Энергетический баланс подростка
творческая работа учащихся по химии на тему

Исследовательская работа

Выполнил:   Нещерет К.

Руководитель: учитель химии Калач А.В.

С О Д Е Р Ж А Н И Е

I. Введение

II. Теоретическая часть

     1. Белки

         А) Историческая справка

         Б) Химический состав белков

         В) Свойства белков

         Г) Биологические функции белков

     2. Жиры

         А) Историческая справка

         Б) Состав и свойства жиров

     3. Углеводы

         А) Историческая справка

         Б) Состав и свойства углеводов

         В) Биологическая функция углеводов

     4. Энергетический обмен организма

III. Практическая часть

1.Теоретический рассвет

2.Практический расчет

             IV. Заключение

              V.  Литература

1. Введение.

         В определении жизни как формы обмена веществ с окружающей средой, в ходе которого организм как открытая система получает извне вещества, служащие строительным материалом, обеспечивающим его рост и развитие, а также образование дочерних организмов в процессе размножения, и снабжающие его энергией, следует обратить внимание на «обмен веществ», так как он возможен только при поступлении в организм извне веществ, которые затем включаются в сами процессы обмена. Помимо дыхания основным каналом их поступления является питание и пищеварение. Поэтому нет ничего удивительного в изречении Гиппократа о том, что «если отец болезни не всегда известен, то всегда мать ее – пища».

        В настоящее время проблема питания приобрела особую остроту не только (и даже не столько) из-за социально-экономических неурядиц в стране, но, прежде всего, из-за самой культуры питания, которая в полной мере соответствовала бы валеологическим предпосылкам. С другой стороны, ни одна другая сторона жизнедеятельности человека не связана с таким количеством псевдонаучных представлений, как питание, потому что стройной научной системы о питании до сих пор нет. Есть лишь наука о питании больного человека (диетология), хотя заметные шаги к созданию научно обоснованной теории рационального питания уже сделаны.

        Пища является для человека потребностью, и не следует превращать ее исключительно в удовольствие («человек ест, чтобы жить, а не живет, чтобы есть»). Пища обеспечивает животный организм тремя жизненно важными потоками: вещества (необходимого для воспроизводства новых клеток), энергии (для обеспечения жизненно важных процессов жизнеобеспечения и борьбы за существование) и информации (как необходимого условия оставаться частью природы). По мере развития цивилизации прием пищи для человека все больше превращается не в потребность, условие сохранения жизни, а в удовольствие.

        В конце Х1Х века Конгресс ВОЗ утвердил положение, согласно которому необходимое человеку количество пищи следовало определять, исходя из ее калорийности. При этом за основу было приняты расчеты, построенные на изучении рациона питания немецкого солдата русской армии. До настоящего времени с небольшими изменениями эти рекомендации реализуются в рамках теории так называемого сбалансированного питания, в основе которого лежит предпосылка, что энергозатраты организма полностью компенсируются за счет энергии пищи. При этом совершенно игнорируются многие факты, не соответствующие такому взгляду. Так, подсчеты показывают, что получаемого ребенком материнского молока не должно хватать для удвоения его массы в течение 6 месяцев. Нельзя с этой точки зрения объяснить и то, что при среднесуточном распаде в организме взрослого человека около 300 граммов белка рекомендуемая его норма составляет не более 1,5 грамма на килограмм массы тела, т.е.не более 100-150 граммов в неделю. Не соответствуют таким взглядам и результаты экспериментов, в которых группа бегунов выполняла по энерготратам работу в несколько раз большую, чем то количество энергии, которое они потребляли непосредственно из пищи.

        В настоящее время накапливается все больше данных, которые заставляют принципиально пересмотреть теорию сбалансированного питания. Прежде всего, эта теория не учитывает взаимосвязи всех трех потоков обеспечения жизни – вещества, энергии и информации – и возможности их взаимопревращений.

        Основной обмен человека – затраты энергии, необходимой для обеспечения процессов жизнедеятельности (поддержания температуры тела, сердечных сокращений, дыхания, работы других внутренних органов), - согласно существующим нормативам, составляет 1200-1700 ккал. в сутки. Однако оказывается, что сам основной обмен в значительной части зависит от характера питания: чем оно более калорийно, тем больше энергии требуется для переваривания и усвоения этой пищи, то есть в этом случае организм работает неэкономично. Если исходить из данных, полученных на действительно здоровых людях, а не «практически здоровых», то можно считать, что основной обмен должен находиться в пределах 500-700 ккал/сутки.

        Потребляемые пищевые вещества по набору ферментов должны соответствовать структуре тканей человека. В этом случае благодаря протекающему непосредственно в потребленных тканях автолизу организм человека тратит меньше энергии на последующее переваривание продуктов автолиза и усвоение конечных продуктов. То есть речь идет о том, что у каждого биологического вида должна быть своя пища, и это накладывает свой отпечаток на его анатомно-физиологические особенности и обмен веществ. Несоответствие  этому требованию ведет к нарушению видового остатка клеток организма.

        В питании человека должны в максимальной  степени использоваться продукты, сохранившие свои естественные биологические свойства; при приготовлении продуктов следует стремиться к максимально полному сохранению заключенной в них живой энергии и исключению искусственных концентрированных продуктов, сахара, соли, муки и кулинарных изделий из муки.

        Таким образом, в основе жизни лежит сочетание трех потоков: вещества, энергии и информации. Для обеспечения этих потоков исходный материал должен поступать из внешней среды, в значительной степени с пищевыми веществами.

        К основным пищевым веществам относят белки, жиры, углеводы, вода, витамины, минеральные вещества.

Цели и задачи проектно-исследовательской деятельности:

• исследование состава и свойств белков, жиров и углеводов;
• выявление их практической роли, в том числе в работе организма человека;
• знакомство с понятием энергетического баланса человека;
• научиться рассчитывать энергетический баланс организма и на его основе составлять суточный пищевой рацион и суточное меню для детей различного возраста и подростков;
• раскрытие междисциплинарной связи химии и биологии;
• расширение кругозора учащихся.

II. Теоретическая  часть.

1. Белки.

А). Историческая справка.

Белок попал в число объектов химических исследований 250 лет тому назад. В 1728 году итальянский ученый Якопо Бартоломео Беккари получил из пшеничной муки первый препарат белкового вещества - клейковины. Он подверг клейковину сухой перегонке и убедился, что продукты такой перегонки были щелочными. Это было первое доказательство единства природы веществ растительного и животного царств. Он опубликовал результаты своей работы в 1745 году, и это была первая статья о белке.

В 1810 году Ж. Гей-Люссак и Л. Тенар впервые определили элементный состав белковых веществ. В 1833 году Ж. Гей-Люссак доказал, что в белках обязательно присутствует азот, а вскоре было показано, что содержание азота в различных белках приблизительно одинаково.

