Дистанционный тур Мызан
учебно-методический материал по физике на тему

Определение энергозатрат подростка.

Цель работы: : Научиться рассчитывать энергию, за счет которой поддерживаются обменные функции организма подростка, и определять энергозатраты. Методы, использованные при проведении исследований: анкетирование,  изучение литературы. Основные результаты: в результате работы я научилась рассчитывать энергозатраты подростков.

   Введение.

   Звенит с урока звонок и ребята дружно отправляются восполнять свою растраченную на уроке энергию. Одни  идут в столовую ,другая часть  торопится в  буфет ,кто-то достает из сумки запасенный завтрак. А после на перемене можно услышать разговоры о диетах.

В наше время от ожирения и просто лишнего веса страдают не только взрослые, но и дети. Существует    мнение о том, что детям нельзя садиться на диеты.   Диеты для подростков, заставляющие их сидеть на воде и хлебе,  должны отвергаться как опасные для здоровья. Однако полагать, что проблема уйдет сама собой, тоже не стоит.

    По данным Министерства здравоохранения РФ за 2013 год, 87% учащихся нуждаются в специальной поддержке. До 60-70% учащихся к выпускному классу имеют нарушенную структуру зрения, 30 % - хронические заболевания, 60% - нарушенную осанку.
   К сожалению, у многих из нас сложилось твердое убеждение, что вопрос здоровья или нездоровья целиком и полностью зависит от детских врачей. Другими словами, многие из нас – детей, как и многие взрослые, считают, что насколько хорошо лечит врач, настолько и зависит наше здоровье. «Однако, в последнее время, ученые доказали, что здоровее человека только на 10% зависит от системы здравоохранение, в то же время более чем наполовину – от его образа жизни».
  Современному человеку нужно в жизни гораздо больше, чем просто чувствовать себя здоровым. Вместе с тем, здоровье является важнейшим условием и средством достижения других целей жизни. А значит, нужно заботиться о своем здоровье прежде, чем его утратишь и постоянно накапливать и поддерживать его резервы. Если человек будет больше знать, о том как правильно питаться, научится рассчитывать свои энергозатраты, то сможет осуществить профилактику своего здоровья  Поэтому , целью моей работы стало  привлечение внимания моих сверстников к сохранению своего здоровья и здоровому образу жизни, через умение рассчитывать энергию, за счет которой поддерживаются обменные процессы организма подростка и определять энергозатраты.

    Цель работы: Научиться рассчитывать энергию, за счет которой поддерживаются обменные функции организма подростка, и определять энергозатраты.
    Задачи:

 1.Изучить литературу по данной теме

 2.Научиться  рассчитывать возможные энергозатраты при физических нагрузках ;

 3.Овладеть умениями и навыками проведения эксперимента;

 4. Определить и обосновать правила здорового питания.

   Новизна работы состоит в том, что я самостоятельно решила изучить как правильно определять общие энергетические затраты  подростков, а именно для своих одноклассников.

    В ходе исследовательской работы применялись методы: теоретический анализ проблемы исследования на основе изучения информационных ресурсов, сравнительно- сопоставительный анализ; обсуждение, обобщение и систематизация полученных данных в таблицах, анализ, обобщение.  

                                                             Основная часть

   Энергозатратами человека называется определенное количество энергии, полученное в результате приема пищи, которое необходимо человеку для нормальной жизнедеятельности.  Жизнедеятельность человека связана с непрерывными затратами энергии на совершение различных видов биологической работы - дыхания, пищеварения, процессов роста и развития и т.д. Большое количество энергии расходуется при физической нагрузке. Единственным источником для восполнения энергии при работе мышц являются органические вещества (белки, жиры и углеводы), подвергающиеся в клетках распаду и окислению, в результате чего освобождается скрытая в них внутренняя энергия. Она высвобождается в организме, а затем расходуется на удовлетворение его нужд. В этом состоит энергетическая функция пищи.
   Рассматривая процессы обмена энергии в организме за определенный промежуток времени, например за сутки, можно определить общие энергозатраты организма и количество энергии, поступившее с пищей. При равенстве этих величин обеспечивается полное удовлетворение энергетических нужд организма. Отсюда вытекает важнейший принцип рационального питания: общее энергосодержание пищи, потребляемой за определенный период, должно строго соответствовать суммарным энергозатратам организма за это же время. При неправильном питании у многих людей, в том числе и у подростков, возникают нарушения обмена веществ. При этом происходит изменение веса тела человека как в одну, так и в другую сторону в зависимости от того, какие обменные процессы – синтеза (ассимиляции) или распада (диссимиляции), - становятся преобладающими. Следует знать, для того чтобы уменьшить количество жира в организме, нужно его «сжечь», то есть превратить в энергию, которая так необходима для правильного обмена веществ в организме. Человек не сидит на месте, он постоянно двигается, а значит, расходует какое-то количество энергии. Ведь недаром говорят, что движение – это жизнь. Было давно доказано, что с возрастом энергозатраты человека снижаются. Но если молодой человек предпочитает сидячий образ жизни, передвигается все-время на машине, редко занимается сексом, то и его энергозатраты постепенно уменьшаются. Отсюда появляется лишний жир на бедрах, животе, подбородке. Другими словами в организме накапливается жир, поскольку человек из-за своей пассивности расходует только часть энергии, полученной из пищи. А остальная пища превращается в жировую ткань. Но если мы ведем активный образ жизни, то есть занимаемся физическим трудом или спортом, постоянно находимся в движении, но при этом затрачиваем энергии больше той, которая освобождается в результате приема пищи, организм восполняет ее недостаток из жировых отложений. В этом случае действует нехитрое правило: чтобы жир сжигался, энергозатраты человека, должны быть больше чем энергопоступления.

Роль топлива в человеческом организме играет пища. Пища, поступая в организм, соединяется с кислородом. Можно сказать, что она «сгорает» как топливо. Разные виды пищи, как и разные виды топлива, содержат различный запас энергии. Например, один грамм белка дает четыре калории, один грамм жира – девять. Организму все равно, какое топливо используется для получения  энергии, до тех пор, пока этой энергии достаточно для поддержания жизни.

  Немецкий гигиенист и физиолог Макс Рубнер (конец XIXв.) показал, что при сгорании 1 г вещества и при его окислении выделяется одинаковое количество энергии. Это позволило выяснить энергетическую ценность потребляемых человеком веществ. (1854 – 1932)   [1]

Он выразил ее в калориях (кал). (1 кал = 4,19 Дж).        

М.Рубнер разработал точные способы расчета энергозатрат организма.
Виды    
1) основной обмен – это количество энергии, которое тратит человек спокойно лежащий, не спящий, натощак и при температуре комфорта (21С).
На работу органов:

По 26% - печени и расслабленных мышц,

18 % - на работу мозга,

9 % - сердца,

7 % - почек,

14 % - всех остальных органов.

Он составляет: в сутки примерно 1700 ккал или 5,94 кДж на 1 кг веса тела (у подростков), 4,19 кДж - у взрослых.
2) общий обмен - включает кроме основного обмена и энергозатраты на все виды деятельности.
Все виды нагрузки:мышечная работа, умственная, еда, переваривание пищи, регуляция теплоотдачи, рост и развитие, обновление клеток.
Суточная энергетическая потребность подростков:(из расчета на среднюю массу тела)

Поэтому энергозатраты можно рассчитать

Формула расчета энергозатрат по ЧСС:
Q = 2,09 (0,2 х ЧСС – 11,3) х t
Q – энергозатраты ( кДж/мин)
ЧСС – частота сердечных сокращений за 1 минуту
t – время, затраченное на опр. нагрузку
Если учесть все виды деятельности и все энегрозатраты, которые человек совершает за сутки,включая сон, и их суммировать, то можно получить суточные энергозатраты.Макс Рубнер установил, что при окислении (расщеплении) дают:
1 г углеводов и белков - 17,17 кДж (4,1 ккал)
1 г жиров - 38,97 кДж (9,3 ккал)
Суточные нормы белков, жиров, углеводов в пище у подростков :

  Практическая часть

           Энергозатраты в сутки вычисляются по следующей формуле: ЭЗ = ОО + ЭР + ЭД . ЭЗ – это суточные энергозатраты человека, ОО – основной обмен веществ, ЭР – энергия, затрачиваемая на работу, ЭД – энергия, которая расходуется в свободное время.

