МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ХАРЧУВАННЯ ТА ТОРГІВЛІ

Н.В. Дуденко, Л.Ф. Павлоцька,

В.С. Артеменко, О.І. Дорошенко

ПРАКТИКУМ З ФІЗІОЛОГІЇ ХАРЧУВАННЯ

(навчальний посібник)

Харків 2005

УДК 612.3

ББК 28.073

Дуденко Н.В., Павлоцька Л.Ф., Артеменко В. С., Дорошенко О.І.

Практикум з «Фізіологія харчування»:

Навчальний посібник/Харківский державний університет харчування та торгівлі.- Харків, 2005

ISBN 966-525-460-х

Навчальний посібник узагальнює матеріали з теорії та практики раціонального харчування, дозволяє вивчити фізіологію організму людини і вплив на неї харчування та призначений для студентів, аспірантів та прак-тичних працівників громадського харчування та харчової промисловості.

Виконання лабораторних та практичних занять дозволить отримати глибокі знання в галузі фізіології харчування та набути стійкі практичні навички складання збалансованих раціонів харчування для різних верств населення, ознайомитись з нормативами та набути навички користування ними.

Навчальний посібник призначено для студентів вищих навчальних ладів за напрямками:

6.0917 “ Харчова технологія та інженерія ”

6.0502 “ Менеджмент”

6.0503 “Товарознавство”

ББК 28.073

РЕКОМЕНДОВАНО:

як навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів

РЕЦЕНЗЕНТИ: П.П. Пивоваров, доктор технічних наук, професор кафедри технології харчування; М.В. Кривоносов, доктор медичних наук, професор, зав. кафедрою гігієни харчування Харківського державного медичного університету.

ISBN 966-525-460-х

© Дуденко Н.В.,Павлоцька Л.Ф.,Артеменко В.С., Дорошенко О.І., 2005

ЗМІСТ

Вступ…………………………………………………………………………….4

Розділ І. Будова та функції найважливіших органів та систем організму людини………………………………………………………………………………..5

Заняття 1. Будова та функції нейрогуморальної системи регуляції………...5

Заняття 2. Будова та функції травної системи………………………………..9

Заняття 3. Будова та функції органів кровообігу, дихання та виділення….13

Заняття 4. Коллоквіум з будови та функцій органів та систем організму людини………………………………………………………………………….......17

Розділ ІІ. Добова потреба людини в харчових речовинах та енергії………18

Заняття 5. Норма харчових речовин та калорійності для різних груп населення. Визначення добових енерговитрат людини…………………............18

Заняття 6. Визначення енергетичної та біологічної цінності раціонів харчування…………………………………………………………………………..25

Заняття 7. Складання добового раціону для різних груп населення………30

Розділ ІІІ. Особливості харчування різних груп населення………………..40

Заняття 8. Принципи складання раціонів харчування для дітей…………..40

Заняття 9. Принципи складання раціонів харчування для людей, які

зайняті розумовою працею… ……………………………… ………….....45

Заняття 10. Принципи складання раціонів харчування для людей, які зайняті фізичною працею………………………………………………………….47

Заняття 11. Принципи складання раціонів лікувально-профілактичного харчування………………………………………………………………………….51

Заняття 12. Принципи складання раціонів дієтичного харчування………62

Заняття 13. Принципи складання харчувих раціонів для спортсменів та туристів……………………………………………………………..........................72

Заняття 14. Принципи складання раціонів харчувих раціонів для людей похилого віку..……………………………………………………………………...83

Розділ IV . Методи контролю якості готових страв.

Заняття 15. Органолептичні методи оцінки якості харчових продуктів…..89

Заняття 16. Токсичні речовини харчових продуктів………………………..95

Рекомендації щодо підготовки та виконання індивідуального завдання

зі складання та розрахунку повного хімічного складу раціону збалансованого харчування…………………………………………………………………………101

Додаток 1. Норми фізіологічних потреб населення України в основних харчових речовинах та енергії для різних верств населення.

Додаток 2. Таблиці хімічного складу страв та кулінарних виробів, які найбільш поширені у складі раціонів харчування.

ВСТУП

Фізіологія харчування – одна з основоположних наук, вивчення якої необхідне для формування висококваліфикованих спеціалістів для підприємств харчування та харчових виробництв. Це зумовлено тим, що їжа поряд з киснем повітря – найважливіший біологічний фактор життєзабеспечення організму людини, його росту, збереження здоров’я, високої працездатності всіх вікових груп населення, профілактики передчасного старіння, попередження виникнення та успішного лікування хвороб. В сучасних екологічних та соціальних умовах в усіх країнах світу розповсюджені хвороби, які є наслідком незбалансованого харчування. Саме тому спеціалісти в галузі харчування повинні забезпечувати населення продукцією, що за складом відповідає потребам організму в харчових речовинах та захисних компонентах, які зумовлюють профілактику та лікування пошкоджених органів.

