Читать онлайн Общие принципы функционального питания и методов исследования свойств сырья продуктов питания. Часть 1 бесплатно
Введение
Организм человека как открытая система постоянно обменивается с окружающей среды веществом и энергией. Нет ничего удивительного в изречении Гиппократа о том, что «если отец болезни не всегда известен, то всегда мать ее – пища» (безусловно, под последней великий врачеватель имел в виду неправильное питание). В настоящее время проблема питания приобрела особую остроту не только (и даже не столько) из-за социально-экономических неурядиц в стране, но, прежде всего, из-за самой культуры питания, которая в полной мере соответствовала бы валеологическим предпосылкам. С другой стороны, ни одна другая сторона жизнедеятельности человека не связана с таким количеством псевдонаучных представлений, как питание, потому что стройной научной системы о питании до сих пор нет. Есть лишь наука о питании больного человека (диетология), хотя заметные шаги к созданию научно обоснованной теории рационального питания уже сделаны.
Под здоровым питанием понимают правильно подобранный рацион, который отвечает индивидуальным особенностям организма, учитывает характер труда, половые и возрастные особенности, климатогеографические условия проживания.
С понятием здорового питания неразрывно связано определение его физиологических норм. Они являются средними ориентировочными величинами, отражающими оптимальные потребности отдельных групп населения в основных пищевых веществах и энергии.
Понятие здорового питания включает соблюдение трех основных принципов:
– обеспечение баланса энергии, поступающей с пищей, и расходуемой человеком в процессе жизнедеятельности;
– удовлетворение потребности организма в определенных пищевых веществах;
– соблюдение режима питания.
Питание должно удовлетворять потребность организма во всех необходимых пищевых компонентах: белках, жирах, углеводах, витаминах, воде, минеральных веществах, клетчатке и т. д.
Естественно, что обеспечение этого условия требует четкого планирования пищевого рациона. При этом следует обязательно учитывать не только потребности человека, но и его индивидуальные, профессиональные, бытовые и прочие особенности, а так же текущее функциональное состояние. Так, для людей астенического телосложения (тонкокостный, худощавый человек с узкой грудной клеткой, высокой активностью обменных процессов) рекомендуется больше употреблять калорийных продуктов, таких как зерновые, сладкие ягоды и фрукты, слабо термически обработанные овощи, растительные и животные жиры, мясо птицы, рыбу, кисломолочные продукты. В настоящее время люди стали меньше внимания уделять обряду приема пищи. Многие часто питаются на ходу или всухомятку. Неудивительно, что при этом учащаются случаи возникновения различных болезней желудочно-кишечного тракта. Однако правильное питание имеет очень большое значение для здоровья человека. Поэтому, прежде чем следовать определенным правилам приема пищи и приступать к составлению правильного рациона, необходимо ознакомиться с физиологией пищеварения.
Перед тем как приступать к диете в стремлении набрать определенное количество килограммов, необходимо разобраться в принципе работы желудочнокишечного тракта, Если оставить это без внимания, результаты могут быть весьма плачевными. Нельзя вмешиваться в работу пищеварительной системы, не задумываясь о последствиях. Организм человека – очень сложный механизм, и нарушение работы одних органов может повлечь за собой дисфункцию других.
Чтобы поддерживать свой вес в норме, постарайтесь нормализовать процесс усвоения питательных веществ и сбалансировать свой ежедневный рацион. Только те компоненты продуктов, которые всасываются в пищеварительном тракте, могут принимать участие в обменных процессах организма.
Некоторые люди, пытаясь набрать недостающие килограммы, действуют от противного, то есть совершают противоположные похудению действия: едят редко, но много, часто принимают пищу на ночь, включают в свой ежедневный рацион соленую, жирную, сладкую и мучную пищу, мало двигаются, предпочитая сидячий образ жизни. Подобные действия ни к чему, кроме наполнения организма шлаками, не приведут. В результате в работе пищеварительного тракта будут происходить серьезные сбои: пища будет плохо усваиваться, расход полезных и питательных веществ увеличится в несколько раз, возникнут гормональные сдвиги, понизится иммунитет.
Усваиваемость всасываемых компонентов пищи составляет около 90 – 95 %. Это совершенно нормально, так как, даже если у вас нет проблем с желудочнокишечным трактом, и процесс пищеварения проходит без сбоев, в процессе переваривания пищи часть компонентов все равно не усваивается.
Процесс пищеварения значительно осложняют различные кишечные заболевания или резекция кишечника (хирургическое лечение). Основные функции желудочно-кишечного тракта заключаются в следующем:
– переработка пищи в микровеществах, которые вследствие своих минимальных размеров без труда могут всасываться в кровь;
– транспортировка этих веществ в различные органы.
