Образование нового белка в организме человека и животных идет беспрерывно, так как в течении всей жизни взамен отмирающих клеток крови, кожи, слизистой оболочки, кишечника и т. д. создаются новые, молодые клетки. Для того чтобы клетки организма синтезировали белок, необходимо, чтобы белки поступали с пищей в пищеварительный канал, где они подвергаются расщеплению на аминокислоты, и уже из всосавшихся аминокислот будет образован белок.
Основная роль углеводов связана с их энергетической функцией. При их ферментативном расщеплении и окислении выделяется энергия, которая используется клеткой. Полисахариды играют главным образом роль запасных продуктов и легко мобилизуемых источников энергии (например, крахмал и гликоген), а также используются в качестве строительного материала (целлюлоза, хитин). Полисахариды удобны в качестве запасных веществ по ряду причин: будучи нерастворимы в воде, они не оказывают на клетку ни осмотического, ни химического влияния, что весьма важно при длительном хранении их в живой клетке: твердое, обезвоженное состояние полисахаридов увеличивает полезную массу продуктов запаса за счет экономии их объема. При этом существенно уменьшается вероятность потребления этих продуктов болезнетворными бактериями и другими микроорганизмами, которые, как известно, не могут заглатывать пищу, а всасывают вещества всей поверхностью тела. И наконец, при необходимости запасные полисахариды легко могут быть превращены в простые сахара путем гидролиза.
Углеводы, как уже говорилось выше, играют очень важную роль в организме, являясь основным источником энергии. Углеводы поступают к нам в организм в виде сложных полисахаридов - крахмала, дисахаридов и моносахаридов. Основное количество углеводов поступает в виде крахмала. Расщепившись до глюкозы, углеводы всасываются и через ряд промежуточных реакций распадаются на углекислый газ и воду. Эти превращения углеводов и окончательное окисление сопровождаются освобождением энергии, которая и используется организмом.
В состав жиров входят углерод, водород и кислород.
В процессе пищеварения жир расщепляется на составные части - глицерин и жирные кислоты. Жирные кислоты нейтрализуются щелочами, в результате чего образуются их соли - мыла. Мыла растворяются в воде и легко всасываются.
Жирыявляются составной частью протоплазмы и входят в состав всех органов, тканей и клеток организма человека. Кроме того, жиры представляют собой богатый источник энергии. Жиры, как и углеводы, являются в первую очередь энергетическим материалом и используются организмом как источник энергии. При окислении 1 г жира количество освобождающейся энергии в два с лишним раза больше, чем при окислении такого же количества углеродов или белков. В органах пищеварения жиры расщепляются на глицерин и жирные кислоты. Глицерин всасывается легко, а жирные кислоты только после омыления.
Жир используется организмом не только как богатый источник энергии, он входит в состав клеток. Жир является обязательной составной частью протоплазмы, ядра и оболочки.
5. Положительный баланс азота у детей
Белки пищи функционально наиболее эффективны лишь тогда, когда в питании присутствуют все другие пищевые компоненты в оптимальных количествах. Изучение белкового обмена облегчается тем, что в состав белка входит азот. Содержание азота в различных белках колеблется от 14 до 19%, в среднем же составляет 16%. Каждые 16 г азота соответствуют 100 г белка, air азота, следовательно, — 6,25 г белка. Поэтому, изучая азотистый баланс, т. е. количество азота, введенного с пищей, и количество азота, выведенного из организма, можно охарактеризовать суммарно и белковый обмен. Усвоение азота организмом равно азоту пищи минус азот кала, выведение — количеству азота, выделенного с мочой. Умножая эти количества азота на 6,25, определяют количество потребленного и распавшегося белка.
На точности этого метода сказываются потери организмом белков с кожной поверхности (слущивающиеся клетки рогового слоя эпидермиса, отрастающие волосы, ногти). Процессы расщепления белков в организме и выведение продуктов обмена, так же как усвоение воспринятых белков, требуют многих часов. Поэтому для определения величины белкового распада в организме необходимо собирать мочу в течение суток, а при ответственных исследованиях — даже в течение многих суток подряд.
Во время роста организма или прироста в весе за счет усвоения увеличенного количества белков количество вводимого с пищей азота больше, чем количество выводимого. Азот задерживается в теле в форме белкового азота. Это обозначается как положительный азотистый баланс.
До недавнего времени потребность детей в белках определялась без учета аминокислотного состава потребляемых белков. Но в связи с последними данными об обмене и химическом составе животных и растительных белков, об их питательной ценности следует судить по соотношению заменимых и незаменимых эссенциальных аминокислот.
Пищевая полноценность азотистого компонента пищи для растущего организма выражается в количественной вариации баланса и ретенции азота, дополнительно определяются: азотистые фракции мочи, белки сыворотки, гемоглобин крови и т.д.