В это же время английский химик Д. Дальтон попытался изобразить первые формулы белковых веществ. Он представлял их довольно просто устроенными веществами, но чтобы подчеркнуть их индивидуальное различие при одинаковом составе, он прибег к изображению молекул, которые бы сейчас назвали изомерными. Однако понятия изомерии во времена Дальтона еще не было.

В середине XIX века были разработаны многочисленные методы экстракции белков, очистки и выделения их в растворах нейтральных солей. В 1847 году К. Рейхерт открыл способность белков образовывать кристаллы. В 1836 году Т. Шванн открыл пепсин -фермент, расщепляющий белки. В 1856 году Л. Корвизар открыл еще один подобный фермент - трипсин. Изучая действие этих ферментов на белки, биохимики пытались разгадать тайну пищеварения.

Аминокислоты в составе белков впервые обнаружил в 1820 году французский химик А. Браконно. Он применил кислотный гидролиз белка и в гидролизате обнаружил сладковатое вещество, названное им глицином. В 1839 году было доказано существование в составе белков лейцина, а в 1849 году Ф. Бопп выделил из белка еще одну аминокислоту - тирозин.

К концу 80-х гг. XIX века из белковых гидролизатов было выделено уже 19 аминокислот и стало медленно укрепляться мнение, что сведения о продуктах гидролиза белков несут важную информацию о строении белковой молекулы. Тем не менее, аминокислоты считались обязательным, но не главным компонентом белка.

В связи с открытиями аминокислот в составе белков французский ученый П. Шютценберже в 70-х гг. XIX века предложил так называемую  уреидную теорию строения белка. Согласно ей молекула белка состояла из центрального ядра, роль которого выполняла молекула тирозина, и присоединенных к нему (с замещением 4 атомов водорода) сложных группировок, названных Шютценберже лейцинами. Однако гипотеза было очень слабо подкреплена экспериментально, и дальнейшие исследования показали ее несостоятельность.

Оригинальную теорию о строении белка высказал в 80-х гг. XIX века русский биохимик А.Я. Данилевский. Первым из химиков он обратил внимание на возможный полимерный характер строения белковых молекул. Изучая биуретовую реакцию он предположил, что эта реакция связана со структурой перемежающихся атомов углерода и азота.

Немецкий химик Эмиль Фишер, уже прославившийся на весь мир исследованиями пуриновых соединений (алкалоидов группы кофеина) и расшифровкой структуры Сахаров, создал пептидную теорию, во многом подтвердившуюся практически и получившую всеобщее признание еще при его жизни, за что он был удостоен второй в истории химии Нобелевской премии (первую получил Я.Г. Вант-Гофф).

        Немаловажно, что Фишер построил план исследования, резко отличающийся от того, что предпринимался ранее, однако учитывающий все известные на тот момент факты. Прежде всего, он принял как наиболее вероятную гипотезу о том, что белки построены из аминокислот, соединенных амидной связью:
                 

                  R - СН -NH - СО - СН - R'
                      |                           |

НООС                    NH2

Такой тип связи Фишер назвал (по аналогии с пептонами) пептидной. Он предположил, что белки представляют собой полимеры аминокислот, соединенных пептидной связью.

Главным доказательством пептидной теории стал синтез модельных пептидов и сопоставление их с пептонами гидролизата белков. Результаты показали, что из белковых гидролизатов выделяются пептиды, идентичные синтезированным.

Говоря о работе Фишера в целом, следует отметить, что сам подход к исследованию был типичен скорее .для наступающего XX века - он оперировал широким набором теоретических положений и методических приемов; его синтезы все менее и менее походили на искусство, основанное в большей степени на интуиции, чем на точном знании, и приближались к созданию серий точных, почти технологических приемов.

В связи с применением новых физических и физико-химических методов исследований в начале 20-х гг. XX в. появились сомнения в том, что молекула белка представляет длинную полипептидную цепь. К гипотезе о возможности компактной укладки пептидных цепочек относились со скептицизмом. Все это потребовало пересмотра пептидной теории Э.Фишера.

В 20-30-е гг. распространение получила дикетопиперазиновая теория. Согласно ей, центральную роль в построении структуры белка играют дикетопиперазивные кольца, образующиеся при циклизации двух аминокислотных остатков. Также предполагалось, что эти структуры составляют центральное ядро молекулы, к которому присоединены короткие пептиды или аминокислоты. Наиболее убедительные схемы участия дикетопиперазинов в построении структуры белка были представлены Н.Д.Зелинским и учениками Э.Фишера.

Однако попытки синтеза модельных соединений, содержащих дикетопиперазины мало что дали для химии белка; впоследствии восторжествовала пептидная теория, однако эти работы оказали стимулирующее влияние на химию в целом.

После пептидной и дикетопиперазиновой теорий продолжались попытки доказать существование только пептидных структур в молекуле белка.

К середине XX в. было накоплено достаточно доказательств справедливости пептидной теории, основные ее положения были дополнены и уточнены. Поэтому центр исследований белков в XX в. лежал уже в области исследования и поиска методов синтеза белка искусственным путем. Эта задача была успешно решена, были разработаны надежные методы определения первичной структуры белка - последовательности аминокислот в пептидной цепи, разработаны методы химического (абиогенного) синтеза нерегулярных полипептидов, в том числе методы автоматического синтеза полипептидов. Это позволило уже в 1962 г. крупнейшему английскому химику Ф. Сенгеру расшифровать структуру и синтезировать искусственным путем гормон инсулин, что ознаменовало новую эру в синтезе полипептидов функциональных белков.

Б). Химический состав белков.

Белки представляют собой нерегулярные полимеры, построенные из остатков аминокислот, общую формулу которых в водном растворе при значениях рН близких к нейтральным можно записать как NH3+CHRCOO-. Остатки аминокислот в белках соединены между собой амидной связью. Связь между двумя аминокислотными остатками обычно называется пептидной связью, а полимеры, построенные из остатков аминокислот, соединенных пептидными связями, называют полипептидами. Белок как биологически значимая структура может представлять собой как один полипептид, так и несколько полипептидов, образующих в результате не ковалентных взаимодействий единый комплекс.

Изучая химический состав белков, необходимо выяснить, во-первых, из каких химических элементов они состоят, во-вторых, строение их мономеров. Для ответа на первый вопрос определяют количественный и качественный состав химических элементов белка. Химический анализ показал наличие во всех белках углерода (50-55%), кислорода (21-23%), азота (15-17%), водорода (6-7%), серы (0,3-2,5%). В составе отдельных белков обнаружены также фосфор, йод, железо, медь и некоторые другие макро- и микроэлементы в различных, часто очень малых количествах.

