Потребление энергии в организме

Основной обмен — это минимальное количество энергии, необходимое человеку для поддержания жизни в полном спокойствии. Такой обмен обычно происходит во время сна в комфортных условиях. Обычно она рассчитывается по отношению к «стандартному» мужчине (возраст 30 лет, вес 65 кг) или «стандартной» женщине (тот же возраст, вес 55 кг), выполняющей легкую физическую работу. Основной обмен зависит от возраста (для маленьких детей он в 1,3-1,5 раза выше на единицу массы тела, чем для взрослых), общей массы тела, внешних условий жизни и индивидуальных особенностей человека. Установлено, что в среднем около 1 ккал на 1 кг массы тела используется для основного обмена за 1 час. У людей, которые постоянно физически активны, основной обмен обычно увеличивается в пределах 30%.
Особый динамический эффект продуктов питания обусловлен их перевариванием в желудочно-кишечном тракте человека. Наибольшее потребление энергии связано с перевариванием белков, которое обычно увеличивает интенсивность основного метаболизма на 30-40%. При употреблении в пищу жиров основной обмен веществ увеличивается на 4-14%, углеводов — на 4-7%. Даже чай и кофе вызывают увеличение основного обмена веществ в пределах 8%. Подсчитано, что при смешанной диете и оптимальном количестве всасываемых питательных веществ основной обмен веществ увеличивается в среднем на 10-15%.
Физическая активность оказывает значительное влияние на потребление энергии в организме человека. Чем больше физической активности, тем больше энергии тратится человеческим телом.
Если масса тела человека превышает стандартную массу тела, пропорционально возрастают затраты энергии на эти виды деятельности; если они ниже, то они уменьшаются.
Суточные энергетические затраты человека зависят от возраста, пола, массы тела, вида работы, климатических условий и индивидуальных особенностей метаболических реакций в организме.
Возьмем, к примеру, такую категорию работников интеллектуального труда, как работники, операторы: для мужчин суточное потребление энергии составляет 2550-2800 ккал, для женщин — 2200-2400 ккал. У работников сферы обслуживания, выполняющих легкую физическую работу, энергопотребление несколько выше: 2700-3000 ккал для мужчин и 2350-2550 ккал для женщин. Для мужчин, выполняющих тяжелую физическую работу (погрузчики, лесозаготовители и т.д.), энергопотребление еще выше — 3900-4300 ккал. Для спортсменов некоторых видов спорта во время соревнований или интенсивных тренировок суточное потребление энергии может превышать 8000 ккал.
У детей и подростков (до 17 лет) и лиц старше 60 лет снижается энергопотребление: у первых — за счет снижения массы тела, у вторых — за счет общего снижения интенсивности обменных процессов и физической активности.
Вся потребляемая человеком энергия пополняется питанием. Углеводы и жиры, содержащиеся в продуктах питания, могут разлагаться на углекислый газ и воду, высвобождая большое количество энергии. Только белки образуют в организме ряд недостаточно окисленных продуктов, которые высвобождаются из мочи (например, мочевина). Установлено, что 1 г углеводов содержит энергию в количестве 4 ккал, 1 г жиров — 9 ккал и 1 г белков — 4 ккал.
Если вы знаете химический состав продуктов питания, то легко рассчитать их энергетическую ценность.
В случае кратковременного отсутствия энергетической ценности пищи организм частично потребляет заменители, главным образом жир (из жировой ткани) и углеводы (гликоген). При длительном дефиците энергетически ценной пищи организм потребляет не только заменители углеводов и жиров, но и белки, что, в первую очередь, приводит к снижению мышечной массы скелета и, как следствие, к возникновению и развитию дистрофии.
Краткосрочное превышение энергетической ценности пищи отрицательно влияет на переваримость и использование основных питательных веществ, что отражается в увеличении стула и выделении повышенного количества мочи. При длительном избытке энергетической ценности пищи некоторые жиры и углеводы начинают накапливаться в жировой ткани в качестве резервного жира. Это приводит к увеличению массы тела и, как следствие, к ожирению.
Второй принцип правильного питания — разнообразие.
Население нашей планеты использует тысячи продуктов питания и еще больше кулинарных блюд в качестве пищи. И все разнообразие пищи состоит из различных комбинаций: белки, жиры, углеводы, витамины, минералы и вода. Конечно, разные продукты питания имеют разный химический состав.