Основною метою практичних занять є розширення та поглиблення теоретичних знань, а також здобуття практичних навичок в вирішенні практичних задач, вмілого використання теоретичних положень науки про харчування в самостійній діяльності спеціаліста в галузі торгівлі та харчування.

Знання фізіології харчування необхідне для масової пропаганди принципів раціонального споживання харчових ресурсів.

У дисципліні вивчаються анатомія та фізіологія основних систем організму, значення різних компонентів їжі для організму, фізіологічні основи складання харчових раціонів для різних верств населення.

Фізіологія харчування пов’язана з досягненнями хімії, фізики, медицини та є базисом для вивчення ряду спеціальних дисциплін – технології виробництва продуктів харчування, товарознавства продовольчих товарів та інших, пов’язаних з цією галуззю народного господарства.

Метою вивчення дисципліни є здобуття необхідних знань та вмінь для вибору та реалізації напрямків перебудови виробництва продуктів харчування, забезпечення збалансованості раціонів з урахуванням соціальних зрушень, технічного прогресу та розвитку різноманітних типів підприємств масового харчування: розробки конкретних рекомендацій щодо виробництва та застосування нових продуктів та харчових добавок, максимального використання їх цінності для організму; попередження утворення токсичних сполук під час технологічної обробки та зберігання продуктів.

В результаті вивчення дисципліни студент повинен:

• знати анатомію та фізіологію основних систем організму, потреби організму в енергії, значення нутрієнтів для організму, основи збалансованого харчування та шляхи його реалізації, особливості раціонів харчування людей залежно від віку, характеру трудової діяльності тощо;

• вміти визначити потреби організму в енергії та харчових джерелах залежно від різних факторів, скласти раціон харчування для різних категорій населення, визначити харчову, енергетичну та біологічну цінність харчових продуктів.

РОЗДІЛ 1. Будова та функції найважливіших органів та систем організму людини

Заняття 1. Будова та функції нейрогуморальної системи регуляції

Тема 1. Будова та функції нейронів. Нервові механізми включають дуже складну систему клітин (нейронів), взаємопов’язаних своїми відростками між собою та з іншими органами й тканинами. Сприйняття та передача сигналів здійснюється двома видами відростків (дендритами та аксонами). Ці сигнали аналізуються в нейронах, трансформуються у електричні сигнали, які направляються в ті органи, діяльність яких в найбільшій мірі може сприяти пристосуванню обміну речовин і функцій організму до умов, що змінилися.

В передачі нервових імпульсів приймають участь різноманітні іони, специфічні хімічні речовини – медіатори: норадреналін, ацетилхолін, серотонін (5-окситриптамін), γ-аміномасляна кислота та ін. Для їхнього утворення й проявлення активності необхідні харчові речовини – відповідні амінокислоти, вітаміни С, В₁, В₆ та ін.

Для більш поглибленного ознайомлення з цією темою, слід вивчити відповідні розділи [1, 2, 14, 15, 17], а потім виконувати практичні завдання.

Завдання 1. Намалювати нервову клітину, її відростки, підписати їх назву й функції у сприйнятті або передачі дії подразника.

Завдання 2. Перелічити харчові речовини, що необхідні для утворення окремих медіаторів.

Тема 2. Будова і функції окремих частин центральної нервової системи. Скопичення нервових клітин у головному та спинному мозку утворюють центральну нервову систему. Поза неї у різноманітних тканинах розташовані невеликі асоціації нейронів периферійної нервової системи. Найбільш високоорганізовані регуляторні функції властиві корі головного мозку, з нею пов’язані мислення, інтелект людини.

Основою діяльності нервової системи є рефлекс, тобто відображення організмом дії подразника у вигляді реакції, яка спрямована на збереження постійності внутрішнього середовища. Збудження, викликане подразником, ірадиірує, потім індуцирує гальмування й концентрується у певних центрах кори, звідки надходять сигнали у відповідні виконавчі органи. І.П. Павлов виявив клас умовно-набутих, тимчасових рефлексів, які виникають на базі безумовних, природжених (постійних) й замикаються у корі головного мозку. Умовні рефлекси являються фізіологічним механізмом, що забезпечує пристосування організму до змінних умов середовища впродовж всього життя.

Діяльність внутрішніх органів й обмін речовин у всіх тканинах регулюються вегетативною нервовою системою, що складається з симпатичного та парасимпатичного відділів. Обидва вони функціонують узгоджено та тісно пов’язані з центральною нервовою системою.

Для більш поглибленного ознайомлення з цією темою, слід вивчити відповідні розділи [1, 2, 14, 15, 17], а потім виконувати практичні завдання.

Завдання 1. На таблиці або макетах вказати окремі ділянки нервової системи (перемалювати у зошит).

Завдання 2. Намалювати схему безумовного та умовного харчових рефлексів.

