Pobierz Поняття про обмін речовин як основну функцію організму i więcej Egzaminy w PDF z Filmoznawstwo tylko na Docsity!
Дослідження обміну речовин та енергії 1.Поняття про обмін речовин як основну функцію організму. Обмін речовин ( метаболізм) та енергії – це комплекс біохімічних та пов'язаних з ними енергетичних процесів, що лежать в основі життєдіяльності живого організму. Метаболізм полягає в біологічному окисненні (аеробному чи анаеробному) органічних енерговмісних речовин з використанням виділеної при цьому енергії для життєвих процесів (температури тіла, кровообігу, дихання, скорочення м'язів). У процесі окисних реакцій відбувається гідроліз складних органічних структур з виділенням енергії – катаболізм. Одночасно в організмі відбуваються протилежні процеси, що здійснюються з поглинанням енергії (синтез білків, травних соків) – анаболізм. Обидва процеси нерозривно пов'язані між собою через перехід енергії від одного до іншого. Перший закон термодинаміки, за яким енергія не утворюється і не зникає, а лише переходить з однієї форми в іншу, стосується і живих організмів. Тобто існує енергетичний баланс між надходженням і витратами енергії. Енергетичні витрати характеризують інтенсивність метаболізму. Метаболізм виконує чотири специфічні функції:
- Перетворення молекул поживних речовин на низькомолекулярні метаболіти, що використовуються в клітині для біосинтезу власних макромолекул.
- Забезпечення організму хімічною енергією для виконання різних видів роботи.
- Синтез власних макромолекулярних і надмолекулярних структур живого організму із використанням енергії АТФ та НАДФН.
- Синтез та розпад низькомолекулярних, біологічно активних речовин, які виконують специфічні функції в організмі. Метаболічні шляхи поділяються на :
- катаболічні - розпад біомолекул (глюкози, жирних кислот, амінокислот, гліцерину) до кінцевих продуктів - СО2, NH3, Н2О, що супроводжується вивільненням енергії та запасанням її в формі АТФ, інших макроергічних фосфатів або протонного потенціалу. Сукупність процесів розщеплення біомолекул з виділенням вільної енергії називається катаболізмом;
- анаболічні - синтез специфічних даному організму біомолекул, які необхідні для утворення власних клітинних і позаклітинних структур з використанням енергії макроергічних сполук. Ця сукупність процесів
синтезу, що відбувається з поглинанням енергії в формі АТФ, отримала назву анаболізму
- амфіболічні - розташовані в точках перемикання метаболізму і зв'язують анаболізм і катаболізм (так звані «перехрестя метаболізму»). Амфіболічним шляхом, наприклад, є цикл трикарбонових кислот Обмін речовин в організмі людини складається з п'яти послідовних стадій:
- надходження поживних сполук до організму в складі продуктів харчування;
- перетравлення білків, ліпідів і вуглеводів в травному тракті до мономерів ( амінокислот, моносахаридів, жирних кислот, гліцерину) та всмоктування продуктів гідролізу епітелієм слизової оболонки кишечника;
- транспорт продуктів перетравлення поживних речовин кров'ю і лімфатичною системою та трансмембранне перенесення ( надходження їх через мембрани судин і клітинні мембрани до певних органів і тканин). Трансмембранне перенесення речовин протікає шляхом простої дифузії і за допомогою переносників ( полегшена дифузія й активний транспорт);
- внутрішньоклітинний метаболізм біомолекул в органах і тканинах (проміжний обмін, або власне метаболізм);
- виділення (екскреція) з організму кінцевих продуктів обміну речовин (вуглекислого газу, сечовини, води, продуктів кон’югації ксенобіотиків). 2.Обмін речовин як джерело утворення тепла. Роль окремих органів у теплопродукції. Більшість процесів життєдіяльності клітин відбувається із застосуванням енергії. Вона витрачається на підтримання цілісності клітинних структур, іонних градієнтів, біосинтетичних процесів, забезпечення специфічних форм клітинної активності (скорочення, проведення нервового імпульсу, секрецію) тощо. У процесі утворення макроергів частина енергії відразу виділяється у вигляді тепла. Це первинне тепло. Після застосування АТФ частина енергії трансформується в тепло, що називається вторинним. Валова енергія, що виробляється організмом за одиницю часу, - сума зовнішньої роботи, втрат тепла й запасеної енергії. З огляду на це можна визначити ККД клітин:
