При окисленні 1 Г. Білків виділяється 5,3 ккал, 1 Г. Вуглеводів – 4,1 ккал, жирів – 9,3 ккал енергії.

Роль жирів у харчуванні визначається їх високою калорійністю і участю в процесах обміну. Жири забезпечують у середньому 33% добової енергоцінності раціону. З жирами в організм надходять необхідні для життєдіяльності речовини: вітаміни А, О, Е, незамінні жирні кислоти, лецитин. Жири забезпечують всмоктування з кишечника ряду мінеральних речовин та жиророзчинних вітамінів. Вони поліпшують смак їжі і викликають відчуття ситості. Жири в організмі можуть утворюватися з вуглеводів та білків, але повною мірою ними не заміняються.

У середньому добова потреба в жирах становить 80-100 г, з яких 30% мають забезпечуватись рослинними жирами.

Отже, на частку білків має припадати 11-13%, жирів – 33, енергетичної цінності добового раціону з диференціацією по зонах: для південних районів потреба в жирах становить 27-28%, для північних – 38-40.

Вуглеводи є основною частиною харчового раціону. Фізіологічне значення вуглеводів в основному визначається їх енергетичними властивостями. Вони-головне джерело енергії організму. При всіх видах фізичної праці спостерігається підвищена потреба у вуглеводах. З їжею надходять прості і складні вуглеводи, легкозасвоювані і незасвоювані вуглеводи. Основними простими вуглеводами є глюкоза, галактоза, фруктоза, сахароза, лактоза та мальтоза. Складні вуглеводи-крохмаль, глікоген, клітковина, пектин. Потреба у вуглеводах становить 350-500 г на добу.

Надмірне споживання вуглеводів – поширена причина порушення обміну речовин, що сприяє розвитку ряду захворювань. При раціональному харчуванні до 30% вуглеводів їжі здатні переходити в жири. В разі ж надміру вуглеводів, особливо легкозасвоюваних, цей процент вищий.

 

Хід роботи

Завдання 1

Обчисліть індивідуальні добові витрати енергії.

Кількісна та якісна потреба людини в їжі залежить від віку, статі, маси тіла, фізіологічного стану, енерговитрат, пов'язаних із трудовою діяльністю, а також побутовими процесами, які зумовлюють сумарні добові енерговитрати.

Добові витрати енергії (Q_доб) охоплюють три складові: основний обмін (Q₁), енерговитрати, пов'язані з процесами травлення (Q₂), тa енерговитрати, зумовлені всіма видами фізичної активності протягом доби (Q₃), і можуть бути роз­раховані за формулою:

Q_доб = Q₁+ Q₂+ Q₃

Основний обмін (Q₁) – витрати енергії на підтримку ді­яльності життєво важливих функцій (діяльність серця, дихання, обмін речовин і ін.). Основний обмін визначають в кілокалоріях за добу.

Таблиця 8.1

Рівняння для розрахунку основного обміну (на основі маси тіла і зросту)

	Віковий діапазон (роки)	Основний обмін (ОО), ккал
Чоловіки	10-18	16,6×МТ+77×ЗР+572
18-30	15,4×МТ-27×ЗР+717
30-60	11,3×МТ+16×ЗР+901
більше 60	8,8×МТ+1128×ЗР-1071
Жінки	10-18	7,4×МТ+482×ЗР+217
18-30	13,3×МТ+334×ЗР+35
30-60	8,7×МТ-25×ЗР+865
більше 60	9,2×МТ+637×ЗР-302

МТ – маса тіла, кг; ЗР – зріст, м.

 

Енерговитрати, пов'язані з процесами травлення (Q₂), залежать від якісного складу їжі, а також від співвідношен­ня в ній білків, жирів та вуглеводів. Найбільше енергії вит­рачається на перетравлення білків і жирів. При збалансова­ному харчуванні енергозатрати, пов'язані зі специфічною дією їжі, становлять 10-12% від основного обміну.

Для визначення енергозатрат при фізичній активності протягом доби використовують спеціальні хронометражні таблиці, в яких указано величину енергії, що витрачає лю­дина за певний час, виконуючи певну роботу.