Для определения химической природы мономеров белка необходимо решить две задачи: разделить белок на мономеры и выяснить их химический состав. Расщепление белка на его составные части достигается с помощью гидролиза - длительного кипячения белка с сильными минеральными кислотами (кислотный гидролиз) или основаниями (щелочной гидролиз). Наиболее часто применяется кипячение при температуре 110°С с НС1 в течение 24 ч. На следующем этапе разделяют вещества, входящие в состав гидролизата. Для этой цели применяют различные методы, чаще всего - хроматографию. Главной частью разделенных гидролизатов являются аминокислоты.

В настоящее время в различных объектах живой природы обнаружено до 200 различных аминокислот. В организме человека их, например, около 60. Однако в состав белков входят только 20 аминокислот, называемых иногда природными.

Аминокислоты - это органические кислоты, у которых атом водорода замещен на аминогруппу - NH2.

Из двадцати основных аминокислот строятся белки, однако остальные, достаточно разнообразные аминокислоты образуются из этих 20 аминокислотных остатков уже в составе белковой молекулы.

Аминокислоты в водном растворе находятся в ионизированном состоянии за счет диссоциации амино- и карбоксильных групп, входящих в состав радикалов. Другими словами, они являются амфотерными соединениями и могут существовать либо как кислоты (доноры протонов), либо как основания (акцепторы доноров).

В). Свойства белков.

Белки имеют высокую молекулярную массу, некоторые растворимы в воде, способны к набуханию, характеризуются оптической активностью, подвижностью в электрическом поле и некоторыми другими свойствами.

Белки активно вступают в химические реакции. Это свойство связано с тем, что аминокислоты, входящие в состав белков, содержат разные функциональные группы, способные реагировать с другими веществами. Важно, что такие взаимодействия происходят и внутри белковой молекулы, в результате чего образуется пептидная, водородная, дисульфидная и другие виды связей. К радикалам аминокислот, а, следовательно и белков, могут присоединяться различные соединения и ионы, что обеспечивает их транспорт по крови.

Белки являются высокомолекулярными соединениями. Это полимеры, состоящие из сотен и тысяч аминокислотных остатков - мономеров. Соответственно и молекулярная масса белков находится в пределах 10 000 - 1 000 000. Так, в составе рибонуклеазы (фермента, расщепляющего РНК) содержится 124 аминокислотных остатка и ее молекулярная масса составляет примерно 14 000.

Важнейшим свойством белков является их способность проявлять как кислые, так и основные признаки, то есть выступать в роли амфотерных электролитов.

Фактором, определяющим поведение белка как катиона или аниона, является реакция среды, которая определяется концентрацией водородных ионов и выражается величиной рН. Однако при определенных значениях рН число положительных и отрицательных зарядов уравнивается и молекула становится электронейтральной, т.е. она не будет перемещаться в электрическом поле.

Важное значение для организма имеет способность белков адсорбировать на своей поверхности некоторые вещества и ионы (гормоны, витамины, железо, медь), которые либо плохо растворимы в воде, либо являются токсичными (билирубин, свободные жирные кислоты). Белки транспортируют их по крови к местам дальнейших превращений или обезвреживания.

Размер белковых молекул лежит в пределах от 1 мкм до 1 нм и, следовательно, они являются коллоидными частицами, которые в воде образуют коллоидные растворы. Эти растворы характеризуются высокой вязкостью, способностью рассеивать лучи видимого света, не проходят сквозь полупроницаемые мембраны.

Вязкость раствора зависит от молекулярной массы и концентрации растворенного вещества. Чем выше молекулярная масса, тем раствор более вязкий. Белки как высокомолекулярные соединения образуют вязкие растворы. Например, раствор яичного белка в воде.

Коллоидные частицы не проходят через полупроницаемые мембраны (целлофан, коллоидную пленку), так как их поры меньше коллоидных частиц. Непроницаемыми для белка являются все биологические мембраны. Это свойство белковых растворов широко используется в медицине и химии для очистки белковых препаратов от посторонних примесей. Такой процесс разделения называется диализом. Явление диализа лежит в основе действия аппарата «искусственная почка», который широко используется в медицине для лечения острой почечной недостаточности.

Г). Биологические функции белков.

Функции белков чрезвычайно многообразны. Каждый белок как вещество с определенным химическим строением выполняет одну узкоспециализированную функцию и лишь в нескольких отдельных случаях - несколько взаимосвязанных. Например, гормон мозгового слоя надпочечников адреналин, поступая в кровь, повышает потребление кислорода и артериальное давление, содержание сахара в крови, стимулирует обмен веществ, а также является медиатором нервной системы у холоднокровных животных.

Можно выделить следующие основные биологические функции белков.

Каталитическая (ферментативная) функция

Многочисленные биохимические реакции в живых организмах протекают в мягких условиях при температурах, близких к 40°С, и значениях рН близких к нейтральным. В этих условиях скорости протекания большинства реакций ничтожно малы, поэтому для их приемлемого осуществления необходимы специальные биологические катализаторы - ферменты.

Как правило, ферменты - это либо белки, либо комплексы белков с каким-либо кофактором - ионом металла или специальной органической молекулой. Ферменты обладают высокой, иногда уникальной, избирательностью действия. Например, ферменты, катализирующие присоединение аминокислот к соответствующим РНК в процессе биосинтеза белка, катализируют присоединение только L-аминокислот и не катализируют присоединение D-аминокислот.

Транспортная функция

Внутрь клетки должны поступать многочисленные вещества, обеспечивающие ее строительным материалом и энергией. В то же время все биологические мембраны построены по единому принципу - двойной слой липидов, в который погружены различные белки. Такая структура непроницаема для таких важных компонентов, как сахар, аминокислоты, ионы щелочных металлов. Их проникновение внутрь клетки осуществляется с помощью специальных транспортных белков, вмонтированных в мембрану клеток. Например, у бактерий имеется специальный белок, обеспечивающий перенос через наружную мембрану молочного сахара -лактозы.

У многоклеточных организмов существует система транспорта веществ от одних органов к другим. В первую очередь это гемоглобин. Кроме того, в плазме крови постоянно находится транспортный белок - сывороточный альбумин. Этот белок обладает уникальной способностью образовывать прочные комплексы с. жирными кислотами, образующимися при переваривании жиров, с некоторыми гидрофобными аминокислотами (например, с триптофаном), со стероидными гормонами, а также со многими лекарственными препаратами, такими, как аспирин, сульфаниламиды, некоторые пенициллины.

Рецепторная функция

Большое значение, в особенности для функционирования многоклеточных организмов, имеют белки-рецепторы, вмонтированные в плазматическую мембрану клеток и служащие для восприятия и преобразования различных сигналов, поступающих в клетку как от окружающей среды, так и от других клеток. В качестве наиболее исследованных можно привести рецепторы ацетилхолина, находящиеся на мембране клеток в ряде межнейронных контактов, в том числе в коре головного мозга, и у нервно-мышечных соединений.

