Главная / Информатика / Научно-исследовательская работа «Определение общих энергетических затрат подростка» НПО

Научно-исследовательская работа «Определение общих энергетических затрат подростка» НПО

Научно-исследовательская работа «Определение общих энергетических затрат подростка» НПО
  • Информатика
Описание:

Аннотация

Цель работы: Научиться рассчитывать энергию, за счет которой поддерживаются обменные функции организма подростка, и определять энергозатраты.
Проект направлен на популяризацию и повышение престижа здорового образа жизни, формирование новой политики здоровья в подростковой и молодежной среде через внедрение нетрадиционных подходов в пропаганде здорового образа жизни и создание профилактических программ в массовой профилактике социально значимых заболеваний.
В ходе исследовательской работы применялись методы: теоретический анализ проблемы исследования на основе изучения информационных ресурсов, сравнительно- сопоставительный анализ, моделирование; обсуждение, обобщение и систематизация полученных данных в таблицах, анализ и обобщение.
Полученные данные: среди участников проекта, двое имеют недостаточный вес (отклонение от нормы). Среди опрошенных студентов колледжа 65% -имеют нормальную массу тела, 35%- отклонение от нормы (10%-избыток массы тела, 25%-недостаточную массу тела).
Выводы:
Цель исследования достигнута, тем самым подтверждена гипотеза выдвинутая в работе.
1. Информация, существующая в средствах СМИ в большей степени не вызывает интереса у подростков, в силу непонимания важности данной темы.
2. Информационная и пояснительная работа по актуальным вопросам определения общих энергетических затрат, повышает интерес и желание вести здоровый образ жизни, умение определять: нормальную массу тела, соответствующую росту и возрасту, количества истраченных килокалорий по пульсу человека, индекс массы тела.
3. Наличие вопросов соответствующих обсуждаемой теме среди участников проекта показывает, что необходимо вести профилактическую работу среди студентов колледжа.

План исследований:

Основные проблемы проекта: как правильно питаться, как калории влияют на наш вес, какой вес является нормальным, способы определения энергозатрат.
Гипотеза: «Здоровье – это не все, но все без здоровья – это ничто». Эта мудрость Сократа помогает лучше понять ношение здоровья и других целей человеческой 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.
Данная работа содержит две главы.
Первая глава рассматривает теоретический материал по данной теме.
1. Обосновать с точки зрения физики и биологии значение пищи для человека.
2. Опытным путем определить общие энергозатраты и суммарное поступление энергии с пищей.
3. Выявить возможные патологические состояния, связанные с изменением массы тела.
Вторая глава включает в себя результаты проведения практических работ.

1. Написание программ на языке Turbo Pascal 7.0, позволяющие рассчитать оптимальный расход энергии подростка, позволяющие сосчитать: нормальную массу тела, соответствующей росту и возрасту, количества истраченных килокалорий по пульсу человека, расход энергии организмом при выполнении работы, нахождение индекса массы тела (ИМТ).
2. Провести эксперимент среди участников проекта и студентов 1 курса колледжа, по определению: нормальной массы тела, соответствующей росту и возрасту, нахождение индекса массы тела.
3. Сделать выводы.
4. Определить и обосновать правила здорового питания.
Описание метода: теоретический анализ проблемы исследования на основе изучения информационных ресурсов; сравнительно-сопоставительный анализ; моделирование; обсуждение; обобщение и систематизация полученных данных в таблицах, анализ и обобщение.

Библиография:

  1. Обмен веществ и энергозатраты. [Электронный ресурс]. – режим доступа: med-tutorial.ru/.../1-obmen-veschestv-i-energozatrati
  2. Кошель П. Энциклопедический словарь школьника. – М: ОЛМА-ПРЕСС, 2000
  3. Реймерс Н.Ф. Основные биологические понятия и термины. – М: Просвещение, 1988
  4. Колесов Д. В., Маш Р. Д. Основы гигиены и санитарии. – М: Просвещение, 1989
  5. Тутельян В.А. Рацион для тех, кто хочет жить в XXI веке. [Электронный ресурс]. - режим доступа: www.breath.ru/v.asp?articleid=231
  6. http://www.medkurs.ru/meal/systems/section2529/16222.html
  7. http://ru.wikipedia.org/wiki/%C8%ED%E4%E5%EA%F1_%EC%E0%F1%F1%FB_%F2%E5%EB%E0.
  8. http://10diet.net/tablica-kalorii.html
  9. Журнал «Здоровье», статья «Физкультура для полных (1987г. № 10 стр. 27.)
  10. К проблеме обучения основам здорового образа жизни в школе//Защитим детство!.- СПб., 2007, стр.330

