Превращения питательных веществ в организме

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ПИТАНИЕ, ТЕПЛОРЕГУЛЯЦИЯ

Обмен веществ, газообмен и освобождение энергии.Белки, жиры и углеводы, поступившие в организм в процессе всасывания и синтезированные в клетках и тканях, в процессе жизнедеятель­ности снова распадаются на аминокислоты, глицерин, жирные кис­лоты и сахара. Часть этих веществ используется для построения новых клеток, образования ферментов, гормонов и медиаторов. Эта часть пищевых веществ входит в состав организма, имеет пла­стическое значение, а другая часть пищевых веществ используется как источник энергии, при этом происходит распад их на конечные продукты.

Таблица 5 Газообмен при обмене 1 г пищевых веществ

Вещества	Поглощает­ся кислоро­да (дм3)	Выделяется углекислого газа (дм3)
Белки . . . Жиры . . . Углеводы .	0,965 1,99 0,829	0,775 1,42 0,829

Превращения пищевых веществ внутри организма состав­ляют промежуточный, или интермедиарный, обмен веществ, вклю­чающий обмен белков, обмен жи­ров и обмен углеводов. Проме­жуточный обмен веществ можно

исследовать, определив химиче­ский состав веществ, поступив­ших в организм, и сравнив его с химическим составом остаточных продуктов обмена веществ, уда­ляемых из организма. Он изучается также сравнением количества энергии, которое освобождается при окончательном распаде пище­вых веществ вне организма, с количеством энергии, которое осво­бождается после распада тех же веществ внутри организма. Кроме того, для изучения промежуточного обмена веществ существенное значение имеет определение количества кислорода, поглощенного организмом в течение известного промежутка времени, и углекис­лого газа, выделенного за тот же промежуток времени. Установ­лено, что при окислении белков, жиров и углеводов поглощаются разные количества кислорода и выделяются разные количества углекислого газа (табл. 5).

Отношение выделенного углекислого газа к поглощенному

кислороду СО2/О2—- называется дыхательным коэффициентом. При окислении углеводов он равен 1, жиров — 0,7, белков — 0,8, а при смешанной пище — 0,85—0,9. При окислении белков и жиров он меньше вследствие того, что кислород, поступивший в организм,

используется не только для образования углекислого газа, но также воды, мочевины и других соединений, содержащих кислород. При окислении углеводов весь кислород используется на окисле­ние углерода, а вода образуется из того кислорода, который есть в углеводах.

Следовательно, дыхательный коэффициент позволяет опреде­лить, какие пищевые вещества окисляются в организме. Поэтому знание дыхательного коэффициента позволяет по количеству кис­лорода, использованного в организме, вычислить, сколько кило­калорий тепла образовалось в организме. Если дыхательный коэф­фициент 0,71, -использование 1 дм³ кислорода освобождает 4,795 ккал; 0,8—4,875; 0,9—4,967 и 1—5,058. При окислении в орга­низме 1 г белка освобождается 4,1 ккал (17,16 кдж), 1 г жира —9,3 ккал (38,94 кдж) и 1 г углевода-4,1 ккал (17,16 кдж). Количество тепла, освобождаемого пищевыми продуктами

Таблица 6

Средняя величина обмена веществ

(в % от основного обмена)

(Системы, органы, ткани)	Мужчины	Женщины
Скелет ..................		15 I
Жировая ткань .	18,2	28,2
Нервная система,
железы ....	24,1	20,9
Скелетные мыш-
цы ... с ...	41,8	35,8

(хлебом, мясом и др.), зависит от содержания в них белков, жи­ров и углеводов.

Основной и общий обмен ве­ществ.Самый низкий уровень об­мена веществ при полном отсут­ствии мышечной и умственной деятельности, натощак — утром после пробуждения, не меньше чем через 12—14 ч после приема пищи, при нормальной темпера­туре тела и температуре окружающей среды около 20—22° С —на­зывается основным обменом. Основной обмен поддерживает жизнь организма на самом низком уровне деятельности нервной системы, сердца, дыхательного аппарата, пищеварения, желез внутренней секреции, выделительных процессов, покоя скелетных мышц. Даже в условиях полного покоя в клетках и тканях не прекращается обмен веществ —основа жизни организма. Показателем основного обмена является теплопроизводство в ккал в 1 ч на 1 кг веса тела.

Теплопроизводство при основном обмене у взрослого здоро­вого человека составляет в среднем 1 ккал (4,2 кдж) в 1 ч на 1 кг веса тела. В разных органах интенсивность окислительных про­цессов, протекающих с освобождением тепловой энергии, раз­лична (табл. 6).

