Глава 28

Пища, потребляемая человеком, необходима для построения и функционирования его организма; кроме того, питание имеет большое значение с точки зрения профилактической медицины. В прежние времена врачам приходилось иметь дело главным образом с последствиями недостаточного питания; теперь их внимания в большей степени требуют проявления переедания. Избыточное питание приводит к ожирению, спутниками которого часто оказываются «болезни цивилизации», и к уменьшению средней продолжительности жизни. В связи с этим в высокоиндустриальных странах ожирение рассматривают как один из эпидемиологических факторов риска.

К режиму питания редко подходят с рациональных позиций. Человек издавна привык окружать получение и потребление пищи традициями и ритуалами. Примерами тому могут служить Святое Причащение и посты, правила, определяющие, какой вид пищи соответствует тем или иным обстоятельствам. Часто встречается взгляд на полноту как на признак здоровья и благополучия. Неудивительно, что усилиям физиологов по созданию научно обоснованного рационального режима питания часто противостоят «доктрины» фанатиков, сектантов и шарлатанов. В то же время правильность современных представлений о питании подтверждается тем фактом, что полностью синтетические продукты, разработанные в соответствии с этими представлениями, могут в течение длительного времени поддерживать нормальную жизнедеятельность и высокую трудоспособность.

28.1. Состав и значение пищевых продуктов

Пищевые продукты состоят из богатых энергией питательных веществ, а также витаминов, солей, микроэлементов, примесей, клетчатки и воды. Регуляция приема пищи опосредована главным образом ощущением голода и жажды.

Питательные вещества

Энергия содержится в пище в виде питательных веществ–белков, жиров и углеводов. Если эти вещества потребляются в недостаточном количестве, то возникают проявления недостаточного питания, а если в чрезмерном–то избыточного питания. Питательные вещества служат источником энергии для организма, если они расщепляются с образованием соединений, менее богатых энергией. Количество энергии, высвобождающейся при этом из 1 г вещества, называется физиологической теплотой сгорания или энергетической ценностью. Физиологическая теплота сгорания жиров более чем вдвое превышает значения этого показателя для белков и углеводов (1 кДж ≈ 0,24 ккал; см. табл. 28.1).

Таблица 28.1. Калорическая ценность питательных веществ в смешанной диете, характерной для жителей Центральной Европы (кДж) (1 кДж ≈ 0,24 ккал)

кДж/г

Жиры

Белки

Углеводы

Глюкоза

Этиловый спирт

38,9

17,2

15,7

29,7

Правило изодинамии. Как источники энергии питательные вещества взаимозаменяемы в соответствии с их калорической ценностью (правило изодинамии). Однако они выполняют в организме не только энергетическую, но также пластическую функцию, т. е. используются для синтеза секретов и компонентов структур. В связи с этим пищевой рацион должен обязательно включать некоторое минимальное количество белков, жиров и углеводов.

Специфическое динамическое действие пищи.

После приема пищи повышается интенсивность метаболизма. Этот эффект связывают с особым влиянием тех или иных питательных веществ и называют его специфическим динамическим действием. В случае смешанной пищи скорость обмена повышается примерно на б%. При потреблении белков интенсивность обмена возрастает в гораздо большей степени, чем при потреблении жиров или углеводов. Это может быть обусловлено, в частности, тем, что в процессе метаболизма для ресинтеза 1 моль АТФ белков требуется больше, чем жиров и углеводов (в пересчете на калорическую ценность) [9].

У крыс и мышей специфическое динамическое действие пищи обусловлено также усилением метаболизирования бурой жировой ткани, однако у взрослого человека этот механизм не играет большой роли.

Состав пищевых продуктов. Существуют подробные таблицы энергетической ценности и содержания питательных веществ в различных пищевых продуктах. Изменение методов растениеводства и кормления сельскохозяйственных животных может оказывать выраженное влияние на состав продуктов. В связи с этим лучше использовать современные таблицы (например, [4]; см. также табл. 28.2). Следует обращать внимание также на содержание в пищевых продуктах воды; при грубых подсчетах калорийности им часто пренебрегают.

Белки–вещества, состоящие из аминокислот,–требуются организму для синтеза соединений, образующих его структуры и обеспечивающих нормальную жизнедеятельность, В состав пищи обязательно должны входить белки, содержащие так называемые незаменимые аминокислоты. Эти аминокислоты не синтезируются в самом организме либо синтезируются в недостаточном количестве. У человека большая часть потребленных белков используется для пластического обмена, т.е. для построения и обновления биологических структур и соединений (мышц, ферментов, белков плазмы крови и т. д.). В связи с этим белки не могут быть заменены жирами или углеводами.

Белки содержатся как в животной, так и в растительной пище. Основными источниками животных белков служат мясо, рыба, молоко, молочные продукты и яйца. Растительные белки в значительном количестве присутствуют в хлебе и картофеле. В небольших количествах они содержатся также почти во всех овощах и фруктах (см. табл. 28.2).

Жиры представляют собой обычно смесь различных триглицеридов–эфиров глицерола и жирных кислот. Различают насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. Некоторые ненасыщенные жирные кислоты, необходимые для жизнедеятельности, не синтезируются в организме (незаменимые жирные кислоты).

После всасывания жиры либо подвергаются окислению (т.е. служат источником энергии), либо откладываются в тканях как запас энергии. Белки и углеводы в отличие от жиров могут депонироваться лишь в незначительных количествах, поэтому в том случае, когда эти вещества не используются для энергетического или пластического обмена, они либо выводятся, либо превращаются в жиры и в таком виде запасаются. Незаменимые жирные кислоты необходимы в том числе для синтеза фосфолипидов – компонентов клеточных и митохондриальных мембран–и простагландинов. Для человека из незаменимых жирных кислот наиболее важна линолевая кислота.

Жиры входят в состав почти всех пищевых продуктов животного происхождения. Они содержатся в важнейших источниках белков–мясе, рыбе, молоке, молочных продуктах и яйцах, а также в семенах растений, например в орехах. Растительные жиры отличаются от большинства животных жиров высоким содержанием ненасыщенных жирных кислот. В гидрогенизированных растительных жирах (искусственно превращенных в твердые) таких кислот уже нет.

Таблица 28.2. Калорическая ценность и состав некоторых пищевых продуктов (по данным на 1980 г.). В ряде случаев в зависимости от состава продуктов (например, от содержания скрытого жира) и способа их приготовления возможны значительные отклонения от приведенных значений (1 кДж ≈0,24 ккал) (по Polensky цит. по [4])

Пищевые продукты	Калорийность, кДж/100 г	Белки, %	Жиры, %	Углеводы, %	Вода, %	Грубоволокнистые вещества, %
Фрукты	190	0,7	0,3	10,5	86	2,3
Овощи	85	1,6	0,2	3,0	93	2,0
Картофель	330	2,1	0,1	16,8	79	2,0
Орехи	2680	16,9	57	8,2	7	10,1
Мясо	860	19	13	0	68	0
Хлеб	1020	7,3	1,4	47	40	4,3
Масло	3220	0,6	82,6	0,6	16	0
Сыр	1340	23,7	22,3	2,8	51	0
Колбаса	1500	12,9	30,4	1,1	55	0
Молоко	256	3,3	3,1	4,7	89	0
Фруктовые соки	186	0,3	0,1	10,9	89	0
Пиво	200	0,5	0	4,8	95	0

Примерно в половине случаев жир, содержащийся в пищевых продуктах, непосредственно виден (например, в таких чисто жировых продуктах, как жидкие масла, сало, сливочное масло и прослойка жира в беконе и других мясных продуктах). В остальных случаях жир присутствует в скрытом виде (скрытый жир), т.е. в продуктах содержатся мельчайшие капельки жира, невидимые невооруженным глазом. Примером могут служить мясо, колбаса и сыр. Поскольку современные методы откармливания убойного скота способствуют отложению скрытого жира, в рационе жителей Центральной Европы содержание жира чрезмерно высоко. В связи с этим часто трудно бывает составить сбалансированный в количественном и качественном отношениях пищевой рацион.

Холестерол и липопротеины. Гиперхолестеролемия, т.е. присутствие холестерола в крови в количестве, превышающем 220 мг/дл (установленная максимальная величина), вместе с ожирением, возможно, служит фактором риска для ряда заболеваний. Гиперхолестеролемия и некоторые виды гиперлипопротеинемии статистически достоверно коррелируют с повышенной частотой атеросклероза, инфаркта миокарда и инсульта (а следовательно, и с уменьшением продолжительности жизни).

