2 курс / Нормальная физиология / Нормальная_физиология_Дегтярева_В_П_,_Будылиной_С_М

процессах биологического окисления (витамин В2, РР), обмене и синтезе аминокислот (В,,), нуклеиновых кислот (В12), синтезе жиров и жироподобных веществ и др.

При отсутствии какого-либо витамина или его предшественника возникает патологическое состояние, получившее название авитаминоза, в менее выраженной форме оно наблюдается при недостатке витамина — гиповитаминозе.

Проявления недостаточности витаминов могут возникать либо при нарушении их всасывания в желудочно-кишечном тракте, либо в результате неправильного, несбалансированного, малокалорийного рациона, при питании преимущественно консервами, продуктами, подвергшимися копчению либо длительной тепловой обработке. При достаточно калорийном рационе гиповитаминоз может развиться в случае однообразия рациона питания. Например, строгие вегетарианцы часто страдают гиповитаминозом Bi2, который сопровождается анемией. Суточная доза витамина В12 (цианкобаламин) — 3 мкг.

Систематическое питание хлебом из высокоочищенных сортов муки и избыток углеводов в пище является одной из частых причин гиповитаминоза В,. Витамин В, (тиамин) является коферментом кокарбоксилазы — фермента, необходимого для окисления пировиноградной (ПВК) и других кислот, образующихся как промежуточные вещества при обмене углеводов. Накопление ПВК при гиповитаминозе В, ведет к тяжелым нарушениям нервной, сердечно-сосудистой и пищеварительной систем (парезы, параличи, нарушение кровообращения и пищеварения), что приводит к развитию полиневритов. Суточная потребность в тиамине для мужчин — 1,2—2,4 мг, для женщин — 1,1 — 1,5 мг.

Недостаточность витамина В2 (рибофлавин) нарушает процессы тканевого дыхания и приводит к изменению различных сторон обмена веществ с характерными поражениями кожи и слизистых оболочек языка и губ. Суточная потребность в рибофлавине — 1,7—2,4 мг для мужчин и 1,3—1,8 мг для женщин в зависимости от энерготрат. Основные продукты, содержащие тиамин и рибофлавин — зерновые и бобовые продукты, печень, почки, сердце.

Недостаточность пантотеновой кислоты (витамина В3), приводящая к нарушению окислительно-восстановительных реакций, сопровождается дерматитами, поражением слизистых оболочек, невритами.

При недостаточности витамина А высокодифференцированиый эпителий подвергается метаплазии с частичной или полной утратой физиологических функций. Сопротивляемость слизистых оболочек и кожи снижается, что приводит к развитию таких заболеваний, как фурункулез, карбункулез, бронхит, заболеваний пищеварительного тракта.

4 66

Витамин А (ретинол) и его провитамин — (3-каротин участ- HVIOT в образовании зрительных пигментов, обеспечивая

.щлптацию глаз к свету. Суточная потребность в ретиноле для

i ohci венного ретинола, а остальная за счет каротина. Основной источник ретинола —- животные жиры, мясо, рыба, яйца, МОНОКО.

Гиповитаминоз витамина С (аскорбиновая кислота) приво- п пт к нарушению процессов тканевого дыхания и обмена нуклеиновых кислот, деления клеток, регенерации тканей,

• пптсза коллагена в соединительной ткани. При авитаминозе и о н ш к а е т заболевание цинга, поражаются стенки кровеносных сосудов, развиваются мелкие кровоизлияния в коже, кровоточивость десен. Физиологические нормы витамина С и сутки составляют 70—100 мг для мужчин и 70—80 мг для женщин. Большое количество витамина С содержится в зелени (укроп, зеленый лук, петрушка), капусте, лимонах, черной гм(>родине, шиповнике, печени.

При недостатке витамина D нарушается регуляция сопержания кальция и фосфора в организме с развитием ра-

переменных и кормящих матерей доза равна 10 мкг. Кроме описанных симптомов, при гиповитаминозах почти всегда

11.6. Обмен энергии

Для обеспечения нормальных условий жизнедеятельности чшовека важным моментом является соответствие того коли- 'к'стпа энергии, которое он тратит, количеству энергии, когорт- он восполняет.

