Спеціальні технології харчової продукції

Лекція 1

Спеціальні технології харчової продукції

План лекції

1.Характеристика понять інновація і інноваційна діяльність

2. Основні функції інновацій

3.Характеристика інноваційного проекту

 

Характеристика понять інновація і інноваційна діяльність

Сучасний розвиток харчових технологій неможливий без досягнень науки і техніки, тобто без досягнень науково-технічного прогресу, які об'еднані сучасним терміном «інновації» і «інноваційна діяльність». Що ж означає ця термінологія і що розуміється під цією діяльністю?

Інновації й інноваційна діяльність є напрямок науково-технічного прогресу, його високотехнологічної складової, це процес, пов'язаний із впровадженням результатів наукових досліджень і розробок у практику.Інновації- це результат діяльності, втілений у новий або вдосконалений продукт, технологічні процеси й нові підходи. Термін інновації (від англ.-нововведення) характеризує якісні порушення в процесі виробництва, це і результат, і процес.

Інновації нововведення - можливі у всіх сферах діяльності людини. За сферою звстосування інновації підрозділяють на: науково-технічні,

організаційно-економічні,соціально-культурні і державно-правові.

За масштабами поширення розрізняють: глобальні, національні, регіональні,

галузеві і локальні (на підприємстві, у компанії).

Інновації за характером можуть бути еволюційними і радикальними.

 

Основні функції інновацій

Основні функції інновацій:

- підвищують продуктивність праці, ефективність виробництва, скорочують витрати;

- підвищують якість продукції й послуг, розширюють їхню розмаїтість;

- приводять у відповідність структуру виробництва зі структурою потреб, що змінилися, - підтримують рівновагу між попитом та пропозицією, між виробництвом і споживанням.

Інноваційна політика - це сукупність управлінських методів, що забезпечують нововведення, так, інноваційна політика складається з 4 елементів:

1.Пошук ідеї.

2.Проектування і організація її втілення або реалізації.

3.Впровадження результату.

4.Спостереження за ходом і наслідками.

Поняття інноваційний продукт або послуга є синонімом нового продукту, тобто це:

1. Якісно зовсім новий продукт або послуга.

2. Продукт, що має значні вдосконалення в порівнянні із уже існуючими.

3. Продукт, що має деякі вдосконалення.

4. Продукт, що має ринкову новизну.

Інноваційний продукт або послуга повинні мати додатково економічний або соціальний ефект.

Для здійснення інноваційної діяльності необхідно визначити ключові функціональні системи, розробити їх стратегічні і тактичні цілі, завдання і заходи щодо здійснення. Інноваційна діяльність вирішує наступні завдання:

1.Проведення науково-дослідних і конструкторських робіт з розробки ідеї нововведення, лабораторних досліджень, виготовлення лабораторних зразків нової продукції.

2.Підбор нових видів сировини, матеріалів для виготовлення нововведення.

3.Розробки нових технологій і створення на їхній основі технологічного процесу виробництва нової продукції.

4.Проектування,планування,випробування і освоєння зразків нової техніки, машин, приладів.

5.Підготовка,навчання і підбор персоналу.

6.Інформаційне забезпечення інноваційної діяльності.

7.Проведення робіт пооформленню необхідної документації - патентної, ліцензій, технологічної,правової.

8.Організація і проведення маркетингових досліджень і організації каналів збуту інновацій.

9.Організація дослідного виробництва і освоєння нововведень.

10.Технологічна підготовка виробництва до впровадження нововведень.

11.Виробництво і реалізація нової продукції.

 

Лекція 2

Лекція 3-4

Характеристика і призначення функціональних продуктів

Харчування

План лекції

1.Характеристика функціональних продуктів харчування.

2.Історія розвитку виробництва ФП у світі.

3.Основні якості функціональних продуктів.

 

Лекція 5-8

Дитячого харчування

До складу продуктів дитячого харчування входять різноманітні речовини, які за хімічною природою діляться на неорганічні і органічні. До перших відносяться вода і мінеральні речовини, а до других - вуглеводи, білки, жири, вітаміни, органічні кислоти, дубильні, барвні, ароматичні речовини і ін. Такі речовини, як вуглеводи, білки, жири, мають енергетичні властивості, а такі як органічні кислоти, дубильні, барвні і ароматичні речовини надають продуктам дитячого харчування певний смак, аромат, коліри, впливаючи на органи травлення, відіграють важливу роль у травних процесах.

Вода в продуктах дитячого харчування перебуває як у зв'язаному (сухі молочні суміші, крупи, борошно для дитячого харчування і ін.), так і у вільному стані (соки, пюреподібні продукти, молоко для дитячого харчування і т.д.). За вмістом води продукти дитячого харчування можна розділити на дві групи:

-продукти з низьким вмістом води - від 4,0 до 15,0%(каші сухі молочні з рослинними наповнювачами, борошно для дитячого харчування, макаронні вироби і т.д.) і продукти з високим вмістом води - від 60,0 і майже до 90,0%

Сухі речовини продуктів представлені в основному вуглеводами, органічними кислотами, білками, жирами, вітамінами, мінеральними і іншими речовинами.

Вуглеводи в організмі виконують енергетичну функцію, забезпечують нормальну функцію кишечника (клітковина), захищають слизову оболонку кишок від механічних і хімічних подразників (пектинові речовини). Надходять у дитячий організм тільки із продуктами, виготовленими з додаванням рослинного і круп'яного компонента. Загальне співвідношення білків, жирів і вуглеводів у раціоні повинно бути 1:1:4,4.

Клітковина (целюлоза) не розчинна у воді і не засвоюється організмом, добова норма споживання - 20-30 г,сприяє виведенню з організму холестерину і інших шкідливих речовин.

Геміцелюлоза (напівклітковина) входить до складу оболонок рослинних клітин.

Пектинові речовини. До них відносять пектинові кислоти, пектин і протопектин.

Білки є основним структурним елементом клітин і тканин. З білками пов'язане здійснення процесів обміну речовин у дитячому організмі. Найціннішими є білки гречки і вівса.

Жири в харчовому раціоні є джерелом утвореної організмом енергії, а також впливають на засвоєння і використання ним білка, мінеральних солей і вітамінів.

Мінеральні речовини в дитячих продуктах представлені мікроелементами - натрієм, калієм, кальцієм, магнієм, фосфором, а також залізом. Вони забезпечують побудову опорних тканин кістяка (кальцій, фосфор, магній), підтримують необхідне осмотичне середовище клітин у крові, беруть участь в утворенні специфічних травних соків (хлор), гормонів (йод, цинк, мідь), переносі кисню в організмі (залізо, мідь).Мінеральні речовини важливі для процесів росту і формування дитячого організму: залізо входить до складу гемоглобіну крові, тобто бере участь у процесах кровотворення; калій необхідний для нормального формування і функціонування кістякової мускулатури і підтримки тонусу шлунка і кишечника.

Лекція 9-11

Харчування

План лекції

1.Характеристика геронтології

2. Особливості харчування людей літнього віку

 

Характеристика геронтології

Старіння являє собою необоротну зміну структур і функцій живого організму, які постійно розвиваються. Це руйнівний процес, що протікає в результаті наростаючогоі з віком дії зовнішніх і внутрішніх факторів, і веде до недостатності фізіологічних функцій організму. Старість – закономірно наступаючий заключний період вікового індивідуального розвитку організму.Геронтологія - наука, що вивчає біологічні механізми і процеси, які обумовлюють і супроводжують старіння живих організмів, способи попередження передчасного старіння і продовження життя людини. Складовими частинами геронтології є геріатрія - вчення про особливості хвороб старечого організму, герогігієна- вчення про гігієну людей старших вікових груп і геро психологія. Розвиток геронтології пов'язаний з істотними змінами тривалості життя людини і здійснюється в трьох основних напрямках: експериментальному, клінічному і соціальному.

Сучасна геронтологія вивчає причини і механізми старіння від молекулярного і клітинного рівнів до – цілісного організму. Основне завдання геронтології і геріатрії – попередження передчасного старіння людини і продовження її активного довголіття. Перші положення геронтології були викладені в роботах Гіппократа (460 - 377 р. до н.е.) і Аристотеля (384 - 322 р. до н.е.). Гален (199-129 р. до н.е.) і Авіцена (980 - 1037 р. до н.е.) вважали основними факторами, що зберігають здоров'я і сприятливе довголіття - дієту, фізичні вправи, теплі ванни і масаж. Родоначальником сучасної геронтології вважають Мечникова І.І.(1845-1916 р.р.), котрий у своїх роботах, присвячених ролі міжтканинних взаємин у механізмах старіння, писав, що старіння - результат інтоксикації організму продуктами обміну гнильних мікроорганізмів, які живуть у товстому кишечнику, і продуктами азотистого обміну речовин самого організму (сечова кислота). Сьогодні в медиків немає сумніву у тому, що токсичні речовини, що викликають забруднення навколишнього середовища і попадають у харчові продукти, воду, повітря, а потім усередину організму, можуть викликати передчасне старіння. Так само актуальна і теорія, висунута Мечниковим,про самоотруєння організму. Як засіб боротьби з ними І.І. Мечников пропонував щоденний прийом кисломолочних продуктів і напоїв, що містять живі молочнокислі бактерії, здатні пригнічувати гнильні процеси в товстому кишечнику. Російський фізіолог І.П. Павлов вважав, що інтенсивність старіння визначається станом нервової системи. Відповідно до теорії І.П. Павлова, нервова система регулює всі процеси в людському організмі, тим самим вирішально впливоючи на обмін речовин, синтез білка, окисні і енергетичні процеси. Неконтрольовано емоційна повединка сприяє швидкій витраті життєвої енергії. Іншими словами, інтенсивність старіння визначається станом нервової системи. Емоційно врівноважена людина живе довше. Наша розумова діяльність цілком заснована та витраті цієї дорогоцінної енергії. Під час емоційних переживань вона фонтаном б'є з людини, тому після емоційного сплеску ми почуваємо себе спустошеними.Середня тривалість життя сучасної людини перейшла рубіж сімдесятиріччя, що особливо помітно в індустріально розвинених країнах. За даними ООН до демографічно старихо сьогодні можна віднести 31 державу, де люди у віці 65 років і більше складають більше 7 % населення. За прогнозами ООН загальна чисельність населення до 2050 року досягне 6,6 млрд. людей, з них чисель-ність людей похилого віку, старше 60 років, складе 2,5 млрд. людина, тобто близько 40 %. Ці прогнози роблять геронтологію актуальною і ставлять людство перед необхідністю рішення складних медико-психологічних завдань, пов'язаних із продовженням активного довголіття.

Однією з умов активного довголіття є раціональне харчування. Це фізіологічно повноцінне харчування здорових людей з урахуванням статі, віку, функціональних особливостей травної системи, генетичної детермінації, екологічного оточення, характеру праці і інших факторів, що забезпечує високу фізичну і розумову працездатність, нормальний вплив захисних, регуляторних і адаптаційно-компенсаторних процесів, динамічну стабільність ендо екології, попередження передчасного старіння, профілактику захворювань.

На думку багатьох учених дієтологів і геронтологів саме збалансоване харчування - найбільш ефективний засіб, що сприяє продовженню життя людини на 25-40 %.Для організації такого харчування необхідно враховувати вікову класифікацію, розроблену конгресом геронтологів і геріатрів, відповідно до якої населення старше 60 років підрозділяють на 3 групи:

- 1група - люди літнього віку (від 61 року до 74 років);

- 2 група - люди старечого віку (від 75 до 90 років);

- 3 група - довгожителі (люди старше 90 років).

Старіння має багато загального зі зношуванням і залежить від особливостей організму, природних даних, режиму праці, відпочинку і харчування.

Передчасне старіння організму можуть викликати токсичні речовини, що викликають забруднення навколишнього середовища і попадають у харчові продукти воду, повітря, а потім і в організм. Відбувається ушкодження генетичного апарата клітини (ДНК) під дією хімічних і фізичних факторів. До хімічних факторів, що ушкоджують спадковий апарат, видносяться нітрати, пестициди, гербіциди, вихлопні гази, важкі метали, радіонукліди, тютюновий дим і ін. У самому організмі також виробляється велика кількість токсичних сполук, здатних впливати на ДНК, - вільні радикали, продукти азотистого обміну, продукти інтоксикації з кишечника і ряд інших. До фізичних факторів можна віднести електромагнітні поля, радіоактивне опромінення, рентгенівські промені, високі температури та ін. Ушкодження, отримані ДНК під дією хімічних і фізичних факторів, на 98 % усуваються самою клітиною й відновлюються під дією спеціальних ферментів.

