Гигиенические требования к рациональному питанию населения

Рациональное питание - это питание, которое удовлетворяет энерге­тическим, пластическим и другим потребностям организма и обеспечивает при этом необходимый уровень обмена веществ.

В результате всестороннего изучения влияния питания на здоровье и процессов превращения питательных веществ в организме человека разра­ботаны принципиальные положения:

1. закон количественной (энергетической) адекватности питания;

2. закон качественной адекватности питания;

3. концепция сбалансированного питания;

4. учение о режиме питания;

5. учение о пищевых отравлениях и их профилактике.

Требования к рациональному питанию:

1. рациональное питание должно быть полноценным:

а) соответствовать энергетическим затратам организма, т.е. чело­век должен получать с пищей столько энергии, сколько потратил ее за определенный отрезок времени (сутки).

б) каждый человек должен получать в день достаточное количество белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных веществ. Достаточное, т.е. столько, сколько требуется именно для него, в зависимости от его пола, веса, роста, возраста, физиологического состояния, состояния здоровья, от рода его трудовой деятельности, количества выполняемой физической нагрузки, климатического района в котором проживает данный человек (факторы, определяющие потребность организма в питательных ве­ществах).

в) питание должно быть сбалансированным. Концепция сбалансирован­ного питания основана на законах количественной и качественной адек­ватности питания. Согласно концепции сбалансированного питания, обес­печение нормальной жизнедеятельности человека за счет алиментарного фактора происходит лишь при строгом соблюдении определенных соотноше­ний между многочисленными качественными компонентами пищевого рациона, который вместе с тем соответствует потребности организма в энергии. Одним из критериев сбалансированности рационов питания является соот­ношение в рационе основных, питательных веществ - белков, жиров и угле­водов. В соответствии с концепцией сбалансированного питания их соот­ношение считается оптимальным для средней полосы России, если в суточном рационе на каждый грамм белков приходится 1,2 г жиров и 4,6 г углеводов (1: 1,2:4,6) .

При этом за счет белков обеспечивается 11-12% энергосодержания суточного рациона, а за счет жиров и углеводов - 30 и 58-59 % соот­ветственно. Сбалансированность между белками, жирами, углеводами по энергетической ценности (калорийности) составляет: 1: 2,7: 4,6.

Существуют также обобщенные критерии, позволяющие оценить сбалан­сированность состава отдельных групп питательных веществ с учетом, прежде всего незаменимых факторов питания. Применительно к белковому компоненту рациона таким критерием является соотношение в нем белков животного и растительного происхождения (в среднем для взрослого чело­века 55% белков животного происхождения и 45% растительных белков), а также соотношение между аминокислотами (см. значение белка в питании здорового человека). В суточном рационе питания также должно быть вы­держано правильное соотношение между жирами растительного происхожде­ния (40 - 30%) и животными жирами (60-70%). Необходимо поддерживаться и оптимального соотношения в суточном рационе жирных кислот: 10% поли­ненасыщенных, 30% насыщенных и 60% мононенасыщенных.

По минеральным веществам наиболее полно изучено взаимодействие кальция, фосфора и магния. Соотношение между ними в пищевом рационе при адекватном питании должно составлять: 1: 1,5: 0,7.

2. питание должно быть разнообразным. Разнообразная пища дает ор­ганизму возможность отобрать необходимые для жизнедеятельности биоло­гически активные вещества.

3. режим питания. Режим питания - это правильное распределение пищи в течение дня по времени, калорийности и объему (кратность приема пи­щи и интервалов между ними). При соблюдении времени приема пищи у человека вырабатывается реф­лекс "запального" пищеварительного сока, что способствует лучшему пи­щеварению и усвоению пищи. Правильное распределение пищи в течение дня по объему и энергетической ценности создает равномерную нагрузку на пищеварительный аппарат и обеспечивает потребности организма в необхо­димой энергии.

Режим питания определяют следующие показатели: кратность приемов пищи, время (часы) приема пищи, интервалы между приемами пищи, распределение калорийности между приемами пищи. Наиболее рациональным для людей среднего возраста считается четырехразовое питание; для пожилых людей пятиразовое питание с промежутками между приемами пищи не более 4 - 5 часов. Обязательным является 4-х кратный режим питания для: детей, больных, кормящих матерей, лиц, занимающихся тяжелым физическим трудом. Менее рационально трехразовое питание, при котором увеличивается объем перерабатываемой пищи, что осложняет деятельность пищеваритель­ного аппарата.

4. питание должно быть доброкачественным (профилактика пищевых отравлений).

5. для лучшего усвоения пищи человеком должны быть созданы опти­мальные условия, т.е. пища должна иметь приятные органолептические по­казатели, должна быть определенного объема и температуры, красиво оформленной, возбуждающей аппетит.

НОРМЫ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОТРЕБНОСТЕЙ В ПИЩЕВЫХ ВЕЩЕСТВАХ

И ЭНЕРГИИ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ГРУПП НАСЕЛЕНИЯ

При оценке фактического питания различных контингентов населения необходимо руководствоваться государственным нормативным документом: "Нормы физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии для различных групп населения", который был разработан институтом питания РАМН и утвержден Министерством здравоохранения в 1991 году (табл. 2,3,4).

Согласно действующим Нормам определено 5 трудовых групп для муж­чин и 4 для женщин. Каждая из групп дифференцирована на три возрастные категории: 18-29, 30-39 и 40-59 лет (табл.1,2). Каждой трудовой груп­пе соответствует определенный физиологический

																	Таблица 1
СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В ВЕЩЕСТВАХ И ЭНЕРГИИ МУЖЧИН ТРУДОСПОСОБНОГО, ПРЕСТАРЕЛОГО, СТАРЧЕСКОГО ВОЗРАСТА
Возраст	Энергия- гия (ккал)		Белки (г)			Жиры	Угле-	Минеральные вещества (мг)					Витамины
			Всего		В т. ч.	(г)	воды	Каль-	Фос-	Маг-	Желе-	Цинк	Йод	С,	В1,	В2,	В6,	А,
					животн.		(г)	ций	фор	ний	зо			мг	мг	мг	мг	мкг
																		рет.экв.
18-29	2450		72		40	81	358	800	1200	400	10	15	0,2	70	1,2	1,5	2	1000
30-39	2300		68		37	77	335
40-59	2100		65		36	70	303
18-29	2800		80		44	93	411	800	1200	400	10	15	0,2	70	1,4	1,7	2	1000
30-39	2650		77		42	88	387
40-59	2500		72		40	83	366
18-29	3300		94		52	110	484	800	1200	400	10	15	0,2	80	1,6	2	2	1000
30-39	3150		89		49	105	462
40-59	2950		84		46	98	432
18-29	3850		108		59	128	566	800	1200	400	10	15	0,2	80	1,9	2,2	2	1000
30-39	3600		102		56	120	528
40-59	3400		96		53	113	499
18-29	4200		117		64	154	586	800	1200	400	10	15	0,2	100	2,1	2,4	2	1000
30-39	3950		11		61	144	550
40-59	3750		104		57	137	524
60-74	2300		68		37	77	335	1000	1200	400	10	15	0,2	80	1,4	1,6	2,2	1000
75+	1950		61		33	65	280	1000	1200	400	10	15	0,2	80	1,2	1,4	2,2	1000

Таблица 2
СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В ВЕЩЕСТВАХ И ЭНЕРГИИ ЖЕНЩИН
Группа	КФА	Возраст	Энер-	Белки (г)		Жиры	Угле-	Минеральные вещества (мг)						Витамины
			гия	Всего	В т. ч.	(г)	воды	Каль-	Фос-	Маг-	Желе-	Цинк	Йод	С,	В1,	В2,	В6,	А,
			(ккал)		животн.		(г)	ций	фор	ний	зо			мг	мг	мг	мг	мкг
																		рет.экв.
Женщины
I	1,4	18-29	2000	61	34	67	289	800	1200	400	18	15	0,2	70	1,1	1,3	1,8	800
		30-39	1900	59	33	63	274
		40-59	1800	58	32	60	257
II	1,6	18-29	2200	66	36	73	318	800	1200	400	18	15	0,2	70	1,1	1,3	1,8	800
		30-39	2150	65	36	72	311
		40-59	2100	63	35	70	305
III	1,9	18-29	2600	76	42	87	378	800	1200	400	18	15	0,2	80	1,3	1,5	1,8	1000
		30-39	2550	74	41	85	372
		40-59	2500	72	40	83	366
IV	2,2	18-29	3050	87	48	102	462	800	1200	400	18	15	0,2	80	1,5	1,8	1,8	1000
		30-39	2950	84	46	98	432
		40-59	2850	82	45	95	417
Женщины		60-74	1975	61	33	66	284	1000	1200	400	10	15	0,2	80	1,3	1,5	2	800
		75+									10	15	0,2	80	1,1	1,3	2	800
Дополнительно к норме, соответствующей физической активности и возрасту
Беременные			350	30	20	12	30	300	450	50	20	5	0	20	0,4	0,3	0,3	200
Кормящие (1-6 мес)			500	40	26	15	40	400	600	50	15	10	0,1	40	0,6	0,5	0,5	400
Кормящие (7-12 мес)			450	30	20	15	30	400	600	50	15	10	0,1	40	0,6	0,5	0,5	400
* Для женщин старше 50 лет во всех группах кальций - 1000мг.сут.

