header
header
+7 (812) 903-48-84
Санкт-Петербург, пос. Репино,
Приморское шоссе, 422 б,

Основные питательные вещества

27.07.2015

Часть I. ПИТАНИЕ -ПРОЦЕСС БИОЛОГИЧЕСКИЙ

Глава 1

Казалось бы, обычное млекопитающее...

Основные питательные вещества

Если рассматривать питание только как биохимический процесс, то окажется, что для организма «безразлично», «нравится» ли нам то или иное блюдо. Для нормального функционирования нашему телу необходимо получать воду, а также около 50 различных веществ, снабжающих его энергией (это, прежде всего, углеводы и жиры), строительным материалом (в первую очередь белки, отчасти — жиры), минеральными солями, витаминами и клетчаткой. Это так называемые питательные вещества, или нутриенты. Оптимальный пищевой рацион включает их в соотношениях, которые варьируют в зависимости от пола, возраста, активности, функции эндокринных желез, размеров тела, состояния окружающей среды.

Теоретически, источниками энергии могут служить не только углеводы и жиры, но и белки — в том случае, если их потребление превышает потребности организма в поступлении аминокислот. Однако некоторые обстоятельства ограничивают использование белков в качестве преимущественного источника энергии.

Прежде всего, белок в качестве главного источника калорий имеет тот недостаток, что нуждается в эффективном механизме для удаления избыточного азота. Этим, кстати, объясняются распространенные в обществах охотников и скотоводов обычаи употребления очень больших количеств жидкости, прежде всего чая.

Пожилой казах, с которым мы вдохновенно обсуждали вопрос о том, может ли один человек за раз съесть целого барашка, со вздохом признался: съесть, конечно, можно, но сначала надо выпить пару самоваров чая, «чтобы желудок как следует растянулся». Трактовка, на первый взгляд, убедительная, но физиолог, скорее всего, объяснит необходимость потребления большого количества жидкости при столь приятном процессе иной причиной. При диетах с высоким содержанием белка организм нуждается в большом количестве воды, с которой могут быть выведены избытки азота.

При исключительно белковом рационе подобная длительная нагрузка на выделительный аппарат (прежде всего, почки) может оказаться для организма человека непосильной.

Кроме того, некоторое количество углеводов (эквивалентное примерно 50 г глюкозы в сутки) и жиров требуются организму для получения незаменимых жирных кислот. Лишенная жиров пища неприятна на вкус, а очень высокое содержание жира многие люди плохо переносят. Наконец, углеводы — самый дешевый источник энергии, поступающей с пищей.

В результате понятно, что поступление с пищей питательных веществ должно быть сбалансированным. Поскольку в следующих главах мы будем вести разговор об особенностях потребления тех или иных нутриентов в различных условиях среды обитания, сейчас следует хотя бы кратко рассмотреть роль основных элементов состава пищи.

БЕЛКИ. Организм не может непосредственно использовать чужеродный белок для строительства собственных клеток. В процессе усвоения белки расщепляются до составляющих их аминокислот, которые используются затем для синтеза белков, специфических для конкретного организма.

Белки окисляются в организме не полностью: от молекулы белка отщепляются аминогруппы, которые выводятся с мочой в форме мочевины. Поэтому при экспериментальном сжигании одного грамма белка в специальном приборе — калориметрической бомбе — выделяется 5,4 ккал энергии, а при его окислении в организме человека на четверть меньше — всего 4,1 ккал.

Белки различаются по числу и видам содержащихся аминокислот. При синтезе белка организм должен получить все необходимые аминокислоты. Часть из них может синтезироваться клетками из других веществ, но «незаменимые» аминокислоты не могут быть синтезированы и должны поступать с пищей. «Полноценные» для организма человека белки (содержащие все необходимые для него аминокислоты) содержатся в молоке, мясе, яйцах.

Всосавшиеся в кровеносное русло аминокислоты поступают в печень и разносятся с током крови к другим органам. Они используются организмом для синтеза новых и замены поврежденных белков, образования ферментов и гормонов. Запасаться аминокислоты не могут: они подвергаются расщеплению в печени. При этом аминогруппа превращается в мочевину и выводится с мочой, а остатки молекулы превращаются в гликоген и откладываются про запас в печени.

Взрослый человек может оставаться здоровым, потребляя в сутки всего 25г «полноценных» белков: по сути, не растущему организму необходимо лишь такое количество белка, которое уравновесит ежесуточные потери азота. Однако желательно обеспечить потребление 70—100 г протеинов в сутки (практически нужно стараться получать 1 грамм «полноценного» белка на каждый килограмм массы тела), причем не менее трети должны составлять белки животного происхождения. О последствиях дефицита белков рассказывается в главе 11.

