Значение в питании человека отдельных компонентов пищи

Роль питания в жизнедеятельности организма человека

Питание и жизнедеятельность организма человека

Основы физиологии, гигиены и санитарии питания____________

Между организмом человека и внешней средой осуществляют­ся многочисленные процессы передачи веществ и энергии. В этом взаимодействии существенная роль принадлежит питанию.

Пища является важнейшим биологическим фактором жизне­обеспечения человека. Она необходима для роста и развития подрастающего организма, обеспечения здоровья, работоспо­собности, творческой активности всех возрастных групп населе­ния, профилактики преждевременного старения, предупрежде­ния и лечения болезней.

В процессе питания организм получает необходимые пита­тельные вещества (белки, жиры, углеводы), витамины, мине­ральные вещества, воду и энергию для осуществления процессов жизнедеятельности. Это позволяет ему расти, развиваться и раз­множаться.

За счет веществ, поступающих с пищей, в организме челове­ка осуществляются так называемые пластические процессы, свя­занные с построением клеток и клеточных образований. Но био­логическая роль компонентов пищевых продуктов не ограничи­вается их пластическими и энергетическими функциями. Пища является также источником регуляторных и защитных факторов, необходимых для согласованной деятельности всех систем орга­низма, приспособления его к разным условиям среды, борьбы против негативных воздействий. Так при увеличении потребле­ния некоторых аминокислот (главным образом метионина), а так­же усвояемого кальция снижается всасывание радиоактивных стронция и цезия.

2. Основы физиологии, гигиены и санитарии питания

Пищевые рационы, недостаточные или избыточные по каче­ственному или количественному составу определенных пищевых веществ, а также других компонентов, могут явиться причиной развития специфических «болезней неправильного питания», снижения устойчивости организма к воздействию различных бо­лезнетворных факторов.

Известно более ста заболеваний человека, в лечении которых соответствующее питание играет ведущую роль, но и при любом из них рациональное питание является обязательным компонен­том комплексного лечения, необходимым для повышения за­щитных систем организма, предупреждения побочного эффекта лекарственных и других терапевтических средств.

Пластические процессы происходят в нашем организме посто­янно. Наряду с реакциями синтеза, или восстановления, тканевых элементов (ассимиляция) в организме непрерывно протекают про­цессы разрушения входящих в его состав структур (диссимиляция). Динамическое равновесие этих процессов обеспечивает относи­тельное постоянство массы тела человека и состав его тканей и воз­можно при своевременном поступлении пищи.

Все процессы и явления, происходящие в организме, требуют от клеток организма непременных энергетических затрат. Един­ственным источником поступления энергии из внешней среды также является пища.

Таким образом, человеческий организм нуждается в своевре­менном обеспечении биологически полноценной пищей, соот­ветствующей его физиологическим потребностям, которые оп­ределяются условиями труда, быта человека, климатическими особенностями места его проживания и рядом других факторов.

Пищевые продукты состоят из различных компонентов: белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных веществ. Среди них имеются соединения, которые определяют энергети­ческую и биологическую ценность, участвуют в формировании структуры, вкуса, цвета и аромата, пищевых продуктов. Однако не следует думать, что все они полезны для организма человека

2.1. Питание и жизнедеятельность организма человека ___________ 1^9

в любых количествах. Существуют многие потенциальные опас­ности, обусловленные недостатком или избытком питательных веществ. Например, широко известно, что недостаток пита­тельных веществ может привести к развитию таких болезней, как цинга, пеллагра, рахит, а избыточное количество витаминов и минеральных веществ может вызвать токсический эффект. Хронические последствия чрезмерного приема питательных ве­ществ менее известны, но специалисты в области здравоохране­ния считают данную проблему также очень важной. До сих пор недостаточно изучены вопросы об опасности питательных ве­ществ из-за неправильного использования продуктов или не­сбалансированной диеты, а вместе с тем это один из важнейших вопросов экологии питания.

Столетиями человек стремился каким-то образом оптими­зировать свое питание, чтобы получать с пищей все необходи­мые вещества в полном объеме. Вначале он действовал интуи­тивно, опираясь на собственный опыт и опыт предшествующих поколений. Сегодня питание человека должно быть разумно обоснованным, целесообразным. Это тот идеал, к которому следует стремиться, хотя достичь его в реальной жизни бывает непросто.

