Zajęcia bez udziału prowadzącego
Fizjologia pracy  wybrane aspekty
Dr hab. Piotr A
aszczyca
do użytku studentów
Wyższej Szkoły Zarządzania Ochroną Pracy
w Katowicach
WYDATEK ENERGETYCZNY I SPOZYCIE POKARMÓW
Skorzystaj z danych zawartych np. w konspekcie FP-4, rodz. 4 i 5 (Mikroklimat środowiska pracy i
termoregulacja oraz Metabolizm, odżywianie i dieta & )
Odwołaj się do materiałów samodzielnie odszukanych w publikacjach książkowych i w Internecie
poprzez dowolną wyszukiwarkę. Podczas wyszukiwania użyj haseł zawartych w zadaniach lub w
konspekcie. Nie licz na bezpłatne z
ródła informacji na stronie Instytutu Żywności i Żywienia (było i się
skończyło).
Zadanie I. Ustalanie dobowego zapotrzebowania pokarmowego.
1. Sprawdz
definicjÄ™ Podstawowej Przemiany Materii (PPM; ang. BMR)
2. Określ jakie czynności życiowe i własności środowiska powodują, że przemiana materii
odbiega od PPM.
- Wylicz i zapisz co najmniej pięć takich czynności lub własności środowiska.
3. Znajdz
wzory służące do wyliczania podstawowej przemiany materii (PPM) i oceń jakie dane
musisz przygotować, aby wyliczyć PPM dla siebie i jednej znanej Ci osoby.
- Zapisz te dane.
4. Przygotuj narzędzie do wykonywania wyliczeń (sugeruję kartkę i ołówek lub długopis, jeśli
naprawdę nie umiesz liczyć, skorzystaj z kalkulatora, kalkulatora w programie Windows lub
arkusza kalkulacyjnego takiego jak Excel lub Calc).
5. Wylicz korzystając z dwóch (jeśli jesteś osobą ambitną to z trzech) różnych wzorów PPM dla
siebie i jeszcze jednej osoby.
- zapisz wynik podając go w kcal/24 h, MJ/24 oraz w kcal/min i KJ/min, a jeśli potrzeba, także
na sekundÄ™.
- porównaj te wartości z mocą np. żarówki (zazwyczaj podaje się ją w [W] (watach).
- zapewne znasz ciepło właściwe wody  oceń ile mililitrów wody zostałoby ogrzanych z
temperatury 10oC do 20oC przez energię uwalniana w czasie godziny przez Twoje ciało, gdyby
całe to ciepło zostało przekazane wodzie bez strat.
6. Możesz sprawdzić poprawność wyliczeń PPM szukając w Internecie strony z kalkulatorem
PPM. Nie upraszczaj sobie życia i ściągaj obliczeń od kolegów, ani nie ograniczaj się do użycia
internetowych kalkulatorów.
Jeśli nie jesteś wyjątkowo drobną lub wyjątkowo potężną osobą, wyliczone przez Ciebie PPM
powinno mieścić się pomiędzy w granicach 1300  1900 kcal/24 h.
- zapisz wyniki używając różnych jednostek
7. W skrypcie, podręcznikach lub w Internecie znajdziesz kilka sposobów na oszacowanie
Czynnościowej Przemiany Materii (CPM) dla  typowych ludzi wykonujących  typowe
czynności życiowe i zawodowe jak również typowe sposoby szacowania Średniej Dobowej
Przemiany Materii (ÅšDPM; ang. ADMR)
W ostateczności skorzystaj z podpowiedzi poniżej (ale spróbuj jednak zrobić to ambitniej).
