ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН И ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ.

9-1. На каждые 100 мл воздуха, прошедшие через легкие, поглощено организмом 4 мл кислорода и выделено 3,5 мл углекислоты. Следовательно, ДК равен 0,87. По таблице (см. Практикум под ред. Асратяна, стр. 152) находим калорический эквивалент кислорода при данном ДК - он равен 4,88 ккал. Если за 5 минут испытуемый выдохнул 35 л воздуха, из которого потребил 4% кислорода, значит за 5 минут потреблено 1,4 л кислорода, за сутки - 1,4 л*12*24. На каждый литр приходится 4,88 ккал. Значит, энергетические суточные траты равны 1,4л*12*24*4,88 = 1967 ккал.

9-2. Из каждых 100 мл воздуха поглощено 4 мл кислорода. Значит, в минуту из 6 л поглощено 240 мл.

9-3. Дыхательный коэффициент равен отношению количества выделенного углекислого газа к поглощенному кислороду в единицу времени. В данном случае ДК = 0,9.

9-4. Для дыхательного коэффициента, равного 1, калорический эквивалент кислорода = 5,047 ккал. За час количество поглощенного кислорода составляет 18 л. За это время энерготраты составят 91 ккал.

9-5. Количество поглощенного кислорода в минуту равно 5% от 10 л, т.е. 0,5 л. Выделено углекислоты 4% от 10 л, т.е. 0,4. ДК = 0,8. Калорический эквивалент кисло рода для этого ДК = 4,8 ккал. Значит, суточные энергетические траты равны 0,5 л * 60 * 24 * 4,8 = 3456 ккал.

9-6. Для женщин должный основной обмен за 1 час равен произведению площади тела в метрах на 36 ккал. Площадь тела определяется по номограмме (см. Практикум Асратяна). В данном случае должный основной обмен равен 1126 ккал. Основ ной обмен у испытуемой повышен на 42%.

9-7. Для определения должного основного обмена у мужчин необходимо площадь тела помножить на 40 ккал и на 24 часа. В нашем случае это 2100 ккал. С учетом 15% допустимых колебаний основной обмен соответствует должному.

9-8. Дыхательный коэффициент становится меньше 0,7 в период восстановления после интенсивной мышечной работы, когда часть углекислоты тканей связывается бикарбонатами, которые освобождается при окислении молочной кислоты и, в результате до легких доходит меньше углекислого газа, чем образуется в тканях.

9-9. Дыхательный коэффициент становится больше единицы сразу после интенсивной работы, когда в легких выделяется не только углекислота, образующаяся в тканях, но и углекислый газ, вытесняемый молочной кислотой из бикарбонатов крови.

9-10. При ДК = 1 калорический эквивалент кислорода равен 5,047 ккал. Значит, организм тратт 1,510 ккал в минуту.

9-11. Один грамм азота соответствует 6,25 г. белка. В данном случае в организме разрушилось 75 г белка.

9-12. Суточная потребность в питательных веществах зависит от уровня энергетических трат. В данном случае пищевой рацион не соответствует даже самым низким энерго затратам взрослого человека (1 группа - белка 100-100 г, жира 90-100 г, углеводов - 420-450 г).

9-13. При составлении пищевых рационов кроме соответствия калорийности пищи суточным затратам энергии необходимо учитывать: суточную потребность в питательных веществах; оптимальное соотношение продуктов растительного и животного происхождения; степень усвоения пищи; содержание витаминов, минеральных слей, микроэлементов; разнообразие блюд и их органолептические свойства; состояние организма человека; оптимальное суточное распределение пищевых продуктов.

9-14. Белковая пища в силу специфически динамического действия на 30% повышает уровень обмена. В жару это может оказать неблагоприятное воздействие.

9-15. У женщин относительно больше жировой ткани, которая содержит очень мало воды. Поэтому, чем больше жира входит в состав тела, тем меньше процентное содержание воды в организме.

9-16. При гипервентиляции количество углекислого газа в крови снижается. Нарушается равновесие в бикарбонатной системе. Это приводит к освобождению из бикарбонатов некоторого количества углекислого газа, который, в конечном итоге, выводится из организма. После прекращения гипервентиляции образующаяся в организме углекислота связывается с бикарбонатами (занимает освободившееся место). Поэтому в выдыхаемый воздух переходит меньше газа, и ДК может уменьшиться.

9-17. Если окислялись углеводы, значит ДК = 1. Следовательно, количество поглощенного кислорода равно количеству выделенного углекислого газа. Калорический эквивалент при ДК=1 составляет 5,05 ккал. 5,5х6=30,3 ккал.