Защитная функция

Иммунная система обладает способностью отвечать на появление чужеродных частиц выработкой огромного числа лимфоцитов, способных специфически повреждать именно эти частицы, которыми могут быть чужеродные клетки, например бактерии, раковые клетки, надмолекулярные частицы, такие, как вирусы, макромолекулы, включая чужеродные белки. Одна из групп лимфоцитов - В-лимфоциты, вырабатывает особые белки, выделяемые в кровеносную систему, которые узнают чужеродные частицы, образуя при этом высокоспецифичный комплекс на этой стадии уничтожения. Эти белки называются иммуноглобулины. Чужеродные вещества, вызывающие иммунный ответ называют антигенами, а соответствующие к ним иммуноглобулины - антителами.

Структурная функция

Наряду с белками, выполняющими тонкие высокоспециализированные функции, существуют белки, имеющие в основном структурное значение. Они обеспечивают механическую прочность и другие механические свойства отдельных тканей живых организмов. В первую очередь это коллаген - основной белковый компонент внеклеточного матрикса соединительной ткани. У млекопитающих коллаген составляет до 25% общей массы белков. Коллаген синтезируется в фибробластах - основных клетках соединительной ткани. Он формируется в виде трех скрученных в спираль полипептидных цепей, которые уже вне фибробластов объединяются в коллагеновые фибриллы диаметром несколько сотен нанометров, а последние - уже в видимые под микроскопом коллагеновые нити.

В эластичных тканях - коже, стенках кровеносных сосудов, легких - помимо коллагена внеклеточный матрикс содержит белок эластин, способный довольно в широких пределах растягиваться и возвращаться в исходное состояние.

Двигательная функция

Мышечное сокращение является процессом, в ходе которого происходит превращение химической энергии в механическую работу. Непосредственными участниками процесса сокращения являются два белка - актин и миозин.

Миозин представляет собой белок необычного строения, состоящий из длинной нитевидной части (хвост) и двух глобулярных головок. Общая  длина одной молекулы составляет порядка 1600 нм, из которых на долю головок приходится около 200 нм.

Актин является глобулярным белком с молекулярной массой 42 000. Он обладает способностью полимеризоваться, образуя длинную структуру. В такой форме актин способен взаимодействовать с головкой миозина. Такое взаимодействие играет важную роль в процессе мышечного сокращения.

2.  Жиры.

А). Историческая справка.

После того, как Шееле открыл трехатомный спирт глицерин, обнаружилось, что «масляный сахар» содержится также в сливочном масле, свином жире, во всех растительных маслах. Стало окончательно ясно, что глицерин является составной частью жира.

Интенсивные исследования жиров продолжились в первой половине XIX века. Основную роль в их изучении сыграли работы французского химика Мишеля Эжен Шевреля. По заказу текстильной фабрики он анализировал состав мыла, изготавливаемого нагреванием отходов жиров со щелочью. Выяснилось, что оно представляет собой натриевые соли предельных одноосновных кислот с длинными углеводородными радикалами (высших кислот), например стеариновой. Тогда Щеврель решил изучить продукты взаимодействия со щелочами других жиров, причем не только распространенных (гусиного, говяжьего), но и экзотических (ягуарьего, тигриного). Результат оказался поразительным: любые жиры представляли собой сложные эфиры высших карбоновых кислот и трехатомного спирта глицерина. Кстати, именно Щеврель предложил изготавливать свечи из стеариновой кислоты вместо используемого в то время сала.

Б). Состав и свойства жиров.

Жиры - это сложные эфиры глицерина и высших карбоновых кислот.

Жиры, содержащие остатки предельных кислот, как правило, имеют животное происхождение и твердую консистенцию. Растительные жиры (или растительные масла) включают в свой состав остатки непредельных кислот и являются жидкими.

Жиры, встречающиеся в живых организмах, содержат остатки карбоновых кислот только с четным числом углеродных атомов и неразветвленной углеродной цепочкой.

Искусственным способом получают жиры при помощи реакции этерификации, в которую вступают глицерин и соответствующая карбоновая кислота. Катализатором такой реакции выступает сильная кислота (например, концентрированная серная).

Изобретением подобного способа получения жиров французский химик Марселей Бертло в 1854 году нанес окончательный удар по витализму - учению о «жизненной силе», господствующему в химии до середины XIX века. Сторонники этого учения утверждали, что невозможно синтетическим путем получить вещества, вырабатываемые живыми организмами.

Из свойств жиров необходимо отметить следующие:

1) жиры, как и большинство органических веществ, горят. Жиры являются одной из трех главных составляющих пищи человека и животных: при их окислении в организме выделяется энергия, необходимая для поддержания постоянной температуры тела и протекания физиологических процессов;

2) наличие двойной С = С связи в молекулах жиров;

3) твердые животные жиры более ценны и дорогостоящи, чем растительные масла;

4) способность расщепляться на составляющие: глицерин и карбоновые кислоты. Если такая реакция осуществляется под действием воды в присутствии кислот, то она называется гидролизом.

Растительные и животные жиры являются химическим сырьем и пищевыми продуктами.

К группе пищевых жиров относятся следующие виды жиросодержащей продукции: растительные масла, маргарин, майонез, кулинарные жиры, животные жиры. Свойства и пищевая ценность жиров зависят от соотношения в их составе насыщенных и ненасыщенных жиров. Жиры, в которых преобладают ненасыщенные жирные кислоты имеют твердую консистенцию, высокую температуру плавления, низкую усвояемость. В жидких растительных маслах преобладают ненасыщенные эфирные кислоты. Ненасыщенные жирные кислоты влияют на количество холестерина, стимулируют его окисление и выведение из организма, повышают эластичность кровеносных сосудов, активизируют ферменты желудочно-кишечного тракта, повышают устойчивость к инфекционным заболеваниям и действию радиации.

Пищевые жиры используют непосредственно в пищу, для приготовления консервов, кондитерских и других изделий.

Растительное масло — это готовый к употреблению продукт, полученный из семян или зародышей семян, плодов растений путем прессования и/или экстракции и очищенный от тех или иных примесей в зависимости от вида получаемого изделия.

По виду жиросодержащего сырья растительное масло делится на: подсолнечное, кукурузное, горчичное, хлопковое, соевое, арахисовое, оливковое, кунжутное (сезамовое), кокосовое, пальмоядровое, пальмовое, какао-масло, рапсовое.

По степени пригодности к употреблению и биологической ценности в пищу жидкие растительные масла располагаются в следующем порядке: кукурузное, оливковое (прованское), горчичное, подсолнечное, кунжутное, соевое, арахисовое, оливковое (деревянное), хлопковое, рапсовое, смеси различных масел.

