105. Теоретические основы питания

В настоящее время принята теория сбалансированного питания. Сбалансированное полноценное питание характеризуется оптимальным соответствием количества и соотношений всех компонентов пищи физиологическим потребностям организма 

В рационе должны быть сбалансированы белки, жиры и углеводы. Среднее соотношение их массы составляет 1:1,2:4, энергетической ценности — 15:30:55 %. Такое соотношение удовлетворяет энергетические и пластические потребности организма, компенсирует израсходованные белки, жиры и углеводы. Следовательно, должен быть приблизительный баланс между количеством каждого пищевого вещества в рационе и их количеством, утилизируемым в организме; их расход и соотношение зависят от вида и напряженности труда, возраста, пола и ряда других факторов.

 

Несбалансированность пищевых веществ может вызвать серьезные нарушения обмена веществ. Так, при длительной белково-калорийной недостаточности не только уменьшается масса тела, но и снижается физическая и умственная работоспособность человека. Избыточность питания, повышение в рационе жиров, особенно животных, вызывают ожирение (превышение должной массы тела на 15 % и более). Избыточный прием пищевого сахара способствует развитию сахарного диабета, дисбактериозу, кариесу зубов и др. 

Должны быть оптимизированы (сбалансированы) в рационе белки с незаменимыми и заменимыми аминокислотами, жиры с разной насыщенностью жирных кислот, углеводы с разным числом в них мономеров и наличием балластных веществ в виде пищевых волокон (целлюлоза, пектин и др.). В суточном рационе должны быть сбалансированы продукты животного и растительного происхождения.

 

Важно наличие в рационе витаминов и минеральных веществ, которые соотносятся (балансируются) с расходом и потребностями в них организма в зависимости от возраста, пола, вида труда, времени года и ряда других факторов, влияющих на обмен веществ.

 

В рациональном питании важны регулярный прием пищи в одно и то же время суток, дробность приема пищи, распределение ее между завтраком, обедом, ужином, вторым завтраком, полдником. При 3-разовом питании в сутки первые два приема составляют 2/з суточной энергетической ценности («калоража») пищи и ужин— '/з. Часто суточный рацион по энергетической ценности распределяется следующим образом: завтрак — 25—30 %, обед — 45—50 %, ужин — 20—25 %. Время между завтраком и обедом, обедом и ужином должно составлять 5—6 ч, между ужином и отходом ко сну — 3—4 ч. Более рационально 5 — 6-разовое питание.

106. Энергетический баланс организма. Химическая и физическая терморегуляция

Обмен веществ организма неразрывно связан с обменом энергии. После сложных химических изменений пищевые вещества превращаются из высокомолекулярных в простые, что сопровождается выделением энергии.

Находящаяся в белках, жирах и углеводах пищи потенциальная химическая энергия в процессеобмена веществ превращается в различные формы химической и физической энергии. При мышечной деятельности она переходит в кинетическую, механическую энергию. Ничтожная ее часть превращается в электрическую энергию. Затем в конечном счете вся химическая энергия превращается в тепловую энергию, которая отдается внешней среде. Поэтому общий обмен веществ устанавливается по отдаче организмом тепла за определенный промежуток времени.

Количество теплоты, отдаваемое организмом, измеряется и джоулях (Дж)¹, а определение количества теплоты называется калориметрией. Для измерения количества выделяемой теплоты человек или животное помещается в герметически закрытую камеру, не пропускающую тепло (прямая калориметрия). В настоящее время энергетические затраты определяются подсчетом энергии в усвоенных организмом пищевых веществах (непрямая калориметрия).

Так как пища в организме усваивается не полностью и часть энергии теряется с мочой и калом, то установлено, что при окислении в организме 1 г. Белка освобождается 17,16 кДж, 1 г. жира – 38,84 кДж и 1 г углевода – 17,16 кДж. Это калорические коэффициенты пищевых веществ, или количество теплоты, которое образуется при окислении их в организме. При расчетах необходимо учитывать коэффициенты усвоения пищевых веществ в организме.