критерий - коэффициент физической активности (КФА), рекомендованный Всемирной Организацией Здравоохранения. Причем величина КФА в каждой трудовой группе одинако­ва как для мужчин, так и для женщин, т.к. при расчете величины КФА ис­пользовалась масса тела мужчин, равная 70 кг, а для женщин - 60 кг.

I группа - работники преимущественно умственного труда, очень легкая физическая активность, КФА - 1,4: научные работники, студенты гуманитарных специальностей, операторы ЭВМ, педагоги, медработники,

секретари и т.д.

II группа – работающие с легким физическим трудом, легкая физическая активность, КФА - 1,6: медсестры, санитарки, работники связи, сферы обслуживания, продавцы промтоваров, водители транспорта и т.д.

III группа – работающие со средней степенью тяжести, средняя физическая активность, КФА - 1,9: врачи-хирурги, продавцы продтоваров, слесари, водители экскаваторов, бульдозеров, автобусов, работники общественного питания и т.д.

IV группа - работники тяжелого физического труда, высокая физи­ческая активность, КФА - 2,2: строительные рабочие, сельхозрабочие, механизаторы, доярки, овощеводы и др.

V группа - работники особо тяжелого физического труда, очень вы­сокая физическая активность, КФА - 2,5: механизаторы и сельхозрабочие в посевной и уборочный периоды, горнорабочие, оленеводы и др.

Фактор физической активности менее 1,28 величины основного обмена является минимальным - т.е. 10 ч в день человек спит или отдыхает лежа и 14 занимается лег­кой работой и отдыхает в положении сидя. Этот уровень энерготрат срав­ним с тем, который рекомендуется при сердечно-сосудистых заболеваниях (строгий постельный режим в условиях стационара).

Потребности в энергии, а также в белках, жирах и углеводах у лиц старше 59 лет дифференцированы по двум возрастным категориям: 60-74 и 75 лет и старше (табл.1,2). Дополнительно предусмотрены нормативы для беременных и кормящих матерей с дифференциацией возраста младенцев (1-6 месяцев и 7-12 месяцев) (табл.2). Физиологические нормы для этих групп выражены как необходимая добавка к норме соответствующей физи­ческой активности к возрасту. Детское население и подростки разделены на 11 возрастных категорий (табл.3). Введен дифференцированный подход при определении энергетических потребностей для учащихся СПТУ различ­ного профиля. По среднесуточному расходу энергии в процессе обучения имеются три категории СПТУ: 1 категория - 2650 ккал/день, II категория

- 3050 ккал/день и III категория - 3350 ккал/день. В связи с таким де­лением для подростков, обучающихся в системе профессионально-техничес­кого образования и работающих на производстве, предусматривается до­полнительное потребление энергии (по отношению к нормам для школьни­ков) и пищевых веществ в размере 10-15% для девушек, осваивающих спе­циальности, отнесенные ко II категории СПТУ и юношей к III категории. Средний расход энергии в период практического освоения трудовых навы­ков может быть определен равным 1,7 величины основного обмена x 18 ча­сов + энерготраты соответствующей профессии x 6 часов.

В "Нормах" нашли отражение результаты исследований последних лет по уточнению потребностей в витаминах и минеральных элементах, в част­ности, определены потребности в йоде и цинке. Для ряда микроэлементов еще не представляется возможным дать рекомендуемые уровни потребнос­тей, но имеется достаточно оснований определить их безопасные уровни потребления (табл.4).

В нормах физиологических потребностей в пищевых веществах и энер­гии для различных групп населения от 1991 года внесены изменения в ве­личины потребностей в зависимости от климата. Из всех климатических зон выделены районы Севера, потребности в энергии населения которых превышают на 10-15% потребности жителей других климатических зон. Для

Таблица 3
СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В ПИЩЕВЫХ ВЕЩЕСТВАХ И ЭНЕРГИИ ГРУПП ДЕТСКОГО НАСЕЛЕНИЯ.
Возраст, пол	Энер- гия (ккал)	Белки (г)		Жиры (г)	Угле- воды (г)	Минеральные вещества (мг)						Витамины
		Всего	В т. ч. животн.			Каль- ций	Фос- фор	Маг- ний	Желе- зо	Цинк	Йод	С, мг	В1, мг	В2, мг	В6, мг	А, мкг рет.экв.	Е, мг ток.экв	Д, мкг
0-3 мес	115	2,2	2,2	6,5(0,7)	13	400	300	55	4	3	0	30	0,3	0,4	0,4	400	3	10
4-6 мес	115	2,6	2,5	6,0(0,7)	13	500	400	60	7	3	0	35	0,4		0,5	0,5	3	10
7-12 мес	110	2,9	2,3	5,5(0,7)	13	600	500	70	10	4	0,1	40	0,5	0,6	0,6	400	4	10
1-3 года	1540	53	37	53	212	800	800	150	10	5	0,1	45	0,8	0,9	0,9	450	5	10
4-6 лет	1970	68	44	68	272	900	1350	200	10	8	0,1	50	0,9	1	1,3	500	7	2,5
6 (школ)	2000	69	45	67	285	1000	1500	250	12	10	0,1	60	1	1,2	1,3	500	10	2,5
7-10 лет	2350	77	46	79	335	1100	1650	250	12	10	0,1	60	1,2	1,4	1,6	700	10	2,5
11-13 лет мальчики	2750	90	54	92	390	1200	1800	300	15	15	0,1	70	1,4	1,7	1,8	1000	12	2,5
11-13 лет девочки	2500	82	49	84	355	1200	1800	300	18	12	0,1	70	1,3	1,5	1,6	800	10	2,5
14-17 лет юноши	3000	98	59	100	425	1200	1800	300	15	15	0,1	70	1,5	1,8	2	1000	15	2,5
14-17 лет девушки	2600	90	54	90	360	1200	1800	300	18	12	0,1	70	1,3	1,5	1,6	800	12	2,5
* Потребности детей первого года жизни в энергии, белке, жире, углеводах даны в расчете г/кг массы тела. ** Величины потребности в белке даны для вскармливания детей материнским молоком или заменителем женского молока с биологической ценностью (БЦ) белкового компонента более 80%; при вскармливании молочными продуктами с БЦ менее 80%, указанные величины необходимо увеличить на 20-25%.

населения Севера рекомендуется также изменения в соотношении основных пищевых веществах (в % к калорийности рациона): белок - 15%, жир - 35% и углеводы - 50%.

ТАБЛИЦА 4

БЕЗОПАСНЫЕ УРОВНИ ПОТРЕБЛЕНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ
Группы населения	Возраст	Микроэлементы
		Медь мг	Марганец мг	Фтор мг	Хром мкг	Молибден мкг
Дети	0-5 мес	0,4 - 0,6	0,3-0,6	0,1-0,5	14-40	15-30
	6мес-1год	0,6-0,7	0,6-1,0	0,2-1,0	20-60	20-40
	1-3 года	0,7-1,0	1,0-1,5	0,5-1,5	20-80	25-50
	4-6 лет	1,0-1,5	1,5-2,0	1,0-2,5	30-120	30-75
	7-10 лет	1,0-2,0	2,0-3,0	1,5-2,5	50-200	50-150
	11 и старше	1,5-2,5	2,0-5,0	1,5-2,5	50-200	75-250
Взрослые		1,5-3,0	2,0-5,0	1,5-4,0	50-200	75-250

В качестве сравнения в приложениях 1,2,3 приведена суточная пот­ребность в энергии и безопасный уровень потребления белка, рекомендо­ванные совещанием экспертов ФАО/ВОЗ/УООН (прил.1,2,3).

В документе определены также требования к режиму питания (табл. 5).

ТАБЛИЦА 5

РЕЖИМ ПИТАНИЯ.
Прием	Часы приема	Трехразовое	4 -разовое питание, %		5-разовое питание
пищи	пищи	питание, %	I вариант	II вариант	для пожилых, %
1 - й завтрак	7 - 7,30	30	25	25	20
2 - й завтрак	11 - 12	-	10	-	10
Обед	14 - 14,30	45	40	40	35
Полдник	16 - 16,30	-	-	10	10
Ужин	19 - 19,30	25	25	25	25

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ПОЛНОЦЕННОСТЬ ПИТАНИЯ

Обмен веществ в организме тесно связан с обменом энергии. Основ­ным источником энергии в организме является окисление пищевых веществ: углеводов, жиров, белков. Универсальным носителем энергии в организме является АТФ. В международной системе единиц (СИ) единицей энергии принят джоуль (ДЖ). Однако в медицинской практике широко используется и оценка энергии в калориях и килокалориях (1ккал = 4,19 кДж).

Энергетический баланс организма рассчитывается из соотношения между количеством поступившей в организм энергии и количеством энергии, расходуемым в процессе жизнедеятельности.

Энергетическое равновесие - расход энергии соответствует ее поступлению.

Длительный дисбаланс между поступлением энергии в организм и энерготратами человека вызывает изменение массы тела и способствует развитию неблагоприятных сдвигов в состоянии здоровья.

