Основные системы питания, теории рационального питания. Значение белков, жиров, углеводов.

Всякий живой организм постоянно заботит проблема питания, связанная с инстинктом самосохранения. Не исключение в этом правиле и человек, который в процессе своего исторического развития хоть изредка, но задавался вопросом о наиболее вкусной, а главное здоровой пище. Так на протяжении веков возникали теории питания.

Согласно античной теории (Аристотель, Гален), питание организма происходит за счёт крови, которая непрерывно образуется из пищевых веществ в результате какого-то процесса, идущего по типу брожения. В печени кровь очищается, а потом идёт на нужды организма. Сейчас эта теория представляет собой только исторический интерес.

 

Классическая теория сбалансированного питания.  

Эта теория была создана в конце прошлого века, но не потеряла своего значения до настоящего времени. Её суть сводится к учению об идеальной пище и оптимальном сбалансированном питании. Она полагает, что в организм должны поступать вещества такого молекулярного состава, который компенсирует расход и потери в результате физиологической активности организма. Основные постулаты этой теории следующие:

1) калорийность суточного пищевого рациона должна соответствовать энергозатратам;

2) поступление питательных веществ обеспечивается в результате расщепления пищи и всасывания этих веществ, т.е. нутриентов (nutrio, лат. – питать), которые нужны для метаболизма, пластических и энергетических потребностей организма; 

3) утилизация нутриентов осуществляется самим организмом; 

4) пища состоит из нескольких компонентов, различных по физиологическому значению – из нутриентов, балластных веществ (от которых она может быть очищена) и вредных, токсичных соединений, которые физиологичны в определенных пределах; 

5) метаболизм организма определяется уровнем аминокислот, моносахаридов, жирных кислот, витаминов и некоторых солей.

Следовательно, можно создать так называемые элементарные (или мономерные) диеты; 

6) многие нутриенты освобождаются в результате ферментативного гидролиза, который происходит за счёт полостного (и в настоящее время доказано, пристеночного) пищеварения. 

Теория сбалансированного питания позволила дать научно обоснованные нормы потребления питательных веществ, а также преодолеть многие нутритивные дефекты и болезни, связанные с недостатком витаминов, незаменимых аминокислот, жирных кислот, микроэлементов. На её основе созданы различные пищевые рационы для всех групп населения с учётом физической нагрузки, климатических и других условий жизни. На этой теории базируются все промышленные, агротехнические и медицинские мероприятия, которые сводятся к тому, что улучшение свойств пищевых продуктов может быть достигнуто за счёт извлечения нутриентов на фоне уменьшения балластных веществ. 

Однако, по мнению А.М.Уголева, теория сбалансированного питания имеет несколько серьёзных недостатков.

1. На основе теории сбалансированного питания была создана «улучшенная пища» – обогащение пищевых продуктов веществами, непосредственно участвующими в обмене, с одновременным удалением из продуктов балластных веществ. Поэтому появились рафинированные продукты: хлеб, крупы, масло, сахар, соль. Но такое очищение привело к возрастанию в структуре заболеваемости удельного веса болезней цивилизации, особенно, при избыточном потреблении таких продуктов. К ним относятся такие заболевания, как инфаркт миокарда, артериальная гипертензия, атеросклероз, заболевания желудочно-кишечного тракта (язвы, гастрит), гиперлипидемии, мозговые инсульты. 

2. Идея прямого (парентерального) питания, которую сформулировал ещё в 1908 г. французский химик П.Бертло, оказалась пригодной лишь в исключительных случаях, в основном при лечении тяжело больных, а в реальной повседневной жизни её использование опасно, так как при таком питании развивается дисбактериоз – нарушение нормальной флоры в кишечнике.

Главный недостаток классической теории питания – это игнорирование роли балластных веществ и других факторов, не относящихся к нутриентам. 

 

Теория адекватного питания (по А. М. Уголеву).

Эта теория возникла как результат кризиса классической теории питания. Немалую роль в её возникновении сыграло открытие лизосомального и мембранного типов пищеварения, APUD-системы, установление фактов отрицательного влияния элементарных диет на организм человека, а также данных о функциональных особенностях безмикробных животных. 

Теория адекватного питания постулирует: 

1) питание поддерживает молекулярный состав тканей и возмещает энергетические и пластические расходы организма на основной обмен, внешнюю работу и рост; 

2) необходимыми компонентами пищи являются не только нутриенты, но и балластные вещества; 

3) нормальное питание обусловлено не одним потоком нутриентов из желудочно-кишечного тракта, а несколькими потоками нутритивных и регуляторных веществ, имеющих жизненно важное значение; 

4) в метаболическом и, особенно, в трофическом отношениях ассимилирующий организм рассматривается как «надорганизм»;        

5) эндоэкология организма-хозяина, которая образуется микрофлорой его кишечника, также участвует в процессах пищеварения; 

6) баланс пищевых веществ достигается в результате освобождения нутриентов из структур пищи при ферментативном расщеплении её молекул за счёт полостного и мембранного пищеварения, а также вследствие синтеза новых веществ. 

Рассмотрим некоторые из этих положений более подробно. 

Потоки веществ. Согласно классической теории сбалансированного питания в пище есть два потока – нутриентный и балластный. По А.М.Уголеву существуют следующие потоки веществ:

1) нутриентный поток;

2) поток эндогенных гормонов, медиаторов и других физиологически активных веществ, контролирующих не только желудочно-кишечный тракт, но и организм в целом;

3) потоки бактериальных метаболитов:

- поток нутриентов, модифицированных микроорганизмами, например, поток аминов (декарбоксилированных аминокислот);

- поток вторичных нутриентов – полезных веществ, которые высвобождаются из питательных веществ с участием микроорганизмов,

например, аминокислоты, углеводы, жиры, витамины;

- поток балластных веществ, модифицированных микрофлорой;

- поток продуктов жизнедеятельности микроорганизмов; 4) поток веществ, поступающий с загрязнённой пищей. 

В этих потоках находятся и полезные и токсические вещества, которые могут быть физиологичны в определённых пределах.

Особая роль придаётся пищевым волокнам (балластным веществам). Это полисахариды типа целлюлозы, гемицеллюлозы, пектина, лигнина. В больших количествах балластные вещества содержатся в овощах, фруктах, злаках. Они усиливают моторную функцию кишечника, служат продуктами питания для микроорганизмов. Многие болезни, о которых говорилось выше, возможно, связаны с отсутствием в пищевом рационе балластных веществ. Установлено, что рак толстой кишки, желчнокаменная болезнь, нарушение обмена желчных кислот, холестерина, стероидных гормонов чаще развиваются на фоне отсутствия клетчатки в пищевом рационе. Введение в рацион балластных веществ приводит в ряде случаев к излечению заболеваний желудочно-кишечного тракта. Балластные вещества повышают толерантность к глюкозе, модифицируют её всасывание, снижают уровень холестерина в крови; также обладают антитоксическими свойствами. 

Эндоэкология. Согласно теории сбалансированного питания заселение микроорганизмами желудочно-кишечного тракта – это нежелательный и вредный эффект. Но оказалось, что микроорганизмы нужны и полезны. Подавление микроорганизмов, например, при назначении антибиотиков, при стрессах часто приводит к сдвигу метаболического баланса организма, дисбактериозу и вторичным заболеваниям. Исходя из полезности кишечной микрофлоры, встаёт вопрос о поведении человека в условиях отсутствия продуктов питания: что делать – голодать или использовать «несъедобную» пищу, например, траву. По мнению А.М.Уголева, лучше в этой ситуации есть траву для поддержания жизнедеятельности микроорганизмов, так как в условиях голода их существование не менее важно, чем поступление пищи извне. 

