Основний і загальний обмін речовин і енергії. Звільнення і перетворення енергії в організмі

Одночасно з обміном речовин в організмі відбувається і обмін енергії. Обидва ці процеси невіддільні один від одного; не буває обміну речовин без обміну енергії або навпаки.

Поживні речовини що надходять в організм, в клітинах розщеплюють­ся і окислюються. При цьому звільняється вся або майже вся їх потенціаль­на енергія. Звільнена енергія використовується організмом на процеси асиміляції, на діяльність серця, мозку, органів травлення, виділення, на виконувану м’язами механічну роботу.

При процесах розпаду складних сполук і окислення продуктів їх роз­паду енергія звільняється у різних видах: у вигляді хімічної, механічної, теплової, електричної і променевої. Частина звільненої енергії у вигляді хімічної енергії використовується організмом на процеси синтезу. Найбіль­ша частина звільнюваної енергії використовується у формі тепла, і тільки ¹/₄ частина переходить у кінетичну енергію. В електричну і променеву енергію перетворюється незначна частина звільненої енергії.

Але зрештою всі види звільнюваної в організмі енергії перетворюються переважно в теплову і в такому вигляді віддаються організмом в навколишнє середовище. Отже, щоб мати уявлення про кількість затраченої організмом енергії, досить виміряти кількість тепла, яке виділяється організмом у зо­внішнє середовище.

Основний обмін. Організм витрачає енергію навіть і тоді, коли перебу­ває в повному спокої. В цьому разі енергія витрачається на роботу внутріш­ніх органів (серця, нирок, органів дихання та ін.) і на підтримання темпера­тури тіла. Кількість енергії, яку витрачає організм при повному спокої, натщесерце і температурі середовища близько 20—22°, називається основ­ним обміном. Величина основного обміну змінюється залежно від віку, статі, зросту і поверхні тіла, пори року і кліматичних умов.

У дорослої людини основний обмін в середньому дорівнює 1 ккал на 1 кг ваги протягом 1 год. У людини вагою 70 кг за добу основний обмін становить близько 1700 ккал. У чоловіків величина основного обміну трохи більша, ніж у жінок тієї самої ваги.

У дітей основний обмін на 1 кг ваги вищий, ніж у дорослих. У новона­роджених він дорівнює 40—50 ккал на 1 кг ваги за добу. До 1—1,5-річного віку основний обмін поступово збільшується до максимальної величини — 55—60 ккал на 1 кг ваги, а потім поступово зменшується, наближаючись до основного обміну дорослої людини.

У дівчаток і хлопчиків основний обмін однаковий лише протягом першого півроку життя, а починаючи з другої половини року і до 12—13 ро­ків, він вищий у хлопчиків, ніж у дівчаток. З 12—13 років до кінця періоду статевого дозрівання основний обмін вищий у дівчаток, а після статевого дозрівання знову вищий у хлопців.

У людей тропічних країн основний обмін на 10—20% нижчий, ніж у людей помірної смуги, а на півночі в холодну пору року — вищий.

Загальний обмін. Протягом доби організм перебуває як у спокійному стані, так і в стані виконання різних видів роботи. Тому витрати енергії за добу як у дорослої людини, так і в дітей значно перевищують величину основного обміну. Найбільші витрати енергії зумовлені м’язовою роботою. Чим важча м’язова робота, тим більше енергії витрачає людина.

При м’язовій роботі близько 20% хімічної енергії перетворюється в кі­нетичну енергію, а 80% —в теплову. Відношення енергії, затраченої на м’язову роботу, до всієї енергії, звільненої під час роботи, називається коефіцієнтом корисної дії. Цей коефіцієнт коливається від 16 до 25%. При тренуванні коефіцієнт корисної дії збільшується до 25—ЗО % і навіть до 35%.