Всі теорії старіння можна розділити на дві великі групи - еволюційні і засновані на випадкових ушкодженнях клітини. Еволюційні теорії старіння засновані на тому, що старіння є еволюційно запрограмованим процесом, в основі теорій випадкових ушкоджень клітини лежить судження, що старіння є результатом природного процесу нагромадження ушкоджень протягом життя, з якими організм намагається боротися. Розходження старіння в різних організмах є результатом різної ефективності цієї боротьби. Установлено кілька найважливіших механізмів ушкодження макромолекул, які звичайно діють паралельно одна іншій або залежать одна від іншої. При певних обставинах кожной із цих механізмів може відігравати домінуючу роль.Існує велика кількість теорій і гіпотез, пояснюючих механізм старіння організму.

Генетична теорія старіння. Відповідно до цієї теорії старіння людини закладене на генетичному рівні. Вперше гіпотеза про те, що в геномі може бути закладений механізм запрограмованої смерті на клітинному рівні, була доведена в 1972 р. Цей феномен був названий апоптозом. В 2002 р. С. Бреннеру, Г. Хорвицу і Дж. Салстону була присуджена Нобелівська премія з фізіології й медицини за роботу по ідентифікації генів програми апоптоза в хробака - нематоди. Вчені з'ясували, що ці гени кодують білки, які запускають каскад реакцій, у результаті чого клітина розпадається на дрібні шматочки. Ці шматочки використовуються як будівельний матеріал іншими клітинами. Апоптоз запускається для того, щоб забрати зайві або хворі клітини, у тому числі і ракові.

Молекулярна теорія старіння. У хромосом є особливі кінцеві ділянки – тіломери, які після кожного подвоєння хромосом стають небагато коротшими і у якийсь момент коротшають настільки, що клітина вже не може ділитися. Втрата здатності клітин до поділу пов'язана із втратою тіломер на кінцях хромосом. Тоді клітина поступово втрачає свою життєздатність.Навіть в ідеальних умовах культивування фібробласти ембріона людини здатні ділитися тільки обмежену кількість разів (50±10), після чого їхня здатність ділитися вичерпується і у такому стані вони здатні перебувати тривалий час. Дана властивість, названа клітинним старінням (ліміт «Хейфліка»), успадковується генетично і не залежить від умов культивування клітини. Встановлено, що у соматичних клітинах при кожній реплікації, через особливості роботи ферментів реплікації (ДНК-полімерази), недореплікрують кінці хромосом - тіломери. Клітини хворих синдромом передчасного старіння мають укорочені тіломери. У результаті постійного укорочування хромосом, при кожному мітозі недореплікація захоплює області генома, істотні для виживання клітин, що і приводить до їхньої загибелі і старіння організму. Недавно було виявлено, що окисний стрес (надмірне виділення активних форм кисню) також може мати вплив на втрату тіломер, значно прискорюючи цей процес у певних тканинах.В 1985 р. був відкритий фермент тіломераза, що присутній тільки в зародкових і стовбурних клітин. При введенні тіломерази в клітини фібробластів людини, які в нормі діляться 75-80 разів, дані клітини здатні ділитися 280 разів без яких-небудь ознак старіння і патології.