ЖИРЫ И МАСЛА — наиболее концентрированные пищевые продукты (они более чем вдвое превосходят белки и углеводы по калорийности на единицу массы и при этом содержат меньше воды). В организме жиры служат для хранения энергии, теплоизоляции, участвуют в водном обмене, обеспечивают перенос жирорастворимых витаминов. Часть жиров используется организмом для построения мембран клеток.

Жиры (липиды) состоят из молекулы глицерина, к которой присоединены две (в растительных маслах) или три (в животных жирах) молекулы жирных кислот. Насыщенность жирных кислот зависит от содержания в их молекулярной цепи водорода и углерода. Чем больше насыщена углеродом жирная кислота, тем выше температура плавления жира. При температуре тела насыщенные жиры размягчаются, но не плавятся,

и потому могут скапливаться на внутренней стенке сосудов, приводя к образованию атеросклеротических бляшек. Баланс насыщенных и ненасыщенных жирных кислот определяет усвояемость жира организмом и его питательные свойства.

Организм животных и человека не в состоянии продуцировать полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) и вынужден получать их извне. Жизненно необходимы для функционирования биологических систем омега-6- и омега-З-ПНЖК (подробнее мы поговорим об этом в главе 10). Омега-6-ПНЖК содержатся в большинстве пищевых растительных масел (подсолнечном, кукурузном, кунжутном, виноградном), в мясе и жире животных, особенно домашних. Омега-З-ПНЖК (их основной продуцент — морские водоросли) входят в состав «жиров морского типа». Их содержание велико в рыбьем жире, мышечной ткани рыб и, в особенности, в мясе морских млекопитающих (китов, тюленей, моржей). Наземные растения, масло которых содержит омега-З-ПНЖК — травы, служащие кормом для диких животных, а также соя, грецкий орех, портулак.

Жиры поступают в венозную кровь, откладываются в подкожной клетчатке, брыжейке и забрюшинном пространстве и сохраняются как энергетический запас (восполнение сиюминутных энергетических потребностей обеспечивается в основном углеводами). Отложение запасов в форме жира — самый экономичный способ длительного хранения энергии в организме, так как единица запасенной энергии оказывается в меньшем объеме вещества.

Потребность человека в жирах может быть удовлетворена при суточном поступлении всего 10—15 г масла. При современном «городском» стиле жизни запасы жировой клетчатки организмом не используются, что приводит к ожирению. Поэтому людям со сравнительно невысокой физической активностью следует сокращать потребление животных жиров.

УГЛЕВОДЫ (сахара и крахмалы) — основной источник энергии в рационе большинства людей. Углеводы, как и белки, обеспечивают в среднем поступление 4,1 ккал энергии на каждый грамм вещества. Молекула углеводов уже окислена, и в процессе метаболизма на нее расходуется меньше кислорода, чем на белки и жиры. Соответственно, углеводы быстрее и легче пополняют потребности организма в энергии. Всосавшиеся в кровь углеводы поступают в печень. Большая часть глюкозы откладывается в печени в виде гликогена и жиров, а часть разносится к тканям организма и используется в процессе тканевого дыхания. При необходимости в повышенном количестве энергии запасы гликогена могут превращаться в глюкозу и транспортироваться кровью к работающим (наиболее активно кровоснабжающимся в данный момент) тканям. Главный источник углеводов — крахмал злаков: пшеницы, риса, кукурузы (маиса). Фрукты и овощи содержат крахмал и сахара, преимущественно дисахариды (сахарозу и мальтозу) и моносахариды (глюкозу и фруктозу). Молоко содержит дисахарид лактозу.

КЛЕТЧАТКА (целлюлоза, грубоволокнистые пищевые продукты). Удерживает воду; растягивает стенки кишечника, стимулируя его перистальтику. При длительном (несколько недель) отсутствии клетчатки в рационе человека перистальтика кишечника ослабевает настолько, что нормальное пищеварение становится невозможным и наступает гибель.

ВОДА. Внутриклеточная и межтканевая жидкость составляют 65—70% общей массы тела. Таким образом, в организме человека весом 65 кг содержится 42—46 литров жидкости (при этом на долю крови приходится только около 5 л). Ежедневно в спокойных условиях через выделительные органы и кожу, а в основном при испарении через легкие теряется 2—3 литра воды (5—7% исходной массы тела). Это потеря жидкости должна быть возмещена. Нормальные суточные колебания содержания воды в организме соответствуют 1—3% массы тела. Постоянство содержания воды поддерживается за счет регуляции гомеостаза почками и чувством жажды. Потеря 10—15 литров воды (15—25% исходной массы тела) для человека смертельна. Адаптация к обезвоживанию у человека не развивается.