 |
|
Основний і функціональний обмін енергії
МОЗ УКРАЇНИ
ПЕРВОМАЙСЬКИЙ МЕДИЧНИЙ КОЛЕДЖ
ЦИКЛ ПРИРОДНИЧО – НАУКОВИХ ДИСЦИПЛІН
МЕТОДИЧНА РОЗРОБКА
ДЛЯ ОРГАНІЗАЦІЇ ПОЗААУДИТОРНОЇ САМОСТІЙНОЇ
РОБОТИ СТУДЕНТІВ
ТЕМА :
« Обмін енергії при фізичній і розумовій праці».
СПЕЦІАЛЬНІСТЬ : 512010102
КУРС – 2
КІЛЬКІСТЬ НАВЧАЛЬНИХ ГОДИН – 2.
ВИКЛАДАЧ – ПАВЛИК О. А.
АКТУАЛЬНІСТЬ ТЕМИ .
Однією з умов існування організму людини і тварин є обмін речовин і енергії. Більшість процесів життєдіяльності клітини відбуваються з використанням енергії. Вона витрачається на підтримання цілісності клітинних структур, іонних градієнтів, біосинтетичних процесів, забезпечення специфічних форм клітинної активності тощо. Витрачені енергетичні ресурси організм повинен постійно компенсувати за рахунок харчування.
У процесі обміну білків, ліпідів і вуглеводів відбувається вивільнення енергії хімічних зв'язків цих речовин. Більша частина цієї енергії відразу розподіляється в організмі і розсіюється за його межами у вигляді теплоти. Менша її частина (20-25 %) резервується у вигляді макроергічних зв'язків молекул АТФ, у міру потреби використовується на процеси життєдіяльності й механічну роботу, електричні, секреторні та інші процеси. Усі ці види кінетичної енергії зрештою перетворюються на теплоту, і за кількістю виділеної організмом теплоти можна визначати інтенсивність метаболізму.
У клінічній практиці часто доводиться спостерігати хвороби, у основі яких лежить порушення енергетичного обміну. Тому кожен студент – медик повинен знати основи енергетичного обміну та вміти оцінити їх показники.
НАВЧАЛЬНІ ЦІЛІ .
ЗНАТИ :
1 Енергетичний обмін
2 Методи визначення енергетичного обміну організму( пряма і непряма калориметрія)
3 Калоричний коефіцієнт 1 літру кисню
4 Основний обмін, чинники, що на нього впливають
5 Функціональний обмін енергії.
6. Класифікація робіт за енерговитратами
ВМІТИ :
1 Пояснювати фізіологічні основи сучасних методів дослідження обміну енергії та терморегуляції
2 Аналізувати показники прямої і непрямої калориметрії
3 Пояснювати фізіологічні механізми терморегуляції
МАТЕРІАЛИ ДОАУДИТОРНОЇ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ .
Базові знання , вміння , навички , необхідні для вивчення теми (міждисциплінарна інтеграція).
| Дисципліна | Знати | Вміти |
| А) біологія Б) хімія . В) фізика . Г) Анатомія | Еволюційний розвиток обміну речовин та енергії. Будова і властивості ферментів, ферментативні реакції. Хімічні властивості білків, жирів, вуглеводів,їх енергоємність Поняття скоротливість, робота, тепловіддача. Будова органів травної системи. | Пояснити вплив обміну речовин та енергії на життя людини. Пояснити властивості білків, жирів, вуглеводів, вітамінів. Пояснити поняття скоротливість, робота, тепловіддача тощо. Пояснити значення травної і дихальної системи в засвоєнні організмом різних поживних речовин їх хімічне перетворення. |
ЗМІСТ ТЕМИ .
В. І. Філімонов «Фізіологія людини» Ст.336 - 342.
Основний і функціональний обмін енергії
У стані спокою енергія витрачається на синтез різних речовин та на роботу органів і систем організму.
Кількість енергії, яку витрачає організм у стані повного м’язового спокою, натщесерце і при температурі 18—20° С, називається основним обміном. У стані спокою енергія витрачається на підтримання життєвих процесів, біохімічних реакцій у тканинах, а також на підтримання безперервної діяльності органів: напруження м’язів, роботи серця, апаратів дихання, травлення тощо. У дорослої людини основний обмін становить 1 ккал на 1 кг маси за 1 год. Добовий основний обмін залежить від ваги, віку, статі, стану здоров’я людини та зовнішніх факторів і становить 1400—1700 ккал.
