Исследование состояния обмена веществ человека по анализу индекса массы тела. 1 страница

Избыточная масса тела – один из факторов риска для здоровья. Интенсивность этого фактора возрастает от 4% при удовлетворительной адаптации до 52% при неудовлетворительной адаптации. Избыточная масса обычно является след­ствием ожирения. Под ожирением следует понимать хроническое заболева­ние обмена веществ, проявляющееся избыточным развитием жировой ткани, прогрессирующее при естественном течении, имеющее определенный круг осложнений и обладающее вы­сокой вероятностью рецидива после окончания курса лечения. Изменения в регуляции метаболизма и в самом метабо­лизме, закономерно возникающие при ожирении, ведут к раз­витию артериальной гипертензии, дислипидемии, атероскле­роза, ишемической болезни сердца (ИБС), инсулиннезависимому сахарному диабету и др. заболева­ниям. Следовательно, большая группа болезней причинно свя­зана с избыточной массой вследствие ожирения. Этот факт обосновывает меры целенаправленной профилактики и лече­ния данного вида заболеваний. Наиболее часто применяемым диагностическим критерием ожирения является избыток общей массы тела по отношению к норме, установленной статистически. Среднестатичтический показатель рассчитывается по формуле Кетле (индекс Кетле), который определяется с учетом консти­туции человека (нормостеническая, астеническая и гиперсте - ническая). Подсчет индекса массы тела – отношение массы те­ла в килограммах к росту в метрах, возведенному в квадрат.

Для работы необходимы: весы, ростомер, калькулятор. Объект исследования – человек.

Проведение работы. У обследуемого определяют массу тела и его рост. Рассчитывают индекс массы тела (ИМТ) по формуле: ИМТ = М/Р²[кг/м²], где М – масса тела, кг; Р² – рост, возведенный в квадрат.

Результаты работы и их оформление. Занесите полу­ченные результаты в таблицу. Сделайте вывод о состоянии индекса массы тела обсле­дуемого. Ответьте на вопрос: почему избыточная масса орга­низма является фактором риска сердечно - сосудистых и других заболеваний?

Индекс массы тела (индекс Кетле)	Результаты исследования
показатели	оценка массы
20-23	идеальная
24-29	избыточная
30 и более	ожирение

Визначення енерговитрат організму у стані спокою методом непрямої калоріметрії.

У фізіологічних та клінічних дослідах для визначення витрати енергії використовують порівняно простий метод непрямої калоріметрії, за допомогою якого витрату енергії визначають побічно за об’емом виділеної за цей час вуглекислоти.

Визначення витрати енергії за газообміном можливо у силу того, що основним процесом звільнення енергії являється процес окислення поглиненого людиною 0_2, якій окислює органічні речовини – білки, жири, вуглеводі, в результаті чого звільнюється певна кількість тепла, а самі речовини розпадаються до своїх кінцевих продуктів: СО_2, Н₂, Н₂О.

Для визначення енерговитрат методом непрямої калоріметрії необхідно мати: мішок Дугласа для збирання видихуваного повітря за певний час, газоаналізатор Орса-Фішера для визначення газового складу видихуваного повітря та газовий лічильник для визначення ХОД

Для роботи потрібно: дані газового складу видихуваного повітря досліджуваного, таблиці для розрахунків калорічного коефіцієнту кисню. Об’єкт дослідження – людина.

Проведення роботи:

А. Визначення хвилинного об’єму дихання (ХОД) за допомогою мішка Дугласа.

ХОД необхідно привести до нормальних умов (0 ⁰С та тиск 760 мм.рт.ст.) для того, щоб мати можливість порівняти дані, отримані у різний час у того ж самого досліджуваного, або у різних людей. Приведення до норми проводиться по спеціальним формулам або за допомогою таблиць. Для даного практичного заняття умовно приймають, що ХОД приведений до нормальних умов.

Б. Визначення газового складу видихуваного повітря визначають за допомогою газоаналізатора Орса-Фішера або Холдена (% вмісту СО₂ за допомогою 20-30% розчину КОН, а О₂ - за допомогою мідно-аміачного розчину) шляхом поглинення цих газів вищевказанимі розчинами.

Примітка: Прилад Орса-Фішера складаєтьтся з вимірювальної бюретки (трубки) на 100мл, яка через систему Т-образних кранів може сполучатися з атмосферою та поглинальними посудинами. Досліджуваний газ за допомогою напірної посудини послідовно приводиться (15-20 качань на одне визначення) у зіткненні з поглинувачами СО₂ та О₂ у результаті чого об’єм досліджуваного газу зменшується. Різниця об’ємів у першому відліку дає % СО₂, а у другому -% вмісту О₂.

В. Визначення дихального коефіцієнту (ДК) та розрахунок енерговитрат за даними ДК.

Умови задачі: ХОД=7л/хв (приведено до нормальних умов). У газоаналізаторі Орса-Фішера знаходиться 100мл видихуваного повітря, узятого з мішка Дугласа. Після поглинання СО₂ у бюретці залишилося 96,5 мл газу, після поглинання О₂ у бюретці залишилося 79,5 мл газу.

Розрахунок:

1. Визначити вміст СО₂ у видихуваному повітрі: 100 мл - 96,5 = 3,5 мл, тобто (3,5%).

2. Визначити кількість мл СО₂ виділеного організмом у кожних 100 мл видихуванго повітря: 3,5 мл - 0,03 мл (склад вдихуваного повітря) =3,47 мл СО2.

3. Розрахувати, скільки мл СО₂ виділено організмом за 1 хв. досліду, тобто у ХОД: 3,47мл* 10*7=242,9 мл СО₂.

4. Визначити кількість поглиненого О₂ у 100 мл видихуваного повітря: 96,5 - 79:5 = 17 мл, тобто (17%).

5. Визначити кількість поглиненого О₂ з кожних 100мл повітря: 21мл - 17 мл = 4 мл О₂.

6. Визначити, скільки мл О₂ поглинено за 1хв досліду: 4 мл х 10 х 7 = 280мл О₂.

7. Визначити дихальний коефіцієнт (ДК): 242,9 мл СО₂: 280 мл О₂.

8. Відповідному ДК знаходимо по таблиці калорічний коефіцієнт О₂ (1мл). Він дорівнює 4,9 ккал. У нас витрачено не 1л О₂, а тільки 280 мл. Це означає: 1000 мл - 4,9 ккал, 280 мл - х ккал, де х = 1,38 ккал.

Таким чином, енерговитрати за годину складають: 1,38 ккал х 60хв = 82,8 ккал. За добу 82,8 ккал х 24 год = 1987,2 ккал.

Оформлення результатів та їх оцінка: отримані результати занотувати в протокол, порівняти з належними та зробити висновок.

Визначення енерговитрат людини за умов фізичного навантаження

Для роботи потрібно: дані газового складу видихуваного повітря досліджуваного, таблиці для розрахунків калорічного коефіцієнту кисню. Об’єкт дослідження – людина.

Проведення роботи: Визначення енерговитрат за умов фізичного навантаження проводиться аналогічно, як і у спокої. Винятком є те, що визначення проводиться після фізичного навантаження (підняття вантажу або присідання з вантажем).

Умови задачі: У видихуваному повітрі вміст О₂ складає 16,5%, а СО₂ - 4%. ХОД = 12л. При цьому виконана робота (підняття вантажу вагою 6 кг, відстань – 1,5 м. Кількість рухів за 1хв.- 30 разів). Примітка: при виділенні 1ккал виконується робота у 427 кг/м.

Оформлення результатів та їх оцінка: отримані результати занотувати в протокол, порівняти з належними та зробити висновок.

Визначення основного обміну за допомогою мета-тестів (метод неповного газового обміну):

Мета-тест дозволяє визначити рівень основного обміну за показником поглиненого за одиницю часу кисню. Мета-тест становить замкнуту циркулярну систему, що складається з спірометра, поглинача СО₂ (посудина з натронним вапном) та клапанної коробки з краном підключення досліджуваного. Спірометр точно реагує на зміну об’єму у системі приладу при переході дихального повітря із системи у легені та навпаки. Переміщення колокола спірометра, відповідно до обсягу дихання, фіксується чорнилами на папері.

Видихуване дослідженим повітря через видихувальний клапан направляється у поглинач вуглецевої кислоти (натронне вапно), де звільнюється від СО₂ та водяних парів, надходить під колокол спірометра та змішується там з повітрям (або киснем), якщо система до того була заповнена О₂. Обсяг циркуляційної системи приладу у процесі досліду зменшується на обсяг поглиненого досліджуваним О₂. Ця зміна обсягу фіксується писчиком у вигляді спадної кривої дихальних рухів (спірограмі).

