Дегтярев В.П. Нормальная физиология

Подождите немного. Документ загружается.

процессах биологического окисления (витамин В

, РР), обме-

не и синтезе аминокислот (В,,), нуклеиновых кислот (В

синтезе жиров и жироподобных веществ и др.

При отсутствии какого-либо витамина или его предшест-

венника возникает патологическое состояние, получившее

название авитаминоза, в менее выраженной форме оно на-

блюдается при недостатке витамина — гиповитаминозе.

Проявления недостаточности витаминов могут возникать

либо при нарушении их всасывания в желудочно-кишечном

тракте, либо в результате неправильного, несбалансирован-

ного, малокалорийного рациона, при питании преимущест-

венно консервами, продуктами, подвергшимися копчению

либо длительной тепловой обработке. При достаточно кало-

рийном рационе гиповитаминоз может развиться в случае

однообразия рациона питания. Например, строгие вегетари-

анцы часто страдают гиповитаминозом B

, который сопро-

вождается анемией. Суточная доза витамина В

(цианкоба-

ламин) — 3 мкг.

Систематическое питание хлебом из высокоочищенных

сортов муки и избыток углеводов в пище является одной из

частых причин гиповитаминоза В,. Витамин В, (тиамин) яв-

ляется коферментом кокарбоксилазы — фермента, необходи-

мого для окисления пировиноградной (ПВК) и других кис-

лот, образующихся как промежуточные вещества при обмене

углеводов. Накопление ПВК при гиповитаминозе В, ведет к

тяжелым нарушениям нервной, сердечно-сосудистой и пище-

варительной систем (парезы, параличи, нарушение кровооб-

ращения и пищеварения), что приводит к развитию полинев-

ритов. Суточная потребность в тиамине для мужчин —

1,2—2,4 мг, для женщин — 1,1 — 1,5 мг.

Недостаточность витамина В

(рибофлавин) нарушает про-

цессы тканевого дыхания и приводит к изменению различ-

ных сторон обмена веществ с характерными поражениями

кожи и слизистых оболочек языка и губ. Суточная потреб-

ность в рибофлавине — 1,7—2,4 мг для мужчин и 1,3—1,8 мг

для женщин в зависимости от энерготрат. Основные продук-

ты, содержащие тиамин и рибофлавин — зерновые и бобовые

продукты, печень, почки, сердце.

Недостаточность пантотеновой кислоты (витамина В

приводящая к нарушению окислительно-восстановительных

реакций, сопровождается дерматитами, поражением слизи-

стых оболочек, невритами.

При недостаточности витамина А высокодифференциро-

ваниый эпителий подвергается метаплазии с частичной или

полной утратой физиологических функций. Сопротивляе-

мость слизистых оболочек и кожи снижается, что приводит к

развитию таких заболеваний, как фурункулез, карбункулез,

бронхит, заболеваний пищеварительного тракта.

466

Витамин А (ретинол) и его провитамин — (3-каротин участ-

HVIOT в образовании зрительных пигментов, обеспечивая

.щлптацию глаз к свету. Суточная потребность в ретиноле для

и i рослых составляет 1000 рстиноловых эквивалентов (1 мг),

п|)п этом X этого количества должна покрываться за счет

i ohci венного ретинола, а остальная за счет каротина. Основ-

ной источник ретинола —- животные жиры, мясо, рыба, яйца,

МОНОКО.

Гиповитаминоз витамина С (аскорбиновая кислота) приво-

п пт к нарушению процессов тканевого дыхания и обмена

нуклеиновых кислот, деления клеток, регенерации тканей,

• пптсза коллагена в соединительной ткани. При авитаминозе

ионшкает заболевание цинга, поражаются стенки кровенос-

ных сосудов, развиваются мелкие кровоизлияния в коже,

кровоточивость десен. Физиологические нормы витамина С

и сутки составляют 70—100 мг для мужчин и 70—80 мг для

женщин. Большое количество витамина С содержится в зеле-

ни (укроп, зеленый лук, петрушка), капусте, лимонах, черной

гм(>родине, шиповнике, печени.

