного тяжелого труда (например, ученые, студенты в сессию) – плюс 2000 ккал;

IV группа – работники тяжелого немеханизированного труда (например, шахтеры, дворники) – плюс 2500 ккал;

V группа – работники тяжелого физического труда (например, грузчики, спортсмены – профессионалы) – плюс 3000 ккал.

    Единицей тепла является Джоуль.

4,19 ДЖ=1 калории.

При окислении (сгорании) 1г белка выделяется 4,1 ккал энергии,

                                          1г жира – 9,3ккал;

                                          1г углевода – 4,1 ккал.

Методы определения расхода энергии (калориметрия)

I  Прямая калориметрия.

II Непрямая калориметрия: