Лекция 12. Возрастные особенности системы пищеварения

Для нормальной жизнедеятельности организма, его роста, развития необходимо регулярное поступление пищи, состоящей из сложных органических веществ (белков, жиров, углеводов), минеральных солей, воды и витаминов. Эти вещества необходимы как источник энергии в организме, как строительный материал. Только вода, минеральные соли и витамины усваиваются организмом в том виде, в каком они употребляются. Все другие питательные вещества в пищеварительном тракте расщепляются.

Пищеварение – сложный физиологический процессе в ходе которого продукты, поступающие в пищеварительный тракт, подвергаются физическим и химическим превращениям, а содержащие питательные вещества всасываются в кровь и лимфу.

Физические изменения заключаются в механической обработке, размельчении, набухании и растворении, химические изменения состоят из ряда последовательных реакций питательных веществ с ферментами, в результате чего происходит расщепление белков, жиров и углеводов пищеварительные ферменты можно объединить в 3 основные группы: 1. Протеиды – расщепляющие белки; 2. Липазы – расщепляющие жиры; 3. Карбогидразы – расщепляющие углеводы.

Для действия ферментов требуются строго определенные условия окружающей среды (температура, кислотность (рН) ферменты вырабатываются секреторными клетками пищеварительных желез и поступают в пищеварительный тракт составе слюны, желудочного, поджелудочного и кишечного соков. Двигательная функция осуществляется мышечным волокнами пищеварительного аппарата и обеспечивает жевание, глотание, перемешивание пищи с пищеварительными секретами, передвижение пищи и непереваренных ее остатков по пищеварительному тракту, а также выделение последних на организма.

Еще одна функция пищеварительной системы – всасывание из полости желудка и кишечника продуктов гидро­лиза питательных веществ и самих секретов, воды, минеральных веществ и витаминов. Органы желудочно-кишечного тракта осуществляют и непищеваритепьные функции. Например, они принимают участие в обеспечении гомеостаза организма, выводя из состава секретов пищеварительных желез многие продукты обмена веществ (такие как мочевина, желч­ные пигменты и др.), вещества экзогенного происхождения, в том числе и лекарственные. Данная функция назы­вается экскреторная. В регуляции обмена веществ, прежде всего, организма принимают участие гормоны желудочно-кишечного тракта, образуемые огромным количеством располо­женных в нем эндокринных клеток (диффузная эндокринная система).

Система органов пищеварения состоит из ротовой полости с 3-мя парами крупных слюнных желез, глотки, желудка, тонкого и толстого кишечника. В верхний отдел тонкой кишки (двенадцатиперстной кишки) открываются протоки печени и поджелудочной железы.

Вся необходимая организму энергия поступает исключительно с пищей. Белки, жиры и углеводы расщепляются в организме до своих мономеров, последние используются для синтеза жизненно необходимых соединений или дают, в конечном счете, энергию в форме АТФ, углекислый газ и воду. Один грамм белка пищи выделяет в результате такого обмена 4 ккал, жира – 9 ккал, углеводов – 4 ккал. Зная, сколько содержится в рационе белков, жиров и углеводов, можно легко рассчитать его энергетиче­скую ценность.

Организм человека расходует полученную с пищей энергию по нескольким направлениям: основной обмен – это минимальное количество энергии, необходимое человеку для обеспечения процессов жизнедеятельности в состоянии полного покоя. Величина основного обмена веществ и энергетических затрат, необходимый для под­держания жизни в состоянии полного покоя (или сна), называют основным обменом. Перед определением основного обмена че­ловек должен в течение 12-18 ч находиться в состоянии физи­ческого и психического покоя и не принимать никакой пищи. Тогда к моменту измерения желудочно-кишечный тракт испы­туемого будет пуст. Количество энергии, расходуемой орга­низмом на поддержание жизни (работа сердца, кровообращение, дыхание, сохранение постоянной температуры тела), называют уровнем основного обмена. Он зависит от возраста, пола, массы тела и состояния здоровья индивидуума, а также явным обра­зом коррелирует с отношением поверхности тела к его объему. Энергетические затраты основного обмена обычно выража­ются в килокалориях за 1 ч (или сутки) и рассчитываются на 1 кг массы тела и на 1 м² его поверхности. Величина основ­ного обмена у теплокровных животных в большей мере зависит от поверхности тела, чем от массы – так называемый закон по­верхности тела. Так, у человека в молодости (особенно у детей) величина основного обмена, рассчитанная на 1 кг массы тела, много выше, чем в зрелости и старости. У женщин основной обмен на 10-15 % ниже, чем у мужчин. Основной обмен у взрослого здорового человека довольно постоянен: в сутки около 6,7-7,1 МДж, или 1600-1700 ккал.

Вы тратите энергию тремя путями: питая ваш основной обмен (метаболизм), совершая произвольные движения и выделяя тепло. Рассмотрим эти пути по их вкладу в энерготраты, Основной обмен – это расход энергии на осуществление непроизвольно работающих жизненных функций тела, таких, как дыхание, сокращение сердца, регулирование температуры, скорости крови и так далее. Именно скорость вашего основного обмена определяет большую часть вашей ежедневной потребности в калориях. У здорового человека метаболизм на удивление быстр. Даже в состоянии сна организм сжигает за час около 65 ккал. Расход энергии по этой статье можно оценить с помощью методов, приведенных ниже.