Завдання 3. Заповнити графи таблиці за наступною формою:

Таблиця 1

Дія вегетативної нервової системи на функції

деяких органів і тканин

Відділ вегетативної нервової системи	Медіатори	Дія на
		серце	кровоносні судини	шлунково-кишковий тракт
Симпатичний
Парасимпатичний

Тема 3. Гуморальні ланки регуляції. До гуморальних ланок регуляції відносяться гормони, що утворюються у спеціальних залозах внутрішньої секреції (ендокринних), а також у тканинах, що мають іншу функцію (стінках шлунку, кишечнику та ін.). Гормони впливають на обмін речовин і діяльність різноманітних органів та надходять до них при допомозі крові, лімфи, тобто рідини (від лат. humor – рідина).

До залоз внутрішньої секреції відносяться гіпофіз, щитовидна залоза, білящитовидна залоза (парна), підшлункова залоза (її хвостова частина), наднирковики, статеві залози. Кожна з них утворює речовини зі специфічною регуляторною дією. Гуморальна система людини регулюється нервовою системою і, в свою чергу, впливає на неї.

Всі залози внутрішньої секреції містять багато вітамінів, які беруть участь в обміні гормонів.

Для більш поглибленного ознайомлення з цією темою, слід вивчити відповідні розділи [1, 2, 14, 15, 17], а потім виконувати практичні завдання.

Завдання 1. Написати назви гормонів, що виробляються залозами внут-рішньої секреції, визначити їхній вплив на дію органів та систем, обмін речовин.

Завдання 2. Визначити захисний вплив вітаміну С на адреналін.

Гормон мозкового шару наднирковиків – адреналін – легко окислюється й втрачає властиву йому біологічну дію. Вітамін С (аскорбінова кислота), що є сильним відновником, захищає адреналін від окислення й відновлює продукти, які утворюються з нього під впливом окислювачів. Ці властивості вітаміну С ілюструються в модельному досліді на прикладі дії йоду, який окислює адреналін у лужному середовищі, що створюється насиченим розчином оцтовокислого натра.

Досліджуваний матеріал: розчин адреналіну.

Обладнання та посуд: 1. Штатив з пробірками;

2. Піпетка на 1 мл;

3. Крапельниця – 3 шт.

Реактиви: 1. Розчин адреналіну 1:1000 (в ампулах);

2. Розчин йоду в йодистому калії 0,002 Н (розчиняється перед дослідом з 0,1 Н);

3. 3. Оцтовокислий натр, насичений розчин;

4. Аскорбінова кислота, 5 %-й розчин.

Хід роботи

У дві пробірки наливають 3…4 краплі розчину адреналіну. В одну з них доливають 1…2 краплі оцтовокислого натру і по краплях йод (з піпетки) до появи рожевого забарвлення, що свідчить про окислення адреналіну. В другу пробірку додають 2 краплі аскорбінової кислоти, потім 1…2 краплі оцтовокислого натра й стільки йоду, скільки було витрачено на окислення адреналіну в першій пробірці. Відмічають чи з’явилось рожеве забарвлення.

Відновну дію аскорбінової кислоти на продукти окислення адреналіну визначають наступним чином: в першу пробірку додають по краплях розчин аскорбінової кислоти до зникнення рожевого забарвлення.

Записують висновок про дію вітаміну С на адреналін як приклад впливу харчових факторів речовин на гормональні ланки регуляторної системи.

Контрольні питання

1. Які функції має нейрогуморальна система регуляції?

2. З яких відділів складається центральна нервова система?

3. Які функції регулюють відділи центральної нервової системи?

4. Яка будова та функції спинного мозку?

5. У чому полягає роль залоз внутрішньої секреції?

6. Які гормони виділяють щитовидна та підшлункова залози?

7. На які процеси впливають гормони гіпофізу?

8. Які харчові речовини необхідні для нормальної діяльності нейрогумо- ральної системи регуляції?

С истема травлення

Органи, які приймають участь Апарат регуляції

у функції травлення

Нервова Гуморальна

О ргани ротової Глотка, Шлунок Підшлункова Печінка Тонка Товста

п орожнини стравохід залоза кишка кишка

Секреторна Моторна Функція

функція функція всмоктування

Подрібнення, гідроліз харчових

речовин, надходження їх в організм

Рис. 1. Будова та функції травної системи

Заняття 2. Будова та функції травної системи

Систему травлення їжі складають органи, які приймають участь у цьому процесі, і механізми її регулювання. Вона виконує механічну та хімічну обробку харчових речовин і всмоктування - перехід продуктів переробки у внутрішнє середовище організму, тобто в кров і лімфу.

Завдяки цій системі здійснюється зв’язок організму з зовнішнім світом, з неї надходять для пластичних і енергетичних процесів білки, жири, вуглеводи, мінеральні солі, вітаміни, мікроелементи і вода. В процесі хімічної обробки білки перетворюються в більш прості сполуки - амінокислоти й втрачають свою біологічну специфіку.

Розділяють такі відділи системи харчування: ротова порожнина, стравохід, шлунок, дванадцятипала кишка, підшлункова залоза та печінка, які виділяють свої секрети, а також тонка та товста кишки (рис.1) Усі відділи відокремлені сфінктерами. Велике значення має травлення у кожному попередньому відділі, що забезпечує послідовність процесів. В середньому їжа перебуває у ротовій порожнині 15…20 с, у стравоході – 10 с, у шлунку – 1…3 год., в тонкій кишці – 7…8 год., в товстій – 25…30 год.

