Пластическая адекватность питания

Единственным источником макро- и микронутриентов, которые необходимы для поддержания стабильности формы, строения и состава тела, является пища. Поэтому количество потребляемых нутриентов должно обеспечивать пластические процессы, происходящие в организме. Такое соответствие лежит в основе закона качественной (пластической) адекватности питания.

Состав пищевых продуктов включает множество химических веществ органической и неорганической природы. Среди них наибольшее значение имеют питательные вещества: белки, жиры, углеводы, витамины, макро- и микроэлементы, вода.

По функциональному предназначению нутриенты делятся на преимущественно энергетические (жиры, углеводы), пластические (белки, минеральные вещества, вода) и каталитические (витамины, микроэлементы); по критерию обязательности - на заменимые и незаменимые.

К заменимым нутриентам относятся углеводы и насыщенные жиры, составляющие бόльшую часть пищевого рациона, к незаменимым - белки, высоко ненасыщенные жирные кислоты, витамины и минеральные соли. В незаменимую часть питания включают 9 эссенциальных аминокислот, 16 витаминов, 15 минеральных веществ, высоконенасыщенную линолиевую кислоту и источник глюкозы. Такое деление достаточно условно, так как все питательные вещества являются пластическими, участвуя в построении тех или иных структур организма. Все они необходимы для нормального существования человека, и только в некоторых (экстремальных) ситуациях часть из них можно рассматривать как заменимые другими питательными веществами.

Современные представления о составе и потребностях в незаменимых и заменимых компонентах питания явились основой разработки теории сбалансированного питания. Она предусматривает потребление пищевых веществ в оптимальных количествах, способных проявить в организме максимум своего полезного биологического действия, то есть обеспечить организм адекватным его потребностям количеством энергетических, пластических, каталитических и других веществ при соблюдении надлежащего взаимоотношения между ними.

Более поздняя теория адекватного питания определяет необходимость адекватного поступления всех нутриентов, не приводя при этом абсолютно точных их количественных значений, а также обязательный учёт поступления биологически активных соединений, вторичных нутриентов, образующихся под влиянием микрофлоры и ксенобиотиков, содержащихся в пищевых продуктах.

Белки относятся к обязательным, эссенциальным компонентам питания, без которых невозможна жизнь, рост и развитие организма. Являясь основной частью клеток и межклеточных структур, они входят в состав ферментов и гормонов, определяют специфические и неспецифические факторы иммунитета, образуют комплексы с вредными веществами, попавшими во внутреннюю среду организма, обеспечивают мышечные сокращения, накопление энергии в макроэнергетических связях, несут в своём составе генетическую информацию.

Достаточное потребление белков с пищей, которая является единственным их источником, позволяет обеспечивать оптимальный уровень функционирования различных органов и систем организма. При их недостатке возникают серьезные нарушения, связанные с распадом белковых функциональных структур. В тяжёлых случаях клинические проявления приобретают четко выраженную картину синдрома белковой недостаточности, получившего название квашиоркор (педиатр с Ямайки Сисели Уильямс впервые описала это состояние в медицинском журнале Lancet в 1935 году).

Квашиоркор встречается главным образом у детей в возрасте 1…5 лет. Для этого состояния характерны гипопротеиновые отёки, снижение массы тела за счёт незначительной атрофии мускулатуры при относительном сохранении подкожного жира. Среди биохимических изменений наиболее отличительными признаками данного синдрома является ухудшение показателей, характеризующих белковый статус висцеральных органов, о чём свидетельствует снижение уровня трансферрина и альбумина сыворотки крови, нарушение иммунокомпетентности организма. Поэтому квашиоркор часто сопровождается инфекционным заболеванием. В настоящее время установлено, что квашиоркор различной степени тяжести может развиваться и у взрослых людей. Причиной этого является длительное получение пищевых рационов, адекватных в энергетическом отношении, но дефицитных по содержанию в них белка. К сожалению, белковая недостаточность у взрослых людей зачастую остаётся нераспознанной, так как их масса тела сохраняется нормальной или даже избыточной, особенно при белковой недостаточности лёгкой и средней степени тяжести.

При сочетании с энергетическим дефицитом может развиваться, так называемый, алиментарный маразм (белково-энергетическая недостаточность). Такое состояние характеризуется общим истощением - низкой массой тела по сравнению с должными величинами, почти полным исчезновением подкожного жирового слоя, выраженной атрофией мускулатуры и отсутствием отёков. Отличительной чертой данного синдрома является ухудшение показателей, характеризующих статус соматического пула белка (белка мышечной ткани), при относительном сохранении в норме показателей, отражающих висцеральный статус белка.

Скрининговая диагностика данного состояния и разграничение избирательно белковой и белково-энергетической недостаточности представлена в таблице 1.6.

Однако в большинстве случаев перечисленные симптомы могут сочетаться, и такое промежуточное состояние обозначается как «маразматический квашиоркор» или смешанная форма белковой недостаточности.

