2 курс-20251107T190057Z-1-001 / Физиология / ЭКз / OTVETY_fiziologia
.pdf9. Обмен энергии. Принципы рационального питания. Терморегуляция.
1. Что такое калорический коэффициент? Чему равен калорический коэффициент для белков, углеводов, жиров?
Калорический коэффициент углеводов – 4,1 ккал/г, жиров – 9,3 ккал/г, белков – 5, 85 ккал/г.
Калорическим, или тепловым, коэффициентом называют количество тепла, освобождаемое при сгорании 1 г вещества.
2. Как определяется энергетический обмен с помощью метода прямой физиологической калориметрии?
Метод основан на прямом учете количества тепла, выделяемого организмом человека, располагающимся внутри биокалориметра. Он представляет собой герметичную камеру с теплоизоляционными стенками. В камеру по трубам подается вода. Тепло, выделяемое находящимся в ней человеком, нагревает воду. По количеству протекающей воды и изменению ее температуры рассчитывается количество выделенного человеком тепла. Одновременно в камеру подается кислород, С помощью вентилятора воздух из биокалориметра непрерывно отсасывается и пропускается через поглотители углекислого газа и паров воды. В дальнейшем он вновь поступает внутрь камеры.
Достоинство метода – метод является абсолютно точным, до сих пор используется в тех случаях, когда необходимо получить точный результат. В последние годы метод получил новое развитие в связи с применением биокалориметров индивидуального типа. Таковыми являются усовершенствованные скафандры космонавтов или водолазов.
Недостатки метода – для получения результата требуется довольно много времени, биокалориметры – весьма сложные инженерные сооружения, очень дороги в обслуживании.
3. Как определяется энергетический обмен с помощью метода непрямой физиологической калориметрии?
Метод был разработан специально для определения величины основного обмена у человека в условиях клиники. Идея метода очень проста, основывается на тезисе, в соответствии с которым энергия в организме высвобождается при окислении углеводов, жиров, белков кислородом. Следовательно, если учитывать потребление кислорода человеком в единицу времени можно получить представление не только об интенсивности окислительных реакций в организме, но и об интенсивности высвобождения в организме энергии, необходимой для обеспечения жизнедеятельности.
4. Что такое калорический эквивалент 1 л кислорода? Чему равен калорический эквивалент 1 л кислорода при окислении углеводов, жиров?
Калорический эквивалент 1 л О.2 выражает количество тепловой энергии, образующейся в организме при потреблении 1 л О.2.
Для белков – 4, 48 ккал (18, 8 кДж), для жиров – 4, 69 ккал (19, 6 кДж), для углеводов – 5, 05 ккал (21, 1 кДж).
5. Что такое дыхательный коэффициент? Чему равен дыхательный коэффициент для жиров, углеводов?
Отношение объема выделенного организмом углекислого газа к объему потребленного за это же время кислорода.
При окислении белков – 0,8, жиров – 0,7, углеводов – 1, 0.
6. За 5 мин. человек поглотил 1,2 л кислорода – рассчитайте энерготраты по методу Крога (неполный газовый анализ).
а) Определяется количество потребленного за 5 мин О2. Предположим – 1,2 л.
б) Делаем перерасчет потребления кислорода на 24 часа (сутки)
1,2 л / 5 мин Ч 60 Ч 24 = 345,6 л/сутки.
в) Умножаем полученную суточную величину потребления кислорода на усредненный калорический эквивалент О2 – 4,85 ккал/сутки
345,6 л Ч 4,85 ккал/сутки = 1676,1 ккал/сутки
Таким образом – продолжительность измерения – 5 минут, величина основного обмена (производство энергии в организме в условиях определенного стандарта) – 1676,16 ккал/сутки.
7. За 5 мин. человек поглотил 1,5 л кислорода. ДК=0,7 – рассчитайте энерготраты по методу ДугласаХолдена (полный газовый анализ).