Энергетическая ценность рациона зависит от содержащихся в нем белков, жиров и углеводов. Углеводы в основном обеспечивают энергией, а жиры и особенно белки не только снабжают организм энергией, но и являются необходимым материалом для обновления клеточных и субклеточных структур. Использование белков в качестве энергетического материала было достаточно нерентабельным для организма: во-первых, белки были самым дефицитным и ценным пищевым веществом, а во-вторых, при окислении белков, сопровождавшемся выделением энергии, образовывались недоокисленные вещества, которые оказывали значительное токсическое воздействие.
Оптимальное соотношение белков, жиров и углеводов в рационе почти здорового человека близко к 1:1.2:4, что является наиболее благоприятным для максимального удовлетворения как пластических, так и энергетических потребностей человеческого организма. Белки в большинстве случаев должны составлять 12%, жиры — 30-35% от общей калорийности рациона. Только при значительном увеличении доли физической работы и связанной с ней энергетической потребности содержание белков в рационе питания может быть снижено до 11% от его общей калорийности (за счет увеличения доли жиров и углеводов в качестве поставщиков калорий).
Какова приблизительная суточная потребность в энергетической ценности пищи, белков, жиров и углеводов для взрослого человека, выполняющего легкую физическую работу? Рацион должен содержать 80-90 г белков, 100-105 г жиров, 360-400 г углеводов, его энергетическая ценность должна быть 2750-2800 ккал.
Белки, жиры, углеводы не являются однородными соединениями, они имеют различный химический состав. Белки в большинстве продуктов питания состоят из 8 аминокислот, которые необходимы взрослым, и 12 сменных аминокислот. Для нормального питания человека необходимо определенное количество как незаменимых, так и заменяемых аминокислот. Оптимальное соотношение необходимых незаменимых аминокислот зависит от возраста. Для детей дошкольного возраста незаменимые аминокислоты в рационе питания должны составлять около 40% от общего количества аминокислот, для взрослых — 36%.
Очень важен аминокислотный состав диетических белков. Белок, содержащий все необходимые и заменяемые аминокислоты в оптимальном соотношении, или так называемый идеальный белок, в природе не существует. Исключением является белок в грудном молоке, но только для младенцев. В то же время, белки животного происхождения (мясо, рыба, птица, яйца, молоко и молочные продукты) считаются полноценными, так как они содержат те же или даже более необходимые аминокислоты, чем идеальный белок. Растительные белки в подавляющем большинстве случаев являются дефицитными, поскольку в них содержится значительно меньше незаменимых аминокислот (одна, две и более), чем в идеальных белках. Например, белки пшеницы и ржи, а следовательно, и пшеничного и ржаного хлеба, содержат слишком мало лизина незаменимых аминокислот (почти в 2 раза меньше оптимального) и три другие незаменимые аминокислоты: треонин, изолейцин и валин.
В повседневной жизни люди используют в своем рационе питания смеси различных диетических белков, которые обычно содержат как животные, так и растительные белки. Подсчитано, что для населения нашей страны биологическая ценность белковых смесей, используемых в рационе питания, составляет в среднем 70% при доведении биологической ценности идеального белка до 100%. Таким образом, суточная потребность человека в белке (в среднем 80-90 г) зависит от качества белка: чем больше неполноты потребляемых белков, чем больше они отклоняются от идеального, тем выше должна быть их норма (до разумного предела), и наоборот, чем ближе потребляемые белки к идеалу по суммарному аминокислотному составу, тем ниже должна быть их норма (теоретически 56-63 г для идеального белка). Хотя растительные белки уступают по качеству, они играют очень важную роль в нашем рационе питания. Оптимальное соотношение животных и растительных белков в питании человека составляет от 60:40 до 50:50 (в зависимости от качества растительных белков) и в среднем 55:45.
При определении потребностей человека в жирах следует учитывать необходимость обеспечения организма полным набором жировых веществ, а именно: полиненасыщенных незаменимых жирных кислот, фосфолипидов, необходимых для обновления клеток и внутриклеточных компонентов, а также жирорастворимых витаминов.
Как показывает мировая статистика, доля жиров в ежедневном рационе питания населения высокоразвитых стран постоянно растет. Это объясняется высокой энергетической ценностью и завидными вкусовыми качествами жиров. Однако слишком большое увеличение содержания жиров в рационе питания, особенно насыщенных жиров животного происхождения, приводит к увеличению скорости развития атеросклероза и ишемической болезни сердца. Это особенно касается тех групп населения, которые потребляют более 40% жиров (выраженных в калориях) в своем рационе питания, в основном насыщенных жиров животного происхождения.