При расчете основного обмена на единицу поверхности тела получаются близкие величины, так как по мере увеличения разме­ров тела происходит уменьшение поверхности тела на 1 кг веса. У худых людей теплопроизводство на 1 кг веса тела на 50% больше, чем у полных людей. Следовательно, основной обмен при­близительно пропорционален поверхности тела. Согласно закону М Рубнера, ведущая роль в основном обмене веществ принад

лежит внешней среде, ее влиянию на поверхность тела. Однако нельзя приравнивать организм к мертвому, неживому телу, кото­рое пассивно изменяется под влиянием внешней среды и не может регулировать обмен веществ с нею. Пропорциональное изменение обмена веществ в зависимости от поверхности тела имеет ограни­ченное значение. Ведущая роль в обмене веществ принадлежит функциональному состоянию нервной системы, регулированию ею уровня обмена веществ в органах и тканях, поддерживающему относительное постоянство состава белков, химического состава крови, температуры и т. д. относительно независимо от измене­ний внешней среды, при разных условиях жизни. Существенно влияет на основной обмен также деятельность желез внутренней секреции. Например, основной обмен увеличивается при повыше­нии функции щитовидной железы и, наоборот, уменьшается при понижении функций щитовидной железы и гипофиза. При повы­шении температуры тела на ГС основной обмен в среднем уве­личивается на 10%. В холодном климате основной обмен возра­стает, а в жарком снижается на 10—20%. Во время сна в резуль­тате расслабления скелетных мышц он уменьшается до 13%. При голодании основной обмен снижается. С 20 до 40 лет основной обмен поддерживается примерно на одинаковом уровне, а затем постепенно падает: у мужчин до 7%, а у женщин до 17%. Для определения основного обмена предложены следующие формулы (Дрейер) для мужчин

Для женщин

в которых Р — вес тела в кг, А — возраст в годах.

Общий обмен веществ происходит в обычных условиях жизни. Он значительно выше основного обмена и зависит главным обра­зом от деятельности скелетных мышц, а также увеличения дея­тельности внутренних органов при сокращениях скелетных мышц. Килокалории, расходуемые при этом сверх основного обмена, на­зываются моторными калориями. Чем интенсивнее мышечная деятельность, тем больше моторных калорий и тем выше общий обмен веществ. Так, если суточный основной обмен у человека весом 70 кг составляет в среднем 1680 ккал (7056 кдж), то при небольшом физическом труде он равняется 2200—2800 ккал (9240—11760 кдж), механизированном труде — 2800—3600 ккал (11760—15120 кдж), тяжелом физическом труде. — 3600— 4500 ккал (15120—18900 кдж), а при очень тяжелом физиче­ском труде 4500—7200 ккал (18900—31240 кдж). Средний суточ­ный расход энергии у студентов-физкультурников — 4000 ккал (16800 кдж). Расход энергии в ккал на 1 кг веса тела во время сна — 0,93; лежания без сна — 1,1; чтения вслух—1,5; печатания на машинке — 2; домашней работы—1,8—3,0; ходьбы по ровной Дороге со скоростью 4,2 км в час — 3,2; спокойного бега по ров­ной дороге — 6,0; скоростного бега на 100 м — 45,0; ходьбы на лыжах со скоростью 12 км в час—12,0; гребли — 2,5—6,0; езды на велосипеде— 3,5—9,0.

при умственном труде общий обмен -веществ увеличивается незначительно — на 2—3%, а если умственный труд сопровож­дается мышечной деятельностью— на 10—20%.

Значительное увеличение обмена веществ происходит также при переваривании пищи, что обозначается как ее специфически-динамическое действие. Так как для переваривания белков тре­буется особенно большая затрата энергии, то специфически-дина­мическое действие белков особенно велико. В среднем после еды белковой пищи основной обмен увеличивается на 30%, до 37%, а после еды жиров и углеводов в среднем на 4%, до 6%. При спе­цифически-динамическом действии пищи обмен веществ увеличи­вается главным образом за счет окислительных процессов про­межуточного обмена веществ, а увеличение деятельности пище­варительного канала повышает обмен веществ сравнительно меньше. Ведущая роль в специфически-динамическом действии пищи принадлежит рефлекторным, нервным влияниям, мень­шая— нервно-гуморальным.