На м’язову роботу витрачаються калорії понад основний обмін. Вони позначаються як «моторні» калорії. «Моторних» калорій тим більше, чим інтенсивніша фізична праця. Ці зміни витрат енергії мають Значення для харчового режиму при фізичному вихованні школярів.

Розумова праця підвищує витрати енергії проти основ­ного обміну на 20—30%, але коли розумова праця супро­воджується м’язовою діяль­ністю (оратор, лектор, артист і т. д.), затрата енергії під­вищується на 50—60%. До­бова витрата енергії залежить від професії. Це треба вра­ховувати при організації харчування молоді юнацького віку під час трудо­вого виховання.

Приймання їжі, особливо білкової, також підвищує витрати енергії. Це зв’язано з посиленою роботою органів травлення і з дією продуктів розщеплення білків на обмін речовин у клітинах.

У дітей добова витрата енергії на 1 кг ваги тіла більша, ніж у дорослих. Пояснюється це насамперед тим, що в них близько 15% енергії витрачається на ріст. З віком витрата енергії на 1 кг ваги в дітей поступово зменшується.

Регуляція обміну речовин. Обмін речовин і енергії регулюється вищими центрами вегетативної нервової системи, розміщеними в проміжному мозку та в корі великих півкуль. З цих центрів по нервових волокнах імпульси йдуть безпосередньо до м’язів, печінки та інших органів. Вегетативні центри проміжного мозку впливають також на діяльність залоз внутрішньої секре­ції, змінюючи інтенсивність виділення ними гормонів. Останні, надходячи в кров і розносячись по всьому організму, впливають на процеси обміну речовин. Особливо велике значення в обміні речовин мають гормони гі­пофіза, щитовидної, надниркових і підшлункової залоз. Надходження в кров гормонів цих залоз викликає значні зміни білкового, жирового, вугле­водного, мінерального та водного обміну.

Отже, в організмі існує нейрогуморальна регуляція обміну речовин і енергії, при провідній ролі нервової системи.

 

Харчування

Калорійність та засвоюваність їжі. При організації харчування вра­ховують насамперед добову витрату енергії дітьми різних вікових груп чи робітниками різних професій. Крім того, необхідно враховувати й кало­рійність та засвоюваність їжі. Визначаючи калорійність їжі, виходять з того, що 1 г білків при повному окисленні звільняє 4,1 ккал енергії, 1 г вуглеводів при повному окисленні звільняє 4,1 ккал енергії, 1 г жирів при повному окисленні звільняє 9,3 ккал енергії. Знаючи кількість білків, жирів і вуглеводів у харчовому продукті, можна обчислити його енерге­тичну цінність.

Калорійність харчових продуктів можна обчислювати у брутто- і нетто-калоріях. Брутто-калорійністю називають загальну валову кількість калорій, що надходять з їжею в організм, без врахування її засвоюваності. Нетто-калорійність означає кількість калорій, які засвоюються організ­мом при надходженні в нього харчових продуктів.

Їжа, яка надходить в організм, не вся перетравлюється і всмоктується в кров. Неперетравлена частина їжі викидається з організму з калом.

Засвоюваність різних харчових продуктів не однакова. Продукти тваринного походження засвоюються в середньому на 95%, а рослинного — на 70—80%, бо клітковина не перетравлюється в органах травлення. Мі­шана їжа засвоюється на 85—90%.

Норми харчування дітей різного віку. Для ростучого організму дити­ни велике значення має правильно організоване, повноцінне харчування. Таке харчування зберігає здоров’я дитини, робить її міцною і витривалою, сприяє правильному розумовому і фізичному розвитку і підвищує опірність проти різних захворювань.

Організовуючи харчування дітей, необхідно виходити з потреб орга­нізму в їжі, які залежать від багатьох факторів: добових витрат енергії, віку, ваги, фізичного навантаження, розумової діяльності, кліматичних умов, стану здоров’я тощо.