Среднее количество жира в рационе должно составлять около 33% (по калориям). Снижение потребления жиров рекомендуется для населения южных зон нашей страны — 27-28%, для населения северных зон — выше — 38-40%.
Из общего количества жиров не менее 30% должны составлять растительные масла — носители незаменимых полиненасыщенных жирных кислот. Очень важно, чтобы общее содержание линолевой кислоты в жирах в рационе составляло 4% от их общей калорийности.
Среднее потребление углеводов на душу населения в нашей стране составляет около 460 г в сутки, тогда как согласно научным рекомендациям норма должна составлять 386 г в сутки. Особенно опасным для здоровья населения страны является устойчивый рост потребления сахара, которое в среднем составляет более 120 г в сутки, при рекомендуемой норме 50-100 г в сутки (50 г на легкий физический труд, до 100 г на тяжелый физический труд). Сахар является носителем так называемых пустых калорий, он не содержит необходимых питательных компонентов. Более того, сахар способствует возникновению и развитию кариеса, в то время как другой углевод — крахмал — такого эффекта не оказывает. Более того, потребление сахара в значительных количествах увеличивает концентрацию сахара в крови, что является фактором риска развития диабета. В то же время крахмал не оказывает такого эффекта из-за более медленного переваривания в желудочно-кишечном тракте. Поэтому рекомендуется максимально ограничить потребление сахара и кондитерских изделий и при необходимости заменить их крахмалом.
Здоровое человеческое тело нуждается в так называемых растительных волокнах или пищевых волокнах, которые в основном представлены оболочками растительных клеток и состоят в основном из волокон и пектина. Оптимальное потребление — 10-15 г этих веществ в сутки, в том числе 9-10 г пищевых волокон и 5-6 г пектина. Растительные волокна улучшают моторную функцию желудочно-кишечного тракта, помогают устранить застойные явления в кишечнике. Обнаружена обратная зависимость между их содержанием в пище и частотой рака толстой кишки.
Витамины занимают особое место в рационе питания, так как они являются их незаменимым фактором. В далеком и даже относительно недавнем прошлом некоторые группы населения испытывали тяжелые страдания в результате развития гипо- и авитаминоза. Такие болезни, как цинга, пеллагра, рахит, полиневрит (болезнь Бери-бери), некоторые виды анемии (анемия) и гемофилии (повышенное кровотечение) и многие другие всегда поражали большое количество людей, потому что витамины были резко снижены в их рационе. В настоящее время эти заболевания встречаются относительно редко, что связано с широкой пропагандой медицинских знаний, деятельностью органов здравоохранения и правительств многих стран, направленной на создание условий для достаточного снабжения населения витаминами.
Серьезную озабоченность вызывает интерес некоторых лиц и даже групп людей к вегетарианству (с полным исключением продуктов животного происхождения из рациона), когда организм человека не усваивает витамин B 12, который содержится только в продуктах, полученных из животных, и создает условия для развития анемии, нарушения функций нервной системы, слабости, головокружения, одышки, снижения аппетита.
Следует помнить, что содержание витаминов в овощах, фруктах и других продуктах питания неуклонно снижается при хранении. Исследования последних лет показали, что гиповитаминный статус в развитых странах широко распространен среди больших групп населения, особенно среди беременных и кормящих женщин, студентов и пожилых людей. Это связано как с неспособностью населения соблюдать правила правильного питания, так и с изменениями в структуре питания, наблюдаемыми в этих странах. Это связано с увеличением потребления рафинированных, высококалорийных и консервированных или хранимых продуктов, не содержащих витаминов или витаминов. В результате возникает необходимость максимального использования натуральных продуктов — носителей витаминов — в ежедневном рационе питания, а также использования промышленно производимых витаминных препаратов, особенно в зимне-весенний период, когда содержание витаминов в рационе снижается.
Как правило, потребность человеческого организма во всех необходимых ему минералах достаточно хорошо покрывается обычным сочетанием продуктов питания, включая достаточное количество овощей, фруктов, хлеба и молока. В нашей стране и во многих других странах были выявлены районы, где в почве содержится меньшее количество того или иного минерала, что привело к его недостаточному потреблению с пищей и развитию определенных патологических симптомов. Искусственное добавление недостающих минералов в продукты массового потребления, такие как йод в поваренной соли (для нормализации функции щитовидной железы) или фтор в воде (для предотвращения кариеса), позволяет устранить этот вид дефицита.
Питание человека существенно меняется на разных этапах жизни — это связано с изменением физиологических функций и обмена веществ в организме.