Таблица 1.6 - Симптомы белковой недостаточности

Избыточное поступление белков с пищей также нежелательно, так как в этом случае они используются как энергетический материал, а конечным продуктом их окисления является аммиак, обладающий выраженными токсическими свойствами. Это приводит к значительной нагрузке на печень, в том числе ухудшению её дезинтоксикационной функции, а также на почки, через которые удаляются продукты азотистого обмена.

Вопрос нормирования белковой части рациона питания является одним из наиболее сложных в гигиене питания. На потребность в белке влияют возраст, пол, характер труда, состояние организма, соотношения других компонентов пищи, энергетическая ценность диеты и, наконец, состав самих белков, их природа. Известно, что в организме человека и животных резервы белка отсутствуют. Имеются лишь некоторые количества, так называемых, лабильных белков, которые расходуются в первую очередь в случае отсутствия или недостатка их в пище. Однако эти белки не являются инертными, они выполняют определённые функции, в связи с чем их расход неизбежно ухудшает процессы метаболизма. Все вышеизложенное диктует необходимость ежедневного потребления достаточного количества белка.

В процессе жизнедеятельности белки организма постоянно подвергаются распаду и ресинтезу. При этом аминокислоты, которые выделяются при распаде белков, затем вновь используются для синтеза, однако их полной повторной утилизации не происходит. Даже при потреблении безбелкового рациона определённая часть аминокислот всё же катаболизируется до выводимых с мочой азотсодержащих соединений, а некоторое количество азота теряется с калом, пόтом и другими путями. Это неизбежные постоянные потери азота.

В итоге главным при определении потребности в белке является установление минимального его количества, которое компенсирует эти потери, то есть обеспечивает азотистое равновесие в организме человека.

Для определения указанной величины используется метод азотистого баланса, то есть прямого определения потребности в азоте. Указанный метод заключается в определении разности между количеством азота, поступившим в организм с пищей, и его количеством, выводимым с мочой, калом и другими путями. Эта разность определяется по формуле

N пищи = N мочи + N кала + N др. пути,

где N - содержание азота в граммах.

Потребность в белке соответствует количеству полученного с пищей азота, обеспечивающему поддержание нулевого азотистого баланса на минимально возможном уровне его потребления (1 г азота соответствует 6,25 г белка).

На основании результатов многочисленных исследований установлено, что средняя потребность в высокоусвояемых белках, содержащихся, например, в яйцах, мясе, молоке и рыбе, составляет примерно 0,6 г на 1 кг массы тела в сутки. Для пересчёта установленной средней потребности на безопасный уровень потребления белка, учитывающий индивидуальные колебания белковой потребности, эта величина увеличивается на 25%. Следовательно, надёжный, безопасный уровень потребления высококачественного белка для взрослых людей обоего пола составляет 0,75 г/кг в сутки.

При определении надёжного уровня потребления белков других продуктов следует вводить поправки, учитывающие их аминокислотный состав и усвояемость.

В основных видах пищевых продуктов содержится около 20 аминокислот. Часть аминокислот может синтезироваться в организме, другие же обязательно должны поступать с пищей, так как их синтез в организме невозможен или происходит слишком медленно.

Аминокислоты, которые могут синтезироваться в организме, носят название заменимых. К их числу относятся гликокол, глютаминовая кислота, серин, тирозин, цистин (цистеин), аланин, пролин, оксипролин, аспарагиновая кислота.

Аминокислоты, синтез которых невозможен или замедлен, называются незаменимыми. В их число входят валин, лейцин, изолейцин, лизин, триптофан, фенилаланин, метионин, треонин, гистидин и аргинин. Последняя аминокислота является незаменимой только для детей.

В зависимости от аминокислотного состава белки пищи подразделяются на полноценные, имеющие полный набор незаменимых аминокислот в достаточном количестве, ограниченно ценные, содержащие все аминокислоты, но некоторые из них в недостаточном количестве, и неполноценные, в которых некоторые незаменимые аминокислоты отсутствуют.

Наиболее доступный метод определения биологической полноценности белков основан на определении, так называемого, аминокислотного скора, позволяющего выявить способность данного белка удовлетворять потребности в незаменимых аминокислотах. Значение аминокислотного скора любого белка вычисляется по следующему соотношению

С = Аи / Аэ,

где С - аминокислотный скор;

Аи - содержание каждой незаменимой аминокислоты в 1 г исследуемого белка;

Аэ - содержание каждой незаменимой аминокислоты в 1 г эталонного белка.

Данные о содержании аминокислот в исследуемом белке берутся из таблиц аминокислотного состава или определяются одним из методов аминокислотного анализа. В качестве эталона, с которым рекомендуется сравнивать оцениваемый белок, используется образец, предложенный экспертами ФАО/ВОЗ (таблица 1.7).