Третім шляхом є виділення в кров норадреналіну, який діючи на скелетні м’язи, печінку, жирові тканини обумовлює зміну коефіцієнту корисної дії внутрішньоклітинних реакцій. Доля енергії, яка акумульована в АТФ, зменшується, а доля, що переходить безпосередньо в тепло, зростає. 3.Обмін білків. Азотистий баланс. Азотиста рівновага. Регуляція обміну білків. білковий обмін координує, регулює та інтегрує більшість хімічних перетворень в організмі. Саме з станом білків пов'язане виникнення та розповсюдження збудження, скорочення м'язів, транспорт кисню, властивості крові, імунний захист, передача спадкової інформації та ін. Крім цього, білки є джерелом енергії: 1 г білків при розщепленні в організмі дає 4,1 кілокалорії (ккал) або 17, кілоджоулів (кДж) енергії. Слід пам'ятати, що 1 ккал = 4,2 кДж. Синтез білків організму відбувається з 20-ти амінокислот, 1/3 частина яких утворюються із білків їжі, а 2/3 мають ендогенне походження, тобто утворюються із власних білків організму при розпаді клітин, що відмирають. Всі амінокислоти умовно поділяються на дві групи: незамінні до складу яких відносять 10 амінокислот, : лізін, лейцин, ізолейцин, валін, триптофан, треонін, гістідін, аргінін, метіонін і фенілаланін. Решта амінокислот є такими, що можуть замінюватись іншими або синтезуватись в організмі. При відсутності в їжі незамінних амінокислот можуть спостерігатись різноманітні порушення синтезу білків організму, що особливо шкідливо для росту і розвитку дитячого організму. Так, наприклад, при недостачі у їжі амінокислоти лізину затримується ріст дитини, виснажуються її м'язи; нестача валіну приводить до розладу рівноваги дітей і так далі. їжа, білки якої містять увесь необхідний для синтезу білків організму набір із 20- ти амінокислот, вважається повноцінною (наприклад, білки яєць, м'яса, молока, риби то що), а решта — неповноцінною (білок кукурудзи, пшениці, картоплі та інших продуктів, переважно рослинного походження). Перетворення білків їжі в організмі відбувається у два етапи: перший етап полягає у гідролізі білків до амінокислот; другий — у синтезі з амінокислот власних білків організму. Продукти перетравлення білків (амінокислоти) в організмі про запас не накопичуються. У зв'язку з цим, якщо з їжею потрапляє білків менше, ніж потребує організм, то потреби пластичного обміну будуть задовольнятися за
рахунок ендогенних білків, що може призвести до білкового голодування і виснаження організму. При надмірному вживанні білкової їжі, надлишок амінокислот буде дезамінуватись, а хімічні радикали цих перетворень стануть створювати глікоген і далі розпадатися до моноцукрів з виділенням енергії (це має місце, коли організм витрачає багато енергії, наприклад, при фізичних навантаженнях у спортсменів). Розпад надлишкових амінокислот звично йде шляхом відщеплення аміногрупи від амінокислоти з утворенням отруйного аміаку, вуглекислого газу і води, Аміак потрапляє у кров, доставляється до печінки і тут перетворюється на сечовину та у складі сечі виводиться нирками із організму. Із надлишкових амінокислот може також синтезуватись жир і, як наслідок, відбуватись ожиріння всього організму. В зв'язку з тим. що кінцевим продуктом всіх білкових перетворень азот , то стан білкового обміну в організмі зручно характеризувати співвідношенням кількості азоту, що виводиться з організму (наприклад, з сечею) і тією кількістю азоту, яка потрапляє в організм з білками їжі за добу. В результаті можна отримати показник азотистого балансу, який буває