Эти процессы сопровождаются сначала механической обработкой пищи, а затем ее переработкой с помощью пищеварительных соков. Ферменты, содержащиеся в пищеварительных соках, способствуют расщеплению белков, жиров и углеводов.
Желудочно-кишечный тракт состоит из ротовой полости, глотки, пищевода, желудка, тонкого и толстого кишечника. В результате секреции слюнных желез, печени и поджелудочной железы необходимые ферменты поступают в желудочнокишечный тракт. Различные отделы желудочно-кишечного тракта выполняют следующие функции:
– моторная, благодаря которой происходит механическое измельчение пищи, ее продвижение по пищеварительному тракту и выведение из организма переработанных продуктов;
– секреторная, то есть выработка ферментов и пищеварительных соков, необходимых для расщепления пищи;
– всасывающая, заключающаяся во всасывании белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных веществ и воды.
Вся эта сложная работа осуществляется посредством нескольких различных гормонов и пептидов, работы мышечных клеток (сокращение), работы вегетативной нервной системы (осуществляет контроль за всеми внутренними органами).
Если по каким-либо причинам работа пищеварительного тракта нарушена, это незамедлительно сказывается на здоровье человека. Могут появиться изжога, запор, понос, тошнота, колики и т. д.
Даже если вы хотите быстрее поправиться, питаться необходимо в умеренных количествах, четко придерживаясь разработанного рациона.
Чередование сокращения и расслабления мышц стенок желудочно-кишечного тракта обеспечивает продвижение пищи в строго определенном направлении от ротовой полости к анальному отверстию, переваривание ее с помощью пищеварительных соков и, как уже было сказано, всасывание ее в стенки кишечника, Когда этот процесс прекращается, то есть в желудке заканчиваются остатки пищи, сокращения мышц продолжаются и вы чувствуете голод и т. д.
Для людей гиперстенического телосложения (мощные кости, хорошо развитая мышечная система, склонность к накоплению массы тела, пониженная активность обменных процессов) может быть рекомендована преимущественно легкая пища: крупы, растительные масла, фрукты и овощи с высоким содержанием клетчатки, бобовые, специи, мясо птицы и др.
Промежуточный вариант пищи рекомендуется людям нормостенического телосложения (среднее телосложение, средняя активность обмена веществ). При выборе пищевого рациона особое внимание следует обращать и на уровень умственной работоспособности человека и на тип его высшей нервной деятельности.
При планировании и выборе рациона питания следует отдавать предпочтение продуктам, выращенным в своем регионе. Предпосылкой такой рекомендации является то, что растения обычно вырабатывают те вещества, которые помогают им противодействовать неблагоприятным местным условиям, – естественно, что потребляющий эти продукты человек, сам являющийся биочастицей данного региона, повышает свои адаптационные возможности. Не меньшее значение имеет и соответствие характера питания сезонам годичного цикла. Так, при внешней жаре летом воспроизводство тепла организм уменьшает, а теплопотерю увеличивает употребление сырых растительных продуктов, имеющих значительное содержание влаги, низкую калорийность. Зимой же предпочтительнее употребление натуральных продуктов, имеющих не только высокий энергопотенциал (жиры, каши, орехи), но и стимулирующих теплообразование (мясо, птица), и содержащих в концентрированном виде обилие биологически активных веществ (например, сухофрукты).
Принципиальным является вопрос о физиологических предпосылках голода – когда, сколько и как надо есть. Голод возникает как результат снижения концентрации питательных веществ в крови (в первую очередь – углеводов). Когда такая "голодная" кровь поступает к центру голода, в последнем возникает возбуждение, приобретающее форму доминанты, которой подчиняется с этого момента вся жизнедеятельность организма. Причем чем сильнее голод, тем активнее доминанта, и как результат требуется затрата больших усилий на добычу пищи, так как возмещение дефицита питательных веществ требует и большего ее объема.
У современного человека, превратившего прием пищи в удовольствие, ситуация складывается другим образом. Во-первых, он ест не при ощущении голода, а при появлении аппетита, который в отличие от материально обусловленных физиологических предпосылок, вызывающих голод (снижение содержания питательных веществ в крови), имеет, в основном, психологическую природу (предвкушение удовольствия). Во-вторых, чаще всего непосредственному получению пищи не предшествует необходимость затраты физических усилий, что делает желаемый прием пищи еще более привлекательным. В-третьих, придание пище приятных вкусовых качеств значительно повышает тягу человека к ее приему.
Проблему голода и аппетита у человека можно решить в какой-то степени за счет регламентации нескольких факторов, имеющих как физиологический, так и поведенческий, и психологический характер.
К физиологическим факторам следует отнести те обстоятельства, которые связаны с особенностями пищеварения и обмена веществ, состоянием пищевого центра и, прежде всего, характером всасывания различных пищевых веществ в желудочно-кишечном тракте.
К поведенческим факторам организации приема пищи следует отнести следующие. Прежде всего, пищу надо «заслужить», то есть до ее приема необходимо добиться снижения концентрации питательных веществ в крови. Естественно, что для этого наилучшим средством является двигательная активность.
Во многих странах обычно ставят на стол такое количество пищи, которое должно лишь удовлетворять голод, и не более. В России же традиционно выставляется столько еды, чтобы твердо быть уверенным в ее достаточности, что неизбежно делает человека заложником избыточного питания.
К психологическим факторам следует отнести целый ряд обстоятельств. Хорошо известно условие: из-за стола надо вставать с чувством легкого недоедания. При приеме пищи должна быть спокойная обстановка, позволяющая человеку полностью отключаться от текущих событий и отдаваться еде. Это позволяет получить из пищи все, что составляет ее суть как источника вещества, энергии и информации.
В основе построения рационального режима питания должны лежать генотипические особенности человека, возраст, пол, характер жизнедеятельности, привычки и профессия, семейное положение и двигательная активность. С учетом этих факторов следует предусмотреть при организации своего питания следующие обстоятельства:
– время и частота приема пищи должны согласовываться с режимом работы (учебы);
– при малой двигательной активности каждому приему пищи должны предшествовать хотя бы 10-15-минутные физические упражнения (гимнастические упражнения, ходьба, танцы и т. п.);
– при высокой двигательной активности в рационе должна быть предусмотрена соответствующая углеводная и белковая компенсация;
– пищевой рацион для растущего организма должен отличаться положительным балансом прихода против расхода, что обеспечивает преобладающий анаболизм;
– основным показателем сбалансированного питания должен быть высокий уровень здоровья, а у взрослого человека – еще и неизменная масса тела;
– пищу следует «заслужить», то есть питание должно не создавать запасы необходимых веществ для последующей жизнедеятельности, а быть результатом этой жизнедеятельности;
– напряженной работе должна предшествовать легкая пища, следовать за такой работой – плотная еда.
Не вызывает сомнения, что питание человека является одним из важнейших факторов его жизнедеятельности. Правильная организация питания позволяет поддерживать и укреплять здоровье, а нарушение, как это, к сожалению, чаще всего и бывает в современном мире, ведет к возникновению многих функциональных нарушений и заболеваний.
1 Пищевые вещества и их значение
1.1 Из истории питания в России
Традиции и привычки в области питания до сих пор остаются одной из наиболее выразительных сторон бытовой культуры народа. Основные особенности питания, связанные главным образом с производством и распределением продовольствия, являются одним из жизненно важных факторов, влияющих на эту область народной культуры. Кулинарные пристрастия и традиции продолжают сохраняться, передаваясь из поколения в поколение либо в неизменном виде, либо все в новых и новых вариантах, приспособленных к постоянно изменяющейся действительности.
Основные традиционные особенности питания восходят к глубокой древности. Формирование их, в первую очередь связанное со специфической направленностью хозяйственной деятельности, во многом определялось природными условиями мест проживания. Так, как известно, хозяйство русских со времен Средневековья характеризуется преобладанием зернового земледелия, развитием огородничества и дополняющего земледелие животноводства. Заметную роль вплоть до XIX в. играли рыбный промысел, охота на диких животных, которая с течением времени сильно сокращалась, а также собирательство дикорастущих плодов, грибов и трав.
Комплексный характер хозяйства уже в период феодализма определил в основном довольно широкий круг пищевых продуктов, потреблявшихся всеми слоями общества. Естественно, потребление это было далеко не одинаковым. У обеспеченных слоев населения питание было более разнообразным, в том числе и за счет привозных из-за границы продуктов. Основное же население, крестьяне, при господстве натурального уклада питалось тем, что само производило и отчасти могло приобрести на местном рынке. Потому питание крестьян в большей степени отличалась единообразием и имела достаточно выраженные местные, локальные черты.
Немногочисленные еще тогда горожане в плане продуктов питания зависели отчасти от своих подсобных хозяйств (прежде всего сезонные овощи и фрукты), отчасти от окрестного сельского населения, и в меньшей степени – от иноземного привоза.
Изменения в питании были связаны с социально-экономическими изменениями, непосредственно с переменами в хозяйственной деятельности населения, особенно в связи с освоением новых территорий, в частности, в связи с введением новых сельскохозяйственных культур, с развитием или затуханием той или иной отрасли хозяйства, а также с расширением общественного разделения труда и интенсификацией обмена. Однако на протяжении всего Средневековья подобные изменения протекали медленно, особенно в крестьянской среде.
Общественное питание было развито слабо. Лишь в городах и больших селах (базарных и притрактовых) имелись трактиры, в селах иногда с постоялыми дворами, в которых можно было закусить и даже пообедать, выпить чаю. По мере развития товарно-денежных отношений трактиров в сельской местности становилось все больше. Посетителями таких торговых заведений в основном были проезжие «деловые» люди (торговцы, разносчики товаров, прогонщики скота и т. д.) и очень редко местные крестьяне, зашедшие «обмыть» покупку.
Перемены в социально-экономической жизни в связи с интенсивным развитием капиталистических отношений, которое имело место в XIX в. (нарастание товарно-денежных отношений, развитие торгового земледелия, усиление расслоения деревни, рост отходничества, увеличение численности рабочих, оторванных от сельского хозяйства и т. п.), приводили к существенным трансформациям в питании сельского и особенно городского населения. Изменения были разнообразны, но в целом выражались, с одной стороны, в расширении состава продуктов питания в связи с введением новых сельскохозяйственных культур и распространением покупных продуктов, а с другой – в некотором оскудении рациона питания широких слоев крестьянства и горожан, замене одних продуктов другими.
Питание почти любой семьи в городах базировалось на покупных (так называемых торговых) продуктах. В оборот городских рынков начали входить самые разнообразные продовольственные товары, вплоть до деликатесов, в том числе, например, лимоны, апельсины, виноград, которые привозили издалека, однако они были в продаже почти круглый год. Городской рынок чутко реагировал на потребности всех социальных групп. Крестьяне окрестных сел и деревень также пользовались городскими базарами, и как продавцы, и как покупатели.
Большую роль в сбыте продуктовых товаров на базарах и в лавках играла дифференцированная сортность и, следовательно, цена. Рынок отражал запросы богатых и бедных, учитывая возможности тех и других. Наличие в продаже продуктов не только высоких, но и низких сортов было своего рода экономической компенсацией беднякам. Они могли, например, купить по дешевке мясные обрубки, рыбьи головы, колбасные обрезки и т. д. Однако в условиях весьма оживленного товарного обмена сравнительно большая роль натурального уклада в хозяйстве крестьян, а отчасти и горожан, и традиционность российской экономики в целом способствовали сохранению традиций в питании.
После революции в первые годы советской власти в условиях разрухи, гражданской войны первостепенной стала задача удовлетворения самых насущных потребностей населения, рационального распределения ограниченных ресурсов продовольствия. Эта проблема продолжала остро стоять и позже – в период создания социалистической промышленности и колхозов. Стабилизация с продовольствием происходила медленно. Лишь в конце 1930-х гг. появились возможности для планомерного развития сферы питания.
Характер сферы питания в советский период определяла его, если можно так выразиться, обобществленность, превращение в известной степени в отрасль планового хозяйства. Создание множества отраслей пищевой промышленности, сети общественного питания и бытового обслуживания, централизация снабжения населения продовольствием – все это формировало определенные черты в питании советской семьи.
В отличие от прошлого, когда питание населения базировалось на собственном личном хозяйстве и частной торговле, главным источником обеспечения продуктами питания повседневного спроса стала государственная централизованная торговля. С одной стороны, сложилась стабильная форма снабжения разнообразными товарами в рамках всесоюзного рынка. На снабжении сравнительно слабо отражалась сезонность (в том числе, сезонное отсутствие тех или иных видов продовольствия). Но с другой стороны, монополия централизованного снабжения, если даже оно и было достаточным, ставила людей в жесткие условия полной зависимости, ограничивала инициативу, разнообразие, способствовала стандартизации и унификации сферы питания в целом. Особенно остро чувствовалось это в городах, численность населения которых в течение XX в. значительно увеличилась.
Со временем объекты общественного питания (кафе, столовые, закусочные и т. д.) получили достаточно широкое распространение. Однако население, занятое сельским трудом, как прежде, так и теперь в большинстве своем имеет возможность питаться дома, независимо от графика работы. В городе же в силу особенностей современных профессиональных занятий, связанных главным образом с работой на крупных промышленных предприятиях и в учреждениях, расположенных чаще всего вдали от жилья, рабочие и служащие, как правило, ежедневно в течение многих часов бывают обособленными от домашнего быта. Для многих положение осложняется еще и сменным графиком работы (в разное время суток). В таких условиях, воспользовавшись услугами учреждений общественного питания, можно поддержать сложившийся привычный режим питания.