Таблица 1.7 - Содержание незаменимых аминокислот в эталонном белке

Аминокислотным скором исследуемого белка является наименьшее отношение, полученное для какой-либо из незаменимых аминокислот, а саму эту аминокислоту обозначают лимитирующей, если скор для неё ниже 1,0.

Содержание незаменимых аминокислот в высококачественных белках, содержащихся в яйце, молоке, мясе, рыбе, значительно превышает потребность в них. Для других белков надёжный уровень потребления должен определяться с учётом их аминокислотного скора по формуле

Пи = Пв / С ,

где Пи - надёжная потребность в исследуемом белке или смеси белков, г/кг в сутки;

Пв - надёжная потребность в высококачественном белке (0,75 г/кг в сутки для взрослых людей);

С - аминокислотный скор исследуемого пищевого белка.

Обычно только четыре аминокислоты лимитируют качество белка в смешанных диетах человека: лизин, серосодержащие (метионин + цистин), треонин и триптофан. Сравнение потребности человека в указанных аминокислотах с их содержанием даже в диетах, основанных преимущественно на продуктах растительного происхождения, показало, что все эти диеты обеспечивают необходимое количество незаменимых аминокислот для взрослых людей. Для детей требуется соответствующая корректировка.

Вторым фактором, который определяет биологическую ценность белков, является их усвояемость. Поэтому при пересчёте потребности в высококачественных белках в безопасные уровни потребления других пищевых белков необходимо вводить поправку на усвояемость.

В обычной диете с использованием продуктов как растительного, так и животного происхождения усвояемость белка составляет около 85%. В этом случае безопасный уровень потребления белка для взрослых людей находится в пределах 0,88 г/кг в сутки.

Однако значение имеет не только абсолютное содержание белка в пище, но и его вклад в общее энергосодержание диеты. Установлено, что минимальная квота белка в диете взрослых составляет 4…5%. Снижение содержания белка ниже этого уровня приводит к развитию белковой недостаточности. Оптимальное содержание составляет 14…15%, максимальное - не более 30%. Фактическое содержание белковых калорий в диетах жителей европейских стран – от 12 до 15%.

Нормы физиологических потребностей в белке, принятые в нашей стране, отличаются от рекомендованных ФАО/ВОЗ. Они примерно в 1,5 раза превышают величины, необходимые для сохранения азотистого равновесия, и дифференцированы в зависимости от тяжести труда, пола и возраста (таблица 1.8).

Между тем, различия в нормативах, связанные с величиной физической активности, признаются не всеми исследователями. Они экспериментально не доказаны и основываются скорее на стремлении поддержать надлежащий уровень белковых калорий при неизбежном увеличении энергосодержания рациона при повышении физических нагрузок и могут рассматриваться в качестве своеобразного резерва при нормировании белковой квоты населению в экстремальных ситуациях. Это же касается и требования, чтобы не менее 55% белков было животного происхождения. Во многих странах имеется явная тенденция к сокращению потребления белков животного происхождения.

Жиры (липиды) поступают в организм как с животными, так и с растительными продуктами. Они на 98…99% состоят из триглицеридов жирных кислот, в которых одна молекула трехатомного спирта-глицерина соединена с тремя молекулами тех или иных жирных кислот. Эти кислоты главным образом, и определяют биологические свойства жиров и масел. В небольших количествах в пищевых жирах содержатся липоиды (фосфолипиды, стерины, воски и др.), а также некоторые жирорастворимые витамины: ретинол, кальциферол, токоферол, витамин К.

Таблица 1.8 - Нормы физиологических потребностей в белке

По химическому строению все жирные кислоты можно разделить на три группы: насыщенные, мононенасыщенные (с одной двойной связью между атомами углерода) и полиненасыщенные (с двумя и более двойными связями).

Насыщенные и мононенасыщенные жирные кислоты способны синтезироваться в организме и имеют только энергетическое значение. При этом первые из них, особенно короткоцепочечные, обладают атерогенными свойствами и оказывают негативное влияние на липопротеиновый и холестериновый обмен.

Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) наряду с этим являются обязательными, эссенциальными нутриентами. К ним относятся линолевая (с двумя), линоленовая (с тремя) и арахидоновая (с четырьмя двойными связями) кислоты.

Классическими симптомами дефицита названных кислот в пище являются: задержка роста, уменьшение массы тела, депигментация кожи и нарушения кожного покрова по типу экзематозного поражения, стерильность у мужчин и женщин. С их недостатком связывают нарушение синтеза тканевых гормонов (простагландинов), предшественниками которых они являются, увеличение проницаемости и ухудшение эластичности сосудов, нарушение липидного обмена, ведущего к гиперхолестеринемии, аномальную агрегацию тромбоцитов, ухудшение сократительной способности миокарда, подавление синтеза АТФ в митохондриях печени и сердца, ухудшение остроты зрения, разрушение клеточных мембран, в образовании которых они участвуют, и др. Кроме того, недостаток ПНЖК увеличивает риск образования язвы желудка и двенадцатиперстной кишки, снижает толерантность к канцерогенам.