Отрицательный энергетический баланс. По данным ФАО/ВОЗ (Женева,1987г.), половина населения Земли находится в состоянии острого или хронического голода­ния, более 15 млн. человек ежегодно умирает от недоедания. Первона­чальный дисбаланс энергии покрывается за счет гликогена. Однако этот резерв незначителен и может обеспечить энергетические потребности ор­ганизма при полном голодании только в пределах одних суток в условиях покоя. Расход углеводов приводит к возникновению гипогликемии и к дальнейшей мобилизации энергетических и структурных ресурсов организ­ма. Активируется липолиз. Энергетические резервы в жировой ткани велики и при среднем содержании жира в теле 15-20% от массы тела составляют около 90-120 тыс.ккал. Так, как мобилизовано, может быть до 95% жира, тогда даже при полном голодании существование организма в состоянии относительного покоя будет обеспечено в течение 60 - 80 дней. Одновре­менно с усилением липолиза активизируются процессы глюконеогенеза, направленные на поддержание должной концентрации глюкозы в крови. Для синтеза глюкозы используются аминокислоты, которые освобождаются при разрушении структуры других тканей. Возникает белковая недостаточ­ность, а вместе с тем наблюдаются и значительные потери соли и воды.

Положительный энергетический баланс. Избыточное питание неизбежно вызывает отложение жира, за счет чего масса тела может повышаться до весьма больших величин на фоне различных морфофункциональных изменений в организме.

Расчеты потребностей в энергии должны дать величины, необходимые для поддержания желательной массы тела и обеспечения оптимального уровня физической и социальной активности и, следовательно, здоровья в широком смысле.

Потребность человека в энергии определяется:

- массой тела, полом;

- возрастом (величина основного обмена зависит от количества ме­таболически активных тканей, которые, в свою очередь, изменяются с возрастом). Тощая масса тела у детей имеет пропорционально больше мета­болически активных органов, чем у взрослых);

- физиологическим состоянием (беременность, лактация у женщин), состоянием здоровья (заболевания инфекционного и неинфекционного про­исхождения), генетическими особенностями;

- уровнем физической активности или образом жизни;

- климатическими условиями (например: проживание человека в усло­виях высокогорья).

Суммарные суточные энерготраты человека включают:

энергию, которую человек расходует в состоянии физического и эмоционального покоя, натощак и в термически комфортных условиях после сна (величина основного обмена - ВОО). Величина основного обмена дос­таточно хорошо коррелирует с величиной тощей массы тела человека, в основном с массой мышц, печени, кишечника и мозга. По многочисленным данным, ВОО у индивидуумов одного пола, возраста и массы тела могут различаться на 30%. Именно поэтому, когда речь идет о конкретном чело­веке, необходимы прямые инструментальные исследования ВОО или исследо­вания жировой и активной массы тела (сумма мышечной ткани, мозга, пе­чени и т.д.). Ориентировочно ВОО можно вычислить по формулам (табл.6), номограммам.

Таблица 6

УРАВНЕНИЯ ДЛЯ РАСЧЕТА ВЕЛИЧИНЫ ОСНОВНОГО ОБМЕНА
(на основе массы тела и роста) на основе массы
Мужчины 10-18 лет : 16,6 МТ +77 Р +572; 17,5 МТ + 651
18-30 лет: 15,4 МТ - 27 Р +717; 15,3 МТ +679
30-60 лет: 11,3 МТ +16 Р + 901; 11,6 МТ + 879
>60 лет: 8,8 МТ + 1128 Р -1071 1365 МТ +487
Женщины 10-18 лет: 7,4 МТ +482Р +217;
18-30 лет: 13,3 МТ + 334 Р +35;
30-60 лет: 8,7 МТ -25 Р +865;
>60 лет: 9,2 МТ + 637 Р -302

В практической деятельности также можно пользоваться таб­лицей основного обмена взрослого населения в зависимости от массы те­ла, возраста и пола разработанной Институтом питания АМН и утвержден­ной Главным Государственным санитарным врачом СССР 8.05.1991 г. (табл.7).

								Таблица 7
ТАБЛИЦА РАСЧЕТА ЭНЕРГОТРАТ ВЗРОСЛОГО НАСЕЛЕНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ МАССЫ ТЕЛА, ВОЗРАСТА И ФИЗИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ
мужчины (основной обмен)					женщины (основной обмен)
Масса	18 - 29	30 - 39	40 - 59	60 - 74	Масса	18 - 29	30 - 39	40 - 59	60 - 74
тела, кг	лет	лет	лет	лет	тела, кг	лет	лет	лет	лет
50	1450	1370	1280	1180	40	1080	1050	1020	960
55	1520	1430	1350	1240	45	1150	1120	1080	1030
60	1590	1500	1410	1300	50	1230	1190	1160	1100
65	1670	1570	1480	1360	55	1300	1260	1220	1160
70	1750	1650	1550	1430	60	1380	1340	1300	1230
75	1830	1720	1620	1500	65	1450	1410	1370	1290
80	1920	1810	1700	1570	70	1530	1490	1440	1360
85	2010	1900	1780	1640	75	1600	1550	1510	1430
90	2110	1990	1870	1720	80	1680	1630	1580	1500

Для расчета суточных энерготрат, необходимо умножить соответствующую возрасту и массе тела величину основного обмена на коэффициент физической активности (КФА) группы населения (см. "Нормы физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии для различных групп населения").

2. энерготраты на усвоение пищи (пищевой термогенез или специфи­ческое динамическое действие пищи). Интенсивность метаболизма у чело­века повышается после приема пищи, отражая количество и химический состав пищи. Этот подъем энерготрат достигает максимума примерно через 1-3 ч после приема пищи, затем в течение 4 -9 ч исчезает. Данный эффект связан с работой гладкой мускулатуры кишечника и стимуляцией ак­тивности клеток ЖКТ, секретирующих соляную кислоту и ферменты, активацией обменных процессов в печени (синтетическая функция) и расходами на транспорт переваренных пищевых веществ через стенку тонкой кишки и усиленное локальное кровообращение. По отношению к суммарным энергот­ратам, термогенный эффект при приеме смешанной пищи относительно мал и составляет 5 - 15% от ВОО (наибольшее повышение расхода энергии вызы­вает потребление белков).

3. энергию, расходуемую на физическую и умственную активность, в зависимости от профессии и образа жизни. Эту энергию относят к регули­руемым тратам энергии.

Основной обмен и специфически-динамическое действие пищевых ве­ществ (СДД) относят к нерегулируемым тратам энергии, т.е. таким тра­там, которые не зависят от воли человека.

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ЭНЕРГИИ

-метод прямой калориметрии;

-метод непрямой калориметрии (изучение газообмена по Дугла­су-Холдену и Шатерникову-Молчановой);

- расчетные методы (менее точные);

- метод алиментарной энергометрии.

1. Метод прямой калориметрии основан на непосредственном учете всей теплопродукции организма при любых энергозатратах. Испытуемого помещают в калориметрическую камеру и по разнице температур воды во входящих и выходящих трубах камеры измеряют коли­чество тепла, которое выделил данный человек. Метод является наиболее точным, но сложность устройства камер и невозможность проводить в них многие опыты ограничивают круг его применения.

Более простым и более современным для определения всей теплопродукции организма является определение энергетического обмена при помощи экспресс-метода, использующего тепловизионную технику для мгновенного учета теплоотдачи со всей поверхности тела человека. При этом поля температур кожного покрова обследуемого измеряют в двух положениях - при нахождении обследуемого лицом и в положении спиной к тепловизору. Предварительно обследуемый в течение 15 мин нахо­дится без одежды в помещении с окружающей температурой 25⁰ С. Продолжительность измерения - не более 30с. Далее проводится компьютерная обработка.

2. Непрямая калориметрия основана на измерении количества потреб­ляемого организмом кислорода и выделенного углекислого газа с последу­ющим расчетом энергозатрат с использованием данных о величинах дыха­тельного коэффициента (ДК). Под ДК понимают отношение объема выделен­ного СО₂ к объему поглощенного О₂. Поскольку в организме все питатель­ные вещества одновременно подвергаются окислению, то, определив вели­чину ДК, можно условно судить о преимущественном окислении в организме белков, жиров или углеводов. При полном окислении 1 г белка и 1 г уг­леводов выделяется по 4 ккал, 1 г жира - 9 ккал. Тепло, выделенное при окислении пищевых веществ, носит название калорического коэффициента (КК). При помощи КК и количества пищевых веществ можно расчитать, ка­кое количество энергии организм получил за сутки.

3. Из расчетных методов наиболее широко распространен хрономет­ражный метод, при котором точно учитывается время, затрачиваемое на выполнение той или иной работы. Предварительно для вычисления суточного расхода энергии необходимо определить путем хронометража, сколько времени тратит человек на все виды своей деятельности в течение суток, включая прием пищи, отдых, сон, и найденные величины умножить на энергетические траты при соответствующих видах работы. Энергостоимость различных видов дея­тельности не определяется, а используются уже рассчитанные данные, имеющиеся в специальных таблицах, составленных на основе обобщения результатов исследований, проведенных методом непрямой калориметрии. Суммируя энергетические траты за отдельные периоды работы и покоя, можно вычислить общий расход энергии за сутки.