Слід пам’ятати, що досліджуваний повинен лежати на кушетці у зручній для нього позі з загубником у роті, якій з’єднаний за допомогою двох резинових шлангів з апаратом. Ніс затиснутий спеціальним затискачем. По мірі того, як поглинається О2, об’єм мішка зменшується, що реєструється на стрічці у вигляді кривої дихальних рухів, яка сходить донизу. Запис ведеться на окремих аркушах паперу з швидкістю кімографа 25 мм /хв. Паралельно проходить поглинання СО₂. Дослід продовжується 3-5 хв. Отримана спірограма служить для підрахування обсягу поглинутого кисню та визначення основного обміну. Після визначення кількості поглинутого за 1 хв. кисню, підраховують його потребу за добу:

Розрахунок об’єму вжитого О₂ проводиться наступним чином. Проводиться пряма, яка з’єднує більшість нижніх точок кривої. З вершини лінії ординат, де початок спірограми, спускається перпендикуляр на лінію абсцис. Утворився трикутник, де є два катети та гіпотенуза. Нас цікавить той катет, який утворився в результаті зменшення О₂ у резервуарі за рахунок поглинання його організмом. Цей катет трикутника і буде відображати в лінійному вимірянні величину поглинення О₂ за потрібний відрізок часу.

Приблизний розрахунок: припустимо, що за допомогою трикутника ми визначили, що за 5 хвилин досліду, або в клініці у хворого поглинений 1 л О_2. Так як ціна приладу дорівнює зміщенню кривої на 20 мл за лінією ординат, за цей час поглинуто 1л О_2. Звідси, за годину 1л 12л О_2, за добу –12 л х 24 = 288 л кисню.

Для визначення величини основного обміну, обсяг поглинутого за добу кисню помножують на калориметричний коефіцієнт кисню, який в умовах основного обміну дорівнює 4,8 ккал (при ДК змішаної їжі = 0,85 - див. у додатку). Отримана цифра вкаже величину фактичного основного обміну (ФОО) у ккал. В клініці ФОО визначається по спірограмі й розрахунок ведеться за формулою: ФОО = К трикутника х 40 х 0,9 х7, де К – катет трикутника в мм, 40 – кількість О₂ в мл при зміщенні писчика на 1 мл (якщо ціна приладу 25 мм за умов поглинення 1 л О₂ ) х 1000 мл / 25 = 40 мл. 0,9 – стандарт (стандартні умови – сухий стан газу, 0^оС, тиск 760 мм.рт.ст. 7- число постійних одиниць).

Наприклад: за 1 хв. писчик змістився на 6 мм, так як К трикутника = 6 мм, звідси 6 х 40 = 240 мл/хв. Знайдений об’єм поглиненого О₂ приводимо до нормальних умов, тобто даємо поправку на температуру в апараті та барометричний тиск, а саме – 240 мл/хв. х 0,9 = 216 мл/хв поглиненого О₂. Отримавши приведений О_2, помножуємо його на 7 = 216мл/хв. х 7 = 1512 ккал (тобто отримуємо ФОО). Беручи до уваги, що під час окислення 1 л О₂ виділяється 4,865 ккал за умов ДК = 0,85 (за Окуневим), то в нашому випадку за 1 хв. не поглинено не 1л О_2, а 0,216 л О₂, тому 4,865 ккал – 1л О₂, х ккал – 0,216 О_2, де Х = 1,05 ккал * 1440 (хв. за добу) = 1512 ккал.Визначивши ФОО за допомогою приладу “Метатест-1”, або “Метатест – 2”, тепер необхідно встановити, чи відповідає він нормі. Для цього необхідно визначити у цієї людини НОО (належний основний обмін) за таблицями Гарріса та Бенедикта (див. у додатку).

Дослідження основного обміну проводять за умов відносного спокою (лежачи, натщесерце, як правило після прийому їжі потрібно пройти не менше 16 годин, після нічного сну, при температурі комфорту (18-20⁰С). Такі умови важко створити в учбовій лабораторії. Тому, отримані в наших умовах цифри, можуть трохи відрізнятися від величин, які відповідають дійсному рівню основного обміну.