Маргарин в СССР начали выпускать в начале 30-х годов. Время тогда было голодное, вот и решили отечественные ученые создать «сливочное масло для бедных». С этих пор за ним закрепилась и постоянно поддерживается слава хорошего, но второсортного продукта. Хозяйки все-таки ранее предпочитали использовать сливочное масло: и в бутербродах, и в тесте, и при готовке.

Маргарин представляет собой продукт, получаемый из дешевых растительных масел, животных и рыбьих жиров, подвергнутых гидрогенизации (насыщению водородом) и формированию затем высокодисперсной водно-жировой системы, включающей также воду, молоко, соль, сахар, эмульгаторы, антиокислители,     консерванты,     пищевые     красители    и    другие компоненты.

Все маргарины делятся на столовые, для промышленной переработки и общественного питания и маргарины с вкусовыми добавками (шоколадный молочный, шоколадный сливочный и др.). В свою очередь столовые подразделяются на бутербродные и просто столовые. Для чего используются бутербродные, ясно из названия, а столовые применяются для жарки и выпечки. Кроме этого, по консистенции маргарин бывает или твердый, или мягкий наливной.

Майонез - смесь растительного масла, воды, яичного и молочного порошков, горчицы, уксуса, соли и сахара. Это продукт, получаемый из дешевых растительных масел и формируемый затем в виде сметанообразной мелкодисперсной эмульсии из рафинированных дезодорированных растительных масел, воды, молока, соли, сахара, пищевой кислоты, эмульгаторов, антиокислителей, консервантов, пищевых красителей и других компонентов.

Все майонезы делятся на следующие виды: высокожирные, среднежирные и низкожирные. По действующему в России стандарту на майонез вводится информация для потребителя типов: высококалорийные, среднекалорийные, низкокалорийные. Калорийность майонеза может формироваться как за счет жиров, так и за счет углеводов или белков.

Кулинарные жиры, так же, как и маргарин, начали выпускать в СССР в начале 30-х годов. В период экономического кризиса в начале и середине 90-х годов прошлого столетия кулинарные жиры вновь стали востребованными. До сих пор в армейском рационе питания кулинарные жиры занимают важное место.

Кулинарный жир представляет собой продукт, получаемый из дешевых растительных масел, животных и рыбьих жиров, подвергнутых гидрогенизации (насыщению водородом) и формированию высокодисперсной водно-жировой системы, включающей также воду, молоко, соль, сахар, эмульгаторы, антиокислители,    консерванты,     пищевые    красители    и    другие компоненты.

Кулинарные жиры имеют существенные отличия от натурального топленого жира и в небольших количествах их можно применять только здоровому человеку, а для питания больных и особенно детей они противопоказаны.

3. Углеводы.

А). Историческая справка

Углеводы являются важными природными веществами. К этому классу соединений относится хорошо известная всем сахароза, называемая в быту сахаром.

На Руси с древнейших времен для придания сладкого вкуса изделиям и напиткам использовали мед. Родиной сахарозы считается Индия, в которой произрастал сахарный тростник. Европейцы были очень удивлены, познакомившись с твердым белым веществом, сладким на вкус. Индийцы называли это вещество, полученное из сока тростника, «сакхара». Из Индии сахарный тростник «переселился» в Южную Америку, а еще позже - в Египет и Сирию.

Вначале  сахар  был  дорог,  а  потому  доступен  только состоятельным людям в качестве лакомства. С XTV века его стали завозить в Европу. Потребность в этом продукте резко возросла в XVIII веке, когда в европейских странах вошли в моду чай и кофе. Дорогой заморский продукт стали заменять сахаром, полученным из сахарной свеклы.

Первый сахарный завод в Европе был построен в Германии в 1802 году, а второй - в том же году в России. Очень быстро свекловичный сахар вытеснил своего тростникового собрата с рынка.

К середине XIX века химики уже знали формулу сахарозы С 12Н 22О 11, а также некоторых других природных соединений, имеющих сладкий вкус и состав, отвечающий общей формуле Cn(H20)m. Отсюда и произошло название целого класса соединений - углеводы.

Б). Состав и свойства углеводов.

Углеводы делятся на моносахариды, олигосахариды и полисахариды.

Моносахариды - наиболее простые представители углеводов и при гидролизе не расщепляются до более простых соединений. Для человека среди них наиболее важны глюкоза, фруктоза, галактоза, рибоза, дезоксирибоза.

Глюкоза - составная единица, из которой построены все важнейшие полисахариды - гликоген, крахмал и целлюлоза. Также она входит в состав сахарозы, лактозы и мальтозы. Глюкоза быстро всасывается в кровь из желудочно-кишечного тракта, а затем поступает в клетки органов, где вовлекается в процессы биологического окисления. Глюкоза наиболее легко и быстро усваиваемый источник энергии для человека. Для своего усвоения она требует инсулина. Роль глюкозы особенно велика для центральной нервной системы, где она является главным источником окисления.

Фруктоза менее распространена, чем глюкоза, и также быстро окисляется. Часть фруктозы в печени превращается в глюкозу, но для своего усвоения она не требует инсулина. Этим обстоятельством, а также значительно более медленным всасыванием фруктозы сравнительно с глюкозой в кишечнике, объясняется лучшая переносимость ее больными сахарным диабетом.

Галактоза входит в состав молочного сахара (лактозы). В организме человека большая часть ее превращается в печени в глюкозу, а также участвует в построении гемицеллюлозы.

Основными пищевыми источниками глюкозы и фруктозы служат мед, сладкие овощи и фрукты. Глюкоза и фруктоза содержатся во всех плодах. В семечковых преобладает фруктоза, а в косточковых {абрикосы, персики, сливы) - глюкоза. Моносахариды - самый быстрый и качественный источник энергии для процессов, происходящих в клетке.

Олигосахариды - более сложные соединения, построенные из нескольких (от 2 до 10) остатков моносахаридов. Наиболее важны для человека сахароза, мальтоза и лактоза.

Сахароза в качестве своего важнейшего пищевого источника имеет сахар. Попадая в организм, она легко разлагается на моносахариды. Но это возможно, если человек потребляет сырой свекольный или тростниковый сок, в состав которого входит сахароза. Обыкновенный сахар имеет намного более сложный процесс усвоения.

Мальтоза (солодовый сахар) - промежуточный продукт расщепления крахмала и гликогена в желудочно-кишечном тракте. В свободном виде в пищевых продуктах она встречается в меде, солоде, пиве, патоке и проросшем зерне.

Лактоза (молочный сахар) - основной углевод молока и молочных продуктов. Ее роль весьма значительна в раннем детском возрасте, когда молоко служит основным продуктом питания. При отсутствии или уменьшении фермента лактозы, расщепляющей лактозу до глюкозы и галактозы, в желудочно-кишечном тракте наступает непереносимость молока.