Холестерол содержится только в животных организмах. В среднем человек ежедневно потребляет с пищей 750 мг холестерола. Это вещество присутствует в яйцах, молочном жире, жирном мясе и т. д. В связи с тем что холестерол может всасываться в кишечнике в ограниченных количествах, а образование этого соединения в печени варьирует в зависимости от его содержания в пище, составляя в среднем около 1 г в день, содержание холестерола в крови сложным образом связано с его потреблением. Кроме того, на уровень холестерола в крови влияет потребление не только этого вещества, но и других жиров: насыщенные жирные кислоты способствуют повышению концентрации холестерола в крови, а ненасыщенные – ее уменьшению. О врожденных или приобретенных нарушениях жирового обмена можно судить по типичным изменениям белкового состава крови (содержанию липопротеинов очень низкой, низкой и высокой плотности).

Углеводы. Основными углеводными молекулами являются моносахариды (простые сахара). Соединения, состоящие из 2 или более моносахаридов, называют ой–, олиго– или полисахаридами. Большую часть углеводов в рационе человека составляет растительный крахмал (полисахарид). В организме (в частности, в мышцах и печени) углеводы запасаются в виде гликогена (животный крахмал).

Моносахарид глюкоза («виноградный сахар»)–это мономер, образующий крахмал и входящий в состав обычного пищевого сахара (сахароза –дисахарид, состоящий из одной молекулы глюкозы и одной молекулы фруктозы). Типичный дисахарид молока – лактоза – образован одной молекулой глюкозы и одной–галактозы.

Углеводы служат главным источником энергии для клеток. Энергетические потребности головного мозга обеспечиваются почти полностью за счет глюкозы. Напротив, поперечнополосатые мышцы при недостаточном поступлении глюкозы могут метаболизировать жирные кислоты. Глюкоза не только выполняет энергетическую функцию, но используется также в качестве строительного материала для синтеза многих важных веществ.

Человек потребляет почти исключительно растительные углеводы. Фрукты, зеленые растения, картофель, злаки и овощи содержат не только усвояемые углеводы, но также большое количество неперевариваемых углеводов типа целлюлозы (клетчатки).

Витамины

Компоненты пищи, называемые витаминами, это органические вещества, которые необходимы в небольших количествах для нормальной жизнедеятельности организма, но не могут вырабатываться в нем (или вырабатываются в недостаточном количестве). Калорическая ценность витаминов невелика. Существуют антагонисты ряда витаминов, препятствующие их всасыванию и обмену,–антивитамины.

По химическому строению витамины чрезвычайно разнообразны (см. учебники биохимии). Эти вещества разделяют на две группы – жирорастворимых и водорастворимых витаминов. В период обнаружения первых витаминов их обозначали буквами алфавита; открытые позже витамины известны под химическими названиями.

Витамины выполняют высокоспецифические функции в метаболизме клеток. Часто они входят в состав ферментов либо оказывают сложное действие на ту или иную систему (например, витамин С на соединительную ткань). Более подробная характеристика витаминов представлена в табл. 28.3 и 28.4.

Витамины содержатся как в растительной, так и в животной пище. Количество витаминов в пищевом продукте данного типа может быть различным, так как зависит от условий его получения, хранения и приготовления. Некоторые витамины (например, А и С) чувствительны к свету, теплу или изменениям рН. Существуют пищевые продукты, особенно богатые определенными витаминами (см. табл. 28.3, 28.4, а также [4]). Некоторые витамины не содержатся в пище в готовом виде. Так, витамин К синтезируется нормальной кишечной флорой;

Таблица 28.3. Жирорастворимые витамины. Классификация, основные источники и функции [2, 4, б]. Потребности и симптомы недостаточности приведены в табл. 28.7

Название, синонимы	Основные источники	Основные функции
Витамин А Ретинол Антиксерофтальмический витамин	Печень, рыбий жир, молочный жир	Необходим для жизнедеятельности всех эпителиальных клеток и для роста костей
Провитамины b–каротин, каротиноиды	b–каротин в моркови и многих других растительных продуктах	Альдегид витамина А (ретинен) входит в состав родопсина (зрительного пурпурного пигмента)
Витамины группы D (антирахитические витамины) Витамин D2 Кальциферол Витамин D3 Холекальциферол Витамин D4 Дигидрокальциферол	Печень, рыбий жир, рыба, молочный жир, яичный желток	Участвует во всасывании и обмене Са² взаимодействует с паратгормоном, отвечает за кальцификацию костей
Витамин Е Токоферол	Почти во всех растительных продуктах, особенно в растительных маслах	Антиоксидант (например, в обмене ненасыщенных жирных кислот)
Витамин К (антигеморрагический витамин) Витамин К1 Филлохинон Витамин К2 Менахинон b–филлохинон	Овощи, печень; вырабатывается кишечной микрофлорой	Участвует в синтезе факторов свертывания крови, особенно протромбина

некоторые другие витамины образуются в организме из определенных аминокислот или предшественников (провитаминов), хотя их выработка может быть недостаточной. Роль провитаминов особенно велика в образовании витаминов группы D. Провитаминами служат: для витамина D2–эргостерол, для D3–7–дегидрохолестерол, для D4 – 22–дигидроэргостерол.

Жирорастворимые витамины (см. табл. 28.3). К жирорастворимым витаминам относятся витамины А, D, Е и К. Витамин А может образовываться в организме из каротиноидов–провитаминов, содержащихся в пище. Физиологически эффективные витамины группы D – витамины D2 и D3 – образуются в коже из провитаминов – эргостерола (содержащегося в растениях) и 7–дегидрохолестерола в процессе фотохимической реакции с участием ультрафиолетового света.

Водорастворимые витамины (см. табл. 28.4). К водорастворимым витаминам относятся витамины группы В (В1, В2, B6, В12), биотин, витамины группы фо лиевой кислоты, никотиновая кислота и никотинамид, пантотеновая кислота и витамин С. Многие витамины группы В содержатся в дрожжах, мозгу и печени. Витамин В12 содержится только в тех растительных продуктах, которые подвергались сбраживанию.

Антивитамины. В ряде пищевых продуктов обнаружены антивитамины. Так, в яичном белке содержится авидин (вещество, связывающее биотин), а во многих видах сырой рыбы тиаминаза (фермент, разрушающий тиамин). Иногда в лечебных целях используют искусственные антивитамины, оказывающие влияние на определенные биологические процессы. Так, производные кумарина (антивитамина К) препятствуют свертыванию крови. Антагонист фосфопиридоксаля (активного производного витамина B6), изониазид, подавляет рост возбудителя туберкулеза. Антибактериальное действие сульфаниламидов объясняется тем, что они служат антагонистами парааминобензойной кислоты, необходимой для роста бактерий.

Вода, соли и микроэлементы

Вода. Содержание воды в большинстве пищевых продуктов превышает 50% (см. табл. 28.2). Ряд продуктов, в том числе хлеб, масло и сыр, содержат меньше воды. Для составления точного баланса жидкости в организме необходимо учитывать не только поступление воды с пищей, но также ее образование в ходе обменных процессов. В условиях покоя в организме ежедневно образуется около 350 мл воды.

Таблица 28.4. Водорастворимые витамины. Классификация, основные источники и функции [2, 4, 6] Потребности и симптомы недостаточности приведены в табл. 28.9

Название, синонимы	Основные источники	Основные функции
Витамин В1 Тиамин Аневрин	Свинина, зерно	Кофермент пируваткокарбоксилазы
Витамин B2 Рибофлавин Лактофлавин	Молоко, мясо, яйца, рыба, зерно	Входит в состав флавиновых («желтых» дыхательных) ферментов
Витамины группы B6	Мясо, рыба, молоко, овощи, зерно	Кофермент различных ферментных систем (например, декарбоксилаз аминокислот, трансаминаз, дегидратаз, десульфогидраз)
Группа пиридоксина (пиридоксол, пиридоксаль, пиридоксамин)	Мясо, рыба, молоко, овощи, зерно
Витамин B12 Цианкобаламин	Печень, другие животные продукты	Компонент ферментов метилирования и метаболизма нуклеиновых кислот
Другие витамины группы В
Биотин (витамин Н)	Печень, почки, яичный желток, соевые бобы; вырабатывается кишечной микрофлорой	Компонент карбоксилаз, карбокситрансфераз, дезаминаз
Группа фолиевой кислоты	Овощи, зерно, мясо, молоко, соевые бобы	Метаболизм одноуглеродных фрагментов, синтез пуринов и метионина
Фолиевая кислота (= птероилглутаминовая кислота, тетрагидрофолиевая кислота)	Овощи, зерно, мясо, молоко, соевые бобы
Ниацин (Никотиновая кислота, Никотинамид)	Мясо, рыба, молоко	Кофермент многих дегидрогеназ (например, НАДН)
Пантотеновая кислота	Почти во всех пищевых продуктах	Компонент кофермента А
Витамин С (Аскорбиновая кислота)	Свежие фрукты и растения (особенно картофель, цитрусовые, помидоры зеленый перец)	Играет важную роль в образовании меж клеточных структур, участвует в гидроксилировании; компонент ферритина
«Витаминоиды»
Холин	Почти во всех пищевых продуктах	Транспорт жирных кислот
Инозитол	Почти во всех животных и растительных продуктах	Субстрат для синтеза инозитолфосфатидов; участвует в обменных процессах в митохондриях и в транспорте катионов

Примеси

В процессе получения и хранения пищевых продуктов в них могут попасть случайно или быть сознательно внесены непосредственно не требующиеся человеку вещества, которые способны, если они присутствуют в слишком больших количествах, оказывать токсическое действие.

Лекарственные средства. В настоящее время при выращивании убойного скота животным часто вводят лекарственные средства. Это делают либо в гигиенических целях, либо для ускорения роста до товарной массы. Поскольку лекарственные препараты откладываются в печени, жировой и мышечной тканях, они могут, поступая вместе с пищей, оказывать влияние на организм человека и вызывать аллергические состояния, нечувствительность к антибиотикам, а также гормональные нарушения.

Металлы. К металлическим примесям относятся кроме токсичных микроэлементов такие радиоактивные вещества, как цезий–137 и стронций–90.

Добавки. Эта категория примесей включает главным образом ароматизирующие вещества, красители и консерванты. добавляемые в пищевые продукты в процессе их изготовления. Каковы бы ни были преимущества, получаемые от внесения подобных веществ, их нельзя использовать без тщательных предварительных испытаний. Так, канцерогенное действие пищевого красителя «масляного желтого» было обнаружено лишь спустя десятилетия после того, как его стали применять в качестве пищевой добавки. В настоящее время существуют тысячи пищевых красителей и ароматизирующих добавок. По–видимому. большая часть таких веществ не обладает фармакологическим действием, однако у предрасположенных лиц они могут вызывать аллергические реакции.

Пестициды. Пестициды – это вещества, используемые для защиты сельскохозяйственных растений и запасов продуктов от вредителей. Существуют четыре разновидности пестицидов: .инсектициды (для уничтожения насекомых–вредителей), гербициды (для уничтожения сорняков), акарициды (для уничтожения клещей) и фунгициды (для уничтожения грибков). Поскольку многие из этих веществ ядовиты для человека, установлены максимально допустимые значения их содержания в пище. Некоторые пестициды, особенно жирорастворимые, могут откладываться в жировой ткани животных. Такие вещества выводятся из организма очень медленно и поэтому обладают длительным сроком действия.

Наиболее опасны с точки зрения отравления пестицидами фрукты, овощи и мучные изделия, а из животных продуктов – молочный жир.

28.2. Нормы питания: признаки недостаточного и чрезмерного потребления пищевых продуктов

Данные о потребностях человека в тех или иных компонентах пищи существенно варьируют. Частично это связано с различиями между требуемыми и рекомендуемыми количествами. Величины потребностей в питательных веществах в строгом смысле относятся к условиям равновесия обменных процессов, в то время как при составлении рекомендаций по их потреблению обычно учитывают дополнительный «фактор надежности». При дальнейшем обсуждении мы будем исходить из рекомендаций Германского общества питания [6]. Рекомендации других организаций обычно несколько отличны от них. Потребности людей в различных компонентах пищи зависят от ряда факторов – возраста, пола, конституции, физической нагрузки, стресса и беременности, т.е. они широко варьируют. Поэтому в таблицах норм питания всегда содержатся лишь общие рекомендации.

Недостаточность тех или иных компонентов пищи возникает в результате либо пониженного потребления, либо повышенной потребности в них. В большинстве случаев наблюдается недостаточность одновременно нескольких питательных веществ (белков, жиров и углеводов), а также витаминов, солей и микроэлементов (например, при голодании или нарушении всасывания). Однако существуют некоторые типичные заболевания, связанные преимущественно с недостаточным поступлением одного какого–либо вещества (см. табл. 28.7 и 28.9).

Если раньше специалисты в области питания сталкивались главным образом с результатами недостаточного потребления каких–либо веществ, то теперь они имеют дело также с последствиями их чрезмерного потребления, приводящего обычно к таким состояниям, как ожирение, гипервитаминоз, водная интоксикация и избыток электролитов.

Питательные вещества

Потребности организма в жирах, белках и углеводах зависят от его потребностей в энергии. Кроме того, некоторое минимальное количество каждого из этих компонентов пищи необходимо в связи с их специальными функциями и не может быть восполнено за счет других веществ (табл. 28.5). Если поступление этого минимального количества должно обеспечиваться, то остальное количество данного компонента может быть заменено в соответствии с правилом изодинамии. Особо тяжелые нарушения возникают при недостаточном потреблении белков.

Таблица 28.5. Рекомендации по суточному потреблению питательных веществ (для взрослых) и проявления их недостаточного или избыточного поступления

	Суточная потребность [6]	Дополнительные потребности	Депо	Проявления недостаточности	Проявления избыточного потребления
Белки	0,8 г/кг массы при условии достаточного содержания незаменимых аминокислот (например, при приеме по меньшей мере половины общего количества белка в виде животного белка)	Старики и дети– 1,2–1,5 г/кг; при тяжелой мышечной работе, росте мышц, беременности и тяжелых заболеваниях –до 2 г/кг массы	Мобилизуемый резерв–45 г (40 г в мышцах, 5 г в крови и печени)	Голодные отеки, подверженность инфекциям, апатия, атрофия мышц, нарушения развития у детей	Преобладание процессов гниения в кишечнике; у предрасположенных лиц–подагра вследствие избыточного потребления мясных продуктов
Углеводы	По меньшей мере 100 г (для питания мозга) либо – 200 г белка (глюконеогенез)	При физической нагрузке	300–400 г гликогена	Похудание, снижение работоспособности, обменные нарушения, гипогликемия, кетоз	Преобладание процессов брожения в кишечнике, ожирение
Жиры
а) насыщенные и мононенасыщенные жирные кислоты	«а» + «б»–25% общего числа калорий	При физической нагрузке	Крайне широко варьирует	Похудание, снижение работоспособности, нарушение всасывания жирорастворимых витаминов с проявлением их недостаточности	Гипертриглицеридемия и гиперхолестеролемия с развитием атеросклероза, ожирение
б) незаменимые жирные кислоты – При физической нагрузке	Около1/3 общего количества жиров	При физической нагрузке	Крайне широко варьирует	Гематурия, кожные заболевания, повреждения митохондрий, нарушения обмена веществ	Увеличение потребности в витамине Е (токофероле)

Минимальные потребности в питательных веществах

Почти все ткани организма в ходе так называемого структурного метаболизма претерпевают постоянный распад и обновление либо превращение. Эти процессы не сводятся просто к перестройке одного и того же количества компонентов; для них требуется постоянное поступление нового материала. Это связано, в частности, с потерей некоторых структур – например, слущиванием эпителиальных клеток с поверхности кожи и кишечника. Такие потери связаны главным образом с белковым балансом.

Белковый баланс. При безбелковой диете, полностью удовлетворяющей потребности человека в энергии, потери белка составляют 13–17 г в сутки (абсолютный белковый минимум, коэффициент изнашивания). Однако даже если к рациону добавить это количество белка, белковый баланс не наступит, что связано с двумя обстоятельствами. Во–первых, потребление белка по неясным пока причинам сопровождается повышением скорости выведения азота (показатель потерь белка). Во–вторых, в зависимости от аминокислотного состава белков в пище их доля, идущая на построение белков организма, может варьировать. Таким образом, белки различаются по своей ценности для человека в соответствии с содержанием в них незаменимых аминокислот. Показателем этой биологической ценности может служить количество белков организма, восполняемое при потреблении 100 г пищевого белка. Для животных белков этот показатель составляет 80–100 г (100 г животного белка может превратиться в 80–100 г белка организма), а для растительных–лишь 60–70 г. Это связано с тем, что доля незаменимых аминокислот в растительных белках не соответствует доле этих аминокислот в белках человека.