Основные питательные вещества — белки, жиры, углеводы, витамины и минеральные вещества. Они требуются для нормаль­ного роста и развития, поддержания и восстановления тканей, а также для размножения. Поэтому их содержание в рационе должно быть не ниже определенного минимального уровня. В то же время, если прием питательных веществ значительно превос­ходит требуемый уровень, это может привести к различным ин­токсикациям организма и даже к летальному исходу.

Потребности человека в основных питательных веществах рассматриваются в нормативных документах национальных ко­митетов и институтов, занимающихся вопросами питания. Так, например, в США Советом по пищевым продуктам и питанию Национального исследовательского совета Национальной акаде­мии наук разработаны рекомендации допусков диеты (К.ЭА). Во всех нормативных документах приведены четыре набора диет: для новорожденных; для детей до 4-летнего возраста; для детей старше 4 лет и взрослых; для беременных и кормящих женщин.

2. Основы физиологии, гигиены и санитарии питания

В последние десятилетия стала активно развиваться специаль­ная наука о питании — нутрициология со своими правилами и за­конами. Как грамотность человека начинается с освоения азбуки, так и познания о питании начинаются с анализа простейших представлений о роли питательных веществ в организме человека, ценных качествах и недостатках важнейших продуктов питания.

Белки играют исключительно важную роль в жизни клетки, входя в состав клеточных мембран и органелл. Исключительное свойство белка — способность самопроизвольно создавать опре­деленную пространственную структуру. Белки выполняют струк­турную функцию, сократительную (мышцы в основном построе­ны из белков), регуляторную и каталитическую (ускоряют течение биохимических реакций в процессе обмена веществ), транспорт­ную (переносят по крови гормоны, гемоглобин, железо, липиды и др.), защитную (антитела являются белками) функции. Белки могут быть источником энергии, но они никогда не откладывают­ся в запас — избыточное количество поступившего белка расходу­ется для получения энергии. Белки невозможно заменить другими веществами (рис. 2.1).

Аминокислоты незаменимые

Аминокислоты заменимые

Общий фонд аминокислот

БЕЛОК

Функции белка

Транспортные

белки — транспортная

Гормоны, ферменты — регуляторная

Гены — сохранение

Антитела — защитная

Сократитель­ные белки — работа мышц

Пластический материал — строительная

Поддержание состава жидкос­тей — буферная

Превращение в

углеводы — энергетическая

Рис. 2.1. Образование белков и их роль в организме

2.1. Питание и жизнедеятельность организма человека ___________ 21

Биологическая ценность белков пищевых продуктов зависит от количества и соотношения в них незаменимых аминокислот, которые не могут синтезироваться в организме и должны посту­пать с пищей.

Незаменимых аминокислот десять — лизин, метионин, трип­тофан, фенилаланин, лейцин, изолейцин, треонин, валин, арги­нин и гистидин. Особо дефицитными являются лизин, метионин и триптофан.

Недостаток их в пище приводит к замедлению роста и разви­тия организма, тяжелым функциональным расстройствам.

Заменимые аминокислоты также выполняют в организме разнообразные функции (например, глютаминовая кислота яв­ляется единственной кислотой, поддерживающей дыхание кле­ток мозга) и потребность в них не меньше, чем в незаменимых.

Аминокислоты содержатся во всех продуктах растительного и животного происхождения, но в разном количестве и состоя­нии. Наиболее оптимальное соотношение незаменимых амино­кислот в продуктах животного происхождения — молоке, мясе, рыбе, яйцах. Основные поставщики белка растительного проис­хождения — семена бобовых культур: сои, фасоли, гороха, арахи­са; зерно зерновых и крупяных растений: пшеницы, риса, кукуру­зы, ячменя, гречихи; семена масличных растений: подсолнечни­ка, риса, льна. Содержание белка в основных пищевых продуктах приведено в табл. 2.1.

Таблица 2.1 Содержание белка в основных пищевых продуктах

Продукт	Белок, г/100 г про­дукта	Продукт	Белок, г/100 г про­дукта
Говядина	18,6... 20,0	Грибы сушеные	20,1
Баранина	15,6... 19,8	Орех фундук	16,1
Свинина мясная	14,3	Мука пшеничная	10,6
Печень говяжья	17,9	Мука ржаная сеяная	6,9
Куриное мясо	18,2... 21,2	Крупа манная	10,3
Утиное мясо	15,8... 17,2	Крупа гречневая	12,3
Яйца куриные	12,7	Крупа рисовая	7,0

2. Основы физиологии, гигиены и санитарии питания

Окончание табл. 2.1

Колбаса вареная	12,2	Хлеб пшеничный	7,6... 8,1
Сервелат	24,0	Хлеб ржаной	4,7... 7,0
Молоко	2,8	Макароны	10,4... 11,8
Творог нежирный	18,0	Капуста	1,8
Сыры (твердые)	19,0... 31,0	Морковь	1,3
Масло сливочное	0,5	Свекла	1,5
Картофель	2,0	Яблоки, груши	0,4
Горох	20,5	Фасоль	21,0

Потребность человеческого организма в белке зависит от возраста, пола, климатических особенностей региона. Опти­мальным считается поступление белка из расчета не менее 1 г на 1 кг массы тела. Таким образом, потребность взрослого человека в белке в среднем составляет 70...110 г в сутки. У детей потреб­ность в белке больше и составляет 5... 15 г на 1 кг массы в зависи­мости от возраста.

Белки животного и растительного происхождения должны быть в соотношении примерно 1:1. Однако, как свидетельствуют результаты исследований по разгрузочно-диетической терапии (голоданию), эксперименты и наблюдения по ограниченному питанию (Мак-Кей, Н.МАмосов, Г.С.Шаталова, Ю.ААндреев), разработки по подбору оптимальных соотношений пищевых про­дуктов по аминокислотному составу, минимально достаточная потребность в белках может быть снижена в 2 раза и более, при­чем разумное снижение белково-энергетического компонента в питании на фоне достаточного витаминного и минерального обеспечения способствует, по данным многих авторов, увеличе­нию продолжительности жизни у животных на 50... 100 %. Выска­зано предположение, что при голодании и ограничении белка в рационе питания, но с большим содержанием натуральных рас­тительных продуктов происходят перестройка обмена веществ в сто­рону экономного и полного расходования белка, стимуляция про­цессов синтеза белка бактериями желудочно-кишечного тракта.

2.1. Питание и жизнедеятельность организма человека ___________ 23

Следует, однако, отметить, что потребность в белках определяется эффективностью обмена и утилизацией белка организмом. Сле­дует подчеркнуть, что зависимость между количеством белка, по­ступающего с пищей, и состоянием организма намного сложнее. Поступление белка в количествах ниже рекомендуемой Всемир­ной Организацией здравоохранения минимальной потребности в 35... 40 г, особенно при не тренированном разумными огра­ничениями питания обмене веществ, вызовет белковую недос­таточность, которая неизбежно приведет к ослаблению орга­низма, задержке роста, тяжелым расстройствам в обмене ве­ществ, снижению иммунитета, нарушению функции желез внут­ренней секреции, возникновению ряда заболеваний, таких как «болезнь мучного питания», «сахарный ребенок», «тропический лишай» и др. Белково-энергетическая недостаточность охватыва­ет широкий спектр патологических состоянии, наиболее тяжелы­ми из которых являются алиментарный маразм и квашиоркор. Симптомами алиментарного маразма являются низкая для воз­раста масса тела, исчезновение подкожного жирового слоя, общее истощение мускулатуры. Чаще всего это заболевание наблюдается у грудных детей и детей младшего возраста. Квашиоркор — это состояние, для которого характерны отеки, низкая масса тела, пигментация кожи.

При избыточном белковом питании усиливаются не контроли­руемые организмом процессы гниения в кишечнике, увеличивает­ся нагрузка на печень и почки, что приводит к их гипертрофии.

В странах Древнего Востока, как отмечают историки, сущест­вовала своеобразная казнь: приговоренных к смерти кормили только вареным мясом, и они умирали от самоотравления на 28...30-й день, то есть гораздо раньше, чем при полном голодании.

Избыток белка вызывает перевозбуждение нервной системы вплоть до неврозов, а после длительного избыточного потребле­ния белка организм тяжело переносит его последующий дефи­цит, так как настрой обмена веществ на усиленный распад из­лишков белка в организме некоторое время еще сохраняется.

Пищевые жиры относятся к классу липидов. Липиды представ­ляют собой группу соединений животного, растительного или мик­робного происхождения, практически нерастворимых в воде и хо­рошо растворимых в неполярных органических растворителях.

2. Основы физиологии, гигиены и санитарии питания

Обычно их главный компонент — ацилглицеролы — сложные эфи-ры глицерина и различных жирных кислот.

Жиры представляют собой смесь разных по составу три-ацилглицеролов, а также сопутствующих веществ липидной при­роды. Жиры, добываемые из растительного сырья, называют растительными жирными маслами, а жиры наземных живот­ных — животными жирами. Особую группу составляют жиры морских млекопитающих и рыб. Вместе с пищевыми маслами и жирами в организм поступают жирорастворимые витамины (ретинол, или витамин А, токоферол, или витамин Е, эргокаль-циферол, или витамин Б, филлохиноны, или витамин К), фос-фолипиды и стерины (в частности, холестерин).

