Energia zdrowia
Wstęp
Energia potrzebna jest na każdym kroku: działanie maszyn wymaga energii, funkcjonowanie organizmów wymaga energii. To również od energii zależy istnienie wszechświata. Energia nie powstaje z niczego i nie ulega zniszczeniu, ale jej forma może ulec różnym zmianom, w zależności od okoliczności. Ogólna sprawność i funkcjonowanie maszyny czy też organizmu zależy od stałego dopływu „paliwa”, rozumianego jako właściwe źródło energii. Organizm człowieka można porównać do żyjącej maszyny, w której prawidłowe działanie wszystkich narządów decyduje o jego dobrym samopoczuciu i informuje o jego zdrowiu.
Podstawowe „paliwo” organizmu człowieka czerpane jest z pokarmu. Potrzeby energetyczne ludzkiego organizmu zależą od płci, wieku, masy ciała, aktywności fizycznej i rodzaju wykonywanej pracy. Ilość dostarczanej w pożywieniu energii powinna być równa ilości energii zużywanej przez organizm na wszystkie jego potrzeby.
Jak działają mechanizmy przemiany energii w różnych procesach metabolicznych? Jak to się dzieje, że spożywanie posiłków i aktywność fizyczna są podstawą przemian energetycznych w naszym organizmie i decydują o jakości naszego życia? Jak powinniśmy dbać o równowagę energetyczną swojego organizmu, by cieszyć się zdrowiem?
opisywać przemiany energii zachodzące w organizmie człowieka,;
rozwiązywać proste zadania dotyczące wartości kalorycznej pokarmów.
Cele edukacyjne zgodne z etapem kształcenia
podaje, jakie przemiany energii zachodzą w organizmie człowieka i jaki wpływ ma energia chemiczna pokarmów na jego funkcjonowanie;
rozwiązuje proste zadania dotyczące przemian energii w różnej postaci, w tym energii chemicznej pokarmów (wartości kalorycznej);
przelicza wartości energii z uwzględnieniem różnych jednostek.
ENERGIA ZDROWIA. DŻULE I KILOKALORIE - audiobook
Rozdziały audiobooka:
Ile czekolady mogę zjeść?
Źródła energii w przyrodzie
Podsumowanie
Notatka dla prowadzącego:
Przed rozpoczęciem pracy z audiobookiem, możesz skorzystać z przygotowanego scenariusza lekcji, który pokazuje, jak wdrożyć materiały multimedialne w tok lekcji.
Podczas odsłuchiwania audiobooka zwróć uwagę na przemiany energii, jakie mają miejsce w naszym organizmie.
Postaraj się zapamiętać składniki pokarmowe dostarczające najwięcej energii organizmowi.
Energia zdrowia. Dżule i kilokalorie
Rozdział 1
Ile czekolady mogę zjeść?
Materiał przedstawia rozmowę rodzeństwa na temat wartości energetycznej pokarmu.
— Cześć, co robisz?
— Liczę ile czekolady mogę zjeść.
— Dlaczego?!
— Muszę dbać o linię. Nie mogę zjeść za dużo. Idę co prawda potem na Nordic Walking, ale nie mam czasu na marsz dłuższy niż 10 km. Chcę zjeść tylko tyle czekolady, żeby ją od razu spalić.
— Dziewczyny…
— Wychodzi na to, że mogę zjeść niecałe pół czekolady.
— Co?! Skąd to wiesz?!
— Obliczyłam, ile energii wykorzystam podczas Nordic Walkingu pokonując trasę 10 km. Jeden przebyty kilometr odpowiada zapotrzebowaniu na energię w ilości około 20000 dżuli, w przeliczeniu na kilogram mojej masy. Ważę 58 kg. Na trasie 10 km wykorzystam więc 1 116 000 dżuli energii.
— I co dalej?
— Tabliczka czekolady o masie 100 g magazynuje 600 kcal energii. Przeliczając wartość energetyczną tabliczki czekolady z kilokalorii na dżule, otrzymałam 2 520 000 dżuli. Następnie podzieliłam ilość energii niezbędnej, aby w czasie Nordic Walkingu pokonanć trasę 10 km przez wartość energetyczną tabliczki czekolady. Wyszło około 1/2.