При недостатке витамина D нарушается регуляция со-

пержания кальция и фосфора в организме с развитием ра-

мпа (в детском возрасте) и нарушением структуры костей

и зубов у взрослых людей. Суточная доза витамина D со-

| гпиляет 10 мкг для детей до 4 лет и 2,5 мкг для взрослых

п детей старше 4 лет (2,5 мкг эквивалентно 100 ME). Для

переменных и кормящих матерей доза равна 10 мкг. Кроме

описанных симптомов, при гиповитаминозах почти всегда

наблюдается снижение физической и умственной трудо-

i пособности, которые проходят после назначения вита-

минов.

11.6. Обмен энергии

Для обеспечения нормальных условий жизнедеятельности

чшовека важным моментом является соответствие того коли-

'к'стпа энергии, которое он тратит, количеству энергии, кого-

рт- он восполняет.

Общее количество энергии не зависит от промежуточных

| гадий ее превращения, а определяется только начальным и

конечным состоянием химической системы, поэтому общие

нн'ргетические затраты организма можно точно определить

по количеству тепла, выделенного организмом во внешнюю

среду. Освобождающаяся при этом энергия выражается в

единицах тепла — калориях, а методы определения количест-

иа образовавшейся энергии в организме называются калори-

метрическими. В качестве основной единицы энергии принят

ижоуль (Дж): 1 ккал равна 4,19 кДж.

467

Существует два вида калориметрии: прямая и непрямая

(косвенная).

Прямая калориметрия — метод определения энергетиче-

ских затрат организма по количеству выделенного им тепла.

Прямая калориметрия проводится в специальных камерах—

биокалориметрах, где поддерживается постоянный газовый

состав среды, влажность и давление. В камере по трубам цир-

кулирует вода, которая нагревается теплом, выделяемым на-

ходящимся в камере человеком или животным. Общее коли-

чество выделенного организмом тепла рассчитывают по объ-

ему протекающей воды и изменению ее температуры. Метод

прямой калориметрии является очень точным, но ввиду

сложности оборудования и трудоемкости самого процесса в

настоящее время применяется редко. Более широкое распро-

странение получил метод непрямой калориметрии.

Непрямая калориметрия подразделяется на несколько ви-

дов.

а Непрямая калориметрия, основанная на учете теплотвор-

ной способности питательных веществ. Теплотворную спо-

собность, или калорическую ценность, питательных веществ

определяли при сжигании 1 г вещества в специальном кало-

риметре («бомба» Бертло) путем пропускания электрического

тока. Сам калориметр погружен в воду, и о количестве выде-

лившегося тепла судили по изменению температуры воды.

Калорическая ценность 1 г белка равна 4,1 ккал (17,17 кДж),

1 г жира — 9,3 ккал (38,96 кДж), 1 г углеводов — 4,1 ккал

(17,17 кДж).

В живом организме эти вещества не горят, а медленно

окисляются, но конечный эффект остается таким же.

Жиры и углеводы горят в калориметре и окисляются в ор-

ганизме до одних и тех же конечных продуктов — С0

воды, поэтому количество тепла, выделяемого в калориметре

и в живом организме, одинаково. При окислении белков в

организме образуются креатин ин, мочевина, мочевая кисло-

та, которые являются конечными продуктами и выводятся из

организма. В калориметрической «бомбе» белки сгорают до

С0

, воды и аммиака с выделением некоторого количества

тепла. В связи с этим для белков введено понятие физической

и физиологической калорической ценности. Физиологическая

калорическая ценность 1 г белка (4,1 ккал) меньше физиче-

ской (5,6 ккал).

Таким образом, зная количество принятых питательных

веществ и их калорическую ценность, можно рассчитать ко-

личество энергии, выделившейся в организме.