Для поддержания белкового баланса содержание белка при смешанной диете должно составлять 30–40 г в сутки. Это так называемый белковый минимум. В норме белковый баланс устанавливается в том случае, когда количество потребленного азота соответствует количеству выделившегося азота (содержание азота в белке равно примерно 16%). Однако хотя белковый минимум и обеспечивает выживание организма, это количество белка, как было установлено, становится недостаточным при нормальной физической работе. Для оптимальной деятельности организма ежедневное поступление белка должно составлять согласно рекомендациям 0,8 г на 1 кг массы тела (белковый оптимум), причем примерно половина этого белка должна быть животного происхождения. Особо внимательно надо подходить к составлению диет, в которых все белковые продукты растительные. При физической работе, беременности и тяжелых заболеваниях ежедневные потребности в белке возрастают до 2 г/кг; у детей и стариков они составляют 1,2–1,5 г/кг.

Минимальные потребности в жирах и углеводах.

Минимальная потребность в жирах определяется содержанием в них жирорастворимых витаминов (хотя желчных кислот вполне достаточно для нормального всасывания этих витаминов в кишечнике), а также незаменимых жирных кислот. Что же касается минимальной потребности в углеводах (около 100 г в сутки), то ее определяет главным образом метаболизм клеток головного мозга, зависящий почти исключительно от глюкозы.

Потребности в питательных веществах (см. табл. 28.5). Потребности в белках, жирах и углеводах зависят от интенсивности энергетического обмена. Эти потребности увеличиваются при тяжелой мышечной работе, беременности, общем повышении мышечного тонуса (например, при дрожи или судорогах) и некоторых заболеваниях. Во время тяжелой болезни интенсивность обмена может повышаться очень существенно (см. табл. 24.6; например, при повреждениях черепа или головного мозга она становится такой же, как в условиях тяжелой физической работы. Об этом надо помнить, назначая подобным больным диету. Калорийность диеты детей (на 1 кг массы тела) должна быть выше, чем у взрослых, в связи с их быстрым ростом.

Запасы питательных веществ. Углеводы и белки могут запасаться в организме лишь в ограниченных количествах. Кратковременный резерв белка составляет всего около 45 г, а запас гликогена–300–400 г. Таким образом, значительное количество энергии может запасаться лишь в виде жира (табл. 28.5).

Проявления недостаточности питательных веществ. К типичным симптомам недостаточности питательных веществ относятся снижение физической и умственной работоспособности, подверженность ряду заболеваний и уменьшение массы тела. Недостаточность белков приводит, в частности, к отекам, а у детей–к нарушению развития (табл. 28.5).

Проявления чрезмерного потребления питательных веществ. Переедание приводит к ожирению, снижению физической работоспособности и уменьшению продолжительности жизни (табл. 28.5).

Составляя энергетический баланс, следует помнить о том, что некоторые вещества всасываются не полностью: при смешанной диете, характерной для жителей Центральной Европы, на неусвоенные вещества приходится около 6% общего калоража пищи. Кроме того, необходимо учитывать специфическое динамическое действие питательных веществ (табл. 28.6).

Таблица 28.6. Расчет суточных затрат энергии для представителя профессии, связанной с физическим трудом средней тяжести (заводской рабочий: 56 лет, масса тела–77 кг, рост–172см) (по [3])

Основной обмен	6740 кДж/сут
Прибавка:	а. Физическая активность вне работы	1670 кДж/сут
	б. Работа	3770 кДж/сут
	в. Поправка на неполную усвояемость(6% общих энергозатрат)	820 кДж/сут
	Специфическое динамическое действие пищи (6% общих энергозатрат)	820 кДж/сут
Итого:	13820кДж/сут

Витамины

Величины суточной потребности человека в различных витаминах приведены в табл. 28.7 и 28.8. Эта потребность возрастает во время физической работы и после нее, а также при многих заболеваниях. При работе потребность в энергии увеличивается в большей степени, чем потребность в витаминах; поэтому, если человек потребляет достаточно пищи для покрытия повышенных затрат энергии, он автоматически получает необходимое количество витаминов. Напротив, при некоторых заболеваниях повышенная потребность в витаминах сочетается с потерей аппетита, что может приводить к гиповитаминозу. В таких случаях показано профилактическое назначение витаминов.

При достаточно калорийном рационе гиповитаминоз может развиться в том случае, если этот рацион слишком однообразен (например, у строгих вегетарианцев). Недостаточное содержание витаминов в пище наблюдается также при неправильном ее приготовлении. Некоторые витамины разрушаются в процессе хранения, консервирования и приготовления пищи. Содержание витаминов

Таблица 28.7. Жирорастворимые витамины. Симптомы недостаточности, депо и рекомендуемые суточные нормы для взрослых

Витамины	Симптомы недостаточности	Депо	Cуточные нормы
А	«Куриная слепота», нарушения ороговения эпителия, нарушения роста	В больших количествах в печени	0,8–1,1 мг витамина А, ≈ 1,6–2,2 мг b–каротина; макс. доза: 15 мг витамина
D	Рахит, нарушение роста костей и окостенения	В небольших количествах в печени, почках, кишечнике, костях, надпочечниках	5,0 мкг; детям и беременным 10 мкг; макс. доза: 25 мкг
Е	Нарушение метаболизма в мышцах и проницаемости сосудов	Несколько граммов в печени, жировой ткани, матке, гипофизе, надпочечниках	12 мг токоферола
К.	Замедление свертывания крови, спонтанные кровотечения	В очень небольших количествах в печени и почках	При нормальной кишечной микрофлоре не требуется; в противном случае ≈ 1 мг; в качестве профилактики при ранних менструациях – около 1 мг однократно

пищевых продуктах снижается весной, что связано как со временем года, так и с длительным хранением. Это, по–видимому, служит причиной «весенней лихорадки». Для усваивания жирорастворимых витаминов содержащие их продукты следует. употреблять в пищу только вместе с жирами или желчными кислотами; особенно это касается богатой b–каротином растительной пищи, не содержащей жиров.

Таблица 28.8. Обеспеченность взрослого человека витаминами за счет собственных резервов организма (по [15])

Витамин В12	3–5 лет	Рибофлавин	2–6 недель
Витамин А	1–2 года	Ниацин	2–6 недель
Фолиевая кислота	3–4 месяца	Витамин В6	2–6 недель
Витамин С	2–6 недель	Тиамин	4–10 дней

Заслуживают внимания некоторые особенности определенных витаминов. Так, действие никотиновой кислоты тесно связано с незаменимой аминокислотой триптофаном, при достаточном содержании этой аминокислоты в рационе симптомов авитаминоза не возникает даже в том случае, если никотиновая кислота с пищей не поступает. При увеличении потребления незаменимых жирных кислот возрастает потребность в токофероле (витамин Е). Дисбактериоз кишечника (возникающий, например, в результате лечения антибиотиками) может приводить к недостаточности витамина К и биотина. Потребности в тиамине (витамине В1) в значительной степени покрываются за счет зерновых продуктов. Поскольку современный человек потребляет эти продукты в меньшей степени, предпочитая им рафинированные мучные изделия, содержащие недостаточно тиамина, некоторые из этих изделий в настоящее время специально обогащают витамином В1 и другими витаминами группы В. У лиц, потребляющих в больших количествах алкоголь, отчетливо повышена потребность в никотиновой и фолиевой кислотах и витаминах В2 и В12 .

Запасы витаминов в организме. В организме могут существовать значительные запасы жирорастворимых витаминов. Некоторые из этих витаминов (например, витамин А; см. табл. 28.8) откладываются в количествах, достаточных на несколько лет. Водорастворимый витамин В12 также может накапливаться в больших количествах (см. табл. 28.8). Запасы же многих других витаминов ограниченны и должны регулярно восполняться.

Гиповитаминозы. В странах Европы классические гиповитаминозы встречаются редко. Проявления недостаточности витаминов (см. табл. 28.7 и 28.9) могут возникать в результате либо неправильного питания (несбалансированного или малокалорийного рациона, например, при соблюдении строгого поста), либо нарушения всасывания. У детей грудного и ясельного возраста, не получающих достаточного профилактического курса витаминов группы D, до сих пор встречается рахит (гиповитаминоз D).

Поскольку запасы большинства водорастворимых витаминов в организме ограниченны, при неправильном питании или нарушении всасывания может возникнуть недостаточность (гиповитаминоз) сразу нескольких таких витаминов. При гиповитаминозах почти всегда наблюдается снижение физической и умственной работоспособности, проходящее после приема витаминов. В то же время нет данных о том, что потребление дополнительного количества витаминов способствует повышению работоспособности у правильно питающихся людей.

Гипервитаминозы. Некоторые люди, предполагая, что витамины «не повредят», принимают их в чрезмерных количествах. В то же время известны состояния передозировки витаминов–гипервитаминоза (хотя токсические дозы тех витаминов, которые в настоящее время определены как потенциально

Таблица 28.9. Водорастворимые витамины. Симптомы недостаточности, депо и рекомендации по потреблению для взрослых

Витамин	Симптомы недостаточности	Депо	Суточная потребность
B1	Бери–бери, полиневрит, поражения ЦНС, параличи, атрофия мышц, сердечная недостаточность	Около 10 мг в печени, миокарде, мозгу	1,1–1,5 мг или 0,12 мг/МДж; у алкоголиков – выше
B2	Задержка роста, кожные болезни	Около 10 мг в печени и скелетных мышцах	1,5–1,8 мг или 0,14 мг/МДж
B6	Дерматит, полиневрит, судороги	Около 100 мг в мышцах, печени, мозгу	2,0–2,6 мг или 0,02 мг/г белка пищи
B12	Пернициозная анемия, фуникулярный миелоз	1,5–3 мг; в основном в печени	5 мкг!
Биотин	Дерматит	Около 0,4 мг в печени и почках	При нормальной кишечной микрофлоре не требуется; в противном случае–около 0,3 мг
Фолиевая кислота	Пернициозная анемия	12–15 мг в печени	0,4 мг; при беременности –0,8 мг
Никотиновая кислота	Пеллагра, фотодерматит, парестезии	Около 150 мг в печени	15–20 мг или в 60 раз больше триптофана
Пантотеновая кислота	Нарушения ЦНС	Около 50 мг в надпочечниках, почках, печени, мозгу, сердце	8 мг
С	Цинга, нарушения соединительной ткани, кровоточивость десен, подверженность инфекциям, психозы	1,5 г в мозгу, почках, надпочечниках, поджелудочной железе, печени, сердце	75 мг; у курильщиков на 40% выше
Витаминоиды
Холин	Неизвестны	Во всех клетках	1,5– 4,0 г
Инозитол	»	» » »	Около 1 г

опасные, весьма высоки). Ряд витаминов вызывает осложнения (например, коллапс; см. табл. 28.10) при внутривенном введении.

Большинство взрослых людей в отличие от детей и беременных женщин не нуждается в дополнительном поступлении витамина D, поскольку в рационе содержится достаточное количество соответствующих провитаминов. В настоящее время многие пищевые продукты, в том числе некоторые диетические продукты, маргарин и молоко, обогащают витамином D. В связи с этим взрослые обычно потребляют его в количествах, значительно превышающих даже потребности детей. Для борьбы с повышенным уровнем липидов в крови иногда назначают никотиновую кислоту в количестве 2 г в сутки.

Вода, соли и микроэлементы

Таблица 28.10. Витамины, для которых установлена возможность передозировки (см. табл. 28.8 и 28.9). Суточная потребность, токсические дозы и симптомы гипервитаминоза у человека

Витамин	Суточная потребность	Токсическая доза (за сутки)	Проявления передозировки
А	0,8–1,1 мг	35 мг (или 600 мг однократно)	Изменения кожи, слизистых и костей; головная боль, эйфория, анемия
D	25 мкг	500 мкг/кг	Вымывание Са²⁺ из костей, отложения Са²⁺ нарушения ЦНС и почек
К	0–1 мг	?	При ранних менструациях–анемия. Иногда при внутривенном введении – коллапс
B1	1,1–1,5 мг	?	Иногда при внутривенном введении–коллапс
Никотиновая кислота	15–20 мг	(3–4 г?)	Нарушения пищеварения, изменения кожи, снижение остроты зрения
С	75мг	5г	Расстройства кишечника; при предрасположенности–нарушения работы почек

Вода. Потребности человека в воде могут быть различны. Они значительно возрастают в условиях обильного потоотделения (при высокой температуре окружающей среды или тяжелой работе) и после употребления соленой пищи. Суточные потребности взрослого человека в воде колеблются в зависимости от условий в пределах 20–45 мл/кг массы тела. Существуют следующие усредненные данные, характеризующие водный баланс [13]: минимальная суточная потребность человека массой 70 кг в воде составляет около 1750 мл; из них 650 мл потребляется с питьем, примерно 750 мл–с твердой пищей и приблизительно 350 мл образуется в реакциях окисления. Если потребление воды превышает эту величину, то у здорового человека избыточная жидкость выводится почками; у лиц же, страдающих заболеваниями сердца и почек, жидкость может задерживаться в организме (см. отеки).

Недостаточное потребление воды. При потере воды, достигающей 5% веса тела, наблюдается выраженное снижение работоспособности. Если потеря воды превышает 10% веса тела, возникает тяжелое обезвоживание, а если она составляет 15–20%, или около 1/3–1/4 общего содержания воды в организме (на долю воды приходится около 60% массы тела), наступает смерть.

Последствия избыточного потребления воды. При чрезмерном потреблении в течение короткого времени гипотонических растворов или потере большого количества соли жидкость может временно перемещаться во внутриклеточное пространство. В результате может возникать так называемая водная интоксикация, характеризующаяся симптомами отека головного мозга– нарушением трудоспособности, головной болью, тошнотой и судорогами.

Соли. В табл. 28.11 приведены рекомендации по приему некоторых важнейших электролитов. Причины и проявления нарушений водно–солевого баланса обсуждаются в разд. 31.2 и 31.3.

Таблица 28.11. Рекомендации для взрослых по потреблению важнейших ионов, г/сут (по [6])

Na⁺	K⁺	Са²⁺	Mg²⁺	Cl^–	P
2–3	3–4	0,8	0,3– 0,35	3,5	0,8

Потребность в кальции увеличивается в те периоды жизни, когда происходит рост костей (у беременных женщин и детей). Возникновению недостаточности кальция способствует потребление пищи с высоким содержанием щавелевой кислоты (например, шпината и ревеня). Эта кислота связывает значительное количество пищевого кальция, переводя его в нерастворимый оксалат кальция и препятствуя тем самым его всасыванию. Особенно богаты кальцием молоко и молочные продукты.

Минимальная суточная потребность в хлориде натрия (поваренной соли) составляет менее 1 г. Потребление соли жителями Центральной Европы в среднем превышает эту величину примерно в 10 раз. Поскольку чрезмерное потребление соли может вызвать повышение артериального давления, суточное поступление соли с пищей не должно превышать 10 г.

Микроэлементы. Существует множество микроэлементов, выполняющих определенные физиологические функции. Здесь мы рассмотрим лишь железо, фтор, иод и медь. В табл. 28.12 приведены рекомендации по потреблению этих микроэлементов, величина их запасов в организме и проявления их недостаточности. Потребности в железе и иоде повышены у детей и беременных женщин. При передозировке почти всех микроэлементов возникают нарушения тех или иных физиологических функций. Особенно опасен в этом отношении фтор, токсическая доза которого лишь незначительно превышает суточную потребность (см. табл. 28.12). Содержание микроэлементов в пище подробно описано в ряде работ [6].

Недостатком иода обусловлено заболевание, характеризующееся увеличением щитовидной железы и иногда сопровождаемое нарушением секреции тироксина. В некоторых районах земного шара оно встречается с повышенной частотой (эндемический зоб). После того как было начато обогащение поваренной соли небольшими количествами иода, заболеваемость зобом резко снизилась.

Единственный компонент питания, недостаточность которого распространена в условиях Центральной Европы,–это железо. Содержание железа в пище лишь с трудом покрывает потребности в этом микроэлементе, поскольку в кишечнике всасывается лишь 3–8% железа растительного происхождения и около 23% –животного (в составе гема). Основные симптомы, наблюдающиеся при недостаточности железа,–это утомляемость, головная боль, снижение работоспособности и нарушение роста кожи и ее производных (волос и ногтей). При значительном недостатке железа возникает железодефицитная анемия. Если человек периодически теряет кровь (при менструациях, желудочно–кишечных кровотечениях, в результате частой сдачи крови и т.д.), то обычный рацион питания, характерный для жителей Центральной Европы, уже не может восполнить потерь железа. В связи с этим у многих женщин детородного возраста нет мобилизуемых запасов Fе²⁺, и при дополнительной кровопотере (например, при хирургических операциях) или повышении потребности в железе во время беременности у них может возникнуть железодефицитная анемия. В странах Европы такая анемия встречается у 30–40% женщин детородного

Таблица 28.12. Микроэлементы с хорошо известными физиологическими функциями. Проявления недостаточности, величина запасов и рекомендации по потреблению для взрослых

Микроэлемент	Симптомы недостаточности	Запасы	Суточная потребность
Железо	Железодефицитная анемия	4–5 г, из них 800 мг способно мобилизоваться	12 мг Fe²⁺, у женщин детородного возраста–18 мг
Фтор		?	Для профилактики кариеса –1 мг; свыше 5 мг–токсичен! (остеосклероз)
Иод	Зоб, гипотиреоз	10 мг	180–200 мкг
Медь	Нарушение всасывания железа, анемия, нарушение пигментации	100–150мг	2–4 мг

возраста, хотя в странах, где население потребляет мясо в больших количествах, она начинает встречаться реже.

28.3. Усвоение питательных веществ; пищевой рацион

Усвоение питательных веществ

В обменные процессы организма могут включаться только компоненты пищи, всосавшиеся в пищеварительном тракте. Большая часть этих компонентов должна предварительно подвергнуться перевариванию; однако даже при нормальном пищеварении всосаться могут не все вещества (или продукты их расщепления). Усвояемость смешанной пищи, характерной для жителей Центральной Европы, составляет только 90–95°/о (по калорической ценности). Это связано с тем, что некоторые вещества (например, растительный углевод целлюлоза) не перевариваются в верхних отделах пищеварительного тракта человека. Если целлюлозные стенки растительных клеток не разрушаются во время предварительной обработки пищи (например, при ее приготовлении или жевании), то содержимое растительных клеток не усваивается. Усвояемость пищи снижается также при кишечных заболеваниях типа дизентерии или холеры и после резекции кишечника. Однако в общем случае способность кишечного эпителия к переносу питательных веществ лишь изредка служит фактором, лимитирующим всасывание.

Биологическая ценность питательных веществ.

Ценность всосавшихся питательных веществ для организма может быть различной в зависимости от их природы. Это особенно касается белков, поскольку содержание в них незаменимых аминокислот варьирует. Биологическая ценность растительных белков ниже, чем животных.

Сбалансированный рацион

Составление сбалансированного рациона имеет большое практическое значение. Многие вопросы диетологии в настоящее время служат предметом горячих споров. Существуют четыре основных физиологических принципа составления пищевых рационов.

1. Калорийность суточного рациона данного человека должна соответствовать его энергетическим затратам.

2. Содержание в рационе белков, жиров и углеводов должно быть равным хотя бы минимальной потребности в них (см. табл. 28.5).

3. Содержание в рационе витаминов, солей и микроэлементов также должно быть равным по меньшей мере минимальной потребности в них (см. табл. 28.7, 28.9, 28.11, 28.12).

4. Содержание в рационе витаминов, солей и микроэлементов должно быть ниже токсического уровня.

В 1875 г. немецкий физиолог Фойт предложил использовать для оценки рациона некий показатель ("Kostmab, "diet measure"). В этом показателе учитываются калорийность рациона и соотношение в нем питательных веществ [12]. Показатель Фойта, выведенный «для среднего рабочего на основании большого числа наблюдений», был следующим: белки–118 г, жиры – 56 г, углеводы – 500 г (в весовых процентах –18:8:74), 12750 кДж в сутки. В начале века в результате массового обследования населения был предложен иной рацион: белки–84 г, жиры–65 г, углеводы–453 г (в весовых процентах –14:11:75), 11730кДж в сутки [11]. Из этих данных было выведено известное соотношение белков, жиров и углеводов в сбалансированном рационе (1:1:4 в весовых единицах, или 15:30:55% в единицах энергии).

Современные рекомендации составлены с некоторым «запасом надежности» (табл. 28.13). Суточный рацион здорового взрослого человека должен быть следующим [6]: белки–0,8 г/кг, в том числе по меньшей мере половина должна приходиться на животные белки; жиры– 25–30% общего числа калорий (из них одна треть–насыщенные жирные кислоты); энергетические затраты у лиц, занимающихся тяжелым физическим трудом, могут покрываться на 40% за счет жира; оставшаяся часть энергии, если только она превышает 10%, должна обеспечиваться углеводами (в среднем 55–65% общего количества калорий).

Таблица 28.13. Калорийность рациона для лиц в возрасте 19–50 лет; усредненные данные для населения Германии по результатам обследования, проведенного в 1980–1981 гг. (по [5])

	Женщины		Мужчины
	рекомендуемая величина	фактическая величина	рекомендуемая величина	фактическая величина
	рекомендуемая величина	фактическая величина	рекомендуемая величина	фактическая величина
Общее поступление энергии, кДж/сут	8800	12200	10500	16300
Белки, г/сут	45	74	55	105
Жиры, г/сут	58–81	118	68–95	143
Углеводы, г/сут	298–352	293	354–417	380
Алкоголь (в сутки)	34 г≈ 1020 кДж		60 г ≈ в 2070 кДж
Доля общей калорийности	8%		13%

Исследования, проведенные во время и после обеих мировых войн, т.е. в условиях недостаточного и плохо сбалансированного питания населения, а также более поздние работы показали, что для жителей европейских стран такое соотношение является оптимальным.

В настоящее время средние энергетические затраты населения повсеместно снизились, поскольку доля тяжелого физического труда уменьшилась. Так, рацион жителей ФРГ, как и других развитых стран, по данным на 1980–1981 гг. был чрезмерно калорийным и включал слишком много жиров и слишком мало углеводов (табл. 28.13). Кроме того, при среднем суточном потреблении алкоголя 34–69 г добавляется 1020–2070 кДж/сутки (табл. 28.13).

Из существенных различий между рекомендуемыми и фактическими значениями потребления пищи, приведенными в табл. 28.13, вовсе не следует, что ежедневное депонирование энергии должно составлять 3400 кДж у женщин и 5800 кДж у мужчин: это привело бы к тому, что за каждые сутки в их организме откладывалось бы соответственно 87 и 150 г жира! Дело в том, что, во–первых, данные о потреблении пищи получены на основании данных о количестве проданных продуктов, а они еще не означают, что все эти продукты были съедены;

во–вторых, влияние, оказываемое избыточным потреблением питательных веществ на отложение жира, очень неоднозначно и не сводится к простой линейной зависимости.

При небольших отклонениях от рекомендуемых соотношений питательных веществ в пище серьезных нарушений не возникает. Жиры и углеводы в широких пределах взаимозаменяемы соответственно их калорийности (правило изодинамии). При недостаточном потреблении углеводов глюкоза может образовываться путем глюконеогенеза из глюкопластических аминокислот, если только имеется некоторый их избыток. Первым признаком понижения уровня сахара в крови (гипогликемии) служит сильное чувство голода и снижение физической и умственной работоспособности. Если сахар крови снижается настолько, что перестают удовлетворяться потребности в нем головного мозга, наступают потеря сознания и судороги (гипогликемический шок). Если же углеводы потребляются в избытке, то они превращаются в жиры и в таком виде откладываются в запас. В результате возникает ожирение. Кроме того, чрезмерное потребление углеводов может приводить к расстройствам пищеварения из–за усиления процессов брожения в толстом кишечнике.

При значительном снижении потреблении жиров уменьшается поступление жирорастворимых витаминов, что может приводить к гиповитаминозам. Кроме того, могут наблюдаться проявления недостаточности незаменимых жирных кислот. При повышении в рационе содержания жиров увеличивается отложение жира в организме, а при чрезмерном потреблении насыщенных жирных кислот может возникать гиперхолестеролемия –фактор риска ряда заболеваний. Напротив, увеличение потребления ненасыщенных жирных кислот, возможно, способствует снижению уровня холестерола в крови.

Недостаточное потребление белков приводит к нарушению физической и умственной работоспособности, угнетению защитных сил организма, повышенной восприимчивости к инфекциям и в крайних случаях – к «голодным отекам» и атрофии мышц. При избыточном потреблении белков возрастает интенсивность обмена веществ и теплопродукции (специфическое динамическое действие). Это может оказаться полезным в условиях холодного климата. Однако при увеличении содержания в рационе белков усиливаются процессы гниения в толстом кишечнике, что может приводить к расстройствам пищеварения. Кроме того, избыточное потребление белков способствует возникновению приступов подагры у лиц, предрасположенных к этому заболеванию. Это связано с тем, что белковая пища содержит большое количество пуриновых оснований.

Особое значение для составления сбалансированного рациона имеет происхождение пищевых продуктов. Незаменимые аминокислоты содержатся в основном в животной пище, тогда как растительные продукты служат главным источником водорастворимых витаминов, солей и микроэлементов. При питании только вегетарианскими продуктами обычно возникают проявления белковой недостаточности, поскольку в этих продуктах не хватает незаменимых аминокислот. Кроме того, животная пища и растительная пища оказывают различное влияние на кислотно–щелочное равновесие в организме. Продукты животного происхождения обладают слабокислой реакцией, т. е. служат донорами Н⁺; растительные продукты, напротив, играют роль слабых оснований (акцепторов Н⁺). Сдвиги кислотно–щелочного равновесия, наступающие при потреблении продуктов определенного происхождения, в норме компенсируются почками.

Большое значение для сбалансированного питания имеет также приготовление пищи. При ее неправильной обработке могут разрушаться витамины (например, некоторые витамины разрушаются при нагревании). Различные приправы, а также сервировка стола влияют на цефалическую фазу желудочной секреции. У предрасположенных лиц сокогонное действие специй и алкогольных напитков может приводить к повышенной кислотности содержимого желудка.

В Германии на долю алкоголя приходится в среднем 8% суточного потребления энергии у женщин и 13%–у мужчин, что соответствует 34–69 г алкоголя в сутки. Однако при оценке потребления алкоголя следует исходить не только из его калорической ценности, но также из его токсического действия. При длительном потреблении алкоголя в количестве, превышающем 80 г (» 2400 кДж) в сутки, развиваются поражения печени; если же потребление алкоголя превышает 160 г в сутки, возникают симптомы интоксикации.

Специальные диеты

При составлении диеты следует учитывать не только медицинские показания, но также возраст и профессию человека. Так, с возрастом потребности в энергии снижаются, а относительная потребность в незаменимых аминокислотах возрастает.

Низкокалорийные рационы. В связи с тем что среди жителей Европы и Северной Америки доля людей, страдающих ожирением, возрастает почти в эпидемических масштабах, необходимо остановиться на некоторых особенностях низкокалорийных рационов (хотя обилие диет «для похудения» свидетельствует о том, что идеального решения здесь не существует). Как и во время курса полного голодания (его можно проводить только под наблюдением врача), при длительном соблюдении таких диет нужно следить за тем, чтобы питательные вещества поступали хотя бы в минимально необходимых количествах. Подобные диеты могут быть преимущественно белковыми, жировыми или углеводными. При выборе диеты следует учитывать как ее положительные, так и отрицательные стороны.

Преимущества низкокалорийного рациона, богатого белками, состоят в том, что при нем в достаточной степени утоляется голод и, кроме того, под влиянием специфического динамического действия

белков возрастает интенсивность обмена. Недостаток же подобной диеты заключается в дороговизне белковых продуктов и в высоком содержании в них жира (в скрытом виде). Низкокалорийный рацион, богатый жирами, также хорошо утоляет аппетит, однако вследствие того, что содержание в таком рационе насыщенных жирных кислот обычно высоко, он может привести к гиперхолестеролемии. Вдобавок у некоторых лиц при повышенном потреблении жиров могут развиваться расстройства пищеварения. Преимущество низкокалорийного рациона, богатого углеводами, заключается в том, что во время еды желудок в достаточной степени заполняется пищей. Однако возникающее при этом чувство сытости быстро проходит; к тому же, вскоре после потребления низкомолекулярных углеводов возникают колебания уровня сахара в крови и иногда–гипогликемические состояния. В результате вновь появляется чувство голода.

В последние годы предпринимаются попытки разработать низкокалорийные продукты питания. Калорическая ценность таких продуктов снижена на 40–50%, хотя объем остается прежним. Это достигается путем удаления жира, замены сахара на сладкие, но малокалорийные вещества, добавления воды и целлюлозосодержащих продуктов.

Питание лиц пожилого возраста. При расчете рациона для лиц пожилого возраста необходимо исходить из следующих принципов.

1. Энергетические потребности у пожилых людей снижены.

2. Суточная потребность в белках повышена (1,2–1,5 г/кг массы тела).

3. Примерно 30% всей калорийности должно обеспечиваться за счет жиров (суточная потребность–около 70 г). Следует отдавать предпочтение ненасыщенным жирным кислотам.

4. Суточное потребление углеводов должно составлять около 300 г. Моносахаридов и дисахаридов в пище должно быть как можно меньше.

5. В связи с тем что у пожилых людей наблюдается склонность к остеопорозу (размягчение костей), следует обеспечить достаточное содержание в рационе Са² ⁺ . Основными источниками кальция служат молоко и молочные продукты.

6. Абсолютные потребности в витаминах в пожилом возрасте не изменяются, однако в связи с уменьшением потребности в энергии потребление пищи в этом возрасте снижается, и в результате могут возникать гиповитаминозы. Кроме того, старики часто отдают предпочтение легкоусвояемой пище (пюре, белому хлебу и т.д.), что также может приводить к недостатку витаминов.

Искусственные диеты представляют собой наборы порошкообразных концентратов пищевых

веществ, содержащие все необходимые компоненты для сбалансированного питания. Можно либо полностью обеспечивать подобными диетами питание пациентов, либо применять их в дополнение к естественному питанию.

Грубоволокнистые компоненты пищи. Достоинства, приписываемые диетам с высоким содержанием грубоволокнистых продуктов, заключаются в том, что последние стимулируют перистальтику, ускоряя тем самым продвижение пищевых масс по кишечнику, а также способствуют более мягкой консистенции каловых масс. Оба этих фактора играют роль в предупреждении запоров и их последствий. Вместе с тем было показано, что даже при длительном питании одними синтетическими продуктами без добавления волокнистых веществ никаких нарушений не возникает. Очевидно, продвижение пищи по желудочно–кишечному тракту может нормально осуществляться как при высоком содержании в рационе грубоволокнистых компонентов, так и при их полном отсутствии. В то же время при диете с низким содержанием таких компонентов действительно могут наблюдаться запоры.

28.4. Расчеты веса и площади поверхности тела

Ожирение как фактор риска

«Факторами риска» в эпидемиологии называют факторы, статистически достоверно ассоциированные с уменьшенной продолжительностью жизни (вместе с тем причинная связь между ними неясна). Такие факторы тесно связаны с так называемыми «болезнями цивилизации» – инфарктом миокарда, инсультом и т.д. [1, 7, 11, 17]. Одним из факторов риска служит ожирение, так как оно способствует повышению артериального давления и возникновению нарушений обмена веществ. Взаимосвязь между ожирением и уменьшением продолжительности жизни очень сложна и здесь рассматриваться не будет.

Теоретические показатели веса. На основании средних цифр («нормальный вес»), специальных критериев («идеальный вес») и т.д. были выработаны различные рекомендации относительно веса человека. Поскольку средние данные зависят от характера питания исследуемого контингента, они могут варьировать и существенно изменяться в периоды голода или избыточного питания. В связи с этим для оценки веса как фактора риска на средние показатели опираться нельзя.

Показатели идеального веса MLIC представляют собой значения веса, статистически коррелирующие с наибольшей ожидаемой продолжительностью жизни. Эти показатели были получены страховой компанией Metropolitain Life–Insurance Company (отсюда их название) при обследовании более 5 млн. жителей Северной Америки. К другим показателям теоретического веса (см. обзор [18]) относятся индекс Брока (рост в см —100 = индекс Брока в кг) и индекс Кетеле, называемый также индексом массы тела (ИМТ); последний равен частному от деления веса (в кг) на квадрат роста (в м). Рекомендуемое значение этого индекса составляет приблизительно 22 для женщин и 24 для мужчин. Германское общество питания рекомендует (исходя в значительной степени из практических соображений) использовать индекс Брока без коррекции [б].

Проблемы, возникающие при использовании теоретически рассчитанных показателей веса, можно проиллюстрировать на примере показателей идеального веса MLIC [21]. Эти показатели выведены для различных возрастов и трех типов телосложения – хрупкого, среднего и крупного (см. [13]). В то же время нет общепризнанных критериев, по которым человека можно отнести к одной из этих трех групп. Кроме того, избыточный вес может быть связан не только с ожирением (в результате переедания), но и с увеличением мышечной массы (в результате тренировки) или количества воды в организме (обычно–при патологии). Из этих трех вариантов только ожирение имеет значение для профилактической медицины: оно служит показателем энергетической перегрузки процессов обмена, статистически достоверно коррелирует с атеросклерозом, сахарным диабетом и подагрой. В связи с изложенными выше соображениями ожирение лучше диагностировать не путем взвешивания больного, а по содержанию в организме жира, для определения которого существуют довольно простые методы (рис. 28.1).

Соотношения между ростом и весом у детей определяют при помощи так называемых соматограмм, разработанных с учетом средних показателей для различных возрастов [13, 20].