9-18. Нет. Мышцу можно уподобить двигателю, который в единицу времени потребляет энергию пропорционально производимой работе. Мозг же можно уподобить ЭВМ, которая потребляет много энергии, но необходимое ее количество не зависит от сложности решаемых задач.

9-19. При ожирении часть жира образуется из углеводов. Хотя в молекулах углеводов больше кислорода, чем в молекулах жира, этот избыточный кислород не высвобождается и не может участвовать в окислительных реакциях. В то же время в процессе превращения углеводов в жиры образуется много углекислого газа. В результате величина ДК возрастает до 1,5-1,7.

9-20. КПД показывает, какая часть затраченной энергии превращается в полезную работу. Ситуация, при которой погибающее сердце стало бы более эффективно использовать энергию, физиологически невозможна. Значит, повышение КПД не истинное, а кажущееся, вытекающее из особенностей используемой формулы. В агонирующем сердце окислительные процессы резко ослабевают, и в качестве последних ресурсов энергии сердце использует анаэробные реакции. Однако формула этого н учитывает, отсюда и неожиданный результат.

9-21. 16 г азота получается из 100 белка. Значит, имеет место ретенция (задержка) азота в организме. Это может быть связано с беременностью, когда часть белка идет на построение тела плода.

9-22. На холоде увеличиваются теплопотери, а жир обладает наибольшей теплотворной способностью, следовательно, жировая диета увеличивает теплопродукцию. Одновременно при действии холода происходит усиленное отрастание шерсти.

9-23. Если рассмотреть схему функциональной системы терморегуляции, то очевидно, что оперативным путем можно повлиять только на два звена в ней - на щитовидную железу или задний гипоталамус.

9-24. Пути отдачи тепла организмом - конвекция, радиация, испарение, кондуктивность. При температуре 38оС основную роль играет испарение. Следовательно, наиболее эффективно будет охлаждаться третий субъект.

9-25. Влажный воздух содержит пары воды и поэтому более теплопроводен по сравнению с сухим, поэтому во влажной среде отдача тепла идет быстрее, чем в сухой.

9-26. Все они выполняют физиологическую функцию как органы теплоотдачи.

9-27. Охлаждающий эффект дает не выделение пота, а его испарение. Если пот выделяется очень обильно, он стекает о коже, не успевая испариться.

9-28. Теплопроводность воды выше, чем воздуха, поэтому охлаждающая способность воды больше. При воздействии холода обмен веществ (теплопродукция) компенсаторно увеличивается. Это увеличение будет более значительным при воздействии холодной воды.

9-29. Алкоголь вызывает расширение сосудов кожи, что создает субъективное ощущение тепла, несмотря на действие холода. Потому пьяный человек распахивает шубу, его теплоотдача резко усиливается, но ощущение тепла сохраняется. Таким образом, алкоголь извращает обратную связь в системе терморегуляции.

9-30. Размеры тела связаны с теплоотдачей, поскольку она происходит с поверхности тела. Чем меньше размеры тела, тем большая поверхность приходится на единицу массы. Поэтому, при прочих равных условиях, быстрее остывает тело малого размера. Поэтому маленькие животные потребляют много пищи на единицу своего веса, что необходимо для компенсации больших теплопотерь. Мыши, о которых идет речь в задаче, не получая пищи в течение даже короткого времени, погибали от переохлаждения.

9-31. Нейлоновая ткань очень плохо пропускает воздух и водяные пары, поэтому пододежный слой воздуха быстро нагревается до температуры тела. Выделяющийся пот испаряется в то же пространство, и оно быстро насыщается водяными арами, что препятствует дальнейшему испарению пота. Все это нарушает теплоотдачу конвекцией и испарением.

9-32. Если температура тела выше температуры среды, то становится возможной теплоотдача радиацией и конвекцией, и тогда экономится вода, которую организм теряет с потом или слюной. В условиях пустыни это важно. Следует отметить, что у таких животных имеются специальные механизмы, способствующие охлаждению крови, поступающей в мозг.

9-33. Проще всего обеспечить искусственное испарение жидкости. Для этого нужно все время смачивать одежду рабочего водой и обдувать его струей сухого воздуха.

9-34. Данный пищевой рацион восполняет суточные энергозатраты с учетом усвояемости пиши при смешанном питании: 2991 ккал при затратах 2700 ккал. Пищевой рацион сбалансирован. Усвоение 120 г белков дает 19,2 г азота - имеется азотистое равновесие.

