Тема 8. Гигиена питания

Цель лекции – изучение гигиены питания.

Ключевые слова –гигиена, питание,

Основные вопросы:

1.Питательные вещества, их значение и обмен в организме.

2. Обмен белков.

3. Обмен жиров и углеводов.

4. Обмен углеводов.

5.Водно-солевой обмен

В теле здорового взрослого человека средней массы (70 кг) содержится примерно (в кг): воды — 40—45; белков— 15—17; жиров — 7—10; минеральных солей — 2,5—3; углеводов — 0,5—0,8. Однако химический состав организма никогда не бывает постоянным. Непрерывные процессы синтеза и распада, происходящие в организме, требуют правильного и регулярного поступления материала, необходимого для замещения уже отживших и ненужных частиц организма. Этот «строительный материал» поступает в организм с пищей, в состав которой входят белки, жиры, углеводы, минеральные соли, вода и витамины. За 70 лет жизни человек съедает и выпивает (в т): воды — более 50; белков — 2,5; жиров — 2; углеводов — 10; поваренной соли — 0,2—0,3. Следовательно, количество пищи, которую съедает человек за свою жизнь, во много раз превышает его собственную массу. Все это говорит о высокой скорости процессов обмена веществ в организме человека.

Обмен белков. Белки составляют около 25 % от общей массы тела. Это самая сложная его составная часть. В состав простых белков входит всего четыре химических элемента: кислород, водород, углерод и азот. В состав сложных белков (например, белки мозга) входит также сера, фосфор, железо и др.

Белки представляют собой полимерные соединения, состоящие из мономеров — аминокислот. Известно всего 20 аминокислот, из которых и построено все бесконечное многообразие белковых соединений, входящих в состав организма человека; причем белковый набор каждого человека является строго уникальным, специфичным. Специфичность белков определяется как количеством составляющих белковые молекулы аминокислот, таки их последовательностью.

В организме белки выполняют различные функции: ферментативная, транспортная, сократительная, строительная.

В нашем организме белок пищи под действием пищеварительных соков расщепляется на свои простые составные части — пептиды (промежуточные продукты) и аминокислоты, которые затем всасываются в кишечнике и поступают в кровь.

Из 20 аминокислот только 8 являются незаменимыми для человека. К ним относятся: триптофан лейцин, изолейцин, валин, треонин, лизин, метионин и фенилаланин.

Отсутствие в пище любой из незаменимых аминокислот (остальные могут синтезироваться в организме) вызывает серьезные нарушения жизнедеятельности организма, особенно растущего организма детей и подростков. Хотя белки и составляют 1/5 часть организма человека и около 2/з его плотного остатка, организм обладает лишь незначительными белковыми резервами. Вот почему белковое голодание приводит к задержке, а затем и к полному прекращению роста и физического развития. Ребенок становится вялым, наблюдается резкое похудание, обильные отеки, поносы, воспаление кожных покровов, малокровие, снижение сопротивляемости организма к инфекционным заболеваниям и т. д. В малоразвитых странах широко распространено заболевание, называемое «квашиор-кор» — результат питания преимущественно растительной пищей, лишенной многих незаменимых аминокислот.

Серьезные нарушения развития детей и подростков, вызванные белковым голоданием, объясняются тем, что белок является основным пластическим материалом организма, из которого образуются различные клеточные структуры. Кроме того, белки входят в состав ферментов, гормонов, нуклеопротеинов, образуют гемоглобин и антитела крови.

Если работа не связана с интенсивными физическими нагрузками, организм человека в среднем нуждается в получении в сутки примерно 1,1 —1,3 г белка на 1 кг массы тела. Это означает, что человек, весящий 70 кг, должен получать в сутки не менее 80—100 г белка. С увеличением физических нагрузок возрастают и потребности организма в белке.

Для растущего организма потребности в белке значи­тельно выше. На первом году постнатального развития ребенок должен получать более 4 г белка на 1 кг массы тела, в 2—3 года — 4 г, в 3—5 лет — 3,8 г и т. д.

Об интенсивности белкового обмена в организме судят по количеству поступившего и выделившегося из организма азота. 1 г азота содержится в 6,25 г белка. Если поступление азота больше, чем его выделение, то в организме наблюдается положительный азотистый баланс т. е. преобладание синтеза белка над его распадом. Обычно положительный азотистый баланс наблюдается у растущего организма. Если количество выведенного из организма азота больше количества введенного, то говорят об отрицательном азотистом балансе. Он обычно наблюдается при голодании, некоторых заболеваниях и на заключительных этапах старения организма.

