Лабораторна робота № 9 (2 год.)

ТЕМА: Визначення потреб організму в поживних речовинах

МЕТА: ознайомлення з особливостями енергетичних витрат і харчової цінності раціону людини, оволодіти навичками з визначення потреб організму в основних поживних речовинах.

МАТЕРІАЛЬНО-ТЕХНІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ: таблиці хімічного складу харчових продуктів, допустимої маси тіла, енергозатрат дорослої людини при різних видах діяльності і відпочинку, калькулятор.

Питання для самопідготовки:

1. Що таке «калорійність»? У чому вона вимірюється?

2. Які компоненти визначають енергетичні затрати людського організму?

3. Яка роль в харчуванні належить білкам, жирам, вуглеводам і вітамінам?

4. Що відбувається в організмі людини за умови недостачі в харчуванні білків, жирів, вуглеводів, вітамінів?

5. Що таке «режим харчування»? Які його основні принципи?

6. Як розподіляється калорійність щоденного раціону протягом дня?

7. Дайте визначення поняття "харчування".

Теоретичні відомості:

У природі не існує продуктів, які містили б все необхідне для людини. Тому тільки комбінація різних продуктів у щоденному раціоні забезпечує організм найбільшою кількістю потрібних речовин. Процес їх засвоєння та обміну багато в чому залежить від присутності інших компонентів. Все це говорить на користь харчової різноманітності.

Харчування – складний процес надходження, перетравлювання, всмоктування і засвоєння в організмі харчових речовин, необхідних для покриття його енергетичних затрат, побудови і відновлення тканин і клітин тіла і регуляції функцій організму.

До складу харчових продуктів входять органічні речовини (вуглеводи, жири, білки, ферменти, вітаміни й ін.) і неорганічні (вода, мінеральні речовини).

Білки - складні органічні сполуки, побудовані з амінокислот. Роль білків в організмі людини надзвичайно висока, оскільки їх функції різноманітні. Без білків неможливе існування живого організму.

Білки беруть участь у процесах відтворення тканин організму (м’язів, кісток, хрящів тощо), забезпечують стійкість організму дії інфекційних й інших шкідливих факторів, сприяють повному засвоєнню вітамінів, мінеральних речовин; необхідні для здійснення процесів обміну речовин в організмі, для утворення ферментів, гормонів в організмі.

У тканинах тіла людини білки не відкладаються "про запас", тому необхідним є щоденне споживання їх з їжею. У продуктах розщеплювання білків постійно зустрічаються 20 амінокислот, 8 з яких не утворюються в організмі і повинні поступати з їжею. Їх називають незамінними, містяться в м'ясі, рибі, молоці, яйцях. Інші амінокислоти можуть замінюватися або синтезуватися в організмі.

Нестача білків у раціоні харчування людини призводить до різкого пригнічення розвитку центральної нервової системи, до погіршення формування умовних рефлексів, здатності до навчання, запам’ятовування, до послаблення гальмівних і збуджувальних процесів у корі головного мозку. Перенасичення білками підвищує збуджуваність центральної нервової системи.

Жири (ліпіди) - складна суміш органічних сполук з близькими фізико-хімічними властивостями. Жири є джерелом енергії в організмі. Вони входять до складу нервових клітин і їх відростків, клітинних і міжклітинних мембран усіх тканин організму, забезпечують спрямованість потоків нервових сигналів. З жирів утворюються деякі гормони (статеві, кори наднирників), а також вітамін Д3. Жири шкіри та внутрішніх органів виконують захисну роль, запобігаючи переохолодженню (заважають віддачі тепла) та механічним травмам. В організмі є резервний (запасний) жир, який накопичується під шкірою, в черевній порожнині, біля нирок.

Жири бувають тваринного і рослинного походження. У рослинних жирах переважають жирні кислоти, які добре засвоюються організмом у холодному стані. Важливою біологічною властивістю поліненасичених жирних кислот є їх участь в утворенні структурних елементів (клітинних мембран, сполучної тканини).

Насичені (тваринні) жири за біологічними властивостями поступаються рослинним. Вони негативно впливають на жировий обмін, функцію і стан печінки, беруть участь в розвитку атеросклерозу.