У дітей обмін речовин відбувається енергійніше. На 1 кг ваги в них при­падає більша площа поверхні тіла. В результаті тіло швидше охолоджується. Тому енергетичні витрати в дітей відносно більші, ніж у дорослих. Якщо, наприклад, доросла людина витрачає за добу на 1 кг ваги 42 ккал, то десяти­річна дитина — 70 ккал, а місячна дитина — 91 ккал. Отже, щоб компенсу­вати відносно великі енергетичні витрати, в їжі дітей повинна бути достатня кількість жирів і вуглеводів, як основного джерела енергії. А щоб забезпе­чити нормальний ріст дитячого організму, в їжі повинні бути в достатній кількості повноцінні білки. Фізіологічна потреба організму в білках, жирах і вуглеводах залежить від віку дітей (див. табл. 18, 19).

В кількість жирів входить не тільки той жир, який додається до їжі, але й жир, який міститься в харчових продуктах.

Вуглеводів у добовому раціоні школяра повинно бути приблизно в 6 раз більше, ніж жирів або білків.

В їжі дітей в достатній кількості повинна бути клітковина для рухової діяльності травного тракту. Різноманітність їжі сприяє виробленню всіх ферментів травного тракту та виділенню травних соків.

Споживання надмірної кількості їжі шкідливе для організму дитини, бо це може викликати розлади в діяльності кишково-шлункового тракту, втрату апетиту, погіршення самопочуття та ін. їжу для дітей треба готувати з високоякісних продуктів; вона повинна бути різноманітною, мати приєм­ний вигляд, запах і смак і викликати в дитини апетит. Така їжа краще перетравлюється і засвоюється.

Режим харчування дітей. Щоб органи травлення дитини нормально функціонували, їжа повинна надходити в них невеликими порціями через правильні проміжки часу (через кожні 3—4 год). Найсприятливіші умови для травлення створюються при чотириразовому харчуванні дитини, при­чому на перший сніданок повинно припадати 20—25% денної норми на другий сніданок — 15—20%, на обід 40—50%, на вечерю — 15—20%.

Дуже важливо, щоб їжа споживалась щодня в одні й ті самі години і щоб проміжки часу між кожною їдою були приблизно однаковими, тоді травний апарат «готується» до надходження в організм їжі, дитина їсть з апетитом. Безладне ж харчування порушує діяльність органів травлення і шкідливо впливає на засвоюваність їжі. На вечерю не треба давати багато і ситної їжі. Не слід давати дітям на вечерю м’ясні та «гострі» страви, каву, чай, шоколад, бо вони збуджують нервову систему і порушують сон. Вече­ряти діти повинні не пізніше, як за 1,5—2 год. до нічного сну, тоді сон буде спокійний, і організм добре відпочине.

Організація харчування дітей у школах та інших дитячих закладах. Учні молодших класів знаходяться в школі 4—5 год., а іноді й більше. Зви­чайно, одного ранкового сніданку вдома (або в шкільній їдальні—в школах-інтернатах, дитячих будинках) мало. Дослідження по вивченню хар­чування учнів у школі показали, що гарячі сніданки й обіди позитивно впливають на фізичний і розумовий розвиток дітей та підлітків, на їх здо­ров’я і успішність. Харчування дітей в школі зменшує їх стомлюваність. Неприймання їжі протягом п’яти-шести годин є однією з причин розвитку в дітей недокрів’я та зниження опірності організму до хвороб.

Шкільні сніданки повинні становити 15—20% всього добового раціону. Для учнів молодшого віку сніданок повинен становити не менше 300— 400 кал, а для учнів старшого шкільного віку — не менше 400—500, але не більше 600 кал.

Сніданок повинен бути поживним і смачним і містити в собі всі повно­цінні для дитячого організму продукти. Сніданок не можна замінити чаєм і день у день повторювати одну й ту саму страву, наприклад, кашу або стра­ву з одного і того ж продукту (картопля), бо одноманітні страви швидко набридають, і діти неохоче їх їдять. У шкільних сніданках діти повинні одержувати всі необхідні для них продукти: м’ясо, молоко, вершкове масло, овочі, зелень, фрукти.