А Непрямая калориметрия, основанная на данных газового

анализа. Окисление питательных веществ сопровождается по-

треблением определенного количества 0

и выделением соот-

ветствующего количества С0

за один и тот же промежуток

468

Таблица 11.1. Соотношение дыхательного коэффициента и калориче-

ского эквивалента кислорода

Калорический

эквивалент

кислорода

Дыхательный коэффициент

Калорический

эквивалент

кислорода

0,70

0,75 0,80

0,85 0,90 0,95 1,0

кДж

19,619

19,841

20,101

20,456

20,616

20,871

21,173

Ккал

4,686 4,739

4,801 4,862

4,924 4,985 5,057

времени; при этом выделяется тепло. Соотношение между

количеством С0

, выделившегося в процессе окисления,

и количеством 0

, участвующего в окислении, называется ды-

хательным коэффициентом (ДК). ДК при окислении белков

равен 0,8, жиров — 0,7, углеводов — 1,0. Таким образом, по

величине ДК можно судить о том, какие вещества преимуще-

ственно окисляются в организме. При питании смешанной

пищей дыхательный коэффициент равен 0,85—0,9.

Экспериментальными исследованиями установлено, что

каждому значению ДК соответствует определенный калориче-

ский эквивалент кислорода, т.е. количество тепла, освобождае-

мое при полном окислении какого-либо вещества до С0

воды в 1 л кислорода (табл. 11.1).

Калорический эквивалент кислорода при питании сме-

шанной пищей равен 4,8 ккал (20,1 кДж). Это означает, что

при полном сгорании пищевых веществ в атмосфере 1 л 0

выделяется 4,8 ккал (20,4 кДж). Определив реальное количе-

ство 0

, потребленного организмом, можно рассчитать энер-

гетические затраты за минуту, час, сутки.

Непрямая калориметрия с использованием данных газово-

го анализа подразделяется на три метода.

• Метод непрямой калориметрии с использованием дан-

ных неполного газового анализа основан на определении толь-

ко количества поглощенного 0

. Количество образовавшего-

ся тепла вычисляют по калорическому эквиваленту 0

для

усредненного ДК (0,85).

• Метод непрямой калориметрии с использованием дан-

ных полного газового анализа, который основан на определе-

нии количества поглощенного 0

и выделенного С0

с по-

следующим расчетом ДК. По таблицам определяют тот кало-

рический эквивалент 0

, который соответствует найденному

ДК и рассчитывают количество образовавшегося тепла.

Метод непрямой калориметрии с использованием данных

полного газового анализа и с учетом количества распавшегося

белка. Так как в состав молекулы белка входит азот, который

выделяется с калом, мочой, потом, то можно определить коли-

чество выделившегося азота, а следовательно, и количество

469

распавшегося белка, зная, что 1 г азота содержится в 6,25 г

белка. Используя эти данные, определяют количество тепла,

образовавшегося при окислении белков, жиров и углеводов.

Интенсивность обменных процессов и превращения энер-

гии зависит от индивидуальных особенностей организма

(пол, возраст, масса тела и рост), условий и характера пита-

ния, от физической нагрузки, состояния эндокринных желез,

нервной системы и внутренних органов. Существенную роль

играют и условия внешней среды (температура, давление,

влажность воздуха). Минимальные для бодрствующего орга-

низма затраты энергии, определенные в строгих стандартных

условиях, составляют основной обмен. Энергия основного об-

мена необходима для обеспечения жи шедеятельности орга-

низма и расходуется для работы сердца, легких, мозга и дру-

гих внутренних органов. Исследование основного обмена про-

водят в следующих условиях:

• в положении лежа, при полном мышечном и эмоцио-

нальном покое (мышечное и эмоциональное напряже-

ние значительно повышают энерготраты);

• натощак, т.е. спустя 14—16 ч после приема пищи для

исключения ее специфического динамического действия —

увеличения основного обмена после приема пищи. При-

ем белковой пищи увеличивает основной обмен в сред-

нем на 30 %, жирной и углеводной пищи — на 14—15 %.