позитивним або негативним. При позитивному азотистому балансі кількість азоту, що потрапляє в організм з їжею перебільшує кількість того, що видаляється, то б то йде наростання кількості білків в організмі. Таке явище має місце у дітей, що ростуть, у спортсменів при наростанні у них маси скелетних м'язів, а також у вагітних жінок та у людей, які набирають масу тіла або видужують після хвороби. При негативному балансі в організм потрапляє азоту менше, ніж виводиться. Це властиво для людей, які втрачають вагу, для хворих і пристарілих людей, а також для людей, які мають білкове голодування. При повноцінному поміркованому харчуванні має місце азотиста рівновага. Руйнування білків в організмі і виведення азоту з сечею не припиняється навіть при відсутності білків у їжі. При безбілковій дієті за добу руйнується приблизно 331 мг власних білків на 1 кг маси тіла. Для людини з масою тіла 70 кг це становить 23.2 г і називається "коефіцієнтом зношування". Таким чином, кількість білків в складі їжі, необхідних для покриття коефіцієнту зношування за добу в середньому становить 23-25 г і називається білковим мінімумом. Якщо тривалий час людина вживає лише мінімальну кількість потрібних білків, настає негативний азотистий баланс. Для нормального функціонування організму дорослих людей необхідний білковий оптимум, який досягається при вживанні 100-110 г білка за добу (при значних фізичних навантаженнях—до 130-140 г). Діти, які ростуть, потребують додаткової кількості білків у їжі (4-5 г на 1 кг маси тіла на добу). Молодші школярі у 6-7 років в середньому потребують до 70 г
ядро і мембрана, є основною складовою статевих гормонів. Крім енергетичної та пластичної функцій, жир, покриваючі внутрішні органи, захищає їх від механічних пошкоджень. Підшкірна жирова основа захищає організм від тепловтрат. З жирами в організм надходять жиророзчинні вітаміни (А, Д, Е, К). Не використані в організмі жири їжі накопичується у вигляді жирових відкладень під шкірою, в області сальника кишок та у складі пухкої сполучної тканини навколо окремих органів. Жир частково може синтезуватись також із надлишків білків та вуглеводів їжі. При необхідності, жирові відкладення можуть бути постачальниками енергії (до 80 % всієї потрібної), у тому числі теплової. Загальна кількість запасів жиру в організмі дорослої людини в середньому коливається в межах 10-20 % маси тіла, а при патологічному ожирінні може доходити до 50 %. У немовлят та мешканців північних районів (наприклад, у ескімосів) вдовж великих судин грудної клітки та між лопатками знаходиться так званий "бурий жир", який при розщепленні виділяє підвищену кількість тепла. Це забезпечує додаткове зігрівання організму та запобігає його переохолодженню. Жири організму в більшості випадків представляють собою тригліцириди олеїнової, пальмітинової та стеаринової кислот. В клітинах жирової тканини (адіпоцитатах) жир перебуває у динамічному стані: постійно синтезується (процес ліпогенезу) і розщеплюється (процес ліпофізу). Запасений в тканинах жир розпадається під дією ліпаз крові до гліцерину та жирних кислот, які далі окислюються до вуглекислоти і води з виділенням квантів енергії, Існує також шлях перетворення жиру (гліцерину) у вуглеводи (глікоген) в клітинах печінки. Жири їжі, як і білки, поділяються на повноцінні і неповноцінні. Повноцінні жири містять чотири ненасичені жирні кислоти (олеїнову, лінолеву, ліноленову, арахідонову), які не синтезуються в організмі і надходять тільки з їжею (в основному з олією рослинного походження, з курячим та гусячим жиром). Якщо кількість ненасичених жирних кислот падає нижче 1 % від загальної кількості жиру в раціоні харчування за добу, то може знижуватись еластичність судин, підвищуватись вміст холестерину в крові та ін. У дітей з перших днів життя жири перетравлюються та всмоктуються достатньо інтенсивно і вже у молодших школярів засвоюються на 95-97 %.
