Физиологические нормы потребности в энергии и пищевых веществах как основа построения рационального питания

Нормы питания населения установлены в нормах физиологических потребностей человека в пищевых веществах и энергии.

Нормы физиологических потребностей человека в пищевых веществах и энергии – это научно обоснованные нормы, пол­ностью покрывающие затраты организма и обеспечивающие его всеми необходимыми пищевыми веществами в требуемых количествах и наиболее выгодных для организма соотношениях.

«Нормы физиологических потребностей в пищевых вещест­вах и энергии» – величины не постоянные. Они периодически уточняются и пересматриваются в связи с изменениями демо­графической структуры населения страны, условий труда и жизни людей, с появлением новых данных науки и практики в области гигиены питания.

Первые нормы физиологических потребностей были разработаны в 1951 году для взросло­го населения. В дальнейшем (в 1968,1982,1991 годах) они уточнялись и расширялись. Были разработаны нормы физиологических потребностей для детей, пожилых людей, беременных и кормящих матерей.

В нормах питания от 2008 года заложено ряд новых научных данных, ранее не известных и малоизвестных:

доказана незаменимость полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) семейств омега-3 и омега-6;

доказана жизненная необходимость в пищевых волокнах;

установлено отрицательное воздействие на организм трансизомеров жирных кислот, насыщенных жирных кислот;

расшифрованы механизмы действия ряда микроэлемен­тов, в частности цинка, селена, меди, марганца, хрома;

выявлена важная роль в ряде метаболических процессов бора, кремния, ванадия, германия и других микроэлементов;

открыто большое число минорных веществ.

При определении потребности в основных пищевых веществах и энергии для различных групп взрослого трудоспособного населения особое значение имеют различия в энерготратах, связанные с особенностями трудовой деятельности.

За прошедшие 12 лет с момента введения норм 1968 года произошли значительные изменения характера труда, связанные с повышением механизации и автоматизации, приводящие к снижению энерготрат лиц, занятых как в промышленности, так и в сельском хозяйстве. Вместе с тем, достигнутый уровень механизации труда и организации быта не обеспечивает полной ликвидации физически напряженного и тяжелого труда. Поэтому в новых нормах физиологические потребности для лиц в возрасте 18 - 60 лет даны по пяти группам, дифференцированным в зависимости от размеров энерготрат:

I группа - работники преимущественно умственного труда;

II группа - работники, занятые легким физическим трудом;

III группа - работники среднего по тяжести труда;

IV группа - работники тяжелого физического труда;

V группа - работники особо тяжелого физического труда.

Каждая из групп дифференцируется на три возрастные категории: 18 - 29, 30 - 39 и 40 - 59 лет. В соответствии с таким делением определены и размеры потребностей, причем в связи с меньшей величиной массы тела и менее интенсивным течением процессов обмена веществ потребность женщин в среднем на 15% ниже, чем у мужчин.

При определении потребности в пищевых веществах и энергии для взрослого трудоспособного населения в возрасте от 18 до 60 лет в качестве средней идеальной массы тела были сохранены величины 70 кг для мужчин и 60 кг для женщин. Поскольку определенное число лиц взрослого населения имеют избыточную (для их роста и возраста) массу, что связано с неадекватностью (избыточностью) количества потребляемых пищевых веществ фактическим энерготратам, постольку потребность в таких случаях определяется индивидуально в соответствии с задачей оздоровительной регуляции массы тела. Можно считать, что при умеренной физической активности (группы I, II и III) потребности в энергии для взрослого населения превосходят величину основного обмена в 1,7 раза для мужчин и в 1,6 раза - для женщин (не старше 40 лет).

Физиологическая потребность в питании для детей и подростков определяется прежде всего в зависимости от их возраста. В соответствии с этим детское население распределено по одиннадцати возрастным группам, при этом выделяется (чего не было в нормах 1968 года) категория детей первого полугодия. Дифференциация в зависимости от пола дается с 2 лет. Для подростков, обучающихся в производственно-технических училищах, предусматривается увеличение потребности в пищевых веществах и энергии на 10 - 15%.

Потребность детей и подростков в основных пищевых веществах, особенно в белке, на 1 кг массы тела тем выше, чем меньше возраст ребенка (дети, находящиеся на естественном вскармливании и потребляющие идеальный белок материнского молока, получают на 1 кг массы белка меньше, чем их сверстники, получающие белки меньшей биологической ценности).

Рекомендуемая потребность в белке дана в настоящих Нормах на основе определения оптимальной физиологической потребности в белке. Она составляет полуторакратно увеличенную так называемую надежную величину белка, обеспечивающую нормальное состояние азотистого обмена (азотистое равновесие). При этом предполагается следующая дифференциация нормы белка для отдельных групп взрослого трудоспособного населения. Для I группы квота белка составляет 13% по калорийности, для II и III групп удельный вес белка по калорийности составляет 12%, для IV и V групп - 11%.

Поскольку рекомендуемые величины потребности в белке зависят не только от его абсолютного количества, но также и от полноценности аминокислотного состава белков пищи, в нормах определяется количество животного белка, квота которого для взрослого населения составляет 55%. Для детей и подростков предусматривается повышение доли животных белков.

При определении нормы потребления жиров, наряду с необходимостью обеспечения потребности в полиненасыщенных жирных кислотах и жирорастворимых витаминах, учитывались следующие положения. Исследования показывают, что удельный вес жиров в фактическом питании населения, как правило, превосходит рекомендованный в нормах 1968 года уровень, равный 30% калорийности, нередко превышая 40%. Эта тенденция (свойственная всем развитым странам) объясняется прямой корреляцией между потреблением животных продуктов и уровнем жира в питании, а также привычками в питании и зависимостью вкуса пищи от содержания жира и продуктов животного происхождения, в состав которых входят жиры.

Потребности в витаминах B , B , B , PP и C определены, исходя

1 2 6

из рекомендуемых величин потребности в энергии. По результатам

новых исследований уточнены величины потребности в витаминах B , A

и D. В нормы включены три ранее не входившие в рекомендации

витамина - фолацин, витамины B и E.

Из группы минеральных веществ даны рекомендуемые нормы потребности кальция, фосфора, магния и железа. На основании проведенных исследований произведено существенное уменьшение рекомендуемой величины потребления фосфора, которая составит теперь для взрослых полуторакратную величину нормы кальция.

30) Обмен энергии и энергетические затраты организма.

ОБМЕН ЭНЕРГИИ

Энергия поступает в виде молекул белков, жиров и углеводов пищи, где происходит ее превращение. Вся энергия переходит в тепло, которое затем выделяется в окружающую среду. Тепло — конечный результат превращения энергии, а также мера энергии в организме. Освобождение энергии в нем происходит в результате окисления веществ в процессе диссимиляции. Освобождающаяся энергия переходит в доступную для организма форму — химическую энергию макроэргических связей молекулы АТФ. Везде, где совершается работа, происходит гидролиз связей молекулы АТФ. Энергетических затрат требуют процессы обновления и перестройки тканей; энергия расходуется при функционировании органов; при всех видах сокращения мышц, при мышечной работе; энергия затрачивается в процессах синтеза органических соединений, в том числе ферментов. Энергетические потребности тканей покрываются, главным образом, за счет расщепления молекулы глюкозы — гликолиза. Гликолиз — это многоступенчатый ферментативный процесс, в ходе которого суммарно выделяется 56 ккал. Однако энергия в процессе гликолиза выделяется не одномоментно, а в виде квантов, каждый из которых составляет примерно около 7.5 ккал, что и способствует ее заключению в макроэргические связи молекулы АТФ.

Определение величины прихода и расхода энергии

Для определения величины прихода энергии в организм необходимо знать, во-первых, химический состав пищи, т.е. сколько граммов белков, жиров и углеводов содержится в пищевых средствах и, во-вторых, теплоту сгорания веществ. Теплота сгорания — это количество тепла, которое выделяется при окислении 1 грамма вещества. При окислении 1 г жира в организме выделяется 9,3 ккал; 1 г углеводов — 4,1 ккал тепла и 1 г белка — 4,1 ккал. Если пища, например, содержит 400 г углеводов, то человек может получить 1600 ккал. Но углеводы должны пройти долгий путь превращений, прежде чем эта энергия станет достоянием клеток. Организм все время нуждается в энергии, и процессы диссимиляции идут беспрерывно. В нем постоянно окисляются собственные вещества, и выделяется энергия.

Расход энергии в организме определяется двумя путями. Во-первых, это так называемая прямая калориметрия, когда в специальных условиях определяют тепло, которое организм выделяет в окружающую среду. Во-вторых, это непрямая калориметрия. Расход энергии рассчитывается на основе вычленения газообмена: определяют количество кислорода, потребленное организмом за определенное время и количество углекислого газа, выделенное за это время. Поскольку выделение энергии происходит в результате окисления веществ до конечных продуктов — углекислот газа, воды и аммиака, то между количеством потребленного кислорода, выделенной энергией и углекислым газом существует определенная взаимосвязь. Зная показания газообмена и калорический коэффициент кислорода, можно рассчитать расход энергии организма. Калорический коэффициент кислорода — это количество тепла, выделяющееся при потреблении организмом 1 литра кислорода. Если окислению подвергаются углеводы, то при поглощении 1 л кислорода высвобождается 5,05 ккал энергии, если жиры и белки — соответственно 4,7 и 4,8 ккал. Каждому из этих веществ соответствует определенная величина дыхательного коэффициента, т.е. величина отношения объема углекислого газа, выделенного за данный промежуток времени, к объему кислорода, поглощенного организмом за этот интервал времени. При окислении углеводов дыхательный коэффициент равен 1, жиров — 0,7, белков — 0,8. Поскольку расщепление различных пищевых веществ в организме происходит одновременно, величина дыхательного коэффициента может варьироваться. Ее среднее значение у человека в норме находится в пределах 0,83-0,87. Зная величину дыхательного коэффициента, можно с помощью специальных таблиц определить количество освобождающейся энергии в калориях. По величине дыхательного коэффициента можно судить и об интенсивности протекания процессов обмена веществ в целом.

Суточные энергозатраты складываются из основного обмена, из специфически-динамического действия пищи и из энергии, идущей на выполнение физической и умственной работы.

Основной обмен - энергия, затрачиваемая на работу внутренних органов. На величину основного обмена оказывают влияние пол и возраст. У мужчин она выше, чем у женщин, у детей она максимальная, с возрастом показатели основного обмена снижаются. Средняя цифра составляет 1 ккал на 1 кг в час; для женщин в возрасте после 40 лет - 0,9 ккал на 1 кг в час.

Специфически-динамическое действие пищи - энергия, затрачиваемая на прием пищи и ее переработку, на превращение пищевых веществ в структурные элементы организма. Этот показатель увеличивает цифры основного обмена на 10-15 %. Однако пищевые вещества по-разному повышают основной обмен: белки - на 30-40 %, жиры - на 4-14 %, углеводы - на 4-7 %.

Энергия, затрачиваемая на умственную и физическую работу, в обобщенном виде определяется с учетом интенсивности труда (всего выделяется 5 групп, но для женщин принимаются в расчет только первые 4), пола и возраста.

31) Энергетический баланс. Болезни энергетического дисбаланса.

Энергетический баланс организма

Положительный или отрицательный энергетический баланс, либо энергетическое равновесие (а значит снижение, увеличение либо стабильная масса тела) зависит от следующих факторов:

Терморегуляция. У современного городского жителя энергозатраты на терморегуляцию минимальны и при расчете энергобаланса обычно не учитываются. Косвенное значение имеют сезонные колебания температуры окружающей среды, приводящие.

Уро­вень основного обмена снижается зимой (организм начинает более экономно расходовать энергию) и повышается весной (энергия расходуется на охлаждение организма). Основной обмен зависит и отсезонных колеба­ний гормональных функций. Все это приводит к увеличению массы тела на 3-5 кг у некоторых наших пациенток. Кроме того, при жаре снижа­ется аппетит, а значит, уменьшается объем потребляемой пищи.

Индивидуальный тип энергообмена. Интенсивность энергообмена строго индивидуальна. Поэтому при определенном, унаследованном типе обмена веществ, внутренних приспособительных реакции для поддержания постоянной массы тела может оказаться недостаточно. Именно наследование индивидуального типа энергообмена имеют в виду наши пациентки, когда говорят о генетической предрасположенности к избыточному весу. Или когда говорят о том, что полнеют «от воздуха».

Науке известны три основных типа энергетического обмена.

Первый тип — "организм-транжира". Для людей с таким типом обмена веществ характерна очень низкая эффективность использования полученных с пищей калорий и малая потенциальная способность к накоплению энергии в жировой ткани. Ожирение у них развивается редко, в основном при явномпереедании. Чаще наблюдается пониженный вес, несмотря на полноценное и высококалорийное питание. О таких в шутку говорят: "не и коня корм".

Второй тип — идеальный энергетический обмен. Для такого типа обмена энергии характерна высокая приспособляе­мость к внешним изменениям (количеству пищи, изменению энергозатрат) и устойчивая постоянная масса тела. У людей со вторым типом энергообмена вероятность развития ожирения при неправильном чрезмерном питании и гиподинамии невели­ка. Но более реальна, чем у людей с первым типом энергообмена.

Третий тип — "организм-скряга". Для него характер­на очень высокая эффективность знергообмена с повышенным накоплением энергии про запас в виде жировой ткани. Все полу­ченные с пищей калории расходуются экономно. Именно третий тип энергообмена и является неблагоприятным энергетическимфоном у значительной части полных людей. Сам по себе данный тип энергообмена не приводит к избытку веса. В любом случае необходимо наличие других вредных факторов – малоподвижности и переедания.

Для поддержания стабильной массы тела «организму-скряге» требуется 65% калорийности среднего рациона, а «организму-транжире» 135%. Например, при суточном рацио­не 1500 ккал одни люди худеют, другие сохраняют массу, несмотря на низкую калорийность пищи, а третьи (правда, их значительно меньше) даже поправляются. Однако индиви­дуальные особенности обмена веществ имеют свои пределы. На диете, составляющей 1000 ккал в сутки, все толстяки худеют, а при суточном потреблении 6000 ккал все худые полнеют.

Не стоит преувеличивать значение индивидуального типа энергообмена, поскольку частота встречаемости третьего типа среди всех людей невелика и составляет от 5-10%. Среди людей, имеющих избыточный вес частота такого типа энергообмена – 20-30%.