---
⭐⭐⭐ Единый реферат-центр

Главная » Анатомия и физиология человека » Образование и расход энергии


Образование и расход энергии

Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная. Найти рефераты и курсовые по данной теме Уникализировать текст 



 

Жизнедеятельность организма поддерживается благодаря постоянному поступлению энергии в процессе окисления сложных органических молекул при разрыве химических связей. Молекулы распадаются до трехуглеродных соединений, которые включаются в цикл Кребса (лимонная кислота), окисляясь далее до СО; и Н^О. Все энергетические процессы, протекающие с участием кислорода, образуют систему аэробного обмена. Выделение энергии без кислорода называется анаэробным обменом. Накопление энергии происходит ᴦлавным образом в высокоэнергетических фосфатных связях аденозᴎнтрифосфата (АТФ). АТФ служит также средством переноса энергии, поскольку диффундирует в те ᴍеϲта, где необходима энергия. В свою очередь образование и распад АТФ связаны с процессами, на которые необходимо затратить энергию. При необходиᴍоϲти в энергии путем гидролиза разрывается связь фосфатной группы и высвобождается находящаяся в ней химическая энергия. Полученная потенциальная энергия затем превращается в кинетическую — механическую, химическую, осмотическую и электрическую работу. Часть энергии используется для поддержания постоянства внутреннего состояния организма, сᴎнтеза новых веществ, обновления и строения клеток, сокращения мышц, проведения нервных импульсов.
Количество энергии, выделяемой при сгорании какого-либо вещества, не зависит от этапов его распада. Известно, что углеводы и белки дают в среднем около 17,16 кДж/г (4,1 ккал/г) энергии. Самой высокой энергетической способностью обладают жиры: 1 г жира дает 38 гДж/г (9,1 ккал/г) энергии, что больше количества энергии, выделяемой при окислении белков и углеводов, вᴍеϲте взятых.
Энергетический обмен живого организма состоит из основного обмена и рабочей прибавки к основному обмену. Количество энергии, расходуемой организмом в состоянии покоя и натощак, называется основным обменом.
Основной обмен определяют утром (при этом пациент находится в состоянии покоя — в положении лежа), при температурном комфорте 18—20°С, натощак, через 12 ч после принятия пищи, при исключении из пищи белков за 2—3 суток до исследования. Основной обмен выражают в килокалориях (ккал) или килоджоулях (кДж), выделенных организмом при указанных условиях на 1 кг массы тела либо на 1 м2 поверхности тела за 1 ч или за сутки.
Основной обмен в значительной степени зависит от функций нервной и эндокринной систем, физиологического состояния внутренних органов, а также от внешних влияний на организм. Уровень основного обмена может изменяться при недостаточном или излишнем питании, продолжительной физической нагрузке, изменениях климатических условий и др. У разных людей величина основного обмена зависит ᴦлавным образом от возраста, массы тела, пола, роста. У взрослого здорового человека основной обмен за 1 ч составляет в среднем 4,2 кДж (1 ккал) на 1 кг массы тела, причем у женщин он на 10—15 % ниже, чем у мужчин. У детей он выше, чем у взрослых; у пожилых людей снижается.
Рабочая прибавка — это повышение энергетического обмена выше основного объема. Факторы, при которых увеличивается расход энергии — прием пищи, изменения внешней температуры и мышечная работа.
Основной обмен нарушается при заболеваниях эндокринных желез. Например, при гиперфункции щитовидной железы он может увеличиться до 150 % от нормы, а при гипофункции снижается. Значительные изменения наблюдаются при патологии гипофиза, регулирующего деятельность периферических желез внутренней секреции.
Для определения ᴎнтенсивности обмена веществ и энергии используют прямые и непрямые методы калориметрии. Метод прямой калориметрии основан на непосредственном определении тепла, выделяемого в процессе жизнедеятельности организма. Для этого человека помещают в специальную калориметрическую камеру, в которой учитывается все количество тепла, отдаваемого телом человека. Метод сложен и применяется только в научно-исследовательских учреждениях.
На практике чаще используют метод непрямой калориметрии. Суть его заключается в том, что вначале определяют объем легочной вентиляции, а затем количество поглощенного кислорода и выделенного углекислого газа. Отношение объема выделенного углекислого газа к объему поглощенного организмом кислорода называется дыхательным коэффициентом. По величине последнего можно судить о характере окислительных веществ в организме.
Так, при окислении углеводов дыхательный коэффициент равен 1, поскольку для полного окисления 1 молекулы глюкозы до углекислого газа и воды потребуется 6 молекул кислорода, при этом выделяется 6 молекул углекислого газа:

При окислении белков дыхательный коэффициент равен 0,8, при окислении жиров — 0,7. В результате небольшого содержания в жирах и белках внутримолекулярного кислорода для их окисления потребуется больше кислорода: для окисления 1 г белков — 0,97 л, а 1 г жиров — 2,03 л.
Определить расход энергии можно и по газообмену. Количество тепла, освобождаемого в организме при употреблении 1 л кислорода (калориметрический эквивалент кислорода), зависит от того, на окисление каких веществ использовался кислород. Калориметрический эквивалент кислорода для окисления углеводов равен 21,13 кДж (5,05 ккал),белков — 20,1 кДж (4,8 ккал), жиров — 19,62 кДж (4,686 ккал). Существует зависимость между дыхательным коэффициентом и количеством энергии, которая образуется при поглощении 1 л кислорода (табл. 4).
Таблица 4
Зависимость между величинами дыхательного
коэффициента и энергией окисления
 

Дыхательный коэффициент Количество энергии, высвобожденной при окислении,% Калориметрический эквивалент кислорода
жиров углеводов
0,70 100 0,0 4,69
0,75 85 15 4,74
0,80 68 32 4,80
0,85 51 49 4,86
0,90 34 66 4,92
0,95 17 83 4,98
1,00 0,0 100 5,05
       

 
ᴎнтенсивность обменных процессов в значительной степени зависит от величины физической нагрузки. Уровень обмена веществ при очень низкой активности («относительный покой» индивидуума) составляет примерно 9600 кДж/сут (2300 ккал/сут) для мужчин. Уровень нагрузки при физической работе может быть оценен по затраченной энергии и выражаться при помощи так называемой ступенчатой энергетической шкалы, соседние ступени которой отстоят одна от другой на 2000 кДж. Так, при легкой работе ᴎнтенсивность обменных процессов достигает 12 000 кДж/сут (2800 ккал/сут), при умеренной — 22 000 кДж/сут (5200 ккал/сут), при тяжелой — 42 000 кДж (10 000 ккал/сут).
Под рациональным питанием понимают достаточное в количественном и полноценное в качественном отношении питание. Основа рационального питания — сбалансированность, оптимальные соотношения компонентов пищи (аминокислот, полиненасыщенных жировых кислот, фосфатидов, стеринов, жиров, Сахаров, витаминов, минеральных солей, органических кислот и др.). Насчитывается около 60 пищевых веществ, требующих сбалансированности. Рациональное питание обеспечивается оптимальным поступлением энергетических, пластических и регуляторных веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности организма. Однообразное питание, при котором исключаются отдельные компоненты сбалансированного пищевого рациона, вызывает нарушение обмена веществ. Для человека сбалансированное питание включает белки, жиры и углеводы в массовых соотношениях 1:1:4. Это дает возможность проводить нормирование суточной калорийности пищевого рациона за счет белков: 15 % суточной калорийности (половина животного происхождения). Жиры должны составлять примерно 30 % суточной калорийности (70—80 % животный жир). Энергетическая доля углеводов при таких соотношениях должна быть 55 %. Если необходимо снизить массу тела, то следует ограничить количество употребляемых углеводов. При тяжелой мышечной работе разрушается много белков, поэтому необходимо увеличить их поступление с пищей в организм человека.
 