Полисахариды - высокомолекулярные соединения -полимеры, образованные из большого числа моносахаридов. К ним относят крахмал, гликоген, клетчатку, гемицеллюлозу и пектиновые вещества.

Крахмал - важнейший поставщик углеводов. Он образуется и накапливается в хлоропластах зеленых частей растения в форме маленьких зернышек, откуда путем гидролизных процессов переходит в водорастворимый сахар, который легко переносится через клеточные мембраны и таким образом попадает в другие части растения. В организме человека крахмал сырых растений постепенно распадается в пищеварительном тракте, при этом распад начинается еще во рту. Слюна во рту частично превращает его в мальтозу.

Моносахариды и олигосахариды обладают сладким вкусом, в связи с чем их называют сахарами. Полисахариды сладким вкусом не обладают. Если сладость раствора сахарозы принимать за 100%, то сладость фруктозы - 173%, глюкозы - 81%, мальтозы и галактозы - 32% и лактозы - 16%

В). Биологические функции углеводов.

Углеводы запасаются в растениях (в виде крахмала), животных, бактериях и грибах (в виде гликогена), где служат энергетическим   резервом.   Источником   энергии   являются   реакции расщепления глюкозы, образующейся из этих полисахаридов, по гликолитическому или окислительному пути.

Полисахариды и более сложные углеводсодержащие полимеры выполняют в живых организмах опорные функции. Жесткая клеточная стенка у высших растений представляет собой сложный комплекс из целлюлозы, гемицеллюлоз и пектинов.

Армирующим полимером в клеточной стенке бактерий служат пептидогликаны, а в клеточной стенке грибов и наружных покровах членистоногих - хитин.

В организме животных опорные функции выполняют протеогликаны соединительной ткани. Эти вещества участвуют в обеспечении специфических физико-химических свойств таких тканей, как кости, хрящи, сухожилия, кожа.

Аналогичные функции в морских многоклеточных водорослях выполняют сульфатирующие галактаны (красные водоросли) или более сложные сульфатирующие гетерополисахариды (бурые и зеленые водоросли); в растущих и сочных тканях высших растений эту функцию выполняют пектины.

Особенно ответственна роль сложных углеводов в образовании клеточных поверхностей и мембран и придании им специфических свойств. Так, гликолипиды - важнейшие компоненты мембран нервных клеток и оболочек эритроцитов.

Углеводные структуры принимают участие и в других высокоспецифичных явлениях клеточного взаимодействия, таких, как оплодотворение, узнавание клеток при тканевой дифференциации, отторжение чужеродных тканей и т. д.

Углеводы составляют главную часть пищевого рациона человека, в связи с чем широко используются в пищевой и кондитерской промышленности (крахмал, сахароза и др.). Кроме того, в пищевой технологии применяют структурированные вещества полисахаридной природы, не имеющие сами по себе пищевой ценности, - гелеобразователи, загустители, стабилизаторы.

Превращения моносахаридов при спиртовом брожении лежат в основе процессов получения этанола, пивоварения, хлебопечения.

Глюкозу, аскорбиновую кислоту, углеводсодержащие антибиотики широко применяют в медицине.

Целлюлоза служит основой для получения вискозного волокна, бумаги, некоторых пластмасс и др.

Сахарозу и полисахариды рассматривают как перспективное возобновляемое сырье, способное в будущем заменить нефть в промышленном и органическом синтезе.

Большую часть энергии, необходимой для нормальной жизнедеятельности, организм человека получает с углеводами. У спортсменов по мере увеличения интенсивности и тяжести физических нагрузок потребность в углеводах увеличивается и может возрастать до 800 г в сутки. Углеводы содержатся преимущественно в продуктах растительного происхождения.

Очень большое содержание углеводов (более 65 г на 100 граммов продукта) имеют: сахар (песок), конфеты, мед, варенье, мармелад, зефир, печенье сдобное, рис, макароны, крупы, финики, изюм, чернослив.

Большое содержание углеводов (40-60 г на 100 граммов продукта) характерно для хлеба (ржаной и пшеничный), фасоли, гороха, шоколада, халвы, пирожных.

Наиболее полезными считаются углеводы, которые проходят наименьшую обработку в процессе приготовления пищи. К примеру, - хлеб, приготовленный из цельных зерен, слабо проваренная овсяная каша, неочищенный рис. Эта полезная пища имеет большее количество волокон, помогающих организму удерживать нормальный уровень сахара в крови.

Если употреблять слишком много углеводов, больше, чем может преобразоваться в глюкозу или гликоген (который откладывается в печени и мышцах), то в результате образуется жир.

Когда телу нужно больше топлива, жир преобразуется обратно в глюкозу, и вес тела снижается.

При этом углеводы в такой же степени необходимы для здоровья, как и остальные питательные вещества, и в грамме углеводов содержатся те же 4 калории, что и в грамме белка.

Хотя не существует официальных норм потребления углеводов, рекомендуется минимум 50 г в день, чтобы избежать кетоза, кислого состояния крови, которое может развиться, если для образования энергии используются преимущественно запасы жира.

Необходимо стараться чаще использовать в питании продукты, содержащие естественную глюкозу, фруктозу и сахарозу. Наибольшее их количество содержится в овощах, фруктах и сухофруктах, а также проросшем зерне.

4. Энергетический обмен организма.

В организме все процессы обмена веществ сопровождаются превращением потенциальной химической энергий пищевых веществ (белков, жиров и углеводов) в другие виды энергии — тепловую, электрическую, механическую, используемые организмом в процессе жизнедеятельности.

Энергетические затраты, идущие на поддержание жизни организма при наибольшем покое, называются основным обменом, а энергетические затраты при его жизнедеятельности (передвижение в пространстве, выполнение работы) — общим    обменом.

Энергетические затраты организма в условиях основного обмена зависят от интенсивности окислительных процессов в тканях и массы тела. У детей с возрастом изменяется как интенсивность окислительных процессов, так и масса тела. У людей среднего возраста интенсивность окислительных процессов и масса тела относительно постоянны, а, следовательно, относительно постоянен и основной обмен. У пожилых людей снова появляются изменения интенсивности окислительных процессов, а часто и веса тела.

Для каждого человека основной обмен является относительно постоянной величиной и зависит от функционального состояния нервной системы, возраста, пола, роста, веса тела и физиологического состояния организма. Величина основного обмена выражается количеством тепла в килокалориях или килоджоулях на 1 кг веса или на 1 м2 поверхности тела в 1 час.

У человека среднего возраста, среднего роста и среднего веса основной обмен около 1 ккал на 1 кг веса в 1 час, т.е. в среднем около 1700 ккал в сутки.