Состав тела

Вес человека зависит главным образом от трех показателей: содержания воды, содержания жира и мышечной массы. В среднем на долю внеклеточной воды приходится около 15% веса тела, на долю жира–20% и на долю мышц–40%. Все эти три показателя (особенно относительная доля жира) могут значительно варьировать. Отклонения любого из этих показателей (или нескольких одновременно) сопровождаются изменениями веса тела.

Увеличение содержания воды приводит к отекам (водянке). При этом вода может распределяться между различными жидкостными пространствами. Содержание жира у человека колеблется между 8 и 50%; у женщин это содержание в среднем больше, чем у мужчин (см. табл. 28.14). С возрастом среднее относительное количество жира возрастает. Удобным способом оценки

Рис. 28.1. Измерение толщины кожной складки с помощью калипера. В каждом из характерных мест измерения захватывают двумя пальцами кожную складку и оттягивают ее примерно на 1 см. Затем накладывают калипер, отпускают его рычажок и спустя 2 секунды считывают показания шкалы (по [16], цит. по [22])

содержания жира служит измерение толщины кожной складки в четырех характерных участках: (над двуглавой и трехглавой мышцами и в подлопаточной и подвздошной областях) при помощи кронциркуля (калипера) (рис. 28.1). Сумма результатов измерения хорошо соответствует процентному содержанию жира в организме (см. [16] и табл. 28.14). Общее количество жира можно вычислить также, исходя из удельного веса тела (отклонения удельного веса от плотности воды обусловлены главным образом изменениями содержания жира). Мышечная масса тела может уменьшаться при голодании и увеличиваться в результате специальной тренировки в изометрическом режиме («культуризм»). Мышечную массу определяют либо по величине экскреции креатина, либо путем радиологического измерения общего содержания калия в организме (с помощью счетчика). Последний способ основан на том, что калий содержится преимущественно в мышцах. Обычно для оценки мышечной массы используют показатель безжировой массы тела (БМТ), равный массе тела за вычетом массы жира.

Площадь поверхности тела

Непосредственно измерить площадь поверхности тела очень трудно. Можно определить ее с помощью приближенной формулы Дюбуа и Дюбуа: П =71,84·В^0,425·Р^0,725, где П–площадь поверхности тела в см²; В – вес тела в кг, а Р – рост в см [13]. Для упрощения подсчета площади поверхности тела можно пользоваться номограммами, однако при этом также получают лишь приблизительные значения.

Для грубой оценки величины ожоговой поверхности используют «правило девяток» Уоллеса. Согласно этому правилу, общую площадь поверхности тела можно разделить следующим образом: 9%–рука, 18% нога, 36%–туловище и 9%–голова и шея.

Площадь поверхности тела как «общий знаменатель» физиологических параметров. Многие физиологические показатели, такие, как основной обмен, общий объем крови и объем сердца, зависят от размеров тела, и часто их выражают в пересчете на единицу поверхности или массы тела, добавляя при этом прилагательное относительный (например, относительный объем сердца). Исходя из теоретических соображений, в качестве «общего знаменателя» различных физиологических показателей лучше использовать не массу тела, а его поверхность. В то же время на практике чаще используют именно массу, поскольку ее можно определить гораздо проще и точнее; кроме того, вес тела служит одной из исходных величин для вычисления площади поверхности.

Таблица 28.14. Таблица соотношений между суммарной толщиной кожных складок в четырех характерных местах (см. рис. 28.1) и содержанием жира в организме для мужчин и женщин разных возрастных групп (составлена на основании измерений у лиц с нормальным весом в соответствии с индексом Брока) (по [19])

Возраст, лет	Женщины		Мужчины
	∑, мм	% жира	∑, мм	% жира
15–19	71,0	30,2	48,6	17,4
20–24	73,0	31,5	49,7	18,9
25–29	75,0	32,7	50,8	20,4
30–34	77,0	34,0	51,9	21,9
35–39	79,1	35,2	53,0	23,4
40–44	81,1	36,5	54,0	24,9
45–49	83,2	37,7	55,0	26,4
50–54	85,3	39,0	56,0	27,9
55–59	87,4	40,2	57,0	29,4

28.5. Литература

Учебники и руководства

1. Abholz H.–H.. Borgers D., Karmaus W., Korporal J. (eds.). Risikofactorenmedizin. Konzept und Kontroverse. Berlin–New York: de Gruyter, 1982.

2. Bassler K.–H., Fekl W., Lang K. Grundbegriffe der Ernahrungslehre Heidelberger Taschenbuch, Nr. 119, Basistext Medizin. Berlin–Heidelberg–New York. Springer, 1973.

3. Deutsche Gesellschaft fur Ernahrung e.V. (ed.). Die wunschenswerte Hohe der Natirungszufuhr. 12. Ausgabe. Schriftenreihe der "Ernahrungsumschau". Frankfurt. Umschau–Verlag, 1966.

4. Deutsche Gesellschaft fur Ernahrung e.V. (ed.). Material zum Ernahrungsbericht, 1980. Frankfurt. Deutche Gesellschaft fur Ernahrung e.V., 1980.

5. Deutsche Gesellschaft fur Ernahrung e.V. (ed.). Ernahrungsbericht, 1984. Frankfurt. Deutsche Gesellschaft fur Ernahrung e.V., 1984.

6. Deutsche Gesellschaft fur Ernahrung .e.V. (ed.). Empfehlungen fur die Nahrstoffzufuhr (4. erw. Uberarb.) Frankfurt. Umschau–Verlag, 1985.

7. Heyden S. Infarkt–Pravention heute– Intervention 1970–1984. Ergebnisse–Probleme–Konsequenzen. Mannheim. Boehringer Mannheim GmbH Galenus Mannheim GmbH, 1984.

8. Holtmeier H. J. (ed.). Tascbenbuch der Pathophysiologie. Vol. 1 und 2. Stuttgart–New York. Fischer, 1977.

9. Krebs H. A. The metabolic rate of amino acids. In: Munro H. N.. Allison J. B. (eds.). Mammalian protein metabolism. Vol. 1, p. 125. New York–London– Academic Press, 1964.

10. Rubner M. Physiologische Verbrennungswerte, Ausnutzung, Isodynamie, Calorienbedarf, Kostmasse. In: Bethe A., v. Bergmann G., Embden G., Ellinger A. (eds.), Handbuch der normalen und pathologischen Physiologie, Vol. 5. Stoffwechsel und Energiebedarf. p. 134. Berlin. Springer, 1928,

11. Schwartz F. W. (red.). Herz–Kreislauf–Vorsorgeprogramme in der Bundesrepublik Deutschland. Koln–Lovenich:

Deutscher Arzteverlag, 1977.

12. V. Voit С. Physiologie des allgemcinen Stoffwechsels und der Ernahrung. In: Hermann L. (ed.). Handbuch der Physiologie, Vol. 6, Teil II. Leipzig: F.C.W. Vogel, 1881.

13. Wissenschaftliche Tabelen Documenta Geigy (ed.:J. R. Geigy AG Pharma, Basel). 7. Aufl., Basel, 1969.

Оригинальные статьи и обзоры

14. Bassler K.–H. Die Bedeutung der Brennstoffzufuhr fur die Korperfunktionen. Z. Ernahrungswiss., 11, 200 (1972).

15. Bitsch R. Die therapeutische Anwendung von Vitaminen. Dt. Apothekerzeit., 125, 392 (1985).

16. During J. V. G. A., Womersley J. Body fat assessed from total body density and its estimation from skinfold thickness:

measurements on 481 men and women aged from 16 to 72 years, Br. J. Nutr, 32, 77 (1974).

17. GrundyS.M., Bilheimer D., Blackburn H., Brown W. V., Kwiterovich P. 0., Malison F., Schonfeld G.. Weidman W. H. AhA Committee Report–Rationale of the Diet–Heart–Statement of the American Heart Association. Circulation, 65 (4), 839A (1982).

18. Knussmann R., Toeller M., Holler H.D. Zur Beurteilung des Korpergewichts. Med. Welt (Stuttg.), 23, 529 (1972).

19. Kramer H.–J.. U liner H.–V. Reference values for body fat content as a measure for desirable body fat content. Ernahrungswiss., 23, 1 (1984).

20. Kunze D. Somatogramm. Fortschr. Med., 95, 548 (1977).

21. Metropolitan Life Insurance Company (MLIC, ed.). New weight standards for men and women. Statist. Bull., 40, 1 (1959).

22. Ulmer H.–V. Comparability of absolute and body–related performance capacity in ergometry. In: Lollgen H., Mellerowicz H. (eds.). Progress in ergometry. Quality control and test criteria. 5th International Seminar on Ergometry. 188, Berlin–Heidelberg–New York–Tokyo. Springer, 1984.