Вариантом расчетного метода является способ, предложенный экспер­тами ФАО/ВОЗ (1987). В этом случае энергостоимость каждого вида дея­тельности оценивается с помощью коэффициента пересчета по отношению к величине основного обмена (табл.8). Затем определяется КФА с учетом всего суточного бюджета времени (табл.9). Далее для определения пот­ребности человека в энергии усредненный коэффициент физической активности данной профессиональной группы умножают на ВОО, рассчитанную по таблице, прогнозируемую по уравнениям или измеренную. Пример расчета КФА и потребности в энергии приведен в таблице 9.

Таблица 8

ЭНЕРГОТРАТЫ ВЗРОСЛОГО ЧЕЛОВЕКА ПРИ РАЗЛИЧНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ПО ОТНОШЕНИЮ К ВЕЛИЧИНЕ ОСНОВНОГО ОБМЕНА ("Нормы физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии для различных групп населения, 1991г.").

| Вид деятельности | Коэффициент пересчета ВОО

| | мужчины женщины

Сон Положение лежа Отдых сидя Положение стоя Туалет Ходьба - по дому - медленная - в обычном темпе - с грузом 10 кг Прием пищи Езда в транспорте Чтение литературы Работа на занятии Перерыв между занятиями Хозяйственные работы по дому

1.0 1.2 1.2 1.4 1.8 2.5 2.8 3.2 3.5 1.5 1.7 1.6 1.9 2.8 3.3

1.0 1.2 1.2 1.4 1.8 2.4 3.0 3.4 4.0 1.7 1.5 1.6 1.8 2.5 3.3

Таблица 9

Расчет КФА и потребности в энергии у мужчин со средней физической активностью (III профессиональная группа) ( на примере водителей городского транспорта), возраст 40 лет, масса тела 70 кг, ВОО = 65 ккал/час.

("Нормы физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии для различных групп населения, 1991г.").

	Суточные энерготраты (КФА x ВОО)	часы	ккал
Сон и отдых в постели Профессиональная актив­ность Самостоятельная актив­ность: -социально-желательная активность и активные формы отдыха (дорога на работу и домой, работа по хозяйству, активный отдых) - оставшиеся виды физической активности и пассивный отдых в свободное время	1,00 x 65 x 8 = 520 3,23 x 65 x 6 = 1260 3,00 x 65 x 2 = 390 1,50 x 65 x 8 = 780
Всего	Сумма КФА x 24 часа ----------------------------- x ВОО = ккал/день 4 1,90 х 24 x 65 = 2950 ккал/день

4. Метод алиментарной энергометрии основан на существующей зави­симости между энерготратами, количеством фактически потребляемой пищи и массой тела. Определение энерготрат слагается из ежедневного наблю­дения за динамикой массы тела в контролируемой группе в течение 7-10 дней, и ежедневного, точного учета энергетической ценности съеденной пи­щи. При стабильности массы тела средняя величина энергосодержания пот­ребленной пищи является средней величиной энерготрат за период иссле­дования.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Определение понятия «рациональное питание». Требования к рациональному питанию человека?

2. Факторы, определяющие потребность организма в питательных веществах и энергии?

3. Сбалансированность пищевого рациона по содержанию основных пищевых веществ? Сбалансированность основных питательных веществ по калорийности?

4. Какие показатели входят в понятие «режим питания»?

5. На какие профессиональные группы разделено все взрослое трудоспособное население (нормативный документ "Нормы физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии для различных групп населения, 1991г.")? Величины КФА, рекомендованные для каждой трудовой группы?

6. Укажите, какие признаки учитываются внутри каждой профессиональной группы в нормативном документе?

7. Исходя из чего, рассчитывается энергетический баланс организма? Что подразумевают под энергетическим равновесием, отрицательным и положительным энергетическим балансом?

8. Из каких трех основных компонентов слагаются суточные энерготраты? Что относят к нерегулируемым и регулируемым тратам энергии?

9. Методы определения энергетической потребности людей?

ЗНАЧЕНИЕ БЕЛКА В ПИТАНИИ ЗДОРОВОГО ЧЕЛОВЕКА

Белки - это сложные высокомолекулярные соединения, мономерами ко­торых служат альфа - аминокислоты.

Организм человека практически лишен резервов белка И, несмотря на то, что заменимые аминокислоты могут и синтезируются в организме из альфа-кетокислот (продукт углеводного обмена) в процессе реакций трансаминирования, все же практически единственным источником пополнения фонда аминокислот и обеспече­ния равновесия процессов синтеза и распада белка в организме служат пищевые белки, являющиеся незаменимыми компонентами пищевого рациона.

Основные функции белков в организме:

1. Пластическая. Белки составляют около 15-20% сырой массы раз­личных тканей (липиды и углеводы - лишь 1-5%) и являются важным строительным материалом клетки, ее органоидов и межклеточного вещест­ва. Белки наряду с фосфолипидами образуют остов всех биологических мембран, играющих важную роль в построении клеток и их функционирова­нии.

1.1. Каталитическая. Белки являются основным компонентом всех из­вестных в настоящее время ферментов. При этом простые ферменты предс­тавляют собой чисто белковые соединения. В построении сложных фермен­тов наряду с молекулой белка участвуют и низкомолекулярные соединения (коферменты). Ферментам принадлежит решающая роль в ассимиляции пище­вых веществ организмом человека и в регуляции всех внутриклеточных об­менных процессов.

1.2. Регуляторная. Часть гормонов по своей природе является белками или полипептидами. К их числу принадлежат, например: инсулин, гормоны гипофиза (адренокортикотропный гормон, соматотропный, тиреот­ропный и др.), паратиреоидный гормон и др.

1.3. Функция специфичности. Чрезвычайное разнообразие и уникаль­ность отдельных белков обеспечивают тканевую индивидуальность и видо­вую специфичность, лежащую в основе проявлений иммунитета и аллергии. В ответ на поступление в организм чужеродных для него белков - антиге­нов - в иммунокомпетентных органах и клетках происходит активный син­тез антител, представляющих собой особый вид глобулинов (иммуноглобу­лины). Специфическое взаимодействие антигена с соответствующими анти­телами составляет основу иммунных реакций, обеспечивающих защиту организма от чужеродных агентов.

1.4. Транспортная. Белки участвуют в транспорте кровью кислорода (Hb), липидов (липопротеиды), углеводов (гликопротеиды), некоторых ви­таминов, гормонов, лекарственных веществ и др. Вместе с тем специфи­ческие белки-переносчики обеспечивают транспорт различных минеральных солей и витаминов через мембраны клеток и субклеточных структур.

1.5. Опорная. Опорную функцию выполняют в организме структурные белки, так называемые протеиноиды, которые являются фибриллярными бел­ками главным образом животного происхождения. Они нерастворимы в воде и весьма устойчивы к перевариванию пищеварительными ферментами. К ним относятся: кератины (белки волос, ногтей, эпидермиса), эластин (белок связок, соединительной ткани сосудов и мышц), коллаген (белок костной, хрящевой, рыхлой и плотной соединительных тканей).

2. Энергетическая. При сгорании 1 г. белка в организме выделяется 16.7 кДж (4 ккал) энергии. Использование белков в качестве источника энергии значительно усиливается при голодании, а также при относитель­ном дефиците в рационе углеводов и жиров.

3. Белки обладают заметной способностью к детоксикации некоторых ядовитых веществ в результате связывания их в трудноусваиваемые комплексы.

Суточная потребность в белке:

Потребность человека в белке складывается из двух компонентов:

1) основного количества (так называемый надежный уровень), ниже которого у 95% людей из данной группы населения наступает отрицатель­ный азотистый баланс, при этом невозможны нормальное здоровье и рост. Надежный уровень установлен прямыми исследованиями на людях и выража­ет потребность в так называемом стандартном белке. То есть белке, ко­торый утилизируется организмом для анаболических целей на 100%. Для установления величины надежной потребности в любом другом белке необ­ходимо увеличить этот уровень умножением на коэффициент коррекции, учитывающий относительную биологическую ценность данного белка в срав­нении со стандартным белком.

2) дополнительного количества для обеспечения оптимальности азотистого метаболизма.. Этот компонент крайне трудно поддается экспери­ментальной оценке. В последнее время было установлено, что дополни­тельное количество белка в среднем составляет 50% от уровня надежной потребности.

Эти компоненты обусловлены, эволюционно сложившейся необходимостью удовлетворить синтетические процессы, на минимальном и оптимальном уровнях, незаменимыми аминокислотами:

Сумма этих количеств составляет величину оптимальной потребности человека в белке. Причем потребность организма в белке не является постоянной величиной. На нее влияют многие факторы (см. закон качест­венной адекватности питания). В практической деятельности чаще всего определяют суточную потребность взрослого человека в белках, исходя из соотношения: от 1 до 1,5 грамм белка на 1кг массы тела, для детей в зависимости от возраста различная потребность в белке на кг массы тела (табл.4). Кроме того существенное значение имеют содержание и соотно­шение аминокислот в белках, которые входят в состав пищи, и другие компоненты рациона питания.

