Рабочая тетрадь по химии для педиатрического факультета

мерную колбу на 100 (50) мл и растворите в небольшом объеме дистиллированной воды, тщательно перемешивая раствора до метки. Последние капли воды осторожностью с помощью пипетки (или бюретки).

3. Проверку правильности и техники выполнения работы производит преподаватель.

Работа 3. Приготовление раствора серной кислоты заданной концентрации

Задание: Приготовить 100 (50) мл 0,1 Н раствора серной кислоты путем разбавления более концентрированных растворов. № варианта определяется преподавателем.

Ход работы:

1. Рассчитайте объем более концентрированной кислоты, который необходимо взять для приготовления 0,1 Н раствора заданного объема (табл. 2), используя следующие формулы:

а) Рассчитайте молярную массу эквивалента Мерная колба H2SO4 по формуле

Мэкв. = М ∙ 1, где Мэкв. – молярная масса эквивалента кислоты, z – число атомов водорода:

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

б) Рассчитайте по формуле молярную концентрацию эквивалента кислоты с заданной %, согласно полученного варианта

= %∙ ∙10

Сэкв._конц._к−ты Мэкв.( 2 4):

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

в) Найдите объем концентрированной кислоты, необходимой для

молярная концентрация эквивалента кислоты, которую нужно приготовить (0,1 Н); Vконц. к-ты – объем приготовляемого раствора (100 или 50 мл, согласно № полученного варианта):

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

2. Вычисленный объем концентрированной серной кислоты, отмерьте его с помощью мерного цилиндра и перенесите в мерную колбу на 100 (50) мл (согласно № полученного варианта). Долейте раствор дистиллированной водой до метки и хорошо перемешайте. Такой рабочий раствор серной кислоты будет иметь лишь приблизительную (≈0,1 Н) концентрацию.

Таблица 2.

Дата выполнения л/работы _________

Оценка и подпись преподавателя: _____________

Внеаудиторная лабораторная работа № 2. «Методы определения

потребности организма в энергии»

Цель: Познакомится с хронометражно-табличным методом определения потребности организма в энергии. Закрепить теоретические знания законов химической термодинамики путем решения задач.

Исходный уровень:

1.Химическая термодинамика;

Краткое содержание: Живые организмы и их популяции являются открытыми термодинамическими системами, состоящими из большого количества разнообразных химических соединений. Выделение системы из окружающей среды является относительным, при этом менее сложная система (подсистема) может быть составной частью более сложной системы (к примеру, организм, это часть популяции). Самой сложной биологической системой является биосфера, в результате её разделения на элементы, можно получить ряд подсистем:

Биосфера – биогеоценоз – популяция – организм – орган – ткань – клетка – органелла – биомолекулы.

Важнейшее свойство организмов заключается в их способности улавливать, преобразовывать и запасать энергию в различных формах. Основная деятельность зеленых растений состоит в фотосинтезе, в результате которого энергия электромагнитных вол Н преобразуется в энергию химических связей. Животные, в том числе человек, приспособлены к эффективному процессу усвоения пищи и высвобождению запасенной в них энергии. Энергия, получаемая организмом, идет на совершение им биологической работы, и часть её рассеивается в виде теплоты.

Основная часть энергии необходимая для функционирования организма человека поступает с пищей. Главным источниками энергии в любой пище являются три её компонента: белки, жиры и углеводы. Для экспериментального определения калорийности пищевого продукта его образец известной массы сжигают в калориметрической бомбе и определяют вызванное этим повышение температуры. Энергия, которую мы получаем с пищей, расходуется главным образом на совершение биологической работы (дыхание, кровообращение, мышечные сокращения и т.д.), для выполнения мышечной работы, связанной с режимами двигательной активности, для поддержания

определенной температуры тела, для осуществления химических превращений, происходящих в организме (обмен веществ).

Потребность организма в энергии зависит от скорости процессов обмена веществ, направленных на сохранение постоянства внутренней среды (гомеостаза) и обновление его тканей, а также расходования энергии на трудовую деятельность, активный отдых, приспособление к условиям окружающей среды и т.д.

Величина основного обмена (ВОО) – минимальное количество энергии, необходимое для осуществления жизненно важных процессов, то есть затраты энергии на выполнение всех физиологических, биохимических процессов, на функционирование органов и систем организма в состоянии температурного комфорта (20 0С), полного физического и психического покоя натощак. Основной обмен взрослого человека составляет примерно 1 ккал на 1 кг массы тела за 1

час (1 ккал = 4,186 кДж).

ВОО зависит от ряда факторов, в первую очередь, от возраста, массы тела и пола. У женщин: ВОО на 15% ниже, чем у мужчин (табл. 1). При беременности и грудном вскармливании потребности в энергии увеличиваются в среднем на 15 и 25 % соответственно. У детей: в первый год жизни 15 % потребляемой с пищей энергии тратится на анаболические процессы и рост. С возрастом отношение ВОО/масса тела постепенно снижается до наступления полового созревания. Максимальной потребности в энергии соответствует быстрый рост в подростковом возрасте (пубертатный период, табл. 2). У взрослых людей каждые 10 лет снижается примерно на 7-10 %. Расход энергии на адаптацию к холодному климату в районах Крайнего Севера - увеличивается в среднем на – 15 %.

