Энергетическая ценность пищи

ТЕМА 4: Здоровье и образ жизни. Рациональное питание как фактор сохранения здоровья.

Химический состав пищи

Основные питательные вещества с химической точки зрения: белки, жиры, углеводы, витамины, соли, вода.

Белки животных и растений – высокомолекулярные органические вещества. Они идут на построение новых клеток, активно участвуют в обмене веществ. В состав белков входят аминокислоты. Все разнообразие белков пищи образуют 20 аминокислот. Источниками белка в первую очередь служат следующие продукты: мясо, рыба, молоко и молочные продукты, яйца, зернобобовые культуры, орехи. Белки организма человека состоят из тех же аминокислот, что и употребляемые в пищу продукты. Организм сам способен образовывать многие аминокислоты (так называемые заменимые) из других химических веществ. Некоторые аминокислоты получили название «незаменимые», поскольку не синтезируются организмом, а должны обязательно поступать в готовом виде (табл.2.2)

Таблица 2.2. Виды аминокислот

Классификация аминокислот на заменимые и незаменимые не лишена недостатков. К примеру, тирозин является заменимой аминокислотой только при условии достаточного поступления фениланина. Для больных фенилкетонурией тирозин является незаменимой аминокислотой. Аргинин синтезируется в организме человека и считается заменимой аминокислотой, но в связи с некоторыми особенностями его метаболизма при определенных физиологических состояниях организма может быть приравнен к незаменимым. Гистидин также синтезируется в организме человека, но не всегда в достаточных количествах, поэтому должен поступать с пищей.

Аминокислоты, входящие в состав белков пищи, используются организмом для построения присущих ему белковых структур, а также гормонов, медиаторов (веществ, передающих сигналы к центральной нервной системе).

Примерно 55% белков организм должен получать из продуктов животного происхождения (мясо, рыба, молочные продукты, яйца), остальные 45% - растительные белки (фасоль, гречневая крупа, соя, овсяная крупа).

Жиры – химические соединения глицерина с жирными кислотами, мощный источник энергии. Они обеспечивают всасывание из кишечника минеральных веществ и жирорастворимых витаминов. Источниками служат животные и растительные жиры (сало, масло). Разнообразие жиров зависит от содержащихся в них жирных кислот. Воздействие на здоровье человека определяется длиной углеродных цепочек и ненасыщенными двойными связями в молекуле жирной кислоты. Чем длиннее углеродные цепочки в молекуле, тем тяжелее жиры для усвоения организмом. Полиненасыщенные жирные кислоты (линолевая и линоленовая) не синтезируются в организме человека, но обязательно должны поступать извне с жидкими растительными маслами, орехами, бобовыми. В рационе человека соотношение животных и растительных жиров должно быть примерно 70 и 30%. С возрастом количество животных жиров следует сокращать. Растительные жиры желательно употреблять в виде растительных масел (оливковое, соевое, подсолнечное, льняное, кунжутное, кедровое), содержащих полиненасыщенные и мононенасыщенные жирные кислоты, которые есть также в жирных сортах рыб (сельдь, сардины, макрель, лосось, тунец, скумбрия, палтус и др.) и орехах.

Углеводы в комплексе с белками образуют определенные гормоны, ферменты, секреты слюнных и других образующих слизь желез и прочие важные соединения.

Углеводы представлены тремя группами: моносахариды, дисахаридами и полисахаридами (табл.2.3).

Таблица 2.3. Виды углеводов

Для нормальной жизнедеятельности организма основные пищевые вещества должны содержаться в рационе в следующих пропорциях:

- белок – 15% общей калорийности (90-95 г);

- жир – 35% общей калорийности (80-100г);

- углеводы - 50% общей калорийности (300 – 350г).

Эксперты ВОЗ рекомендуют потребление белка не менее 0,75г на 1 кг массы тела в сутки. Потребность в белке резко возрастает у детей, кормящих женщин, беременных, спортсменов и может достигать 1,2 – 1,5 г/кг в сутки.

Потребность в жирах зависит от климата, характера трудовой деятельности. Так для жителей южных районов потребность в жирах составит 0,7 – 0,9 г на 1 кг массы тела в сутки, а для жителей северных районов – до 1,3 г на 1 кг массы тела в сутки.

Чем тяжелее и интенсивнее трудовая деятельность человека, тем больше в его рационе должно быть жиров и углеводов.

