Питание, пища, пищевые вещества

Глюкоза может превращаться в энергию  двумя способами — аэробным (с  участием кислорода) или анаэробным (без кислорода). В мышцах глюкоза может окисляться двумя путями: при аэробном окислении глюкозы образуются энергия в виде аденозин три фосфата (АТФ), диоксид углерода и вода; при бескислородном окислении получается молочная кислота. Она является причиной боли в мышцах после тяжелой физической нагрузки. У спортсмена, бегущего на длинную дистанцию, глюкоза в мышцах окисляется в большей степени аэробным путем; у спринтера — бегуна на 100 или 200 м — анаэробным, кислородный путь просто не успевает «включиться».

Гликемический индекс углеводов

Одной из характеристик пищевой  ценности углеводов является гликемический  индекс, который отражает способность  углеводов пищи повышать уровень  глюкозы в крови. Гликемический  индекс — это отношение максимального  уровня глюкозы в крови после  приема исследуемой пищи, содержащей 50 г углеводов, к максимальному уровню после приема стандартной дозы глюкозы (50 г). Гликемический индекс глюкозы равен 100 (табл. 7). Чем выше гликемический индекс пищи, тем больше и быстрее увеличивается после ее приема концентрация глюкозы в крови, что важно для больных сахарным диабетом. На величину гликемического индекса влияет не только вид углеводов, но и количество пищи, содержание и соотношение в ней других компонентов — жиров, пищевых волокон. Для примера можно сравнить гликемические индексы картофеля отварного и картофельных чипсов.

Сладость углеводов. Заменители сахара

Сладким вкусом обладают простые углеводы — моно- и дисахариды — и частично олигосахариды, причем относительная сладость их различна (табл. 8).

Поиск веществ — заменителей  сахара связан с тенденцией снижения калорийности пищи для регуляции массы тела и с необходимостью исключать сахар из пищи больных сахарным диабетом. Первым заменителем сахара был сахарин. Затем на рынке появились цикла маты, а в 1980-е годы аспартам, ацелфам К и другие синтетические подсластители. Аспартам состоит из остатков аминокислот аспарагина и фенила Ланина. При высокой температуре аспартам разрушается, поэтому не применяется при приготовлении изделий, требующих тепловой обработки.

Искусственные сахарозаменители добавляют  в низкокалорийные, так называемые «легкие», напитки, кондитерские изделия, конфеты.

 

Физиологические свойства и функции

пищевых волокон

В группу пищевых волокон входят не только полисахариды, но и такие  не перевариваемые пищеварительными ферментами высокомолекулярные вещества пищи, как лигнин, слизи, гуми, смолы. Однако наиболее широко представлены в пищевых продуктах не крахмальные, неусвояемые полисахариды. Основными и единственными источниками пищевых волокон являются продукты из зерна, бобовые, овощи и фрукты. Отметим, что чем белее хлеб (т.е. больше он очищен от отрубей), тем меньше в нем пищевых волокон, а немолотое цельное зерно и изделия из него богаче пищевыми волокнами, чем хлеб из муки 1-го или высшего сорта.

По своему химическому строению, физико-химическим и физиологическим свойствам отдельные фракции пищевых волокон существенно различаются. Соотношение основных фракций пищевых волокон в пище показано на рис. 4.

Пища, богатая пищевым!; волокнами, как правило, менее калорийна, содержит мало жира, но в ней достаточно витаминов и минеральных веществ.

Пищевые волокна усиливают ощущение сытости, способствуют перистальтике кишечника, а также снижению уровня холестерина и глюкозы в крови. Пищевые волокна связывают и выводят из кишечника токсические элементы (тяжелые металлы) и органические чужеродные вещества, обладающие канцерогенным эффектом.

Рекомендуемое потребление пищевых  волокон 20—30 г в день для подростков и взрослых, 15—20 г для детей-школьников. Это количество может дать диета, содержащая овощи, фрукты и зерновые продукты. Правильное здоровое питание обязательно учитывает достаточное потребление пищевых волокон.