Общественное питание оказывает заметное влияние на домашний быт. Редко какая городская семья теперь не пользуется обедами или завтраками вне дома (на работе, в учебном заведении, в детском учреждении), не покупает полуфабрикатов и готовых кулинарных изделий. Однако традиционный обычай домашних застолий продолжает сохраняться как в городе, так и на селе.
1.2 Из истории питания в Европе
Европейская кулинарная традиция стала складываться в эпоху Средневековья. Именно тогда начали зарождаться основы национальных кухонь, восходящие к крестьянским традициям питания.
Совершенствование сельского хозяйства повлекло за собой появление новых высокоурожайных культур, развитие скотоводства позволило увеличить потребление мяса, злаки перестали быть единственной пищей низших классов, угроза голода уменьшилась. Изменились вкусы – высшее сословие познало вкус специй. Манеры поведения за столом начали приобретать некую изысканность.
Сведения о питании в средние века можно найти из меню роскошных обедов XIV-XV вв., описаний кулинарных рецептов в многочисленных руководствах по ведению домашнего хозяйства для мещан (своеобразные книги по домоводству, где советы в нравоучительной форме давались не только женщинам, но и мужчинам).
К сожалению, сведений о меню европейцев (даже рыцарского сословия, не говоря уже о крестьянах) до середины XII в. практически не сохранилось. Некоторые заключения, правда, можно сделать, основываясь на археологических материалах, сведениях о ходе сельскохозяйственных работ и торговле. Литературные источники того времени собственно описанию блюд внимания не уделяли – романы того времени описывали исключительно этикет трапезы. В отношении блюд можно узнать только то, что их было много, и еда была хорошего качества. И это понятно: авторы были заняты описанием куртуазных похождений героев, а вовсе не описанием их гастрономических интересов.
Однако общую картину того, как питались крестьяне и что подавалось на стол сеньорам в эпоху Средневековья, составить можно. Основу крестьянского рациона в тот период составляли злаки (хлеб, каши, зерновые лепешки). Ячмень, рожь и пшеницу часто сеяли и убирали вместе, чтобы затем получить суржу – муку для выпечки сероватого хлеба. Для горных районов была характерна разновидность пшеницы, называемая полбой, а для южных районов – различные сорта проса. В основном на стол подавали нечто среднее между рагу и супом с острой приправой или соусом на основе хлебного мякиша, кислого вина, лука, орехов, иногда с небольшим количеством перца или корицы, купленных буквально на вес золота у торговца пряностями. Жареные блюда практически отсутствовали. Чтобы хоть както разнообразить меню, крестьяне добавляли в блюда разные приправы, независимо от того, готовились ли злаки, рыба или мясо. Чаще всего это были, конечно, местные овощи или травы (чеснок, горчица, мята, петрушка, тимьян и др.). Похлебки и каши часто готовились из овса и конопляного семени, различных овощей и бобовых (капуста, репа, бобы, горох) или дикорастущих плодов (каштаны, желуди). Для кормления животных злаки стали употреблять только в самом конце Средневековья.
Уже в конце XII в. улучшение условий жизни и относительное повышение благосостояния позволили крестьянину питаться не только хлебом, похлебками и кашами. В рационе появились яйца и мясо домашней птицы (куры, каплуны, гуси). Из овечьего или коровьего молока стали готовить разнообразные твердые и мягкие сыры, иногда с добавлением трав. Рыбу покупали соленую или копченую (обычно селедку) или ловили, чаще всего тайком, т. к. водоемы в большинстве своем принадлежали сеньорам. Некоторые овощи выращивали в небольших садиках, как правило, расположенных за хижинами (чечевица, фасоль, чеснок, репа, лук-порей, лук репчатый).
Грибами, орехами, фруктами и ягодами снабжали сады и леса. Из фруктов в основном использовались яблоки, груши, тутовник, терн, мушмула, боярышник, рябина, брусника, черника. В общем, средневековый европейский крестьянин питался практически всем, что росло вокруг него.
Наконец, рацион дополняли мелкая дичь и свинина. В то время свинья символизировала плодородие и изобилие. Забивали ее обычно в декабре в преддверии рождества и потом в течение долгого времени питались приготовленной солониной. Блюда из свинины и сегодня традиционны для многих европейских рождественских меню. Разумеется, для большинства малообеспеченного населения многие из перечисленных продуктов служили лишь праздничным дополнением к кашам, лепешкам и хлебу.
Стол знати отличался большим разнообразием. Превосходного качества мясо с гарниром из овощей или с хлебом, вина, дичь, рыба – все это составляло основу питания синьоров в эпоху Средневековья. Дополнением служили яйца, мясо домашней птицы, грибы, фрукты, ягоды, орехи, приправы.