Конечными продуктами белкового обмена являются азотсодержащие вещества — мочевина и мочевая кислота, образующиеся в организме в результате реакций дезаминирования, т. е. отделения от молекул аминокислот азота, и безазотистые вещества, из которых сначала образуется глюкоза, а затем конечные продукты ее обмена — диоксид углерода и вода.

Обмен жиров и углеводов. Эти органические вещества имеют более простое строение, они состоят всего трех химических элементов: углерода, кислорода и водорода. Одинаковый химический состав жиров и углеводов дает возможность организму при излишке углеводов строить из них жиры, и наоборот, при необходимости из жиров в организме легко образуются углеводы.

Общее количество жира в организме человека в среднем составляет около 10—20 %, а углеводов — 1 %. Большая часть жиров находится в жировой ткани и составляет резервный энергетический запас. Меньшая часть жиров идет на построение новых мембранных структур клеток и на замену старых. Некоторые клетки организма способны накапливать жир в огромных количествах, выполняя таким образом в организме роль тепловой и механической изоляции, т. е. защитные функции.

Количество запасного жира зависит от характера питания, количества пищи, конституционных особенностей, пола и возраста. Использование жиров как резервного вещества связано с его высокой энергетической ценностью — окисление 1 г жира в организме дает примерно 39 кДж, а окисление 1 г углеводов и белков — около 17 кДж.

В организме жир расщепляется на глицерин и жирные кислоты и всасывается в лимфу, после чего поступает в жировую ткань и клетки.

Принято считать, что в рационе здорового взрослого человека жиры должны составлять около 30 % общей калорийности пищи, т. е. человек должен съедать в сутки 80—100 г жиров. Необходимо использовать в пищу жиры и животного, и растительного происхождения, приблизительно в соотношении соответственно 2:1, так как некоторые составные компоненты растительных жиров не могут синтезироваться в организме. Это так называемые непредельные жирные кислоты: линолевая, линоленовая и арахидоновая. Недостаточное поступление этих жирных кислот в организм человека приводит к нарушению обмена веществ и развитию атеросклеротических процессов в сердечно-сосудистой системе.

Обмен углеводов. Углеводы в организме расщепляются до простых сахаров — глюкозы, фруктозы, галактозы и т. д.— и всасываются в кровь. Содержание глюкозы в крови взрослого человека постоянно и равно в среднем 0,1%. При повышении количества сахара в крови до 0,11—0,12% глюкоза поступает из крови в печень и мышечные ткани, где откладывается в запас в виде животного крахмала — гликогена. При дальнейшем увеличении содержания сахара в крови до 0,17 % в его выведение из организма включаются почки, в моче появляется сахар. Это явление называют глюкозурией. В некоторых случаях возможно стойкое патологическое повышение концентрации углеводов в крови, сопровождающееся усиленным выведением сахара с мочой. Это заболевание, называемое сахарным диабетом (мочеизнурение), связано с нарушением внутрисекреторной функции поджелудочной железы.

При пониженном содержании сахара в крови (менее 0,1 %) гликоген, имеющийся в печени и мышцах, расщепляется до глюкозы и поступает в кровь; образование глюкозы возможно также из белка и жира. Патологическое снижение глюкозы до 0,05% опасно для жизни, наступает обморочное состояние (инсулиновый шок), которое также связано с нарушением функций поджелудочной железы.

Организм использует углеводы в основном как энергетический материал. Замечательное свойство сахаров заключается в их быстрой утилизации в процессах жизнедеятельности, именно поэтому при интенсивном физическом труде в пище должно содержаться большое количество углеводов (до 800—900 г/день).

В обычных условиях в среднем для взрослого мужчины, занятого умственным или легким физическим трудом, в день требуется 400—500 г углеводов. Потребности в углеводах детей и подростков значительно меньше, особенно в первые годы жизни. В детском организме наблюдается более полноценное и быстрое усвоение углеводов и большая устойчивость к избытку сахара в крови. Например, появление сахара в моче у детей наблюдается при поступлении не менее 8—12 г глюкозы на 1 кг массы тела, а у взрослых — уже при поступлении 2,5—3 г.

Водно-солевой обмен. Для жизнедеятельности организма вода играет намного большую роль, чем остальные составные части пищи. Например, при нормальном поступлении воды в организм (суточная потребность человека в воде 2,3—2,7 л) и при полном голодании возможно сохранить жизнь до 60 дней. Без воды жизнь человека возможна лишь в течение нескольких дней. Дело в том, что вода в организме человека является одновременно строительным материалом, катализатором всех обменных процессов и терморегулятором тела.

Общее количество воды в организме зависит от возраста, пола и упитанности. В среднем в организме мужчины содержится около 61 % воды, в организме женщины — 51%.