Известно, что безмикробные животные в метаболическом, иммунологическом и в других отношениях резко отличаются от обычных животных, т.е. являются неполноценными. Дисбактериоз легко развивается и при введении элементных диет – в этом случае микроорганизмы начинают использовать мономеры и поэтому развиваются непропорционально, особенно их патогенные формы. При парентеральном питании также возникает дисбактериоз, так как нарушается нормальное поступление питательных веществ в желудочно-кишечный тракт. 

Системы защиты организма от проникновения различных вредных веществ. Поступление пищи в желудочно-кишечный тракт – это не только способ восполнения энергетических и пластических материалов, но и аллергическая и токсическая агрессия. Однако, благодаря эффективной защите, эта агрессия нейтрализуется. Выделяют ряд механизмов защиты:

1) механический фильтр для крупных молекул-антигенов – он осуществляется за счёт гликокаликса энтероцитов; 

2) гидролиз антигенов ферментами желудочно-кишечного тракта;

3) иммунная система желудочно-кишечного тракта, представленная пейеровыми бляшками тонкой кишки (у взрослого человека их число достигает 200-300) и лимфоидной тканью аппендикса. В желудочнокишечном тракте имеются В-лимфоциты и Т-лимфоциты. В среднем на 100 эпителиальных клеток кишечника приходится от 6 до 40 лимфоцитов.

Итак, с точки зрения классической теории сбалансированного питания, идеальное питание – это приём комплекса полезных веществ. Но в реальности – это плохая диета. С точки зрения теории адекватного питания, идеальная пища – это пища, полезная данному человеку в данных условиях, и определить её состав – сложная, но возможная задача. Под рациональным питанием необходимо понимать компромисс между эффективным питанием и реальностью.  

Белки.

Биологическая ценность белков определяется наличием в них незаменимых аминокислот, их соотношением с заменимыми, а также перевариваемостью ферментами желудочно-кишечного тракта, наличием в белках фракций антипротеаз (антиферментов), антивитаминов, аллергизирующих факторов. В связи с этим различают биологически ценные (полноценные) и менее ценные (неполноценные) белки. 

Полноценные белки содержат все незаменимые аминокислоты. В неполноценных белках имеет место дефицит одной или более незаменимых аминокислот. Потребности в аминокислотах возрастают при беременности, при инфекционных заболеваниях, авитаминозах, при тяжелой физической нагрузке. Источниками полноценных белков являются рыба, мясо, яйца, творог, молоко, молочные продукты, печень.

Биологическая ценность белков растительного происхождения значительно ниже. Эти белки поступают, главным образом, с хлебом (7%), крупами (6-10%). Много белка в бобовых – бобах, сое, горохе, фасоли. По аминокислотному составу белки сои, картофеля, риса и ржи приближаются к животному белку. 

Белки животного происхождения лучше перевариваются и усваиваются, чем белки растительного происхождения, соответственно усвояемость составляет 97% и 84%. Для более полного использования белков организмом необходимо устранять антиферментную, антивитаминную активность, а также аллергизирующее действие белков. Это достигается тепловой обработкой белков.

Следует иметь в виду, что, если в составе белков много нуклеопротеидов (это, в основном, субпродукты), то образуются в больших количествах нуклеиновые кислоты, а они дают мочевую кислоту, что может привести к подагре у лиц, генетически к ней предрасположенных. В суточном рационе животные белки должны составлять около 30%, а белки растительного происхождения – около 70%.

Жиры.

Жиры выполняют, главным образом, пластическую и энергетическую роль – до 33% энергии обычно добывается за счёт их окисления. В организме жир находится в 2-х видах: структурном (протоплазматическом) и резервном (жир депо). Избыточное питание, гиподинамия, снижение функции половых желез и щитовидной железы – все эти факторы вызывают увеличение резервного жира (избыточного веса тела).

Пищевой жир бывает животного и растительног о происхождения. Животный жир, в основном, представлен триглицеридами, в состав которых входят насыщенные (предельные, тугоплавкие) жирные кислоты, например, стеариновая, пальмитиновая. Жиры растительного происхождения содержат, в основном, ненасыщенные (непредельные, легкоплавкие) жирные кислоты, типа олеиновой, линолевой, линоленовой, арахидоновой и т.п. Некоторые из них (линолевая, линоленовая и арахидоновая) в организме человека не синтезируется и являются незаменимыми.

Жиры растительного происхождения богаты также фосфатидами – лецитином, кефалином, сфингомиелином. Они играют важную роль в деятельности организма, особенно ЦНС. При их недостаточном поступлении с пищей в печени откладывается нейтральный жир, что нарушает функцию печени. Лецитин важен как регулятор обмена холестерина. В целом, фосфатиды относят к разряду липотропных факторов. При очистке масла (рафинирование масла) эти факторы удаляются и поэтому очищенное масло теряет во многом свои биологические эффекты. Жирные кислоты семейства Омега-3 (лосось, сельдь) оказывают благоприятное влияние на сердечнососудистую систему.

К жироподобным веществам относят и стерины – зоостерины и фитостерины (соответственно, животного и растительного происхождения). Фитостерины, в частности, бета-ситостерол, препятствуют всасыванию холестерина в желудочно-кишечном тракте. К фитостеринам относятся эргостерол (витамин Д₂). Среди зоостеринов важное место занимает холестерин – источник желчных кислот, стероидных гормонов и фактор атеросклероза.

Биологическая ценность пищевых липидов определяется наличием в них незаменимых жирных кислот, способностью перевариваться и всасываться в желудочно-кишечном тракте. Все природные жиры хорошо перевариваются. Усвоение жидкого жира намного лучше, чем твёрдого. При смешанном питании сливочное масло усваивается на 93-98%, свиной жир – на 96-98%, говяжий жир – на 80-94%, подсолнечное масло – на 86-90%, маргарин (растительный жир, преобразованный в твёрдый за счёт промышленной гидрогенизации) – на 94-98%.

Углеводы.

Основная масса углеводов, поступающих в организм, используется для энергетических потребностей организма. Более 55% энергии организма обеспечивается углеводами. Основной источник углеводов – это растения, которые содержат до 80-90% углеводов. В основном, это крахмал, а также клетчатка. Гликоген в пищу, как правило, не попадает, так как при созревании мяса убойных животных он разрушается.

По значению в питании углеводы разделяют на хорошо усвояемые (все низкомолекулярные сахара, а также полисахариды – крахмал, декстрины) и плохо усвояемые (гемицеллюлоза, клетчатка).

Питательная ценность глюкозы и крахмала одинаково высока, однако, глюкоза переваривается и усваивается быстро, а крахмал – медленно, равномерно и более полно. Потребность организма в углеводах колеблется от 300 до 650 г/сутки. В зависимости от интенсивности труда и возрастной группы у мужчин она составляет 350-650 г/сутки, у женщин – 300-450 г/сутки. В сутки необходимо поступление в среднем 400-500 г углеводов, в том числе за счёт крахмала – 350-400 г, моносахаридов и дисахаридов – 50100 г, балластных веществ – до 25 г. Избыток углеводов переходит в резервный жир, содержащий, в основном, насыщенные жирные кислоты. Снижение количества углеводов в сутки менее 100 г приводит к нарушению обмена веществ. 

Одна из серьёзных проблем современного человека – это избыточное употребление сахара, в том числе рафинированного (белого) сахара. Согласно некоторым наблюдениям, использование в пищу жёлтого сахара, который имеет небольшой горьковатый привкус и, подобно женьшеню или элеутерококку, повышает резистентность организма к различным неблагоприятным факторам внешней среды, в том числе к стрессовым воздействиям. Под влиянием жёлтого сахара возрастает выносливость и работоспособность человека. Таким образом, комплекс биологически активных веществ, входящий в неочищенный сахар, является своеобразным адаптогеном, или стаминатором (stamina, англ. – запас прочности, выносливость). 

Белый сахар удовлетворяет примерно 1/3 потребностей в углеводах. Избыточное, длительное употребление белого сахара может привести к сахарному диабету алиментарного происхождения.