Гипермаркет знаний>>Биология>>Биология 8 класс>> Энерготраты человека и пищевой рацион

§ 38. Энерготраты человека и пищевой рацион

1. Что такое основной и общий обмен?
2. Какова зависимость энерготрат от физической нагрузки человека?
3. Какова энергетическая емкость белков, углеводов и жиров?

Основной обмен.

В зависимости от интенсивности мышечной работы, от времени, прошедшего с момента предшествующего приема пищи, от температуры окружающей среды обмен веществ и энерготраты организма постоянно меняются. Как определить постоянный уровень обмена веществ, позволяющий судить о какой-то физиологической норме? Для этой цели было принято измерять наименьшие энерготраты человека в определенных стандартных условиях.

Условия эти таковы: измерение должно проводиться после суточного голодания и исключения из рациона белковых продуктов в течение трех дней — утром, после сна, при температуре комфорта (то есть когда не холодно и не жарко). Человек должен находиться в состоянии полного психического покоя: читать, писать и совершать какую-то умственную или физическую работу нельзя, спать тоже нельзя, так как во время сна уровень энерготрат может стать ниже.

Интенсивность обмена веществ при соблюдении упомянутых стандартных условий называется основным обменом. Он зависит от возраста, пола и генетических особенностей организма. При некоторых заболеваниях основной обмен может становиться выше или ниже нормы, что может служить важным диагностическим признаком. У мужчин основной обмен несколько выше, чем у женщин. У детей он больше, чем у взрослых, что связано с процессами роста и развития. К старости основной обмен снижается.

Общий обмен.

Фактические энерготраты, совершаемые человеком за единицу времени, называются общим обменом. Они значительно превышают основной обмен, потому что часть энергии расходуется на мышечную работу, еду и переваривание пищи, на борьбу с жарой или холодом. Чтобы представить себе реальный расход энергии, приведем следующие данные (в таблице представлена затрата энергии на 1 кг массы тела в час).

В таблице подметание пола соответствует легкой работе, ходьба со скоростью 6 км/ч — работе средней тяжести, пилка дров — тяжелой работе, косьба ручной косой и спортивная ходьба — очень тяжелой работе. Из таблицы видно, как с увеличением интенсивности физического труда растут энерготраты. Понятно, что энергоемкость (калорийность) продуктов питания должна соответствовать энергетическим тратам.

Энергетическая емкость (калорийность) пищи. Усваивая белки, жиры и углеводы, организм получает не только необходимые вещества, но и энергию, которая в этих веществах содержится. Молекулы простых углеводов, аминокислот и глицерина с жирными кислотами обладают довольно большой энергией. Установлено, что при распаде 1 г белка или 1 г углеводов освобождается 4,1 ккал, или 17,18 кДж, а при распаде 1 г жиров 9,3 ккал, или 38,96 кДж.

Нормы питания.

Количество питательных веществ и их состав определяются исходя из энерготрат человека, состояния его здоровья, возраста, пола, характера выполняемой работы. Так, здоровому взрослому человеку, выполняющему работу средней тяжести, необходимо получать в сутки с пищей 100— 110 г белков, 60—80 г жира, 400—500 г углеводов. При тяжелой физической работе питательных веществ требуется примерно в полтора раза больше. Для ребенка или подростка в связи с ростом и развитием требуется примерно на 30% энергии больше, чем затратил организм. Это необходимо для образования новых веществ, клеток и тканей.

Помимо энергоемкости пищи необходимо учитывать ее качественный состав, особенно содержание незаменимых аминокислот, так как вторые могут синтезироваться печенью, а первые — нет (см. § 33). Незаменимых аминокислот много в белках животного происхождения, таких как мясо, творог, куриные яйца. В пище растительного происхождения этих аминокислот значительно меньше. Поэтому белки злаковых растений, например пшеницы, ржи, кукурузы, считаются неполноценными. Белки бобовых растений по составу незаменимых аминокислот ближе к белкам мяса.

Полноценными и неполноценными для питания могут быть и жиры.

Организму необходимы в первую очередь те из них, которые имеют в своем составе ненасыщенные жирные кисло¬ты, молекулы которых могут присоединять к себе другие элементы. Большое количество ненасыщенных жирных кислот содержится в растительном масле — подсолнечном, оливковом, конопляном. В твердых жирах их тем меньше, чем выше температура их плавления. Например, в сливочном масле ненасыщенных жирных кислот больше, чем в бараньем сале.

Углеводы необходимы человеческому организму не только в виде сахара (варенье, конфеты), но и в виде крахмала (картофель, хлеб).