Oszacuj średnią dobową przeminę materii (SDPM) własnąa i innej wybranej osoby
- zapisz wynik
Normy Å›redniego dobowego zapotrzebowania na energiÄ™ wg NIH - USA  Mnożniki: SDPM = PPM ´ð n
Aktywność Aktywność zawodowa
pozazawo- Mężczyz
ni Kobiety
dowa Niska Åšrednia Wysoka Niska Åšrednia Wysoka
Niska 1,4 1,6 1,7 1,4 1,5 1,5
Åšrednia 1,5 1,7 1,8 1,5 1,6 1,6
Wysoka 1,6 1,8 1,9 1,6 1,7 1,7
Normy średniego dobowego zapotrzebowania na energię wg WHO
Aktywność Mała Umiarkowana Duża
SDPM
1,4 ´ð PPM 1,7 ´ð PPM 2,4 ´ð PPM
Skrajne uproszczenie  SDPM dla leniwego mieszczucha jeżdżącego własnym samochodem do biura i
lekko otyłego.
SDPM = 1,5 × PPM
W podręcznikach ergonomii i fizjologii pracy oraz podręcznikach żywienia znajdziesz tabele z
szacunkowymi kosztami pracy. Wszystkie rodzaje pracy zostały zbadane i opisane w ten sposób.
Szacunkowe wydatki energetyczne  kilka przykładów
Przykładowe wydatki energetyczne liczone w miarach stosowanych w USA (jednostka Met)
1 Met -= 1 kcal/1 h/ 1 kg m.c. < = > 58 W/m2 (pow.ciała) < = > ok. 87 W/osobę
< = > ok. 1440 kcal/24 h
Rodzaj aktywności fizycznej MET
Aktywność o malej intensywności < 3
sen 0,9
OglÄ…danie telewizji 1,0
Pisanie ręczne, pisanie na klawiaturze, praca przy biurku 1,
Powolny spacer po płaskim terenie (2,7 km/h) 2,3
Spacer w normalnym tempie (4 km/h) 2,9
Aktywność o umiarkowanej intensywności 3 - 6
 Jazda na rowerku stacjonarnym z obciążeniem 50 wat 3,0
Spacer energiczny (4,8 km/h) 3,3
Uprawianie kalanetyku, proste typowe wysiłki domowe 3,5
Szybki spacer (5,5 km/h) 3,6
Spacerowa jazda na rowerze (16 km/h) 4,0
 Jazda na rowerku stacjonarnym z obciążeniem 100 wat 5,5
Aktywność o dużej intensywności > 6
Jogging 7,0
Intensywny kalanetyk, duże wysiłki 8,0
Szybki bieg w miejscu 8,0
Wspinanie po linie 10,0
(http://en.wikipedia.org/wiki/Metabolic_equivalent)
Met
Rodzaj aktywności fizycznej
Spoczynek w pozycji leżącej, śpiąc 0,8
Siedzenie bez zajęcia 1,0
Stanie w pozycji luz
nej 1,2
Praca siedzÄ…ca, biurowa, w szkole 1,2
Prowadzenie samochodu 1,4
Praca grafika lub introligatora 1,5
Zakupy, lekka praca stojÄ…ca 1,6
Praca nauczyciela 1,6
Czynności toaletowe (golenie, mycie, ubieranie) 1,7
Bardzo powolny spacer (2 km/h) 1,9
Umiarkowane prace w pozycji stojÄ…cej (sprzedawca w 2,0
sklepie, prace domowe)
Budownictwo, układanie cegieł/pustaków (ok.15 kg) 2,2
Mycie naczyń w pozycji stojącej 2,5
Grabienie liści na trawniku 2,9
Pranie ręczne I prasowanie (120-220 W) 2,9
Praca młotem pneumatycznym/narzędziem udarowym 3,0
Budowanie oszalowań 3,1
Marsz 5 km/h 3,4
Cięcie piłą motorową drewna 3,5
Gra w siatkówkę 4,0
A
adowanie taczek kamieniami lub zaprawÄ… murarskÄ… 4,7
Jazda na rowerze, uprawianie golfa, gra w piłkę ręczną 5,0
Gimnastyka 5,5
Piłka plażowa, pływanie, aerobik, taniec 6,0
Jazda na łyżwach 18 km/h 6,2
Kopanie grządek łopata (24 machnięć/min.) 6,5
Marsz na nartach biegowych po dobrym śniegu, 9 km/h, 7,0
noszenie plecaka ponad 20 kg, gra w tenisa
Piłka ręczna, hokej, przełajowy bieg narciarski 8,0
Bieg ok. 8 km/h na odcinku 1600 m 8,5
Praca siekierą 2 kg, 33 uderzeń/min.)
Bieg 15 km/h 9,5
http://www.engineeringtoolbox.com/met-metabolic-rate-d_733.html
8. Znajdz
w konspekcie lub dostępnych z
ródłach zasadę podziału w dobowego zapotrzebowania
energetycznego (SDPM) na ilości energii pozyskiwane z trzech głównych rodzajów składników
pokarmowych mających znaczenie energetyczne: cukrowców, tłuszczowców i białek.
- zanotuj z
ródło, zasadę podziału
- wylicz odpowiednie udziały energii z trzech składników pokarmu i zapisz wynik.
9. Przypomnij sobie, jakie konkretne związki chemiczne mogą być składnikami pokarmu
odpowiadającymi trzem głównym grupom: cukrowcom, tłuszczowcom i białkom.
Podaj ich nazwy chemiczne. Przypomnij sobie czy kiedykolwiek widziałeś te związki w postaci
czystej.
10. Wróć do wyliczonych ilości energii, którą musisz uzyskać z trzech głównych grup składników
pokarmowych i wylicz jaka masa tych składników pokarmowych dostarczy tej ilości energii.
Jakich danych potrzebujesz aby to wyliczyć?
Znajdz
te dane (np. w konspekcie).
Zapisz je i zapisz również ich poprawną nazwę.
Wykonaj obliczenia ilości cukrowców, tłuszczowców i białek, które musisz spożyć , aby pokryć
dobowe zapotrzebowanie na energiÄ™.
11. Obejrzyj etykiety paczkowanych produktów spożywczych. Na większości powinny być
określone zawartości cukrowców, tłuszczowców i białek.
Odnotuj ten skład.
Czy znasz jakieś produkty spożywcze, które zawierają wyłącznie jeden z tych składników? (są
100% - czystym tłuszczem, cukrowcem lub białkiem)
- podaj ich nazwy zwyczajowe, handlowe i chemiczne
METABOLIZM A ODDYCHANIE
W dawnej (przehandkistowskiej) szkole podstawowej uczniowie już w 7 klasie mogli się nauczyć
uproszczonego równania spalania glukozy w tlenie  czyli uproszczonego wzoru oddychania
mitochondrialnego.
C6H12O6 + 6 O2 Ä…ð 6 CO2 + 6 H2O + energia
(energia równoważna 38 molom ATP  ok. 266 kcal )
1. Na podstawie znanych z chemii i fizyki elementarnych zależności ustal jakie objętości gazów
są substratami i produktami tego procesu, jeśli użyjemy np. 180 g substratu (glukozy).
2. Oblicz proporcjÄ™
VCO / VO = RQ
2 2
RQ  respiratory quotient  współczynnik oddechowy
gdzie: V  odpowiednie objętości
3. Odszukaj w dostępnych z
ródłach jakie jest znaczenie tego wskaz
nika
NALEŻNA I RZECZYWISTA MASA CIAA
A.
Przypomnij sobie dane o własnej budowie i wykonaj podane dalej obliczenia. Nie korzystaj ze stron
internetowych z automatycznymi formularzami. Nie to jest celem ćwiczenia. Oceń uzyskane dla
siebie wskaz
niki zgodnie z podanymi w z
ródłach normami.
1. Należna masa ciała - NMC .
a) na odwrocie tabela należnej masy ciała opracowana przez Metropolitan Life Insurance Co. (wg
Tatonia, 1975, cytowane za Kozłowski i Nazar, 1984)
b) wzór do oceny należnej masy ciała populacji polskiej, wg Pottona adaptowane przez Tatonia (J.
Nurkowska: Dieta i co dalej. WiÅ» 1994.11: 22-27
mężczyz
ni: NMC = (W - 100) - (W - 100) / 20 = 0.95 (W - 100)
kobiety: NMC = (W - 100) - (W - 100) / 10 = 0.90 (W - 100)
gdzie:
NMC = należna masa ciała (kg); W = wzrost (cm), MC = rzeczywista masa ciała (kg)
Wartość diagnostyczna:
gdy masa ciała przekracza NMC o 10 - 20%, to mówimy o nadmiernej masie
gdy masa ciała przekracza NMC o więcej niż 20%, to mówimy o otyłości
WPMNC = (MC / NMC - 1) × 100%
Uwaga na kolejność działań arytmetycznych! Przykład obliczenia dla kobiety ważącej 75 kg i
mierzącej 170 cm: NMC = (170 - 100) - (170 - 100) / 10, czyli NMC = 70 - 70/10, a więc NMC = 70 - 7,
co daje NMC równą 63 kg. Rzeczywista masa ciała tej kobiety (75 kg) o 12 kg przekracza masę
należną, a NMC powiększone o 20% daje wartość 75,6 kg. Tak więc ta Pani jest o krok od
przekroczenia granicy między masą nadmierną a otyłością.
2. Wskaz
nik masy ciała (Body Mass Index - BMI)
BMI = BW/H2
gdzie: BW = masa ciała w kilogramach, H = wzrost w metrach!
Wartość diagnostyczna:
BMI < 20 kg/m 2 - niedowaga,
BMI= 20- 24 kg/m 2 - norma ,
BMI > 24 do 29 kg/m2 - nadwaga,
BMI.< 30 kg/m 2 - otyłość
Uwaga! kwadrat jest tylko w mianowniku, stąd osoba ważąca 75 kg i mierząca 170 cm (czyli 1,7 m)
będzie miała BMI = 75/1,72, co wynosi 75/2,89, czyli 25,95 kg/m2 .
Polskie zasady zapobiegania i leczenia otyłości z dnia 1.08.1999.
(za: Piotr Walewski: Dieta - Głód. Polityka nr 33. 14.08.1999. str. 3-9.)
Prawidłowy obwód talii
u kobiety - do 80 cm (powyżej 88 cm - otyłość)
u mężczyzny - do 94 cm (powyżej 102 cm - otyłość)
(Wzorowane na pliku pomocy dydaktycznych dr hab. Bogdana Doleżycha, KFZiE, UŚ)
Body Mass Index = Wskaz
nik Masa Ciała [kg] / (Wzrost [m])2 Ocena otyłości:
BMI Ocena Ryzyko chorób Cholesterol Zalecenia
i ciśnienie
krwi
<18,5 niedowaga niskie kontrolować i utrzymywać
masę ciała
18,5 - 24,9 norma średnie kontrolować i utrzymywać
masę ciała
>25 nadwaga podwyższone
25 - 29,9 okres przed podwyższone w normie kontrolować i utrzymywać
otyłością masę ciała, ćwiczyć
podwyższone dieta niskokaloryczna,
ćwiczyć, schudnąć o 5 kg w
ciągu kwartału,
30 - 34,9 otyłość I stopnia umiarkowanie podwyższone dieta niskokaloryczna,
podwyższone ćwiczyć, schudnąć o 5-10%
w ciągu kwartału,
zastosować leczenie
farmakologiczne
35 - 39,9 otyłość II stopnia wysokie wysokie ćwiczenia i kompleksowe
leczenie dietetyczne oraz
farmakologiczne,
zredukować masę o ponad
10%
>40 otyłość III stopnia bardzo wysokie wysokie, terapia indywidualna,
powikłania możliwy leczenie
otyłości chirurgiczne (mały
żoładek) redukcja masy o
20-30%
W II Klinice Chirurgii Ogólnej i Naczyń Śl.A.M. w Zabrzu odnotowano przypadek BMI = 82 u 30-
letniego mężczyzny o wzroście 178 cm i masie 260 kg. Znane są przypadki ludzi o masie ciała
zbliżającej się do 400 kg.
Fizjologiczny przyrost masy ciała u kobiet z wiekiem względem masy ciała w 20 roku życia:
30 r.ż. - 5%, 40 r.ż. - 10%, >50 r.ż. - 15%,