Начиная с XVI в. ситуация постепенно начинает меняться. С ростом численности населения пастбища распахивались под зерновые, и потребление мяса постепенно снижалось. По мнению некоторых историков, уменьшение мясного рациона и замещение его хлебом, кашами и овощами пошло Европе только на пользу и даже подготовило промышленную революцию, случившуюся позже.
С течением времени ассортимент используемых в кулинарии овощей, фруктов, круп, молочных продуктов, приправ, пряностей и пр. значительно расширился. Помимо рыбы в пищу стали использовать различные морепродукты, но, тем не менее, основной набор продуктов, оставался более-менее неизменным.
Вместе с тем говорить о европейской кухне как о чем-то едином невозможно – слишком много народов населяет ее территорию, и живут они в самых разных географических и климатических условиях. А ведь именно эти условия в первую очередь определяют быт и кухню любого народа.
1.3 Энергетическая и биологическая ценность питания
В процессе жизнедеятельности человеческий организм расходует энергию на работу внутренних органов, поддержание температуры тела и выполнение работы. Выделение энергии происходит в результате химических превращений сложных органических веществ, входящих в состав клеток, тканей и органов, до образования более простых соединений. Расход питательных веществ организмом называется диссимиляцией. Образующиеся в процессе окисления простые вещества (вода, углекислый газ, аммиак, мочевина) выводятся из организма. Процесс диссимиляции находится в прямой зависимости от расхода энергии на физический труд и теплообмен.
Восстановление и создание сложных органических веществ в организме происходит за счет веществ, поступающих с пищей. Процесс накопления питательных веществ и энергии называется ассимиляцией, которая, следовательно, зависит от состава пищи, обеспечивающей организм всеми питательными веществами.
Процессы диссимиляции и ассимиляции протекают одновременно, составляя процесс обмена веществ (обмен белков, жиров, углеводов, минеральных веществ, витаминов, водный обмен). Обмен веществ находится в прямой зависимости от расхода энергии и состава пищи.
В период роста и развития человека преобладает процесс ассимиляции, а, следовательно, в организме накапливаются питательные вещества. При повышенных физических нагрузках, тяжелых заболеваниях преобладает процесс диссимиляции, что приводит к расходу питательных веществ. В зрелом возрасте устанавливается равновесие в обмене веществ, в дальнейшем наблюдается снижение интенсивности всех жизненных процессов.
Обмен веществ в организме человека регулируется центральной нервной системой непосредственно и через гормоны, вырабатываемые железами внутренней секреции. Так, на белковый обмен влияет гормон щитовидной железы (тироксин), на углеводный – гормон поджелудочной железы (инсулин), на жировой обмен – гормоны щитовидной железы, гипофиза, надпочечников.
1.3.1 Энергетические затраты и энергетическая ценность пищи
Энергетические затраты человека принято делить на:
– нерегулируемые – основной обмен и пищевой термогенез;
– регулируемые – расход энергии на умственную и физическую деятельность (УФД).
Основной обмен – энергозатраты на поддержание жизненно важных процессов (клеточный метаболизм, дыхание, кровообращение, пищеварение, мышечного тонуса и др.) в состоянии физического покоя (например, сна).
Величина основного обмена (BOO) зависит от многих факторов (пол, рост, масса тела, возраст и др.). На нее также оказывают влияние время суток, время года, климат. У мужчин BOO, в среднем, на 10 % выше, чем у женщин. При обычном телосложении BOO в пересчете на 1 кг массы тела у мужчин составляет 1 ккал/ч, у женщин – 0,9 ккал/ч. С возрастом BOO уменьшается (пропорционально сокращению мышечной массы). Увеличение BOO у взрослых людей наблюдается в условиях холодного климата и при некоторых патологиях (гипертиреозе, например), а также при состояниях, сопровождающихся лихорадкой (повышение температуры тела на 1° приводит к увеличению BOO на 10-15 %).
ВОО может быть определена методами:
– прямого или опосредованного измерений;
– расчета.
Прямое измерение (прямая калориметрия) проводится с использованием калориметрических камер, а опосредованное (непрямая калориметрия) – с помощью специальной регистрирующей аппаратуры.
Расчетные методы связаны с использованием специальных таблиц или формул. Расчет BOO может проводиться и по уравнению Харриса-Бенедикта:
BOO = 66,5 + 13,5М + 5Р – 6,75В (1)
где М – масса тела, кг;
Р – рост, см;
В – возраст, лет.