W = 1,5 л /5 х 60 х 24 х КЭК. Учитывая, что ДК = 0,7 делаем вывод – в организме окисляются исключительно жиры, следовательно, в качестве КЭК мы можем взять не среднюю величину КЭК ( 4,85 ккал/л), а КЭК для жиров – 4,7 ккал/л.
Итак, W = 1,5 л /5 х 60 х 24 х 4,7 ккал/л = 2030.4 ккал (расчет по Крогу – 2030.4 ккал)
8. Что такое основной обмен, чему он равен в норме, от каких факторов зависит его величина? Что такое рабочая прибавка? От чего зависит величина рабочей прибавки?
Что такое основной обмен?
Основной, или стандартный, обмен – это минимальный уровень производства энергии у бодрствующего человека.
Чему равна величина основного обмена?
В среднем 1700 ккал/сутки – в качестве временной единицы при оценке параметров энергетического обмена у человека по сложившейся традиции используются сутки. Величина основного обмена у каждого человека
– практически постоянна, т.е. это некая индивидуальная константа.
От чего зависит величина основного обмена?
От пола (у мужчин основной обмен больше, у женщин – на 10-15% меньше), от возраста (чем больше возраст, тем меньше величина основного обмена), от роста и массы тела, т. е. от площади поверхности тела. Чем больше площадь поверхности тела, тем интенсивнее теплоотдача, тем больше производится энергии для поддержания стабильной температуры внутренней среды организма, тем больше величина основного обмена.
Рабочая прибавка – это энергозатраты на выполнение любых видов работ, производимых организмом. Величина рабочей прибавки зависит от вида деятельности человека.
9. Какова в среднем суточная потребность человека в белках, углеводах, жирах? Назовите основные принципы составления пищевого рациона.
углеводов –400 г, жиров –80 г, белков –120 г Принципы:
1)калорическая ценность пищевого рациона должна соответствовать энергозатратам человека
2)Оптимальное соотношение количества различных питательных веществ(б,ж,у)
3) Оптимальное разделение суточного рациона на три-пять приемов пищи с интервалом между ними по 4-5 часов
10. Где расположен центр терморегуляции? Из каких отделов он состоит? Какие образования улавливают колебания температуры внутренней среды организма и где они располагаются? Как изменится активность механизмов теплоотдачи и теплообразования при тенденции уменьшения температуры внутренней среды организма?
Вобласти ядер заднего гипоталамуса располагается центр химической терморегуляции, или центр теплопродукции.
Вобласти ядер переднего гипоталамуса располагается центр физической терморегуляции, или центр теплоотдачи
Улавливают колебания температуры внутренней среды организма: центр теплоотдачи (в передней доле гипоталамуса) и центр теплопродукции (в задней доле гипоталамуса)
Как изменится активность механизмов теплоотдачи и теплообразования при тенденции уменьшения температуры внутренней среды организма: активность теплотдачи уменьшается. Активность механизмов тепообразования увеличивается
11. Что такое сократительный термогенез (сократительная теплопродукция)? Каков физиологический механизм возникновения у человека мышечной дрожи?
Сократительный термогенез включает в себя: а) термозависимое изменение тонуса скелетной мускулатуры, обеспечивающего соответствующую позу жи¬вотного и человека, направленную на уменьшение поверхности теплоотдачи, б) мышечную дрожь. Мышечная дрожь у взрослого человека является особо мощным механизмом производства тепла. Установлено, что
термодина¬мический эффект мышечной дрожи превышает термодинамические эффекты фазных и тонических мышечных сокращений. Это связано с тем, что при дрожи внешняя работа не выполняется и вся образующаяся энергия трансформируется в энергию тепловую.
От холодовых рецепторов импульсация идет в заднюю долю гипоталамуса(центр химической терморегуляции) и затем через механизм нейрогуморальной регуляции запускает механизм сократительного термогенеза (в частности дрожи)
12. Что такое несократительный термогенез? Охарактеризуйте основные механизмы физической терморегуляции.