— Nie lepiej zjeść całą tabliczkę?
— Nie, dbam o siebie. Współczesny styl życia sprawia, że w organizmie gromadzą się zapasy energii, których organizm nie jest w stanie wykorzystać. Zwykle jemy za dużo, nieregularnie i unikamy aktywności fizycznej. Nasz organizm przekształca cukry w tłuszcze, i na odwrót. Magazynuje też nadwyżki energii. Glukozę przechowuje w wątrobie w postaci glikogenu. Nadmiar cukrów przekształcany jest w tłuszcz i gromadzony pod skórą lub wokół narządów. Gdy rośnie zapotrzebowanie na energię, organizm najpierw sięga po zapasy glikogenu, dopiero potem po tłuszcz. Dlatego pojawia się nadwaga i otyłość. Aby wykorzystać energię zgromadzoną w tłuszczach, należy podjąć wysiłek fizyczny, który reguluje przepływ energii.
— Czyli, żeby dobrze wyglądać, trzeba kontrolować co się je i w jakich ilościach?
— Należy zwracać uwagę na skład produktów i wartość energetyczną. Podczas spalania 1 g cukru otrzymasz około 4 kcal, czyli 17 kJ energii. Natomiast 1 g tłuszczu dostarcza ponad 9 kcal, czyli 38 kJ. To dlatego, że tłuszcze są związkami wysokoenergetycznymi. 1 g tłuszczu magazynuje 6 razy więcej energii niż taka sama ilość glikogenu.
— Widzę, że dbanie o sylwetkę wymaga sporej wiedzy.
Rozdział 2
Źródła energii w przyrodzie
Materiał przedstawia fragment wykładu na temat źródła energii w przyrodzie oraz jej przemian w różne formy.
— Szanowni Państwo. Chciałbym w swoim wystąpieniu poruszyć temat energii niezbędnej do życia na naszej planecie. Pierwotnym źródłem energii niezbędnej dla większości form życia na Ziemi jest słońce, które wysyła energię promieniowania w postaci fal elektromagnetycznych. Pierwszym etapem przepływu energii w tym przypadku jest fotosynteza. Czy ktoś z Państwa może odpowiedzieć na pytanie: Co jest potrzebne roślinom i innym organizmom do fotosyntezy?
— Chlorofil, gdyż pochłania światło, i pośredniczy w wykorzystaniu jego energii do redukcji tlenku węgla(IV) do węglowodanów. Przy okazji tych skomplikowanych reakcji wydziela się tlen, dzięki któremu żyjemy.
— Tak. W ten właśnie sposób energia promieni słonecznych zamieniana jest w energię chemiczną. Jest ona energią potencjalną zmagazynowaną w postaci wiązań chemicznych związków organicznych. A jaką funkcję pełni glukoza, czyli cukier prosty, która powstaje dzięki fotosyntezie?
— Pełni rolę paliwa i wchodzi w reakcję z tlenem. Towarzyszy temu uwolnienie energii niezbędnej do życia.
— Zgadza się. Proces ten nazywamy oddychaniem tlenowym. Jest źródłem dużej ilości energii dla większości organizmów. Przypomina spalanie paliwa w silniku samochodowym. Czy wiedzą Państwo dlaczego?
— W zależności od potrzeb i okoliczności, energia przemienić się może w energię kinetyczną, niezbędną m.in. do poruszania się, transportu substancji, utrzymywania stałej temperatury ciała i syntezy związków chemicznych.
— A czy w organizmie ludzkim znajdziemy przykłady przemiany energii potencjalnej w kinetyczną?
— Oczywiście, na przykład w czasie skurczu mięśni energia chemiczna zawarta w ATP, zostaje przekształcona w energię mechaniczną skurczu.
— Doskonale! Wracając do tematu źródła energii, potrzeby energetyczne organizmu człowieka zaspokajają dostarczane w pokarmach cukry i tłuszcze, w mniejszym stopniu również białka. Energia w nich zawarta warunkuje funkcjonowanie naszego organizmu jako żywej maszyny, której poszczególne części to narządy wykonujące swoją pracę, odpowiedzialne za przebieg czynności życiowych. Więcej o tym po krótkiej przerwie.