Відповідно до інтенсивності праці фізіологічна потреба дорослого населення в енергії така:

Професія	Енерговитрати, пов'язані з процесами травлення (Q2), у % до Q1	Q3 (чоловіки), у % до Q1, розумовий компонент	Q3 (чоловіки), у % до Q1, емоційний компонент	Q3 (жінки), у % до Q1, розумовий компонент	Q3 (жінки), у % до Q1, емоційний компонент
Вчителі	10%	3,5%	15%	3,5%	15%
Службовці	10%	3,5%	15%	3,5%	15%
Студенти	10%	3,8%	18%	3,8%	18%
Двірники	10%	100%	90%
Механіки	10%	120%	110%
Малярі	10%	150%	140%
Шахтарі	10%	200%	190%
Металурги	10%	200%	190%

 

Завдання 2.

Розрахуйте витрати енергії для наступних працівників (згідно варіанту). Розробіть для цих категорій населення екологічно збалансований добовий раціон харчування (згідно додатку 3).

Варіант	Спеціаль-ність	Вага, кг	Стать		Варі ант	Спеціаль-ність	Вага, кг	Стать
	Механік		чол.			Механік		чол.
	Металург		жін.			Металург		чол.
	Службовець		жін.			Шахтар		жін.
	Двірник		жін.			Муляр		жін.
	Шахтар		чол.			Студент		жін.
	Службовець		чол.			Механік		чол.
	Двірник		чол.			Металург		чол.
	Шахтар		чол.			Службовець		жін.
	Муляр		жін.			Двірник		жін.
	Студент		жін.			Шахтар		чол.
	Механік		жін.			Муляр		чол.
	Муляр		жін.			Студент		жін.
	Студент		чол.			Механік		жін.

Методика розрахунків завдання 2.

При окисленні 1г вуглеводів виділяється 4,1ккал, 1 г білків – 5,3 ккал, жирів – 9,3 ккал.

Співвідношення енергетичної цінності вуглеводів-білків-жирів: 12%:33%:55% (1:2,75:4,58)

Співвідношення білки-жири-вуглеводи (за масою): 1:2:4. При важкій роботі: 1:2:5.

1. Розрахунок добових витрати енергії:

Q_доб = Q₁+ Q₂+ Q₃

Q₁ – розрахунок згідно таблиці 8.1.

Q₂, Q₃ – згідно таблиці

 

2. Розрахунок добового раціону (у ккал) на прикладі працівника з необхідним енергетичним балансом у 3600 ккал/добу:

1 + 2,75 + 4,58 = 8,33 (співвідношення енергетичної цінності білки+жири + вуглеводи)

3600 (ккал/добу): 8,33 = 432,17

білки: 432,17 × 1 = 432,17 ккал

432,17: 5,3 = 81,54 г.

вуглеводи: 81,54 × 4 = 326,17 г

жири: 81,54 × 2 = 163,08 г.

Отже для складання добового раціону даного працівника необхідно використати набір продуктів, загальною енергетичною цінністю 3600 ккал, вмістом білків – 81,54 г, вуглеводів – 326,17 г, жирів – 163,08 г. Відповідно цих вимог складаємо перелік продуктів.

За цим прикладом необхідно скласти раціон для обраного працівника та заповнити наступну таблицю

Вид продуктів	Кількість продукту	Білки	Жири	Вуглеводи
г.	ккал	г.	ккал	г.	ккал	г.	ккал

 

Завдання 3

За даними таблиці проведіть аналіз якості харчування громадян України у порівнянні із країнами з розвиненою економікою та відповідно фізіологічних норм харчування. Поясніть причини.

Визначте пріоритети у напрямку оптимізації харчового балансу.

Таблиця 2

Якість харчування пересічного жителя в країнах з розвиненою ринковою економікою та перехідною економікою

Добове споживання

Країна

Австрія

Білорусь

Болгарія

Угорщина

Німеччина

Латвія

Литва

Польща

Росія

Україна

Чехія

Естонія

Ккал Білків, г Жирів, г

 

Теоретичні питання:

1. Поняття катаболізму та анаболізму.

2. Перетворення білків, жирів та вуглеводів у травному тракті.

3. Функції білків.

4. Функції вуглеводів.

5. Функції ліпідів.

6. Регуляція обміну білків, вуглеводів та ліпогенезу.

Висновок:

 

Лабораторна робота №9

Тема: Дослідження фізіологічних механізмів адаптації організму до низьких температур

Мета: Визначити адаптивні можливості до низьких температур. Виявити, які абіотичні фактори середовища впливають позитивно, а які – негативно на стан здоров’я та загальну тривалість життя людини у даному регіоні.

