64. Энергетическая сторона обмена и нормы питания

Суточная затрата энергии. Затрата энергии человеческим организмом в сильной степени зависит от условий жизни, характера и количества выполняемой работы, веса тела, состояния здоровья и многих других причин (рис. 86). Человек, не работающий физически и ведущий малоподвижный, сидячий образ жизни, тратит в сутки количество энергии, равное примерно 2400 больших калорий. При умственной деятельности затрачивается дополнительно очень небольшое количество энергии. При физической деятельности затрата энергии в общем тем выше, чем большее количество мышц принимает участие в движениях тела. При подвижном образе жизни, а также при физической работе средней тяжести затрата энергии достигает 3000-3700 больших калорий в сутки, а при очень тяжелой - значительно выше.

Рис. 86. Дополнительная затрата энергии в течение часа при выполнении различной работы: 1 - чтение; 2 - устный счет; 3 - письмо; 4 - речь оратора; 5 - работа машинистки; 6 - работа наборщика; 7 - легкие домашние работы; 8 - ходьба; 9 - пилка дров

Интенсивность обмена в период роста. Если хорошо выраженные качественные особенности обмена можно обнаружить преимущественно у детей грудного возраста, то его количественные особенности наблюдаются в течение всего периода роста и развития. У взрослого человека, как правило, вес тела остается постоянным, иными словами, образование живого вещества (процессы ассимиляции) полностью уравновешиваются его распадом (процессами диссимиляции). Для растущего организма увеличение веса, а следовательно, более интенсивное протекание процессов ассимиляции по сравнению с процессами диссимиляции - важнейший показатель нормального состояния организма, и в частности обмена веществ. Для увеличения массы живого вещества необходима задержка в организме части всасываемых из кишечника питательных веществ. Иными словами, оно связано с положительным энергетическим балансом, при котором количество поступающей энергии (в виде химической энергии питательных веществ) превышает ее трату организмом.

В основном для новообразования живого вещества организм использует продукты расщепления пищевых белков, т. е. аминокислоты, ибо из них синтезируются собственные белки клеток. Поэтому азотистый баланс должен быть положительным, т. е. часть белков, а следовательно, и содержащегося в них азота должна задерживаться в организме.

По мере развития интенсивность увеличения веса непрерывно падает. Так, месячный прирост веса у ребенка составляет: на первом месяце жизни около 20% веса тела, у трехмесячного - 11%, у пятимесячного - 5%, у годовалого - 2%, у трехлетнего - 1,4%, у детей 6 лет и старше - от 1,2 до 0,6% в зависимости от особенностей развития скелета, мышц, жировых отложений и проч. Соответственно уменьшается положительный баланс азота. У ребенка в первый месяц жизни примерно 75% вводимого азота остается в организме и лишь 25% удаляется с мочой, а уже на 3-м месяце задерживается только 40%. Азотистое равновесие, т. е. полное прекращение задержки азота, наступает у девушек к 18-20, а у юношей к 20-22 годам.

Энергетический баланс у детей и подростков. У ребенка раннего грудного возраста основной обмен, обмен утром до еды при лежании, значительно ниже, чем у взрослого человека. Это объясняется главным образом неполным окислением продуктов белкового и особенно углеводного обмена. Постепенно возрастая, основной обмен на 1 кв. м поверхности тела достигает к 5-6 месяцам величин, характерных для взрослого человека, а в последующие 1,5-2 года становится более высоким, после чего снова начинает падать.

При пересчете на 1 кг веса основной обмен у детей любого возраста значительно выше, чем у взрослых. Если у взрослого на 1 кг веса за 1 час основной обмен равен 1 ккал, то у детей он составляет:

Общая энергетическая потребность организма всегда выше величины основного обмена. В первые месяцы жизни дополнительно затрачивается 100% энергии основного обмена, главным образом, на рост и усиленное отложение жира и 50% в связи с неполным окислением продуктов обмена, что в целом составит около 5 ккал на 1 кг веса за 1 час. В возрасте 5-6 месяцев отложение жира становится менее интенсивным, а окисление продуктов обмена более полным, но вместе с тем увеличивается двигательная активность; в итоге величину основного обмена надо удвоить, что составит 4,6 ккал на 1 кг веса за 1 час. Расход энергии у детей различного возраста приведен в таблице.

Таблица 5. Расход энергии у детей (в ккал)

Калорийность белков, жиров и углеводов. Возместить затраченную энергию организм может только путем потребления белков, жиров и углеводов пищи. В организме при окислении одного грамма жиров освобождается в среднем 9 больших калорий, а при окислении одного грамма белков или углеводов - примерно 4 большие калории.

Пищевой паек. В среднем взрослый человек, не выполняющий большой физической работы, должен в сутки получать с пищей такое количество белков, жиров и углеводов, которое доставляло бы организму 3000-3500 больших калорий потенциальной энергии. Установлено, что наиболее благоприятно для организма следующее содержание основных питательных веществ в суточном пищевом пайке:

При трудовой или спортивной деятельности, связанной с большой затратой энергии, пищевой паек должен быть увеличен за счет равномерного повышения количества жиров, белков и углеводов.

Состав основных групп пищевых продуктов. Пища должна содержать в достаточном количестве белки, жиры, углеводы, витамины, различные неорганические соли и воду. В различных пищевых продуктах содержание белков, жиров и углеводов неодинаково. В основном продукты животного происхождения богаты белками, а также жирами. Продукты растительного происхождения, как правило, содержат очень мало жиров, много углеводов и некоторое, чаще небольшое, количество белков. Несмотря на крайнее разнообразие состава, пищевые продукты могут быть объединены в несколько основных групп, каждая из которых характеризуется определенным соотношением содержания белков, жиров и углеводов.

Мясные и рыбные продукты. Мясо и рыба один из основных источников белков и обычно содержат их 15-20%. Особенно много белков в икре (от 20 до 30%). Количество углеводов ничтожно (как правило, не превышает 0,5%). Содержание жиров может быть различным: в тощей говядине - 3-5%, а в очень жирной - до 25% и даже больше. К нежирным продуктам этой группы относятся телятина, куриное мясо, карп, карась, судак, щука и др.; к жирным - свинина, баранина, большинство сортов колбас, сельдь, налим, семга, белуга.

Яйца. Яйца богаты белками (13%) и жирами (11%); количество углеводов ничтожно. Наиболее полезен желток, содержащий около 15% белков, до 30% жиров и ряд других необходимых для организма веществ.

Молоко и молочные продукты. Молоко содержит очень много воды. На долю питательных веществ приходится: белков и жиров - по 3,5%, углеводов - 5%. При стоянии молока жиры всплывают, образуя слой сливок. Снятое молоко почти не содержит жиров. При длительном стоянии, а также при некоторых других условиях (например, при подкислении) молоко створаживается, образуя объемистый осадок казеина. Путем створаживания получают творог и сыр, очень богатые белками. Эти продукты, приготовленные из снятого молока, почти лишены жира, а приготовленные из сливок, богаты им.

Жиры животные и растительные. Эта группа продуктов почти, а иногда и совсем не содержит углеводов и белков. Многие жиры получают путем специальной обработки животных или растительных продуктов (сбивание масла из сливок или сметаны, выжимание масла из семян, приготовление маргарина).

Овощи, фрукты, ягоды, грибы. Подобно молоку, эти продукты содержат очень много воды. Количество углеводов колеблется от 20% (в картофеле) до 2-3%. Белков редко бывает больше 1-2%. Жиры практически отсутствуют.

Крупа и мука. Крупа и мука содержат очень мало воды. Служат основным источником углеводов, так как содержат 50-70% крахмала. Белков в среднем около 10%. Количество жиров очень невелико. Во время приготовления пищи к этим продуктам прибавляется большое количество воды: хлеб весит на 30-50% больше, чем употребленная на него мука.

Зерна бобовых растений. Семена гороха, бобов, фасоли и чечевицы богаты белками (около 20%) и углеводами (около 50%); жиров содержат лишь 1-3%. В некоторых местностях один из основных продуктов питания - бобовое растение соя. Она содержит почти вдвое меньше углеводов (около 25%), но вместе с тем особенно богата белками (около 30%) и жирами (15-20%).

Орехи. Различные сорта орехов имеют далеко не одинаковый состав. Однако все они богаты жирами, количество которых обычно достигает 50-60%. Белков примерно 15%. Содержание углеводов относительно невелико (8-15%). Сходный состав имеют и семена подсолнечника.

Сахаристые вещества. Сахар представляет собой чистый углевод. Мед, ягодное и фруктовое варенье, леденцы, карамель и многие другие сорта конфет также содержат углеводы, если не считать воды и совсем незначительного количества белков и прочих веществ. К этой же группе можно отнести другой чистый углевод - крахмал, получаемый путем обработки картофеля или муки.

Шоколад, какао. Эти продукты наряду с большим количеством углеводов (30-50%) содержат много жиров (20-40%) и от 5 до 20% белков.

Усвояемость пищевых продуктов. Питательная ценность пищевых продуктов зависит не только от их состава, но и от усвоения организмом находящихся в них питательных веществ. Различные белки усваиваются далеко не одинаково. В общем белки животного происхождения используются организмом значительно полнее растительных, иными словами, они более полноценны. Это зависит отчасти от того, что растительные белки хуже перевариваются, так как они находятся в клетках с плотной оболочкой из клетчатки, на которую не действуют ферменты пищеварительных соков человека. Кроме того, животные белки, в отличие от растительных, очень близки по своему составу к белкам человеческого тела. Поэтому около половины белков следует получать из животной пищи.

Усвояемость зависит и от способа приготовления пищи: так, например, картофельное пюре усваивается лучше, чем вареный картофель, а вареный - лучше, чем жареный. В среднем пищевые продукты усваиваются на 90%, что учитывается при составлении пищевого пайка.

Состав пищевого рациона детей. Пищевой рацион для детей различного возраста неодинаков (табл. 6). Потребность в белках, рассчитанная на 1 кг веса, составляет в первые три года жизни около 4 г, а с трех лет до семи - 3,5 г. При кормлении только материнским молоком эта норма в первые месяцы жизни может быть снижена до 2-2,5 г, так как его аминокислотный состав хорошо соответствует требованиям организма. В последующие годы потребность в белках постепенно снижается, оставаясь все же довольно высокой до 16-18 лет. Рациональное соотношение животных и растительных белков также неодинаково: животные белки должны составлять до 3 лет 75% белковой нормы, от 3 до 8 лет - 65%, в более старшем возрасте - 50%.

Таблица 6. Нормы белков, жиров и углеводов в пище детей (в граммах)

Жиры должны быть почти исключительно животного происхождения. Их количество в первый год жизни значительно превышает белковую норму: на 1 г белков следует вводить до 3 г жиров. В дальнейшем относительная потребность в жирах снижается, и их количество становится примерно равным количеству вводимых белков.

Из минеральных веществ особое значение для растущего организма имеют соли кальция и фосфора. Важнейший источник кальция - молоко. Фосфор содержится в мясе, яйцах, сыре, а также во многих продуктах растительного происхождения.