Старіння – як результат утворення «поперечних зшивок». У 1952 р. при проведенні геронтологічних досліджень у Медісоні звернули увагу на подібність процесів старіння желатину і подібних йому білків в організмі - хрящів і зв'язок. Обидва процеси пов'язані з реакціями в білках, що приводять до втрати еластичності. Скованість, що з'являється з віком у м'язах і суглобах людей похилого віку, нагадує процес дублення, при якому білки в шкірі або желатині тверднуть під впливом певних хімікатів. Відомо, що при дубленні між молекулами білків утворюються своєрідні хімічні «містки», які називаються «поперечними зшивками». Можливо, що старіння людини можна пояснити виникненням таких же «містків» між молекулами білків, які репараційні ферменти клітини вже не в змозі розірвати. При подальшій роботі над теорією зшивок був установлений ще один тип зшивок - у молекулах ДНК. Поперечні зшивки між двома ланцюжками не можуть бути зруйновані нормальними репараційними системами клітини. Цей непереборний «місток» заважає синтезу РНК на ДНК, що у свою чергу, порушує процес утворення життєво необхідних білків, які повинна робити РНК. Крім того, зшивки перешкоджають участі ДНК у процесі розподілу клітини й у такий спосіб перешкоджають поновленню клітин.Утворення зшивок у білках і ДНК може бути викликане багатьма хімічними речовинами, які звичайно перебувають у клітинах у вигляді продуктів процесу обміну, або забруднювачами повітря від вихлопних газів або компонентів тютюнового диму. Розмаїтість і кількість речовин, що викликають «зшивки» у нашому організмі, так велика, що це не тільки викликає старіння, але і прискорює його. Вірність цієї теорії була доведена фінськими ученими з університету в м. Турку, котрі виявили прогресуюче з віком нагромадження «зшивок» у шкірі піддослідних пацюків. Пізніше інші дослідники виявили подібні вікові нагромадження зшивок в артеріях, хрящовій тканині і м'язах не тільки в пацюків, але і у людей.

Старіння – як результат порушення регуляторної функції мозку. Людський організм добре функціонує тільки в тому випадку, якщо всі його частини взаємодіють чітко і у певній послідовності. На цю необхідність злагодженого фізіологічного функціонування різних систем організму вперше звернув увагу французький фізіолог Клод Бернар. Дослідження Бернара допомогли зрозуміти, як протікає процес травлення, яким чином вуглеводи запасаються в печінці, щоб використатися потім якщо буде потреба, як працюють мозок, серце і плацента. Бернар звернув увагу на те, що клітини тіла обмиваються позаклітинною рідиною, схожою на кров. Вона доставляє живильні речовини й кисень із крові в клітини, а також несе продукти окиснювання й переробки із клітин у кров, у тому числі двоокис вуглецю. Ця рідина має велике значення для нормального функціонування клітин і її назвали milieu interieur - внутрішнім середовищем організму. Всі життєві механізми тіла служать одній-єдиній мети - збереженню внутрішнього середовища організму. Здатність організму регулювати функції і взаємодію всіх його частин У. Кеннон, професор фізіології Гарвардського університету, назвав гомеостазом (від грецьких слів homoios - «подібний» і stasis - «нерухомість»).

Відповідно до висловлень радянського вченого В. М. Дільмана, основною умовою підтримки гомеостазу є скоординована діяльність двох головних регулюючих систем – ендокринної і нервової. Ендокринні залози, такі як щитоподібна, яєчники, надниркові, підшлункова, тімус (вилочкова заліза), гіпофіз і ряд інших, виділяють у кров гормони, які регулюють обмін речовин, як на клітинному рівні, так і в організмі в цілому. Ендокринні залози постійно контролюють стан внутрішнього середовища організму, відзначаючи будь-які відхилення від норми. При виявленні таких відхилень, вони виділяють у кров гормони, які нормалізують стан організму. Наприклад, підшлункова залоза виділяє інсулін у кров після їжі, коли цукор з перетравлюваної їжі надходить у кровоток і його вміст у крові перевищує норму. Інсулін дозволяє клітинам тіла використати цукор для виробництва енергії, а надлишок - запасати у вигляді жиру. Гіпоталамус, як і гіпофіз, міститься в головному мозку і управляє багатьма нашими життєво важливими функціями, серед яких сон, спрага, голод, статевий потяг, водно-сольовий баланс, температура тіла, кров'яний тиск і виділення гормонів. Гіпоталамус є справжнім центром регулювання гомеостазу тіла. Гіпофіз вважають головною залозою організму, тому що він виділяє безліч гормонів, які у свою чергу управляють виділенням гормонів іншими залозами внутрішньої секреції. Порушення контролю гіпоталамуса над гіпофізом приводить до втрати контролю над діяльністю ендокринних залоз усього організму.

Деякі геронтологи думають, що багато змін, що з'являються в організмі в міру старіння, обумовлені поступовою втратою здатності організму зберігати гомеостаз за допомогою гормонального контролю і мозкової регуляції. Багато симптомів старіння можна пояснити втратою контролю над утворенням залозами гормонів, у результаті чого їх виробляється або занадто багато, або занадто мало, що приводить до розбалансування життєво важливих процесів. З огляду на те ендокринні залози управляються гіпоталамусом, то, на думку доктора К. Фрінча, порушення ендокринного гомеостазу відбувається не в ендокринних залозах, а в гіпоталамусі.