Наиболее распространённой ПНЖК является линолевая. Она встречается почти во всех жирах (за исключением жира китов) и особенно в растительных, тогда как арахидоновая кислота содержится только в животных жирах. Кроме того, в организме линолевая кислота в присутствии пиридоксина через линоленовую превращается в арахидоновую кислоту. Следовательно, в организме не синтезируется лишь линолевая кислота. Она, собственно, и определяет обеспеченность его незаменимыми жирными кислотами. Организм имеет определённый резерв ПНЖК: до 10% триглицеридов жировой ткани содержат линолевую кислоту.

Избыток ПНЖК также нежелателен. Молодые растущие животные отстают в росте и погибают, если содержатся на диете, жировая часть которой представлена одним растительным маслом. Полагают, что избыток ПНЖК ведёт к повышению концентрации перекисных соединений, оказывающих повреждающее действие на клеточные мембраны и внутриклеточные структуры. Введение в рацион естественных антиоксидантов - токоферолов (витамина Е), аскорбиновой кислоты снижает вредное действие избытка этих кислот.

Установлено, что потребность в ПНЖК зависит от количества предельных жирных кислот в пище: чем больше их, тем больше требуется ПНЖК. Оптимальной в биологическом отношении формулой сбалансированности жирных кислот является следующее соотношение: 10% ПНЖК, 30% насыщенные жирные кислоты и 60% мононенасыщенные кислоты. Оценка физиологической полноценности жировой части рационов, в которых используются различные пищевые жиры, проводится по содержанию линолевой кислоты, на долю которой в рационах взрослого населения должно приходиться на менее 4…6 г/сут.

Фосфолипиды являются триглицеридами жирных кислот и фосфорной кислоты, соединенной с азотистым основанием. Они активно участвуют в липидном и холестериновом обмене, входят в состав миелиновых оболочек нервной ткани. Наиболее распространёнными в продуктах питания и хорошо изученными фосфолипидами являются лецитины, которые обладают выраженным липотропным действием, препятствуют отложению жира в печени, нормализуют уровень холестерина в сыворотке крови.

Активной частью лецитинов является холин. Он является основой важнейшего медиатора нервной системы - ацетилхолина, участвует в эндогенном синтезе адреналина, креатина и других активных соединений, а также в обезвреживании различных ядовитых веществ экзо- и эндогенного происхождения. Потребность в фосфолипидах для взрослого человека составляет около 10 г в сутки. Из пищевых продуктов богаты фосфолипидами желтки яиц (10000 мг%), нерафинированное растительное масло (от 400 до 1600 мг%), коровье молоко (до 1400 мг%), зародыши семян пшеницы и ржи (600…700 мг%).

При рафинировании растительных масел большая часть фосфолипидов теряется, а при гидрогенизации жира они удаляются почти полностью. Это снижает биологическую ценность жира, но вместе с тем удлиняет сроки его хранения, так как липопротеиды, будучи нестойкими соединениями, одними из первых составных частей жира начинают окисляться, придавая ему прогорклый привкус.

Стерины и стериды широко распространены в различных жирах: в составе растительных масел содержатся фитостерины, в животных жирах - зоостерины.

Фитостерины играют важную роль в нормализации холестеринового обмена. Эти соединения не усваиваются организмом и способны образовывать нерастворимые комплексы с холестерином, что препятствует его всасыванию в пищеварительном тракте. Из фитостеринов наиболее высокой активностью обладает b-ситостерин, который применяется при атеросклерозе с лечебной и профилактической целью. Основными источниками b-ситостерина являются арахисовое масло (до 300 мг%), подсолнечное (до 200 мг%), соевое (до 300 мг%), кукурузное (до 400 мг%) и оливковое (до 300 мг%).

Из зоостеринов основное значение имеет холестерин, который играет важную физиологическую роль. Он входит в состав паренхиматозных органов, мышц и нервных тканей, участвует в процессах осмоса и диффузии жидкостей, обеспечивает тургор клеток, служит основой для синтеза гормонов (половых и коры надпочечников), витамина Д, желчных кислот, выполняет детоксикационную функцию по отношению к бактериальным и паразитарным токсинам. При нарушении липидного обмена, вызванного экзо- или эндогенными факторами, холестерин откладывается в сосудистых стенках, вызывая атеросклеротические поражения сосудов. Установлена прямая зависимость между уровнем холестерина в сыворотке крови, частотой возникновения атеросклероза и смертностью от ишемической болезни сердца.

Принято считать, что холестерин пищи имеет значение для повышения его уровня в крови при потреблении в количестве более чем 400…600 мг в сутки, хотя имеется значительная индивидуальная вариабельность в отношении реакции организма на холестерин диеты, а также его зависимость от количества и состава жиров, углеводов и витаминов.