Обмен белков.Белки усваиваются организмом только путем всасывания аминокислот в пищеварительном канале. Белок, вве­денный под кожу или непосредственно в кровь, вызывает защит­ную реакцию организма. Синтез белков из аминокислот и их со­единений (полипептидов) происходит в клетках организма при участии ферментов в течение всей жизни. В детском и юношеском возрасте белки задерживаются в организме; эта задержка, или ре­тенция, белков обусловливает рост и развитие организма. У взрос­лого человека белки постоянно обновляются; в течение 2—3 суток примерно половина всех белков разрушается и такое же количе­ство синтезируется из аминокислот, доставляемых пищей, а также образовавшихся при распаде белков (ресинтез). Неиспользован­ные аминокислоты распадаются в печени и почках с отщеплением молекулы аммиака (дезаминируются) и освобождением энергии. В печени аммиак синтезируется в мочевину, которая выводится из организма с мочой. Остаток молекулы аминокислоты, не со­держащий азота, превращается в глюкозу, которая распадается, освобождая энергию. Кроме мочевины, белки распадаются на мо­чевую кислоту, креатин, креатинин, холин, гистамин и другие ве­щества.

Содержание азота в белках равно в среднем 16% от их веса. Поэтому при умножении количества азота, поступившего в орга­низм с пищей, на 6,25 можно установить количество белка, содер­жащегося в пище. А при умножении количества азота в кале, моче и поте, на 6,25 можно установить количество белка, которое после разрушения удалено из организма в виде продуктов его рас­пада. Сравнение обоих количеств азота позволяет определить азо­тистый баланс организма, или соотношение количества белка, по- ступившего в организм, с количеством белка, удаленного из организма. Когда оба количества азота равны друг другу, имеется азотистое равновесие, которое характерно для взрослого человека. Азотистое равновесие у взрослого человека зависит от того, что

белок, даже при увеличении его поступления с пищей, подвер­гается распаду и либо после дезаминирования превращается в углеводы и жиры, либо удаляется из организма в составе кала, мочи и пота в виде остаточных продуктов. Во взрослом организме запасы белка не создаются.

У детей имеется положительный азотистый баланс, так как в растущем организме происходит ретенция белков и приход бел­ков превышает их расход.

При голодании, в результате уменьшения прихода белков, а также при действии на организм больших доз ионизирующего облучения вследствие увеличенного распада белков имеется отри­цательный азотистый баланс, т. е. расход белка больше его при­хода.

Белки животного и растительного происхожде-н и я. Белки животного происхождения, находящиеся в мясе, яйцах и молоке, содержат все аминокислоты, необходимые для синтеза белка и роста организма: лизин, тирозин, триптофан, лейцин, изолейцин, гистидин, аргинин, валин, метионин, фенилаланин, глицин, аланин, серии, цистин, цистеин, треонин, аспарагин, аспарагиновую кислоту, глютаминовую кислоту, глютамин. Из аминокислот в организме образуются гормоны и ферменты. Белки, содержащие все аминокислоты, необходимые для синтеза белка, называются полноценными. Биологическая ценность белка определяется по ко­личеству его, которое образовалось из 100 г белка пищи. Белки животного происхождения примерно в 1,5 более полноценные, чем растительные, но некоторые белки животного происхождения, на­пример желатина, не содержащая триптофан и тирозин, являются неполноценными.

Белки растительного происхождения, находящиеся в ржаном хлебе, картофеле, кукурузе, дрожжах, ячмене и других раститель­ных продуктах, не могут считаться полноценными, так как в них отсутствуют одна или несколько аминокислот, которые не могут синтезироваться в организме или их очень мало. Например, в пше­нице и ячмене мало лизина, в кукурузе мало лизина и трипто­фана. В белках растительного происхождения — недостаток ли­зина, триптофана и метионина. Некоторые аминокислоты могут заменить друг друга, например фенилаланин заменяет тирозин. Но из 20 природных аминокислот, содержащихся в белках, 10 не могут синтезироваться в организме: валин, лейцин, изолейцин, треонин, фенилаланин, лизин, метионин, гистидин, аргинин и трип­тофан. Отсутствие любой из этих 10 аминокислот нарушает здо­ровье. Например, лизин, цистин и валин возбуждают сердечную деятельность. Малое содержание цистина в пище задерживает рост волос, увеличивает содержание сахара в крови. Для пол­ноценного питания рекомендуется концентрат трех дефицитных аминокислот: лизина, метионина и триптофана — белип, содер­жащий равные весовые части трески и пресного кальцинирован­ного творога, полученного из цельного обезжиренного мо­лока.

суточная потребность в белках. Общее количество белков, необходимых взрослому человеку в сутки при условии введения в организм достаточного количества жиров и углеводов, зависит главным образом от характера выполняемой физической работы, а также от температуры внешней среды. В среднем для взрослого человека суточная норма белка при смешанной пище в г на кг веса тела: при легкой физической работе 1 —1,5, при работе средней тяжести 2, при тяжелой физической работе и в условиях длительного холода 3—3,5. Дальнейшее увеличение су­точной нормы белка нецелесообразно, так как нарушает функции нервной системы, печени и почек. Белки должны составлять около 14% калорийности суточного рациона.

Обмен жиров.Жир поступает в организм с пищей, а также об­разуется из углеводов и в небольшом количестве из белков. Со­став жиров пищи различен, они имеют разные точки плавления: сливочное масло 28—33° С, баранье сало 44—51° С, бычье сале 41—49° С, свиное сало 36—46° С, куриный жир 33—40° С, гусиный жир 26—34° С. Жиры, твердые при комнатной температуре, содер­жат много, насыщенных жирных кислот (стеариновой, пальмити­новой, масляной и др.). Чем больше в жире ненасыщенных жир­ных кислот, тем ниже точка плавления жира. Жир человека зна­чительно отличается от жиров, поступающих в организм; он пла­вится при 17,5° С. Состав жира человека зависит от питания и приближается к составу пищевого жира, если в течение дол­гого времени человек питается исключительно данным пищевым жиром.

После всасывания и синтеза жиры и жироподобные вещества (липоиды) входят в состав цитоплазмы и оболочки клеток.

Некоторые ткани и органы, например нервная ткань, надпо­чечники, содержат особенно много жира и липоидов. Жир, исполь­зованный как пластический материал, прочно связан с клеточ­ными структурами. Кроме того, жир откладывается как запасный материал в жировой ткани, окружающей внутренние органы, на­пример почки, а также в сальнике и подкожной клетчатке. Коли­чество жира в организме 10—20%, а при ожирении значительно больше. Жировой запас используется как энергетический мате­риал, особенно если организм голодает. Запасный жир при дей­ствии липазы превращается в глицерин и жирные кислоты и за­тем окисляется до углекислоты и воды, освобождая большое ко­личество энергии. При тяжелой физической работе до 80% всей энергии освобождается при расщеплении и окислении запасного жира. Часть глицерина и жирных кислот, образовавшихся из за­пасного жира превращается в печени в гликоген. Ненасыщенные жирные кислоты (олеиновая, линолевая, линоленовая и др.), на­ходящиеся в растительных жирах (особенно подсолнечном и ко­нопляном), превращаются в печени в липоиды. Наиболее физио­логически ценная арахидоновая кислота в растительных маслах почти не содержится. Она oбразуется в организме из линолевой и линоленовой кислот и содержится в только что выдоенном мо-

О

локе и сливочном масле. Ее суточная доза —5 г. Повышение коли­чества жира в крови более 1% обозначается как липемия.

Легко перевариваются жиры молока, труднее бараний и сви­ной. Твердые животные жиры и жидкие растительные масла не отличаются по питательной ценности, если их калорийность оди­накова; физиологическая ценность растительных жиров выше, чем животных. Недостаток в пище ненасыщенных жирных кислот на­рушает здоровье, вызывает сухость и воспаление кожи, снижает у взрослых людей способность к размножению и, как предпола­гают, нарушая обмен холестерина, способствует развитию артерио­склероза. Содержание ненасыщенной линолевой кислоты в расти­тельных маслах больше 50жг%, например, в подсолнечном масле около 60 мг%, в кукурузном — 55 мг%, а в животных жирах — до 15 мг°/о, в сливочном масле меньше 5 мг%. Взрослому в сутки необходимо 5—10 г ненасыщенных жирных кислот.

Жиры должны составлять около 30% от общей калорийности суточного рациона взрослого человека, что равно 80—100 г жира.

Липоиды и их значение. Различают 2 основные группы липоидов: фосфатиды, или фосфолипиды, и стерины.

Фосфатиды. В их состав входит холин, содержащий азот. В организме осо­бенно много глицерофосфатидов. Фосфатиды, нейтральные жиры, холестерин и другие липиды входят в состав клеточных мембран и органоидов клеток, обусловливая их избирательную проницае­мость. Фосфатиды участвуют также в размножении и регенерации клеток и в тканевом дыхании и входят в состав миелиновых обо­лочек нервных клеток, в которых мало обновляются. Кроме того, другая часть фосфатидов участвует в обмене веществ в централь­ной нервной системе, определяя функциональное состояние мозга. Они участвуют и во всасывании и синтезе жира в кишечнике, в переносе жиров кровью. При участии ферментов фосфатиды син­тезируются в стенке кишечника, особенно велик их синтез в пе­чени. Недостаток фосфатидов в пище приводит к артериосклерозу и ожирению печени.