Вопрос нормирования белковой части рациона питания является одним из сложнейших в гигиене питания. Нормы белковой потребности, принятые в нашей стране, примерно в 1,5 раза, превышают величины необ­ходимые для сохранения азотистого равновесия (безопасный уровень пот­ребления белка) и отличаются от рекомендованных ФАО/ВОЗ (прил.1,2,3). Фактическое содержание белковых калорий в диетах жителей европейских стран - от 12 до 15%. Тем не менее, по рекомендациям ФАО/ВОЗ безопас­ный уровень потребления белка для взрослых людей находится в пределах 0,88 г/кг в сутки. Кроме того различия в нормативах, связанных с вели­чиной физической активности, признаются не всеми исследователями. Они экспериментально не доказаны и могут рассматриваться в качестве сво­еобразного резерва. Во многих странах имеется явная тенденция к сокра­щению потребления белков животного происхождения.

Белки, содержащиеся в пищевых продуктах, не могут, однако, непос­редственно усваиваться организмом и должны быть предварительно расщеп­лены в желудочно-кишечном тракте до составляющих их аминокислот, из которых организм формирует характерные для него белковые молекулы. Об­разующаяся в кишечнике в результате сочетанного действия протеиназ смесь свободных аминокислот всасывается слизистой оболочкой кишечника и через систему воротной вены поступает вначале в печень, а затем во все другие органы и ткани. Свободные аминокислоты, всосавшиеся в ки­шечнике, а также образовавшиеся в организме в результате расщепления его собственных неиспользованных белков составляют аминокислотный фонд, используемый для различных целей. Если в аминокислотном фонде не хватает хотя бы одной аминокислоты, или нарушена сбалансированность аминокислотного состава рациона, то синтез собственных белков организма нарушается, поэтому рекомендуемые значения потребности в белке зависят не только от его абсолютного количества, но также и от полноценности аминокислотного состава белков пищи. Добиться оптимального ба­ланса различных аминокислот возможно при соблюдении правильного соот­ношения в рационе питания белков животного и растительного происхожде­ния, которое указано в государственном нормативном документе (таблицы 1,2,3). В среднем для взрослого населения животных белков необходимо - 55% от всего количества, по мере старения организма повышается потреб­ность в растительном белке, напротив, в детском возрасте, чем младше ребенок, тем больше ему требуется белка животного происхождения. Так как продукты растительного происхождения являются основным источником аскорбиновой кислоты, которая необходима для усвоения белка (на каждый грамм поступающего белка должен поступить 1 миллиграмм витамина С), то правильное соотношение белков животного и растительного происхождения также помогает достичь наиболее полной утилизации белков. Кроме того, при выполнении этого условия биологическое действие и проявление ана­болических (пластических) свойств животного белка будут наиболее высо­кими и всесторонними.

В настоящее время известно более 80 природных аминокислот, из ко­торых 22 наиболее распространены в пищевых продуктах. Аминокислоты по биологической ценности делят на незаменимые и заменимые. Незаменимых аминокислот восемь - валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, трео­нин, триптофан, фенилаланин. Для детей добавляется гистидин и аргинин, а для новорожденных и грудных детей еще и цистин (так как в этом воз­расте лимитирован переход метионина в цистин в связи с недостаточным образованием фермента цистиназы, поэтому цистин для детей этого воз­расти является лишь частично заменимой аминокислотой). Эти аминокисло­ты в организме не синтезируются и должны обязательно поступать с пищей в определенном соотношении, т.е. сбалансированными. Особенно ценны не­заменимые аминокислоты триптофан, лизин, метионин (так называемая три­ада роста), содержащиеся в основном в продуктах животного происхожде­ния. Соотношения этих аминокислот в пищевом рационе должно состав­лять: 1: 3: 3.

ТРИПТОФАН: фактор роста; участвует в тканевом синтезе (образование сывороточных белков); в образовании гемоглобина; серотонина, обладающего способностью изменять артериальное дав­ление, повышать проницаемость капилляров при воспалении, усиливать процессы возбуждения ЦНС и др.; никотиновой кислоты (в этиологии пеллагры недостаток триптофа­на играет не меньшую роль, чем недостаток никотиновой кислоты).

ЛИЗИН: фактор роста; принимает участие в образовании гемоглобина; в кальцификации

костей.

МЕТИОНИН: фактор роста; является "донатором" лабильных метильных групп, используемых в организме для синтеза холина, являющегося наиболее сильным липотропным средс­твом, предупреждающим ожирение печени; оказывает влияние на обмен жиров и фосфолипидов в печени и та­ким образом играет важную роль в профилактике и лечении атеросклероза; необходим для синтеза пиримидинового основания тиамина; для синтеза адреналина, креатина; метаболизма никотиновой кислоты и гистамина; имеет большое значение для функции надпочечников; участвует в углеводном обмене (недостаток метионина ведет к раз­витию гипергликемии); оказывает антиоксидантное действие (защищает при лучевых поражениях).

Аминокислотный состав разных белков неодинаков и является важней­шей характеристикой каждого белка, а так же критерием его ценности в питании.

Под биологической ценностью белков понимается степень задержки азота пищи в растущем организме или эффективность его утилизации для поддержания азотистого равновесия у взрослых.

Азотистый баланс.

- азотистое равновесие (характерно для здорового взрослого чело­века), при котором количество азота (отражающее количество белка),

поступившего в организм с пищей, равно его количеству, выведенному с мочой, калом, потом, слущивающимся эпидермисом, через волосы и ногти.

- отрицательный баланс, при котором количество азота, теряемого организмом, превышает его поступление с пищей. Возникает в следующих случаях: полное или частичное голодание, потребление низкобелковых ра­ционов, анорексии, рвоте, нарушение всасывания белков в желудочно-ки­шечном тракте, усиленном распаде белков в организме вследствие различ­ных заболеваний (опухоли, туберкулез, ожоговая болезнь и др.).

- положительный азотистый баланс, при котором количество азота, поступающего с пищей, превышает количество азота, выведенного из орга­низма, наблюдается у детей, подростков, в связи с процессом роста, а также у реконвалесцентов после тяжелых инфекционных заболеваний, травм и т.д.

Биологическая ценность пищевых белков зависит:

- в основном от содержания, и соотношения входящих в их состав не­заменимых аминокислот;

- от доступности отдельных аминокислот, которая может снижаться при наличии в пище ингибиторов протеолитических пищеварительных фер­ментов присутствующих например, в бобовых, при наличии препятствий к действию пищеварительных ферментов (растительные продукты, крупы из цельных зерен, бобовые, соя, заключенные в оболочки из клетчатки (целлюлоза), при тепловом повреждении пищевых белков и аминокислот (при избыточном нагревании продуктов, богатых углеводами, в них снижа­ется количество доступного лизина вследствие реакции меланоидинообро­зования, триптофан молока содержится в альбумине, который разрушается при t 70⁰);

- от степени усвояемости пищевого белка, которая отражает протео­лиз в желудочно-кишечном тракте и последующее всасывание аминокислот. По скорости переваривания протеолитическими ферментами пищевые белки можно расположить в следующей последовательности: 1 - рыбные и молоч­ные; 2 - мясные; 3 - белки хлеба и круп.

Способы определения биологической ценности белка.

1.Метод аминокислотного скора - современный химический метод быстрого и объективного определения содержания аминокислот в пищевых белках. На основании этого метода, биологическую ценность белков определяют путем сравнения аминокислотного состава изучаемого белка со справочной шкалой аминокислот гипотетически идеального белка, или аминограммы высококачественных, стандартных белков.

мг АК в 1 г исследуемого белка

аминокислотный скор = ------------------------------------------- x 100%

мг АК в 1 г идеального белка

"Идеальный белок" – это белок, полностью удовлетворяющий потребность организма. Показано, что аминокислотный состав "идеального" белка у грудных детей заметно отличается от "идеального" белка у детей в воз­расте 10-12 лет и взрослых. По-видимому, и у взрослых в зависимости от возраста состав "идеального" белка также меняется.

Лимитирующей биологическую ценность аминокислотой считается та, скор которой имеет наименьшее значение. Все аминокислоты, скор которых составляет менее 100%, считаются лимитирующими, а аминокислота с наи­меньшим скором является главной лимитирующей аминокислотой. Принято, что 1 г "идеального белка" содержит (милиграмм):

изолейцина - 40, лейцина - 70, лизина - 55, серосодержащих соеди­нений (в сумме) - 35, ароматических соединений - 60, триптофана - 10, треонина - 40, валина - 50.

Если, например, 1г исследуемого белка содержит: изолейцина- 20мг, лейцина- 80, лизина - 40, метионина и цистина - 35, фенилаланина и ти­розина (в сумме) - 70, триптофана - 10, треонина - 30, валина- 80, то скоры соответственно составят: для изолейцина - 20 : 40 x 100 = 50%, лейцина - 114, лизина - 73, метионина и цистина - 100, фенилаланина и тирозина - 118, триптофана - 100, треонина - 75, валина - 165%.

