Химия пищеварения рационального питания

Tallinna Teeninduskool

Реферат

Химия пищеварения рационального питания.

Исполнитель: М. Вронская.

Руковадитель:И. П. Гофмеклер.

Таллинн 2004

Основы рационального питания.

Зная биохимию пищеварения, можно перейти к основам рационального питания. Что такое рациональное питание? По существу, это соблюдение трех основных принципов:

1.Равновесие между поступающей с пищей энергией и энергией, расходуемой человеком во время жизнидеятельности, иначе говоря, балланс энергии.

2.Удовлетворение потребности организма человека в определенном количестве и соотношение пищевых веществ.

3.Соблюдение режима питания (определенное время приема пищи и опрделенное количество пищи при каждом приеме ).

Соблюдая эти принципы, необходимо иметь в виду два обязательных условия: 1. рациональная кулинарная обработка продуктов, максимально сохраняющюя пищевые вещества; 2. соблюдение санитарно-гигиенических правил приготовления и хранения пищи;

Первый принцип рационального питания- балланс энергии.

Вся необходимая организму человека энергия поступает из пищи. Процесс усвоения и использования в организме пищи чем-то схож с горением. Действительно, большая чать продуктов, в том числе углеводы и жиры, превращается в тепло (энергию), углекислый газ и воду. Только белок дает в организме ряд недоокисленных продуктов, выделяющихся с мочей (мочевина). Поэтому вначале калорийность (т.е.способность выделять энергию) определяли в специальном приборе- калориметре, в котором легко учитываетсявыделение тепла. Оказалось, что в калориметре при сгорание в атмосфере кислорода 1 г углеводов выделяется в среднем 4,3ккал. 1г жиров-9,45, 1г белков- 5,65 ккал. (1 ккал=4,184 к Дж.) Однако впоследствии выяснилось, что часть пищевых веществ в организме не усваивается (например, белки в среднем усваиваются -на 94 , углеводы –на 95,6%) и в том или ином аиде удаляется с каловой массой. Кроме того, как отмечено выше, белки сгорают в организме не полностью.

Энергетическая ценность некоторых пищевых продуктов.

Подукт	Енергетическая ценность, ккал	Продукт	Энергетическая ценность, ккал
Хлеб ржаной	170	Молоко	59
Хлеб пшеничный	240	Масло сливочное	749
Пирожные	320-540	Сыр российский	371
Сахар	379	Треска отварная	78
Картофель отварной	82	Борщ	270
Яблоки	39	Котлеты говяжьи	220
Говядина отварная	254	Сок виноградный	54
Сосиски	220-230	Масло подсолнечное	899
яйца	63

В настоящее время считается, что 1 г белковой пищи дает 4 ккал, 1 г жиров – 9, а 1 г углеводов – 4 ккал.

Таким образом, зная химический состав пищи, легко подсчитать, сколько энергетического материала получает человек в сутки. В нашей стране выпущены специальные таблицы химического состава основных пищевых продуктов, по которым можно расчитать калорийность любого блюда, любого меню, любой диеты. Для примера приведем калорийность, или, как говорят теперь, энергетическую ценность некоторых продуктов (обычно она выражается в килокалориях на 100 г съедобной части продукта). Закон сохранения энергии является абсолютным, но действует и в живом организме, в том числе и в клетках человеческого тела. Поэтому нормальное питание предусматривает примерный балланс поступления энергии в соответствии с расходом на обеспечение нормальной жизнедеятельности.

При кратковременном недостатке калорийной пищи организм частично расходует запасные вещества , главным образом углеводы (гликоген) и жир. При кратковременном избытке пищи ее усвояемость и утилизация уменьшаются, увеличиваются каловые массы и выделение мочи. При длительном недостатке энергетически ценной пищи организмом расходуются не только резервные углеводы и жиры , но и белки , что в первую очередь ведет к уменьшению массы скелетных мышц. В результате происходит общее ослабление организма.