В тех тканях человека, где происходит интенсивный обмен ве­ществ (головной мозг, печень, почки, сердечная мышца), широко распространены холинфосфатиды, производные нейтральных жи­ров—лецитины. В. плазме крови из общего количества фосфа ги­дов, равного в среднем 200 мг°/₀, примерно 50—60% составляют лецитины, а в эритроцитах — 20%. Содержание лецитинов в раз­ных органах сильно колеблется в зависимости от возраста, состава пищи, интенсивности обмена веществ, уровня функционирования. Повышение активности органа и действия на него гормонов уве­личивает содержание в нем лецитинов. В головном мозге обмен лецитинов происходит быстрее и возрастные колебания содержа­ния лецитинов значительно меньше, чем в других органах. Из ле-цитина образуется холин, который, соединяясь с уксусной кисло­той, превращается в ацетилхолин. Ацетилхолин — очень активное вещество, участвующее во многих физиологических процессах.

Особенно велико значение ацетилхолина как медиатора нервного

процесса. Считают, что он выполняет, кроме того, функцию мест­ного гормона многих тканей. Лецитин нейтрализует отрицатель­ные свойства холестерина. Он уменьшает содержание холестерина в крови. В сливочном масле содержание лецитина такое же, как и в крови. В молоке лецитина в 20 раз больше, чем холестерина. Очень много лецитина содержится в яичном желтке, мозге и пе­чени. Суточная доза фосфатидов взрослого — 10 г. Стерины.

Наиболее распространен в организме холестерин. В организме человека содержится в среднем 0,2% холестерина, на 70 кг веса тела — в среднем 140 г холестерина, с колебаниями от' 105 до 175—200 г. В молодом организме холестерина меньше, в пожи­лом — больше. Наибольшее количество холестерина в надпочеч­никах и в головном мозге. В каждом органе содержится опреде­ленное количество свободного и связанного холестерина. В крови здорового человека обычно 80 мг% свободного холестерина и 110 мг% связанного с жирными кислотами. Относительное содер­жание холестерина в тканях не зависит от возраста. В организме холестерин и другие стерины синтезируются из активированной формы уксусной кислоты, образуемой из продуктов окисления уг­леводов и жиров. Главным местом его синтеза является печень. В организме здорового взрослого человека около 80% холесте­рина образуется в печени, а 20% поступает с пищей. При смешан­ном питании в сутки в пище содержится не больше 0,5 г холесте­рина. Синтез холестерина в печени увеличивается при уменьше­нии его содержания в пище, и наоборот. В растительной пище он не содержится. У здорового человека количество холестерина, вве­денного с пищей и синтезированного, соответствует количеству холестерина, выведенного из организма.

В организме из холестерина образуются вещества, которые близки по своему составу к холестерину и имеют важнейшее зна­чение. К ним относятся желчные кислоты, половые гормоны и гормоны коркового вещества надпочечников.

К стеринам, поступающим и организм с пищей, относится и витамин D.

Вещества, предупреждающие ожирение печени, называются липотропными.. К ним относятся: аминокислота метионин, вита­мины— холин, инозит, В9, b12, лецитин.

Обмен углеводов.Человек потребляет углеводов значительно

больше, чем белков и жиров. В организме взрослого человека в

сом 70 кг имеется запас углеводов, составляющий приблизительно 375 г гликогена. У тренированного этот запас на 40—50% больше

Углеводы являются главным источником энергии, так как только

небольшая часть белков и жиров служит источником энергии не

посредственно, а значительная часть их до полного распада предварительно превращается в мышцах в углеводы. Когда потребление глюкозы работающими Мышцами увеличивается в 5—8 раз гликоген образуется в печени из белков и жиров.

Основным источником углеводного обмена является гликоген, который легко окисляется во время мышечной работы. Только когда полностью использован запас гликогена в мышцах, происхо­дит непосредственное окисление глюкозы, доставляемой с кровью. После мышечной работы запас гликогена в мышцах и в печени восстанавливается за счет моносахаридов, всосавшихся в пище­варительном канале и образовавшихся при распаде белков и жиров.

Углеводы легко окисляются до углекислоты и воды, но расщеп­ление углеводов в организме может происходить и без кислорода с образованием молочной кислоты (гликолиз). Большое значение имеет бескислородный распад углеводов с участием фосфорной кислоты — фосфорилирование.