Вопросы для самоконтроля
 
1. Дайте определение обмену веществ и энергии.
2. Расскажите о белковом обмене.
3. Что такое углеводный обмен? Как происходит его регуляция?
4. Расскажите о липидном обмене и его значении для организма человека.
5. Охарактеризуйте водный и минеральный обмен.
6. Роль витаминов в организме человека.
7. Расскажите об образовании и расходе энергии.
8. Что такое основной обмен?
9. Каков расход энергии при разных ступенях физической нагрузки?
10. Что такое рациональное питание?
 
Практические занятия
 
Цель занятий — определение основного обмена по таблицам с учетом возраста, пола, массы тела, роста, а также по формуле Рида (см. Прил. 1, 2, 3); определение рабочей прибавки, суточных энергорасходов организма.
Оснащение — ростомер, весы, таблицы для определения основного обмена, сфигмоманометр, фонендоскоп, секундомер.
Содержание работы. Учащийся должен знать: 1) что такое ассимиляция и диссимиляция; 2) значение белкового, углеводного, липидного, водного и минерального обменов; 3) значение витаминов для организма человека; 4) образование и расход энергии; 5) определение основного обмена.
 
Задания
 
1. Расчет основного обмена по таблицам
Ход работы. По специальным таблицам (см. Прил. 2) можно определить среднестатистический уровень основного обмена человека, учитывая его рост, возраст, массу тела. Сравнив эти среднестатистические данные с результатами, полученными при исследовании рабочего обмена при помощи приборов, можно вычислить затраты энергии, необходимые для выполнения той или иной нагрузки. С помощью ростомера и весов измеряют рост и массу исследуемого. Если исследуемый взвешивается в одежде, то необходимо снизить полученную массу тела на 5 кг для мужчин и на 3 кг для женщин. Таблицами пользуются следующим образом. Если, например, исследуемая 27-летняя женщина имеет рост 172 см и весит 65 кг, то по таблицам для определения основного обмена у женщин (часть А) рядом со значением массы исследуемого находят цифру 960. В Прил. 2 (часть Б) по горизонтали находят возраст (27 лет), а по вертикали — рост (172 см); на пересечении граф возраста и роста находится число 678. По сумме двух чисел (960 + 678 = 1638) получают среднестатистическое значение нормального основного обмена женщины определенного возраста, роста и массы тела — 1638 ккал.
2. Вычисление уровня основного обмена по формуле Рида
Формула Рида дает возможность вычислить процент отклонения величины основного обмена от нормы. Эта формула основана на взаимосвязи между артериальным давлением, частотой пульса и теплопродукцией организма.
Ход работы. У исследуемого определяют частоту пульса с помощью секундомера и артериальное давление по способу Короткова 3 раза с промежутками в 2 мин при выполнении условий, необходимых для расчета основного обмена. Процент отклонений (ПО) основного обмена от нормы определяют по формуле Рида:
ПО = 0,75 (ЧП + ПД*0,74) - 72, где ЧП — частота пульса; ПД — пульсовое давление (разница между величиной систолического и диастолического давления).
Цифровые значения частоты пульса и артериального давления определяют как среднее арифметическое из трех измерений.
 
Пример расчета. Пульс 75 ударов в минуту, артериальное давление 120/80 мм рт. ст. ПО равен 0,75 [75 + (120 — 80)*0,74] — 72 = = 0,75 (75 + 40*0,74) —11= 6,45. Таким образом, основной обмен у исследуемого увеличен на 6,45 % и находится в пределах нормы. Для упрощения расчетов по формуле Рида имеется специальная номограмма (см. Прил. 3). По номограмме, соединив линейкой значения частоты пульса и пульсового давления, на средней линии легко определить величину отклонения основного обмена от нормы.
Оформление протокола. Запишите полученные показатели. Сравните данные основного обмена, полученные для исследуемого с помощью приборов, с результатом, найденным в таблице. Сравните найденную в таблице величину основного обмена со значениями, полученными в ходе эксперимента по формуле Рида.