Таким образом, основной обмен – это обобщенный показатель, о Н может так же изменятся в зависимости от физических нагрузок, воздействия на организм климатических факторов, при заболеваниях и т.д.

Суточные энерготраты определяются конкретными видами деятельности и ВОО.

Мышечная деятельность оказывает наиболее сильное влияние на метаболизм. Расход энергии у человека, выполняющего тяжелую физическую нагрузку, может в три раза превышать энергию основного обмена. Энергозатраты зависят от тяжести и интенсивности труда, его продолжительности, условий окружающей среды и тренированности организма человека. Умственная деятельность не может существенно отражаться на расходе энергии всего организма. Повышение энергозатрат при умственной деятельности во многом зависит от

эмоционально-психологического возбуждения и сопутствующего тонуса мышц, а также двигательной активности.

Физиологические потребности в энергии для взрослых - от 2100

до 4200 ккал/сутки для мужчин и от 1800 до 3050 ккал/сутки для женщин.

Физиологические потребности в энергии для детей- 110-115 ккал/кг массы тела для детей до 1 года и от 1200 до 2900 ккал/сутки для детей старше 1 года.

Потребность в энергии и пищевых веществах зависит от физической активности, характеризуемой коэффициентом физической активности (КФА), равным отношению энерготрат на выполнение конкретной работы к ВОО. Все взрослое население в зависимости от величины энерготрат делится на 5 групп для мужчин и 4 группы для женщин, учитывающих производственную физическую активность и иные энерготраты (табл. 3).

Таблица 1. Средние величины основного обмена (ВОО) взрослого населения России (ккал/сутки)

Таблица 2. Средние величины основного обмена детского населения

Таблица 3. Группы населения, дифференцированные по уровню физической активности

Для студентов-медиков в случае переездов между корпусами рекомендуется вторая группа ФА (КФА = 1,6), в случае занятий в одном корпусе (блоке корпусов) – первая группа (КФА = 1,4).

Задание № 1. Определение индивидуальных суточных энергозатрат.

Ориентировочный суточный расход энергии в организме человека можно определить путем расчетов, используя специальные таблицы. Суточные энерготраты рекомендуется определить тремя методами, после чего сделать выводы об их точности.

Выполните расчеты индивидуального расходования энергии в течение суток с учетом величины основного обмена и коэффициента физической активности и сравните полученные результаты.

Метод 1. По «Нормам физиологических потребностей …, 20081».

Е (Суточные энергозатраты, ккал) = ВОО ∙ КФА,

где ВОО - величина основного обмена (табл. 1 и 2 (для несовершеннолетних); КФА – коэффициент физической активности, табл. 3).

Е (Суточные энергозатраты, ккал) = ______________________________

Метод 2. По формуле Харриса-Бенедикта рассчитывается ВОО (учебник «Гигиена питания, А.А. Королев, М., 20062):

ВОО муж. = 66,5 + 13,7М + 5Р – 6,8В, ВОО жен. = 66,5 + 9,6М + 1,8Р – 4,5В,

где М – масса тела (кг), Р – рост (см), В – возраст (лет). Затем рассчитываются суточные энергозатраты:

Е(сут. энергозатраты) (ккал) = ВОО ∙ КФА,

1 Методические рекомендации MP 2.3.1.2432-08 "Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации" (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 18 декабря 2008 г.). URL: http://base.garant.ru/2168105/

2 Королев А.А. Гигиена питания / А.А. Королев. – М.: изд. центр «Академия», 2008. – 528 с.

где ВОО – величина, рассчитанная по формуле Харриса-Бенедикта; КФА – табличные данные (см. табл. 3 «Группы населения, дифференцированные по уровню физической активности»).

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

Метод 3. Хронометражно-табличный метод – учитывает индивидуальные энерготраты организма. Для расчета составляют специальную хронограмму дня, в которой предусматривают продолжительность работы по определенным видам труда, время отдыха, виды занятий в свободное время, продолжительность ходьбы, продолжительность сна. Энергозатраты во время сна входят в основной обмен.

Составьте хронограмму учебного дня по схеме (табл. 4),. Если отсутствует вам вид деятельности, то подберите какой вид более близок к вашему по затратам.

Таблица 4. Схема хронограммы дня для вычисления расхода энергии при различных видах деятельности

Заполните таблицу 5 и сравните полученные индивидуальные суточные энергозатраты.

Таблица 5. Сравнение полученных суточных энергозатрат тремя методами.

Учитывая расчет приведенных индивидуальных энергозатрат, сделайте вывод, какой из методов более точный? Почему?

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

Полученную величину суточного потребления энергии можно использовать для составления индивидуального меню рационального питания, чем занимается научная диетология. В основе этой науки