Человек нуждается в смешанной пище: примерно 1/2 получаемых им белков должна быть животного происхождения, а 1/3 жиров — растительного происхождения. Белки животной пищи усваиваются примерно на 97%, растительной — на 85%, смешанной — на 92% . Чем разнообразнее пища, тем она лучше усваивается.
Режим питания. Расход энергии изменяется в соответствии с величиной физической и умственной нагрузки. Поэтому наиболее целесообразно для взрослых здоровых людей трехразовое питание. Для детей и подростков рекомендуется четырехразовое питание. При этом завтрак должен содержать примерно 30—35% суточного рациона, обед — 40—45%, ужин — около 20%. Второй завтрак или полдник (в зависимости от распорядка дня) — 10—12%. Мясные и рыбные блюда лучше потреблять в первой половине дня, так как продукты их расщепления возбуждающе действуют на нервную систему.

Основной обмен, общий обмен, энерготраты организма, энергетическая емкость пищевых продуктов (калорийность), нормы питания, ненасыщенные жирные кислоты.

1.    В чем различие между основным и общим обменом?
2.    Что такое энергетическая емкость пищи?
3.    Какие продукты содержат больше незаменимых аминокислот, а какие — больше ненасыщенных жирных кислот?
4.    В чем преимущество смешанного рациона, включающего растительную и животную пищу?
5.    Как рассчитываются нормы питания и подбираются продукты рациона?
6.    Как распределяются количество и состав пищи в течение дня?

Лабораторная работа

Установление зависимости между нагрузкой и уровнем энергетического обмена по результатам функциональной пробы с задержкой дыхания до и после нагрузки (может быть выполнена дома)

Оборудование: секундомер или часы с секундной стрелкой.

Предварительные замечания. Известно, что на интенсивность дыхания влияют продукты распада, в частности углекислый газ, который образуется в результате биологического окисления. Он гуморально влияет на дыхательный центр. При задержке дыхания обмен веществ в тканях не прекращается и углекислый газ продолжает выделяться. Когда его концентрация в крови достигает определенного критического уровня, происходит непроизвольное восстановление дыхания. Если задержать дыхание после работы, например после 20 приседаний, то оно восстановится скорее, потому что во время приседаний биологическое окисление происходит более интенсивно, и углекислого газа к началу второй задержки дыхания накапливается больше.

Однако у тренированных людей различие между этими результатами будет меньшим, чем у нетренированных. Одной из причин является то, что у нетренированных людей обычно наряду с мышцами, обеспечивающими нужное движение, сокращается множество других мышц, которые к нему не имеют отношения. Лишние движения затормаживаются в процессе тренировки благодаря более совершенной регуляции со стороны нервной системы. Таким образом, эта функциональная проба показывает не только состояние дыхательной и сердечно-сосудистой систем человека, но и степень его тренированности.

Протокол опыта (время измеряется в секундах)

1.    Время задержки дыхания в состоянии покоя (А).
2.    Время задержки дыхания после 20 приседаний (Б).
3.    Процентное отношение второго результата к первому Б/А х100%.
4.    Время задержки дыхания и восстановления дыхания после минутного отдыха (В).
5.    Процентное отношение третьего результата к первому В/А х100%.

Ход работы

1.    В положении сидя задержите дыхание при вдохе на максимальный срок. Включите секундомер (предварительное глубокое дыхание перед опытом не допускается!).
2.    Выключите секундомер в момент восстановления дыхания. Запишите результат. Отдохните 5 мин.
3.    Встаньте и сделайте 20 приседаний за 30 с.
4.    Вдохните, быстро задержите дыхание и включите секундомер, не дожидаясь, пока дыхание успокоится, сядьте на стул.
5.    Выключите секундомер при восстановлении дыхания. Запишите результат.
6.    Спустя минуту повторите первую пробу. Результат запишите.
7.    Сделайте в тетради расчеты по формулам, приведенным в пунктах 3 и 5 протокола. Сравните свои результаты с таблицей и определите, к какой категории вы смогли бы отнести себя.

Колосов Д. В. Маш Р. Д., Беляев И. Н. Биология 8 класс
Отправлено читателями с интернет-сайта

_{Онлайн библиотека с учениками и книгами, плани-конспекти уроков с Биологии 8 класса, книги и учебники согласно календарного плана планирование Биологии 8 класса}

Содержание урока
 конспект уроку и опорный каркас                      
 презентация урока 
 акселеративные методы и интерактивные технологии
 закрытые упражнения (только для использования учителями)
 оценивание 

Практика
 задачи и упражнения,самопроверка 
 практикумы, лабораторные, кейсы
 уровень сложности задач: обычный, высокий, олимпиадный
 домашнее задание 

Иллюстрации
 иллюстрации: видеоклипы, аудио, фотографии, графики, таблицы, комикси, мультимедиа
 рефераты
 фишки для любознательных
 шпаргалки
 юмор, притчи, приколы, присказки, кроссворды, цитаты

Дополнения
 внешнее независимое тестирование (ВНТ)
 учебники основные и дополнительные 
 тематические праздники, слоганы 
 статьи 
 национальные особенности
 словарь терминов                          
 прочие 

Только для учителей
 идеальные уроки 
 календарный план на год 
 методические рекомендации 
 программы
 обсуждения

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.