Специфически динамическое действие пищи (СДДП), или пищевой термогенез, – расход энергии на метаболизацию пищевых веществ в организме. Наибольшим потенциалом для повышения энергозатрат организма обладают белки (ВОО увеличивается на 30-40 %). При метаболизации жиров BOO повышается на 414 %, углеводов – 4-7 %. При обычном смешанном питании СДДП составляет 10 % BOO.
Для определения энергетических затрат организма можно использовать как лабораторные измерения, так и расчетные методы. Из методов непрямой калориметрии наибольшее распространение получили методы Дугласа-Холдена и Шатерникова-Молчановой, основанные на исследовании газообмена. Из расчетных наибольшей точностью обладает метод хронометража, который заключается в регистрации видов деятельности человека за сутки и расчете суточных затрат энергии, исходя из коэффициентов физической активности (КФА) различных видов деятельности – соотношения энерготрат на выполнение конкретной работы и BOO (таблица 1).
Таблица 1 – Коэффициент физической активности различных видов деятельности
Для хронометража суточной деятельности необходимо в режиме записи (реальное время) или воспроизведения (например, за прошедшие сутки) последовательно зафиксировать все виды деятельности (название и продолжительность) и перевести их в соответствующие энергозатраты, предварительно рассчитав BOO в час.
При групповом расчете можно воспользоваться КФА для различных профессий в зависимости от того, в какую группу интенсивности труда они включены. КФА для различных профессиональных групп учитывает суточные энергозатраты работника, занятого в той или иной сфере деятельности, в соответствии с особенностями выполнения трудового процесса.
В зависимости от интенсивности и тяжести труда все работники подразделяются на пять групп для мужчин и на четыре группы для женщин:
1) КФА 1,4 – работники преимущественно умственного труда (научные работники, студенты, педагоги, чиновники и др.);
2) КФА 1,6 – работники легким физическим трудом (работники конвейеров, сферы обслуживания и др.);
3) КФА 1,9 – работники среднего по тяжести труда (станочники, водители автотранспорта, железнодорожники, врачи скорой помощи и др.);
4) КФА 2,3 – работники тяжелого физического (механизированного) труда (строительные и сельскохозяйственные рабочие, металлурги и др.);
5) КФА 2,5 – работники тяжелого физического (немеханизированного труда (грузчики, вальщики леса, горнорабочие и др).
При необходимости индивидуального расчета ориентировочных энергозатрат внутри отдельных профессиональных групп можно использовать BOO (для конкретного человека) и КФА (для данной профессиональной группы) и перемножить их.
При дефиците поступающей с пищей энергии, т. е. меньшем ее количестве по сравнению с суточными энергозатратами, со временем (в течение недель и месяцев) развивается дефицит массы тела за счет потерь жировых и белковых (мышечных) запасов. При этом распад структурных белков и депонированного жира сопровождается не только высвобождением необходимой энергии, но и образованием токсичных метаболитов, переводя обменные процессы в стрессовый режим функционирования, а саморегулирующуюся систему организма – в нестабильное состояние. У взрослых это способствует снижению защитноадаптационных возможностей организма и развитию целого ряда патологий, у детей приводит к существенным нарушениям роста и развития (алиментарная дистрофия). Избыток энергии – один из основных алиментарных дисбалансов, обусловлен чрезмерным употреблением энергетически емких макронутриентов (особенно жиров и простых углеводов) и сниженными энергозатратами (в развитых странах они составляют 2100-2500 ккал для мужчин и 1800-2000 ккал для женщин). Регулярное потребление лишних калорий может быть причиной развития многих алиментарно-зависимых заболеваний.
1.3.2 Белки (протеины) и их значение в питании
Рацион современного человека для поддержания нормального физиологического состояния должен включать более 600 пищевых веществ. По своей химической природе они подразделяются на:
– неорганические – вода и минеральные элементы;
– органические – белки, жиры, углеводы, витамины, органические кислоты и др.
Белки представляют собой азотистые высокомолекулярные полимеры, состоящие из аминокислот. Они составляют примерно 20 % массы тела человека (50 % находится в мышцах, 20 % – в костях и хрящах, 10 % – в коже), входят в состав ядра, протоплазмы, мембран клеток органов и тканей.
Роль белков в организме чрезвычайно велика. Помимо функции «строительного материала» они участвуют в образовании ферментов, гормонов. Из белков плазмы формируются антитела, защищающие организм от внедрения микробов и вирусов (с этим связано возникновение иммунитета – невосприимчивость организма к инфекционному заболеванию). Например, сложный белок крови – гемоглобин снабжает ткани кислородом, фибриноген (белок плазмы) обусловливает свертываемость крови. Зрительный пурпур сетчатки глаза, в состав которого также входит белок, обеспечивает восприятие света. В организме белки не откладываются про запас, поэтому необходимо ежедневное их поступление с пищей.