Аутоімунна теорія старіння. Імунна система тісно пов'язана з адаптацією - пристосуванням організму до стресу, який викликоється змінами навколишнього середовища. Здорова імунна система захищає організм від вторгнення вірусів, бактерій, грибків і багатьох інших сторонніх субстанцій. При старінні імунна система втрачає свою ефективність у виконанні ряду специфічних завдань. Із цим зв'язане підвищення сприйнятливості організму людини до цілого ряду захворювань, особливо до так званих аутоімунних, в основі яких лежить втрата здатності організму відрізняти «свої» білки від «чужих». У людей похилого віку відсоток різних антитіл, що виробляються проти власних білків, значно підвищується. У період від 40 до 80 років їхня кількість може збільшитися в 6 - 8 разів. Все це веде до саморуйнування і старіння організму. Імунна система захищає організм від різних хвороб, у тому числі від раку. Відомо, що головними компонентами імунної системи є білі клітини крові двох типів - У і Т. Клітини спеціалізовані для боротьби з бактеріями, вірусами і раковими клітинами. Вони виділяють білки, які називаються антитілами, котрі прикріплюються до хвороботворних організмів і сприяють їхньому руйнуванню. Т-клітини в першу чергу атакують і руйнують чужорідні тіла, наприклад ракові клітини і трансплантати.

З віком погіршується функціонування клітин обох типів. У - і Т-клітини втрачають здатність активно атакувати ракові клітини і захворюваність раком у старості зростає. Інша причина полягає в тому, що в міру старіння організму і Т-клітини починають поводитися аномально, нападаючи не тільки на ракові, але і на нормальні, здорові клітини. Таке руйнування тіла його власною захисною системою одержало назву ауто імунітету. Деякі лікарі - геронтологи як приклад наводять цілий ряд аутоімунних хвороб, розвиток яких супроводжуються симптомами старіння організму: ревматизм, що ушкоджує серцеві клапани; гломірулонефрит, що руйнує нирки; ревматичний поліартрит, що приводить до поступового руйнування суглобів і т.д.

Аутоімунне старіння може бути уповільнене або повернене назад тімозином - гормоном, якій виділяється вилочковою залозою (тімусом). Тімозин виявляється в тімусі багатьох тварин, у тому числі – у людини. З віком вміст тімозину в людському організмі зменшується. Це дозволяє стверджувати, що саме недостатність тімозину провокує часті випадки захворювання раком серед людей похилого віку, збільшення числа аутоімунних захворювань і навіть дегенеративних змін у похилому віці, які є причиною старіння.

На думку А. Бойко, одним з головних факторів, що запускають програму старіння і смерті, є неможливість регенерації мозку, тому що нові нейрони не утворюються. У результаті необоротних патологічних змін у нейронах мозку відбувається неухильне зниження рівня гомеостазу, що завдає шкоди системам життєдіяльності організму ссавців, і закінчується смертю.

Термодинамічна теорія старіння. Згідно цій теорії людський організм - це відкрита термодинамічна система, що розсіює своє тепло і одночасно споживаюча ззовні вільну енергію високого потенціалу - світлову або хімічну. Існування і підтримка складних структур живих організмів можлива завдяки постійному потоку енергії, а також безперервному відтворенню не застаріваючої генетичної інформації й структур у процесі клітинного розподілу. Відповідно до цієї теорії в онтогенезі еволюційні процеси на будь-якому ієрархічному рівні протікають у напрямку найбільшої термодинамічної затребуваності, що відповідає принципу найменшого примусу. Ця тенденція є причиною зміни надмолекулярного і хімічного складу, а також морфологічної структури тканин при старінні.Коливання параметрів середовища перебування омолоджують або старять біотканини організму, міняючи морфологічну структуру в межах адаптивних можливостей організму, і є проявом термодинамічної сили навколишнього середовища в онтогенезі організму. Особливу роль при цьому грають величина рН, іонна сила, температура оточуючого середовища, комплекси ДНК із гістонами, негістоними білками і іншими компонентами.Всі процеси, що відбуваються в організмі людини, пов'язані з енергією, кількість якої з віком міняється. З'явилися такі поняття як «молода» енергія тварин і рослин і геронтологічна цінність продуктів харчування. Чим «молодший» продукт із погляду історичного і власного розвитку, тим він цінніший. Відповідно до цієї теорії треба їсти молоду рибу, м'ясо, рослини і активно рухатися.