Количество глюкозы в крови поддерживается благодаря ее по­ступлению с пищей на уровне 0,1%, а при повышении этого уровня до 0,15% она выводится с мочой. Потребность в углеводах зави­сит главным образом от энергетических затрат. Углеводы должны составлять около 56% энергии суточного рациона. Средняя су­точная потребность взрослого человека 400—500 г, а у работников физического труда — 700—1000 г, увеличиваясь в зависимости от интенсивности мышечной работы. Чистым углеводом является са­хар. Большое количество углеводов содержится в растительных продуктах, например, в ржаном хлебе примерно 45% углеводов, пшеничном—50%, гречневой крупе — 64%, манной — 70%, в рисе — 72 %, картофеле — 20 %.

Балластные вещества.В продуктах растительного происхожде­ния содержится неперевариваемая клетчатка — полисахарид.

В пищеварительном канале человека нет ферментов, расщеп­ляющих клетчатку до Сахаров. Только незначительная ее часть переваривается микробами кишечника, остальная входит в состав кала. В кале взрослого человека в сутки содержится примерно 150 г балластных веществ. Клетчатка производит механическое раздражение рецепторов пищеварительного канала, что рефлекторно усиливает его движения, поэтому недостаток балластных веществ в пище нарушает двигательную функцию пищеваритель­ного канала и вызывает запоры. Много балластных веществ со­держится в хлебе и овощах, особенно в моркови и свекле.

Обмен минеральных веществ и его значение.В организм в со­ставе животной и главным образом растительной пищи поступает достаточное количество минеральных веществ, за исключением поваренной соли. Суточная потребность в поваренной соли при отсутствии физического труда, кроме соли, содержащейся в пище,— 10—15 г, а при тяжелой работе — 20—30 г. В организме взрослого человека запас поваренной соли равен 100—1202.

Минеральные вещества разделяются на макроэлементы, кото­рые содержатся в тканях в процентах и десятых долях процента, и микроэлементы, содержание которых обычно меньше 0,001%. Макроэлементы составляют до 80% всех минеральных веществ организма. Суточная потребность в макроэлементах взрослого

человека (г): натрий - 4-6; хлор - 4-6; кальций - 0,8-1; ка­лии— 2,5—5; фосфор—1,5—2, а. при мышечной работе 3—4; сера — 1; магний —0,5—0,7. Железо занимает промежуточное по­ложение между макро- и микроэлементами — суточная потреб­ность в нем 15—30 мг. К микроэлементам относятся медь, цинк, кобальт, марганец, бром, йод, фтор, хром и др. Суточная потреб­ность в микроэлементах (мг): цинк—12—16; медь —2—2,5; фтор — 1,0—1,5; йод —0,1—0,2; марганец —4; алюминий — 12—13. Количество минеральных веществ равно примерно 4,5% веса взрослого человека, что составляет примерно 3,5 кг, из них ⁵/6 вхо­дит в состав костей (кальций, фосфор). В мышцах содержится калий, в печени — железо.

Минеральные вещества имеют большое физиологическое зна­чение, так как они входят в состав белков, ферментов, гормонов и медиаторов. Ионы минеральных веществ поддерживают актив­ную реакцию крови и тканей, щелочно-кислотное равновесие, от­носительное постоянство осмотического давления. Они участвуют в деятельности нервной системы, сокращении мышц, обмене га­зами, секреции, всасывании, выделительных процессах, свертыва­нии крови. Наибольшее физиологическое значение имеют катионы натрия, "калия, кальция, железа, магния, меди и анионы хлоридов, фосфатов, сульфатов, карбонатов и силикатов. Железо, марганец, кобальт и медь необходимы для кроветворения. Медь участвует также во внутритканевом дыхании и размножении, кобальт — во внутриутробном развитии, марганец —в размножении и росте. Для роста нервной системы и скелета необходимы натрий, калий, - кальций и фосфор. Йод входит в состав гормона щитовидной же­лезы, сера и цинк — гормона поджелудочной железы, бром — гор­мона гипофиза. В ферменте трипсине содержится хром, в ферменте карбоангидразе — цинк. В картофеле, капусте, свекле, моркови, щавеле, желтке куриного яйца, печени, говядине, сельди, судаке, леще и щуке наибольшее количество кобальта, меди и цинка. Ма­лина содержит марганец, абрикосы — медь.