У женщин основной обмен на 10% меньше, чем у мужчин. У детей основной обмен на 1 кг веса больше, чем у взрослого, и тем больше, чем моложе ребенок.

Во время сна из-за полного расслабления мускулатуры основной обмен уменьшается на 8—10%, а при заболеваниях может как повышаться, так и понижаться. Так, при гиперфункции щитовидной железы основной обмен повышен, а при ее гипофункции — понижен.

Основной обмен зависит также от климатических условий — чем северней от экватора, тем больше основной обмен.

Прямое определение основного обмена требует специального оборудования (калориметрической камеры) и занимает длительное время. Поэтому чаще пользуются непрямой калориметрией, основанной на расчете основного обмена по количеству поглощенного кислорода и выделенного углекислого газа, т.е. по данным газообмена.

В результате определения основного обмена у многих тысяч людей разного пола, возраста и роста были составлены таблицы, и определение по ним основного обмена, если известен пол, рост, вес и возраст человека, не составляет труда, а ошибка по сравнению с прямой калориметрией составляет не больше 5 — 8 %. Поэтому отклонения фактического основного обмена, определенного прямой или непрямой калориметрией, от должного основного обмена, рассчитанного по таблицам, в пределах ± 10% считаются в пределах нормы.

Суточный пищевой рацион каждого человека должен содержать белки, жиры и углеводы, включающие потенциальную химическую энергию, равную энергии общего обмена.

Наилучшим соотношением белков, жиров и углеводов является 1: 1: 4, т.е. белков и жиров должно быть приблизительно одинаковое количество, а углеводов в 4 раза больше. Однако жиры и углеводы можно частично заменять друг другом.

Энергия, освобождаемая в организме при утилизации (сгорании) 1 г белков и углеводов, равна 4,1 ккал (17,2 Кдж), а при утилизации 1 г жиров — 9,3 ккал (39,1 Кдж).

Для детей до 3 лет необходимо в сутки 4 г белков на 1 кг веса, для детей от 3 до 7 лет — 3,5 г, от 7 до 11 лет — 3 г, от 11 до 15 лет — 2,5 г, от 15 - 17 лет — 2 г и для взрослых — 1,5 г.

Суточный рацион белка для детей младшего школьного возраста должен состоять из 60% белков животного происхождения и 40% белков растительного происхождения, а для детей старшего школьного возраста 50% животного и 50% растительного. Это связано с тем, что белки животного происхождения, как правило, являются полноценными белками, т.е. содержащими все аминокислоты, необходимые для синтеза белка, а белки растительного происхождения — неполноценными, т.е. не содержат всех аминокислот, необходимых для синтеза белков в организме.

Зная вес и возраст человека, легко рассчитать количество белков, а, следовательно, жиров и углеводов. Умножив полученные данные на соответствующие коэффициенты, можно получить количество энергии, которое эти питательные вещества могут дать организму. Сравнив это количество с общим обменом данного человека, можно внести коррективы в энергетический баланс, изменив количество жиров и углеводов так, чтобы общее количество энергии, заключенной в питательных веществах, равнялось энергии общего обмена.

        В дальнейшем нетрудно составить набор продуктов, содержащих нужное количество белков, жиров и углеводов, пользуясь специальными таблицами, в которых указано содержание этих питательных веществ в 100 г продуктов. Набор продуктов надо делать как можно более разнообразным, с включением в него овощей и фруктов, чтобы в нем оказалось достаточное количество витаминов и минеральных солей.

III. Практическая часть.

Оборудование: таблицы для определения основного обмена, ростомер, весы.

 1. Теоретический расчет:

• по таблицам расчета основного обмена определить основной обмен мальчика-подростка за сутки (см. табл.1,2 «Определения основного обмена по росту, возрасту и весу»);
• определить основной обмен мальчика-подростка за 1 час;
• определить общий обмен мальчика-подростка. Для этого основной обмен за 1 час умножить на число часов сна, занятий в школе, домашних занятий и т.д. После этого, пользуясь таблицей 3 «Затраты энергии при видах работы», подсчитать энергетические затраты при каждом виде работ. Сумма всех энергетических затрат составляет общий обмен;
• определить     количество     белков,     жиров     и углеводов, необходимое для данного юноши в сутки;
• вычислить количество килокалорий, заключенных в   данном количестве белков, жиров и углеводов;
• сравнить количество полученных килокалорий с общим обменом;
• пользуясь таблицей 4 «Количество усвояемых веществ и калорий в 100 г продуктов» составить суточный рацион так, чтобы в нем было нужное количество белков, жиров и углеводов;
• составить меню четырехразового питания так, чтобы на первый завтрак приходилось 25% суточного рациона, на второй завтрак — 15%, на обед — 45% и на ужин — 15% .

Таблица 1

Определение основного обмена в ккал по росту и возрасту у мальчиков-подростков и мужчин

Таблица 2

Определение основного обмена в ккал по весу

у мальчиков-подростков и мужчин

Таблица 3

Затраты энергии при видах работы

Таблица 4

Количество усвояемых веществ и калорий в 100 г продуктов

2. Практический расчет.

Сергей. 17 лет. Вес 75 кг, рост 180 см.

Согласно таблице «Определение основного обмена по росту и возрасту у мальчиков-подростков и мужчин» первое число основного обмена - 1060 ккал (соответствует росту 180 см в этом возрасте). По таблице «Определение основного обмена в ккал по весу у мальчиков-подростков и мужчин» второе число основного обмена- 1098 ккал (соответствует весу 75 кг).

Сумма найденных чисел дает основной обмен юноши за сутки:

1060 ккал + 1098 ккал = 2158 ккал.

Основной обмен юноши за 1 час составляет:

2158  : 24 = 90 ккал.

Сергей спит 8 часов, в школе занимается 6 часов, учит уроки дома 4 часа, читает художественную литературу 2 часа, работает за компьютером 2 часа, и 2 часа приходится на прогулку и прием пищи. По таблице «Затраты энергии при видах работы» на занятия в школе требуется энергии на 45% больше основного обмена, на домашнюю работу на 60% больше, на чтение книг - на 20%, на работу за компьютером - на 60% , на прогулку - на 150%.

Энергетические затраты на различные виды работы будут следующие:

          В 17 лет при весе 75 кг надо потреблять 2 г белков на 1 кг веса, т.е. 150 г. Исходя из соотношения 1:1:4, жиров необходимо столько же, сколько белков, т.е. 150 г, а углеводов в 4 раза больше, чем белков, т.е. 600 г. В этом количестве белков, жиров и углеводов содержится следующее количество килокалорий (энергия, освобождаемая в организме при утилизации (сгорании) 1 г белков и углеводов, равна 4,1 ккал (17,2 Кдж), а при утилизации 1 г жиров — 9,3 ккал (39,1 Кдж):

150 х 4,1 + 150 х 9,3 + 600 х 4,1 = 4470 ккал (18765 кДж)

Сравнение количества полученных килокалорий с общим обменом дает следующий результат:

общий обмен равен 1593 ккал;

получено - 4470 ккал;

4470 - 1593 = 2877 ккал

Значит, Сергею нужно сократить потребление жиров приблизительно на 90 г, а углеводов на 495 г, что и составит примерно 2877 ккал.