Важнейшая составная часть жиров — жирные кислоты: насы­щенные и ненасыщенные.

Особое физиологическое значение имеют полиненасыщен­ные жирные кислоты (ПНЖК), которые входят в состав клеточ­ных мембран и других структурных элементов тканей. Ненасы­щенные жирные кислоты — линолевая и линоленовая — не син­тезируются в организме.

Арахидоновая кислота может образовываться в организме из линолевой в присутствии витамина Вб и биотина. Эти кислоты необходимы для роста и обмена веществ живых организмов, эла­стичности их сосудов. Полиненасыщенные жирные кислоты, со­ставляющие значительную часть растительных масел, играют также важную роль в синтезе простагландинов — гормоноподоб-ных веществ, принимающих участие в регуляции многих процес­сов в организме. При полном отсутствии в пище человека поли­ненасыщенных жирных кислот наблюдаются прекращение рос­та, некротические поражения кожи, изменение проницаемости капилляров. В отличие от насыщенных жирных кислот полине-насыщеннье кислоты способствуют выведению холестерина из организма, что очень важно для предупреждения возникновения такого распространенного заболевания, как атеросклероз.

По современным представлениям, сбалансированным считают следующий жирнокислотный состав триацилглицеролов: полинена­сыщенные жирные кислоты — 10 %, мононенасыщенные — 60 %, насыщенные — 30%. Суточная потребность человека в линолевой кислоте — 4... 10 г, что соответствует 20... 30 г растительных масел.

2.1. Питание и жизнедеятельность организма человека ________________ 7Ь_

По биохимической классификации линолевая кислота и про­дукты ее превращения объединяются в семейство омега 6, а ли-ноленовая кислота и продукты ее превращения — в семейство омега 3. Жирные кислоты одного семейства в живых организмах не переходят в другое.

На основании современных представлений о физиологической роли полиненасыщенных жирных кислот разных семейств возник­ло самостоятельное направление в современной диетологии. Прак­тическим следствием этого направления явилось признание необ­ходимости нормирования и обеспечения постоянного поступления с пищей полиненасыщенных жирных кислот семейства омега 3. Рассматривается необходимость обеспечения от 0,2 до 0,8% энер­гоценности рациона за счет линоленовой кислоты, в то время как линолевая кислота должно поставлять 4 — 8% энергии. Следова­тельно, потребность в линоленовой кислоте оценивается в 1/8 — 1/10 потребности в линолевой. Установлено, что только один вид из широко применяемых растительньх масел — соевое — имеет со­отношение этих двух кислот, близкое к рекомендуемому. Из лите­ратуры известно, что рацион питания гренландских эскимосов от­личается от рациона жителей Западной Европы тем, что в нем по­линенасыщенных жирных кислот омега 6 представлено крайне мало, но содержится большое количество жирных кислот семейст­ва омега 3. Липиды морских рыб и беспозвоночных содержат глав­ным образом две кислоты семейства омега 3: эйкозапентаеновую и докозагексановую. Такой тип липидов получил название «мор­ского». Британский фонд питания определил идеальное соотноше­ние в рационе питания человека полиненасыщенных кислот се­мейства омега 6 и полиненасыщенных кислот омега 3 в количестве 6:1, тогда как по другим данным это соотношение должно состав­лять 10:1. На этом основана известная рекомендация существенно­го увеличения потребления жирной рыбы.

Фосфолипиды — сложные липиды, в молекулах которых присут­ствует остаток фосфорной кислоты, — входят в состав биологиче­ских мембран и играют важную роль в их функционировании.

Холестерин присутствует во всех живых организмах. Он участ­вует в образовании желчных кислот, ряда гормонов, витамина Э. Основная часть холестерина образуется в печени (70... 80%), ос­тальная поступает с пищей. В обычном пищевом рационе в сред-

2. Основы физиологии, гигиены и санитарии питания

нем содержится около 500 мг холестерина. Избыток холестерина в пищевом рационе способствует развитию атеросклероза.

Рекомендуемое содержание жиров в рационе человека — 90... 100 г в сутки, при этом 1/3 их потребности должны состав­лять растительные масла, 2/3 — животные.