Визначення відсотка відхилення основного обміну (за допомогою метатесту-1)

Дані попередньої роботи використовуються для визначення відсотка відхилення обміну за допомогою розрахункової лінійки, що додається до метатесту-1.

Розрахункова лінійка має три передні шкали. За допомогою верхньої приводять результати досліду до нормальних умов (ХВЛ- хвилинна вентиляція легень, ЖЕЛ- життєва ємність легень, м- маса тіла в кг), теж саме і на середній частині, тільки для жінок. На нижній враховуються споживання О₂ за хв., ХОД- хвилинний обсяг дихання, основний обмін- ккал/сут. Також є дані статі, віку, ваги та зросту. Таким чином, за допомогою лінійки можна визначити основний обмін, а на зворотному боці, за тими ж показниками, відсоток відхилення основного обміну від норми.

Визначення належної величини основного обміну за допомогою таблиць Гарріса та Бенедикта (див. додаток).

За таблицею А (по вазі) необхідно знайти свою вагу в кг та відповідний до цієї ваги нормальний покажчик основного обміну в ккал. До цього табличного показника додають відповідне число у таблиці Б (за зростом та вагою), яке знаходять таким чином: відшукують свій зріст у см та вік. У місці перетинання ліній, які йдуть від цих показників і знаходиться необхідне число, яке додають до числа, знайденого за таблицею А. Сума цих чисел і буде шуканою величиною належного основного обміну за добу. Належний основний обмін (НОО) береться за 100 %. ФОО - Х, де Х = ФОО х 100/НОО. Нормою вважається ФОО: середній вік ± 10%, діти та люди похилого віку ± 15%.

Визначення належної величини основного обміну за площею поверхні тіла

По номограмі, відповідно зросту у см та ваги у кг, визначають поверхню тіла. Для визначення належного основного обміну поверхню тіла у см² помножують, враховуючи вік та стать на стандарт основного обміну на 1см² за годину, котрий потім помножують на 24 години.

Розрахування відсоткового відхилення основного обміну за формулами та номограмами.

А) Формула Ріда дає можливість розрахувати відсоток відхилення основного обміну від норми. Ця формула базується на тому, що існує зв’язок між артеріальним тиском, частотою пульсу та продукцією тепла в організмі. Відомо, що розрахування основного обміну за допомогою формул завжди дає тільки приблизні результати, але при деяких захворюваннях вони є повністю достовірними та ці формули часто застосовуються у клініках. Відхилення до 10% вважається у межах норми. Тричі у проміжках часу 1-2 хв. проводять підрахунок пульсу та артеріального тиску. Знаходять середні величини, а потім визначають відсоток відхилення по формулі: 0,75 х (частота пульсу (ЧП) + (пульсовий тиск (ПТ) х 0,74) – 72. Наприклад: пульс – 90 уд/хв, АТ –130/70 мм.рт.ст. Тоді відсоток відхилення основного обміну дорівнює 0,75 х (ПТ х 0,74) + 90) – 72 = 0,75 х (90 + 44,4) - 72 = 0,75 х 134,4 - 72 = 100,8 - 72 = 28,8 %. Для зпрощення розрахунків по формулі Ріда існує спеціальна номограма (див.додаток). З’єднавши прямою лінією крапки, відповідні частоті пульсу та пульсовому тиску, знаходимо у точці перетину цієї прямої зі середньою шкалою величину відхилення основного обміну у процентах.

Б) Формула Брейтмана: ¾ П + ½ ПТ –74

В) Формула Джеля: П + ПТ -111, де П - частота пульсу,ПТ – пульсовий тиск.

Примітка: формули придатні при порушенні функції щитовидної залози легкої та середньої важкості. При тяжких формах захворювання результати значно відстають від величин основного обміну, отриманих газоаналітичним способом.

Розрахунок основного обміну за допомогою формул не проводиться у хворих з тяжкими серцево-судинними розладами, мерехтливою аритмією, пароксізмальною тахікардією, недостатністю клапанів аорти та печінковими ускладненнями.

ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ РІВНЯ ЗНАНЬ:

1. Дихальний коефіцієнт -це:

A. Відношення об’єму видихуваного СО₂ до об’єму вдихуваного О₂

B. Відношення кількості поглинутого О₂ до кількості виділеного СО₂

C. Відношення кількості виділеного СО₂ до об’єму поглинутого О₂

D. Відношення об’єму вдихуваного О₂ до об’єму видихуваного СО₂

E. Відношення кількості вдихуваного О₂ до кількості поглинутого О₂

2. Дихальний коефіцієнт може бути більше 1:

A. У перші 5 хвилин після закінченн фізичного навантаження

B. За 1 годину після фізичного навантаження

C. При стресі

D. При голодувані

E. За умов сахарного діабету

3. Методом непрямої калоріметрії встановлено, що основний обмін досліджуваного на 45% нижче належного. Порушення діяльності якої ендокринної залози можливо припустити?

A. Гіпоталамус

B. Гіпофіз

C. Підшлункова залоза

D. Щитовидна залоза

E. Статеві гормони.

4. Виділення організмом 1 г азоту відповідає розпаду в організмі такої кількості білка:

A. 5,25 г

B. 5,75 г

C. 6,00 г

D. 6,25 г

E. 6,50

5. Для дорослої людини масою 70 кг білковий мінімум складає:

A. 25 г білка на добу

B. 40 г білка на добу

C. 52 г білка на добу

D. 75 г білка на добу

E. 100 г білка на добу

6. Фактичний основний обмін визначають:

A. За кількістю поглинутого кисню

B. За площею поверхні тіла

C. За таблицями Гарріса та Бенедикта

D. За формулами Ріда, Джейля, Брейтмана

E. За формулою Дрейера

7. Для дорослої людини у нормі середнє значення показника основного обміну складає:

A. 0,5 ккал/кг/год

B. 1 ккал/кг/год

C. 2 ккал/кг/год

D. 5 ккал/кг/год

E. 10 ккал/кг/год

8. Методом непрямої калориметрії встановлено, що основний обмін досліджуваного на 45% нижче належного. Порушення діяльності якої ендокринної залози можливо припустити?

A. Гіпоталамус

B. Гіпофіз

C. Підшлункова залоза

D. Щитовидна залоза

E. Статеві гормони

9. Виділення організмом 1 г азоту відповідає розпаду в організмі такої кількості білка:

A. 5,25 г

B. 5,75 г

C. 6,00 г

D. 6,25 г

E. 6,50 г

10. Коефіцієнт зношування білка Рубнера дорівнює:

A. 0,014-0,028 г азоту на 1кг маси тіла.

B. 0,014-0,050г азоту на 1 кг маси тіла.

C. 0,028-0,065г азоту на 1 кг маси тіла.

D. 0,028-0,075 г азоту на 1 кг маси тіла.

E. 0,050-0,075 г азоту на 1 кг маси тіла

Відповіді: 1-С. 2-А. 3-D. 4-D. 5-C. 6-A. 7-A. 8-D. 9-D. 10-D.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ УРОВНЯ знаний по программе «Крок»

1. Який гормон стимулює синтез білків у печінці?

A. Альдостерон

B. Калцитонін

C. Кортизол

D. Соматотропний гормон

E. Тестостерон

2. Який гормон стимулює синтез жирів

A. Адреналін

B. Тироксин

C. Глюкокортикоїди

D. Глюкагон

E. Інсулін

3. Соматотропний гормон аденогіпофіза здійснює:

A. Анаболічну дію на обмін жирів та білків

B. Катаболічну дію на обмін жирів та білків

C. Анаболічну дію на обмін жирів та катаболічну на обмін вуглеводів

D. Катаболічну дію на обмін вуглеводів та анаболічну на обмін білків

E. Анаболічну дію на обмін білків та катаболічну на обмін жирів

4. Жінка С., 36 років звернулася зі скаргами на ожиріння та підвищену набряклість на фоні строгої дієти. Об’єктивно виявлено: гіперглікемія, гіпернатріємія, гіперстенурія. Які ендогенні порушення можна припустити?