Минеральные вещества выводятся из организма с калом, мо­чой и. потом. Поэтому их потеря должна восполняться поступле­нием с пищей. Избыток и недостаток минеральных веществ нару­шают физиологические функции. Например, избыток поваренной соли вызывает у детей повышение температуры —солевую лихо­радку. .

Обмен воды. Организм взрослого человека па 65—70% состоит из воды, а организм ребенка 3 месяцев содержит 84% воды. Сле­довательно, с возрастом количество воды в организме умень­шается. Большая часть воды находится в организме в водных рас­творах разных веществ, меньшая — в связанном состоянии с бел­ками. Содержание воды в разных органах различно. У взрослого человека количество воды по отношении- к весу органа составляет (%): серое вещество мозга — 86, почки — 83, сердце, легкое — 79, поджелудочная железа —78, мышцы—- 76, кожа — 72, белое ве­щество мозга, печень — 70, скелет — 22. В плазме крови содер-

жится 92—93% воды, в пищеварительных соках — 98—99% и больше.

Количество воды в организме поддерживается на относительно постоянном уровне и зависит от ее, поступления в организм и ее потерь. Вода поступает в организм в составе пищи и питья. При полном окислении образуется воды из 100 г белка — 41 см³, крах­мала— 55 см³, жира—107 см³. До 90% воды содержится в неко­торых пищевых продуктах: овощах, ягодах, фруктах. Взрослому человеку необходимо в сутки в среднем 2,5—3 дм³ воды, содержа­щейся в пище и питьевой.

Потребность в воде зависит от мышечной деятельности, темпе­ратуры внешней среды, характера питания и в особенности от со­держания соли в пище. Например, в жаркое время года и в жар­ком климате суточная потребность в воде увеличивается, так как если температура внешней среды равна температуре тела, то взрослый человек испаряет в сутки 4,5 дм³ воды. При мышечной деятельности организм теряет много воды потоотделением, по­этому потребность в воде резко увеличивается в зависимости от интенсивности деятельности скелетных мышц.

Витамины и их значение для организма взрослых и детей. Ви­тамины— органические соединения, содержащиеся в животных и растительных продуктах и совершенно необходимые для нормаль­ного обмена веществ. Их состав и структура весьма разнооб­разны. Витамины выполняют функцию катализаторов биологиче­ского происхождения и имеют химическое сродство с ферментами и гормонами, которые также действуют как катализаторы, взаи­модействуя с витаминами в обмене веществ. Витамины способ­ствуют действию гормонов. В организме из витаминов синтези­руются некоторые ферменты, связь витаминов с ферментами объясняет их важную роль в обмене веществ. Нервная система участвует во взаимодействии витаминов, ферментов и гормонов. В отличие от ферментов и гормонов большинство витаминов, за исключением некоторых, не образуется в организме человека. Главным источником витаминов являются растительные продукты, но они содержатся также в мясных и рыбных. Витамины тре­буются в очень небольших количествах, но отсутствие, одного из витаминов в пище нарушает образование в организме соответ­ствующего фермента, что приводит к нарушениям функций орга­низма и характерным заболеваниям, обозначаемым как авитаминозы (задержка роста, цинга, рахит, множественное воспаление нервов, кровоизлияния и др.). При недостаточном содержании од­ного из витаминов в пище или при нормальном его содержании, но увеличенном потреблении наблюдаются гиповитаминозы, прояв­ляющиеся в снижении работоспособности и предрасположении к за­болеваниям. Отсутствие в пище нескольких витаминов ведет к полиавитаминозу, а недостаток в пище нескольких витаминов ведет к полигиповитаминозу. Избыток одного из витаминов — гипервитаминоз также вреден и может привести к тяжелым заболеваниям и смер­ти. Особенно велико .значение витаминов для жизнедеятельности,

развития и роста детей, а также образования имму­нитета. Существуют также антивитамины.

В настоящее время известно около 50 разных витаминов, кото­рые делят на 2 группы: растворимые в воде и растворимые в жирах.

Витамины, растворимые в воде. К ним относятся ви­тамины группы В, РР, С и Р.

