Формули для обчислення величини основного обміну

Модуль І.Характеристика фізіологічних систем організму на різних етапах онтогенезу.

Тема 1.4. Вікові особливості травної системи. Обмін речовин та енергії.

Лабораторна робота № 7

Тема: Визначення основного обміну речовин. Фізіолого-гігієнічна оцінка харчового раціону і режиму харчування.

Мета:вивчитиосновні вікові особливості обміну речовин, навчитися визначати основний обмін за розрахунковими формулами та проводити фізіолого-гігієнічну оцінкувласного харчового раціону і режиму харчування.

Обладнання: атласи, таблиці, схеми, ростомір, терези, калькулятор, таблиці хімічногоскладу й енергетичноїцінності харчових продуктів

Теоретичні відомості.

У дорослих спостерігається рівновага надходження та використанняенергії. Поживні речовини мають не тількиенергетичне, а й пластичне значення. Вони використовуються
для росту та самооновлення організму. Внутрішньоутробномуперіоду й періоду дитинства притаманнийінтенсивний ріст, тому в ці періоди онтогенезу енергетичний обмін позитивний.  Також для організму, що росте, характерний позитивнийбілковий баланс, який супроводжується накопиченням ворганізмі азоту. Під час росту поживні речовини використовуються як будівельний матеріал, як джерело енергії длясинтезу ферментів і нуклеїнових кислот. Енергетичні витратиорганізму складаються з основного обміну та робочихнадбавок (витрати енергії й виконання фізичної роботи, натерморегуляцію та специфічно-динамічну дію їжі).

Основний обмін (ОО).Із розрахунку на кг маси тіла (або на м²площі тіла) величина основного обміну у дітей вища,ніж у дорослих. Наприклад, у новонароджених – 50 ккал/кг надобу, в один рік цей показник становить 54, у п’ять років – 46,а в дорослих – 25 ккал / кг на добу. Це пов’язано з підвищеною віддачею тепла, із вищою інтенсивністю синтетичних
процесів, що вимагають енергії, із недосконалістю роботивсіх систем організму. Із віком
(паралельно збільшенню маси тіла) OO підвищується: уновонароджених –120 ккал / добу, в один рік – 580 ккал / добу,у 14 – 1360 ккал / добу, а в дорослих –1700 ккал / добу.

Загальнийобмін, що відображає інтегральні витрати енергії організмом у
реальних умовах його існування, з розрахунку на кг маси тіла – ізвіком знижується. Так,
у новонароджених його відносна величина (ккал / кг / добу)складає 120, в 1–3 роки – 115, у
14 років – 50, а в дорослих – 42.

Джерела енергії.У плода основним джерелом енергії єглюкоза, у новонароджених
інтенсивно використовується глікоген м’язів і печінки, глюкоза й
жирні кислоти. Інтенсивність гліколізу в дітей першого року життя на 30–35 %вища, ніж у дорослих, особливо в перші три місяціжиття. З 12 років вона знову підвищується, особливо вбілих м’язових волокнах. Максимальне споживання кисню (ізрозрахунку на кг маси) досягає найбільших значень до 17 років,абсолютне максимальне споживання кисню – до 25 років, амаксимальна анаеробна потужність – до 18–20 років.

Потреба в білках.Із розрахункуна кг маси тіла новонародженим потрібно 2,5 г білка на добу, водин рік – 3,5 г; у 10 – 2,5 г; у 14–17 – 1,7 г; а в дорослих – 1,4 г. Вабсолютних значеннях потреба білка (г/добу) становить,відповідно, 10, 80, 95 і 90; половина з них –
білки тваринного походження, що містять усі незамінні амінокислоти (лейцин, фенілаланін,лізин, валін, треонін, тріптофан,метіонін, лейцин, ізолейцин, цистин, гістидин). Вважається,
що дітям особливо важливе надходження перших п’яти з них.При заняттях спортом, особливо на фоні значного збільшенням’язової маси, потреба в білках підвищується в 1,5–2,0рази.Дефіцит білка в їжі викликає порушення інтелекту, знижуєшвидкість фізичного розвитку, зменшує імунітет і толерантністьдо стресів. При значному недоліку незамінних амінокислотудітей розвиваються підвищена дратівливість, занепокоєння, якепотім змінюється млявістю, апатією й сонливістю. Надмірнеуведення білка також шкідливе для  організму – у цьому випадкупідвищується концентрація амінокислот у крові, виникає
аміноацидурія, розвивається затримка розвитку, особливо,нервово-психічного.

Потреба в жирах.Із розрахунку на кг маси тіла новонародженим потрібно 6 г жирів надобу, в один рік – 5,5 г; у 10 – 2,5 г; у 14–17 років – 1,7 г; а дорослим – 1,4 г. В абсолютних значенняхпотреба жирів складає, відповідно, 25, 50, 80, 95 і90 г / добу; причому, 15–20 % із них – частка жирів рослинного походження. До 6-річного віку щодня потрібно 6–12 грослинного масла, молодшим школярам – 20 г, а старшим –25 г. Дефіцит жирів у пубертатномуперіоді призводить до порушення статевого дозрівання.