Потребность в  углеводах

Как уже говорилось, главная функция  углеводов — обеспечение организма энергией. Хотя углеводы как источники энергии могут заменяться белками и жирами, тем не менее отсутствие углеводов в пище неблагоприятно сказывается на здоровье и проявится симптомами, напоминающими голодание. Наблюдается быстрая потеря воды и натрия. Именно этим фактором (но не потерей жира) объясняется снижение массы тела при использовании диеты, бедной углеводами. Люди на низко- или без углеводной диете страдают слабостью, повышенной утомляемостью, обезвоживанием

Рацион взрослого человека должен предусматривать не менее 100 г углеводов  при рекомендуемом потреблении 250—350 г. Потребность в углеводах более правильно выражать в процентах от общей калорийности рациона, т.е. учитывать долю энергии, поставляемой за счет углеводов. Потребление углеводов должно составлять 55—75 % общей калорийности. Потребление чистого сахара должно быть ограничено до 10% общей калорийности. Для взрослого это около 50—60 г сахара, с учетом сахара, который мы добавляем в блюда, а также содержащегося в кондитерских изделиях, конфетах и других продуктах.

Повышение потребности в энергии  при больших физических нагрузках  удовлетворяется путем увеличения количества потребляемых углеводов, а также их пропорции в общей калорийности рациона. При избыточном потреблении углеводов в большем количестве, чем может окислиться и отложиться в виде гликогена, глюкоза обычно превращается в жир. Это значит, что любое переедание приводит к отложению жира и увеличению массы тела.

Одно из весьма нежелательных действий чистого сахара или содержащих его  продуктов — развитие кариеса, приводящего  к разрушению и потере зубов.

Таким образом, как дефицит углеводов, так и их избыток неблагоприятно сказываются на здоровье. Здоровое питание подразумевает определенное соотношение основных пищевых веществ в потребляемых нами продуктах.

Коротко о главном

• Углеводы составляют наибольшую по массе и калорийности часть пищи. Пища человека обычно содержит 250—350 г углеводов. Основная их функция — энергетическая: углеводы обеспечивают 55—75% общей калорийности суточного рациона питания.
• Углеводы пищи делятся на простые — сахара (моно- и дисахариды) и сложные — полисахариды. К полисахаридам относятся усвояемые (крахмал) и неусвояемые не крахмальные полисахариды (так называемые пищевые волокна).
• Источниками углеводов являются продукты растительного происхождения: продукты из зерна и муки (хлебобулочные изделия, крупы, макароны), столовый сахар, овощи, фрукты. Из животных продуктов только молоко содержит сахар лактозу.
• Пищевые волокна содержатся исключительно в растительной пище: овощах, фруктах, бобовых и продуктах из зерна. Правильное здоровое питание обязательно учитывает достаточное потребление продуктов, содержащих пищевые волокна.
• Физиологические эффекты пищевых волокон обеспечивают нормальную функцию желудочно-кишечного тракта и играют важную роль в профилактике распространенных и опасных заболеваний людей — сердечно-сосудистых, некоторых видов рака, диабета.
• Потребление избытка чистого сахара (более 50 г в день) приводит к перееданию и ожирению, а также заболеванию кариесом зубов.

Вопросы для проверки

1. Какова основная функция углеводов? Какую часть калорийности рациона должны составлять углеводы?
2. В виде каких химических веществ глюкоза запасается в нашем организме?
3. Углеводы каких групп углеводов содержатся в пищевых продуктах?
4. Какие углеводы предпочтительнее в питании человека?
5. В чем физиологическое значение пищевых волокон?
6. Назовите продукты — источники сложных углеводов и пищевых волокон.
7. Почему возникает непереносимость лактозы и как ее избежать, не исключая молочные продукты из рациона питания?
8. В чем проявляется неблагоприятное влияние чистого сахара?

 

ГЛАВА 4. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ ПИЩИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН

Энергия — это способность  выполнять работу: физическую (механическую) или химическую. Все затраты энергии в организме восполняются потреблением энергии, заключенной в основных пищевых веществах: белках, жирах и углеводах. Энергия пищи количественно выражается в ее энергетической ценности или калорийности.

4.1. Энергетические  затраты организма и потребность  в энергии

Потребность в энергии  подразумевает тот уровень потребляемой с пищей энергии, который уравновешивает (удовлетворяет, покрывает) ее затраты. При этом размеры тела (масса, рост), его состав и уровень физической активности человека соответствуют стабильному состоянию здоровья и обеспечивают поддержание экономически необходимого и социально желательного физического состояния. Пища должна обеспечивать энергию не только для поддержания физиологических процессов, но и выполнения социальных функций человека, главной из которых является труд.

Общие энерготраты складываются из пяти составляющих:

• величины основного обмена;
• затрат на физическую активность;
• пищевого термогенеза;
• холодового термогенеза;
• затрат на рост и образование тканей (у детей, подростков, беременных женщин и кормящих грудью матерей).

Основной обмен

Важнейшей и преобладающей  частью затрат энергии является так  называемая величина основного обмена, на нее приходится 60—70 % всей энергии. Это минимальная энергия, необходимая  для осуществления дыхания, кровообращения, работы желез внутренней секреции, выделительных функций, сохранения тонуса мускулатуры, деятельности нервной системы и других жизненно важных процессов. Величина основного обмена (BOO) измеряется у человека, лежащего на спине, в состоянии полного физического покоя после просыпания утром, натощак через 12—14 ч после последнего приема пищи в помещении с температурой воздуха 20 °С. В практических условиях измеряют энерготраты покоя (ЭТП), которые характеризуются затратами энергии в полном покое, но в положении сидя ЭТП в среднем на 10% выше BOO.

Энерготраты выражаются в количестве килокалорий (ккал) на 1 кг массы тела или в суммарном их количестве в сутки для индивидуума. Используются инструментальные методы измерения энерготрат и методы расчета по специально разработанным формулам. Выпускаются специальные аппараты — респирометры, позволяющие по анализу газообмена оценить энерготраты на основной обмен при практически любом виде работы.

При нормальном телосложения BOO у мужчин равна 1 ккал/ч в пересчете на 1 кг массы тела, у женщин — 0,9 ккал/ч. Это весьма приблизительные коэффициенты расчета BOO. У тучных и худых людей этот способ расчета дает несколько искаженные результаты: в первом случае они окажутся завышены, во втором — занижены.

Уравнение Харриса—Бенедикта  включает зависимость BOO от роста, массы тела и возраста человека. Оно может быть использовано для расчета BOO у мужчин с 10-летнего возраста и женщин любого возраста:

BOO = 66,5 + \Ъ,5хмасса(кг) + 5,Ох рост (см) - 6,75х возраст {лет).

Уравнения, предложенные ФАО/ВОЗ  в 1985 г. для различного возраста и  пола, представлены в табл. 9 (где  М — масса, кг). Это наиболее современный  и общепринятый метод оценки В0О  за сутки.

BOO составляет большую часть энерготрат человека, и все факторы, влияющие на эту величину, в той же степени влияют на общую потребность в энергии. Факторы, оказывающие влияние на BOO, перечислены ниже.

Повышают BOO      Снижают BOO

Увеличение мускулатуры    Увеличение возраста

Повышение температуры тела Накопление жира при уменьшении мускулатуры

Усиление функции щитовидной железы Ослабление функции щитовидной железы

Повышение адреналина   Недоедание и истощение организма

 

 

Величина основного обмена довольно постоянная для конкретного человека и зависит в первую очередь от массы и состава тела. Наше тело состоит из метаболически активной, тощей массы, включающей мышцы и внутренние органы, и инертных жировой и костной тканей. Потребность в энергии тем выше, чем больше масса мышц; человеку с преобладанием жировой ткани или костей энергии, наоборот, нужно меньше. У физически тренированных людей более интенсивный основной обмен по сравнению с малоподвижными при одинаковой общей массе тела.

Величина основного обмена в пересчете на единицу массы  тела повышается у детей от момента  рождения до 2 лет, затем постепенно снижается до наступления полового созревания. Период полового созревания и быстрого роста подростков характеризуется максимальной потребностью в энергии. К старости BOO снижается, поскольку уменьшается доля тощей массы тела, а доля жировой ткани повышается. Снижение BOO является причиной сокращения энерготрат и потребности в энергии у людей среднего и пожилого возраста, что часто приводит к избыточной массе тела и ожирению.

Метаболически активная масса тела у мужчин выше за счет мышечной ткани, и это отражается на BOO, которая на 5% выше, чем у женщин.

Гормоны щитовидной железы и надпочечников оказывают мощный стимулирующий эффект на BOO. Считается, что различия между расчетными BOO и полученными опытным путем обусловлены различным уровнем активности щитовидной железы. BOO может быть снижена при гипотиреоидизме на 30%, а при тиреотоксикозе, наоборот, повышена на 50—75%.