Соотношение белков, жиров и углеводов для разных людей может быть различным: - для работников умственного труда – 1:1:4;

- для людей, занимающихся легким трудом, - 1,0:1,2:4,0;

- для людей, занимающихся трудом средней тяжести -1,0:1,2:4,6;

- для спортсменов, старающихся нарастить мышечную массу -1,0:0,8:4,0;

- для подростков – 1,0:0,9:4,2;

- для людей старше 60 лет – 1,0:1,1:4,8.

Соотношение белков и жиров в питании детей должно составлять 1:1. Содержание белков, жиров и углеводов в пище для детей младшего возраста должно быть 1:1:3, а для детей старшего возраста – 1:1:4. Разбалансированность основных компонентов питания неблагоприятно сказывается на обменных процессах, отрицательно влияя на рост детей и подростков.

Витамины

Витамины – группа разнообразных по химической природе органических веществ, необходимых организму в весьма малых количествах и не используемых им в качестве источников энергии. Витамины участвуют в регуляции разнообразных процессов жизнедеятельности, а потому от обеспеченности ими зависят и здоровье, и эмоциональный настрой, и работоспособность, и сопротивляемость болезням.

Обозначают витамины буквами и цифрами, например: D2 и D 3. Витамины имеют и химические названия, часто используемые как в научных трудах, так и в популярных изданиях. Глубокая недостаточность витамина, при которой он практически отсутствует в организме, называется авитаминозом, а менее глубокая – гиповитаминозом. Начальные проявления недостаточности многих витаминов могут оказаться сходными, а при авитаминозе возникают специфические симптомы и заболевания. К примеру, при недостатке витамина С развивается цинга (скорбут), при нехватке витамина РР – пеллагра, а витаминов В12 и фолиевой кислоты – малокровие. Проявление недостаточности витамина D у детей – рахит. Современная наука знает конкретные биохимические процессы, в которых участвует большинство из витаминов. Чаще всего это проявления биологического катализа – работа ферментов, но есть исключения. Витамин D, например, превращается в гормоны, регулирующие обмен кальция. Общим проявлением недостаточности многих витаминов становятся нарушение развития в детском возрасте, задержка роста, снижение иммунитета и сопротивляемости к болезням, снижение функции органов, повышенная утомляемость, ухудшение памяти.

Свойства витаминов и некоторых витаминоподобных веществ систематизированы в приложении 1.

Некоторые витамины в определенных дозах способны защищать организм от разрушения кислородом и от свободных радикалов, возникающих при окислительных процессах. Такие витамины называют антиоксидантными (противоокислительными). Это витамины А,Е, Р, бета-каротин и некоторые другие. В облепихе, черной смородине, черноплодной рябине, цитрусовых сочетание витаминов С и Р весьма удачно. Антиоксидантными свойствами обладают также селен, цинк, медь и некоторые другие минеральные вещества.

Многие витамины при хранении пищевых продуктов и их технологической обработке разрушаются. Их потери, по данным разных ученых, варьируют в зависимости от особенностей хранения и переработки.

Минеральные вещества

Минеральные вещества принято подразделять на макро- и микроэлементы (от греч. макрос большой, микрос малый). Первые представлены в окружающей среде в большом количестве, чем вторые. Потребность в макроэлементах исчисляется десятками и сотнями миллиграммов, а в микроэлементах – миллиграммами и долями миллиграммов. Казалось бы, суточная потребность в железе (10мг для мужчины и 18 мг для женщины) слишком высока, чтобы его можно было отнести к микроэлементам, но из рациона усваивается лишь 10% нормы.

Свойства минеральных веществ систематизированы в приложении 2.

Содержание минеральных веществ в продуктах гораздо разнообразнее, чем представлено в таблице, однако в ней приведены лишь наиболее важные источники. Кальций наряду с названными продуктами содержится также в зерновых, но там он связан фитатами в соединения, малодоступные для организма. Дрожжевая выпечка хлеба разрушает фитаты и делает доступным кальций, а также цинк и некоторые другие элементы.

Железо усваивается из животной пищи значительно лучше, чем из растительной, особенно из зерновых продуктов. Неудивительно, что цифры обеспеченности населения железом, выведенные из потребления значительных количествах хлеба, не отражают реальное поступление железа в организм. Богаты железом яблоки, груши, черная смородина, свекла. Органические кислоты фруктов способствуют усвоению железа. Широко распространено заблуждение о значительном содержании железа в гранате. Усвоению железа мешают многие вещества пищи, включая фитаты и растительные волокна, танин чая, хитины криля и даже кальций сыра. В питании лучше избегать крайностей: увлечение каким-либо одним продуктом может помешать усвоению полезных веществ из других не менее важных продуктов.