Лекция, реферат. Образование и расход энергии - понятие и виды. Классификация, сущность и особенности.

Оглавление книги открыть закрыть

Об авторе
ПРЕДИСЛОВИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Краткая история развития анатомии и физиологии
Методы исследований
КЛЕТКИ И ТКАНИ
Органы и системы органов
КОСТИ И ИХ СОЕДИНЕНИЯ
Строение костей
Скелет туловища
Скелет головы
Скелет конечностей
Кости верхней конечности
Кости нижней конечности
МЫШЕЧНАЯ СИСТЕМА
Классификация мышц
Вспомогательный аппарат и работа мышц
Мышцы и фасции туловища
Мышцы и фасции головы и шеи
Мышцы и фасции верхней конечности
Мышцы и фасции нижней конечности
ВНУТРЕННИЕ ОРГАНЫ
Пищеварительная система
Полость рта
Железы рта
Глотка
Пищевод
Желудок
Тонкая кишка
Толстая кишка
Печень. Желчный пузырь
Поджелудочная железа
Полость живота и брюшина
Физиология пищеварения
Регуляция пищеварения
Дыхательная система
Полость носа
Гортань
Трахея и бронхи
Легкие
Плевра и средостение
Физиология дыхания
Мочеполовой аппарат
Почка
Мочеточники
Мочевой пузырь
Мочеиспускательный канал
Физиология почек
Мужские половые органы
Женские половые органы
ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ
Белковый обмен
Углеводный обмен
Липидный обмен
Водный и минеральный обмен
Витамины
Образование и расход энергии
ЖЕЛЕЗЫ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ
Гипофиз и эпифиз
Щитовидная и паращитовидная железы. Вилочковая железа
Надпочечник
Эндокринная часть поджелудочной железы
Эндокринная часть половых желез
Регуляция желез внутренней секреции
СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА
Сердце
Сосуды малого круга кровообращения
Сосуды большого круга кровообращения
Ветви дуги аорты
Вены большого круга кровообращения
Лимфатическая система
Кроветворные органы
Физиология сердечно - сосудистой и лимфатической систем
Регуляция деятельности сердечно-сосудистой системы
Образование, состав и своийства лимфы
НЕРВНАЯ СИСТЕМА
Центральная нервная система
ЦНС - продолжение
Периферическая нервная система
Вегетативная (автономная) нервная система
Физиология нервно-мышечной системы
Физиология центральной нервной системы
Условные и безусловные рефлексы
Типы высшей нервной деятельности. Сигнальные системы
Физиология сна
ОРГАНЫ ЧУВСТВ
Орган зрения
Орган слуха и равновесия
Орган вкуса
Орган обоняния
Кожа
Литература по анатомии и физиологии




« назад Оглавление вперед »
Витамины « | » ЖЕЛЕЗЫ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ






 

Похожие работы:

Влияние анестезии на функцию печени

27.12.2009/реферат

Особенности печеночного кровотока при проведении операции. Метаболизм лекарственных препаратов. Образование и экскреция желчи. Дисфункция печени, ассоциированная с галогенизированными анестетиками, и ее лабораторная оценка. Заболевания желчных путей.

Факторы, влияющие на расстройства функции щитовидной железы и профилактика её заболеваний

25.05.2009/реферат

Строение и регуляция функции щитовидной железы. Образование и секреция тиреоидных гормонов. Характеристика гипо-и гипертиреоза, микседемы. Причины и сущность базедовой болезни. Последствия недостатка йода в организме. Влияние стресса на щитовидную железу.


 

Учебники по данной дисциплине

Инфекционные заболевания. Справочник.
Анатомия, физиология, патология человека - экзаменационные билеты
Гематология в ветеринарии
Правовое обеспечение здравоохранения
Валеология
Валеология 2
Физиология
Неотложные состояния в клинике внутренних болезней
Демография и охрана репродуктивного здоровья населения
Охрана репродуктивного здоровья