Для більш поглибленного ознайомлення з цією темою, слід вивчити відповідні розділи [1, 2, 14, 15, 17], а потім виконувати практичні завдання.

Завдання 1. Дослідження значення соляної кислоти для перетравлення білків.

Порівнюють інтенсивність перетравлення яєчного білку при нормальній та пониженій кислотності шлункового соку.

Обладнання та посуд: 1.термостат;

2. штатив з пробірками;

3. піпетки по 5 мл /2 шт./;

4. піпетки по 2 мл /1 шт./;

5. крапельниця /1 шт./.

Реактиви: 1. гідроксид натрію 10 %-1 розчин;

2. мідь сірчанокисла 0,1 %-й розчин.

Хід роботи

В дві пробірки кладуть невеликі шматочки звареного яєчного білку. В одну пробірку наливають 5 мл шлункового соку з нормальною кислотністю, в другу – стільки ж соку з пониженою кислотністю. Обидві пробірки інкубують у термостаті при 37⁰ С протягом 45 хв.. Після закінчення інкубації з кожної проби обережно зливають рідину в другі пробірки так, щоб в них не попали шматочки білку. Потім додають в них по 2 мл NaОН і по 1…2 краплі сірчанокислої міді (біуретова реакція). Відмічають, в якій пробірці з’явилось рожево-фіолетове забарвлення і яка його інтенсивність.

Результати досліджень заносять у протокол. У висновках відмічають значення дії соляної кислоти на активність пепсину.

Завдання 2. Дослідження перетравлюваності вуглеводів амілазою слини.

При додаванні 1 %-го спиртового розчину йоду до рідини, яка містить крохмаль, вона набуває синьо-фіолетового кольору, продукти розпаду крохмалю – декстрини – дають червоне забарвлення.

Моно- та дисахариди при кип’ятінні з реактивом Фелінга дають осад окису міді, який має червоний колір.

Обладнання та посуд: 1. 4 пробірки;

2. піпетка;

3. термостат

Реактиви: 1. розчин крохмального клейстеру;

2. йод, 1%спиртовий розчин;

3. реактив Фелінга;

4. слина.

Хід роботи

Зібрати в пробірку 2,5 мл слини. Пронумерувати інші 3 пробірки. В першу з пронумерованих пробірок налити 1 мл води, в другу та третю – по 1 мл слини. В кожну пробірку додати по 1 мл крохмального клейстеру. Поставити в термостат на 20 хв. (температура + 37⁰ С).

Потім у першу та другу пробірки додати по 1 краплі 1 %-го розчину йоду спиртового, а в третю – реактив Фелінга (довести місткість цієї пробірки до кип’ятіння, держати треба над вогнем щілиною від себе!).

У висновках відповісти на такі питання: на що вказує синє забарвлення в другій пробірці, на що вказує поява червоного осаду в третій пробірці; на що вказує відмінність у забарвленні проб у різних людей?

Завдання 3. Вивчення емульгуючих властивостей жовчі під час травлення жирів.

Швидкість травлення харчових жирів ліпазою в дванадцятипалій кишці залежить від величини поверхні контакту субстрату і ферменту. Тому процесу гідролізу жирів сприяє їхнє емульгування, в результаті якого поверхня подрібнених частин стає величезною. Емульгування жиру в дванадцятипалій кишці відбувається завдяки наявності в ній двовуглекислої соди (приблизно 1 %) і жовчі, яка містить жовчні кислоти. Соляна кислота, що поступає із шлунка з його соком та харчовою кашицею, утворює вуглекислоту з двовуглекислої соди, а кульки СО₂ подрібнюють жир. Такій зміні жиру сприяє й рухова активність стінок тонкої кишки. Злиттю подрібнених крапель жиру перешкоджають жовчні кислоти, які знижують поверхневе натяжіння на межі фаз жир – вода.

Обладнання та посуд: 1. штатив з пробірками;

2. крапельниця – 3 шт.;

3. індикаторний папір.

Реактиви: 1. соняшникова олія;

2. двовуглекислої соди 1% розчин;

3.медична жовч нейтралізована 0,2 двовуглекислої

содою до pH ...7,5 (по індикаторному папері) ;

4.соляна кислота,1 % розчин.

Хід роботи

В три пробірки наливають приблизно по 1 мл соняшникової олії. В одну з них приливають рівний об’єм двовуглекислої соди, в другу – стільки ж жовчі, в третю – води. Всі три пробірки одночасно струшують, спостерігають стійкість емульсії, що утворилася. Потім в пробірки з содою і жовчю додають по краплях соляну кислоту до кислої реакції (рН контролюють, наносячи скляною паличкою краплі суміші на індикаторний папір), знову струшують. Порівнюють швидкість відокремлення жирового шару в пробірці з содою та жовчю.