Недостача жирів призводить до погіршення стану шкіри, порушення фізіологічних функцій організму (обміну речовин, зниження імунітету).

Вуглеводи - це група речовин, побудованих з трьох хімічних елементів: вуглецю, водню і кисню. Вони грають найважливішу роль в обміні речовин і енергії в організмі людини, є основним джерелом енергії для функцій мозку й повинні постійно постачатися з кров’ю у вигляді глюкози. Входять до складу клітинних стінок, основної речовини сполучної тканини. Вуглеводи регулюють діяльність різних органів тіла людини (наприклад, клітковина регулює діяльність кішківника), тісно пов’язані з водяним обміном: гальмують виділення води з тканин, що є негативним явищем. Легкозасвоювані вуглеводи тонізують кору головного мозку, знімаючи втому.

Основним джерелом вуглеводів у харчуванні слугують рослини. За умови недостачі вуглеводів розвивається гальмування кори головного мозку, внаслідок чого підсилюються емоційні реакції. Потрібним є їх постійне споживання у суворо нормованих кількостях.

Вітаміни - це органічні сполуки різної хімічної структури, що синтезуються, як правило, в рослинах.

Вітаміни беруть участь у регуляції обміну речовин, в утворенні ферментів, стимулюють хімічні реакції, що протікають в організмі. Вони впливають на засвоєння поживних речовин, сприяють нормальному росту клітин і розвитку всього організму.

Недостача або відсутність в організмі якого-небудь вітаміну веде до порушення обміну речовин. При нестачі вітамінів в їжі знижується працездатність людини, опірність організму захворюванням, дії несприятливих чинників навколишнього середовища.

Вітаміни повинні постійно постачатися з їжею, оскільки майже не синтезуються. Залежно від властивостей і характеру розповсюдження в природних продуктах вітаміни поділяються на жиророзчинні і водорозчинні.

До жиророзчинних відносять вітаміни А, D, Е, К

До водорозчинних відносять вітаміни С, Н, Р, РР, групи В

Мінеральні речовини – неорганічні складові їжі. Інакше називають зольними елементами, оскільки після спалювання продукту вони залишаються у вигляді золи. Мінеральні речовини мають велике значення для життєдіяльності організму людини: входять до складу тканин, беруть участь в обміні речовин, в утворенні ферментів, гормонів, харчотравних соків. Вони є життєво необхідними компонентами харчування, що забезпечують нормальну життєдіяльність і розвиток організму. Недостача або відсутність окремих елементів в організмі приводить до важких захворювань.

Залежно від кількісного вмісту в продуктах мінеральні речовини поділяють на макро- і мікроелементи. Макроелементи містяться в продуктах у відносно великих кількостях, вміст мікроелементів у продуктах малий.

До макроелементів відносяться кальцій, фосфор, залізо, калій, натрій, магній, сіра, хлор і ін. Кальцій, фосфор і магній беруть участь в утворенні кісткової тканини. Фосфор, крім того, бере участь в диханні, рухових реакціях, енергетичному обміні, активуванні ферментів.

До мікроелементів відносяться мідь, кобальт, йод, марганець, фтор і ін. Вони сприяють утворенню гемоглобіну крові, беруть участь у каталітичній функції вітаміну В₁₂, нормалізують роботу щитовидної залози, сприяють формуванню кісток. Потреба організму в мікроелементах і їх вміст в продуктах дуже малі. Надлишок мікроелементів викликає важкі отруєння організму.

Вода є середовищем, в якому живуть клітини і підтримується зв’язок між ними, а також є основою всіх рідин в організмі (крові, лімфи, травних соків). Вона бере участь в обміні речовин, виводить з організму непотрібні і шкідливі продукти. На добу людині потрібно 2,5-3 л води.