Содержание воды в детском организме значительно выше, особенно на первых этапах развития. По данным эмбриологов, содержание воды в теле 4-месячного плода достигает 90 %, а у 7-месячного — 84 %. В организме новорожденного, по данным разных авторов, вода состав­ляет от 70 до 80 %. В постнатальном онтогенезе содержание воды быстро падает. Большее содержание воды в организме детей, связано с большей интенсивностью обменных реакций, связанных с их быстрым ростом и развитием. Общая потребность в воде детей и подростков возрастает по мере роста организма. Если годовалому ребенку необходимо в день примерно 800 мл воды, то в 4 года — 1000 мл, в 7—10 лет — 1350 мл, в 11 — 14 лет— 1500 мл.

Минеральные вещества — также необходимый компонент питания человека. Выше было отмечено, что по процентному содержанию в организме человека химические элементы делятся на макро- и микроэлементы.

Роль макро- и микроэлементов многообразна. Например, кальций и фосфор составляют основу нашего скелета, фосфор и сера входят в состав белков нашего мозга. Натрий и калий играют большую роль в деятельности нервной системы, обусловливая электрофизиологические процессы. Железо является необходимым компонентом гемоглобина крови.

Не менее важна и роль микроэлементов, многие из них участвуют в процессах кроветворения (медь, молибден, кобальт). Йод необходим для образования гормонов щитовидной железы. Его отсутствие в пище приводит к развитию заболевания, называемого эндемическим зобом. Фтор необходим для правильного формирования ткани зубов, особенно зубной эмали. Его излишек вреден, он приводит к заболеванию — флюорозу (хрупкость зубной эмали), недостаток вызывает разрушение зубов (кариес), особенно у детей.

В целом роль микроэлементов сводится к тому, что они являются тонкими регуляторами обменных процессов. Соединяясь с белками, многие микроэлементы служат материалом для построения ферментов, гормонов и витаминов.

Потребности взрослого и ребенка в минеральных веществах значительно отличаются, недостаток минеральных веществ в пище ребенка более быстро приводит к различным нарушениям обменных реакций детского организма и соответственно к нарушению его роста и развития.

Витамины. Одна из необходимых составных частей пищи — витамины. Слово «витамин» переводится с латыни как вещество жизни. Витамины требуются для нашего организма в ничтожно малых количествах, но их отсутствие (авитаминоз) приводит организм к гибели, а недостаток в питании или нарушение процессов их усвоения — к развитию различных заболеваний, называемых гиповитаминозами.

Открытие витаминов — одно из величайших завоева­ний науки XX в. Оно способствовало искоренению таких заболеваний, как цинга, бери-бери, пеллагра, которые уносили в могилу тысячи человеческих жизней.

Вопросы для самоконтроля:

1.Какую роль в организме играют микроэлементы?

2.Какую роль играют белки, жиры и углеводы в обменных процессах?

3. Какое соотношение белков, жиров и углеводов в организме считается нормой?

4. Какие болезни вызывает недостаток витаминов, микроэлементов у человека?

Рекомендуемая литература:

1. Хрипкова А.Г., Антропова М.В., Фарбер Д.А. Возрастная физиология и школьная гигиена. - М.:Просвещение, 1990.

2. Ермолаев Ю.А. Возрастная физиология. - М.: Высш. шк., 1985.

3. Гуминский А.А., Леонтьева Н.Н. Руководство к лабораторным занятиям по общей и возрастной физиологии. М., 1990 г.

4. Безруких М.М. Возрастная физиология: (Физиология развития ребенка): Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений/ М.М. Безруких, В.Д. Сонькин, Д.А. Фарбер. – М.: Издательский центр «Академия», 2003.

5. Леонтьева Н.Н., Маринова К.В. Анатомия и физиология детского организма. – М., 1976.

6. Обреимова Н.И., Петрухин А.С. Основы анатомии, физиологии и гигиены детей и подростков. – М., 2000.

7. Смирнов В.М. Особенности физиологии детей: Учебно – методическое пособие. – М., 1993.

8. Маркосян А.А. Основы морфологии и физиологии организма детей и подростков. – М., 1969.

9. Физиология развития ребенка /под ред. В.И. Козлова, Д.А. Фарбер. – М., 1983.

10. Брин В.Б. Физиология человека в схемах и таблицах. – Ростов н/Д, 1999.

11. Мазурин А.В., Воронцов И.М. Пропедевтика детских болезней. – СПб., 2000.

12. Смирнов В.М., Яковлев В.Н. Физиология центральной нервной системы. – М., 2000.

13. Физиология сенсорных систем /Под ред. чл.-корр. РАН, проф. Я.А. Альтмана. – СПб., 2003.