Rozdział 3
Podsumowanie
Materiał podsumowuje audiobooka w postaci rad odnoszących się do właściwego odżywania się i zdrowego trybu życia.
Po pierwsze: dostarczaj swojemu organizmowi różne składniki energetyczne, zarówno cukry, tłuszcze, jak i białka.
Po drugie: dbaj o zrównoważony bilans energetyczny twojego organizmu. W przeciwnym razie grozi ci nadwaga i otyłość, które sprzyjają rozwojowi różnych chorób.
Po trzecie: nie przejadaj się i podejmuj codziennie wysiłek fizyczny, który sprzyja właściwej przemianie energii.
Po czwarte: pamiętaj, że niektóre aktywności człowieka obciążają środowisko, zużywają zasoby energetyczne i przyczyniają się do zaburzenia równowagi przyrodniczej.
Wiadomo, że potrzeby energetyczne organizmu zależą m. in. od płci, wieku, masy ciała, rodzaju wykonywanej pracy, aktywności fizycznej. Opracuj swój dzienny jadłospis wiedząc, że proponowana dla dziewcząt w wieku 10‑15 lat dzienna norma zapotrzebowania na energię wynosi 1800‑2800 kcal, a dla chłopców 2050‑3500 kcal. Skorzystaj z tabeli kalorii.
Dokonaj obserwacji stylu życia osób w środowisku domowym i szkolnym. Oceń ich postawy wobec aktywności fizycznej. Znajdź argumenty wyrażające ich troskę o właściwy bilans energetyczny organizmu. Zebraną ocenę przedstaw w postaci tabeli lub infografiki.
Zastanów się, z jakich źródeł energii korzystasz w ciągu dnia. Określ wykonywane przez siebie czynności. Wskaż te, które są ci niezbędne do życia oraz te, które mocno obciążają środowisko. Wyciągnij odpowiednie wnioski.
Przykładowe rozwiązania do poleceń:
Polecenie 1.
Przykładowy jadłospis – dziewczęta w wieku 10‑15lat
śniadanie:
bułka grahamka - 205 kcal
masło 1 porcja 2g - 148 kcal
szynka 1 plaster - 108 kcal
miód (1 łyżeczka) – 8 kcal
herbata – filiżanka – 1 kcal
jogurt owocowy z muesli 69 kcal
drugie śniadanie:
serek waniliowy 134 kcal
jabłko 50 kcal
obiad:
zupa pomidorowa z ryżem (300 g) - 38 kcal
ziemniaki gotowane na parze – 77 kcal
udko kurczaka pieczone – 211 kcal
surówka z warzyw – 67 kcal
budyń (1 porcja) – 103 kcal
sok owocowy (1 szklanka) – 42 kcal
podwieczorek:
szarlotka – 309 kcal
marchew – 27 kcal
gruszka – 62 kcal
kolacja:
chleb razowy (2 kromki) – 94 kcal
żółty ser (plasterek) – 17 kcal
masło 1 porcja 2g - 148 kcal
mleko (1 szklanka) – 60 kcal
Polecenie 2.
imię i wiek obserwowanej osoby | liczba zjadanych posiłków w ciągu dnia | Upodobania pokarmowe (np. rodzaj pieczywa, owoce, warzywa, rodzaje mięs, itp.) | sposób spędzania wolnego czasu | uprawiane sporty, rekreacja |
Zosia, 65 lat | 5 | pieczywo ciemne, kasze, kurczak gotowany, czasami wołowina, owoce sezonowe | spacery | nordic walking |
Paweł, 25 lat | 3 | fast food, tosty, napoje energetyzujące, chipsy | przy komputerze | rower |
Zosia, 65 lat - dba o właściwy bilans energetyczny organizmu.
Paweł, 25 lat - nie dba o właściwy bilans energetyczny organizmu.
Polecenie 3.