Основным источником несократительного термогенеза, т. е. производства тепла, не связанного с сократительной активностью скелетной мускулатуры, являются экзотермические метаболические реакции, протекающие в тканях, в частности, в скелетных мышцах, в сердце, печени, почках, желудочно-кишечном тракте при участии надпочечников, щитовидной железы.
Сброс избытков тепла во внешнюю среду реализуется теплопроведением, теплоизлучением, конвекцией, испарением жидкости с поверхности кожи, дыхательных путей.
Теплопроведение, теплоизлучение реализуются только в том случае, если поверхность тела имеет большую температуру, чем температура среды. В противном случае организм будет получать дополнительное тепло из среды обитания, что может привести к перегреванию. На эффективность теплопроведения существенное влияние оказывает теплопроводность среды, поэтому при одинаковой температуре среды количество теряемой организмом теплоты, например, во влажном воздухе обычно превышает потери тепла в сухом воздухе.
Определенное значение в процессе отдачи избытков тепла организмом имеет конвекция, возникающая при изменении температуры воздуха, окружающего тело. Тело человека покрыто небольшим слоем воздуха порядка 4-8 мм, имеющим практически ту же температуру, что и кожная поверхность. Нагретый воздух поднимается вверх, его место занимает холодный воздух, который постепенно согревается. Таким образом,
вблизи тела человека устанавливается кругооборот воздуха, изменяющийся в зависимости от естественных (ветер) или искусственных (принудительная вентиляция) перемещений воздуха в среде.
Регулирование процессов теплоотдачи основано преимущественно на изменении кровообращения в кожной поверхности, предопределяющего температуру кожи, от которой собственно и зависит величина теплоотдачи.
10. Физиология пищеварения
1. Где располагается пищевой центр? Из каких он состоит отделов?
Пищевой центр (ПЦ) - это совокупность ядер в составе ЦНС, обеспечивающих контроль за поступлением питательных веществ в организм. Он расположен в гипоталамической области (многие студенты путают его со слюноотделительным центром продолговатого мозга, который к ПЦ имеет только косвенное отношение). Из каких участков состоит ПЦ? - Из двух подцентров:
а) гипоталамический центр голода;
б) гипоталамический центр насыщения.
2. Как изменится пищевое поведение животного при раздражении электрическим током центра голода? Как изменится пищевое поведение животного при разрушении центра голода?
Введем электроды кошке в гипоталамический центр голода. Соединим их с источником тока (генератором электрических импульсов). Как только мы начнем раздражать дорзолатеральную часть гипоталамической области, у животного немедленно появляется выраженная тяга к потреблению пищевых продуктов. Чем сильнее раздражение, тем интенсивнее потребляется пища.
Если током разрушить с двух сторон центры голода, то поведение животного специфическим образом изменяется. После такой манипуляции аппетит у животного пропадает. Уменьшается таксис на еду. Кошка обнаруживает афагию - перестает употреблять пищу. В конечном итоге животное начинает терять в весе и погибает от истощения, не притрагиваясь к еде, которая стоит рядом.
3. Как изменится пищевое поведение животного при раздражении электрическим током центра насыщения? Как изменится пищевое поведение животного при разрушении центра насыщения?
Поместим электроды в вентромедиальные ядра гипоталамуса. При их раздражении у животного возникает состояние, как после приема большого количества пищи. Эмоции необычные - яркие. Животное может научиться манипулировать рычажком (после нескольких случайных нажатий). Последствия такого самораздражения - полное отсутствие чувства голода. Животное доводит себя до истощения и, в конечном итоге, погибает, не притрагиваясь к самой любимой еде.
Если разрушить центр насыщения, то начинает доминировать центр голода. Это приводит к гиперфагии - постоянному чувству голода. Животное потребляет избыточное количество пищи, развивается ожирение.
4. Что такое сенсорное насыщение? Что такое метаболическое насыщение?