Витамин bi (противоневротический, анейрин, тиамин). Разру­шается при нагревании до 140° С, особенно быстро в щелочной среде. Хорошо сохраняется при сушке и обычном приготовлении пищи. Синтезируется в растениях. Содержится в лесных орехах, хлебе грубого помола, гречневой, ячневой и овсяной крупах, в бо­бовых и в особенно большом количестве в пивных дрожжах и пе­чени. Суточная потребность детей (мг): до года — 0,5; до 3 лет— 1; от 4 до 12—1,5; с 13 — 2; с 16 — 2,5; взрослых —2—3, а при тяжелой физической работе — 3—5, до 10. Участвует в синтезе нуклеиновых кислот. Улучшает рост детей, укрепляет мускула­туру и предохраняет от заболеваний легких. Необходим для нор­мального функционирования нервной системы, уменьшает боль. При гиповитаминозе — утомляемость, раздражительность, потеря аппетита, язвенная болезнь. При авитаминозе — расстройство дви­жений, параличи, судороги, множественное воспаление и перерож­дение нервных клеток и нервов. Запаса витамина bi в организме не образуется, поэтому он должен постоянно поступать с пищей. Витамин В2 (фактор роста, рибофлавин, лактофлавин). Синте­зирован вне организма. Легко разрушается при действии света, щелочей и кипячении, не окисляется, физиологически активен только в сочетании с белком. Содержится в хлебе, гречневой крупе, молоке, яйцах, печени, мясе, томатах. Суточная потреб­ность детей (мг): до года— 1, с 1 до 3 лет—1,5, с 4 до 6 — 2,5, с 7 — 3, с 15 лет и взрослых — 3,5. Необходим для нормального зрения, особенно цветного, образования гемоглобина, белкового и углеводного обмена. При гиповитаминозе — воспаление глазного яблока, помутнение роговицы и хрусталика, воспаление кожи, языка, губ, трофические язвы, длительное незаживление ран. При авитаминозе — задержка роста и созревания организма, падение веса, поражение нервной системы.

Витамины В₃, В4, b5 и В7 (факторы роста). Содержатся<в тех же продуктах, что и bi.

Витамин В₆ (адермин, пиридоксин). Быстро разрушается на свету. Не разрушается при высокой температуре в кислых и ще­лочных растворах. Содержится в дрожжах, бобах, свежем рыбьем жире, печени, почках и мясе. Суточная доза (мг): детей до 1 года — 0,5, до 3 лет—1, с 4 до 12—1,5, с 13 и взрослых — 2. Участвует в белковом обмене, обмене веществ кожи, функциях нервной системы (в синтезе и обмене глютаминовой кислоты), вестибулярного аппарата, кроветворения. При авитаминозе — по­ражение кожи, слизистых оболочек, мышечная слабость, судороги, нарушение координации движений.

Витамин В₉ (фолиевая кислота). При нагревании 50—90% разрушается. Содержится в больших количествах в листьях расте­ний, особенно много в цветной капусте, печени, мясе. Суточная доза (мг): с 1 до 12 лет — ОД, с 13 лет и взрослых — 0,2. Необхо­дима для кроветворения, образования эритроцитов и лейкоцитов. Участвует в обмене холина и снижает содержание холестерина в крови, является одним из катализаторов синтеза аминокислот. При авитаминозе — малокровие.

Витамин B12 (антианемический, цианкоболамин). Содержит 4,5% кобальта. У человека синтезируется в кишечнике и посту­пает в печень. Содержится в печени млекопитающих и рыб (осо­бенно осетра, судака) и в почках. Суточная доза 0,005—0,015 мг. Участвует в обмене белков, нуклеиновых кислот, образовании метионина и холина, обмене веществ в головном мозге. Ускоряет рост и развитие. Возбуждает кроветворение, превращает неактив­ную фолиевую кислоту в активную, поддерживает защитную функцию печени. Нормализует содержание лейкоцитов и холесте­рина в крови, тормозит образование холестерина. Для его связы­вания и всасывания необходим внутренний фактор, образуемый в обкладочных клетках желудочных желез.

Витамин b15 (пангамат кальция). Содержится в пивных дрож­жах, семенах многих растений. Повышает окислительные про­цессы, улучшает обмен липидов, увеличивает содержание глико­гена и в печени и мышцах, усиливает действие ацетилхолина. Суточная доза (мг): до 3 лет — 50, с 3 до 7—100, с 7 до 14 — 150, взрослых—100—300. Витамин В{₅ не является истинным витамином, так как его недостаток не вызывает нарушения функций.

Витамин Н (кожный фактор, биотин). Синтезирован вне орга­низма. Содержится в дрожжах, томате, печени, почках, яичном желтке. В соединении с альбумином куриного яйца авидином об­разует лизоцим. При еде больших количеств сырого яичного белка у человека образуется неактивный комплекс биотин — авидин, что приводит к авитаминозу — поражению кожи, выпадению волос, выделению большого кожного сала. Употребление большого ко­личества яиц не рекомендуется; суточная доза—150—300 мкг.