Эффект возникает примерно через 1 ч после приема

пищи и сохраняется несколько часов;

• при температуре комфорта 18—20 "С: температура выше

или ниже этих цифр может значительно изменить (уве-

личить или уменьшить) энерготраты;

• при исключении в течение 3 сут перед исследованием

белковой пищи.

На основании многочисленных экспериментальных иссле-

дований основного обмена у здоровых людей разного пола,

массы тела, роста и возраста статистическим путем были со-

ставлены таблицы для мужчин и для женщин, по которым

можно рассчитать величину основного обмена.

В среднем величина основного обмена составляет 1,0 ккал

в 1 ч на 1 кг массы тела. У мужчин в сутки основной обмен

равен примерно 1700 ккал, у женщин — на 10 % ниже.

Суточный расход энергии у здорового человека составляет

рабочий обмен и значительно превышает величину основного

обмена. Он складывается из следующих компонентов:

• основного обмена;

• рабочей прибавки, т.е. энергозатрат, связанных с движе-

нием и выполнением той или иной работы;

• специфического динамического действия пищи.

470

11.7. Основы рационального питания

Всему живому присуща потребность в пище. Она служит

исходным материалом для обновления и создания живой тка-

ни и источником энергии. Питание человека должно быть

рациональным, т.е. точно соответствовать потребностям орга-

низма в пластических веществах и энергии, минеральных со-

лях, витаминах и воде, обеспечивать нормальную деятель-

ность организма, хорошее самочувствие, высокую работоспо-

собность, сопротивляемость инфекциям, правильный рост и

развитие детского организма.

Основа рационального питания — сбалансированность,

т.е. оптимальное соотношение компонентов пиши: амино-

кислот, полиненасыщенных жирных кислот, фосфатидов,

стеринов, Сахаров, органических кислот.

Рациональный подход к организации питания предполага-

ет соблюдение ряда принципов при составлении пищевого ра-

циона, т.е. количества и состава продуктов питания, необхо-

димых человеку в сутки.

А Калорийность пищевого рациона должна покрывать энер-

гетические затраты организма, которые определяются видом

трудовой деятельности. В существующих ныне «Нормах в со-

ответствии с величиной энергозатрат» выделяют 5 групп

трудоспособного населения для мужчин и 4 группы для жен-

щин.

Существовавшая ранее традиция деления по группам

только на основе определенных профессий пересмотрена,

так как практика показала, что связь энергозатрат организ-

ма с профессиональной принадлежностью человека весьма

условна и поэтому в «Нормах физиологических потребно-

стей для взрослого населения» 1991 г. градация населения

по группам основана на физиолого-биохимических особен-

ностях и осуществляется по величине основного обмена с

учетом коэффициента физической активности (КФА) в соот-

ветствии с рекомендациями комитета экспертов ФАО/ВОЗ,

1985 г.

КФА — отношение суточных энергозатрат к величине

основного обмена. Если, к примеру, энергозатраты на все

виды жизнедеятельности в 2 раза выше величины основного

обмена для соответствующей группы по полу и возрасту, это

значит, что для данной группы КФА будет равен 2. Чем выше

энергозатраты, тем выше КФА (табл. 11.2).

А Рацион составляют с учетом калорической ценности пи-

тательных веществ. Нормы содержания в рационе белков,

жиров, углеводов, минеральных веществ и витаминов пред-

ставлены в табл. 11.3.