На 1 кг маси тіла за добу рекомендується вживати приблизно 1,25 г жиру (в середньому 80-100 г за добу): 17 % по масі і до 30 % по енерговитратам. При фізичних навантаженнях потреба у жирах зростає у 1,5-2 рази. Для кращого всмоктування жиру в їжі дітей повинно бути достатньо вуглеводів, які сприяють більш повному окисленню жирів і запобігають накопиченню у крові кислих продуктів обміну жирів. Найбільш повно засвоюються рослинні жири та жири тваринного походження (до 90-97 %). Регуляція: Жировий обмін тісно пов'язаний з вуглеводним. При надлишку вуглеводів у їжі вони відкладаються в жировій тканині у вигляді ТГ, а при дефіциті ТГ розщеплюються для утворення енергії. Симпатичні нервові впливи гальмують синтез, посилюючи розпад ТГ. Парасимпатичні нерви справляють протилежну дію. Активність цих впливів контролює гіпоталамус. Виражений жиромобілізувальний ефект мають гормони мозкового шару надниркових залоз - А і НА. СТГ гіпофіза, тироксин щитоподібної залози також стимулюють розпад жиру. Глюкокортикоїди, навпаки, гальмують його мобілізацію, що зумовлено, імовірно, підвищенням рівня глюкози крові під впливом гормонів. А зростання вмісту глюкози крові гальмує розпад жиру. Аналогічно діє й інсулін - гормон підшлункової залози 5.Обмін вуглеводів і його регуляція. Вуглеводи є найбільш доступним джерелом енергії в організмі. В процесі перетравлення їжі вуглеводи розщеплюються до глюкози, яка з кров'ю постачається до клітин і засвоюється ними, приймаючі участь у будові клітинних мембран та в енергетичному обміні. Із надлишків глюкози в печінці синтезується глікоген, який накопичується в тканинах печінки та у м'язах як депо вуглеводів організму. Зайві вуглеводи можуть також накопичуватись у вигляді жирових відкладень організму. При недостачі вуглеводів у їжі вони шляхом катаболізму можуть утворюватись із жирових відкладень, або із білків і жирів їжі. При недостатку глюкози у крові (гліпоглікемії) можливі головокружіння, вегетативні порушення, втрата свідомості. Особливо чутливі до цього діти. Розпад вуглеводів з виділенням енергії, може відбуватись як без наявності кисню (анаеробно) так і в його присутності (аеробно). Кінцевим продуктом обміну вуглеводів є вуглекислий газ та вода.
Вода займає у дорослих людей до 65 % маси тіла, а у дітей — до 80 %. За добу дорослій людині в середньому потрібно до 2,5 л води, яка потрапляє в організм у процесі пиття та з їжею. З організму вода виводиться з сечею (до 1,5 л за добу), з потом (до 0,8 л за добу), з повітрям, що видихається (до 0,4 л за добу, а при глибокому диханні до 0, л) та через систему травлення (до 0,15 л за добу). Якщо води виводиться з організму на 1,5-2 % більше, ніж потрапляє в організм, то виникає відчуття спраги. Центр регуляції водного обміну розташований у гіпоталамусі. Потреба у воді на І кг маси тіла з віком зменшується, а загальна потреба зростає. Втрата організмом 10-20 % води небезпечна для життя, а 25 % — смертельна. У дітей, відносно дорослих, обмін води за добу значно вищий. Так, наприклад, у новонароджених він становить половину (7,) об'єму міжклітинної рідини (700 мл із 1400 мл)тоді яку дорослих '/7 частину 200 мл з 1400 мл. Крім того у дітей резерв рідини в організмі дуже малий, вода більш рухома (за причин недостатнього розвитку сполучної тканини), що обумовлює значно меншу протидію дитячого організму втратам рідини і потребує пильної уваги до організації питного режиму у дітей. Обмін мінераліних речовин. Організм людини потребує також постійного поповнення мінеральних солей і перш за все речовин, що містять натрій, калій, хлор, магній, залізо, кальцій, фосфор та ін. У дорослої людини мінеральні речовини становлять до 5 % маси тіла і приймають важливу участь у багатьох процесах життєдіяльності: проведенні збуджень, утворенні кислоти шлунку, у переносі газів кров'ю, для підтримки лужності крові, для процесів окостеніння кісток, для роботи багатьох залоз. Діти особливо потребують солей кальцію та фосфору у зв'язку з ростом кісток. Так, наприклад, у молодших школярів потреба у кальцію за добу становить до 2,4 г; у фосфорі — до 2,0 г. Лише за таких умов розвиток скелету проходить нормально. Найкраще джерело кальцію та фосфору для дітей — це молоко.