Нормы потребления жира имеют значительные колебания в рационах различных народов (от нескольких грамм в сутки у восточных народов и до 150…200 г - у западных). В качестве средней величины принимаются 0,7…1,0 г на 1 кг массы тела. В молодом и среднем возрасте рекомендуется соблюдать пропорцию жира к белкам 1 : 1, в пожилом и в старческом возрасте - 0,7 : 1, при избыточной массе тела - 0,5 : 1. Во многих странах принято снижать потребление жира, изменяя указанную пропорцию для взрослых людей до 0,6…0,8 : 1. Официальные нормы в нашей стране отличаются в сторону увеличения жира в суточном рационе. Они установлены в зависимости от пола, возраста, уровня физической активности (таблица 1.9).

Таблица 1.9 - Нормы физиологических потребностей в жирах, г/сут.

Обычно содержание жира в пищевых рационах рекомендуется поддерживать на уровне 30% общей энергетической ценности пищевого рациона. Однако снижение этой квоты оказывает благоприятное влияние на состояние здоровья населения, особенно на уровень сердечно-сосудистых заболеваний. Потребления жира менее 20% энергосодержания диеты считается нежелательным, учитывая необходимость поступления в достаточных количествах биологически активных веществ, входящих в состав жиров. При этом жиры растительного происхождения должны составлять не менее 30…40% их общего количества. В условиях холодного климата целесообразно увеличение жировых калорий на 5…7%, в условиях жаркого климата - их снижение на 5…6% от средней величины.

Углеводы являются необходимым компонентом питания человека. За счёт окисления углеводов в считанные минуты энергия доставляется работающим органам, особенно мышцам. От них зависят активная, творческая функция мозга, осмотическая работа почек, а также многие обменные процессы.

В зависимости от строения, быстроты усвоения и использования углеводы пищи разделяются на простые и сложные сахара. К простым относятся моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза) и дисахариды (сахароза, лактоза, мальтоза). Сложными углеводами являются полисахариды (крахмал, гликоген) и неметаболизируемые вещества (пищевые волокна).

Из моно- и дисахаридов основное значение имеет сахароза (тростниковый, или свекловичный сахар), которая в виде сахара в наибольшей степени используется в питании человека. При гидролизе сахароза распадается на две молекулы моносахаридов - глюкозу и фруктозу. Она встречается во многих фруктах и овощах, но особенно много её в корнях сахарной свеклы (12…24%) и стеблях сахарного тростника (9…19%).

Систематическое неумеренное потребление сладких блюд и сахара может вызвать нарушение липидного обмена, отложение жира, кариес зубов, истощение инсулярного аппарата поджелудочной железы (диабет). Считается, что содержание сахара в рационе не должно превышать 15% от общего количества углеводов, для детей – 20…25%. Для людей, связанных с непродолжительными, но высокоинтенсивными нагрузками (спортсмены, грузчики и т.п.), эта величина может быть повышена до 30…35%.

Среди сложных углеводов основное пищевое значение имеет крахмал. В пищевых рационах на его долю приходится до 80% общего количества углеводов. В организме человека под действием амилаз слюны и поджелудочной железы крахмал превращается в глюкозу, причём процесс протекает достаточно медленно, чем обеспечивается постепенность освобождения глюкозы и использование её на энергетические и другие нужды. Этим объясняется отсутствие у крахмала негативного влияния на обменные процессы.

К пищевым волокнам относятся нерастворимые и растворимые в воде углеводные полимеры, содержащиеся в продуктах, но не перевариваемые пищеварительными ферментами человека. Их основу составляют целлюлоза (клетчатка), гемицеллюлоза, лигнин, пектиновые вещества и другие соединения.

Перечисленные компоненты, представленные в рационах человека в значительных по массе количествах, оказывают выраженное влияние на моторную функцию желудочно-кишечного тракта. Они увеличивают массу кала, особенно целлюлоза и гемицеллюлоза, приводят к разжижению кишечного содержимого вследствие способности удерживать воду, ускоряют кишечный пассаж, нормализуют ритм сокращения толстой кишки, то есть являются эффективным средством профилактики и лечения дискинезий толстой кишки и запоров. Кроме того, пищевые волокна позитивно воздействуют на различные виды обменных процессов, включая липидный обмен, обладают антидотными и антиканцерогенными свойствами.

Потребление пищевых волокон в ежедневном рационе взрослого человека должно быть доведено примерно до 25…30 г. Много пищевых волокон содержится в сушёных овощах (до 2,9% в сухом картофеле) и фруктах (от 1,6 до 6,1%), в большинстве свежих ягод, в которых мякоть не отделяют от семян (2% в крыжовнике, 4…5% в землянике), в свежих овощах (до 1% в капусте, до 1,2% в моркови, до 1,5% в редьке). При этом продукты различаются по содержанию отдельных видов пищевых волокон. Так, целлюлоза содержится преимущественно в хлебе грубого помола, ягодах, капусте, моркови, картофеле, редьке; гемицеллюлоза - в хлебе грубого помола, злаковых (крупы); пектин - в свёкле и чёрной смородине (до 1,1%), яблоках (до 1%), сливе (до 0,9%); лигнин - в яблоках, грушах, горохе, моркови.