Найбільш інтенсивним чинником, що приводить до посилення обміну речовин, є праця, зокрема динамічна фізична робота. Кількість енергії, яка витрачається на виконання професійної діяльності, характеризується як «робочі калорії» (за висловом Г. Лемана). Крім «робочих калорій», людина витрачає енергію на інші види діяльності, які виконує протягом дня. Ці два види затрат енергії становлять функціональний обмін енергії.
Отже, загальні добові затрати енергії включають функціональний та основний обмін енергії.
Добові енергетичні затрати значно відрізняються у працівників різних професій. Так, у робітників-верстатників вони становлять 3300 ккал, робітників ковальського цеху — 3700—4000 ккал, ливарного цеху — 4000—4500 ккал, штукатурів — 3900 ккал, трактористів — 3000 ккал.
Залежно від розміру добових енергетичних затрат виокремлюють чотири групи робіт. Згідно з цією класифікацією:
- до легких віднесені роботи, при виконанні яких добові затрати енергії становлять 2200—2600 ккал,
- до робіт помірної важкості — 2800—3400 ккал,
- до важких робіт — 3600—4000 ккал,
- до дуже важких робіт — 4200—6000 ккал.
Зауважимо, що, згідно з цією класифікацією, до легких віднесені розумові та сенсорно-напружені роботи. Насправді важкість цих робіт визначається не стільки м’язовими, скільки нервовими навантаженнями. Тому поділ робіт на групи важкості за показником енергозатрат має обмежене застосування і стосується фізичної праці.
Важливе практичне значення має питання про оптимальний рівень затрат енергії на щоденну роботу та гранично можливу величину затрат енергії при тривалій роботі. Фізіологами доведено, що при оптимальних затратах енергії у працівника розвиваються м’язова сила і витривалість, швидкість і ритмічність рухів, підвищується опірність організму до впливу різних несприятливих факторів зовнішнього середовища. Оптимальні фізичні навантаження сприяють успішній розумовій роботі, а також підвищують стресостійкість людини. Зменшення затрат енергії нижче середнього рівня є несприятливим фактором для життєдіяльності людини. Збільшення навантажень також небажане, оскільки воно призводило б до швидкого зношування організму працівника.
На думку О. М. Крестовникова, мінімальний рівень чистих затрат енергії на щоденну м’язову роботу повинен становити 1200—1300 ккал. Верхню межу щоденних затрат енергії на м’язову роботу Г. Леман обмежує 4800 ккал. Отже, в цих межах повинні міститися оптимальні затрати енергії на виконання роботи. Різні автори наводять різні величини оптимальних затрат енергії на роботу. Так, Г. Леман вважає, що при восьмигодинному робочому дні чисті затрати енергії можуть досягати 2000 ккал. Чеські фізіологи Е. Бена, А. Зелени вважають цю величину завищеною, оскільки при її визначенні не враховується можливість тривалого (протягом 25 років) виконання такої інтенсивної роботи.
З врахуванням цієї умови щоденні чисті затрати енергії на виконання фізичної роботи можуть становити 1500 ккал. Таким чином, близькими до оптимального рівня є чисті затрати енергії за зміну при фізичній роботі в 1500—1200 ккал.
При восьмигодинному робочому дні він відповідає 200—150 ккал/год. Якщо за хвилину роботи буде використовуватися 5—6 ккал, то годинна норма може бути використана за 30—40 хвилин роботи. Звідси випливає, що важка праця не може тривати безперервно протягом всієї робочої зміни, а в багатьох випадках навіть протягом однієї години.
Якщо ж такі важкі роботи існують, то увага організаторів виробництва має бути звернена на раціоналізацію режиму праці і відпочинку.
В цьому зв’язку значний інтерес становить класифікація робіт за їх потужністю. Виділяють п’ять типів важких робіт:
1. Виснажлива робота, при виконанні якої затрати енергії перевищують 20 ккал/хв. Такі роботи можуть виконуватися лише протягом кількох хвилин.