Как видим, необходима « золотая середина «. Как ее найти? Мы уже знаем, сколько энергии получаем с пищей. Теперь надо разобраться , как она расходуется.

Специалисты установили, что имеются три группы энерготрат в организме : во-первых , так называемый основной обмен , во-вторых , специфическое динамическое действие пищи и , в- третьих, мышечная деятельность. Поскольку в дальнейшем нам прийдется неоднократно сталкиваться с этими понятиями, обьясним их.

Основной обмен. Основной обмен- минимальное количество энергии, необходимое человеку для поддержания жизни в состоянии полного покоя. Такой обмен обычно бывает во время сна в комфортных условиях. Он рассчитывается обычно на «стандартного» мужчину ( возвраст –30 лет, масса тела –65 кг) или «стандартную» женщину (возраст-30 лет, масса тела –55 кг), занятых легкой физической работой. Основной обмен у стандартного мужчины в среднем равен 1600ккал , у женщины- 1400ккал. Он зависит от возраста (у маленьких детей он на еденицу массы в 1,3-1,5раза выше, чем у взрослых), от общей массы тела (поэтому часто основной обмен рассчитываетсяна 1 кг массы тела, принемая, что в один час расходуется1 ккал), от внешних условий проживания и индивидиальных особенностей человека . у людей , постоянно испытывающих физические нагруски, основной обмен обычно заметно (до 30 %) выше.

Специфическое динамическое действие пищи. Ученые обнаружили , что на переваривание пищи, даже без какой бы то ни было мышечной активности, расходуется энергия. При этом наибольший расход вызывает переваривание белков, которые при их поступлении в пищеварительный тракт на определенный период увеличивают основной обмен ( до 30-40%). При приеме жиров основной обмен повышается на 4-14%, углеводов-на 4-7%. Даже чай и кофе вызывает небольшое (до 8 %) повышения основного обмена. Считается, что при смешенном питании и одновременно при оптимальном количестве потребляемых пищевых веществ основной обмен увеличивается в среднем на10-15%.

Расход энергии на мышечную деятельность. Физическая деятельность оказывает весьма существенное влияние на велечину обмена энергии. Что же касается умственной работы , то при ней расходы энергии увеличиваются в гораздо меньшей степени . Еще в 1937 году известный советский ученый М. Н. Шатерников экспериментально показал , что при чтении книги «про себя» в положении сидя основной обмен увеличивается всего на 16%. При физической нагрузке увеличение основного обмена может увеличиваться в несколько раз.

Рекомендуется запомнить ниже расположенную таблицу тем, кто,следя за своим весом, все же любит хорошо покушать. Например, если очень хочется дополнительно к обычному завтраку съесть пирожное массой 100 г и калорийностью 400 ккал и ни грамм не поправиться, достаточно пробежать «трусцой» 3-4 км или сделать несколько сотен приседаний ( с перерывами , конечно).

Тип деятельности.	Расход энергии, ккалч	Тип деятельности	Расход энергии ккалч
Сон	50	Работа стоя	160-170
Отдых лежа без сна	65	Спокойная хотьба	190
Чтение вслух	90	Быстрая ходьба	300
Делопроизводства	100	Бег «трусцой»	360
Работа сидя	110	Ходьа на лыжах	420
Домашняя работа типа мытья посуды, глажения, уборки	120-240	гребля	150-360
		Плавание	180-400
		Езда на велосипеде	210-540
		Катание на коньках	180-600

Расход энергии при различных видах деятельности.

Если масса человека больше стандартной , то расход пропорционально увеличивается, если меньше- уменьшается.

Мы до сих пор говорили об энерготратах вне работы . А на работе ? Там они находятся в прямой зависеиости от ее характкра. Максемальные энерготрары наблюдаются у шахтеров , металлургов, грусчиков, землекопав, косцов, минимальные- у лудей умственного труда, операторов.

Если обобщить все виды расхода энергии ( на основной обмен , специфическое динамическое действие пищи, мышечную деятельность на работе дома), то окажется, что у мужчин- работников физического труда , не требующих значительных энергозатрат ( например, у работников в сфере обслуживания), среднесуточный энергетический обмен равен 2750-3000 ккал ,у женщин той же группы –2350-2550 ккал. Для людей умственного труда ( служащие, операторы) энерготраты будут несколько ниже: 2550-2800 ккал для мужчин и 2200-2400ккал для женщин. Однако у мужчин, занятых тяжелой физической работой (грузчики, лесорубы и т. д.), энерготраты выше-3900-4300ккал. Следовательно , и питание их должно обеспечивать компенсацию этих расходов, т.е. должно быть более калорийным.

У детей до 18 лет и пожилых людей старше 60 лет энерготраты снижены: у первых- из-за меньшей массы тела , у вторых – из-за общего снижения интенсивности обменных процессов и физической деятельности.

Расчеты показывают, что при постоянном повышении суточной калорийности пищи над энерготратами на 300 ккал ( это примерно 110 суточной калорийности, т.е. 100-грамовая сдобная булочка) увеличивается накопление резервного жира на 15-30 г в день, что составляет в год 5,4-10,8 кг.

Выше мы обсуждали только одну сторону питания- энергетическую, т.е. о том , что для обеспечения нормальной жизнедеятельности человека нужно создать относительное равновесие между энергией , которую человек получает с пищей, и энергией, которую он расходует. Но это вовсе не означает, что « пищевая» энергия может быть получена любым путем , например, только за счет жира или только за счет углеводов или белков, хотя арифметически сумма калорий может быть одной и той же.

Оказывается, что организму небезразлично, каким образом и за счет каких групп веществ получает он калории.для нормальной жизнедеятельности человека необходимо определенное соотношение белков, жиров и углеводов, а также определенное количество микрокомпонентов пищи- витаминов и минеральных веществ. И здесьмы подходим ко второму принципу рационального питания – удовлетворение потребностей организма в пищевых веществах.

Второй принцип рационального питания- удовлетворение потребностей в основных пищевых веществах.

Население земного шара использует в пищу тысячи разнообразных продуктов, и еще большим разнообразием отличаются блюда, приготовленные из них. При этом все многообразие продуктов питания складывается из различных комбинаций пищевых веществ: белков, жиров , углеводов , витаминов, минеральных веществ и воды.

Энергетическая ценность рациона человека, как мы уже знаем, зависет от входящих в его состав белков, жиров и углеводов. Последние выполняют преимущественно роль поставщиков энергии, тогда как жиры и особенно белки кроме снабжения организма энергией являются еще и необходимым материалом для пластических целей, т.е. для постоянно протикающих процессов обновления клеточных и субклеточных структур.

Известно, что скелетные мышцы и клетки нервной системы используют для своей деятельности в качестве источника энергии преимущественно глюкозу, входящую в состав углеводов, тогда как для работы сердчной мышцы необходимы в значительном количестве жирные кислоты, являющиеся составной частью жиров. Использование белков в качестве энергетического материала весьма не выгодно для организма : во-первых, белки являются наиболее дефицитным и ценным пищевым веществом , во-вторых , при окислении белков , сопроваждающемся выделением энергии, образуются вещества, которые обладают существенным токсическим действием.

К настоящему времени выяснено, что оптимальным в рационе практически здорового человеа является соотношение белков, жиров и углеводов, близкое к 1:1,2:4. Это соотношение наиболее благоприятно для максимального удовлетворения как пластических, так и энергетических потребностей организма человека. Белки в большинстве случаев должны составлять 12% , жиры- 30-35% общей калорийности. Теплота сгорания 1 г жиров, как уже говорилось, значительно больше теплоты сгорания того же количества белков или углеводов. Лишь а случае значитьного увеличения доли физического труда и потребности в энергии содержание белков в рационе может быть снижена до 11% общей калорийности рациона ( при увеличения доли жиров и углеводов как поставщиков калорий ).