Функции жиров, как и белков, в организме мно­гообразны. Это основной энергетический материал для орга­низма. При сгорании 1 г жира выделяется 9,0 ккал (38,9 кДж), что в два раза больше, чем при сгорании белков или углеводов. Жиры в организме играют роль резервного материала, ис­пользуемого при ухудшении питания или заболеваниях. Они яв­ляются также структурным элементом тканей, входя в состав клеточных оболочек и внутриклеточных образований. Жиры — источник синтеза стероидных гормонов, которые способствуют адаптации организма к различным стрес­совым ситуациям. В нервной ткани содержится до 25 % жиров, в клеточных мембранах — до 40 %.

Очень важна транспортная функция жиров. Липопротеи-ды — соединения жиров с белками — переносчики жирорас­творимых витаминов А, Е, О, К в организме, а также источник для синтеза простагландинов, тромбоксанов и других веществ. Жиры участвуют в процессах терморегуляции, защищая орга­низм от холода.

Содержание жиров (липидов) в основных пищевых продуктах приведено в табл. 2.2.

Недостаток или избыток жиров практически в равной мере опасны для организма человека. При низком содержании жира в ра­ционе, особенно у людей с нарушенным обменом веществ, сначала появляются сухость и гнойничковые заболевания кожи, затем насту­пает выпадение волос и нарушение пищеварения, понижается со­противляемость инфекциям, нарушается обмен витаминов.

При избыточном потреблении жиров происходит их накопление в крови, печени и других тканях и органах. Повышается свертывае­мость крови, что может обусловить закупорку кровеносных сосудов и развитие атеросклероза. Избыток жира приводит также к ожире­нию — одному из распространенных заболеваний во многих разви­тых странах, где потребление жиров на душу населения увеличива­ется или высока доля жира в традиционных рационах питания.

2.1. Питание и жизнедеятельность организма человека ___________ 27

Таблица 2.2 Содержание жира в продуктах питания, г/100 г продукта

Продукты	Жир
Масло (растительное, топленое, сливочное), маргарины, жиры ку­линарные, шпик свиной, орехи грецкие, свинина жирная, колбаса сырокопченая	Свыше 40
Сливки и сметана (20% жирности и более), творожная масса осо­бая, сыр «Голландский», свинина мясная, мясо уток, гусей, колба­сы полукопченые, вареные, сосиски молочные, шпроты (консервы)	От 20 до 40
Сыр плавленый, творог жирный, сыр «Литовский», мороженое сливочное, яйца, баранина, говядина и мясо кур I категории, сар­дельки говяжьи, колбаса чайная и диетическая, семга, осетрина, сайра, сельдь жирная, икра	От 10 до 19
Молоко, кефир жирный, творог полужирный, мороженое молочное, баранина, говядина и мясо кур II категории, скумбрия, ставрида, сельдь нежирная, горбуша, килька, сдоба, помадные конфеты	От 3 до 9
Творог обезжиренный, молоко соевое, кефир обезжиренный, су­дак, треска, хек, щука, фасоль, крупы, хлеб, молоко обезжиренное	Менее 3

Высказывается мнение, что существует прямая связь между возникновением рака толстого кишечника и потреблением пищи, богатой жирами. Высокое содержание жира в пище приводит к увеличению концентрации желчных кислот, поступающих с жел­чью в кишечник. Желчные кислоты и некоторые другие состав­ные части желчи, а также продукты распада животных белков оказывают на кишечную стенку либо непосредственное канце­рогенное влияние, либо под действием кишечной микрофлоры превращаются в продукты, обладающие канцерогенным эффек­том. Аналогично этому при избытке полиненасыщенных жирных кислот, поступающих за счет растительных масел или рыбьих жи­ров, образуется много окисленных продуктов обмена — свобод­ных радикалов, отравляющих печень и почки, снижающих их им­мунитет и также оказывающих канцерогенное действие.

Углеводы являются основной составной частью пищевого ра­циона человека, так как их потребляют примерно в 4 раза боль­ше, чем жиров и белков. Они выполняют в организме разнооб­разные функции, но главная из них — энергетическая. На протя­жении жизни человек в среднем потребляет около 14 т углеводов, в том числе более 2,5 т моно- и дисахаридов. За счет углеводов

2. Основы физиологии, гигиены и санитарии питания

обеспечивается около 60 % суточной энергоценности, тогда как за счет белков и жиров вместе взятых — только 40 %.

Углеводы — первичные продукты фотосинтеза и основные исходные продукты биосинтеза дру­гих веществ в растениях.

Около 52... 66 % углеводов поступает в организм человека с зерновыми продуктами, 14... 26 % — с сахаром и сахаропродук-тами, около 8... 10 % — с клубне- и корнеплодами, 5... 7 % — с овощами и фруктами.

