Решение задачи по физиологии пищеварительной системы

Вопрос 1. Методы исследования энергетического обмена (прямая и непрямая калориметрия). Энергетический обмен — это совокупность процессов превращения энергии в организме. Для его количественной оценки используют два основных метода: 1. Прямая калориметрия: Основана на непосредственном измерении количества тепла, выделяемого организмом в окружающую среду. Исследование проводится в специальных герметичных камерах с теплоизоляцией (калориметрах). Тепло, выделяемое человеком, нагревает воду, циркулирующую в трубках в стенках камеры. Зная объем воды и изменение ее температуры, рассчитывают количество выделенной энергии. Метод очень точный, но технически сложный и дорогой. 2. Непрямая калориметрия (респираторная): Основана на изучении газообмена. Измеряется объем поглощенного кислорода (\(O_{2}\)) и выделенного углекислого газа (\(CO_{2}\)). - Метод полного газового анализа: учитывает оба газа, что позволяет рассчитать дыхательный коэффициент (\(ДК = CO_{2} / O_{2}\)). По \(ДК\) определяют калорический эквивалент кислорода (\(КЭК\)) — количество энергии, выделяемое при потреблении 1 литра \(O_{2}\). - Метод неполного газового анализа: измеряется только потребление \(O_{2}\). Используется среднее значение \(КЭК\), равное \(4,85 \text{ ккал/л}\). Вопрос 2. Основной обмен и методы его измерения. Основной обмен (\(ОО\)) — это минимальное количество энергии, необходимое для поддержания жизнедеятельности организма в состоянии полного физического и психического покоя. Эта энергия тратится на работу сердца, почек, дыхательной мускулатуры и поддержание мышечного тонуса. Условия измерения основного обмена (стандартные условия): 1. Утром, в состоянии бодрствования. 2. В положении лежа (полное мышечное расслабление). 3. Натощак (через 12–14 часов после приема пищи, чтобы исключить ее специфическое динамическое действие). 4. В условиях температурного комфорта (\(20–22^{\circ}C\)). Методы измерения: - С помощью аппаратов для газоанализа (спирометаболографы). - Расчетный метод по таблицам и формулам (например, формула Харриса-Бенедикта), учитывающим пол, возраст, рост и массу тела. В норме \(ОО\) составляет примерно \(1 \text{ ккал}\) на \(1 \text{ кг}\) массы тела в час (около \(1500–1700 \text{ ккал/сутки}\) для взрослого мужчины). Вопрос 3. Расчет рабочей прибавки и весоростового показателя. 1. Рабочая прибавка: Это количество энергии, которое расходуется сверх основного обмена на выполнение какой-либо профессиональной или бытовой деятельности. - Общий обмен = Основной обмен + Рабочая прибавка + Специфическое динамическое действие пищи. Величина рабочей прибавки зависит от интенсивности труда. Все население делится на 5 групп физической активности (от работников умственного труда до лиц, занятых тяжелым физическим трудом). 2. Весоростовой показатель (Индекс массы тела — ИМТ): Используется для оценки соответствия массы человека его росту. Формула расчета: \[ I = \frac{m}{h^{2}} \] где: - \(m\) — масса тела в килограммах; - \(h\) — рост в метрах. Нормальные значения ИМТ составляют \(18,5–24,9 \text{ кг/м}^{2}\). Вопрос 4. Процессы ассимиляции и диссимиляции энергетического обмена. Обмен веществ (метаболизм) состоит из двух взаимосвязанных и противоположных процессов: 1. Ассимиляция (анаболизм): - Процесс синтеза сложных органических соединений из более простых с затратой энергии (в виде \(АТФ\)). - Обеспечивает рост, обновление тканей и накопление энергетических запасов. - Преобладает в молодом возрасте. 2. Диссимиляция (катаболизм): - Процесс расщепления сложных органических веществ до простых продуктов (\(CO_{2}\), \(H_{2}O\), мочевина). - Сопровождается освобождением энергии, заключенной в химических связях. Часть энергии рассеивается в виде тепла, часть аккумулируется в макроэргических связях \(АТФ\). - Преобладает при физической нагрузке и в пожилом возрасте. Вопрос 5. Продукты расщепления белков, углеводов и липидов. В процессе метаболизма крупные молекулы распадаются до конечных продуктов, которые выводятся из организма: 1. Углеводы: - Конечные продукты: углекислый газ (\(CO_{2}\)) и вода (\(H_{2}O\)). - Энергетическая ценность: \(4,1 \text{ ккал/г}\). 2. Липиды (жиры): - Конечные продукты: углекислый газ (\(CO_{2}\)) и вода (\(H_{2}O\)). - Энергетическая ценность: \(9,3 \text{ ккал/г}\) (самый энергоемкий субстрат). 3. Белки: - В отличие от углеводов и жиров, белки содержат азот, поэтому их распад сложнее. - Конечные продукты: \(CO_{2}\), \(H_{2}O\), а также азотистые шлаки — мочевина, креатинин, мочевая кислота, аммиак. - Энергетическая ценность: \(4,1 \text{ ккал/г}\). Важно помнить, что белки являются прежде всего пластическим материалом, а углеводы и жиры — энергетическим. Российская диетология традиционно рекомендует сбалансированное соотношение Б:Ж:У как 1:1,2:4.