Итак, мы заем, сколько белков, жиров и углеводов человеку нужно и в каком соотношении. Однако сами по себе белки, жиры и углеводы имеют разный состав. Посмотрим , какие компоненты белков, жиров и углеводов нужны и в каком количестве.

Оптимальное соотношение белковых компонентов в рационе.

Белки пищевых продуктов состоят из 8 незаменимых для человека ( взрослого) аминокислот и 12 заменимых. Для нормального питания необходимо определенное количество как незаменимых, так и заменимых аминокислот. Требуемое соотношение незаменимых и заменимых аминокислот зависет от возраста.

Незаменимые аминокислоты в сумме должны составлять примерно 40% от суммы аминокислот в питании детей дошкольного возраста, 36%- в питании взрослого , т.е. при суточной норме белка 80-90 г ( для взрослого ) должно потреблятся около 30 г незаменимых аминокислот в оптимальном соотношении. Однако общее содержание незаменимых аминокислот не может считаться удовлетворенным , если хотя бы одной аминокислоты в белке будет меньше установленного оптимального количества. Соотношение заменимых аминокислот по некоторым данным тоже имеет значение , однако не такое серьезное.

Белок, который содержал бы все незаменимые и заменимые аминокислоты в оптимальном соотношении, или так называемый идеальный белок , в природе не встречается. Однако белки животного происхождения , содержащиеся в мясе, рыбе, птице, яйцах, молоке и молочных продуктах, считаются полноценными ,потому что незаменимых аминокислот в них столько же или больше , чем в идеальном белке. Растительные белки в своем подавляющем большинстве являются неполноценными, так как они содержат некоторые незаменимые аминокислоты в значительно меньших количествах, чем идеальный белок. Например, в белках пшеницы и ржы , а следовательно и в белках пшеничного и ржаного хлеба содержится недостаточное количество лизина ( почти в два раза меньше оптимального), а также треонина, изолейцина и валина.

В повседневной жизни человек использует для питания смесь белков, которая обычно включает как животные, так и растительные белки. Эта смесь не является идеальной ,и принято считать, что ее более биологическая ценность составляет 70% , если за 100% принять биологическую ценность идеального белка. Таким образом, суточная потребность человека в белке зависет от качества белка: чем более неполноценным являются потребляемые белки, тем выше должна дыть суточная норма ( до разумного предела), и, наоборот, чем ближе по составу потребляемые белки к идеальному белку, тем ниже должна быть эта норма ( теоретически 53-63 г ). Хотя растительные белки не полноценны , они играют существенную роль в питании человека. Оптимальное соотношение животных и растительных белков находится в пределах от 60:40 до 50:50 ( в зависемости от качества растительного белка), а в среднем составляет 55: 45.

Оптимальное соотношение жировых компонентов в рационе.

Весьма важное значение имеют растительные жиры , так они содержат в большом количестве полиненасыщенные жирные кислоты ( незаменимые пищевые вещества) , а также фосфолипиды, необходимые для обновления клеток и внутриклеточных структур. Желатьно, чтобы растительные жиры составляли в пищевом рационе человека не менее 30% общего количества жиров.

Как свидетельствует мировая статистика, доля жиров в суточном рационе населения высокоразвитых стран постоянно увеличивается (например, в нашей стране она составляет в среднем 30% по калорийности). Это объясняется высокой энергетической ценностью, вкусовыми качествами жиров, доступностью их при благосостоянии народа . Однако повышенное содержание жиров в пищевом рационе , особенно насыщенных жиров животного происхождения , способствует развитию таких заболеваний , как атеросклероз и ишемическая болезнь сердца.

Оптимальным считается следующее соотношение жирных кислот в пищевом рационе: насыщенные жирные кислоты-30%, мононенасыщенные( типа олеиновой кислоты ) –60%, полинасыщенной-10%. Этого можно достичь, если соотношение растительных и животных жиров в рационе будет соответствовать 3:7.

Оптимальная потребность в углеводах .