Для формування організму підлітка, його нормального розумового і фізичного розвитку особливе значення має регулярне, повноцінне харчування. Корінна фізіологічна, гормональна, статева й психологічна перебудова організму викликає підвищену потребу в енергії, мінералах, вітамінах і мікроелементах; разом з тим травлення і метаболізм підлітка знаходяться ще в стадії формування. Енергетичні затрати школярів значно перевищують витрати енергії дорослої людини, тому загальна калорійність добового раціону повинна бути більше загальної суми енергетичних витрат дитини за день на 10 %, а також харчування повинно бути правильно збалансоване - споживання білків, жирів, вуглеводів, вітамінів, мінеральних солей має відповідати віку підлітка.

Крім кількісного і якісного складу харчування підлітків, не менше значення має його структура, тобто режим.

Режим харчування - кількісна та якісна характеристика харчування, що включає кількість прийомів їжі, час прийому і розподіл їжі за калорійністю й хімічним складом, а також поведінка людини під час їжі.

ВИЗНАЧЕННЯ ПОТРЕБ ОРГАНІЗМУ В ПОЖИВНИХ РЕЧОВИНАХ

Відомо, що маса тіла людини змінюється з віком. У більшості випадків фізичний розвиток завершується до 25-30 років. Нормальна маса тіла залежить від конституції людини – висока вона чи низька, має широкі чи вузькі плечі і т.д. Зараз існують безліч формул для розрахунку нормальної маси тіла, які враховують ті чи інші особливості.

1. Маса (кг)= (зріст (см)*обхват грудей (см)) / 240.

Найбільш простий спосіб був запропонований Броком, який віднімав від цифри зросту (Р) (в см) 100 і отримував числове значення нормальної маси тіла (НМ) (в кг). З часом ця формула стала більш точною і зараз має такий вигляд:

2. НМ=Р-100 при зрості до 165 см;

НМ=Р-105 при зрості 165-175 см;

НМ=Р-110 при зрості більше ніж 175 см.

Конституційні особливості (довжина рук, об’єм грудної клітки і т.д.) призводять до відхилень від нормальної маси тіла на 10%, при цьому у людей з вузькою грудною кліткою (стеніки) нормальна маса тіла при інших рівних умовах нижча (-10%), а у людей з широкою грудною кліткою (гіперстеники) – вища (+10%).

Метод визначення маси тіла за формулою Брока застосовують переважно до осіб молодого віку (25-30 років). При обчисленні ваги для людей літніх і похилого віку на кожне десятиріччя (до 60 років) необхідно додавати 3% від одержаної величини за Броком. Підвищення ваги навіть на 10% вказує на схильність до ожиріння.

3. Корегований індекс Брока:

для жінок: НМ – 0,4 * ( НМ – 52 );

для чоловіків НМ – 0,2 * (НМ – 52), де НМ – індекс Брока.

4. Індекс Брейтмана:

маса (кг) = зріст (см) * 0,7 – 50.

Енергетична цінність їжі визначається її калорійністю (від лат. Соlоr –тепло) – здатністю харчових речовин виділяти певну кількість енергії:, яка вимірюється в одиницях теплової енергії – кілокалоріях або одиницях енергії – кілоджоулях. Причому 1 дж=0,24 кал, 1 кал=4,19 дж, 1 ккал=4190 дж. В процесі згоряння 1 г білка і вуглеводів в організмі утворюється 4 ккал або 16,74 кДж, 1 г жиру – 9 ккал або 37,67 кДж.

Усі харчові продукти залежно від їх калорійності можна поділити на три групи:

1. Висококалорійні: вершкове масло та олія, сало, жирна свинина, цукор,

кондитерські вироби.

2. Калорійні: хлібобулочні і макаронні вироби, крупи, ковбаси, жирні

сорти м’яса і риби (білуга, осетер, лосось, кета, горбуша), сметана, вершки, яйця, сир, ікра кетова, паюсна.

3. Малокалорійні: овочі, фрукти, ягоди, риба (судак, лящ, тріска), нежирний сир, кефір, молоко, пісні сорти м’яса.

