11.2. Питание

Живой организм нуждается в периодическом поступлении веществ из желудочно—кишечного тракта. Примитивные организмы способны сами синтезировать многие необходимые им вещества, но в ходе эволюции эта способность все более утрачивалась. Поэтому человек и высшие животные не могут длительно обходиться без поступления с пищей более чем 50 субстанций, объединяемых в следующие группы: вода, минеральные вещества, углеводы, липиды, белки, витамины и пищевые волокна (компоненты перечислены в порядке убывания их значимости для поддержания жизни, т. е. в примерном соответствии со сроками гибели организма млекопитающего при отсутствии их в пище).

11.2.1. Потребность в пище и рациональное питание

В развитых странах все пищевые компоненты доступны населению, и проблема заключается лишь в пропаганде и организации рационального, или сбалансированного, питания. В более бедных странах встречаются различные формы алиментарной недостаточности — общей или по отдельным компонентам.

Недостаточность поступления любого из веществ обусловливается не только сниженным содержанием или отсутствием его в пище, но также и нарушением его переваривания и всасывания в желудочно—кишечном тракте или повышенным расходованием в организме, например, при беременности, высокой физической активности, развитии злокачественной опухоли или просто при бурном росте.

11.2.2. Потребность в воде

Вода— самый необходимый из компонентов питания. При достаточном потреблении воды человек может прожить без пищи около 2 мес, без воды — примерно 5—7 сут. В сутки человек потребляет около 2,5 л воды. В процессе метаболизма к этому добавляется еще 300 мл так называемой метаболической воды (образующейся прежде всего в процессе окисления липидов и, в меньшей степени, углеводов). Вода составляет от 1/2 до 2/3 массы тела человека.

В жировой ткани воды очень мало (10%), поэтому содержание воды в организме находится в обратной зависимости от количества жировой клетчатки: у худых людей на долю воды приходится до 75% общей массы тела, у страдающих ожирением — от 45%.

Вода — главный (по массе) компонент всех сред организма, универсальный переносчик питательных веществ, кислорода, тепла, метаболитов и гормонов. В сутки человек теряет с мочой 1,8 л воды, испарением через кожу (перспирация) — 0,6 л, дыханием — 0,3 л и с калом — 0,1 л. В условиях повышенного потоотделения потребление и выведение воды могут многократно возрастать. Даже при полном отсутствии питьевой воды ежедневно примерно 150 мл ее расходуется на образование мочи, что спасает организм от развития уремии (от греч. uron — моча и haima — кровь) — накопления в крови продуктов обмена (главным образом — белкового).

11.2.3. Потребность в минеральных веществах

Минеральные вещества, необходимые организму человека, подразделяют на макроэлементы (суточная потребность более 100 мг) и микроэлементы (суточная потребность менее 100 мг). К макроэлементам относят:

— натрий (Na⁺) — главный катион внеклеточной жидкости, регулирующий осмотическое давление и кислотно—основное равновесие, участвующий в процессах транспорта через клеточные мембраны и возбуждения;

— калий (К⁺ — главный катион внутриклеточной жидкости, определяющий возбудимость клеточных мембран;

— кальций (Са²⁺), также регулирующий возбудимость нервных и мышечных клеток, участвующий в процессах свертывания крови и входящий в состав костей и зубов;

— хлор (Сl^—), участвующий в поддержании осмотического давления и входящий в состав желудочного сока (соляная кислота, НCL);

— магний (Mg²⁺) — кофактор ферментов, компонент костей и зубов, в виде комплекса участвует во внутриклеточных реакциях АТФ;

— фосфор (Р), благодаря которому образуется макроэргическая связь в молекуле АТФ; с участием фосфора осуществляются реакции фосфорилирования, синтез нуклеиновых кислот, создание костей и зубов.

К микроэлементам относят:

— железо (Fe²⁺), входящее в состав гемоглобина и цитохромов, главный переносчик кислорода в крови человека;

— медь (Си⁺ и Сu²⁺), входящую в состав оксидаз, например, цитохром—с—оксидазы, а в гемолимфе ракообразных и моллюсков в составе гемоцианина выполняющую роль переносчика кислорода;

— йод (I^—) — компонент гормонов щитовидной железы — трийодтиронина и тетрайодтиронина (тироксина);

— хром (Cr^2—) — компонент фактора толерантности к глюкозе

— марганец (Мn²⁺), молибден (Мо), селен (Se^2—) и цинк (Zn²⁺) — кофакторы различных ферментов;

— фтор (F^—), увеличивающий твердость костей и зубов и предотвращающий развитие кариеса.