Обладнання: лід, вода, секундомір, фонендоскоп, тонометр, кристалізатор.

 

Теоретичні положення

Адаптація є одним з фундаментальних якостей живої матерії. Вона властива усім відомим формам життя.

Існує безліч визначень адаптації. Це пов'язано з тим, що даний феномен є предметом дослідження різних наукових напрямків. Відповідно до цього, існують і різноманітні класифікації адаптації, у залежності від того, які критерії покладені в їхню основу. Різні автори виділяють такі типи адаптації, як біологічна, фізіологічна, біохімічна, психологічна, соціальна і т.п.

Для екології людини найбільший інтерес викликає фізіологічна адаптація, під якою розуміють стійкий рівень активності фізіологічних систем, органів і тканин, а також механізмів управління, що забезпечує можливість тривалої активної життєдіяльності організму людини і тварини в змінених умовах існування (природних і соціальних) і здатність до відтворення потомства.

Варто враховувати, що фізіологічна адаптація – це широке поняття. Воно включає вивчення:

1) індивідуальних адаптацій;

2) видових (спадково закріплених);

3) популяційних адаптацій.

Дослідження останніх років трохи доповнили класичну модель загального адаптаційного синдрому Г. Сельє. В даний час вона виглядає так:

І. Стадія тривоги, або стадія напруги супроводжується наступними процесами:

а) відбувається посилений викид адреналіну в кров, що забезпечує мобілізацію вуглеводних і жирових ресурсів для енергетичних цілей і активація діяльності ß - клітин інсулярного апарату з наступним підвищенням вмісту інсуліну в крові;

б) спостерігається підвищене виділення в кров секреторних продуктів кортикальними клітинами, що приводить до виснаження в них запасів аскорбінової кислоти, жирів і холестерину;

в) відмічається зниження діяльності щитовидної і статевої залоз; зменшення тиміко-лімфатичного апарату;

г) виявлене посилення каталітичних процесів у тканинах, що приводить до зниження ваги тіла; збільшення кількості лейкоцитів;

д) пригнічення анаболічних процесів, головним чином, зниження утворення РНК і білкових речовин.

II. Стадія резистентності характеризується наступними змінами в організмі:

а) нагромадження в корковому шарі наднирників попередників стероїдних гормонів (ліпоїдів, холестерину, аскорбінової кислоти) і посилене виділення гормональних продуктів у кров'яне русло; зниження інсуліну в крові, що забезпечує посилення метаболічних ефектів кортикостероїдів.

б) подальше зменшення тиміко-лімфатичного апарату;

в) активація синтетичних процесів у тканинах з наступним відновленням нормальної ваги тіла й окремих його органів;

III. Стадія виснаження – у цій стадії переважають, головним чином, явища ушкодження та розпаду.

Під час стадії тривоги неспецифічна опірність організму підвищується, при цьому він стає більш стійким до різних впливів. З переходом у стадію резистентності неспецифічна опірність зменшується, але зростає стійкість організму до того фактора, яким був викликаний стрес.

Абіотичні фактори середовища – це фактори неорганічної природи, які впливають на організм.

 

Хід роботи

Фізіологічні механізми адаптації організму до низьких температур можна досліджувати за допомогою простої проби – опускання руки у воду з льодом. Ця проба дозволяє також виміряти адаптивну реакцію організму на інтенсивне холодове подразнення.

Спочатку у піддослідного, який спокійно сидить на стільці, вимірюють через кожну хвилину систолічний та діастолічний тиск і пульс до тих пір, поки покази не стануть стабільними.

Далі руку піддослідного занурюють до кисті на 1 хв в холодну воду (0⁰С). Через 30-60 с після цього вимірюють систолічний та діастолічний тиск. Крім того, підраховують частоту пульсу. Після того, як руку вийняли із води, роблять виміри через кожну хвилину до тих пір, поки всі вимірювані величини не повернуться до вихідного рівня. Відмічають зміни кольору обличчя і рук досліджуваного.

У молодих людей систолічний тиск може підвищуватись на 20-30 мм рт.ст. Люди, які звикли до холодного клімату, показують менш значну реакцію.

Суб’єктивні відчуття. Запишіть зі слів досліджуваного про його відчуття під час проведення досліду.