Енергетичні затрати людського організму складаються з наступних компонентів:

• основний обмін – енергія, яка використовується на біохімічні процеси, які забезпечують функції внутрішніх органів, систем і тканин, що в середньому складає 1400-1700 ккал. Розрахувати основний обмін для своєї маси тіла можна за наступними формулами:

Таблиця 1

Стать	Вік, роки	Основний обмін (ккал/ добу)
Чоловіки	18-30	15,ЗМТ+679
	30-60	П,6МТ+879
	більше 60	13,5 МТ+487
Жінки	18-30	14,7 МТ+496
	30-60	8,7 МТ+829
	більше 60	10,5 МТ+596

• специфічна динамічна дія їжі - енергія, яка використовується на процеси травлення і перетворення харчових речовин. Так, споживання білкової їжі сприяє підвищенню рівня основного обміну речовин на 30%, жирової - на 4-14%, вуглеводної - на 4-7%. В середньому основний обмін підвищується на 10-15%.

• енергетичні затрати на виконання роботи за професією, домашньої праці, активного відпочинку, самообслуговування, спортивної діяльності.

Харчові продукти складаються з тисяч хімічних речовин, з яких до основних належать білки, жири, вуглеводи, мінеральні речовини і вітаміни. В сучасній науці існують певні норми споживання цих речовин. Так, для дорослих достатньо 1-1,5 г білка в день з розрахунку на 1 кг маси тіла. В щоденному раціоні вони повинні давати 12% калорійності, причому доля тваринних білків в середньому повинна складати 55% від загальної кількості білків в раціоні. Рекомендований вміст жирів в раціоні складає 30-35% загальної калорійності, з яких 70% тваринних жирів і 30% рослинних. З вуглеводами організм людини щоденно отримує 50-60% необхідних калорій.

Щодо вітамінів, то оптимальна потреба в цих речовинах для організму людини визначається наступним чином: вітамін С - 70 мг в день, вітамін В1 -1,7 мг, РР - 15 мг, В2 - 2 мг, В9 - 20 мкг, В12 - 3 мкг, Н - 0,15-0,30 мг, В6 - 2 мг, А - 1 мг, О - 2,5 мг, Е -10 мг.

Поживні речовини, що вводяться з їжею, нормально використовуються організмом, якщо правильно побудовано харчовий раціон і дотримується режим харчування, який тісно пов'язаний з режимом робочого дня. Середній вік студентів 17-24 роки. Для людей цього віку характерний інтенсивний обмін речовин з переважанням процесів синтезу. Під час занять в університеті енергетична потреба студентів 3300 ккал, студенток - 2800 ккал. При занятті спортом енергетичні потреби зростають до 3500-5000 ккал.

Найсприятливіше чотириразове харчування. Та коли умови праці того не дозволяють, можна погодитися на триразове; дворазове харчування неприпустиме. Незалежно від кількості прийомів їжі за день, треба раціонально розподіляти страви і продукти протягом доби за калорійністю.

Сніданок перед заняттями повинен складати 25-35% добової калорійності. Він має бути ситним - адже харчові речовини, які входять до нього, повинні покрити енерговитрати, пов'язані з наступною активною діяльністю. Рекомендується вживати сир, бутерброди з сиром і вершковим маслом або м'ясні чи рибні страви з овочевим або круп'яним гарніром. В будь-якому випадку корисний салат із сирих овочів, склянка молока, кави або чаю.

В університеті після другої перерви корисно поповнити енергетичні резерви і спожити другий сніданок. Він становить 10-15% добової калорійності - бутерброд зі склянкою чаю, булка з кефіром, яйце. Це дозволить зберегти високу працездатність до кінця занять.

Обід повинен бути ситним. Він становить 35-45% добової калорійності: Обід повинен складатися з двох гарячих страв (першої та другої) і третьої солодкої. Для збудження апетиту рекомендується після початком їди закуска - вінегрет, салат тощо. Перша страва - борщ або суп, друга - м'ясна чи рибна з комбінованим гарніром. Третя страва - компот, кисіль, мус, сік, фрукти.

За вечерею необхідно споживати малокалорійні продукти. Вона повинна становити 15-20% добової калорійності раціону. Рекомендуються другі овочеві, круп'яні, борошняні, яєчні, молочні страви. Додатково можна випити склянку кефіру, кислого молока, ряжанки, неміцні чай та каву, какао.