9-35. Катаболизм белка: 16г х 6,25 – 100 г. Поступает 120 г белка, распадается 100 г. Азотистый баланс положительный, что, возможно, связано с беременностью.

9-35. Поддержание температуры тела – это баланс между процессами теплопродукции и теплоотдачи. Теплоотдача у собак, очевидно, одинакова. Белковая пища оказывает более выраженное специфически-динамическое действие, повышая интенсивность обмена до 30%. Следовательно, такая собака будет производить больше тепла и хуже переносить жару.

9-36. В условиях высокой температуры окружающей среды и низкой влажности, когда температура среды выше температуры тела, теплоотдача осуществляется преимущественно путем испарения воды с поверхности тела и легких. Лечение в данном санатории проходят больные с заболеваниями почек, поскольку в этих условиях усиливается испарение и экскреторную функцию более интенсивно выполняют другие органы функциональной системы выделения (потовые железы, легкие), а нагрузка на почки уменьшается.

9-38. Температура кожи отдельных участков тела зависит от их кровоснабжения. Следовательно,, стопа, имеющая более низкую, по сравнению с другой, температуру, хуже кровоснабжается, что может быть следствием длительного спазма сосудов артериального русла соответствующей конечности.

9-38. Процесс свертывания крови представляет собой ферменный каскад. Ферменты имеют температурный оптимум около 370С. В соответствии с температурной схемой тела на холоде температура пальцев руки существенно ниже указанной цифры, поэтом активность ферментов участвующих в гемостазе, снижена.

9-39. При повышении температуры тела сродство гемоглобина к кислороду уменьшается. Кривая диссоциации оксигемоглобина смещается вправо. Дыхание учащается.

9-40. В расчетах не учтена метаболическая вода, образующаяся при окислительных процессах в организме. Ее объем около 300 мл в сутки, следовательно, отрицательного водного баланса нет. При отрицательном водном балансе осмотическая концентрация плазмы крови повышается, что приводит к снижению диуреза для сохранения жидкости в организме.

9-41. Всасывание солей из ЖКТ в кровь приведет к повышению осмотической концентрации плазмы крови, активации гипоталамических осморецепторов, увеличению выделения АДГ и задержке жидкости в организме. Водная нагрузка слабоминерализованной водой вызывает увеличение диуреза, которое в первую очередь отражает участие почек в поддержании количества воды в организме. Задержка жидкости в организме после приема воды с высоким содержанием солей направлена на поддержание в основном осмотического давления плазмы крови.

9-42. Реабсорбция натрия в прямых канальцах и петле Генле нефрона, проходящих через мозговое вещество почек, включают процессы его активного транспорта с участием ионных насосов, следовательно, охлаждение мозгового вещества почки приведет к уменьшению реабсорбции натрия и снижению секреции калия. Уменьшение выхода натрия в межклеточную жидкость мозгового вещества почки снизит нее концентрационную способность, поскольку повышенная осмотическая концентрация межклеточной жидкости мозгового вещества необходима для выхода воды из собирательных трубочек.

9-43. Одинаковое.

9-44. Больше тепла выделится при окислении глюкозы, так как калорический эквивалент кислорода для углеводов составляет 5,07 ккал/1 л О2. для жиров – 4,7 ккал/1 л.

9-45. Воробей погибнет раньше из-за перегревания.

9-46. Отдача тепла черед выдыхаемый воздух (учащение дыхания) и испарение жидкости с языка.

9-46. Высокая влажность воздуха в тропическом лесу делает невозможным эффективное испарение пота и этот механизм теплоотдачи не работает.

9-47. Высший терморегуляторный центр находится в гипоталамусе, поэтому перерезка мозга по линии 1 приведет к полному нарушению, как механизмов теплопродукции, так и теплоотдачи. При перерезке по линиям 2-4 возникнут трудности с теплопродукцией и перерас-пределением тепла в организме, так как будет нарушена вегетатив-ная регуляция сосудистого тонуса и перерезаны вегетативные и афферентныек пути от терморецепторов (уточнить!)

9-48п. Новорожденный - 39-42 ккал, 1,5 года - 56-60 ккал, 7 лет - 44 ккал, 12 лет - 32 ккал на 1 кг веса тела.

9-49п. Результаты первого исследования принадлежат ребенку, так как специфически динамическое действие пищи у детей проявляется слабо.

9-50п. Показатели первого столбца принадлежат ребенку.