В подавляющем большинстве случаев для достижения необходимого эф­фекта достаточно учитывать только три первые лимитирующие аминокисло­ты. Однако при этом следует устранять возможный избыток других неза­менимых аминокислот. Комбинирование различных белков или добавление к ним кристаллических аминокислот без учета этого положения может при­вести к так называемому аминокислотному дисбалансу. Аминокислотный дисбаланс может проявляться остановкой роста, ухудшением состояния азотистого равновесия, снижением аппетит, жировой дистрофией печени и др.

Белки высокой биологической ценности: белки животного происхожде­ния, содержащие все незаменимые аминокислоты (различные сорта мяса, рыбы, птицы, молоко и молочные продукты, яйца, субпродукты). Биологическая ценность белков коровьего молока по сравнению с белками женско­го молока значительно лимитирована дефицитом серосодержащих аминокис­лот (метионин + цистин) и триптофана, что свидетельствует о необходи­мости коррекции его аминокислотного состава при использовании в пита­нии детей раннего возраста. Однако, при расчете аминокислотного скора относительно справочной шкалы, биологическая ценность коровьего молока приближается к 1,00, что указывает на полноценность белков этого про­дукта применительно к питанию взрослых.

Много биологически ценного белка содержится в таких продуктах растительного происхождения, как соя, горох, фасоль и других бобовых. Белки сои богаты всеми незаменимыми аминокислотами, скор которых равен или превышает 100% по шкале ФАО/ВОЗ; исключение составляют метионин и цистин (скор 71%). Усвояемость соевых белков равна 90,7%. По анаболи­ческой эффективности они не уступают белкам животного происхождения.

Белок подсолнечника содержит меньше лизина (скор 51%), серосодер­жащих аминокислот (скор 69%), но больше валина. Он отличается хорошей перевариваемостью. Метаболическая эффективность его равна 60%.

Недостаточно полноценными по белковому составу являются хлеб и хлебобулочные изделия, крупы и макаронные изделия и несмотря на то, что они содержат 5-12% белка, этот белок дефицитен по ряду аминокис­лот, в первую очередь по лизину, второй лимитирующей аминокислотой для белков пшеницы и риса является треонин. Кроме того, растительные белки характеризуются низким содержанием лейцина, изолейцина, метионина и триптофана и высоким содержанием глутаминовой кислоты. Ягоды, фрукты и овощи (за исключением бобов и зеленого горошка, сои) включают незна­чительные количества белка. Следует учесть, что растительные белки ус­ваиваются организмом хуже, чем животные белки. Белки хлеба из муки I и II сорта - на 85%; белки овощей - на 80%; белки картофеля, хлеба из обой­ной муки, бобовых - на 70% (исключение составляют белки сои) и в срав­нении с ними - белки яиц и молока - на 96%; белки мяса и рыбы - на 95%. Плохая усвояемость растительных белков объясняется в значительной степени содержанием в растительных продуктах клетчатки, которая снижа­ет усвояемость и других компонентов пищи (жиров, углеводов, витаминов и минеральных веществ).

В обычной диете с использованием продуктов как растительного, так и животного происхождения усвояемость белка составляет около 85%.

Белковая недостаточность. Причины. Клинические проявления

Можно выделить следующие причины возникновения белковой недостаточности:

1. недостаточное содержание белков в суточном рационе;

2. нарушение принципа сбалансированности питания, которое может привести не только к снижению общего количества белка в суточном раци­оне, но так же и к возникновению аминокислотного дисбаланса;

3. заболевания, сопровождающиеся расстройствами пищеварения и всасывания белков и аминокислот в желудочно-кишечном тракте, усилением процессов катаболизма собственных белков организма и другими нарушени­ями метаболизма белков и аминокислот (хронические энтериты и энтеро­колиты, постгастрорезекционный синдром, ожоговая болезнь, хирургичес­кие операции и травмы, злокачественные образования и др.).

При недостатке необходимого количества белка в организме возника­ют нарушения динамического равновесия белкового анаболизма и катабо­лизма, наблюдается сдвиг его в сторону преобладания распада собствен­ных белков ферментов, за счет которых частично покрывается потребность в необходимых аминокислотах. Угнетение биосинтеза белков и существен­ные сдвиги в ферментативной активности ведут к глубоким изменениям клеточного метаболизма, вызывающим серьезные структурные и функцио­нальные нарушения в организме. Возникает состояние отрицательного азо­тистого баланса у взрослых. У детей возникает состояние азотистого равновесия. При этом:

- в первую очередь страдают органы и ткани, характеризующиеся вы­сокой скоростью обновления белков, в частности кишечник и кроветворные органы. В слизистой оболочке кишечника возникают трофические изменения эпителия, что в сочетании со сниженной активностью пищеварительных ферментов ведет к ухудшению всасывания пищевых белков в кишечнике, усиливая степень белковой недостаточности, также ухудшается усвоение витаминов и минеральных солей;

- нарушается биосинтез белка в костном мозге, сниженная абсорбция железа и ряда витаминов в кишечнике вызывает угнетение кроветворения и развитие анемии (нарушение функции гемопоэза);

- нарушаются процессы кальцификации костей;

- происходит снижение мышечной массы, массы печени и других па­ренхиматозных органов с развитием на поздних этапах белковой недоста­точности, тяжелой кахексии;

- нарушается образование в печени холина, следствием чего является жировая инфильтрация печени;

- нарушается формирование клеточных механизмов иммунологической реактивности, способности Т-лимфоцитов к индуцированной бластной трансформации, снижение интенсивности антителообразования ведет к ос­лаблению сопротивляемости организм инфекциям, что усугубляет состояние белкового дефицита;

- возникают значительные трофические нарушения кожных покровов, волос, ногтей;

- ослабляется функция эндокринной системы, существенные нарушения возникают в гипофизе, надпочечниках, половых железах;

- у взрослых угнетается репродуктивная функция;

- у детей наблюдается отставание физического развития, у самых маленьких замедляется рост нижних конечностей и появляются диспропор­ции в скелете, которые не всегда компенсируется последующим восстанов­лением питания;

- также у детей наблюдается отставание психического развития (у детей, перенесших голодание в первые месяцы жизни, отдельные исследо­ватели констатировали ухудшение памяти, снижение способности к обуче­нию и интеллектуальному развитию в целом). У взрослых снижение интел­лектуальных способностей (ослабление памяти, нарушение процессов мыш­ления и др.);

- снижение онкотического давления плазмы крови обусловливают оте­ки. Обычно гипопротеинемические отеки возникают при содержании в крови белка менее 35-40г/л (3,5-4,0 г%) и альбуминов до 10-15 г/л (1 - 1,5%).

В тяжелых случаях клинические проявления приобретают четко выра­женную картину синдрома белковой недостаточности, получившего название квашиоркор (местное африканское название, означающее "золотой мальчик" или "красный мальчик"; син.: белково-калорийная недостаточность пита­ния, злокачественное расстройство питания, "детская пеллагра", гидро­кахексия, "красный кваши", поликаренц-синдром). Квашиоркор встречается главным образом у детей в возрасте 1-5 лет и часто сопровождается ин­фекционным заболеванием. В настоящее время установлено, что квашиоркор различной степени тяжести может развиваться и у взрослых людей. Белко­вая недостаточность у взрослых людей зачастую остается нераспознанной, так как их масса тела сохраняется нормальной или даже избыточной, осо­бенно при белковой недостаточности легкой и средней степени тяжести. Кроме того часто проявления белковой недостаточности у взрослых людей

носят неспецифический характер, а также маскируются той или иной пато­логией.

При сочетании с энергетическим дефицитом может развиваться так называемый алиментарный маразм (белково-энергетическая недостаточ­ность) плюс дистрофия. Такое состояние характеризуется общим истощени­ем - очень низкой массой тела по сравнению с должными величинами, поч­ти полным исчезновением подкожного жирового слоя, выраженной атрофией мускулатуры, отсутствием отеков, распадом психической деятельности.

Не только недостаток, но так же и избыток, и не усвоение белка организмом может отрицательно влиять на обменные процессы. Из-за боль­шой реакционной способности организм переносит избыток белков гораздо хуже, чем многих других пищевых веществ, например жиров и углеводов. Особенно чувствительны к избытку белков маленькие дети и пожилые люди. При этом в первую очередь страдают печень и почки, так как избыток белка вызывает усиленную работу пищеварительного аппарата, образование в желудочно-кишечном тракте продуктов гниения и неполного расщепления способных вызывать интоксикацию у человека. Печень перегружается от чрезмерно большого количества поступающих в нее аминокислот, значи­тельно активизируются процессы промежуточного обмена аминокислот и синте­за мочевины, происходит накопление кислых продуктов азотистого обмена (ацидоз), увеличивается нагрузка на клубочковый и канальцевый аппарат почек, связанная с усиленной экскрецией конечных продуктов азотистого обмена. При этом может возникать перенапряжение указанных процессов с их последующим функциональным истощением. Печень и почки увеличиваются в размерах, в них происходят патологические изменения;

• длительный избыток белков в питании вызывает нарушение азотистого равновесия;

- нарушение обмена витаминов, нап­ример: А, В₆, в результате чего может наступить гиповитаминоз;

-при определенных условиях высокобелковое питание может направ­лять обменные процессы в сторону повышенного жироотложения. Это объяс­няется тем, что многие аминокислоты являются гликогенными (как замени­мые, так и незаменимые) и, поступая с пищей в избыточном количестве, они легко превращаются в процессе метаболизма при участии гормонов коркового вещества надпочечников в пировиноградную кислоту (гликоге­нез). Пировиноградная кислота с помощью коэнзим - А образует кетокис­лоты, а через кетокислоты происходит синтез жирных кислот;

- избыточное потребление белков, особенно животного происхождения, обычно сочетается с повышенным содержанием нуклеиновых кислот и способствует накоплению в организме продукта обмена пуринов - мочевой кислоты. Соли мочевой кислоты могут откладываться в суставных сумках, хрящах и других тканях. В результате увеличивается вероятность заболе­вания подагрой, заболевания суставов, мочекаменной болезни с образова­нием камней.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Перечислите основные функции белков в организме.