Записують висновок і узагальнюють всі сторони впливання жовчі на травлення та всмоктування.

Завдання 4. Дослідження впливу комплексної дії ферментів підшлункового соку.

Підшлунковий сік містить широкий спектр протео-, ліпо- і амілолітичних ферментів. В залежності від складу їжі ферментний зміст соку змінюється. При тривалому харчуванні їжею з високим вмістом вуглеводів відбувається адаптація підшлункової залози до цієї їжі і в соці вміщуватимуться більш активні амілолітичні ферменти. У випадку тривалого харчування їжею з високим вмістом білків будуть переважати протеолітичні ферменти. А при збільшені в раціоні жирів – ліполітичні.

Обладнання та посуд: 1. термостат;

2. пробірки;

3. піпетки з грушею;

Реактиви: 1. казеїну,0,1 %-й розчин, приготовлений на 0,1 %-му розчині гідрокарбонату натрію;

2. трибутирину 2 %-й розчин лужний розчин ;

3. крохмаль 0,1 %-й розчин ;

4. йод 0,5 %-й розчин ;

5.оцтова кислота 5 %-й розчин в 50 %-му етиловому спирті;

6. нейтральрот 0,2 %-й розчин у 60 %-му етиловому спирті;

7.сік підшлункової залози у розведенні 1:200, 1:400,

1:800 (замість соку підшлункової залози можна

використовувати ферментні препарати типу

“Фестал”; перше розведення – 2 таблетки на 1 л

дистильованої води).

Хід роботи

В пробірки № 1-3 налити по 1 мл розчину казеїну, в пробірки № 4-6 – по 1 мл трибутирину, в пробірки № 7-9 – по 1 мл розчину крохмалю.

У всі три групи пробірок додати по 1 мл соку підшлункової залози в розведенні 1:200 або 1:400, або 1:800. Пробірки поставити в термостат на 20 хв. за температури 37⁰ С.

Потім в пробірки № 1-3 додати по 7…8 крапель 5 %-го розчину оцтової кислоти (у випадку наявності білка там з’явиться каламутне коло), в пробірки № 4-6 – по 1 краплі розчину нейтральроту (цей індикатор у лужному середовищі має жовте забарвлення, в кислій – рожеве). В пробірку № 7…9 додати по 1 краплі 0,5 %-го розчину йоду (у присутності декстринів він дає червоно-фіолетове забарвлення). Ступінь розведення підшлункового соку характеризує його активність і відповідає кількості умовних ферментних одиниць у 1 мл.

Результати дослідження записати в протокол. У висновках відповісти на такі питання: на що вказує зміна забарвлення індикаторів; яка активність соку (указати в умовних одиницях).

Завдання 5. Вивчення функцій різних відділів травної системи

5.1. Вказати, в яких ділянках травного тракту і під дією яких ферментів відбувається гідроліз складних харчових речовин.

Результати представити у вигляді таблиці (табл.2).

Таблиця 2

Ділянка травного тракту	Речовина, що гідролізується	Фермент, що бере участь у гідролізаті
1	2	3
Ротова порожнина	Крохмаль Мальтоза	α-амілаза мальтаза
Шлунок
Тонка кишка

5.2. Вказати, які харчові фактори стимулюють або гальмують секреторну або рухову функції окремих ділянок травної системи.

Результати представити у вигляді таблиці (табл. 3)

Таблиця 3

Відділення травної системи	Основна функція	Перелік основних факторів, обслуговуючих
		стимуляцію	гальмування
1	2	3	4
Ротова порожнина: язик слинні залози	Органолептична оцінка їжі та пиття	Смакові речовини	Одноманітна їжа
Шунок
12 пала кишка

Контрольні запитання

З яких відділів складається травна система?

Які функції виконує травна система?

Яка будова та функції органів ротової порожнини?

Яку будову має шлунок та які процеси відбуваються у ньому?

Назвіть фази виділення шлункового соку.

Які процеси відбуваються в дванадцятипалій кишці і у чому полягає роль печінки й підшлункової залози для цих процесів?

Назвіть процеси, що відбуваються у тонкій кишці.

Назвіть процеси, що відбуваються у товстій кишці.

У чому полягає роль їжі для діяльності ротової порожнини, шлунка, підшлункової залози, тонкої та товстої кишки?

Заняття 3. Будова та функції органів кровообігу, дихання та виділення.

Тема 1. Кров, лімфа, їхній склад та функції. Кров і лімфа складають внутрішнє середовище організму. Вони являються найважливішими рідкими тканинами організму, що приймають участь у різноманітних фізіологічних процесах. В кров і лімфу надходять поживні речовини та кисень, які потім транспортуються до всіх органів і тканин організму. Кінцеві продукти обміну

речовин, що підлягають видаленню з організму, надходять до тканинної рідини, потім у кров, яка доставляє їх до органів виділення. Кров здійснює також гуморальний зв’язок між органами і захищає організм від впливу шкідливих речовин та мікроорганізмів.