9-51п. Здоровый новорожденный должен получать в сутки 12-16 граммов белка.

9-52п. Суточная потребность в углеводах ребенка весом 9 кг в двухлетнем возрасте 90-135 г. В данном случае он принял мало углеводов.

9-53. Жиров растительного происхождения в сутки десятилетний ребенок должен получить 8,5-12 г.

9-54п. 150 мл.

9-55п. Преобладание процессов ассимиляции над диссимиляцией, высокий уровень основного обмена, в связи с чем имеется повышенная потребность во всех питательных веществах.

9-56п. Повышенная потребность в белках, ретенция белка. Оптимум 3 – 4 г на 1 кг массы в сутки.

9-57п. Повышенная потребность в углеводах и высокая усвояемость их, ограничен синтез углеводов из жиров и белков, снижено отложение в депо вследствие интенсивного их расщепления в организме и расхода в качестве пластического материала.

9-58п. У грудного ребенка – 12 – 13 г/кг, у взрослого человека – 5 – 7 г/кг в сутки.

9-59п. У новорожденных – как у взрослых 80 – 120 мг% (4,4 – 6,7 ммоль/л), у грудных детей – 40 – 50 мг%.

9-60п. У детей старше года, как и у взрослых – 80 – 120 мг% (4, 4 – 6, 7 ммоль/л).

9-61п. Повышенная потребность в жирах, ограничение отложения жира в депо, большее содержание бурого жира, являющегося источником тепла.

9-62п. У грудного ребенка – 5 – 6 г/кг, у взрослого –1, 5 г/кг массы тела в сутки.

9-63п. Возможно нарушение жирового обмена у ребенка (избыточное образование жировых клеток).

9-64п. До 3 месяцев – 1: 3: 6; в 6 месяцев – 1: 2: 4.

9-65п. В возрасте 1 год и старше – 1: 1, 2: 4, 6, т. е. как и у взрослых.

9-66п. Повышенная потребность в воде, повышенное содержание воды в тканях, преобладание внеклеточной воды над внутриклеточной.

9-67п. Наблюдается ретенция солей в организме, особенно повышена потребность в кальции, фосфоре и железе. Не депонируются натрий и хлор в отличие от взрослых.

9-68п. 20 – 30 г/сутки, главным образом, за счет нежирового компонента, преимущественно из белков.

9-69п. До 3 – 4 лет у детей примерно в 2 раза больше, в период полового созревания – в 1, 5 раза больше, чем у взрослых. В 18 – 20 лет – соответствует норме взрослых.

9-70п. Более высоким уровнем метаболизма молодых тканей, относительно большой поверхностью тела и, естественно, большими затратами энергии для поддержания постоянства температуры тела, повышенной секрецией гормонов щитовидной железы и норадреналина.

9-71п. Увеличиваются в первые 3 месяца после рождения, затем постепенно уменьшаются, а в период полового созревания вновь нарастают.

9-72п. У ребенка: 70% приходится на основной обмен, 20% – на движения и поддержание мышечного тонуса, 10% на специфически-динамическое действие пищи. У взрослого: 50 – 40 – 10% соответственно.

9-73п. Дети, в 3 – 5 раз, так как у них менее совершенна координация, что приводит к избыточным движениям, в результате чего полезная работа у детей значительно меньше.

9-74п. Увеличивается на 100 – 200% вследствие увеличения теплопродукции в результате эмоционального возбуждения и увеличения мышечной активности.

9-75п. За счет белков – 10%, за счет жиров – 50%, за счет углеводов – 40%. У взрослых – 20 – 30 – 50%, соответственно.

9-76п. Потому, что у детей повышена теплопродукция, недостаточно потоотделение и, следовательно, теплоиспарение, незрелый центр терморегуляции. Понижение переносится легче.

9-77п. Повышенная теплоотдача у детей вследствие относительно большой поверхности тела, обильного кровоснабжения кожи, недостаточной теплоизоляции (тонкая кожа, отсутствие подкожной жировой клетчатки) и незрелости центра терморегуляции; недостаточное сужение сосудов.

9-78п. В конце 1 месяца жизни; они незначительны и достигают нормы взрослого человека к пяти годам.

9-79п. Температура внешней среды, при которой индивидуальные колебания температуры кожи ребенка наименее выражены, находится в пределах 21–22 оС, у взрослого – 18–20 оС.

9-80п. Усиленное теплообразование преимущественно недрожательного происхождения (высокий обмен веществ), потоотделение. В условиях предельного холодового воздействия.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: