2.10. Ситуационные задачи

Ситуационная задача 6

У двух спортсменов после тренировки была взята кровь и определена в ней концентрация молочной кислоты. Уровень её у первого спортсмена был в 2 раза выше по сравнению с результатами обследования второго. О чём можно судить и что можно посоветовать первому спортсмену?

Ситуационная задача 7

Синтез какого количества молекул АТФ обеспечивает полное окисление до СО₂ и Н₂О стеариновой кислоты (С₁₈)? По какой формуле можно рассчитать количество молекул АТФ, образующихся при полном распаде до конечных продуктов насыщенной кислоты?

Ситуационная задача 8

У спортсмена при беге на большую дистанцию происходит переключение углеводного обмена на липидный обмен. Во сколько раз увеличивается выход АТФ при окислении одного моля трипальмитата по сравнению с одним молем глюкозы?

Ситуационная задача 9

Два брата - студента вернулись вечером домой. Один поужинал и лежит на диване с книжкой. Другой отложил ужин и совершает 20-минутную пробежку. Опишите различия в обмене жиров у этих студентов.

Ситуационная задача 10

У спортсмена перед стартом в крови повысилось содержание глюкозы до 6,5 ммоль/л и уровень свободных жирных кислот до 1,2 ммоль/л (норма 0,4-0,9 ммоль/л). В чем причина изменений? Ответ аргументируйте.

3. Эталоны ответов к тестовым заданиям и ситуационным задачам

Эталоны ответов на вопросы теста:

1-2

2-1

3-1

4-1

5-3

6-1

7-1

8-1

9-2

10-3

11-1

12-1

13-2

14-1

15-2

16-5

17-1

18-2

19-5

20-5

21-4

22-4

23-3

24-4

25-3

26-3

27-2

28-1

29-2

30-2

31-2

32-2

33-2

34-3

35-1

Эталоны ответов к ситуационным задачам:

Решение ситуационной задачи № 1:

Нет, не всегда совпадают. В физическом смысле механическая работа измеряется произведением силы на расстояние. В случае изотонического сокращения мышца действительно, перемещает какой-то груз на некоторое расстояние. Однако при изометрическом сокращении (например, при попытке поднять непосильный груз) укорочения мышцы не происходит. Тем не менее в мышце затрачивается энергия, которая идет на развитие напряжения в мышечных волокнах. Следовательно, в физиологическом смысле работа совершается.

Решение ситуационной задачи № 2:

Переход электрического процесса (распространение ПД) в механический (сокращение мышцы) обеспечивается ионами кальция. Именно ионы кальция способствуют прикреплению поперечных мостиков миозиновых нитей к актиновым с последующим укорочением волокна. Если убрать ионы кальция из внутриклеточной жидкости, находящейся между миофибриллами, сокращение не будет возникать.

Решение ситуационной задачи № 3:

Зона А. Ее размеры зависят от длины толстых протофибрилл, которые в отличие от тонких никак не перемещаются в ходе сокращения. Ширина же зоны Н уменьшится.

Решение ситуационной задачи № 4:

При быстром сокращении мостики совершают больше гребковых движений в единицу времени, соответственно на это затрачивается больше энергии АТФ.

Решение ситуационной задачи № 5:

Абсолютная сила мышц – это максимальная ее сила, деленная на площадь поперечного сечения. Рабочая гипертрофия мышц возникает в результате физической тренировки и максимальная сила при этом, конечно, увеличивается. Но, если площадь поперечного сечения возрастает в такой же степени, то понятно, что абсолютная мышечная сила останется неизменной.

Решение ситуационной задачи № 6:

В составе пируватдегидрогеназного комплекса который, катализирует окислительное декарбоксилирование пирувата входит производное витамина В₁ – ТДФ (тиаминдифосфат). В частности ТДФ является коферментом пируватдегидрогеназы. При дефиците витамина В₁ нарушается превращение пирувата в ацетил-КоА, а следовательно процесс аэробного гликолиза, что приводит к накоплению пировиноградной и молочной кислот в организме. Исходя из вышесказанного, первому спортсмену можно рекомендовать прием препаратов витамина В₁ или парентеральное введение препарата ТДФ – кокарбоксилазы.

Решение ситуационной задачи № 7:

Количество молекул АТФ, образующихся при окислении насыщенной жирной кислоты с четным числом атомов углерода можно рассчитать по формуле 17n/2-6, где n - это количество атомов углерода. Соответственно при окислении стеариновой кислоты образуется 147 молекул АТФ.

Решение ситуационной задачи № 8:

Аэробный гликолиз максимум дает 38 молекул АТФ. Трипальмитат соответственно состоит из глицерина и трех молекул пальмитиновой кислоты. Окисление глицерина до СО₂ и Н₂О дает 22 молекулы АТФ. Окисление 1 молекулы пальмитиновой кислоты дает 130 молекул АТФ, соответственно трех молекул (130Ч3) - 390 АТФ. Суммируем количество АТФ, которое получается при окислении глицерина и пальмитиновой кислоты (22+390) - 412 АТФ. Для расчета разницы выхода энергии при переключении гликолиза на липидный обмен 412 делим на 38. Т. о., выход в энергии увеличивается примерно в 11 раз.

Решение ситуационной задачи № 9:

У студента, который поужинал и лежит с книжкой преобладает синтез жира. У студента, который отложил ужин, логично предположить, что резервы углеводного обмена, т.е. поддержание уровня глюкозы в общем кровотоке за счет гликогена печени в значительной мере уже исчерпаны. Поэтому энергообеспечение мышечной деятельности в данном случае в основном идет за счет липидного обмена, т.е. мобилизации жира из жировых депо (преобладает распад жира).

Решение ситуационной задачи № 10:

В данном случае речь идет о так называемом «предстартовом состоянии», которое связано со стрессовой ситуацией и повышенной секрецией катехоламинов (адреналина и норадреналина). Известно, что катехоламины, в частности адреналин усиливают распад гликогена и процесс липолиза в жировой ткани. Это соответственно и обуславливает увеличение содержание в крови глюкозы и свободных жирных кислот.