По пищевой ценности углеводы делят на усвояемые и неус­вояемые. Усвояемые углеводы перевариваются и метаболизиру-ются в организме человека. К ним относятся глюкоза, фруктоза, сахароза, лактоза, мальтоза и альфа-глюконовые полисахари­ды — крахмал, декстрины и гликоген. Неусвояемые углеводы (целлюлоза, гемицеллюлоза, пектиновые вещества, лигнин, ка­меди и слизи) не расщепляются ферментами, секретируемыми в пищеварительном тракте человека.

Известно более 200 различных природных моносахаридов, однако только некоторые используются в питании. Наибольшей пищевой ценностью обладают альдозы (глюкоза, галактоза, ман-ноза, ксилоза), а также кетозы (фруктоза). Потребление глюкозы и фруктозы — двух наиболее распространенных в природе моно­сахаридов — достигает 20 % общего потребления углеводов. Из кишечника углеводы всасываются в кровь только в виде глюкозы и фруктозы. Глюкозу в качестве питательного материала в орга­низме человека используют исключительно нервные клетки, мозговое вещество почек и эритроциты. Основными источника­ми фруктозы в пищевых продуктах являются мед (37 %), вино­град (7,7 %), груши и яблоки (5... 6 %), арбузы, малина, крыжов­ник, черная смородина (около 4 %).

Основными пищевыми дисахаридами в питании человека яв­ляются сахароза и лактоза.

Сахароза — основной компонент сахара — выполняет в организме роль энергоносителя. За последние 150 лет потреб­ление сахара стремительно увеличилось — в гораздо большей степени, чем считает полезным медицина. В Беларуси и странах СНГ его реальное потребление на человека достигло 70... 100 г в сутки. В других странах еще выше: в Англии — 130 г в день,

2.1. Питание и жизнедеятельность организма человека ___________ 29^

а среди подростков — 156 г. За сахаром закрепилось название «белая смерть». В литературе по диетологии появилось понятие «сахаролик». Дело в том, что потребляя сахар — рафинирован­ный продукт, человек недополучает сотни, а возможно, и тысячи разнообразных биологически активных веществ, которые усваи­вали наши предки с пищей в течение миллионов лет. При попа­дании в кишечник сахароза быстро распадается на глюкозу и фруктозу и всасывается в кровь. В крови заметно повышается концентрация глюкозы. Это своеобразный удар по поджелудоч­ной железе, которой необходимо поставлять организму доста­точное количество гормона — инсулина, чтобы отрегулировать содержание глюкозы в крови. Подобные резкие колебания уров­ня глюкозы в крови требуют от организма напряженной работы и даже включения резервных регуляторных возможностей.

Наиболее частое и серьезное последствие избыточного потреб­ления рафинированного сахара — нарушение обмена веществ, пре­жде всего обмена углеводов. Не случайно сахарный диабет пожи­лых людей называли «болезнью кондитеров». Задолго до появления диабета у людей, потребляющих много сахара, понижается уровень сахара в крови (гипогликемия). Постоянное поступление сахара в организм вызывает повышенную активность ферментных систем, утилизирующих его. Для поддержания необходимого уровня глю­козы в крови сахара требуется все больше и больше. По мере исто­щения от чрезмерной нагрузки ферментных механизмов перера­ботки сахара гипогликемия переходит в гипергликемию и диабет, которые нередко осложняются другими нарушениями обмена ве­ществ, приводящими к ожирению, сердечно-сосудистым заболева­ниям. По данным ВОЗ, потребление сахара в странах с низкой смертностью от заболеваний органов кровообращения колеблется от 25 до 81 г в сутки, в странах с высокой смертностью — от 87 до 136 г. Однако недопустимо считать сахар вредным продуктом, вредно лишь злоупотребление им. В суточном рационе питания, где углеводы составляют 350... 500 г, доля сахара от общего количе­ства углеводов должна составлять 15... 20 %. От такого количества сахара организм не будет испытывать излишних нагрузок.

Лактоза играет важную роль в питании новорожденных.

Среди полисахаридов растительных продуктов наибольшее значение в питании человека имеет крахмал. Для усвоения

2. Основы физиологии, гигиены и санитарии питания

крахмала требуется значительно больше времени, чем для усвое­ния сахара. Конечный продукт расщепления крахмала — глюкоза. Больше всего крахмала содержится в хлебопродуктах (40... 73 %), семенах бобовых растений (40... 45 %) и картофеле (15 %).