A. Гіпофункція щитоподібної залози

B. Гіперфункція кори наднирників

C. Гіперфункція яєчників

D. Гіпофункція щитоподібної залози

E. Гіпофункція пара щитоподібних залоз

5. Похідне метаболізму вуглеводів яке не синтезується в організмі:

A. Фолієва кислота

B. Аскорбінова кислота

C. Ціанкобаламін

D. Біотин

E. Рибоксін

:

6. Центральні глюкорецептори розташовані в:

A. Передньому гіпоталамусі

B. Задньому гіпоталамусі

C. Мості

D. Мозжечку

E. Корі великих півкуль

7. Сприяє утилізації глюкози клітинами:

A. Глюкагон

B. Адреналін

C. Інсулін

D. Тироксін

E. Соматотропнй гормон

8. Зменшення концентрації глюкози в крові приводить до посилення секреції:

A. Ацетілхоліна

B. Гістаміна

C. Адреналіна

D. Серотоніна

E. Дофаміна

9. У прийомне відділення поступив хворий зі скаргами на прискорення серцебиття, слабкість та тремор м’язів, запаморочення, посилене потовідділення. З анамнезу відомо, що протягом 10 років страждає цукровим діабетом, регулярно приймає гіпоглікемічні препарти. Хворму була зроблена ін’єкція:

A. Інсуліна

B. Розчину глюкози

C. Хлориду натрію

D. Сульфату магнія

10. Похідне метаболізму вуглеводів яке не синтезується в організмі:

A. Фолієва кислота

B. Аскорбінова кислота

C. Ціанкобаламін

D. Біотін

E. Рибоксін

Ответы: 1.D, 2.E, 3.A, 4.B, 5.A, 6.А, 7.C, 8.C, 9.B, 10.A.

Ситуационные задачи:

.

31. Человек в сутки употребил с пищей такое количество питательных веществ, в котором содержалось 5000 ккал. Рассчитайте, сколько ка­лорий получил организм? Объясните, уменьшается ли калорическая ценность питательных веществ в процессе пищеварения? Ответ: По закону Гесса энергетический итог химической реакции не зависит от промежуточных путей превращения вещества, поэто­му калорическая ценность питательных веществ в процессе пище­варения не уменьшается. Однако организм получит калорий не­сколько меньше, так как усвояемость питательных веществ не равна 100 %. При смешанной пище усваивается лишь 85 - 90 % при­нятых веществ, значит организм получит примерно 2550 ккал.

32. Известно, что интенсивность метаболизма у тюленей и китов в два раза выше, чем у наземных животных с такими же размерами тела. Объясните, в чем физиологический смысл этого? Ответ: Значение метаболизма прежде всего в том, что он доставляет энергию, необходимую для протекания всех жизненных процессов. Но у гомойотермных животных метаболизм обеспечивает и выработку тепла, что позволяет поддерживать постоянную температуру тела. Киты и тюлени живут в холодной воде. Чтобы компенсировать увеличенные теплопотери, им приходится вырабатывать дополнительные количества тепла, что и достигается усилением метаболизма.

33. Объясните, целесообразно ли в жаркую погоду питаться мясом? Ответ: Белковая пища в силу специфически-динамического действия на 30 % повышает уровень обмена. В жару это может привести к дополнительному перегреванию организма.

34. Объясните, почему, несмотря на одинаковое содержание воды в различных органах, процент воды во всем теле у женщин и мужчин разный? Ответ: у женщин обычно имеется больше жировой ткани. А жир содержит очень мало воды. Поэтому, чем больше жира входит в состав тела, тем меньше процентное содержание воды в целом организме.

35. Объясните, как изменится величина ДК после длительной гипервентиляции? Ответ: При гипервентиляции количество углекислого газа в крови снижается. Это приводит к нарушению равновесия в бикарбонатной буферной системе и освобождению из бикарбонатов некоторого количества углекислого газа, который выводится из организма. После прекращения гипервентиляции образующаяся в организме углекислота связывается с бикарбонатами (занимает «освободившееся место»). Поэтому в выдыхаемый воздух переходит меньше СО₂ и величина ДК, которая рассчитывается по отношению количества выделенного углекислого газа к количеству поглощенного кислорода, оказывается ниже нормальной (вплоть до 0,4).

36. Двум испытуемым предлагают физиологическое соревнование. В течение определенного времени они оба будут дышать со строго одинаковой частотой и глубиной. У одного определяют общее количество воздуха, которое он вдохнул, у другого – количество воздуха, которое он выдохнул. Победит тот, чей показатель окажется больше. Какой вариант Вы выбрали бы для себя, участвуя в таком соревновании? Объясните, почему? В каком случае соревнование всегда заканчивалось бы вничью? Ответ: в обычных условиях количество выделенного углекислого газа всегда меньше количества поглощенного кислорода., т.е. показатель ДК меньше 1. Поэтому для победы нужно выбирать вдыхаемый воздух. А ничья получится, если бы удалось создать такую искусственную ситуацию, когда в организме окислялись бы только углеводы и ДК стал равным единице.