Научная статья

«Если не бегаешь пока здоров,
придётся побегать когда заболеешь!»
Гораций.

Требования сегодняшнего времени ставят перед нами - студентами задачу не только получать новые знания, но и научиться их анализировать и создавать на их основе новые, а также уметь применять их на практике в реальной жизни. Занимаясь исследовательской работой, мы параллельно изучали язык программирования Турбо Паскаль. Решая задачи на составление линейных и разветвляющихся конструкций, мы пришли к выводу, о возможности применения программирования в нашей исследовательской работе. Практика показывает, что не всем студентам программирование нравится и чтобы заинтересовать студентов мы решили наглядно показать, использование языка программирования Турбо Паскаль даже для такого вопроса, как держать свой вес в норме.

Актуальность проблемы. Сегодня в условиях, когда происходит переосмысление духовного и нравственного и физического богатства человека, каждый стремится иначе посмотреть на себя, свои задачи, перспективы, точно определить свое место в общей системе образования.
Нам хочется сказать, что сегодня нам нужна школа здорового образа жизни. Необходимо помнить, что россиянин всегда отличался отменным здоровьем, отличался особой способностью к созиданию, и именно поэтому чувствовал себя здоровым. В настоящее время образовательные учреждения, на наш взгляд, должны учитывать эти особенности россиянина в содержании образования. Сегодня, как никогда, общество нуждается в раннем выявлении и развитии детей, обладающих способностью к восприятию широкого спектра знаний, в том числе и в области здоровья, с одной стороны, а с другой к выявлению детей, нуждающихся в особых условиях своей жизнедеятельности.
Изучение проблемы здоровья в наше время опять же приобретает особую актуальность. По данным Министерства РФ за 2011 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».
На наш взгляд, современная молодежь не имеет необходимых знаний для сбережения своего здоровья, не готовы без физических и психических потерь выйти из стрессового состояния, различных трудных ситуаций. Мало времени уделяют укреплению своего здоровья. Исходя из вышесказанного, целью нашей работы стало изучение проблем, связанных со здоровьем молодого поколения, привлечение внимания наших сверстников к сохранению своего здоровья и здоровому образу жизни, через умение рассчитывать энергию, за счет которой поддерживаются обменные функции организма подростка и определять энергозатраты.
Новизна работы состоит в том, что мы самостоятельно решили изучить как правильно определять общие энергетические затраты именно подростков, в том числе участников проекта, так и студентов колледжа.
Цель проекта: Научиться рассчитывать энергию, за счет которой поддерживаются обменные функции организма подростка, и определять энергозатраты.
Чтобы добиться цели, нами были поставлены задачи: изучить теорию по данной тематике на материалах физики и биологии, познакомиться с интернет ресурсами по данной теме; научиться проводить простейшую самодиагностику состояния здоровья, рассчитывать возможные энергозатраты при физических нагрузках, грамотно составлять суточный пищевой рацион человека; узнать о возможных патологических состояниях вызывающих уменьшение или увеличение массы тела; овладеть умениями и навыками проведения эксперимента; определить и обосновать правила здорового питания. Написать программы на языке Turbo Pascal 7.0, позволяющие рассчитать оптимальный расход энергии подростка, позволяющие сосчитать: нормальную массу тела, соответствующей росту и возрасту; количества истраченных килокалорий по пульсу человека; расход энергии организмом при выполнении работы; нахождение индекса массы тела (ИМТ).
Проектным продуктом являются: написание программ на языке Turbo Pascal 7.0; презентация и объяснение полученных практических результатов для студентов колледжа; тестирование студентов колледжа на определение расчёта суточной нормы калорий, нормальной массы тела, нахождение индекса массы тела, с помощью созданных программ. Разработка буклета. Выступление на научно-практической конференции внутри коллежа.