В животных продуктах содержится относительно небольшое количество другого усвояемого полисахарида, близкого по хими­ческому строению к крахмалу, — гликогена (в печени — 2... 10 %, в мышечной ткани — 0,3... 1,0 %). При недостатке углеводов в ор­ганизме появляются слабость, головокружение, головная боль, чувство голода, сонливость, потливость, дрожь в руках.

Как без специальных расчетов определить нормативы суточ­ного потребления углеводов? Известный американский диетолог Алиса Чейз предлагает для этой цели безошибочный тест: «Если вы чувствуете тяжесть, усталость или захотите спать после прие­ма «крахмалистой» пищи, то следует уменьшить ее количество в следующий прием».

Основными неусвояемыми углеводами являются так называе­мые «пищевые волокна» — смесь различных структурных полиса­харидов растительных клеток (целлюлоза, гемицеллюлозы, пекти­новые вещества, лигнин) и неструктурных полисахаридов, встре­чающихся в натуральном виде в продуктах питания (камеди, слизи и полисахариды, используемые в качестве пищевых добавок).

Целлюлоза — главный структурный компонент оболочки рас­тительной клетки. Основное ее физиологическое действие — это способность связывать воду (до 0,4 г воды на 1 г клетчатки).

Гемицеллюлозы — группа полисахаридов, входящих вместе с целлюлозой в состав клеточной оболочки растений.

Пектиновые вещества — гликаногалактуронаны — основной компонент растений и водорослей. Общим признаком пектино­вых веществ является основная цепь полигалактуроновой кисло­ты. Одним из важнейших свойств пектиновых веществ является комплексообразующая способность, основанная на взаимодейст­вии молекулы пектина с ионами тяжелых металлов и радионукли­дов. Это дает основание рекомендовать пектин для включения в рацион питания лиц, находящихся в среде, загрязненной радио­нуклидами, и имеющими контакт с тяжелыми металлами. Вместе с пектином из организма выводится 52,6 % стронция, 8,4 % вве­денной дозы С§¹⁰⁴. Профилактическая норма пектина, утвержден-

2.1. Питание и жизнедеятельность организма человека ___________ 31_

ная ВОЗ, составляет 2...4 г/сут; для лиц, работающих в неблаго­приятных условиях, — 8... 10 г/сут.

Лигнины представляют собой органические полимерные со­единения клеточной оболочки. Попав в организм человека с рас­тительной пищей, лигнины способны связывать соли желчной кислоты и другие органические вещества, а также замедлять или нарушать адсорбцию пищевых веществ в толстом кишечнике.

Камеди — сложные неструктурированные полисахариды, со­держащие, кроме нейтральных моносахаридов, глюкуроновую и галактуроновую кислоты. Они растворимы в воде, обладают вязкостью, способны участвовать в связывании микроэлементов с четной валентностью. В пищевой промышленности наиболь­шее применение в качестве добавок получили такие камеди, как гуммиарабик, камедь рожкового дерева, караевая камедь.

Пищевые волокна — один из компонентов комплексной профи­лактики нарушений жирового обмена, атеросклероза, сахарного диабета, желчнокаменной болезни. В последние годы появились данные, свидетельствующие о том, что при недостатке пищевых волокон возможно развитие мочекаменной болезни, язвенной бо­лезни желудка и двенадцатиперстной кишки, подагры, кариеса и даже варикозного расширения вен. Без сомнения, прав был из­вестный немецкий химик, один из создателей агрохимии, ино­странный член-корресподент Петербургской академии наук Юстус Либих, который в знаменитых «Письмах о химии» (1861 г.) указы­вал, что «отделение отрубей от муки есть роскошь и для питания скорее вредно, нежели полезно». Прошло более столетия, и под это заключение подведена строгая научная основа.

Суточная норма пищевых волокон для взрослого человека со­ставляет 25... 30 г.

Пищевые волокна стимулируют перистальтику толстого кишеч­ника, усиливают выделение желчи, способствуют задержанию в ки­шечнике воды (что имеет особое значение в профилактике запоров, геморроя), адсорбируют продукты жизнедеятельности микроорга­низмов, желчные кислоты, соли тяжелых металлов, поступившие в кишечник. Благодаря этим свойствам пищевые волокна (особенно пектиновые вещества) способствуют профилактике рака кишечни­ка, уменьшению интоксикации организма как собственными ядами кишечника (индол, скатол, аммиак), так и поступившими извне.