Углеводная часть пищевого рациона человека ( 365-400 г ) состоит преимущественно из крахмала, но включает также целлюлозу ,гемицеллюлозу, пектин , ди- и моносахариды (сахарозу, фруктозу, глюкозу, лактозу и др.) . Потребление сахара (сахарозы) и кондитерских изделий (содержащих большое количество сахара) неуклонно возрастает, что становится опасным для здоровья, т.к. сахароза быстро расщипляется в желудочно-кишечном тракте на молекулы глюкозы и фруктозы, а глюкоза легко всасывается в кровь, и вызывает секрецию инсулина (специфического гормона) поджелудочной железы. Когда количество попадающей в кровь глюкозы слишком велико, происходит усиленная секреция инсулина, который , с одной стороны, резко влияет на углеводный и липидный обмен в организме , а с другой стороны , оказывает существенное действие на синтез и секрецию целого ряда других гормонов , т.е. может весьма значительно изменить нормальный гормональный статус организма человека . поэтому рекомендуется, чтобы содержание моно- и дисахаридов в суточном пищевом рационе не привышало 50-100 г (50 г для тех, кто занимается легким физическим трудом , 100 г для занятых тяжелым физическим трудом), причем важно, чтобы это количество более или менее равномерно распределялось по отдельным приемам пищи.

Установлена прямая зависемость между потреблением сахара и возникновением кариеса зубов. Чрезмерное потребление сахара является фактором риска при расположности к сахарному диабету.

Оптимальная потребность в пищевых волокнах.

В рацион здорового человека обязательно должны входить так называемые пищевые волокна и прежде всего такие растительные волокна, как пектин и клетчатка . рекомендуемое потребление этих веществ составляет 10-15 г в сутки (в том числе9-10 г клетчатки и 5-6 г пектиновых веществ). Растительные волокна улутшают моторную функцию желудочно-кишечного тракта, способствуют ликвидации застойных явлений в кишечнике. Обнаружена обратная зависемость между их содержанием в пище и частотой возникновения толстого кишечника.

Потребность в витаминах.

В далеком и даже сравнительно недавнем прошлом людей подстерегали тяжелые бедствия в результате развития гипо- и авитаминозов ( гиповитаминоз- начальная стадия авитаминоза) . Такие тяжелые заболевания, как цинга, пеллагра, рахит, полиневрит, некоторые виды анемии (малокровие) и гемофилии (усиленного кровоточивости ) , а также многие другие возникали в результате резкого уменьшения в пищи тех или иных витаминов. В настоящее время эти заболевания встречаются относительно редко благодаря широкой пропаганде медицинских знаний и соответствующим мероприятиям органов здравоохранения.

В наши дни серьезные опасения вызывает увеличение некоторых лиц и даже групп населения вегетарианством, когда в организм человека не поступает витамин В12 и создаются предпосылки для развития анемии и других пателогических симптомов недостаточности этого витамина.

Надо сказать ,что в период хранения овощей, фруктов и других продуктов питания в них происходит неуклонное снижение содержания витаминов. Поэтому в странах умеренного и холодного климата в зимне-весенний период, когда содержание их в пищевых продуктах значительно снижено , можно применять (но только по совету врача) имеющиеся в аптеках поливитаминные препараты, естественно, в тех дозах, которые диктуются этикеткой.

Потребность в минеральных веществах.

Обычный набор в пищевых продуктах , включающий достаточное количество овощей , фруктов, хлеба, молока. Как правило, удовлетворяет потребности организма человека во всех необходимых ему минеральных веществах.

В нашей стране и во многих других странах выявлены те районы и области , в почве которых содержалось пониженное количество того или иного минерального вещества, что приводило к недостаточному потреблению этого вещества населением и к развитию определенных патологических симптомов. Поэтому в продукты массового потребления стали добовлять недостоющие минеральные вещества, например в поваренную соль вводят иод( для правильного функционирования щитовидной железы) или в воду – фтор ( для профилактики кариеса зубов).

Суточная потребность в пищевых веществах и энергии взрослого человека.