А Допускается возможность использования закона изодина-

мии питательных веществ, т.е. взаимозаменяемости белков,

471

Таблица 11.2. Величина энергозатрат в зависимости от особенностей

профессии

Группа

Особенности

профессии

Коэффициент

физической

активности

Общий суточный

расход энергии,

кДж (ккал)

Первая Работники, занятые преи-

мущественно умственным

трудом

1,4

9799-Ю 265

(2100-2450)

Вторая

Работники, занятые лег-

ким физическим трудом

1,6

10 475-11 732

(2500-2800)

Третья

Работники, занятые тру-

дом средней тяжести

1,9

12 360-13 827

(2950-3300)

Четвертая Работники, занятые тяже-

лым физическим трудом

2,2 14 246-16 131

(3400-3850)

Пятая

(только для

мужчин)

Работники, занятые осо-

бо тяжелым физическим

трудом

2,5

16 131-17 598

(3850-4200)

жиров и углеводов. Исходя из энергетической ценности пита-

тельных веществ они могут заменять друг друга. Например,

1 г жира, высвобождающий при окислении 9,3 ккал, можно

заменить 2,3 г белка или углеводов. Однако следует помнить,

что такая замена возможна только на короткое время, так как

питательные вещества выполняют не только энергетическую,

но и пластическую функцию, т.е. необходимы для построе-

ния новых клеток.

А В пищевом рационе должно содержаться оптимальное для

данной группы работников количество белков, жиров и углево-

дов, Например, для работников 1-й группы в суточном ра-

ционе должно быть не менее 70 г белков, 80 г жиров и 400 г

углеводов. Особое значение имеет содержание белков в су-

точном рационе. О достаточности или недостаточности бел-

кового рациона позволяет судить так называемый азотистый

баланс: соответствие количества азота, вводимого с пищей,

количеству азота, выводимого из организма. В норме должно

иметь место азотистое равновесие — состояние, при котором

количество азота, вводимого в организм, равно его количест-

ву, выводимому из организма.

А В пищевом рационе количество белков, жиров и углеводов

должно содержаться в соотношении 1:1:4. Нормы физиологи-

ческих потребностей для взрослого населения в белках, жи-

рах и углеводах приведены в Приложении 2.

А Пищевой рацион должен полностью удовлетворять по-

требность организма в витаминах и минеральных веществах.

472

Нормы содержания в рационе витаминов и минералов приве-

дены в Приложении 2.

А Пища обязательно должна содержать полноценные и не-

полноценные белки.

А Рекомендуется включать в пищевой рацион X суточной

нормы белков и жиров животного происхождения.

А Необходимо учитывать степень усвоения различных пи-

тательных веществ.

А Пищевой рацион должен обязательно включать доста-

точное потребление воды с учетом ее суточной экскреции.

А При составлении суточного рациона питания следует

учитывать объем пищи, так как от наличия в ней балласт-

ных веществ, растительных волокон зависит чувство насы-

щения, а также моторная функция желудочно-кишечного

тракта.

А Лучшее усвоение питательных веществ обеспечивается

правильным режимом питания.

А Необходимо учитывать правильное распределение суточ-

ной калорийности рациона по отдельным приемам пищи.

Продукты, богатые белком (мясо, рыба, бобовые), рекомен-

дуется употреблять в дневные часы, вечером — мол очно-рас-

тительные блюда.

А При составлении пищевого рациона необходимо по-

мнить, что вкус пищи, ее внешний вид, запах, обстановка

приема пищи имеют большое значение для условнорефлек-

торной регуляции функции пищеварительной системы. В ча-

стности, на эти раздражители выделяется желудочный сок,

который И.П. Павлов назвал «запальным», или «аппетит-

ным». Функция последнего заключается в подготовке орга-

нов пищеварения к приему пищи и ее немедленной перера-

ботке.