Завдання 1. Намалювати всі види клітин крові, вказати їхні функції.

Завдання 2. Представити схему зсідання крові, виділивши фактори, що приймають участь у цьому процесі.

Для більш поглибленного ознайомлення з цією темою, слід вивчити відповідні розділи [1, 2, 14, 15, 17], а потім виконувати практичні завдання.

Тема 2. Система органів серцево-судинної системи. Транспортування крові в організмі здійснюється органами кровообігу – серцем і судинами. Діяльність серця і судин регулюється нейроендокринною системою й тісно пов’язана зі змістом їжі.

Для більш поглибленного ознайомлення з цією темою, слід вивчити відповідні розділи [1, 2, 14, 15, 17], а потім виконувати практичні завдання.

Завдання 1. Намалювати схему будови серця, великого та малого кіл кровообігу.

Тема 3. Органи дихання. Обмін газів між організмом та зовнішнім середовищем називається диханням: в організм надходить кисень, а вуглекислий газ виводиться у навколишнє середовище. Акт дихання складається з трьох процесів: 1) зовнішнього (легеневого) дихання – обмін вищевказаних газів в легенях; 2) внутрішнього (тканинного) дихання – окислювально-відновні процеси, що протікають у клітинах і вимагають доставки до них з цією метою кисню й видалення вуглекислого газу й води, що утворюються; 3) транспорту газів кров’ю (через тканинну рідину), тобто переносу кисню від легенів до тканин та вуглекислого газу від тканин до легенів.

Дослідження у людини в лабораторних умовах першого процесу (легеневого дихання) дає можливість судити про інтенсивність другого (тканинного дихання) і, отже, про потребу організму в харчових речовинах. Непряма калориметрія являється простим методом визначення затрат енергії за визначений відрізок часу. Особі, що випробовується, на обличчя одягають спеціальну маску, з’єднану з мішком Дугласа, при цьому вдихається атмосферне повітря, а видох робиться тільки в мішок (завдяки наявності відповідних клапанів у масці). Дослідження проводять протягом кількох хвилин (наприклад, 5…10 хв.), потім робиться перерахунок на визначений відрізок часу або цілу добу. За допомогою газових годинників узнають об’єм повітря, що видихається, а в пробі повітря з мішка газоаналізатором визначають вміст кисню й вуглекислого газу. Знаючи зміст повітря, що вдихається і видихається, можна розрахувати кількість спожитого кисню і виділеного вуглекислого газу, а на базі цих даних визначити величину витраченої енергії особою, що випробовувалася (якийсь вид роботи). Відомо, що при окисленні різних органічних речовин споживається строго визначена кількість кисню, а виділяється така ж строго визначена кількість вуглекислоти; відрізняється також кількість енергії, що виділяється при поглинанні 1 л кисню для окислення різноманітних харчових речовин ДК.У зв’язку з цим введено поняття СО₂/О₂ – дихальний коефіцієнт. При окисленні вуглеводів він дорівнює 1,0; при окисленні білків – 0,8; при окисленні жирів – 0,7. При змішаній їжі людини він знаходиться у межах 0,8…0,9.

Для більш поглибленного ознайомлення з цією темою, слід вивчити відповідні розділи [1, 2, 14, 15, 17], а потім виконувати практичні завдання.

Завдання 1. Намалювати схему будови верхніх дихальних шляхів і легенів.

Тема 4. Органи виділення. Основним органом, що служить для виведення з організму кінцевих продуктів обміну, є нирки. Частина вказаних продуктів обміну виділяється через шкіру, нерозчинні продукти обміну – через шлунково-кишковий тракт, а вуглекислота виводиться легенями. Нирками видаляються з організму азотисті шлаки, надлишки води, солей та шкідливих для організму людини речовин. Нормальне функціонування нирок забезпечує збереження сталості осмотичного тиску, рН крові, тобто сприяє гомеостазу (постійності внутрішнього середовища організму).

Для більш поглибленного ознайомлення з цією темою, слід вивчити відповідні розділи [1, 2, 14, 15, 17], а потім виконувати практичні завдання.

Завдання 1. Зарисувати схему будови нефрону, назвати етапи утворення сечі.

Завдання 2. Визначення наявність глюкози в крові і сечі.

Кров містить глюкозу, яка є джерелом енергії після переходу цього вуглеводу в тканини. В сечі здорової людини глюкози не повинно бути, тому що вона підлягає зворотному всмоктуванню по мірі проходження первинної сечі через звиті канальці нефрону. Однак при деяких захворюваннях нирок глюкоза з’являється і у вторинній сечі. Можуть бути інші причини переходу глюкози в сечу з крові (цукровий діабет, споживання за одне приймання їжі великої кількості цукру або меду, емоційне збудження).

Наявність глюкози в сечі виявляють, використовуючи реакцію Троммера, яка базується на відновленні карбонільної групи вуглеводу двохвалентної міді у лужному середовищі.

Матеріал, що досліджується: безбілковий фільтрат плазми крові;

сеча здорової людини;

сеча хворого з захворюванням нирок.