Основные пищевые вещества	Суточная потребность взрослого человека	Основные пищевые вещества	Суточная потребность взрослого человека
Белки, г	85	РР(ниацин), мг	19
Жиры, г	102	В6 , мг	2,0
Усвояемые углеводы, г	382	В12(кобаламин), мкг	3
В том числе моно- и дисахариды, г	50-100	В9(фолацин), мкг	200
С (аскорбиновая кислота), мг	70
Минеральные вещества	800	А (в пересчете на ретиноловый эквивалент), мкг	1000
Кальций, мг		Е( токоферол), мг	10
Фосфор, мг	1200	D ,мкг	2,5
Магний, мг	400	Энергетическая ценность, ккал	2775
Железо, мг	14
Витамины
В1(тиамин), мг	1,7
В2(рибофлавин), мг	2,0

В этой таблице приведены данные усредненной потребности в основных пищевых веществах и энергии для взрослого человека 18-29 лет ( усредненная потребность- срелнеарифметическая величина между потребностями мужчины и женщины).

Потребность в пищевых веществах в различные периоды жизни.

Питание человека существенно меняется в различные периоды жизни, что связано с изменениями, физиологических функций и об мена веществ в организме.

Так, в организме детей кроме процессов восстановления происходят также процессы роста, поэтому потребности детей в основных пищевых веществах и энергии в расчете на 1 кг массы тела значительно выше, чем у взрослых. Абсолютные нормы потребностей детей в пищевых веществах и энергии находятся в прямой зависемости от массы тела которая, в свою очередь, зависет от возраста. Важно отметить, что для детей незаменимыми являются не 8 , как для взрослого человека, а 10 аминокислот, т.к. в организме детей не мажет происходить образование гистиидина, а также взаимного преобразования менионина в цистин. Поэтому дополнительными незаменимыми аминокислотами для детей являются гистидин и цистин.

Повышенные требования предъявляются к питанию новорожденных детей , поскольку у них недостаточно совершенная пищеварительная система .Самой природой был создан замечательный , идеальный продукт для новорожденных- женское молоко, содержащее все необходимое для их жизни и развития. В соста вженского молока входят наиболее легкоусваемые белки с необходимым количеством незаменимых аминокислот;жиры с незаменимыми , а также легкоусваемыми жирными кислотами; углеводы, витамины, минеральные вещества. В женском молоке имеются уже готовые антитела к различным анти генам (чужеродным клеткам или чужеродным соединениям), а также ферменты , способствующие правильному пищеварению.Кроме того , женское молоко содержит ростовые вещества, благоприятныедля умственного развития детей.

С возрастом снижается потребность в белках, жирах, углеводах и энергии. Это и понятно: ведь уменьшается интенсивность обменных процессов и физическая активность. В то же время потребность в витаминах снижается менее значительно , а для половины витаминов остается постоянной, так же как и для минеральных веществ.

Разнообразие пищи- залог здоровья . В природе не существуют продукты , которые содержали бы все необходимые человеку компоненты (за исключением материнского молока , но только для новорожденных). Поэтому только комбинация разных продуктов лучше всего обеспечивает организму доставку с пищей необходимых ему пищевых веществ. При большом разнообразии продуктов организму для оптимального функционирования легче выбрать необходимые вещества. Более всего это относится к микрокомпонентам пищи, таким, например, как витамины и микроэлементы. Процессы усвоения и обмена микрокомпонентов часто резко активируются в присутствии других пищевыв веществ, иногда нескольких. Все это говорит в пользу разнообразия пищевых продуктов в нашем рационе.

История знает много примеров , когда массы людей страдали различными заболеваниями только из-за того , что питались преимущественно одними и теми же продуктами. Так было открыто большинство гипо- и авитаминозов (например, авитаминоз РР, когда в ряде районов Среднего Востока население питалось преимущественно кукурузой или сорго; авитаминоз В1 , когда в Японии питались преимущественно полированным рисом , и т.д..).