Общее количество энергии не зависит от промежуточных | гадий ее превращения, а определяется только начальным и конечным состоянием химической системы, поэтому общие нн'ргетические затраты организма можно точно определить по количеству тепла, выделенного организмом во внешнюю среду. Освобождающаяся при этом энергия выражается в единицах тепла — калориях, а методы определения количестиа образовавшейся энергии в организме называются калориметрическими. В качестве основной единицы энергии принят ижоуль (Дж): 1 ккал равна 4,19 кДж.

467

Существует два вида калориметрии: прямая и непрямая (косвенная).

Прямая калориметрия — метод определения энергетических затрат организма по количеству выделенного им тепла. Прямая калориметрия проводится в специальных камерах— биокалориметрах, где поддерживается постоянный газовый состав среды, влажность и давление. В камере по трубам циркулирует вода, которая нагревается теплом, выделяемым находящимся в камере человеком или животным. Общее количество выделенного организмом тепла рассчитывают по объему протекающей воды и изменению ее температуры. Метод прямой калориметрии является очень точным, но ввиду сложности оборудования и трудоемкости самого процесса в настоящее время применяется редко. Более широкое распространение получил метод непрямой калориметрии.

Непрямая калориметрия подразделяется на несколько видов.

а Непрямая калориметрия, основанная на учете теплотворной способности питательных веществ. Теплотворную способность, или калорическую ценность, питательных веществ определяли при сжигании 1 г вещества в специальном калориметре («бомба» Бертло) путем пропускания электрического тока. Сам калориметр погружен в воду, и о количестве выделившегося тепла судили по изменению температуры воды. Калорическая ценность 1 г белка равна 4,1 ккал (17,17 кДж), 1 г жира — 9,3 ккал (38,96 кДж), 1 г углеводов — 4,1 ккал (17,17 кДж).

В живом организме эти вещества не горят, а медленно окисляются, но конечный эффект остается таким же.

Жиры и углеводы горят в калориметре и окисляются в организме до одних и тех же конечных продуктов — С02 и воды, поэтому количество тепла, выделяемого в калориметре и в живом организме, одинаково. При окислении белков в организме образуются креатин ин, мочевина, мочевая кислота, которые являются конечными продуктами и выводятся из организма. В калориметрической «бомбе» белки сгорают до С02 , воды и аммиака с выделением некоторого количества тепла. В связи с этим для белков введено понятие физической и физиологической калорической ценности. Физиологическая калорическая ценность 1 г белка (4,1 ккал) меньше физической (5,6 ккал).

Таким образом, зная количество принятых питательных веществ и их калорическую ценность, можно рассчитать количество энергии, выделившейся в организме.

А Непрямая калориметрия, основанная на данных газового анализа. Окисление питательных веществ сопровождается потреблением определенного количества 02 и выделением соответствующего количества С02 за один и тот же промежуток

468

Таблица 11.1. Соотношение дыхательного коэффициента и калориче-

ского эквивалента кислорода

времени; при этом выделяется тепло. Соотношение между количеством С02 , выделившегося в процессе окисления, и количеством 02 , участвующего в окислении, называется дыхательным коэффициентом (ДК). ДК при окислении белков равен 0,8, жиров — 0,7, углеводов — 1,0. Таким образом, по величине ДК можно судить о том, какие вещества преимущественно окисляются в организме. При питании смешанной пищей дыхательный коэффициент равен 0,85—0,9.

Экспериментальными исследованиями установлено, что каждому значению ДК соответствует определенный калорический эквивалент кислорода, т.е. количество тепла, освобождаемое при полном окислении какого-либо вещества до С02 и воды в 1 л кислорода (табл. 11.1).

Калорический эквивалент кислорода при питании смешанной пищей равен 4,8 ккал (20,1 кДж). Это означает, что при полном сгорании пищевых веществ в атмосфере 1 л 02 выделяется 4,8 ккал (20,4 кДж). Определив реальное количество 02 , потребленного организмом, можно рассчитать энергетические затраты за минуту, час, сутки.

Непрямая калориметрия с использованием данных газового анализа подразделяется на три метода.

•Метод непрямой калориметрии с использованием данных неполного газового анализа основан на определении толь-

ко количества поглощенного 02 . Количество образовавшегося тепла вычисляют по калорическому эквиваленту 02 для усредненного ДК (0,85).