До кожного сніданку слід давати 100 г хліба. Рекомендується до нього давати склянку теплого молока, кави (не натуральної), компот. Крім га­рячих страв, у школі можливий холодний сніданок у вигляді бутербродів, тоді необхідно давати гарячі напої: чай, молоко, кава, какао, компот, їх калорійність така:

 

Бутерброд з сиром 290 нетто-кал

Бутерброд з маслом 335

Ватрушка з сиром 230

Пиріг з яблуками 245

Кава на молоці 190

Кава з молоком 110

Чай солодкий 80

Молоко (склянка) 130

Компот з сушених фруктів 106

Здобна булочка (50г) 110

Хліб білий (100г) 217

 

В меню для дітей необхідно вводити вінегрети, салати, фрукти (як джерела вітамінів).

Шкільні обіди повинні складати не менше 35—40% добового раціону, готуватися не менш як з двох гарячих страв і за своєю поживністю давати не менше 700—900 нетто-кал. Меню на обіди і сніданки складають на тиж­день і вивішують на видному місці.

Вживання прянощів у дитячому харчуванні: гірчиці, перцю, оцту та інших гострих збуджуючих речовин — не допускається. Не можна прода­вати в шкільних буфетах цукерок, печива, фруктових вод та інших солодо­щів, які містять в собі одні лише вуглеводи і тому не забезпечують потреби дитячого організму в поживних речовинах.

Найзручнішим часом для їди в школі є велика перерва.

В шкільній їдальні під час їди повинні бути організованість і порядок, бо галас, надмірна метушня, голосні розмови погіршують процес їди та засвоєння їжі. Вчителі і вихователі повинні прищеплювати дітям санітарно-гігієнічні навички, пов’язані з їдою (миття рук, поведінка за столом та ін.). Фізично ослаблені діти, а також ті, що перебувають в санаторіях, санаторно-лісних школах чи піонерських таборах, повинні одержувати посилене до­даткове харчування. Діти й підлітки, які хворіють на хронічні шлунково-кишкові хвороби або на порушення обміну речовин, повинні за призначен­ням лікаря одержувати харчі з дієтичних їдалень.

Профілактика харчових отруєнь. Харчовими отруєннями називаються хвороби гострого або підгострого характеру, які виникають як поодинокі або групові захворювання внаслідок споживання їжі, що має в собі шкідливі або отруйні речовини. Харчові отруєння можуть бути хімічного або бакте­ріального походження. Перші виникають внаслідок попадання в продукти або готові страви міді, свинцю з погано луджених мідних котлів (мідь), з посуду, лудженого низькоякісним оловом.

Отруїтися можна також грибами (бліда поганка, мухомор та деякі інші), рибами (мінога, марена), деякими бур’янами, що потрапляють в зерно злаків (кукіль, гірчак та ін.).

Харчові отруєння бактеріального походження зумовлені вживанням зіпсованих рибних, м’ясних, молочних продуктів.

Однією з причин харчових отруєнь бактеріального характеру є вжи­вання в їжу недостатньо термічно оброблених продуктів харчування, за­ражених мікробами паратифозної групи, ботулінусом, кишковою па­личкою.

Щоб запобігти харчовим отруєнням, слід оберігати харчові продукти від забруднення бактеріями під час їх перевезення і зберігання в буфетах та їдальнях, добре прожарювати і проварювати.

Необхідно також провадити суворий санітарний нагляд за станом здо­ров’я обслуговуючого персоналу як у шкільних їдальнях, так і в буфетах. Не допускати, щоб в їжу потрапляли хімічні отрути, важкі метали, сторонні речі при виготовленні бутербродів і в готову страву.

 

Р О З Д І Л X