2. Основы физиологии, гигиены и санитарии питания

В то же время избыточное потребление пищевых волокон ско­рее вредно, чем полезно. Оно может привести к неполному пере­вариванию пищи, нарушению всасывания в кишечнике кальция, железа, магния, меди, цинка и других микроэлементов, а также жирорастворимых витаминов А, Е, Б, К. Чрезмерное поступление пищевых волокон вызывает поносы, дискомфорт от избыточного образования газов о кишечнике, боли в животе.

Витамины — низкомолекулярные органические соединения раз­личной химической природы, не синтезируемые (или синтезируе­мые в недостаточном количестве) в организме людей и большинства животных, поступающие в организм с пищей и выполняющие в нем важнейшие биохимические и физиологические функции. Витамины относятся к незаменимым микрокомпонентам пищи, в отличие от макрокомпонентов — белков, жиров и углеводов.

Витамины подразделяют на водо- и жирорастворимые. К водо­растворимым витаминам относят витамины С, Р, РР, Н (биотин), ви­тамины группы В, пантотеновую и фолиевую кислоты, к жирораство­римым — витамины А, ^, Е, К. Выделяют также группу витаминопо-добных веществ, к которым относят холин, мионозит, витамин V, липоевую кислоту, оротовую и пангамовую (витамин В_]5) кислоты.

Потребность человека в витаминах зависит от возраста, состоя­ния здоровья, характера деятельности, времени года, содержания в пище основных макрокомпонентов питания. Различают три сте­пени обеспеченности организма витаминами: авитаминоз — когда витамины отсутствуют полностью; гиповитаминоз — недостаток витаминов, иногда отсутствие какого-либо одного или нескольких витаминов; гипервитаминоз — избыточное их поступление. Чаще мы встречаемся с гиповитаминозом, особенно в зимний и весен­ний периоды. Авитаминозы являются причиной серьезных заболе­ваний, зачастую заканчивающихся летальным исходом.

Абсолютная потребность в витаминах привела к современной витаминной терапии в мегадозах.

Токсическое действие избыточного количества жирораствори­мых и водорастворимых витаминов различно. Жирорастворимые витамины способны накапливаться в жировой ткани. Повышенный их прием может привести к появлению симптомов токсического действия. Повышенный прием водорастворимых витаминов ведет только к выделению их излишков из организма — в организме они

2.1. Питание и жизнедеятельность организма человека ___________ 33

не накапливаются. Однако при большой передозировке и они могут быть опасны для организма. Особенно это относится к ниацину, из­быток которого ведет к повреждению печени, и витамину Вб, его пе­редозировка сопровожцается нарушением нервной системы. Роль витаминов в питании, потребность в них и основные источники приведены в табл. 2.3. Нормы потребления витаминов приведены в нормативных документах, разработанных национальными органа­ми, занимающимися вопросами питания. В России — это нормы Института питания Академии медицинских наук. В США рекомен­дуемые нормы потребления (1ША) разработаны Департаментом про­дуктов и питания при Национальном совете по исследованиям. КЕ)А зависят от пола и возраста. Усредненные дозы витаминов (ШКБА) рассчитаны, они соотносятся с ежедневной нормой питания и иногда указываются на этикетках упакованных пищевых продуктов.

В некоторых случаях трудно определить токсичность жирора­створимых витаминов из-за их взаимодействия. Большая доза одного витамина может значительно уменьшить токсичность другого. Например, токсические эффекты витаминов А и О мо­гут быть усилены при дефиците витамина Е или витамина К, а витамины А и Е антагонистичны.

Минеральные вещества в рациональном питании так же неза­менимы, как белки, жиры, углеводы, витамины. При недостатке или избытке минеральных веществ в организме человека возника­ют специфические нарушения, приводящие к заболеваниям.

Минеральные вещества составляют относительно значительную часть человеческого тела (около 3 кг золы). В костях они представле­ны в виде кристаллов, в мягких тканях — в виде истинного либо коллоидного раствора в соединении главным образом с белками.

Минеральные вещества выполняют пластическую функцию в процессах жизнедеятельности человека, велика их роль в по­строении костной ткани, где преобладают такие элементы, как фосфор и кальций. Минеральные вещества участвуют в важнейших обменных процессах организма — водно-солевом, кислотно-ще­лочном, поддерживают осмотическое давление в клетках, влияют на иммунитет, кроветворение, свертываемость крови. Многие фер­ментативные процессы в организме невозможны без участия тех или иных минеральных веществ. Примерно треть всех ферментов содержит в своем составе металл или активируется металлом.