СЕНСОРНОЕ НАСЫЩЕНИЕ (лат. sensus чувство) — первый этап пищевого насыщения, возникающий во время приема пищи вследствие раздражения рецепторов рта и желудка, что приводит к возбуждению центра насыщения(нейроны в вентрамедиальной части гипоталамуса) и к изменению характера восходящих возбуждений на кору мозга.
Вторичное (метаболическое) насыщение — возникает при повышении уровня питательных веществ в крови.
5. Как осуществляется компенсация поддержания концентрации питательных веществ в крови на оптимальном уровне при недостаточном поступлении в организм пищи?
Существует 3 механизма эндогенного питания, активность которых контролируется структурами гипоталамических центров.
1.Первый механизм связан с работой депо пищевых веществ (гликоген, жировая клетчатка). Обеспечивается последовательное экономное расходование этих веществ.
2.Второй механизм реализуется посредством перераспределения питательных веществ. От менее значимых органов необходимые элементы пиши направляются к более важным (развивается атрофия скелетной мускулатуры: энергетический и пластический материал скелетных мышц и других тканей расходуется на обеспечение деятельности сердца, ЦНС).
3.Третий механизм обеспечивается переходом тканевого метаболизма на более низкую ступень
(биологический “котёл” организма горит на “медленном огоне”).
6. Нарисуйте функциональную систему питания.
7. Нарисуйте дуги рефлексов открывания и закрывания рта.
8. Нарисуйте мастикациограмму, укажите еѐ фазы.
9. Какие ферменты находятся в составе слюны? Нарисуйте схему, иллюстрирующую особенности иннервации (парасимпатической и симпатической) слюнных желѐз.
альфа-Амилаза - основной фермент, расщепляющий крахмал и гликоген до декстринов и мальтозы. Есть ещё фермент мальтаза, расщепляющая мальтозу до двух молекул глюкозы. Также в состав входит лизоцим, лингвальная липаза и протеазы.
10. В какой последовательности проходит возбуждение рецепторов языка, мягкого неба при попадании пищи в полость рта? Как образуется слюна в слюнных железах?
Хеморецепторы возбуждаются последними, т. к. имеют более сложный механизм включения. На первом месте - механорецепторы. Терморецепторы, естественно, на втором.
Слюноотделение находится под контролем вегетативной нервной системы. Центры слюноотделения располагаются в продолговатом мозге. Стимуляция парасимпатических окончаний вызывает образование
большого количества слюны с низким содержанием белка. Симпатическая стимуляция приводит к секреции малого количества вязкой слюны. Без стимуляции секреция слюны происходит со скоростью около 0,5 мл/мин.
Слюноотделение происходит в несколько этапов. Секреторный цикл начинается: 1) фазой поглощения материала, необходимого для синтеза слюны из крови. 2) фаза: внутриклеточный синтез слюны. Он происходит на рибосомах эндоплазматическогоретикулума. Образуются гранулы секрета. По мере роста гранул начинается следующая фаза. 3) фаза: выделение секрета из железистых клеток.
11. Как изменяется кровоток слюнных желез при усилении активности парасимпатических нервов, иннервирующих слюнные железы? (сам отвечаю нигде не нашел)
Стимуляция парасимпатических окончаний вызывает образование большого количества слюны с низким содержанием белка. Следовательно при активности парасимпатичских нервов кровоток слюны будет увеличиваться.
12. Нарисуйте схему, иллюстрирующую пусковые механизмы слюноотделения.
13. Каков ферментный состав желудочного сока? Чем отличается действие пепсина А в сравнении с пепсином С (гастриксином)?
1.Пепсин А. Это основной фермент. Он активен при рН = 1,5-2,0
2.Пепсин С. В учебнике его называют - гастриксин. Он отличается от пепсина А удельным весом и высокой активностью. Активен при рН = 3-3,5.
Эти два фермента в совокупности дают 95 % всей протеолитической активности желудочного сока.