2. Назовите суточную потребность взрослого человека в белках на кг. веса. Из каких компонентов складывается потребность человека в белке? Что такое оптимальная потребность человека в белке?

3. Как подразделяются аминокислоты по биологической ценности и что понимают под биологической ценностью белков?

4. Недостаток какой аминокислоты в питании приводит к появлению клинических симптомов недостаточности витамина РР?

5. Назовите так называемую «триаду роста».

6. Какая аминокислота является «донатором» лабильных метильных групп, используемых в организме для синтеза холина?

7. Какая аминокислота участвует в образовании гемоглобина, принимает участие в кальцификации костей?

8. Какая аминокислота обладает выраженным антиоксидантным действием?

9. Что входит в понятие азотистого баланса? Когда наблюдается состояние отрицательного азотистого баланса?

10. В чем заключается метод аминокислотного скора?

11. Перечислите причины возникновения белковой недостаточности.

12. Какие изменения происходят в организме при недостатке белка в суточных рационах?

13. Какое влияние на состояние организма оказывает избыточное употребление человеком белка?

ЗНАЧЕНИЕ ЖИРА В ПИТАНИИ ЗДОРОВОГО ЧЕЛОВЕКА

Термин "жиры" в узком смысле эквивалентен термину "триглицериды" и подразумевает вещества, состоящие из глицерина и жирных кислот, сое­диненных эфирными связями. К основным компонентам жиров принадлежат также и липоидные вещества, к которым относятся фосфолипиды (лецитин), стерины (фитостерины, зоостерины).

Функции:

1. Энергетическая. Жиры, по обеспечению организма энергией, зани­мают второе место после углеводов. Энергетическая ценность триглицери­дов определяется длиной углеродной цепи жирных кислот, которые входят в их состав. В отдельных жировых продуктах и в рационе питания в целом всегда имеется смесь жирных кислот с различной длиной углеродной цепи, поэтому энергетическая ценность жиров колеблется от 5,5 до 9,35 ккал/г. Для практических расчетов калорийность всех жиров принимается равной 9 ккал/г.

2. Пластическая. Жиры являются структурной частью клетки, входя в сос­тав протоплазмы. Арахидоновая кислота составляет 20-25% от всех жир­ных кислот фосфолипидов клеточных и субклеточных биомембран. Изменение жирнокислотного состава липидов биологических мембран вызывает откло­нения ряда показателей их функционального состояния (проницаемость, прочность связи ферментов с мембраной, активность ферментов и т.д.). Полиненасыщенные кислоты (ПНЖК) являются пластическим материалом для синтеза фосфолипидов, мембран. Из ПНЖК тканевых фосфолипидов образуют­ся простагландины, которые относятся к тканевым гормонам, так как они оказывают гормоноподобное действие, регулируя различные процессы жиз­недеятельности организма (сокращение - расслабление сосудов, тромбо­генное - антитромбогенное влияние и т.д.). Обеспечение синтеза ПНЖК, специфических для структурных фосфолипидов мембран. Холестерин необходим для синтеза стероидных гормонов, желчных кислот, витамина D.

3. Резервная функция. Жир, синтезированный организмом (прежде всего из углеводов), так же как и поступающий с пищей, может быть де­понирован в жировой ткани и затем по мере надобности мобилизован на покрытие энергетических и пластических потребностей организма.

4. Защитная. Жиры имеют низкий удельный вес, поэтому они плохие проводники тепла. Находясь в подкожной жировой клетчатке, предохраняют организм человека от переохлаждения. Выполняют роль амортизатора (жи­ровая капсула почек).

5. Способствуют усвоению и являются депо жирорастворимых витами­нов.

6. Улучшают вкусовые свойства пищи, повышают ее питательность.

Суточная потребность в жире.

Средний физиологический уровень потребления жира здоровым взрос­лым человеком составляет примерно 1 -1,5 г/кг в зависимости от его по­ла, возраста, массы, роста, физиологического состояния, состояния здо­ровья, от рода его трудовой деятельности, количества выполняемой физи­ческой нагрузки, условий быта, климатического района в котором прожи­вает данный человек (см. "Нормы физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии для различных групп населения", таблица 1,2).

При обычном смешанном питании средняя физиологическая потребность в жире здорового взрослого человека составляет 30% от общей калорий­ности рациона. При тяжелом физическом труде и соответственно высокой калорийности рациона, обеспечивающей такой уровень энергетических зат­рат, доля жира в рационе может быть несколько выше - 35% от общей энергетической ценности. В пожилом возрасте рационально снизить долю жира до 25% от общей энергетической ценности рациона, которая также уменьшается. На Севере потребность в жире увеличивается до 35 - 40%, в южных районах снижается до 27-28% энергоценности. В условиях высоко­горья потребление жиров должно быть ограничено, т.к. в связи с умень­шением содержания кислорода в воздухе, при пониженном барометрическом давлении, ухудшается окисление жира в организме, и могут накапливаться недоокисленные продукты жирового обмена.

Для обеспечения необходимого жирнокислотного состава рациона здо­рового человека необходимо выдержать соотношение 1/3 растительных жиров (40 - 30%) и 2/3 животных жиров (60-70%). Для лиц пожилого возрас­та, а также при повышенном содержании холестерина в сыворотке крови соотношение жиров растительного происхождения и животных жиров в рационе должно быть 1:1. Источниками растительных жиров, помимо растительных масел, полученных путем отжима из растений (99,9% жира), являются орехи (53-65%), овсяные (6,1%) и гречневые (3,3%) крупы.

Очень важным для поддержания здоровья человека также является правильное соотношение содержащихся в суточном рационе жирных кислот. Таким оптимальным соотношением жирных кислот считают: 10% полиненасы­щенных, 30% насыщенных и 60% мононенасыщенных. На долю незаменимой ли­нолевой кислоты в рационах взрослого населения, детей старше года и подростков должно приходиться 4 - 6% калорийности.

Официальные нормы потребления жира в нашей стране отличаются в сторону увеличения жира в суточном рационе. Во многих странах принято снижать потребление жира (в качестве средней величины принимаются 0,7- 1,0г на 1 кг массы тела), изменяя пропорцию жира к белкам для взрослых людей до 0,6 - 0,8:1. Несмотря на это содержание жира в ра­ционах населения наиболее развитых в технико-экономическом отношении стран превышает рекомендуемый уровень и составляет 40-45% их общей энергетической ценности.

Жирные кислоты, биологическая роль, продукты - источники их полу­чения

Встречающиеся в природных условиях жирные кислоты делятся на три группы: насыщенные, ненасыщенные (с одной двойной связью) и полинена­сыщенные (с двумя и более двойными связями). Степень ненасыщенности оказывает большое влияние на физические свойства жиров. Преобладание насыщенных жирных кислот обусловливает твердое состояние жиров при комнатной температуре, ненасыщенных - жидкое. Особенности химического состава отдельных источников жира обусловливает и их пищевую ценность. Жиры, содержащиеся в различных продуктах, обладают различным составом, а также различными физическими свойствами, и усваиваются по-разному. Нап­ример, так как усвояемость жира зависит от температуры плавления, а температура плавления влияет на степень эмульгирования жиров в 12 –перстной кишке, то соответственно тугоплавкие твердые жиры, имеющие более высокую температуру плавления (t_пл свиного жира - 40⁰ С, t_пл говяжьего - 45⁰ С, t_пл бараньего - 50⁰ С) усваиваются хуже.

Насыщенные жирные кислоты (пальмитиновая, стеариновая и др.) ис­пользуются организмом в основном как энергетический материал. Чем больше насыщенных жирных кислот имеется в жире, тем выше он имеет температуру плавления и соответственно хуже эмульгируется в двенадцати­перстной кишке и хуже усваивается. Избыток насыщенных жирных кислот в питании часто приводит к нарушению обмена жиров, повышению содержания холестерина в крови.

Полиненасыщенные жирные кислоты (линолевая, линоленовая, арахидо­новая, эйкозапентаеновая) по своим биологическим свойствам относятся к жизненно важным веществам (ранее их называли витамин F). Полиненасы­щенные жирные кислоты (ПНЖК) имеют низкую температуру плавления и вы­сокую усвояемость (98%). Для человека эссенциальными жирными кислотами (относятся к жизненно важным веществам, но при это не синтезируются в организме и должны вводиться с пищевыми жирами) являются линолевая и линоленовая.