Кислоты и щелочи

Различают кислотность пищи и ее способность закислять или защелачивать внутреннюю среду организма (табл.2.4).

Таблица 2.4. Реакция золы пищевых продуктов

Лимон, например, содержит много органических кислот и относится к кислой пище. Однако после их окисления в организме освобождаются исходно связанные с ними калий, натрий, кальций и магний, защелачивающие внутреннюю среду организма. Химические системы организма противодействуют этому, но их возможности в той или иной степени истощаются при поступлении с пищей защелачивающих или закисляющих веществ. К закисляющим продуктам относятся мясо, птица, рыба и яйца, поставляющие при окислении кислореагирующие фосфаты и сульфаты. Фрукты и овощи относятся в основном к защелачивающей пище.

Вода

Значительную часть тела человека составляет вода. Это та среда, в которой протекают химические реакции, поддерживающие жизнь. Биологи утверждают, что в крови высших животных и человека примерно то же соотношение солей, что и в морской воде, где первоначально зародилась жизнь на Земле. Возникнув в море и выйдя затем на сушу, существа сохранили в своей внутренней среде особенности химического состава, присущие морской воде.

Источником воды в организме служит не только поступление жидкости. При окислении белков, жиров и углеводов в организме также образуется некоторое дополнительное количество так называемой метаболической воды. На каждую килокалорию рациона должен приходиться 1 мл воды, т.е. около 1 л воды на 1000 ккал. Следовательно, человек, потребляющий за сутки 2500 ккал, нуждается в 2, 5 л воды. И все же это лишь ориентировочный расчет; потребность человека в воде зависит от многих обстоятельств: она возрастает при интенсивной потере воды, т.е. при интенсивной физической нагрузке, высокой температуре окружающей среды, значительной сухости воздуха, на высокогорье. Некоторые продукты (дыня, арбуз, кофе, алкогольные напитки) обладают мочегонным действием. При этом организм теряет не только воду, но и витамины, минеральные вещества.

Энергетическая ценность пищи

Энергия химических структур пищи в ходе использования организмом совершает необходимую для него работу и в итоге превращается в тепло, рассеиваясь в окружающую среду. Медицинская концепция питания исходит из того, что потребность человека в энергии и пищевых веществах зависит от возраста, пола и энергозатрат.

Энергетические затраты человека, не занимающегося активным физическим трудом, в среднем составляют для мужчин – 2500 ккал в сутки, для женщин – 2000 ккал в сутки. Регулярное превышение суточной калорийности пищи над энергозатратами на 200 ккал в день приводит к увеличению балластного жира в организме на 10-20 г в день, за год масса тела может увеличиться на 3-7 кг.

Нарушение питания – одна из причин многих болезней самых разных органов и систем. Нарушение питания – следствие нарушения качественного и количественного состава пищи, суточной калорийности, режима питания и может наблюдаться в различных формах:

- переедание; недоедание (голодание); недостаточное потребление в пищу тех или иных витаминов или микроэлементов; недостаточное потребление в пищу белков, жиров или углеводов; несоблюдение режима питания; злоупотребление определенными продуктами (жареная, копченая, острая, жирная, избыточно соленая пища, избыток специй); несоответствие суточного калоража пищи физической активности и энергетическим затратам человека.

Масса тела человека зависит от роста, конституции, развитости мышц, выраженности подкожно-жирового слоя. Наиболее объективно определяется соответствие массы тела существующим нормативам по индексу массы тела ( индекс Кетле). Индекс массы тела (ИМТ) рассчитывается по формуле I=m|h2, где m-масса тела, кг; h-рост, м.

Более наглядным показателем состояния здоровья служит длина окружности талии. Окружность талии более 120 см для мужчин и более 88 см для женщин свидетельствует об особом виде ожирения – абдоминальном. Режим питания предусматривает прежде всего умеренность в еде; переедание – основная причина развития ожирения. Желательно принимать пищу не реже 4-5 раз в день, распределяя ее по калорийности суточного рациона приблизительно следующим образом: завтрак до работы – 30%, второй завтрак – 20%, обед -40%, ужин – 10%. Последний прием пищи должен быть не менее чем за 2-3 часа до сна. Интервал между ужином и завтраком должен быть не более 10 ч.