Характерной особенностью обмена азота у детей всех возрастных периодов является положительный баланс тем более высокий, чем моложе ребенок.
В последние годы в отделе детского питания Института питания проводилось изучение азотистого обмена у детей грудного возраста онтогенетическим методом, начиная с периода новорожденности.
Эти исследования проводились для обоснования оптимальной формулы вскармливания. Уровень обменных процессов при физиологической форме адаптации к пище — естественном вскармливании и физиологическом развитии детей — принят за эталонный.
Подтверждена способность к особенно высокой утилизации белка пищи у новорожденных и детей I квартала жизни. При потреблении 2,5 г/кг белка ретенция азота максимальная — 53%, во II квартале она снижается до 36%. При искусственном вскармливании при потреблении белка в пределах 3,2 г/кг ретенция достигает 41%, увеличивается экскреция азота с мочой. Незначительные различия в ретенции азота у детей 1-го полугодия жизни (при увеличении белка при искусственном вскармливании по сравнению с естественным на 1 г и увеличении экскреции азотистых веществ при искусственном вскармливании) диктуют необходимость осторожного отношения к назначению максимальных доз белка при этом виде вскармливания.
6. Энергетическая ценность различных пищевых продуктов
Калорийность - это количество энергии, полученной человеком в результате поглощения того или иного продукта. Количество калорий, необходимых человеку, зависит от выполняемой работы, физической активности, пола, возраста, географической широты (холодный или жаркий климат). Как и любое топливо, пищевые продукты, сгорая в топке организма, выделяют энергию. Следовательно, пища имеет определенную энергетическую ценность, которую можно измерить (например, в килокалориях или джоулях). Поэтому другое название энергетической ценности пищевых продуктов - калорийность. Каждый из нас не раз видел на фабричных упаковках купленных в магазине продуктов цифру, которая соответствует энергетической ценности 100 г данного продукта. Любой может подсчитать, сколько энергии получит его организм после употребления определенного количества продукта.
Из физиологии известно, что общий расход энергии у человека складывается из трех величин: основной обмен (расход энергии на химические процессы обмена веществ внутри организма), затраты энергии на потребление и переваривание пищи и затраты энергии при различных видах деятельности. Подобно тому, как подсчитана энергетическая ценность любого продукта питания, с помощью специальных методов определены энергозатраты практически любого вида деятельности человека. Чтобы подсчитать величину энергозатрат, необходимо знать массу тела в килограммах, зарегистрировать продолжительность в минутах все виды деятельности за день (включая сон, потребление пищи и отдых) и установить по соответствующим таблицам энергетическую стоимость того или иного вида деятельности.
Калорийность продуктов питания. Сколько энергии необходимо человеку?
В состоянии покоя, при температуре окружающей среды 20-22 градуса энергозатраты взрослого человека в среднем составляют 1 ккал. за 1 час на 1 кг массы тела. Например, при весе тела равном 70 кг расход энергии равен 1680 ккал. в сутки. При этом 1 грамм белков или углеводов дают по 4,1 Ккал., а 1 грамм жира - 9,3 Ккал.! У мужчин энергозатраты относительно выше, чем у женщин, у детей выше, чем у взрослых. Умственный труд требует небольших энергетических затрат. При физической же работе расход энергии может достигать очень больших величин. Например, при ходьбе энергии расходуется на 80-100% больше по сравнению с покоем, при беге - на 400% и более. Конечно, гораздо проще следить за поступлением энергии по наблюдениям за собственным весом. Достаточно иметь в доме напольные весы и Вы всегда сможете откорректировать собственное питание. Самый лёгкий способ определить нормальный вес, это отнять 100 от своего роста в сантиметрах. Так, например, если Ваш рост 170 см, то близким к идеальному вес будет равен 70 кг. Хотя с точки зрения продления жизни он может и даже должен быть меньше (60-65 кг).
В каких же количествах должны поступать в организм питательные вещества?
До недавнего времени считалось, что за сутки человек должен получать 1-1,5 грамм белка на 1 кг веса тела. При тяжёлых физических нагрузках и занятиях спортом это количество может быть увеличено до 2 грамм на 1 кг массы тела. Причём имеет значение качество белка. Например, если принять биологическую ценность белков молока за 100 единиц, то биологическая ценность белков мяса выразится 104 единицами, рыбы - 95, гороха - 56, пшеничного хлеба - 40 единиц. Дело в том, что растительный белок содержит мало незаменимых аминокислот. К тому же клетчатка растений как бы защищает свой белок от переваривания и он всасывается в кишечнике несколько хуже. Таким образом, животный белок является более качественным. Кроме белка энергию дают жиры и углеводы. Поскольку животные жиры не очень полезны организму, то их потребление следует свести к минимуму. Оставшийся объём энергии лучше покрывать за счёт углеводов и растительных жиров.