Вільнорадикальна або антиоксидантна теорія. Вільнорадикальна теорія старіння, що виникла біля сорока років тому і походить з радіаційної біології, в останнє десятиліття швидко стає головним напрямком досліджень, здатним розкрити первинні біохімічні механізми, що лежать в основі старіння. Вона відноситься до фундаментальних теорій старіння які найбільше розвиваються.Згідно теорії, вільні радикали, які накопичуються в організмі,руйнують клітини. Їм протистоять антиоксиданти людського організму, активність яких у клітинах з віком падає.Німецький фізик Р. Клаузіс увів у науковий оборот поняття ентропії, як міри природної схильності теплової енергії до розсіювання. Мимовільне збільшення ентропії було визнано фундаментальним законом природознавства - другим законом термодинаміки. Для створення і існування будь-якої структури необхідний приплив енергії ззовні. Із цього погляду старіння, або процес безперервного руйнування, властивий всім об'єктам як живої, так і неживої природи. Будучи відкритими термодинамічними системами, живі організми поглинають вільну енергію високого потенціалу (світлову або хімічну) і в той же час активно розсіюють енергію, поставляючи ентропію у світовий простір. Це дозволяє підтримувати термодинамічну рівновагу структур з навколишнім середовищем і їхньою відносною стабільністю (гомеостаз). Вікові зміни в соматичних клітинах багатоклітинних організмів обумовлені зниженням потенціалу і вільно радикальними реакціями, основним джерелом яких є відновлення кисню, здійснюване мітохондріями, мікросомами і оксидантнимі системами фагоцитів і інших спеціалізованих клітин. Інтенсивність потоку активних форм кисню пов’язана з інтенсивністю основного обміну. Накопічення руйнувань у клітинах і швидкість старіння залежить від співвідношення процесів утворення активних форм кисню і знешкодження ферментативною системою антиоксидантного захисту організму. Причиною неминучого виникнення, витоку і розсіювання активних форм кисню при перетвореннях енергії в мітохондріях є другий закон термодинаміки, що виключає 100 % ефективність такого роду процесів. Мішенями оксидантів можуть бути всі класи біологічних сполук. Найкраще вивчена їх ушкоджуюча, відносно ліпідів. Окисне ушкодження нуклеїнових кислот приводить розривів молекул, перехресних зв'язків з іншими молекулами. За допомогою електрохімічних методів визначені похідні окисного ушкодження ДНК. Успішні результати досліджень привели до природного об'єднання вілнорадикальної теорії з теорією, що зв'язує причину старіння з нагромадженням соматичних мутацій.