В зависимости от количества пищевых волокон углеводы делят на рафинированные и нерафинированные (защищённые). К первым относятся углеводы, содержащие менее 0,4% пищевых волокон, а также сахаристых пищевых продуктов, в которых общее количество углеводов (или углеводов вместе с жирами) превышает 70%. К таким продуктам относятся сахар, мёд, конфеты, шоколад, халва, печенье, пирожные, торты, варенья, изделия из высших сортов муки и т.п. Эти продукты легко перевариваются, содержащиеся в них углеводы быстро поступают в кровь, создают избыток готовых к утилизации энергетических веществ, которые легко откладываются в виде жировых запасов.

Защищённые углеводы содержат достаточное (свыше 0,4%), количество пищевых волокон, что затрудняет «атакуемость» их пищеварительными ферментами. Это обеспечивает медленный темп поступления их в кровяное русло и равномерность расхода. К пищевым продуктам, содержащим такие углеводы, относятся изделия из муки грубого помола, кукуруза, крупы, картофель и другие овощи, а также фрукты и ягоды.

Углеводы в связи с возможностью их замены не принадлежат к строго нормируемым компонентам питания. Потребность в углеводах определяется возрастом, типом метаболизма, характером деятельности, величиной энерготрат. Чем интенсивнее и продолжительнее физическая нагрузка, тем выше потребность в углеводах. В нашей стране нормативы потребления углеводов установлены в зависимости от пола, возраста и физической активности (таблица 1.10).

Таблица 1.10 - Нормы физиологических потребностей в углеводах, г/сут.

Считается, что углеводы должны компенсировать около 60-70% суточной потребности в энергии. При этом их потребление следует соотносить с потреблением белков и жиров. Так, для людей, занимающихся лёгким или механизированным трудом, соотношение белков, жиров и углеводов должно составлять 1:1:4, для занятых частично механизированным трудом - 1:1:5, при больших периодических физических нагрузках - 1:0,8:6 и для пожилых людей - 1:0,8:3.

Витамины - необходимые для жизни, не синтезируемые в организме, различные химические соединения органической природы, не имеющие прямого пластического и энергетического значения и требующиеся организму в небольших количествах как биокатализаторы метаболических процессов и эндогенного синтеза функциональных биохимических комплексов, ферментов, гормонов и т.п. Они обеспечивают нормальную деятельность нервной системы, мышц, внутренних органов, повышают умственную и физическую работоспособность; обеспечивают функции желез внутренней секреции и их гормональную активность; стимулируют неспецифическую резистентность, клеточный и гуморальный иммунитет, регенерационные процессы и заживление ран; увеличивают выносливость и устойчивость к неблагоприятным факторам - к жаре, холоду, инфекциям, интоксикациям и т.п., то есть, улучшают адаптационные возможности организма.

При недостатке или избытке потребления витаминов с пищей возникают патологические состояния, которые носят название гиповитаминозы, авитаминозы, гипервитаминозы.

Исследования последних лет показали, что полностью соответствует признакам витаминов 16 химических соединений, которые подразделяют на водорастворимые и жирорастворимые. Кроме того, выделяют группу витаминоподобных веществ, не являющихся, по существу, витаминами (таблица 1.11).

Водорастворимые витамины (энзимовитамины) являются структурной частью ферментов, составляя в них важную простетическую группу (небелковые части ферментов - коферменты), и тем самым, играют чрезвычайно важную роль в обмене веществ.

Жирорастворимые витамины (гормоновитамины) входят в структуру мембранных систем, обеспечивая их оптимальное функциональное состояние.

Таблица 1.11 - Классификация витаминов

Истинные витамины, в свою очередь, можно разделить на две группы: строго нормируемые и не строго нормируемые.

К первой группе относятся витамины В₁, В₂, В₆, РР и С, которые содержатся не во всех продуктах, не откладываются в депо, нестойки во внешней среде, могут утрачиваться в процессе кулинарной обработки. Это определяет необходимость строгого контроля за систематическим поступлением указанных витаминов с пищей и за содержанием их в организме. К не строго нормируемым относятся витамины, симптомы недостаточности которых у людей практически не встречаются, что связано с их широким распространением в продуктах питания и возможностью энтерогенного синтеза микрофлорой кишечника в достаточном количестве.

В профилактике гипо- и гипервитаминозов большое значение имеют установление и реализация норм потребления витаминов, а также выявление ранних признаков нарушения витаминного обмена. В нашей стране нормы установлены в зависимости от пола и физической нагрузки (таблица 1.12).

Витамин В₁ (тиамин) проявляет свое биологическое действие, участвуя в обмене углеводов и их превращениях.