Потреба у залізі для дітей також підвищена у зв'язку з інтенсивними процесами кровотворення і досягає 1,2 мг (для дорослих 0,9 мг) на 1 кг маси тіла, або загалом до 20 мг за добу. Натрію діти повинні отримувати до 40 мг за добу (дорослі — до 60 мг), калію — до 30 мг, хлору — до 15 мг, кальцію — до 10 мг. натрій забезпечує сталість осмотичного тиску, приймає участь у виникненні і проведенні імпульсів збуджень, регулює кислотно-лужну рівновагу. Калій приймає участь у виникненні потенціалів збуджень у нервовій та м'язовій системах, бере участь в багатьох обмінних процесах, стимулює утворення медіаторів нейронних синапсів. Кальцій входить до складу багатьох молекул різних тканин організму (кісток, зубів, м'язів), приймає участь у процесах згортання крові. Магній входить до складу багатьох ферментів, регулює обмінні процеси. Фосфор входить до складу кісткової тканини, є складовою енергоносіїв (А ТФ), входить до складу мембран багатьох клітин, в тому числі нейронів мозку, приймає участь у синтезі ДНК. Хлор входить до складу соляної кислоти шлунку, забезпечує створення біопотенціалів клітин. Залізо (ферум) є складовою еритроцитів крові. Кобальт, мідь (купрум) приймають участь у процесах кровотворення та клітинного дихання. Иод входить до складу гормонів щитоподібної залози, регулює обмін речовин в організмі. Срібло (аргентум) регулює окисно-відновлювальні процеси, виступає як антисептик. Ванадій сприяє обмінним процесам у м'язах і паренхіматозних органах. Цирконій стимулює ріст і розвиток тканин організму. Бром приймає участь в утворенні гормонів гіпофізу. Мінеральній обмін регулюється від центрів гіпоталамуса з залучанням для цього кортикотропних гормонів гіпофіза, мінералокортикоідних гормонів надниркових залоз, а також відповідних гормонів щитоподібної та пара щитоподібної залоз. 7.Методи дослідження обмінних процесів. Одиницею виміру теплової енергії є калорія (кал). 1 кал – це кількість теплової енергії, що потрібна для нагрівання 1 г води на 1 °С. У зв'язку з тим, що калорія – маленька величина, фізіологи та медики для визначення енергетичних процесів використовують термін ккал (кілокалорія), що в 1000 разів більша за калорію, або кДж чи Ват: 1 ккал = 4,19 кДж, а 1 кДж відповідає 0,28 Вт.