Определение основного обмена проводят с помощью прямой и непрямой калориметрии. При прямой калориметрии тепло, выделяемое организмом в единицу времени, учитывают в особой камере – калориметре. Во втором случае для расчета энер­гетических затрат проводится точное измерение поглощения О₂ и выделения СО₂, а иногда и выделения азота с мочой. В основе метода лежит теоретическое предположение о том, что при сгорании 1 г пищевого продукта в организме поглощается такое количество кислорода и выделяется такое количество СО₂, теплоты и воды, как при сгорании этого продукта на воздухе. Однако полученную величину следует считать приблизительной, поскольку полного окисления пищевых продуктов в организме не происходит.

Основной обмен принято рассчитывать на «стандартных» мужчину (возраст – 30 лет, масса – 65 кг) или женщину (возраст – 30 лет, масса – 55 кг). У «стандартного» мужчины он составляет в среднем 1600 ккал, у женщины – 1400 ккал. Основной обмен существенно зависит от возраста, индивидуаль­ных особенностей организма, условий проживания и трудовой деятельности. У людей, постоянно испытывающих физические нагрузки, основной обмен выше на 30%. Основной обмен рассчитывают на 1 кг массы тела с учетом, что в 1 час расходуется 1 ккал. Такой подход справедлив при определении основного об­мена у детей, в организме которых он в 1,3 - 1,5 раза выше, чем у взрослых.

Затраты энергии на произвольные движения зависят от интенсивности и длительности. Произвольные движения — это все, что делаете в течение дня (ходьба, разговор, подъем по лестницам, домашние дела, физические тренировки). Чем больше вес частей тела, используемых во время движений, тем большая мощность тратится на движения; чем дольше вы тренируетесь, тем больше калорий тратите. На самом деле, с ростом вашей тренированности в определенном виде движений вы вкладываете в них все больше мощности; однако, с другой стороны, «экономичность» работы мышц увеличивается.

При различных видах фи­зической деятельности расход энергии различен. У людей, не занимающихся физической нагрузкой, он составляет 90-100 ккал/ч, при занятии физкульту­рой – 500-600 ккал/ч, тяжелым физическим трудом и спортом еще выше. Если обобщить все виды расхода энергии, то среднесуточный расход энергии для работников умственного труда у мужчин составит 2550-2800 ккал, у женщин – 2200-2400 ккал, для работников, занятых тяжелым физическим трудом (шахтеры, металлурги, грузчики) – 3900-4300 ккал. Следует подчеркнуть, что энергетическая ценность суточного рациона отдельных групп населения должна обеспечивать компенсацию их энергетических расходов. При этом для здоровья небезразличен как недостаток пищевых калорий, так и их избыток. Последнее имеет особое значение при анализе проблемы лишнего веса.

Избыток энергии по отношению к суммарной потребности по всем трем пунктам запасается в жировых тканях. Запас жира в теле практически не ограничен, а избыточное накопление жировых отложений мешает нормальной жизнедеятельности. Показано, что если суточная калорийность пищи превышает энергозатраты на 300 ккал (это 100-граммовая сдобная булочка), то накопление ре­зервного жира может увеличиваться в день на 15-30 % и составлять в год 5-10кг.

Для организма небезразлично, с какими продуктами питания будет по­ступать энергия, поскольку пища является источником не только энергии, но и отдельных пищевых веществ, необходимых для осуществления процессов жизнедеятельности. Белки, жиры и углеводы, а также отдельные нутриенты требуются организму в определенных количествах и отношениях. Водка, имея калорийность 235 ккал, может обеспечить определенную потребность в энер­гии, однако это «пустые» калории, так как они не содержат жизненно важных пищевых компонентов. Для удовлетворения оптимальной потребности организма в белках, жи­рах и углеводах их соотношение в рационах должно составлять 1:1,2:4, Белки должны занимать в среднем 12%, жиры – 30 - 35% от общей калорийности ра­циона, остальное место – углеводы. При интенсивном физическом труде доля белков в рационе может быть снижена до 11 %, жиров, соответственно, повы­шена, учитывая высокую энергетическую ценность последних.

В пище содержатся вещества, снабжающие организм энер­гией, необходимой для обеспечения его ежедневных метаболи­ческих потребностей (жиры и углеводы), и строительным мате­риалом (белки), а также минеральные соли, витамины. В том случае, когда организм в течение длительного времени полу­чает недостаточное количество пищи (недоедание) или полу­чает в избытке пищевые продукты, богатые энергией (перееда­ние), следует говорить о неправильном питании. Следовательно, чтобы пищевой рацион был адекватным и ста­билизированным, указанные компоненты должны находиться в нем в правильных соотношениях. Оптимальный пищевой ра­цион заметно варьирует у разных индивидуумов в зависимости от пола, возраста, активности, размеров тела и температуры окружающей среды. Правильное питание должно обеспечивать нормальную жизнедеятельность организма, высо­кую трудоспособность, у детей — правильный рост и развитие.