Суточная потребность человека в белках зависит от возраста, пола, характера выполняемой работы, состояния здоровья. Среднесуточная потребность взрослого человека в белке составляет 70-100 г. При индивидуальном расчете потребления белка рекомендуется использовать нормы от 0,7 до 1 г на 1 кг массы тела.
Важнейшими источниками полноценного животного белка являются мясные, рыбные, молочные продукты, яйца. Источниками белков могут служить также субпродукты – печень, почки и др. Животные белки усваиваются человеком полнее, чем растительные (усвояемость составляет 95-97 %). Например, для покрытия минимальных потребностей организма мясных белков требуется вдвое меньше, чем растительных. Животные полноценные белки обладают более высокой биологической ценностью, поскольку содержат оптимальные количества незаменимых кислот, поддерживающих азотистый баланс в организме.
Растительные белки усваиваются организмом хуже (усвояемость – 83-85 %). Они содержатся в хлебобулочных изделиях, рисовой, овсяной, гречневой крупах, бобовых, орехах. Картофель, овощи и плоды содержат небольшое количество белков (до 2 %).
В соответствии с современными принципами рационального питания животные белки должны составлять 50-60 % от общего их количества в суточном рационе (таблица 2).
Недостаточное или минимальное количество потребления белков с пищевым рационом (25-30 г в сутки) является одной из основных причин повышения восприимчивости организма к инфекционным заболеваниям.
Таблица 2 – Содержание белка в основных продуктах питания (г/100 г)
При дефиците белков снижаются процессы кроветворения, тормозится развитие растущего организма, нарушается деятельность нервной системы, печени, эндокринных желез, ослабляется умственная деятельность, снижается работоспособность. Глубокий дефицит белков способствует развитию анемии, полигиповитаминоза, нарушению минерального обмена, снижению функции иммунной системы.
Более или менее длительное потребление избыточного количества белка приводит к ухудшению деятельности нервной системы. Как показали специальные исследования, включение в суточный рацион около 200 г белка приводит после месяца употребления к нарушению деятельности центральной нервной системы, гипертрофии почек и печени. Потребление свыше 160 г белка в день в течение длительного времени при обычных условиях труда и быта считается вредным.
1.3.3 Жиры (липиды) и их значение в питании
Жиры играют значительную роль в жизнедеятельности организма. Они являются вторыми по значимости после углеводов источниками общей энергии, поступающей с пищей. Жиры входят в состав клеток, откладываются в жировой ткани и служат «запасным энергетическим материалом», который используется при недостатке питания. От 30 % до 35 % калорийности рациона обеспечивается за счет жиров; они имеют очень высокий калорический коэффициент – 9 ккал, тогда как у белков и углеводов он составляет 4 ккал.
Роль жиров в питании вызывает множество споров. Высокое потребление жиров, в особенности животного происхождения, опасно для здоровья. Но недопустимо и их отсутствие в рационе, ведь жиры служат источником необходимых для организма веществ (жирорастворимых витаминов A, D, Е, К) и необходимы для их усвоения. Это и моно и незаменимые полинепасыщенные жирные кислоты с их многообразными функциями в обмене веществ, и фосфолипиды, обеспечивающие жизнедеятельность нервных клеток, печени, и растительный стерин – ситостерин, который связывает холестерин в кишечнике и выводит его из организма.
В рацион питания современного человека входят животные и растительные жиры. Первые из них преимущественно включают полинасыщенные жирные кислоты, обуславливают свертываемость крови. Из-за своего химического консерватизма животные жиры в организме являются своеобразным «отстойником», где скапливаются токсины Растительные жиры включают преимущественно полиненасыщенные кислоты, способствуют быстрому преобразованию холестерина, являющегося одним из серьезных факторов развития атеросклероза, и выведению образовавшихся при этом продуктов из организма. Кроме того, растительные жиры нормализуют эластичность и снижают проницаемость кровеносных сосудов. При их недостатке снижается иммунитет и угнетается репродуктивная функция.
Около 50 % вклада жиров в общую калорийность рациона, приходится на так называемые видимые жиры и масла (сливочное и растительное масла, маргарины, мясной и куриный жиры, сало и др.), а еще половина – на так называемые скрытые, замаскированные жиры, присутствующие во многих продуктах питания (мясопродукты, молочные продукты, кондитерские изделия и др.). Высокое их количество содержится в колбасно-сосисочных изделиях, даже в тех, где на срезе не просматривается наличие шпика (большинство продуктов этой группы содержит около 50 % животного жира).