Учитывая состав и вес принятой пищи, содержание в ней белков, жиров и углеводов и коэффициентов усвоения, можно рассчитать количество окисления в организме пищевых веществ, а следовательно, и энергетический баланс организма.

Энергетическая ценность пищевых продуктов (хлеба, овощей, мяса и т.д.) зависит от содержания в них пищевых веществ (белков, жиров, углеводов).

Под химической терморегуляцией понимают возможные усиления или ослабления теплопродукции (М) за счет изменения интенсивности окислительных процессов. Химическая терморегуляция обеспечивается влиянием на обмен веществ (метаболизм). Сам по себе метаболизм очень важен для организма, и его изменение в условиях поддерживаемой определенной температуры, является крайне нецелесообразным. Организм прибегает к химической терморегуляции только в особых случаях.

Теплообмен организма с окружающей средой происходит на поверхности тела. Коэффициент теплопроводности живых тканей имеет низкое значение, поэтому роль теплопроводности в отведении тепловой энергии от внутренних органов к поверхности кожи и к слизистым оболочкам невелика. Основное значение в этом процессе, то есть, в обеспечении терморегуляции внутренних органов, принадлежит кровообращению. Теплоемкость крови достаточно большая (как у воды), и нормальный кроваток достаточен для эффективного отвода тепла от внутренних органов к поверхности тела. Регуляция такого теплопереноса осуществляется главным образом за счет усиления или ослабления кровотока. Другими словами, посредством сосудистых реакций. При необходимости отдать большее количество тепла, кровеносные сосуды кожи и слизистых оболочек расширяются, что приводит к значительному увеличению массы циркулирующей в них крови, имеющей температуру внутренних органов, при этом возрастает и теплоотдача. Для уменьшения теплоотдачи происходит сужение кровеносных сосудов.

У человека значительные потери тепла происходят через кисти рук и стопы ног. Так, при переходе от холода к теплу, кровообращение в руке человека увеличивается в 30 раз, а в пальцах - примерно в 600 раз. Испарение является наиболее эффективным способом теплообмена организма при высокой температуре. Физическое терморегулирование является многофакторной системой, которая весьма эффективно обеспечивает постоянство температуры организма. Многофакторность позволяет регулировать температуру тела в различных условиях, при исключении одних механизмов, работают другие.

107. Физиологические и поведенческие механизмы регуляции теплоотдачи. Регуляции изотермии.

Человек, как и все млекопитающие, относится к теплокровным (гомойотермным) организмам, для которых характерна постоянная температура тела; однако следует иметь в виду, что строгий температурный режим поддерживается только в так называемом “ядре” тела – комплексе органов и тканей, залегающих глубже 8 см от поверхности последнего – ЦНС, внутренние органы, глубокие мышцы; температура “оболочки” тела – кожи, подкожной жировой клетчатки, поверхностных мышц – в определенной мере зависит от температуры внешней среды

- стабильный температурный режим обеспечивается балансом процессов теплопродукции и теплоотдачи; совокупность регуляторных актов направленных на поддержание этого равновесия, называется терморегуляцией система терморегуляции включает в себя: управляющее устройство (центр терморегуляции), терморецепторы, объекты управления (рабочие механизмы, определяющие интенсивность теплопродукции и теплоотдачи); принцип регуляции: центр терморегуляции получает информацию от терморецепторов и на ее основании вырабатывает командные решения, благодаря которым деятельность объектов управления изменяется таким образом, что возникает новый уровень теплового баланса; данная регуляторная система может функционировать в нескольких режимах – в режиме слежения (регистрируется изменение температуры среды и до того, как оно отразится на температуре крови, в системе возникают ко манды, перестраивающие деятельность объектов управления в соответствующем направлении), по принципу рассогласования (изменение температура крови – изменение деятельности объектов управления), по принципу прогнозирования досрочного управления (условные рефлексы; определенные условные сигналы запускают физиологические механизмы системы терморегуляции еще до того, как организм попадает в среду с иной температурой)

