Енергетичний обмін

Енергетична цінність поживних речовин. Усі харчові речовини мають визначений запас енергії. Організм називають трансформатором енергії, тому що в ньому постійно відбуваються специфічні перетворення поживних речовин, що приводять до звільнення енергії і переходу її з одного виду в іншій. Співвідношення між кількістю енергії, одержуваної з їжі, і кількістю затрачуваної енергії зветься енергетичним балансом організму. Для його вивчення необхідне визначення енергетичної цінності їжі.

Дослідження показали, що кожен грам полісахаридів і білків дає 17,2 кдж. При розпаді жирів звільняється 38,96 кдж. Звідси випливає, що енергетична цінність різних поживних речовин неоднакова і залежить від того, які в даній речовині містяться поживні речовини. Так, наприклад, енергетична цінність горіхів виявляється рівної 2723,5 кдж, вершкової олії– 3322,2 кдж і т.д. Енергетична цінність поживних речовин не завжди збігається з їх фізіологічною цінністю, тому що остання ще визначається здатністю до засвоєння. Харчові речовини тваринного походження засвоюються краще, ніж рослинного.

Основний і загальний обмін речовин. Розрізняють загальний обмін речовин і обмін речовин при повному спокої. Обмін речовин у спокої організму називають основним. Його визначають при наступних умовах: людина одержує останній раз їжу за 12 годин до досліду. Випробуваного укладають у постіль і через 30 хв починають визначення газообміну. У цих умовах енергія витрачається на роботу серця, дихання, підтримку температури тіла і т.д. Але ця витрата енергії невелика. Головні витрати при визначенні основного обміну пов’язані з хімічними процесами, що завжди мають місце в живих клітинах. Величина основного обміну складає від 4 200 до 8 400 кдж на добу для чоловіків і від 4 200 до 7 140 кдж – для жінок.

Обмін речовин може значно змінюватися при різних умовах. Так, наприклад, під час сну обмін виявляється значно меншим. Інтенсивність основного обміну під час сну зменшується на 8–10% у порівнянні з дослідженням під час неспання. Під час роботи, при м’язовому навантаженні, навпаки, обмін значно збільшується. Збільшення обміну тим значніше, чим інтенсивніше було м’язове навантаження. У зв’язку з цим працівники різних професій витрачають неоднакову кількість енергії за добу (від 12 600 до 21 000 кдж). Розумова робота викликає незначне підвищення обміну речовин: усього на 2–3%. Всякі емоційні порушення неминуче приводять до підвищення обміну речовин. Обмін речовин змінюється і під впливом прийому їжі. Після прийому їжі обмін зростає на 10–40%. Вплив їжі на обмін речовин не залежить від діяльності шлунково-кишкового тракту, воно обумовлено специфічною дією їжі на обмін. У зв’язку з цим прйнято говорити про специфічно – динамічну дію їжі на обмін, розуміючи його збільшення після прийняття їжі.

Норми харчування

Витрата неоднакової кількості енергії представниками різних професій свідчить про необхідність створення різних поживних раціонів.

Дорослій людині середнього росту і маси потрібно в добу 80–100 г білка, 400–500 г вуглеводів і 60–80 г жирів.

Кожна з поживних речовин необхідна для організму, і не можна заміняти їх один одним на основі їх енергетичної цінності. Крім того, навіть ті самі поживні речовини повинні бути різного походження. Так, наприклад, жири на 30–50%, а білки на 30% повинні бути тваринного походження.

Виходячи з норм білків, вуглеводів і жирів складаються харчові раціони. Для цього необхідно знать склад різних груп поживних продуктів.

При складанні харчового раціону варто пам’ятати, що для організму необхідні також мінеральні речовини. Звичайно вони входять до складу поживних продуктів, і їх додаткового введення не потрібно. Виключення складає поварена сіль, що вводиться додатково до 20 г. Сіль має переважно смакове значення, тому що її зменшення до I г на добу не викликає патологічних відхилень в організмі.

ВІТАМІНИ

У продуктах харчування маються речовини, які не можна віднести ни до групи білків, ни до групи чи жирів вуглеводів. Ці речовини, необхідні для життя в малих кількостях, одержали назва вітамінів. Хвороби, викликані відсутністю вітамінів, називають авітамінозами. В даний час відомо біля декількох десятків речовин, які можна віднести до вітамінів.