          Следовательно, если рассчитать норму потребления калорий в сутки, то можно тем самым определить энергозатраты, которые должны быть у подростка.

          Существуют рекомендованные нормы потребления калорий в день, составленные в зависимости от роста, возраста, образа жизни и уровня физических нагрузок.

           1. Определение нормальной массы тела.

           Во время медицинского осмотра  ребят из моего класса взвешивали, измеряли рост .Я воспользовалась этими данными и сравнила  нормальную массу с массой своего тела.

Нормальная масса тела =рост-100.(кг) При росте 170 см масса моего тела составляет 56 кг. Значит у меня недостаток массы.

            2.Расчет общих  энергозатрат  

            Энергозатраты зависят от многих факторов:1)от времени года(летом энергозатраты меньше, чем зимой);2)от вида деятельности. Общий обмен подростка209,5кДж для девушек и 272,35 кДж для юношей. Поэтому, зная массу моего тела ,я определила личные общие энергозатраты:56х209,5=11723,6кДж.

            3.Расчет энергозатрат по видам деятельности.

            Воспользовавшись таблицей энергозатрат человека при разных видах нагрузки можно  рассчитать энергозатраты.

            Энергозатраты на 1 кг массы в час,ккал

            Я определила энергозатраты за один учебный день .У меня в этот день было 6 уроков. Из них один урок –физическая культура .Во время физкультуры (бег, ходьба,  баскетбол-все виды деятельности по 15 мин,т.е.1/4 часа) я потратила энергию:

Бег -11,4 :4=2,8 ккал ;   ходьба -4,2:4=1,05 ккал;    баскетбол -  4,8:4=1,2ккал.Итого:5,5 ккал

Во время письменных работ  в течение 30 мин я трачу энергию1,44:2=0,72ккал,беседа сидя (отвечаю на вопросы) 15 мин=1/4 часа   1.51:4=0,38 ккал.5 уроков-  За 5 перемен Стояла в течение 1 часа 1,61 ккал. Сложив полученные результаты, я определила энергозатраты в школе. Они составили 5,5+(0,72+0,38)х5+1,61=12,61ккал.

Таким образом я смогу определить энергию, потраченную мной в течение суток.

          4.Все продукты имеют свою калорийность. Ее можно определить, рассмотрев упаковку, если это готовый продукт, или рассчитать самому, используя таблицы калорийности. Я нашла по таблице калорийности ,что при съедании 100г шоколада я получу539 ккал, Если в школе я потрачу 12,61 ккал, то для восстановления энергозатрат смогу съесть 67,914 г шоколада. Это чуть больше двух долек .

          5.Я поинтересовалась у одноклассников .как же они питаются, как определяют свои энергозатраты.

           Результаты анкетирования одноклассников.

1.Сколько раз в сутки вы кушаете?

29%  -3 раза, 29% 4 раза,24% -5 раз,2 раза 18 %.

2.Какие продукты вы употребляете на завтрак, обед и ужин?

3.Время последнего приема пищи   :большая часть ребят едят после 20 часов.

4.33%  ответили положительно на вопрос:»Есть ли у вас проблемы с пищеварением».

5.Когда покупаете готовый продукт, то смотрите на его калорийность?

Нет  -67 %,  да-33%.

Выводы

 1.Я изучила литературу по представленной теме;

 2. Я научилась  рассчитывать возможные энергозатраты при физических нагрузках ;

 3.Я овладеть умениями и навыками проведения эксперимента;

 4. Определила и обосновала правила здорового питания.

 Литература

    1.Википедия   http://ru.wikipedia.org/wiki

    2.Колесов Д. В., Маш Р. Д. Основы гигиены и санитарии. – М: Просвещение, 1989

3. http://ffactor.ru/spravochnye-tablicy/tablica-energozatrat-cheloveka/

4.Обмен веществ и энергозатраты. [Электронный ресурс]. –   med-tutorial.ru/.../1-obmen-veschestv-i-energozatrati

5.Журнал «Здоровье», статья «Физкультура для полных (1987г. № 10 стр. 27.)

6.Учебно-методическое пособие для студентов лечебного, педиатрического и фармацевтического факультетов