Обладнання та посуд: 1. Штатив з пробірками;

2. Крапельниці – 2шт;

3. Спиртівка або інше джерело тепла.

Реактиви: 1. Їдкий натр, 10 %-й розчин;

2. Сірчанокисла мідь, 1 %-й розчин.

Хід роботи

В пробірку наливають 1…2 мл безбілкового фільтру плазми крові, додають рівний об’єм NаОН та 0,5 мл розчину сірчанокислої міді. Суміш кип’ятять. Поява червоного осаду свідчить про наявність редуцируючого вуглеводу (глюкози) у плазмі крові.

Аналогічно фільтрату досліджують 1…2 мл сечі здорової людини, а також сечу (з якої були попередньо видалені білки), що зібрана у хворого з захворюванням нирок . Записують результати та висновки.

Контрольні питання

1. Назвіть складові системи кровообігу.

2. Яку будову має система дихання – верхні дихальні шляхи і легені?

3. У чому полягає дихання? Які види дихання Вам відомі?

4. Назвіть фази дихального циклу. Як регулюється частота дихання?

5. Назвіть роль харчових факторів у діяльності серцево-судинної та системи дихання.

6. Що відноситься до органів виділення?

7. Яка будова та функції нирок?

8. Що являється структурною одиницею нирок?

9. З чого складається відмінність складу первинної та вторинної сечі?

10. Назвіть етапи утворення сечі.

11. Як впливають харчові речовини на кількість і склад сечі?

12. Яке фізіологічне значення потовиділення?

13. Будова шкіри, назвіть її шари та роль.

Заняття 4. Колоквіум з будови та функціонування органів та систем організму людини

Контрольні запитання на колоквіум

1. Що таке нейрогуморальна система регуляції?

2. Які відділи відрізняють в центральній нервовій системі?

3. Які функції регулює кожен з відділів центральної нервової системи?

4. Яка будова і функції спинного мозку?

5. Які медіатори приймають участь у функціях вегетативної нервової системи?

6. Які гормони секретує щитовидна залоза?

7. Які гормони секретує підшлункова залоза?

8. На які процеси впливають гормони гіпофізу?

9. Які гормони секретують наднирковики?

10. Які харчові речовини необхідні для нормальної діяльності нейрогуморальної системи регуляції?

11. Які основні функції травної системи?

12. З яких відділів складається травна система?

13. Яка роль ротової порожнини в травленні?

14. Які процеси відбуваються у шлунку? Охарактеризувати фази виділення шлункового соку і фактори, що впливають на цей процес.

15. Які процеси відбуваються у дванадцятипалій кишці, роль у них підшлункової залози та печінки? Охарактеризувати фактори, що регулюють їхнє функціонування.

16. Яка роль тонкого кишечника у травленні й засвоєнні харчових речовин?

17. Охарактеризувати функції товстих кишок, їхнє значення для виведення шлаків з організму, кругообігу речовин в організмі, захисну роль.

18. Який взаємозв’язок між окремими ланками травної системи, їхнє значення для обміну речовин в організмі, діяльності інших органів?

19. Охарактеризувати шляхи регуляції функціонування органів травлення.

20. Який вплив на органи травлення чинить склад їжі, її кількість, ритм споживання?

21. З яких відділів складається система кровообігу?

22. Який склад крові?

23. Яка функція окремих клітин крові?

24. Яка будова серця?

25. З яких фаз складається серцевий цикл?

26. У чому полягає відміність біохімічного складу крові в артеріях та венах великого та малого кіл кровообігу?

27. Яка роль харчування у діяльності серцево-судинної системи?

28. Яка роль дихання?

29. Які види дихання відрізняють?

30. Який склад верхніх дихальних шляхів та легенів?

31. Які фази дихального циклу?

32. Як регулюється частота та глибина дихання?

33. Які харчові фактори впливають на діяльність дихальної системи?

34. Які органи виконують функцію виділення?

35. Які функції виконують нирки?

36. Що являється функціональною одиницею нирок?

37. У чому полягає відміність у складі первинної та кінцевої сечі?

38. Які етапи утворення сечі виділяють?

39. Який вплив нейрогуморальної системи на утворення сечі?

40. Від яких харчових факторів залежить склад і кількість сечі?

41. Яке фізіологічне значення має потовиділення?

42. Яка будова шкіри?

43. Які харчові фактори мають значення для функції шкіри?

44. Чим обумовлені відміни у величині дихального коефіцієнту при окисленні різних калорігенних харчових речовин?

РОЗДІЛ ІІ. Добова потреба людини в харчових речовинах та енергії

Заняття 5. Норма харчових речовин та калорійності для різних груп населення. Визначення добових енерговитрат людини.

Тема1. Визначення нормативних енерговитрат різних груп населення.

Їжа є джерелом пластичних, енергетичних і захисних речовин для організму. Потреба в них залежить від стану здоров’я , віку, статі, характеру трудової діяльності, умов побуту, клімату, сезону року.