•Метод непрямой калориметрии с использованием данных полного газового анализа, который основан на определе-

нии количества поглощенного 02 и выделенного С02 с последующим расчетом ДК. По таблицам определяют тот кало-

рический эквивалент 02 , который соответствует найденному ДК и рассчитывают количество образовавшегося тепла.

Метод непрямой калориметрии с использованием данных

полного газового анализа и с учетом количества распавшегося белка. Так как в состав молекулы белка входит азот, который выделяется с калом, мочой, потом, то можно определить количество выделившегося азота, а следовательно, и количество

469

распавшегося белка, зная, что 1 г азота содержится в 6,25 г белка. Используя эти данные, определяют количество тепла, образовавшегося при окислении белков, жиров и углеводов.

Интенсивность обменных процессов и превращения энергии зависит от индивидуальных особенностей организма (пол, возраст, масса тела и рост), условий и характера питания, от физической нагрузки, состояния эндокринных желез, нервной системы и внутренних органов. Существенную роль играют и условия внешней среды (температура, давление, влажность воздуха). Минимальные для бодрствующего организма затраты энергии, определенные в строгих стандартных условиях, составляют основной обмен. Энергия основного обмена необходима для обеспечения жи шедеятельности организма и расходуется для работы сердца, легких, мозга и других внутренних органов. Исследование основного обмена проводят в следующих условиях:

•в положении лежа, при полном мышечном и эмоциональном покое (мышечное и эмоциональное напряжение значительно повышают энерготраты);

•натощак, т.е. спустя 14—16 ч после приема пищи для исключения ее специфического динамического действия — увеличения основного обмена после приема пищи. Прием белковой пищи увеличивает основной обмен в среднем на 30 %, жирной и углеводной пищи — на 14—15 %. Эффект возникает примерно через 1 ч после приема пищи и сохраняется несколько часов;

•при температуре комфорта 18—20 "С: температура выше или ниже этих цифр может значительно изменить (увеличить или уменьшить) энерготраты;

•при исключении в течение 3 сут перед исследованием белковой пищи.

На основании многочисленных экспериментальных исследований основного обмена у здоровых людей разного пола, массы тела, роста и возраста статистическим путем были составлены таблицы для мужчин и для женщин, по которым можно рассчитать величину основного обмена.

Всреднем величина основного обмена составляет 1,0 ккал

в1 ч на 1 кг массы тела. У мужчин в сутки основной обмен равен примерно 1700 ккал, у женщин — на 10 % ниже.

Суточный расход энергии у здорового человека составляет рабочий обмен и значительно превышает величину основного обмена. Он складывается из следующих компонентов:

•основного обмена;

•рабочей прибавки, т.е. энергозатрат, связанных с движением и выполнением той или иной работы;

•специфического динамического действия пищи.

470

11.7. Основы рационального питания

Всему живому присуща потребность в пище. Она служит исходным материалом для обновления и создания живой ткани и источником энергии. Питание человека должно быть рациональным, т.е. точно соответствовать потребностям организма в пластических веществах и энергии, минеральных солях, витаминах и воде, обеспечивать нормальную деятельность организма, хорошее самочувствие, высокую работоспособность, сопротивляемость инфекциям, правильный рост и развитие детского организма.

Основа рационального питания — сбалансированность, т.е. оптимальное соотношение компонентов пиши: аминокислот, полиненасыщенных жирных кислот, фосфатидов, стеринов, Сахаров, органических кислот.

Рациональный подход к организации питания предполагает соблюдение ряда принципов при составлении пищевого рациона, т.е. количества и состава продуктов питания, необходимых человеку в сутки.

А Калорийность пищевого рациона должна покрывать энергетические затраты организма, которые определяются видом трудовой деятельности. В существующих ныне «Нормах в соответствии с величиной энергозатрат» выделяют 5 групп трудоспособного населения для мужчин и 4 группы для женщин.

Существовавшая ранее традиция деления по группам только на основе определенных профессий пересмотрена, так как практика показала, что связь энергозатрат организма с профессиональной принадлежностью человека весьма условна и поэтому в «Нормах физиологических потребностей для взрослого населения» 1991 г. градация населения по группам основана на физиолого-биохимических особенностях и осуществляется по величине основного обмена с учетом коэффициента физической активности (КФА) в соответствии с рекомендациями комитета экспертов ФАО/ВОЗ,

1985 г.