11.8. Роль рецепторов полости рта в проявлении

специфического динамического действия пищи

Органы челюстно-лицевой области не только участвуют

в осуществлении пищеварительной функции, но и оказы-

вают влияние на энергетический обмен. 50—60 % энергии

специфического динамического действия пищи обусловле-

но механической и химической обработкой ее в полости

рта. Во время акта жевания повышается газообмен, что от-

ражается на качественном и количественном изменении

обмена веществ. Характер и величина этих изменений за-

висят от химической природы пищи. Так, прием белковой

пищи является сигналом к сдвигу главным образом в бел-

ковом обмене веществ, а потребление углеводной пищи —

в углеводном.

473

Таблица 11.3. Суточные нормы питательных и минеральных веществ

Коэффи-

Энер-

гия,

ккал

Белки (г)

Угле-

воды

(Г)

Минеральные

Груп-

па

циент фи-

зической

активности

Возраст

Энер-

гия,

ккал

все-

го

в том

числе

животные

Жиры

(Г)

Угле-

воды

(Г)

С а*

Мужчины

1,4

18-29

2450

72 40 81

358 800

1200

30-39

2300

37 77 335

40-59

2100 65

303

1,6

18-29

2800

44 93

411

800 1200

30-39

2650

42 88 387

40-59

2500

72 40 83

366

1,9

18-29

3300

94 52 110

484

800 1200

30-39

3150

105 462

40-59

2950

98 432

2,2

18-29

3850

108

128 566 800

1200

30-39

3600

102

56 120

528

40-59

3400

113

499

2,5

18-29

4200

117

154

586

800

1200

2,5

30-39

3950

111

144

550

40-59

3750

104 57 137 524

Женщины

1,4

18-29

2000

34 67

289

800 1200

30-39

1900

274

40-59

1800 58 32

60 257

1,6

18-29

2200

36 73 318

800 1200

30-39

2150 65

36 72

311

40-59

2100

35 70

305

1,9

18-29

2600

76 42 87 378

800 1200

30-39 2550

85 372

40-59

2500

40 83

766

2,2 18-29

3050

48 102

462

800

1200

30-39 2950

84 46 98 432

40-59 2850

417

Нормы для престарелого и старческого возраста

Мужчины 60-75

2300

68 37

1000

1200

75+

1950

280 1000

1200

Женщины 60-75

61 33 66

284 284 1000 1200

75+ 55

242

1000 1200

Дополнительно к норме, соответствующей физической активно-

Беременные

+350

30 20 12

30 300 450

Кормящие (1—6 мес)

+500

40 26 15

40 400 600

Кормящие (7—12 мес)

+450

30 20

30 400 600

474

для взрослого населения

вещества (мг)

Витамины

Fe Zn

с,

мг

А,

MKT

Е,

MKT

Вь

мг

ниацин,

мг ниа-

цин, экв

фолат,

мкг

I2,

мг

400 10

0,15

70 100 10

2,5

1,2

1,5

2 16

200

400

10 15 0,15

70 1000 10

2,5

1,2

1,5 2

200

400 10

15 0,15

80 1000

2,5

1,6

2,0 2 18 200 3

400 10

0,15 80 1000

10 2,5

1,9

2,2 2

200

400

0,15 80 1000 10 2,5 2,1

2,4

2 28 200

400

15 0,15

70 800 8

2,5

1,1

1,3

1,8

200

400

15 0,15

70 800

8 2,5

1,1

1,3

1,8

14 200

400

18 15 0,15

80 1000 8

2,5

1,3

1,5

1,8 17

200

400

0,15 80 1000

8 2,5 1,5

1,8

1,8 20

200

400 10

0,15 80 1000 15 2,5

1,4

1,6

2,2

200 3

400 10 15 0,15 80 1000 15 2,5

1,2 1,4

2,2

200 3

400

10 15

0,15

800

12 2,5 1,3 1,5 2 16

200 3

400 10

0,15 80 800

2,5

1,1

1,3

200 3

сти по возрасту

50 20

0,03 20 200 2

0,4 0,3

0,3

2 200

0,05 40

400 4 10

0,6 0,5

0,5

100

50 10 10

0,05

40 400 4

0,6

0,5

100 1

475