Czynności z wykorzystaniem energii niezbędne do życia:
1. gotowanie wody, posiłków
2. oświetlenie pomieszczeń w domu, mieszkaniu
3. pranie brudnych rzeczy za pomocą pralki
4. zmywanie naczyń w zmywarce (duża rodzina)
Czynności z wykorzystaniem energii, które obciążają środowisko:
1. dojazd do szkoły środkami komunikacji prywatnej (samochody)
2. świecenie się lamp w pomieszczeniach w ciągu dnia lub, w których nie przebywamy
3. wietrzenie pomieszczeń przy pełnym ich ogrzewaniu (bez obniżenia temperatury grzania kaloryferów)
4. częste i długie korzystanie z komputera
Wnioski:
1. wiele czynności można ograniczyć czasowo,
2. należy zwracać uwagę na zbędne oświetlenie i ogrzewanie pomieszczeń
Podsumowanie
Podsumujmy, skupiając uwagę na dobrych radach decydujących o naszym zdrowiu:
Dostarczaj w pokarmach różnych składników energetycznych, zarówno cukrów, tłuszczy jak i białek.
Dbaj, aby bilans energetycznybilans energetyczny Twojego organizmu był zrównoważony, w przeciwnym razie grozi ci nadwaga i otyłość, które sprzyjają rozwojowi różnych chorób.
Nie przejadaj się i podejmuj codziennie wysiłek fizyczny, który sprzyja właściwej przemianie energii.
Pamiętaj, że niektóre aktywności człowieka obciążają środowisko, zużywają zasoby energetyczne i przyczyniają się do zaburzenia równowagi przyrodniczej.
Odsłuchaj treści audiobooka/e‑podręcznika na temat energii zawartej w czekoladzie, a następnie wykonaj zadanie.
Wskaźnik BMI ( współczynnik masy ciała; z j. ang. Body Mass Index) służy do określenia, czy masa ciała jest właściwa, co wskazuje, że utrzymany jest zrównoważony bilans energetycznybilans energetyczny. Oblicza się go według wzoru:
Oblicz swój wskaźnik BMI i sprawdź na poniższym wykresie, czy bilans energetyczny Twojego organizmu jest zrównoważony. Podejmij odpowiednie działania, jeśli wskaźnik nie wskaże zielonego pola.
Odsłuchaj tekst audiobooka „Energia zdrowia”.
Przykładowe rozwiązanie:
Uczennica ma 160 cm wzrostu i masę 50 kg.
kg/mIndeks górny 22
Jej wskaźnik BMI mieści sie w normie.
Ćwiczenia
Przyporządkuj rodzaj energii do przykładowych procesów zachodzących w organizmach.
uderzenia serca (czynność elektryczna mięśnia sercowego), transport substancji, synteza glukozy w procesie fotosyntezy, skurcz mięśni, ruch ciała, gromadzenie energii w postaci wiązań chemicznych
| energia promieniowania słonecznego | |
| energia potencjalna związków organicznych | |
| energia kinetyczna związków chemicznych | |
| energia elektryczna | |
| energia mechaniczna |
Słowniczek
wyraża przepływ energii i przemiany jednej formy w inną; w odniesieniu do organizmów - określa różnicę w ilości energii dostarczonej w pożywieniu z jej wydatkowaniem na funkcjonowanie organizmu
związek chemiczny występujący w organizmach przeprowadzających fotosyntezę nadający im zielony kolor; odpowiedzialny za pochłanianie światła i przekazywanie energii
jednostka pracy, energii i ciepła w układzie SI
proces przemian biochemicznych z wykorzystaniem energii słonecznej, podczas którego w komórkach zawierających chlorofil z wody i dwutlenku węgla powstają związki organiczne; w procesie tym energia słońca ulega przemianie w energię chemiczną związków organicznych, a uwalniający się do atmosfery tlen decyduje o życiu organizmów na Ziemi
wielocukier zbudowany z wielu obszernych fragmentów cząsteczek glukozy, gromadzący się w wątrobie i tkance mięśniowej
cukier prosty występujący w owocach, sokach owocowych, miodzie; pełni ważną funkcję w przemianach energetycznych zachodzących w organizmach
jednostka energii cieplnej, nienależąca do układu SI, powszechnie stosowana w dietetyce dla określenia wartości energetycznej pokarmu
proces zachodzący w komórkach organizmów, podczas którego związki organiczne (np. glukoza) w połączeniu z tlenem ulegają rozpadowi z uwolnieniem energii niezbędnej do przebiegu funkcji życiowych