КФА — отношение суточных энергозатрат к величине основного обмена. Если, к примеру, энергозатраты на все виды жизнедеятельности в 2 раза выше величины основного обмена для соответствующей группы по полу и возрасту, это значит, что для данной группы КФА будет равен 2. Чем выше энергозатраты, тем выше КФА (табл. 11.2).

АРацион составляют с учетом калорической ценности питательных веществ. Нормы содержания в рационе белков, жиров, углеводов, минеральных веществ и витаминов представлены в табл. 11.3.

АДопускается возможность использования закона изодинамии питательных веществ, т.е. взаимозаменяемости белков,

471

Таблица 11.2. Величина энергозатрат в зависимости от особенностей

профессии

жиров и углеводов. Исходя из энергетической ценности питательных веществ они могут заменять друг друга. Например, 1 г жира, высвобождающий при окислении 9,3 ккал, можно заменить 2,3 г белка или углеводов. Однако следует помнить, что такая замена возможна только на короткое время, так как питательные вещества выполняют не только энергетическую, но и пластическую функцию, т.е. необходимы для построения новых клеток.

АВ пищевом рационе должно содержаться оптимальное для данной группы работников количество белков, жиров и углеводов, Например, для работников 1-й группы в суточном рационе должно быть не менее 70 г белков, 80 г жиров и 400 г углеводов. Особое значение имеет содержание белков в суточном рационе. О достаточности или недостаточности белкового рациона позволяет судить так называемый азотистый баланс: соответствие количества азота, вводимого с пищей, количеству азота, выводимого из организма. В норме должно иметь место азотистое равновесие — состояние, при котором количество азота, вводимого в организм, равно его количеству, выводимому из организма.

АВ пищевом рационе количество белков, жиров и углеводов должно содержаться в соотношении 1:1:4. Нормы физиологических потребностей для взрослого населения в белках, жирах и углеводах приведены в Приложении 2.

АПищевой рацион должен полностью удовлетворять потребность организма в витаминах и минеральных веществах.

472

Нормы содержания в рационе витаминов и минералов приведены в Приложении 2.

АПища обязательно должна содержать полноценные и неполноценные белки.

АРекомендуется включать в пищевой рацион X суточной нормы белков и жиров животного происхождения.

АНеобходимо учитывать степень усвоения различных питательных веществ.

АПищевой рацион должен обязательно включать достаточное потребление воды с учетом ее суточной экскреции.

АПри составлении суточного рациона питания следует учитывать объем пищи, так как от наличия в ней балластных веществ, растительных волокон зависит чувство насыщения, а также моторная функция желудочно-кишечного тракта.

АЛучшее усвоение питательных веществ обеспечивается правильным режимом питания.

АНеобходимо учитывать правильное распределение суточной калорийности рациона по отдельным приемам пищи. Продукты, богатые белком (мясо, рыба, бобовые), рекомендуется употреблять в дневные часы, вечером — мол очно-рас- тительные блюда.

АПри составлении пищевого рациона необходимо помнить, что вкус пищи, ее внешний вид, запах, обстановка приема пищи имеют большое значение для условнорефлекторной регуляции функции пищеварительной системы. В частности, на эти раздражители выделяется желудочный сок, который И.П. Павлов назвал «запальным», или «аппетитным». Функция последнего заключается в подготовке органов пищеварения к приему пищи и ее немедленной переработке.

11.8.Роль рецепторов полости рта в проявлении специфического динамического действия пищи

Органы челюстно-лицевой области не только участвуют

восуществлении пищеварительной функции, но и оказывают влияние на энергетический обмен. 50—60 % энергии специфического динамического действия пищи обусловлено механической и химической обработкой ее в полости рта. Во время акта жевания повышается газообмен, что отражается на качественном и количественном изменении обмена веществ. Характер и величина этих изменений зависят от химической природы пищи. Так, прием белковой пищи является сигналом к сдвигу главным образом в белковом обмене веществ, а потребление углеводной пищи —

вуглеводном.

473

Таблица 11.3. Суточные нормы питательных и минеральных веществ

Дополнительно к норме, соответствующей физической активно-

474

для взрослого населения

475