Усі вітаміни поділяють на 2 великі групи: жиро- і водорозчинні. До водорозчинних відносяться вітаміни групи В, вітамін РР, вітамін С ; до жиророзчинних – A, D, Е, К.

Вітамін В_1, чи тіамін міститься в неочищеному рисі, борошні грубого помелу, горосі і т.д. Добова потреба в ньому 1–2 мг. Відсутність тіаміну в їжі викликає захворювання бері-бері чи харчовий поліневрит. Хвороба починається з утрати фізичних сил і апетиту. Виникає слабість м’язів з наступною їхньою атрофією. Збільшуються розміри серця, прискорюється пульс, порушується функція кишечнику. Анатомічно спостерігається розпад миєліну й осьових циліндрів, гинуть клітини довгастого і спинного мозку. Смерть виникає в результаті недостатності серцевої діяльності та паралічу діафрагми.

Вітамін В₂ чи рибофлавін. В_{2 –} авітаміноз вперше описаний тільки в 1938 р. Перші ознаки з’являються на обличчі, в ділянци губ. У кутах рота слизова блідне, з’являються тріщини, що покриваються жовтою кіркою. Уражаються очі і шкіра, ушкоджується рогівка. Хворі страждають світлобоязню, пекучими болями в очах, сльозоточивістю, утратою гостроти зору, помутнінням кришталика. Шкіра покривається лусочками. У порожнині рота і стравоходу з’являються виразки. Часто виникає злоякісне недокрів’я. Раптово можуть виникнути падіння кров’яного тиску і температури, різка слабість, блювота, утрата свідомості і судоми.

Особливо багаті вітаміном В₂ дріжджі, печінка, нирки, рибні продукти. Щоденна потреба в ньому 2–4 мг.

Недолік вітаміну РР, чи аміду нікотинової кислоти, ; викликає пелагру. Перші симптоми захворювання: швидка стомлюваність, млявість, апатія, безсоння, проноси, зміни в порожнині рота. Слизова оболонка ротової порожнини червоніє, здобуває бурий відтінок і покривається виразками. На шкірі з’являються червоні плями, розташовані симетрично, найчастіше на ділянках, що піддаються безпосередній дії світла. Почервоніння шкіри здобуває темно-бронзовий відтінок. Уражені ділянки шкіри припухають і різко відмежовуються від здорової тканини. Виникають відхилення в роботі нервової системи. З’являються втрата смаку, шуми у вухах, головні болі, порушення рефлексів.

Особенно велика кількість вітаміну РР міститься в дріжджах, у печінці, м’ясі, нирках, грибах, рисі. Добова потреба у ньому 15–25 мг.

Вітамін В₆, чи адермін, і у тварин, і в людини попереджає виникнення специфічного захворювання шкіри – дерматиту. Знаходиться він у великій кількості в дріжджах, нирках, печінці.

Вітамін В_12, чи ціанкобаламін, бере участь в обміні нуклеїнових кислот. При його недоліку порушується утворення еритроцитів. Найбільш багаті їм печінка і нирки.

Вітамін В₁₅, чи пангамова кислота, сприяє використанню кисню клітинами. У зв’язку з цим він знайшов велике застосування в лікуванні серцево-судинних захворювань. Міститься головним чином у рослинних продуктах.

При недоліку пантотеноєвої кислоти виникає враження шкіри, рогівки, випадання волосся, припинення росту, втрата апетиту, виразки шлунка і кишечнику, ушкодження серця, нирок, паралічі, неврити і т.д. У найбільшій кількості вона міститься у дріжджах, печінці, яєчному жовтку.

При недоліку біотину уражається шкіра, випадають волосся, ламаються нігті. У великій кількості він знаходиться в печінці і яєчному жовтку.

Відсутність параамінобензойної кислоти приводить до зникнення пігменту з волосся.

Фолиєва кислота попереджає недокрів’я.

Недолік вітаміну С – аскорбінової кислоти – викликає захворювання цингою, чи скорбутом. При цинзі на тлі загальної слабості, збільшення частоти серцевих скорочень, задишки уражаються стінки кровоносних судин, починаються різні кровотечі. Підвищується кровоточивість ясен, шкіра виявляється вкритою дрібними червоними крапками внаслідок крововиливів, що можуть бути і у внутрішніх органах і приводити до важких наслідків. Спостерігаються переломи кісток, випадання зубів.

Потреба у вітаміні С – 50–100 мг у день. Основними джерелами вітаміну С є рослини. Особливо багато його в кропі, перці, хроні, горобині, чорній смородині, суниці, полуниці, апельсинах, лимонах, капусті. Дуже велике значення як джерела вітаміну С мають хвоя і шипшина. У 100 г хвої його міститься 250 мг, у 100 г шипшини – 150 мг.

Вітамін Р, чи цитрин, зустрічається в тих же продуктах, що й аскорбінова кислота. Відсутність його викликає підвищення проникності судинної стінки.

Вітамін А називають антиксерофталмічним. Найбільш характерним для авітамінозу А є враження очей – ксерофталмія. Це захворювання виникає внаслідок зроговіння епітеліальної тканини. Зроговіння клітин епітелію при авітамінозі А спостерігається в бронхах, трахеї, слтзової носа, у сечовому міхурі, нирках, матці, простаті, підшлунковій залозі і деяких інших органах. Шкіра стає шорсткуватою, покритою масою горбків. Одною з ранніх ознак авітамінозу А є куряча сліпота, при якій хворі втрачають здатність до сутінкового зору. На більш пізніх стадіях виникають зроговіння рогівки, утрата функції слізних залоз, гнійна інфекція очного яблука, що веде до його руйнування і сліпоти. Унаслідок зроговіння слтзової легко виникають інфекції.

Вітаміном А багаті риб’ячий жир, коров’яче масло, печінка. У рослинах містяться пігменти, що у тваринному організмі можуть Перетворюватися у вітамін А. Ці рослинні пігменти називають провітамінами. До них відносяться каротины, виділені з моркви. Під впливом ферменту каротиназы, що знаходиться в стінці кишечника, відбувається утворення з каротину вітаміну А. Засвоюваність каротинів набагато гірше, ніж вітаміну. Тому в добу вітаміну А потрібно 1–2,5 мг, а каротину – 2–5 мг.

Недолік вітаміну Д, чи антирахітичного вітаміну, викликає захворювання рахіт. Початок захворювання характеризується підвищеною дратівливістю, лякливістю, пітливістю. Потім уражається кістяк. Порушується процес окостеніння в зоні росту, між епіфізом і діафизом. Кісти черепи стають м’якими і податливими, як пергамент. Враження довгих кісток веде до скривлення кінцівок. М’язи стають млявими, в’ялими, розслаблюється черевний прес. У крові знижується зміст Ca^, що є причиною появи судом. У шкірі і деяких продуктах харчування міститься провітамін эргостерол. При опроміненні стеролов сонячним світлом утворяться різні форми вітаміну Д.

Особливо великі кількості вітаміну знаходяться в жовтках яєць, коров’ячому молоці, риб’ячому жирі. Овочі, фрукти і зернові продукти його не містять. Щоденна потреба в ньому 13–25 ( = 0,001 мг).

Є-вітамін – це вітамін розмноження. Головними симптомами Є-авітаминозу є м’язова атрофія і патологічні зміни сім’яників, що супроводжуються атрофією сім’яних канальців. Сперматозоїди приймають неправильну форму, джгутики зникають, губиться рухливість сперматозоїдів. Потім припиняється спермоутворення і вироблення статевих гормонів, зникає статевий інстинкт, зникають вторинні статеві ознаки. Самки втрачають здатність до виношування плоду. Плід і плацента розсмоктуються, і вагітність не доходить до кінця. Найбільш багаті вітаміном Е насіння злаків, ягоди шипшини і насіння яблук.

Вітамін К. – антигеморагічний вітамін. При авітамінозі К з’являються підшкірні і внутрім’язові крововиливи, знижується швидкість згортання крові. Найважливішим джерелом вітаміну К є зелені листки рослин. Капуста, листи каштана, кропива дуже багаті цим вітаміном. З джерел тваринного походження особливо багата їм свиняча печінка.