Линолевая кислота, минимальная суточная потребность 2-6 г. Это количество содержится в 10-15 г растительного масла (подсолнечного, хлопкового, кукурузного, соевого). Также источниками линолевой кислоты являются молочные продукты. Для создания некоторого избытка незамени­мой линолевой кислоты рекомендуется вводить в суточный рацион 20-25 г. растительного масла, что составляет примерно 1/3 всего количества жира в рационе. Линолевая кислота превращается в организме в арахидоновую кислоту (при недостаточном поступлении с пищей линолевой кислоты, в организме нарушается синтез арахидоновой кислоты). Кроме того, арахидо­новая кислота может поступать в организм в небольших количествах с растительным маслом, рыбьим жиром, творогом, свиным салом. Все кисло­ты, образующиеся из линолевой кислоты, объединяются в семейство омега 6 (по положению наиболее удаленного от карбоксила атома углерода с первой двойной связью в положении 6).

Потребность в линоленовой кислоте оценивается в 1/8 - 1/10 пот­ребности в линолевой кислоте. Важнейшими источниками линоленовой кис­лоты являются жиры морских рыб (сельдь, камбала, скумбрия, палтус и т.д.), а также растительные масла (льняное, коноп­ляное, соевое). Линоленовая кислота в организме выполняет самостоя­тельную роль обусловленную, ее участием в синтезе простагландинов. Продукты превращения линоленовой кислоты в организме (например, эйкоза­пентаеновая кислота) объединяются в семейство омега - 3. Есть мнение, что при резком увеличении доли растительных масел в рационах происхо­дит смещение соотношения ПНЖК семейства омега 6 и ПНЖК семейства омега 3, за счет увеличения ПНЖК семейства омега 6. Такое изменение без одновремен­ного увеличения в рационе содержания ПНЖК семейства омега 3 может привести к усилению агрегационной способности тромбоцитов и тромбопластической активности крови. Также полагают, что избыток ПНЖК ведет к повышению концентрации перекисных соединений, оказывающих повреждающее действие на клеточные мембраны.

В тех странах, где основной масляничной культурой является соя, оптимальное соотношение ПНЖК семейств омега 6 / омега 3 достижимо само собой, так как соевое масло имеет соотношение линолевой и линоленовой кислоты близкое к рекомендуемому. Там, где преимущественно возделываются мас­личные культуры, содержащие линолевую кислоту, необходима рационализа­ция жировой части рациона как общая профилактическая мера.

Причины возникновения дефицита ПНЖК в организме:

• нарушение полноценности питания ;

- искусственное вскармливание детей первого года жизни молочными смесями, содержащими лишь жир коровьего молока, который в 12-15 раз беднее линолевой кислотой, чем женское молоко. Профилактика: введение в адаптированные молочные смеси для питания детей растительного масла как источника линолевой кислоты. Растущий организм наиболее чувствителен к дефициту ПНЖК, так как в большей мере нуждается в пластическом материале.

Биологическое значение полиненасыщенных жирных кислот :

-являются структурными элементами высокоактивных в биологическом отношении комплексах: фосфолипиды, липопротеиды и др.

-являются необходимым элементом в образовании клеточных мембран, миелиновых оболочек, соединительной ткани;

- способствуют быстрому преобразованию холестерина в холиевые кислоты и выведению их из организма;

-оказывают нормализующее действие на стенки кровеносных сосудов, повышают их эластичность и снижают проницаемость;

- улучшают работу миокарда;

-являются антиоксидантами (нейтрализуют перекиси, путем присое­динения их к свободным связям);

- стимулируют защитные силы организма, повышают сопротивляемость инфекционным заболеваниям и влиянию радиации;

- предупреждают развитие язвенной болезни желудка;

- играют важную роль в синтезе простагландинов - гормоноподобных веществ, принимающих участие в регуляции многих процессов в организме;

• в сочетании с витамином Е улучшают репродуктивную способность.

Недостаток ПНЖК способствует:

- задержке физического развития детей (снижение роста);

-изменению проницаемости капилляров, снижению сократительной способности миокарда, тромбозу коронарных сосудов;

-снижению устойчивости к неблагоприятным внешним и внутренним факторам, повышению восприимчивости к действию УФ лучей;

- поражению кожных покровов (сухость, шелушение, экзема, гиперке­ратоз);

- нарушению холестеринового обмена и более раннему возникновению атеросклероза.

Липоидные вещества, биологическая роль, продукты - источники их получения

Стерины (зоостерин, фитостерины) и фосфолипиды (лецитин, кефалин и др.) не относятся к незаменимым факторам питания.

Жироподобное вещество холестерин (зоостерин) представлен во всех пищевых продуктах животного происхождения. Растительные продукты его не содержат. Кроме того, холестерин (ХС) образуется в организме чело­века. Основной биосинтез ХС происходит в печени и в значительной сте­пени зависит от характера поступающего жира. При преобладании насыщен­ных жирных кислот биосинтез ХС в печени повышается, в случае преобла­дания ПНЖК - снижается. При нормальном холестериновом обмене количест­во поступающего с пищей и синтезируемого в организме холестерина равно количеству холестерина распадающегося и выводимого из организма.

В среднем в организме взрослого человека содержится 200-350 г (по данным радионуклидных исследований) холестерина, который выполняет многообразные физиологические функции:

- является структурным компонентом всех клеток и тканей человека (так называемая холестериновая функция клеточного "скелета");

- участвует в образовании в организме желчных кислот, гормонов половых желез и коры надпочечников, витамина Д;

- участвует в процессах осмоса и диффузии, удерживает влагу и обеспечивает необходимый тургор клеток.

В пожилом возрасте, а также при перенапряжении нервной системы, нарушениях принципов рационального питания, при малоподвижном образе жизни холестериновый обмен нарушается. При нарушении холестеринового обмена, в организме происходит излишнее накопление ХС, играющее опре­деленную роль в развитии атеросклероза. Излишнему образованию и замед­лению выведения ХС из организма способствует избыточное потребление пищи, богатой легко усвояемыми углеводами и животными жирами, которые содержат не только холестерин, но и насыщенные жирные кислоты. К про­дуктам с высоким содержанием ХС (в мг/100 г продукта) относятся: жел­ток - 1400 (один желток в среднем содержит 300 мг), печень - 340, поч­ки - 365, топленое масло - 300, язык - 140, сало - 100, жареная колба­са - 100, твердый сыр (45% жирности) - 100. Зная эти данные можно ре­гулировать поступление в организм ХС, так чтобы его содержание в су­точном рационе не превышало 200-250 мг. Выведению ХС из организма спо­собствуют следующие продукты: орехи (грецкие, кедровые, лесные), гри­бы, отруби, овощи особенно, баклажаны, чеснок, фрукты. В нормализации холестеринового обмена важную роль играют : лецитин, холин, ПНЖК, клетчатка, а также витамины С, В₁₂, В₆ и фолиевая кислота.

Фитостерины содержатся только в продуктах растительного происхож­дения, играют важную роль в нормализации жирового и холестеринового обменов.

Фосфолипиды являются обязательными компонентами, как животных, так и нерафинированных растительных продуктов. Наиболее распространенными в продуктах питания и хорошо изученными фосфолипидами являются лецити­ны. Активной частью лецитинов является холин, который является основой важнейшего медиатора нервной системы - ацетилхолина. Лецитином богаты яичные желтки, икра, печень, мозги. Источником лецитина являются также нерафинированные масла, бобовые, (соя, горох), молочные жиры. В го­вяжьем, свином, бараньем жире лецитина почти нет.

Фосфолипиды:

- способствуют мицеллообразованию жира в пищеварительном тракте (этот процесс необходим для расщепления и всасывания триглицеридов пи­щи);

- нормализуют холестериновый обмен, предотвращая накопление хо­лестерина, и способствуя выведению его из организма;

- оказывают липотропное действие, способствуя транспорту нейтра­льных жиров из печени;

- усиливают желчеотделение;

- являются стабилизирующими компонентами липопротеидов;

- используются как стабилизаторы в жировых эмульсиях для паренте­рального питания;

- входят в состав клеточных оболочек, играя существенную роль в их проницаемости и в обмене веществ между клетками и внутриклеточным пространством;

- лецитин для детей является необходимым компонентом в развитии ЦНС.

Потребность в фосфолипидах для взрослого человека составляет око­ло 10г в сутки.

При рафинировании растительных масел большая часть фосфолипидов теряется, а при гидрогенизации жира они удаляются почти полностью. Это снижает биологическую ценность жира, но вместе с тем удлиняет сроки его

хранения, так как липопротеиды, будучи нестойкими соединениями, одними

из первых составных частей жира начинают окисляться, придавая ему про­горклый привкус.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Перечислите основные функции жиров.

2. Назовите суточную потребность в жире в граммах на кг. массы тела, среднюю физиологическую потребность в жире здорового взрослого человека в %, потребность в жире в различных районах России, соотношение между растительными и животными жирами?

3. Источники линолевой, линоленовой, арахидоновой кислот?

4. Биологическое значение ПНЖК?

5. Причины возникновения дефицита ПНЖК в организме человека?

6. Физиологические функции холестерина, продукты-источники поступления холестерина в организм человека?

7. Потребность в фосфолипидах для взрослого человека, продукты-источники их поступления в организм, биологическая роль?