кількість молекул утвореного СО, дорівнює кількості молекул поглинутого 02, то й об'єми цих газів однакові, а отже, ДК дорівнює 1. ДК при окисненні білків – 0,801, при окисненні жирів – 0,703. Методом непрямої калориметрії у людини визначають найчастіше такі величини: 1 Загальні добові енергетичні витрати. Щоб підтримати енергетичний баланс організму - розраховують. скільки енергії має поступати в організм з поживними речовинами відповідно до енергетичних витрат організму, бо організм як відкрита термодинамічна система підпорядковується законам термодинаміки. 2 Добові енергетичні витрати в умовах основного обміну (ОО ). який характеризує інтенсивність метаболізму. Таким чином, пряма і непряма калориметрія дає змогу оцінювати інтенсивність енергетичного обміну, що характеризує рівень обміну речовин в організмі. Проте цей показник залежить від багатьох чинників і може значно коливатись у одної і тої ж людини. Щоб можна було порівнювати енергетичний обмін у людській популяції та у різних тварин, цей показник привели до стандартних умов, тобто нормували його і назвали основним обміном. 8.Фізіологічне значення раціонального харчування. Раціональне харчування – це достатнє в кількісному та повноцінне в якісному відношенні харчування. Основа харчування – це збалансованість, тобто оптимальне співвідношення компонентів їжі: стеринів, жирів, органічних кислот, амінокислот, поліненасичених жирних кислот та ін. Значення раціонального харчування полягає в тому, що воно забезпечує надходження пластичних, енергетичних і регуляторних речовин, необхідних для життєдіяльності організму. Порушення обміну речовин – це одноманітне, незбалансоване харчування, що призводить до виключення певних компонентів із харчового раціону. Сучасний раціон дорослої людини повинен бути таким:
- Білки – 0,9 г/кг і повинні містити мінімум 30 г білків тваринного походження.
- Жири – 25–35 % від загальної кількості калорій, із вмістом насичених жирних кислот не менше ніж 15 %.
- Вуглеводи – остання частина від загальної кількості калорій. Необхідно враховувати калоричні коефіцієнти поживних речовин, які становлять для
білків і вуглеводів – 4,1 ккал, жирів – 9,3 ккал. У разі невеликих відхилень поживних речовин від рекомендованих співвідношень серйозних порушень у функціонуванні організму не спостерігається. При недостатньому споживанні вуглеводів, глюкоза утворюється за допомогою глюконеогенезу. Ознакою зниження рівня цукру в крові є сильне відчуття голоду, зниження фізичної та розумової працездатності. Якщо рівень вуглеводів в організмі високий, вони перетворюються на жири й депонуються. При зниженні споживання жирів порушується всмоктування жиророзчинних вітамінів, що також призводить до гіповітамінозу, недостатності незамінних жирних кислот. Якщо вміст жирів у раціоні високий, збільшується депонування ліпідів, що призводить до ожиріння та гіперхолестеринемії – фактора ризику ряду захворювань. Недостатнє споживання білків спричинює порушення фізичної та розумової працездатності, зниження захисних можливостей організму, голодних набряків та атрофії м’язів. Надмірне споживання білків стимулює обмін речовин і процеси теплопродукції, це обумовлюється специфічно- динамічною дією їжі. З іншого боку, можуть спостерігатися розлади травлення за рахунок процесів гниття в товстому кишечнику. Отже, особливе значення для збалансування раціону має природа харчових продуктів. Незамінні амінокислоти, жирні кислоти містяться лише в продуктах тваринної природи, а водорозчинні вітаміни, солі, мікроелементи
- у продуктах рослинної природи. Тобто в разі додержання людиною вегетаріанської дієти, в неї можуть виникнути ознаки білкової недостатності. Також певне співвідношення їжі тваринної та рослинної природи значно впливає на кислотно-основну рівновагу організму, оскільки продукти тваринного походження є джерелом Н+. Збалансовуючи раціон харчування, необхідно звертати увагу на приготування їжі. У разі її неправильного термічного оброблення руйнуються вітаміни та деякі поживні речовини. Окрему увагу необхідно звертати на режим харчування, тобто пристосування характеру харчування, частоти й періодичності прийомів їжі до добового ритму праці та відпочинку.
