Таблица 2. Пример расчета энергозатрат за 1 день
Окончание табл. 2
Для того чтобы определить соответствие энергетической ценности рациона суточным энергозатратам, необходимо сопоставить эти величины.
Обычно величина суточных энергозатрат в зависимости от всех вышеперечисленных обстоятельств колеблется так же, как и энергетическая ценность суточного рациона в довольно широких пределах: от 9200 кДж (2200 ккал) до 18 000 кДж (4300 ккал).
2. Суточный рацион человека должен содержать все необходимые пищевые вещества в сбалансированном между собой соотношении.
3. Важным принципом правильного, рационального питания является динамическое соответствие химического состава пищи потребностям организма. Средние потребности взрослого человека в пищевых веществах представлены в таблице 3.
Таблица 3. Средняя потребность взрослого человека в пищевых веществах, или формула сбалансированного питания взрослого населения
Продолжение табл. 3
Продолжение табл. 3
Окончание табл. 3
4. Необходимо соблюдать правильное соотношение между основными пищевыми веществами, в частности между белками, жирами и углеводами, что может быть достигнуто разнообразным сочетанием в рационе продуктов животного и растительного происхождения, о чем было сказано выше. Особое значение имеет ежедневное присутствие в рационе незаменимых пищевых веществ, т. е. таких, которые или совершенно не синтезируются в организме человека, или синтезируются недостаточно. При определенных обстоятельствах (особые, повышенные потребности организма, нарушение функции желудочно-кишечного тракта при заболеваниях) обычное содержание в рационе незаменимых пищевых веществ может оказаться недостаточным. В целом общее количество незаменимых пищевых веществ для человека превышает 50.
Определить с достаточной точностью энергетическую ценность суточного рациона и его качественный и количественный составы можно, зная, из какого количества каких продуктов он состоит. Существует много справочных изданий, в которых указано, какое количество белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных веществ и иных компонентов содержится в 100 г продукта, приведены его энергетическая ценность, процент усвояемой части продукта и потери компонентов при том или ином виде кулинарной обработки. Большая часть полуфабрикатов и готовых к употреблению блюд промышленного изготовления содержит эти сведения на упаковке. Таким образом, любой человек при желании может достаточно легко проследить, является ли его питание рациональным. Наиболее простой и надежный показатель правильного питания – это сохранение в течение всей жизни той массы тела, какой она была примерно в двадцатилетнем возрасте, если человек был здоров, а масса тела соответствовала росту и конституции – это идеальная масса тела.
Глава 4. Физиологическая роль основных компонентов пищи
С физиологической точки зрения питание – это сложный процесс поступления, переваривания, всасывания и усвоения пищи, необходимый для восполнения затрат энергии, регуляции функций, построения и восстановления внутриклеточных структур, клеток, тканей и жидких сред организма.
Большая часть физиологических звеньев процесса питания и пищеварения, как и другие витальные вегетативные потребности человека, являются саморегулирующимися, т. е. протекают автоматически на уровне подсознания. Осознанно человек воспринимает либо чувство аппетита (в крайнем проявлении – чувство голода), либо же чувство насыщения (в крайнем проявлении – ощущение переедания). Эти состояния могут носить разную эмоциональную окраску, усиливаться или ослабляться под влиянием психических и эмоциональных факторов и разного рода заболеваний вплоть до необузданного чувства голода (булемия) или, наоборот, полного отсутствия аппетита (анорексия).
Специальные лекарственные препараты и наркотические средства могут вмешиваться в эти процессы, нарушая нормальную авторегуляцию питания.
С наибольшим автоматизмом и весьма адекватно регулируются качественный и количественный составы рациона и режим питания у ребенка в раннем возрасте. По мере взросления усиливается влияние социальных факторов, которые могут иметь как положительное, так и отрицательное значения.
В зрелом возрасте состав рациона и режим питания регулируются человеком сознательно под влиянием социального окружения в силу привычек, экономических возможностей, доступности продуктов, сложившихся традиций в семье и обществе и множества других трудноучитываемых факторов.
В пищу традиционно употребляются продукты животного и растительного происхождений в нативном, т. е. естественном, натуральном, или же в обработанном или переработанном виде. К пищевым продуктам растительного происхождения относятся растения, их части, плоды, выделенные из них вещества (сахар, крахмал, масла, белковые вещества) и др. К пищевым продуктам животного происхождения относятся тушки птиц, рыб, мясо и отдельные органы животных, а также продукты их жизнедеятельности – молоко, яйца, мед и т. п.
Пищевая, биологическая и энергетическая ценность продуктов определяется содержанием в них белков, жиров, углеводов, минеральных элементов, витаминов, органических кислот, вкусовых и ароматических веществ. Биологическая ценность пищевых продуктов отражает количество белковых компонентов продукта и зависит от перевариваемости белка и его аминокислотного состава. Энергетическая ценность, или калорийность, характеризуется количеством энергии, которая высвобождается в процессе биологического окисления пищевых веществ и используется для обеспечения физиологических функций организма. Пищевая и биологическая ценность продуктов обусловливается соответствием их химического состава формуле сбалансированного питания.
При определении соотношения отдельных веществ в рационах особое внимание уделяется незаменимым компонентам пищи, которые должны ежедневно поступать в готовом виде с продуктами питания. Это незаменимые аминокислоты, полиненасыщенные жирные кислоты, витамины, минеральные соли, вода.
Белки
Белки – это высокомолекулярные азотистые органические соединения, состоящие из аминокислот. Это незаменимые вещества, без которых невозможны жизнь, рост и развитие организма. В состав белка входит около 20 аминокислот, которые в разных белках сочетаются по-разному. Установлено, что лучшее усвоение белков пищи достигается при соответствии ее аминокислотного состава идеальным аминокислотным шкалам, в качестве которых рекомендованы шкалы аминокислотного состава белков куриных яиц и женского молока. Наименьшей биологической ценностью обладают белки ряда злаковых, особенно пшеницы (50 %; лимитирующие аминокислоты – лизин и треонин); гороха (60 %; лимитирующие аминокислоты – метионин и цистин).
По своему химическому составу и строению белки делят на:
1) простые (протеины), состоящие из одних аминокислот (например, альбумины и глобулины яиц и молока);
2) сложные (протеиды), являющиеся соединением простых белков с жирами (липопротеиды), гликогеном (гликопротеиды), пигментами (хромопротеиды), нуклеиновыми кислотами (нуклеопротеиды), неорганическими элементами (Zn,Fe, Со, Са; [—(Р0
4
)3-
] и т. д.). Примерами сложных белков могут служить гемоглобин, инсулин, казеин молока.В организме человека надолго белков приходится 15–21 % от массы тела. Обмен белков лежит в основе всех физиологических процессов.
Белки пищи – это основной источник структурного, строительного, пластического материала для всех клеток и тканей организма, восстановления разрушенных компонентов клеток, поэтому они являются определяющей частью любого рациона и их нельзя заменить никаким другим пищевым веществом.
Белки, частично окисляясь, могут использоваться в качестве источника энергии при недостаточной калорийности рациона в качестве исходного материала для синтеза углеводов и жиров. Источниками белка в рационе служат продукты животного (молоко и молочные продукты, яйца, мясо, птица, рыба, продукты моря и изделия из них – колбасные и пр.) и растительного происхождений (крупы, хлеб, бобовые, хлебобулочные, макаронные изделия, орехи).
Белки продуктов неравноценны по химическому составу, усвояемости и полноценности. Часть аминокислот, необходимых организму, синтезируется в клетках и тканях – это заменимые аминокислоты, часть должна поступать в организм в составе белков пищи в готовом виде.
Определенное количество аминокислот, образующихся в организме при распаде собственных тканей, вновь используется для синтеза белка.
Для детского организма в возрасте до 1 года к незаменимым аминокислотам относится также гистидин. В последнее время в группу незаменимых аминокислот предложено включить цистин и тирозин. Наиболее важными и чаще всего дефицитными в рационах являются лизин, триптофан и метионин. Недостаток этих аминокислот в рационе может приводить к серьезным нарушениям обмена веществ и заболеваниям.
Вообще, необходимо учитывать, что аминокислотный состав «идеального» белка для грудных детей заметно отличается от аминокислотного состава «идеального» белка для детей в возрасте 10–12 лет и взрослых, для которых он тоже меняется в зависимости от возраста.
В частности, недостаток лизина приводит к нарушению формирования костной ткани и развитию кариеса. Источником лизина в рационе могут служить сыр, творог, мясо, горох. В злаковых культурах лизина недостаточно.
Триптофан необходим организму человека для синтеза белков крови (гемоглобин, сывороточные белки) и витамина РР (никотиновая кислота). Основными его источниками в питании являются творог, сыр, яйца, мясо, рыба, морские беспозвоночные.
Метионин требуется организму как источник подвижных метильных групп (—СН
3
137
90
Пищевые продукты, включающие в себя в сбалансированном соотношении все необходимые аминокислоты, относятся к полноценным.
В том случае, когда в составе продукта нет или содержится недостаточное количество хотя бы одной незаменимой аминокислоты, он считается неполноценным, а эта аминокислота становится лимитирующим фактором. Необходимо подчеркнуть, что как недостаток, так и избыток в рационе любой из незаменимых аминокислот приводит к нарушению белкового обмена. Большинство продуктов животного происхождения принято считать полноценными. По аминокислотному составу к ним приближаются белки бобовых. Белки злаковых культур не являются полноценными. Строго говоря, ни один пищевой продукт не является идеальным по аминокислотному составу, но сочетание различных продуктов – источников полноценного белка – позволяет обеспечить организм полноценным питанием. Например, близким к идеальному по белковому составу для детей первого года жизни является материнское молоко, а для детей более старшего возраста – белки коровьего молока и куриных яиц. Если принять белки молока (в нем имеются все незаменимые аминокислоты) за 100, то биологическую ценность мяса и рыбы можно выразить числом 95, картофеля – 85, хлеба – 75, риса – 58, гороха – 55, пшеницы – 50.
При организации полноценного питания необходимо учитывать, что умеренная щадящая тепловая кулинарная обработка продуктов улучшает усвояемость белка пищи, а чрезмерное и неоправданно длительное нагревание может привести к химической реакции части белков с углеводами с образованием меланоидинов, которые не усваиваются организмом. Наиболее легко в реакцию меланоидинообразования вступает лизин, а серосодержащие аминокислоты – метионин, цистин и цистеин – весьма чувствительны к тепловой обработке, после которой их усвояемость может снизиться в несколько раз.
Жиры
Жиры (точнее липиды и липоиды) – сложные органические соединения. Часть из них представлена эфирами трехатомного спирта глицерина (9 %) и различными жирными кислотами (липидами), часть – сложными эфирами аминоспиртов, фосфорной кислоты, а также зоо– и фитостеринами, фосфатидами и т. д. (липоиды).
Жиры почти так же, как и белки, обладают важной пластической функцией – входят в состав внутриклеточных и клеточных мембран (оболочек). Значительная часть жира в организме откладывается в виде резервного и защитного жира под кожей, вокруг почек, в брюшной полости (сальник). В организме человека жиры составляют от 10 % у мужчин, до 20 % у женщин от массы тела, но при ожирении массовая доля жиров может возрастать до 50 % и более. В экстремальных условиях этот жир используется как мощный источник энергии. Некоторые незаменимые биологически активные вещества (жирорастворимые витамины, каротиноиды) поступают в организм и/или всасываются из желудочно-кишечного тракта только при наличии жира в пище.
Энергетическая ценность жиров в 2,25 раза выше, чем у белков и углеводов, поэтому жиры «оберегают» белки от окисления и служат резервным источником энергии. При окислении 100 г жира в организме образуется 107 г воды. Жир в рационе обеспечивает чувство насыщения, имеет вкусовое и кулинарное значения.
Жирные кислоты, входящие в состав жиров, делятся на насыщенные (предельные) и ненасыщенные, которые содержат в углеводородной части молекулы одну и несколько двойных связей (—СН = СН—). Наличие и количество двойных связей и количество углеродных атомов в молекулах жирных кислот определяют физико-химические и физиологические свойства и биологическую значимость жиров. Так, полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) являются незаменимыми пищевыми веществами. ПНЖК входят в качестве структурных элементов в состав внутриклеточных и клеточных мембран, образуют оболочки нервов, служат предшественниками для образования «местных» гормонов – простагландинов, повышают эластичность и прочность кожи и кровеносных сосудов, регулируют обмен холестерина, т. е. оказывают антисклеротическое действие. Наиболее значимыми являются такие ПНЖК, как линолевая и линоленовая. Ими богаты растительные жиры – подсолнечное, кукурузное, конопляное, соевое, хлопковое, льняное и пальмовое масла. Значительно меньше их содержится в животных жирах. Исключение составляют рыбий жир, куриный жир и жир яичного желтка. Самой биологически активной ПНЖК является арахидоновая кислота, которая может синтезироваться в организме из линолевой в присутствии витамина В
6
Важным биологически активным компонентом жиров (зоостеринов) является высокомолекулярный полициклический спирт холестерин, который является структурным элементом нервной ткани, сыворотки крови, желчи, мембран клеток и внутриклеточных элементов, служит предшественником в синтезе гормонов коры надпочечников, половых гормонов, витамина D. Около 0,5 г в сутки холестерина поступает в организм с пищей (жир печени морских рыб – палтуса, трески; мозги, печень, почки убойных животных, яичный желток, зернистая икра), а 1,5–2,5 г в сутки синтезируется организмом из продуктов окисления жиров и углеводов.