Вплив оксидантів на білки до окиснювання сульфгідрильних груп, утворення окиснених похідних амінокислот, перехресних зв'язків між білками, фрагментації їх на пептиди, реакції з альдегідами. У білках,які довгостроково зберігаються (наприклад, колаген), оксиданти в присутності цукрів формують похідне - пентазидин, продукт перехресних зв'язків між аргініном, лізином і цукрами. Цей біомаркер старіння виявлений у самих різних організмів, у тому числі і у людини. Зв’язуючись із біомаркером старіння, рецептор активує генерацію оксидантів і запускає процеси, що ведуть до руйнування. Здатний він зв'язуватися і з амїлоїдним пептидом, що грає ключову роль у патогенезі хвороби Альцгеймера або старечого слабоумства. Мітохондрії пацієнтів із хворобою Альцгеймера характеризуються більш високим рівнем генерації оксидантів. Вільнорадикальні реакції прямо або побічно можуть лежати в основі і інших нейродегенеративних захворювань, таких як хвороба Паркінсона.У рамках вільнорадикальної теорії можуть знайти пояснення і багато інших відомих геронтологами фактів, зв'язаних зі старінням організму. Припущення, що виявлений близько 60 років тому феномен подовження життя тварин при обмеженні калорійності харчування і зниження інтенсивності обміну був підтверджений порівняльним аналізом стану мозку, серця і нирок пацюків, що перебувають на нормальному харчуванні і низькокалорійній дієті, тобто довге життя пов'язане зі зменшенням споживання кисню, зниженням окисного процесу організму і активацією антиокисного захисту. Це підтверджується тим, що основні центри довгого життя людини розташовані в гірських областях, де вміст кисню менший, ніж на рівнині. Вивчення внутрішньоклітинного рівня дозволило встановити, що самоліквідації піддаються мітохондрії,коли в них утворюється занадто багато токсичних для організму активних форм кисню - оксидантів. Незважаючи на те, що в організмі є свій антиоксидантний захист, у якийсь момент активного кисню стає більше, а антиоксидантів - менше, що унеможливлює проникнення в мітохондрію живильних речовин, і мітохондрія, щоб урятувати геном клітини від атаки активних форм кисню, приймає рішення щодо самогубства. При занадто великій концентрації загиблих мітохондрій з них усередину клітини попадає багато різних білків, частина з яких викликає загибель цілої клітини. Якщо в організмі гине клітин більше, ніж народжується, це і означає старіння. М'язи не тому слабшають, що в них постаріли клітини, а тому що їх стає усе менше. Тому було висловине припущення, що механізм самогубства клітин, викликаний активним киснем, можна зупинити, для цього потрібний антиоксидант коензим Q,здатний передавати вільному радикалові кисню зайвий електрон і відновлювати його до нешкідливого кисню. Рішення проблеми за рахунок введення великої кількості антиоксидантів, наприклад, вітаміну Е, неможливе, тому що організм прагне до балансу і активізується фермент, що забирає зайве.

Сучасні напрямки боротьби із хворобами цивілізації. У зв'язку з різким збільшенням кількості так званих хвороб цивілізації - атеросклерозу, що веде до розвитку патології серцево-судинной системи і головного мозку, діабету, ожиріння, онкологічних захворювань і безлічі інших патологічних станів, що впливають на якість і тривалість життя людей, питання старіння і продовження життя здобуло особливу актуальність. В останні роки у високорозвинених країнах займаються розробкою державних програм і рекомендацій до своєчасної діагностики, лікування і профілактики даних захворювань, продовження повноцінного життя людини. Це з'явилося причиною появи нової науки - медицини антистаріння. В 2005 р. в Україні створена Міжнародна асоціація медицини антистаріння України (МАМАСУ). Основою розвитку науки антистаріння стала геронтологія. Наука медицини антистаріння включає наступні складові:

- новітні медичні інноваційні технології, що дозволяють удосконалювати діагностику і лікування захворювань;

- культура здоров'я нації, формування здорового способу життя;

- державна політика в області охорони здоров'я.

Україна займає передостаннє місце в Європі по тривалості життя. За останні роки населення України скоротилося на 1,5 млн. чоловік. Щорічно населення України скорочується на 0,4 %. Прискорення старіння населення України зв'язують із чорнобильською катастрофою. Всі ми живемо в умовах постійного впливу малих доз іонізуючого випромінювання. У процесі біохімічних реакцій у клітинах людського організму утворюються вільні радикали, які в процесі метаболізму інактивуются антиоксидантною системою. При порушенні нормального протікання біохімічних реакцій під впливом зовнішніх і внутрішніх факторів відбувається збільшення вмісту вільних радикалів, що в умовах зниження активності компонентів захисної системи приводить до розвитку оксидативного стресу, що запускає процес старіння організму.

Під оксидативним стресом розуміють стан клітин і тканин організму, у яких підвищений вміст вільних радикалів, що як негативно, так і позитивно впливають на метаболізм. З одного боку, вони запускають каскад реакцій перекисного окиснювання ліпідів, білків, молекул ДНК, викликають їхнє ушкодження, що приводить до руйнування клітинних мембран і загибелі клітин, а в підсумку і усього організму. З іншого боку, вільні радикали, а також продукти їхньої взаємодії з біомолекулами, викликають активацію системи антиоксидантного захисту клітин і в такий спосіб виконують сигнальну функцію, що свідчить про необхідність зміни метаболізму клітин для запобігання їхньої загибелі.

Термодинамічна теорія старіння дозволяє сформулювати принципи