Забезпеченість їжі білками впливає на засвоюваність інших харчових речовин. При їжі, багатій на тваринні білки, підвищується засвоюваність жирів і вуглеводів. У разі переважного вуглеводного харчування засвоюваність жирів і білків падає, а засвоюваність вуглеводів залишається високою. Мінеральні речовини при вуглеводному харчуванні засвоюються краще, ніж за білкового. Жирна їжа засвоюється погано. Засвоюваність залежить також від дії складу їжі на секрецію травних залоз, що сприяє травленню. Високою сокогонною дією володіє їжа, багата на екстрактивні речовини (креатин, креатинін, ксатин та ін., що переходять при варінні в бульйон і мають гострий смак), які є найбільш потужними збудниками шлункової секреції, Цією властивістю відрізняються м'ясний бульйон, вуха та наваристі овочі. Молоко і хліб викликають слабку шлункову секрецію, жир гальмує її, овочі в порівнянні з крупами мають більш сокогонну дію. Важливе значення для засвоюваності має гарне розжовування їжі та зволоження слиною. При повільній їжі для задоволення апетиту потрібно менше їжі, ніж при швидкій. Значно полегшує травлення правильне кулінарне оброблення продуктів. Так, рідка, кашкоподібна їжа перетравлюється легше, ніж має щільну консистенцію. Варені продукти у вигляді фаршу, пюре тощо переварюються швидше, ніж смажені, але останні викликають більше відділення травних соків; засвоюваність тих та інших загалом однакова. 10.Калорійний коефіцієнт поживних речовин. Калор йністьі́ ї́ жіабо енергет и́чна ц нність харчов і́ и́х прод ктів у́ — кількість енергії, яка утворюється при окисненні жирів, білків, вуглеводів, що міститься у продуктах харчування і витрачається на фізіологічні функції організму. Калорійність — важливий показник харчової цінності продуктів, вимірюється в кілокалоріях (ккал) або в кілоджоулях (кДж). Одна кілокалорія дорівнює 4,184 кілоджоуля. 1 г білка - 4,1 ккал 1 г жиру - 9, 1 г вуглеводів - 4, Визначення калоричних коефіцієнтів поживних речовин виробляють за допомогою калориметричних бомб Бертло. являє собою герметично замкнуту посудину, занурену у воду. І бомбі під великим тиском кисню
виробляють спалювання досліджуваної речовини і визначають кількість тепла, що звільняється (по нагріванню відомого об'єму води, навколишню бомбу). Результати визначень теплотворної здатності жирів і вуглеводів, отримані за допомогою калориметричної бомби, збігаються з результатами досліджень при окисненні цих речовин. Жири та вуглеводи при окисленні в організмі і при згорянні поза організмом дають одні й самі кінцеві продукти розпаду: вуглекислий газ і воду; отже, і кількість тепла вони повинні дати в обох випадках однакову. На відміну від жирів і вуглеводів білки при спалюванні в калориметрі утворюють більшу кількість тепла, ніж при окисненні в організмі. Це тим, що у калориметрі білки згоряють до СО2, Н2О і NH3; при окисленні ж білків в організмі утворюються кінцеві продукти розпаду (сечовина, сечова кислота, креатинін), що мають ще досить високу теплотворну здатність. При визначенні калорійності розрізняють величини «брутто» «нетто». Калорійність брутто - це загальна калорійність прийнятої їжі. Калорійність "нетто" обчислюється з поправкою на засвоюваність; таким чином, вона виражає кількість калорій, які реально отримує організм при прийомі даного харчового продукту Для визначення калорійності харчового продукту необхідно знати його склад,середній відсоток засвоюваності та енергетичний коефіцієнт для кожноїскладової частини. Наприклад, зі 100 г спожитого житнього хліба засвоюється5,5 г білків, 0,6 г жирів та 11 39,3 г вуглеводів. Стає зрозумілим, що при наведених до цього енергетичних коефіцієнтів калорійність100 г житнього хлібу буде такою: білки 5,5 х 4,1 = 22,55 ккал; жири 0,6 х 9,3 = 5,58 ккал; вуглеводи39,3 х 4,1 = 161,13 ккал; разом: 189,26 ккал. Такимчином, споживання 100 г житнього хліба забезпечує 189,26 ккал, розрахованих зурахуванням засвоювання продукту, що має назву нетто-калорії.