При длительном и резком дефиците тиамина в пище развивается авитаминоз (бери-бери), в клинической картине которого патогномоничны полиневрит, характеризующийся преимущественным поражением периферических нервов, нарушения функций сердечно-сосудистой и пищеварительной систем. Отмечаются быстрая утомляемость, понижение работоспособности, боли в эпигастральной области, тошнота, запоры, появляются слабость и боли в ногах, болезненность икроножных мышц, парастезия и гиперстезия, возникают гипотония, тахикардия, лейкопения и т.п.

Таблица 1.12 - Нормы физиологических потребностей в витаминах, мг/сут.

Основным поставщиком витамина являются семена злаковых растений, прежде всего пшеница и рожь, поэтому с хлебом обычно поступает бόльшая часть суточной дозы тиамина. Помимо хлеба им богаты крупы, бобовые и овощи. В значительных количествах он имеется в печени и почках.

Витамин В₂ (рибофлавин) входит в состав флавиновых ферментов, участвующих в тканевом дыхании и регулирующих окислительно-восстановительные процессы в клетках и тканях.

При недостаточности рибофлавина наблюдается сухость и шелушение губ, слущивание эпителия по линии смыкания, на них возникают трещины. В углах рта образуются сероватые уплотнения с мокнущими трещинами, так называемые «заеды». Язык становится алым, гладким, болезненным, отёчным, иногда в полости рта возникают язвочки (глоссит). Отмечается снижение остроты зрения, цветовосприятия, темновой адаптации. Нарушается гемопоэз, особенно лейкопоэз, сопровождающийся резким снижением в крови числа лейкоцитов.

В значительном количестве рибофлавин поступает с растительными продуктами, прежде всего с хлебом из муки грубого помола и с крупами, особенно гречневой. Из животных продуктов его поставщиком является молоко, яйца, особенно много его в печени, почках, языке и сердце. Овощи и фрукты бедны рибофлавином.

Витамин В₆ (пиридоксин) отличается прежде всего участием в белковом обмене, в частности, в обмене аминокислот - триптофана и глутаминовой кислоты.

При дефиците пиридоксина возникают дерматиты, поражения слизистых, хейлоз, ангулярный стоматит, гипертрофический глоссит, конъюнктивит. Отмечаются ряд нервно-психических расстройств, депрессия, раздражительность, бессонница и т.п.

Витамин В₆ широко распространён в пищевых продуктах, поэтому его содержание в обычной сбалансированной диете удовлетворяет потребности организма. Наиболее богаты этим витамином пивные дрожжи, мясо, рыба, хлеб грубого помола, крупы, печень, почки, горох, бобы, бананы, зелёный перец.

Витамин РР (никотиновая кислота) используется для синтеза активной группы многочисленных ферментов дегидрирования, участвующих в процессе окисления и в синтезе многих соединений.

Симптомами гиповитаминоза являются слабость, утомляемость, бессонница, нарушение вкуса, болезненный язык, иногда гипертрофия сосочков языка, бледность и сухость кожи. Более выраженный дефицит витамина РР приводит к возникновению пеллагры.

Пеллагра проявляется нарушением общего состояния, а также дисфункцией кишечника, кожными изменениями и нарушениями психики (синдром трёх «Д» - диарея, дерматит, деменция). Характерный признак - стойкий непрекращающийся понос, шелушение и изъязвление кожи открытых частей тела, подвергающихся солнечному облучению (пеллагрические «воротники», «перчатки», «сапоги»), глубокие нарушения со стороны центральной нервной системы, вплоть до развития парезов и нарушений координации движений.

Источниками никотиновой кислоты являются как растительные, так и животные продукты. Мясные продукты, в особенности печень и почки, содержат много этого витамина, рыба - меньше, молоко и яйца - совсем мало. Из растительных продуктов важными поставщиками витамина являются хлеб, крупа, особенно гречневая, овощи.

Витамин С (аскорбиновая кислота) обладает окислительно-восстановительными свойствами. Витамин С участвует в синтезе нуклеиновых кислот, обмене аминокислот, улучшает использование углеводов и нормализует обмен холестерина, проявляет выраженную антиоксидантную активность, стимулирует образование коллагена в эндотелиальной стенке кровеносных сосудов, способствует усвоению железа и нормальному кроветворению, обладает защитными свойствами в отношении многих токсических веществ (нитрозамины, свинец и др.).

Вследствие малой стойкости витамина С недостаточность его наблюдается довольно часто. Ранние симптомы С-гиповитаминоза не отличаются специфичностью. Наблюдаются общая слабость, пониженная работоспособность, сухость кожи, фолликулит. При осмотре обычно выявляются рыхлые, отечные межзубные сосочки и края дёсен. Сами дёсны набухают, становятся синюшно-красными, легко кровоточат после надавливания и чистки зубной щеткой. Отмечается повышение проницаемости кровеносных капилляров кожи.

Полное прекращение в течение длительного (3…5 месяцев) времени поступления витамина С вызывает цингу. Однако в отличие от гиповитаминозных состояний авитаминозы практически не встречаются, так как клинические проявления заболевания даже при потреблении только 10 мг витамина в течение года не развиваются.