Потреба у вуглеводах.Із розрахунку на кг маси тілановонародженим потрібно 13 г вуглеводів на добу, в один рік– 13 г, у 10 – 10 г, у 14–17 – 7 г, а дорослим – 5,7 г. Вабсолютних значеннях потреба у вуглеводах складає, відповідно, 50, 150, 320, 380 і 400–500 гдобу. Удітей першого року життя вуглеводи забезпечують 40 %добової калорійності їжі, у  наступні вікові періоди – 60 %. У перші місяці життя потреба у вуглеводах задовольняєтьсязарахунок молочного цукру (лактози), а при штучномувигодовуванні – за рахунок сахарози та мальтози.

У цілому вдітей грудного віку співвідношення білків, жирів та вуглеводів
повинно становити, відповідно, 1:3:6, в 1-річному віці – 1:1,5:3,7, а після двох років – 1:1:4. При збільшенні фізичногонавантаження, нервового перенапруження, переохолодженні
або перегріві, при різних стресах потреба дітей у вуглеводахзростає.
У дітей регуляція вуглеводного обміну менш досконала,ніж у дорослих. Це виявляється у меншій здатностізберігати необхідну інтенсивність обміну при фізичній роботі.
Наприклад, при бігу на 500 м, при кросах у юних спортсменівзниження рівня глюкози в крові спостерігається частіше, ніж удорослих спортсменів. Емоційно насичені заняття сприяютьзбереженню необхідного рівня глюкози в крові.

Потреба у воді.На частку води в новонароджених доводиться 75–80 % маси тіла, в один рік – 70 %, а в дорослих – 60–65 %. Тому потреба у воді з
розрахунку на кг маси тіла з віком знижується. В абсолютних значеннях потреба у
воді складає, у новонароджених 300, у дорослих – 2500 і 2700 г води / добу; приблизно 50 % води має поступатиу вигляді пиття.

Потреба в мінеральних солях.У новонароджених мінеральні речовини складають 2,6 %  маси тіла (у дорослих – 5 %). Уцілому добова потреба в мінеральних речовинах у дітей
приблизно в 1,5–2 рази нижча, ніж у дорослих. Потреба в залізі вдітей вища, ніж у дорослих, тобто більше 15–18 мг / добу.Найвищапотреба в Са спостерігається на першому році життя, а також уперіод статевого дозрівання.

Потреба у вітамінах.Із розрахунку на кг маси тілапотреба у вітамінах для дітей вища, ніж для дорослих, але вабсолютних значеннях – нижча. Наприклад, для 6-річних дітей
добова потреба вітамінів становить 60–70 % від потребдорослих. При підвищенні розумової та фізичної активностіпотреба у вітамінах зростає.

Особливості організації харчування дітей. У новонароджених – грудневигодовування: перші 7–8 днів необхіднийоб’єм молока (у мл) рівний приблизно 70 × n, де n– кількістьднів; годування – через 3,5 години з нічним проміжком у6,5 годин. Після 2–3 місяців інтервал між годуваннямистановить чотири години, нічний проміжок – 6,5–8 годин.
Після п’яти місяців додатково до грудного вигодовуванняуводиться прикорм: спочатку – овочеве пюре, потім – 5 % каші,згодом 8–10 % каші; із 6–7 місяців – нежирний м’ясний
бульйон, протерте свіже яблуко; у 7–7,5 міс. – м’ясний фарш;із 10 міс. – м’ясні фрикадельки; із 12 міс. – парові котлети. Урік здійснюється повний перехід на прикорм. Штучне вигодовування проводиться молочними й кисломолочними сумішами. Дітей віком до 1,5року доцільніше годувати п’ять разівна день, старших цього віку – 4–5 разів.

При 5-разовомухарчуванні розподіл добового раціону такий: перший сніданок– 20 %,другий – 10–15 %, обід – 30–35 %, полудень – 10–15 %,вечеря – 20 %; при 4-разовому  харчуванні: перший сніданок –25 %, другий – 20 %, обід – 35 %, вечеря – 20 %; при3-разовому харчуванні: сніданок – 30 %, обід – 45–50 %,вечеря – 20–25 %. Шкільний сніданок повинен складати 20 %добового раціону. У юних спортсменів калорійність харчуваннямає бути вищою (у середньому на 600 ккал / добу). Їжаприймається не раніше ніж через 30–40 хвпісля тренування.

Хід роботи:

І. Визначте власний основний обмін (ОО) речовин.
·За допомогою ростоміру визначте зріст: Р = _____(м)
·За допомогою терезів визначте масу тіла: МТ = _____ (кг)

Існують загальні формули для обчислення величини основного обміну (ОО) (табл.1)

Таблиця 1

Формули для обчислення величини основного обміну

1. Розрахуйте власні необхідні енергозатрати для підтримання основного обміну речовин за формулою:

для чоловіків – ОО= 66,5 + (13,8 × МТ) + (5,0 × Р) – (6,7 × а);

для жінок – ОО= 65,1 + (9,6 × МТ) + (1,8 × Р) – (4,7 × а),            

                         де МТ – маса тіла (кг), Р – ріст (см), а- вік (роки)

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

· Енергозатрати для підтримання основного обміну речовин складають __________

· Поділивши величину ОО (ккал/доб) на 24, ви одержите величину основного обміну за 1 годину: ОО, ккал/год = ________

· Знаючи, що 1 ккал = 4,19 кДж, переведіть одержану величину основного обміну за 1
годину (ккал/год) у кДж/год: ________________

2.Визначте величину загального обміну (ЗО) речовин.

Для цього треба підрахувати енергетичні витрати власного організму за добу заповнивши табл. 2.

Таблиця 2