промтоварних магазинів, водії трамваїв та тролейбусів, агрономи, ветеринарні працівники, медсестри, санітарки та ін. ; 3-я група - працівники середнього за тяжкістю праці: верстатники, слюсарі, наладчики, хірурги, хіміки, текстильники, водії автобусів та вантажних машин, працівники харчової промисловості, комунально-побутового обслуговування, громадського харчування, продавці продовольчих товарів, бригадири тракторних та полеводчих бригад , залізничники, водники, поліграфісти та ін; 4-я група - працівники важкої фізичної праці: будівельні робітники, основна маса сільськогосподарських робітників та механізаторів, металурги, ливарники, працівники нафтової, газової, целюлозно-паперової, деревообробної промисловості, теслярі, такелажники та ін; 5-та група — працівники, зайняті особливо важкою працею: гірники на підземних роботах, сталевари, вальщики лісу, муляри, бетонники, землекопи, вантажники та робітники виробництва будівельних матеріалів, працю яких не механізовано. Кожна з груп інтенсивності праці поділена на три вікові категорії: 18-29, 30- 39, 40-59 років. Підрозділ по статі зумовлений меншою величиною маси тіла та менш інтенсивним обміном речовин у жінок у порівнянні з чоловіками. Тому потреба в енергії та харчових речовин у жінок усіх вікових та професійних груп у середньому на 15 % нижча, ніж у чоловіків. Виняток становить потребу в залозі, яка у жінок (від 18 до 60 років) вища, ніж у чоловіків. Для жінок не передбачено 5-ту групу інтенсивності праці, що включає професії з особливо важкою фізичною роботою. У нормах харчування надано оптимальні величини споживання білків. Для забезпечення повноцінності амінокислотного складу їжі білки тваринного походження повинні становити 55 % рекомендованих величин потреби в білку. Частка білка в добовій енергоцінності раціону, прийнятої за 100 %, повинна становити 12 % для 1-ї та 2-ї груп інтенсивності праці та 11 % – для 3-ї, 4-ї та 5-ї груп. Частка жирів у добової енергоцінності раціону всіх груп населення становить 30-33% з підрозділом по кліматичних зонах: для південної - 27-28%, для північної - 36-39%. Рослинні жири мають становити 30% від загальної кількості жирів. Для забезпечення повноцінності жирнокислотного складу їжі встановлено норму споживання лінолевої кислоти - 4-6% добової енергоцінності раціону для всіх груп населення.
Норми харчування передбачають підрозділ за трьома кліматичними зонами: центральною, південною та північною. Потреба енергії населення північної зони перевищує таку для центральної зони на 10—15 %, потреба у білках і кут еводах у відносному вираженні (у відсотках від енергоцінності раціону) приблизно однакова. Таким чином, потреба у жирах для населення північної зони підвищена в абсолютному (у грамах) та відносному вираженні. Для південної зони порівняно з центральною потреба в енергії знижена на 5 % за рахунок зменшення частки жирів, що замінюється вуглеводами.
12. Принцип складання харчового раціону. Харчовий раціон необхідно складати з огляду на потреби організму. Можна виокремити такі фізіологічні постулати, що їх слід дотримуватися при складанні раціону:
- Калорійність добового раціону людини повинна відповідати її енергетичним витратам.
- Уміст білків, жирів, вуглеводів у раціоні повинен відповідати мінімальним потребам організму.
- Уміст вітамінів, солей, мікроелементів також повинен відповідати мінімальним потребам організму.
- Уміст вітамінів, солей, мікроелементів повинен бути нижчим від токсичного рівня (Через імовірний "токсичний" вплив на організм надмірно великих доз вітамінів, солей і мікроелементів кількість їх не має перевищувати оптимальний рівень.) Таким чином, у добовому раціоні має бути: білків 1 г1кг (у тому числі не менше ніж 30 г тваринних білків); жирів - 25-35 % загального калоражу (як мінімум 15 % ненасичених жирних кислот); вуглеводи мають покривати інші енергетичні потреби організму. Нині через зменшення частки фізичної праці в більшості людей знизилися енергетичні витрати. Унаслідок цього люди досить часто вживають калорій більше, ніж потрібно для відновлення витрат. Це призводить до відкладання жиру. Ожиріння-один з факторів ризику розвитку патологічних процесів і скорочення тривалості життя. Воно часто поєднується з порушеннями обміну, що призводить до різного роду патології. Тому для поверхневого