= центры терморегуляции представлены комплексами нейронов, участвующими в регуляции баланса теплопродукции и теплоотдачи на различных уровнях организации организма, начиная от молекулярных механизмов генерации тепловой энергии и заканчивая условнорефлекторными механизмами досрочной терморегуляции и формирования адекватных поведенческих реакций; локализация этих нейронных ансамблей различна: кора больших полушарий, гипоталамическая область промежуточного мозга, средний , продолговатый и спинной мозг; главным терморегуляторным центром считается гипоталамический

• Механизмы теплопродукции: основным источником теплоты для него являются внутренние механизмы теплопродукции; теплопродукция складывается из двух потоков: первичной теплоты (освобождается при окислении углеводов, липидов и белков, а также гидролизе АТФ) и вторичной теплоты (часть энергии АТФ, не использованная на полезную работу и рассеивающаяся в виде тепла); 

• механизмы теплоотдачи; тепловая энергия, образовавшаяся в органах теплопродукции, достигает поверхности тела путем тепломассопереноса (с помощью крови, обладающей высокой теплоемкостью) и теплопроведения; отдача тепла с поверхности кожи в окружающую среду осуществляется несколькими путями: испарение, теплопроведение, теплоизлучение, конвекция; в условиях температурного комфорта ведущими механизмами теплоотдачи являются теплопроведение, теплоизлучение и конвекция, при высокой температуре среды - испарение; эффективность теплоотдачи по всем перечисленным механизмам во многом определяется скоростью кожного кровотока,

Нейро-гуморальная регуляция теплообмена; важная роль в регуляции теплопродукции и теплоотдачи принадлежит нервной системе и эндокринной системе (адреналину, норадреналину, половым гормонам, глюкокортикоидам и др.)

108. Гомеостатическая, экскреторная, инкреторная и метаболическая- функции почек.

Функции почек многообразны, при этом часть из них связана с процессами выделения, в которых почки играют ведущую роль, другая же часть подразумевает невыделительные функции почек. Почки участвуют в регуляции: 1) водного баланса организма и, соответственно, объемов вне- и внутриклеточных водных пространств, поскольку меняют количество выводимой с мочой воды; 2) ионного баланса и состава жидкостей внутренней среды путем избирательного изменения экскреции ионов с мочой;

3) постоянства осмотического давления жидкостей внутренней среды за счет изменения количества выводимых осмотически активных веществ (солей, мочевины, глюкозы и др.); 4) кислотно-основного баланса, путем изменения экскреции водородных ионов, нелетучих кислот и оснований; 5) метаболизма белков, липидов, углеводов, нуклеиновых кислот и других органических соединений, во-первых, за счет изменений экскреции продуктов метаболизма и избытка соединений, поступивших с пищей или образовавшихся в организме, во-вторых, благодаря собственной метаболической функции (синтез аммиака и мочевины, новообразование глюкозы, гидролиз белков и липидов, синтез ферментов, простаноидов и т. п.); 6) циркуляторного гомеостазиса, путем регуляции обмена электролитов, объема циркулирующей крови, внутренней секреции гормонов, регулирующих функции сердечно-сосудистой системы, — ренина, кальцитриола и др., а также экскреции катехоламинов и других гормональных регуляторов системы кровообращения;

7) эритропоэза, за счет внутренней секреции эритропоэтина — гуморального регулятора эритрона; 8) гемостаза, путем образования гуморальных регуляторов свертывания крови и фибринолиза (урокиназы, тромбопластина, тромбоксана и простациклина) и участвуя в обмене физиологических антикоагулянтов (гепарина). Экскретируя из внутренней среды чужеродные и вредные вещества, почки выполняют защитную функцию. Таким образом, выделяют следующие функции почек: экскреторную, гомеостатическую, метаболическую, инкреторную и защитную. Основной функцией почек, обеспечивающей ведущую роль в выделительной системе организма, является образование и выделение мочи.