Определение общих энергетических затрат подростка.
Ежедневно человек принимает пищу. Отсутствие ее в течение нескольких недель приводит к смерти. В чем же заключается значение пищи? Почему человек не может без нее существовать? 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.
У маленьких детей и подростков в связи с ростом и развитием организма преобладает ассимиляция – образуются новые клетки, ткани и органы активно развиваются. Но при некоторых патологических состояниях или при голодании диссимиляция начинает преобладать над ассимиляцией, что ведёт к уменьшению массы тела. Одними из таких состояний является анорексия и булемия.
Кто же и почему страдает от анорексии? Конечно же, большую часть больных составляют девушки в возрасте примерно 14-28 лет, которые страдают в основном от так называемой нервно-психической анорексии. То есть от пищи они отказываются вполне сознательно, пытаясь достичь фигуры манекенщицы из модного журнала.
Булимия, нарушение пищевого поведения, характеризующееся в основном повторяющимися приступами обжорства, пищевыми «кутежами». Чтобы избежать ожирения, большинство больных булимией по окончании «кутежей» прибегает к тому или иному способу очищения желудка, искусственно вызывая у себя рвоту или принимая слабительные и мочегонные средства.
Организм – открытая система. С пищей в него поступают вещества, которые несут запасы химической энергии. Организм человека работает много лет без остановки. Такая работа требует немалых энергетических затрат. В каждом продукте питания содержится определенное количество питательных веществ с разной энергетической ценностью. Поэтому очень важно знать состав продуктов нашего ежедневного рациона. Эту информацию можно найти на упаковке товара. Мы взяли упаковки от нескольких продуктов ежедневного спроса и познакомились с составом и количеством килокалорий, содержащихся в них.
Для измерения энергии, которую наш организм получает от пищи, мы пользуемся единицей измерения – калория или килокалория (1ккал=1000кал). Мы не толстеем от избытка калорий по одной простой причине: калории никоим образом не связаны с пищей. Калория - это мера измерения: в них измеряют энергию или тепло. Одной калории равняется тепло, необходимое для того, чтобы нагреть один грамм воды на один градус Цельсия. Но почему же говорят, что мы поправляемся от калорий?
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, углеводов — 3,75 калории, один грамм жира – девять. Организму все равно, какое топливо используется для получения энергии, до тех пор, пока этой энергии достаточно для поддержания жизни. Жиры – самый эффективный источник энергии. При «сгорании» в организме 1 г жиров выделяется примерно столько же энергии, как и при сгорании 1 г бензина. Количество калорий, необходимое человеку, зависит от работы, которую он выполняет. Например, человеку с весом примерно 68 кг нужно всего 1680 калорий в день, если он находится в состоянии абсолютного покоя. Если он выполняет умеренную работу, такую как офисная, эта цифра подскакивает до 3360 кал в день. А если человек занимается тяжелым трудом, ему понадобится 6720 кал в день, чтобы организм функционировал нормально. Расход калорий зависит и от времени года, поэтому зимой, мы расходуем их больше, чем летом. Детям необходимо больше калорий, чем взрослым. Так, если в день взрослый человек расходует 100,56 кДж (1ккал = 4,2 кДж) на 1 кг массы тела, то подросток – 142,6 кДж. В среднем общий обмен подростка составляет 209,5 (девушки) – 272,35 (юноши) кДж на 1 кг массы тела в сутки. Если получать энергии больше, чем нужно, то есть больше, чем используется в течение дня, то не использованное организмом «горючее», превращается в жир и запасается впрок для будущего использования. В тех случаях, когда масса тела школьника ниже нормы, питание должно быть более калорийным, чтобы организм мог покрыть не только все свои энергетические затраты, но и довести массу тела до нормы. Наоборот, в случаях чрезмерного питания и повышения массы тела по сравнению с нормой калорийность питания должна быть ограничена. Так, например, известно, что спокойно сидящий человек в среднем тратит 100 калорий в час, при легких физических упражнениях – 170 калорий, а при таких видах спорта, как езда на велосипеде, плавание, ходьба на лыжах, игра в волейбол, футбол, траты могут возрастать до 500 и даже до 700 калорий в час. Таким образом, для правильного составления суточного рациона питания необходимо учитывать все поведение человека не только в период работы, но и во время отдыха. После того как мы изучили литературу, мы перешли к выполнению практических работ.
2. Проведение и анализ практических работ.