2. Максимальна робота з затратами енергії від 15 до 20 ккал/хв. Вона може виконуватися не довше ніж півгодини.
3. Субмаксимальна робота з затратами енергії 10—15 ккал/хв. Виконання її також обмежене.
4. Інтенсивна робота, при якій затрати енергії складають 5—10 ккал/хв. Ці роботи найбільш поширені, однак значення 10 ккал/хв прийняте як обмежуюче, і робота при таких затратах енергії неможлива протягом восьмигодинного робочого дня.
5. Легка, при якій енергетичні затрати не перевищують 5 ккал/хв.
Зазначимо, що для організму працівника шкідливі як надмірні затрати енергії у процесі праці, так і надто малі.
Дуже важкі роботи, пов’язані з тривалими великими затратами енергії, можуть бути шкідливими для здоров’я працівника, особливо коли не забезпечується повне відновлення працездатності в неробочий час. Наслідком їх може бути виснаження в організмі запасів речовин, які містять енергію. Надмірне зменшення м’язових зусиль, дефіцит рухової активності у процесі праці призводять до професійної гіпокінезії, що вимагає впровадження заходів щодо раціоналізації режимів праці і відпочинку. Фізіологами доведено, що рівень середньозмінних затрат енергії на м’язову роботу не може бути меншим за 0,5 ккал/хв. При цьому необхідні різні компенсаторні заходи для підтримання здоров’я працівників.
РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА .
ОСНОВНА :В. І. Філімонов «Фізіологія людини»
ДОДАТКОВА :
Г. М. Чайченко « Фізіологія людини»
І. С. Кучеров «Фізіологія людини»
С. А. Георгієва « Фізіологія»
Я. І. Федонюк « Анатомія та фізіологія з патологією»
ОРІЄНТОВНА КАРТА ДЛЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ З ЛІТЕРАТУРОЮ З ТЕМИ «Обмін енергії при фізичній роботі ».
| Основні завдання | Вказівки | Відповіді |
| Вивчити : 1. Енергетичний обмін та його характеристика . 2. Обмін енергії при фізичній роботі. | 1 Енергетичний обмін 2 Методи визначення енергетичного обміну організму( пряма і непряма калориметрія) 3 Калоричний коефіцієнт 1 літру кисню 4 Основний обмін, чинники, що на нього впливають 5 Функціональний обмін енергії. 6. Обмін енергії при фізичній роботі. 7. Класифікація робіт за енерговитратами. |
МАТЕРІАЛИ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ :
А. Питання для самоконтролю :
1. Що таке енергетичний обмін? Що він відображає?
2. Які основні методи енергообміну у людини Вам відомі?
3. Що таке основний обмін?
4. Назвіть головні чинники, від яких залежить величина основного обміну.
5. Як визначити величину належного основного обміну для конкретної людини?
6. Як визначити поверхню тіла людини для дослідження енергообміну?
7. Дотримання яких умов необхідно для дослідження основного обміну?
8. Як основний обмін змінюється з віком?
9. Що таке робочий обмін? Які межі його варіабельності?
10. На скільки груп поділяються представники різних професій в залежно від енергетичних витрат?
11. Як змінюються енергетичні витрати організму при інтенсивній розумовій праці?
12. Як зміниться обмін енергії при фізичній роботі?
Б. Тести для самоконтролю :
1. До легких віднесені роботи, при виконанні яких добові затрати енергії становлять:
А) 2200—2600 ккал,
Б) 2800—3400 ккал,
В) 3600—4000 ккал,
Г) 4200—6000 ккал.
2. До робіт помірної важкості віднесені роботи, при виконанні яких добові затрати енергії становлять:
А) 2200—2600 ккал,
Б) 2800—3400 ккал,
В) 3600—4000 ккал,
Г) 4200—6000 ккал.
3. До важких робіт віднесені роботи, при виконанні яких добові затрати енергії становлять:
А) 2200—2600 ккал,
Б) 2800—3400 ккал,
В) 3600—4000 ккал,
Г) 4200—6000 ккал.
4. До дуже важких робіт віднесені роботи, при виконанні яких добові затрати енергії становлять:
А) 2200—2600 ккал,
Б) 2800—3400 ккал,
В) 3600—4000 ккал,
Г) 4200—6000 ккал.