3.Пепсин В. Отличается от пепсина А более высокой активностью по отношению к желатину (в несколько раз активнее). Старое название пепсина В - желатиназа.
4.Реннин (через две «н»). Не путать с ренином почек. Этот фермент обеспечивает створаживание молока. Ранее его называли – химозин
Пепсин С. В учебнике его называют - гастриксин. Он отличается от пепсина А удельным весом и высокой активностью. Активен при рН = 3-3,5.
Эти два фермента в совокупности дают 95 % всей протеолитической активности желудочного сока.
14. Какова функция соляной кислоты в составе желудочного сока? Какова роль желудочной слизи, покрывающей слизистую оболочку желудка?
1.Она необходима для активации пепсиногенов.
2.Создает оптимальный уровень рН для активности ферментов.
3.Вызывает денатурацию белков и их набухание, что облегчает процесс гидролиза.
4.Оказывает защитное действие. На высоте пищеварения даже культура холерного вибриона может не вызвать заражения.
5.Участвует в механизмах саморегуляции желудочного сока и сока поджелудочной железы, обеспечивая адекватную работу желез желудка и поджелудочной железы.
Почему активные пепсины после их трансформации не повреждают стенку желудка? - Здесь нам становится ясна роль выделяющейся мукоцитами слизи. Она образует на поверхности слизистой оболочки желудка коллоидную мембрану толщиной ~ 1,5 мм. В слизи содержатся в значительном количестве бикарбонаты и фосфаты.
15. Как происходит активация пепсиногена? Назовите фазы желудочной секреции.
Все пепсины вырабатываются клетками в форме неактивных предшественников - пепсиногенов. Активация пепсиногенов обеспечивается в полости желудка соляной кислотой. Каков физиологический смысл этого? - Предупреждение самопереваривания тканей желудка. Это эволюционное приспособление.
С точки зрения современных представлений отделение сока происходит в 3 фазы:
а) мозговая (цефалическая) сложнорефлекторная. Отделение сока в эту фазу связано с включением нервных механизмов;
б) желудочная фаза (старое название - нейрогуморальная фаза). В эту фазу к нервным механизмам присоединяются гуморальные;
в) кишечная фаза. В эту фазу в меньшей части участвуют нервные механизмы, в большей - гуморальные.
16.Охарактеризуйте механизмы каждой фазы желудочной секреции с представлением схем.
Сточки зрения современных представлений отделение сока происходит в 3 фазы:а) мозговая
(цефалическая) сложнорефлекторная. Отделение сока в эту фазу связано с включением нервных мех1анизмов;
б) желудочная фаза (старое название - нейрогуморальная фаза). В эту фазу к нервным механизмам присоединяются гуморальные;
в) кишечная фаза. В эту фазу в меньшей части участвуют нервные механизмы, в большей - гуморальные.
17.1Что такое датчик (пейсмейкер) сокращений желудка? Какое влияние оказывает на моторику желудка вегетативная нервная система?
Оказалось, что перистальтические волны первично возникают в зоне прилегающей к пищеводу. Это место называют датчиком сокращений (ДС).
симпатическая замедляет, парасимпатическая стимулирует.
18.Что такое антральная систола? Какие факторы влияют на скорость перехода пищевых масс из желудка в двенадцатиперстную кишку?
Как только волна перемещается на терминали антрального сегмента, этот сегмент сильно сокращается как функциональная единица. Такой тип сокращения называется антральная систола. В время этого сокращения значительная часть содержимого антрум переходит в 12-перстную кишку.
ФАКТОРЫ
Качество пищи. Углеводы перемещаются быстро, белки медленно, жиры - очень медленно
Так же скорость перехода зависит от степени измельченности химуса (химус - пищевые массы в смеси с желудочным соком). Чем мельче частицы - тем выше скорость.
Избыточно кислое содержимое желудка (уменьшение рН) замедляет частоту антральных систол.
Качественный состав желудочного содержимого
Степень растяжения двенадцатиперстной кишки