Практическая работа №1.

Для того чтобы выяснить сколько нам потребуется калорий в сутки для нормального протекания обмена веществ, мы определили рост и вес. Первая практическая работа заключалась в том, чтобы определить рост и вес каждого участника проекта. (приложение I)
Практическая работа №2. Работа заключалась в том, чтобы рассчитать суточную норму калорий подростка, для нормального протекания обмена веществ. Написали на языке программирования Турбо-Паскаль программу. Если вы девушка, и весите 56 кг, то вам потребуется 11732 кдж или 2933 ккал. (приложениеII) Вывод: для каждого подростка своя определённая мера энергозатрат.
Нам было дано задание в течении трёх дней записывать, кто сколько съел и выпил за завтраком, обедом и ужином. В интернете есть сайт http://10diet.net/tablica-kalorii.html, где зная что вы съели за день можно посчитать сколько в среднем это составляет ккалорий. Вывод: Я и Евгения, употребляем ккалорий меньше, чем нужно для подростка. Римантас и Арслан употребляют достаточно для нормального протекания обмена веществ. (приложение II)
Практическая работа №3. На сайте http://www.medkurs.ru/meal/systems/section2529/16222.html мы нашли формулу подсчитывающую нормальную массу тела, соответствующей росту и возрасту и написали программу. Масса тела (в кг)=50+0,75(Т-150)+(А-20)/4 Т - рост в см, А – возраст в годах. Если ваш рост 164 см, и возвраст 16 лет, то ваша масса тела должна составлять 59,5 кг. (приложение II)
Вывод: Римантас и Арслан имеют вес в пределах нормы. Я и Евгения имеем вес с отклонением от нормы.
Практическая работа №4. Работа заключалась в том, чтобы определить индекс массы тела. Прежде чем производить расчёты индекса массы тела мы сначала прочитали информацию на сайте: http://ru.wikipedia.org/wiki/%C8%ED%E4%E5%EA%F1_%EC%E0%F1%F1%FB_%F2%E5%EB%E0.
Потом, уже зная интерпретацию показателей, написали программу. Допустим, при моём весе 53 и росте 174 программа выдаёт результат, что у меня выраженный дефицит массы тела, такой же результат у Евгении. После введения в программе веса и роста Арслана и Римантаса, программа выдаёт результат норма. (приложение II)
Практическая работа №5. Написанная нами программа высчитывает количество калорий по пульсу в состоянии покоя, и после совершения определённой нагрузки. Расчёт калорий по пульсу. Для этого мы воспользовались формулой приводимой Л.Я. Иващенко в статье «Физкультура для полных» (здоровье 1987г. № 10 стр. 27.)

(По пульсу рассчитываем, сколько килокалорий истрачено в минуту).
Где Q - количество энергии в ккал/мин, чсс - частота сердечных сокращений, а остальные величины, входящие в формулу константы, получены экспериментальным путем.)
Допустим в состоянии покоя мой пульс 72 ударов в минуту, то после выполненных упражнений пульс увеличился до 123. Программа показывает, что в минуту было затрачено 5,1 ккалорий. (приложение II)
Вывод: в состоянии покоя расходуется очень мало энергии, но стоит заняться физической работой, расход энергии увеличивается. Вывод каждого участника проекта.
(Равиль) Исходя из всех проделанных практических работ, я для себя делаю вывод, что мне нужно изменить свой рацион питания, держать свой вес в норме, для нормального протекания обмена веществ.
(Римантас) Для того, чтобы мой вес оставался в норме, обмен веществ протекал нормально, мне необходимо соблюдать режим дня, правильно питаться.
(Евгения) Я для себя делаю вывод, что недостаточно питаюсь, почему мой вес отклонён от нормы. Поэтому, считаю необходимым перерассмотреть свои взгляды на питание, своему здоровью уделять большее внимание.
(Арслан) Несмотря на то, что мой вес и энергозатраты остаются в пределах нормы, я считаю, что мне нужно немного похудеть. Этого требует тренер. Для этого нужно просто поменьше употреблять ккалорий и больше заниматься физической нагрузкой.
Практическая работа № 6. Мы провели тестирование студентов группы СП-102 и студентов группы СТ-102, на написанных нами программах (участвовало 31 человек), чтобы проверить массу тела и индекс массы тела. Результаты показали, что 65% тестируемых имеют нормальную массу тела, 35%-отклонение от нормы (10% -избыток массы тела, 25% -недостаточная масса тела). (приложение III)
Вывод: для студентов колледжа нужно проводить профилактические мероприятия направленные на популяризацию и повышение престижа здорового образа жизни. На основе этого мы предлагаем правила соблюдения режима питания и их значение:

Правила режима питания

Значение правил режима питания

Есть в одни и те же часы.

Пищеварительные соки начинают выделяться до еды, пища начинает сразу же перевариваться. Если не придерживаться этого правила, то пищеварительные соки начинают выделяться только во время еды, пища переваривается дольше – это может привести к заболеваниям желудка.

Не переедать.

При сбалансированном питании поступление питательных веществ в организм приблизительно равно их расходу. При переедании поступление питательных веществ в организм будет больше их расхода и в результате приведёт к избыточному весу и ожирению.

Употреблять в пищу овощи, фрукты, зелень.

В организм поступает достаточное количество витаминов и минеральных веществ. При употреблении большого количества сладкого организм получает избыток углеводов, который преобразуется в жир. А также возникает опасность кариеса зубов.

Есть четыре раза в день: завтрак должен содержать 25% дневной нормы, обед – 40%, полдник – 15%, ужин – 20%.

Соблюдается нормальное снабжение организма питательными веществами.

Ужинать необходимо за два часа до сна.

Пища успевает перевариться до сна – это обеспечивает хороший сон. Если плотно поесть на ночь, то пища будет перевариваться во время сна и сон будет плохим.

Информацию о калорийности и составе продуктов питания всегда можно найти на упаковке. Энергозатраты организма можно рассчитать по известным формулам или табличным величинам. Зная свои энергозатраты и калорийность продуктов питания, можно поддерживать свой вес в норме. Очень важно помнить о том, что, теряя или прибавляя граммы веса, можно потерять «килограммы» здоровья!

Литература:

  1. Обмен веществ и энергозатраты. [Электронный ресурс]. – режим доступа: med-tutorial.ru/.../1-obmen-veschestv-i-energozatrati
  2. Кошель П. Энциклопедический словарь школьника. – М: ОЛМА-ПРЕСС, 2000
  3. Реймерс Н.Ф. Основные биологические понятия и термины. – М: Просвещение, 1988
  4. Колесов Д. В., Маш Р. Д. Основы гигиены и санитарии. – М: Просвещение, 1989
  5. Тутельян В.А. Рацион для тех, кто хочет жить в XXI веке. [Электронный ресурс]. - режим доступа: www.breath.ru/v.asp?articleid=231
  6. К проблеме обучения основам здорового образа жизни в школе//Защитим детство!.- СПб., 2007, стр.330
  7. http://www.medkurs.ru/meal/systems/section2529/16222.html
  8. http://ru.wikipedia.org/wiki/%C8%ED%E4%E5%EA%F1_%EC%E0%F1%F1%FB_%F2%E5%EB%E0.
  9. http://10diet.net/tablica-kalorii.html
  10. Журнал «Здоровье», статья «Физкультура для полных (1987г. № 10 стр. 27.)
Автор Гайнетдинова Айсылу Касимьяновна
Дата добавления 20.01.2013
Раздел Информатика
Подраздел
Просмотров 3678
Номер материала 1453
Скачать свидетельство о публикации

Оставьте свой комментарий:

Введите символы, которые изображены на картинке:

Получить новый код
* Обязательные для заполнения.


Комментарии:

↓ Показать еще коментарии ↓