Основными источниками витамина С являются растительные продукты. Продукты животного происхождения содержат незначительное количество аскорбиновой кислоты, за исключением печени.

При обычном хранении свежих овощей и фруктов количество витамина С в них постепенно снижается. Это связано с действием находящейся в овощах и фруктах аскорбиназы, которая разрушает витамин С. Поэтому хорошим источником витамина являются цитрусовые (лимоны, апельсины, мандарины), благодаря отсутствию в них аскорбиназы.

Витамин А (ретинол) и провитамин А (β-каротин), который в организме превращается в активную форму витамина, относятся к жирорастворимым веществам.

Вследствие недостатка мукопротеидов, в синтезе которых витамин А участвует, возникают изменения в эпителиальной ткани кожи и слизистых оболочек. Наблюдаются ороговение, высыхание и шелушение (слущивание) поверхностного эпителия кожи - гиперкератоз.

При выраженной недостаточности витамина А кожа имеет вид «терки» или «рыбной чешуи». Характерным является нарушение фоторецепции, что связано с недостаточным синтезом зрительного пурпура - родопсина. В результате этого ухудшается сумеречное зрение (гемералопия, куриная слепота).

Витамин А содержится только в продуктах животного происхождения. Основными его источниками являются печень трески, печень говяжья, яйца куриные, масло сливочное. Провитамин А (каротины) содержат растительные продукты - морковь, перец красный сладкий, петрушка, лук зелёный, а также салат, шпинат, щавель и т.д.

Суточная потребность для мужчин составляет 1000 мкг эквивалента ретинола, для женщин - 800 мкг. Для пересчёта ретинолового эквивалента 1 мкг β-каротина приравнивается к 0,67 мкг ретинола.

Витамины группы Д (кальциферолы) образуются в организме под воздействием ультрафиолетовых лучей из провитаминов, содержащихся в растительных продуктах.

Витамин Д играет важную роль в фосфорно-кальциевом обмене. При недостатке или отсутствии витамина Д развивается рахит. У взрослых он встречается редко в связи с наличием большого резерва кальция и фосфора в сформировавшейся костной системе. Однако при длительном отсутствии витамина Д в пище и невозможности его образования в теле (отсутствие облучения ультрафиолетовым светом) и у взрослых возникают случаи остеопороза.

В природе витамин Д содержится в жире рыб, молоке, сливочном масле, желтке яйца.

Суточная потребность в витамине Д для взрослых людей составляет 2,5 мкг.

Витамины группы Е (токоферолы) обладают выраженным антиокислительным действием по отношению к внутриклеточным липидам, предотвращают образование перекисных соединений, участвуют в регуляции функций биологических мембран.

Авитаминоз Е у людей не встречается, что объясняется достаточным содержанием этого витамина в продуктах питания как растительного, так и животного происхождения. Однако гиповитаминозные состояния обнаруживаются при преимущественно углеводном питании и малом потреблении белков и жиров, особенно растительных масел.

Основным источником витамина Е являются растительные масла, крупы, молоко и молочные продукты.

Суточная потребность в витамине Е для мужчин составляет 10 мг, для женщин - 8 мг. С профилактической целью рекомендуется потреблять до 50 мг этого витамина.

Минеральные вещества не синтезируются живыми организмами и относятся к незаменимым компонентам питания. Многие из них входят в состав тела человека, принимают участие в осуществлении физиологических и биохимических реакций, поддерживая коллоидное состояние протоплазмы, осмотическое давление, концентрацию водородных ионов, буферные свойства крови, участвуют в транспорте газов крови и процессах её свертывания, обеспечивают возбудимость мышечной и нервной ткани, являются активаторами и обязательной составной частью многих ферментных систем и гормонов, выполняют пластическую роль, составляя основу скелета, входят в состав клеток, межтканевой жидкости, крови и т.п. Длительный дефицит или избыточное содержание минеральных веществ в пищевых рационах ведёт к нарушениям обмена веществ и развитию различных заболеваний.

Проблема гигиенического нормирования минеральных веществ является сложной ввиду наличия значительных резервов в организме некоторых из них, взаимозаменяемости элементов, имеющих близкие значения окислительных потенциалов, и возможности повторного их использования в биохимических реакциях. Так, запасов кальция в организме при полном его расходовании хватило бы на 2500 дней, железа - на 750 дней, йода - на 1000 дней. Нормы потребления минеральных веществ представлены в таблице 1.13.

Минеральные вещества содержатся почти во всех, особенно нерафинированных, продуктах питания. Большим разнообразием отличается состав минеральных веществ мяса и мясных продуктов, рыбы и рыбных продуктов, молока и молочных продуктов. В растительных продуктах нередко преобладают одни или несколько элементов в ущерб их разнообразию. Это необходимо учитывать при формировании пищевых рационов различного предназначения.

Таблица 1.13 - Нормы физиологических потребностей в минеральных веществах, мг/сут.