В нашій державі у 1999 р. Міністерством охорони здоров’я України затверджені норми харчових речовин та калорійності для різних верств населення [12].

У відповідності з нормами всіх працюючих за інтенсивністю праці поділяють на 4 групи: до 1-ї групи віднесені особи, що зайняті розумовою працею; до 2-ї групи – легкою фізичною працею; до 3-ї групи – особи, що виконують працю середньої важкості; до 4-ї – особи, що зайняті важкою і особливо важкою фізичною працею ( табл.5, додаток 1)

Кожна група ділиться на 3 вікові групи: 18…29 років, 30…39 років, 40…59 років. Причому, калорійність раціону у жінок повинна бути на 15 % нижча, ніж у чоловіків, у зв’язку з меншою масою тіла, менш інтенсивним обміном речовин. Коефіцієнт фізичної активності для І гр. складає 1,4; для ІІ – 1,6; для ІІІ – 1,9; для ІV – 2,3 (чоловіки), 2,2 (жінки), (табл.7, додаток 12).

Потреба в енергії може визначатись з розрахунку на 1 кг середньої нормальної маси тіла (ідеальна маса). Установлено, що потреба в енергії на 1 кг ідеальної маси у чоловіків і жінок практично однакова й складає для 1-ї групи інтенсивності праці – 40 ккал, 2-ї – 43 ккал, 3-ї – 46 ккал, 4-ї – 53 ккал.

Гранично допустима маса тіла для чоловіків і жінок, в залежності від віку і зросту, приведена в табл. 4.

Таблиця 4

Гранично допустима маса тіла (кг) в залежності від віку

№ п/п	Зріст, см	20…29		30…39		40…49		50…59		60…69
		чоло-віки	жінки	чоло-віки	жінки	чоло-віки	жінки	чоло-віки	жінки	чоло-віки	жінки
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	148	50,8	48,4	55,0	52,3	56,6	54,7	56,0	53,2	53,9	52,2
2	150	51,3	48,9	56,7	53,9	58,1	56,5	58,0	55,7	57,3	54,8
3	152	53,1	51,0	58,7	55,0	61,5	59,6	61,1	57,6	60,3	55,9
4	154	55,3	53,0	61,6	59,1	64,5	62,4	63,8	60,2	61,9	59,0
5	156	58,5	55,8	64,4	61,5	67,3	66,0	65,8	62,4	63,7	60,8
6	158	61,2	58,1	67,3	64,1	70,4	67,9	68,0	64,5	67,0	62,4
7	160	62,9	59,8	69,2	65,8	72,3	60,9	69,7	65,8	68,2	64,6
8	162	64,6	61,6	71,0	68,5	74,4	72,2	72,7	68,7	69,1	66,5
9	164	67,3	63,6	73,9	70,8	77,2	74,0	75,6	72,0	72,2	70,0
10	166	68,8	65,2	74,5	71,8	78,0	76,5	76,3	73,8	74,3	71,5
11	168	70,8	68,5	76,2	73,7	79,6	78,2	77,9	74,8	76,0	73,3
12	170	72,7	69,2	77,7	75,8	81,0	79,8	79,6	76,8	76,9	75,0
13	172	74,1	72,8	79,3	77,0	82,8	81,7	81,1	77,7	78,3	76,3
14	174	77,5	74,3	80,8	79,0	84,4	83,7	82,5	79,4	79,3	78,0
15	176	80,8	76,8	83,3	79,9	86,1	84,6	84,1	80,5	81,9	79,1
16	178	83,0	78,2	85,6	82,4	88,0	86,1	86,5	82,4	82,8	80,9
17	180	85,1	89,0	88,0	83,9	89,9	88,1	87,5	84,1	84,4	81,6
18	182	87,2	83,3	90,6	87,7	91,4	89,3	89,5	86,5	85,4	82,9
19	184	89,1	85,5	92,0	89,4	92,9	90,9	91,6	87,4	88,0	85,8
20	186	93,1	89,2	95,0	91,0	96,6	92,9	92,8	89,6	89,0	87,3
21	188	95,8	91,8	97,0	94,4	98,0	95,8	95,0	91,5	91,5	88,8
22	190	97,1	92,3	99,5	96,6	100,7	97,4	99,4	95,6	94,8	92,9

Завдання 1. Визначити нормальну масу тіла

1.1 Визначити гранично допустиму масу тіла:

а) За спеціальною формулою:

P·O

M_max = 240 , де (2.1)

M_max - гранично допустима нормальна маса, кг;

Р – зріст людини, см;

О – окружність грудної клітини, см.

б) За індексом Брейтмана:

M_max =Р · 0,7 – 50 (2.2)

в) За уточненою формулою Брока:

M_max=Р – 100 (2.3)

1.2 Визначити ідеальну масу тіла

М_ід = 0,85 · M_max

1.3 Визначити за таблицею гранично допустиму масу тіла:

М_min = 0,85 ·М_ід (2.4)

4. Порівняти фактичну масу тіла з отриманими величинами і зробити висновок.