37. Перенести в дыхание!!!!! Объясните, как доказать, что количество выдыхаемого воздуха меньше, чем вдыхаемого, если нет возможности измерить эти величины? Ответ: в данном случае необходимо измерить концентрацию азота во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе, концентрация которого не изменяется в ходе газообмена. Поэтому, изменения концентрации этого газа будут зависеть только от общего количества воздуха. Его концентрация в пробе выдыхаемого воздуха всегда выше, чем в такой же пробе вдыхаемого. Значит общий объем выдыхаемого воздуха меньше вдыхаемого.

38. Рассчитайте количество выделившейся энергии, если за время опыта окислялись только углеводы, и при этом выделилось 6 литров СО₂. Ответ: Если окислялись углеводы, то ДК равен 1. Следовательно, количество поглощенного кислорода тоже 6 л. Калорический эквивалент кислорода при ДК равном единице составляет 5,05 ккал. Умножим эту величину на 6 и получим 30,3 ккал.

39. В ранних калориметрических опытах использовались ледяные калориметры. Они представляли собой двустенную камеру, пространство между стенками которой заполнялось льдом. В камеру помещали экспериментальное животное. В зависимости от количества выделенного тепла таяла определенная часть льда, что и учитывалось при последующих расчетах. Имеются следующие материалы – медь, железо, никель, стекло, опилки, гранит. Объясните, какой материал Вы предложите для изготовления наружной и внутренней стенок калориметра? Ответ: Внутренние стенки должны очень хорошо проводить тепло, чтобы быстро передавать его льду. Наружные же стенки, наоборот, должны быть возможно менее теплопроводными, чтобы изолировать лед от воздействия внешней температуры. По таблицам найдем – для внутренних стенок – медь, для наружных – опилки между стеклами.

40. Насыщенный влагой воздух при температуре тела содержит ровно вдвое больше водяных паров, чем насыщенный воздух при комнатной температуре. Исходя из этого, предположите, что происходит с выдыхаемым воздухом в дыхательных путях животных, обитающих в пустыне? Ответ: В обычных условиях выдыхаемый воздух в дыхательных путях максимально насыщается влагой, что является опасным для жизни организма в условиях пустыни. Поэтому у животных, обитающих в пустыне, воздух значительно охлаждается в дыхательных путях и уносит с собой меньшее количество воды.

41. У животного при помощи соответствующих таблиц определили с достаточной точностью вес различных органов. Затем провели эксперимент с полным голоданием, после которого животное погибло. Двум студентам поручили определить степень истощения голодавшего животного по изменению веса его органов. Каждый студент взял для исследования по два органа. Затем один сообщил, что истощение было очень значительным, а другой, напротив, – очень незначительным. Объясните, возможны ли такие расхождения? Ответ: При смертельном голодании вес наиболее жизненно важных органов - сердца и мозга уменьшается всего на 2-4 %. В то же время мышцы и печень теряют 55 – 30 % своей массы.

42. Объясните, почему во время физической нагрузки и сразу после нее дыхательный коэффициент больше 1? Ответ: При физической нагрузке возрастает образование недоокисленных метаболитов за счет образующегося кислородного долга. Кислородный долг остается еще несколько минут после прекращения нагрузки и погашается постепенно за счет усиленной доставки кислорода при учащенной работе сердца и дыхания. Поэтому в этих условиях показатель дыхательного коэффициента может быть больше 1.

43. На испытуемом поставлено два опыта в идентичных условиях с определением расхода энергии методом непрямой калориметрии. В одном опыте учитывался дыхательный коэффициент, в другом – нет. Объясните, насколько велики будут различия данных, полученных в каждом из опытов? Ответ: Одно и то же количество кислорода дает разное количество энергии в зависимости от того, на окисление каких веществ было израсходовано данное количество кислорода. А именно об этом и говорит величина ДК. Однако, различия калорического эквивалента кислорода даже для крайних значений ДК не очень велики, соответственно 4,70-5,05. Поэтому если условно принять величину ДК за 0,85, то различия полученных в двух опытах данных не превысят 3-4%.

Дата добавления: 2014-11-28