Сергею необходимо:

белков: 150 г - 615 ккал

жиров: 60 г - 558 ккал

углеводов: 105 г.  – 430 ккал

Всего: 1603 ккал, а это соответствует примерно общему обмену 1593 ккал

Пользуясь таблицей «Количество усвояемых веществ и калорий в 100 г продуктов» можно составить суточный рацион Сергея так, чтобы в нем было  150 г белков, 60 г жиров, 105 г углеводов.

При составлении меню четырехразового питания Сергея:

• на  первый завтрак должно приходиться 400 ккал;
• на второй завтрак  должно приходится 241 ккал;
• на обед – 721 ккал;
• на ужин – 241 ккал.

IV. Заключение.

В основе построения рационального режима питания должны лежать генотипические особенности человека: возраст, пол, характер его жизнедеятельности, привычки и профессия, семейное положение и двигательная активность. С учетом этих факторов следует предусмотреть при организации своего питания по крайней мере следующие обстоятельства:

• время и частота приема пищи должны соблюдаться с учетом режима работы (учебы);
• при малой двигательной активности каждому приему пищи должны предшествовать хотя бы 10-15 минутные физические упражнения (гимнастические упражнения, ходьба, танцы);
• при высокой двигательной активности в рационе должна быть предусмотрена соответствующая углеводистая и белковая компенсация;
• пищевой рацион для растущего организма должен включать положительный баланс прихода против расхода, что обеспечивает преобладающий анаболизм;
• основным показателем сбалансированного питания должен быть высокий уровень здоровья, а у взрослого человека – еще и неизменная оптимальная масса тела;
• желательно преобладание в каждом приеме однородной по составу основных питательных веществ пищи, особенно необходимо разделение во времени преимущественно углеводистой (растительной) и белковой (животной) пищи;
• пищу следует «заслужить», то есть питание должно не создавать запасы необходимых веществ для последующей жизнедеятельности, а быть результатом этой жизнедеятельности;
• напряженной работе должна предшествовать легкая пища, следовательно, после такой работы – плотная еда.

Исходя из отмеченных предпосылок, следует сделать вывод о том, что питание обязательно необходимо планировать – только при таком подходе можно в полном объеме, качественно и без вредоносных последствий возместить потребности организма для здоровой жизни. К сожалению, мало можно найти семей или даже отдельных людей, которые планируют свое питание хотя бы на один день, не говоря уже о недельном промежутке. Однако при отсутствии планирования человек оказывается заложником своих удовольствий, и в его рационе может оказаться дефицит одних важных компонентов (витаминов, клетчатки, минеральный веществ и др.). Понятно, что говорить в этом случае о рациональном питании не приходится.

При планировании следует предусмотреть, чтобы в рационе  в пределах 60-80% составили растительные, преимущественно сырые продукты: овощи, фрукты, зелень, проросшие зерна, размоченные крупы, замоченные на воде (и в меньшей степени отваренные каши). Следует стараться больше принимать цельной пищи, в которой содержатся все необходимые элементы для переваривания, усвоения пищевых веществ и выведения продуктов жизнедеятельности. Такие продукты богаты биоплазмой с наивысшим энергетическим потенциалом и с природным соотношением основных пищевых веществ, благодаря чему вызываемый пищей лейкоцитоз оказывается наименьшим (наивысший – при употреблении вареных, жареных и приготовленных на жире белков).

Общий порядок приема пищевых веществ можно рекомендовать следующий: жидкости – фрукты;  овощи, салаты – вторые блюда.

Вода должна быть обязательным компонентом пищевого рациона человека – до 1-1,5 литров в сутки. Вода выполняет в организме множественные и важные функции. Она способствует и очищению организма от накопившихся шлаков с мочой, и поэтому особенно важно, чтобы человек получал с пищей достаточные ее объемы, которые во многом сами себе определяются образом жизни и питания человека.

Рекомендуется употреблять жидкости не позже чем за 20-30 минут до еды. Желательно, чтобы жидкость имела комнатную температуру, так как  холодная жидкость затормозит последующее желудочное пищеварение.

Каждый прием пищи рекомендуется начинать с сырых растительных продуктов: фруктов, овощей, салатов. Такое условие диктуется многими обстоятельствами. Прежде всего отметим, что такая пища богата биологическими стимуляторами энергетики человека и выделения пищеварительных соков. Содержание в ней значительной доли грубых волокон (в частности, построенных на основе клетчатки и крахмала) требует тщательного, а следовательно длительного пережевывания. С одной стороны, это создает достаточную нагрузку для зубов, а с другой, — включается фактор времени, от которого,  зависит во многом достижение чувства насыщения. В желудке растительная пища, богатая углеводами и грубыми волокнами (последние стимулируют моторную деятельность желудка), задерживается недолго и быстро переходит в тонкий кишечник, освобождая место в желудке следующим порциям пищи. Если же начинать прием пищи с белков, то они должны находиться в этом отделе ЖКТ не менее 2—3 часов, а жиры — до 4—6 часов. Поэтому понятно, что употребление растительной пищи на десерт ведет к тому, что они не могут быстро пройти в кишечник и под влиянием попавших вместе с пищей микроорганизмов начинают гнить и бродить с образованием газов, уксусной кислоты, алкоголя и др.

Питание является одним из важнейших условий поддержания и сохранения жизни, восполняя потребность организма в пластических и энергетических материалах и в информации, поэтому для каждого человека характер питания должен соответствовать  его индивидуальным особенностям и специфике жизнедеятельности. С этой точки зрения вряд ли правомочны всеобщие рекомендации по содержанию и количеству тех или иных пищевых  веществ в питании. Не вызывает сомнения, что у дошкольника   эти характеристики должны отличаться от рекомендуемых для учащихся средних классов, а у тех, в свою очередь, — от взрослых,  у работников умственного труда соотношение пищевых веществ должно отличаться от имеющих преимущественно мышечную ориентацию; у проживающего на юге Европейской части — от живущих в Заполярье и т.д. Видимо, для каждого человека пищевой рацион следует искать опытным путем, приняв некоторые исходные предпосылки потребности в основных пищевых веществах для данной возрастно-половой группы населения. У взрослых, в зависимости от затрат энергии в различных сферах профессиональной деятельности, выделяют 5 групп:

• работники преимущественно умственного труда;
• работники физического труда с небольшими энергозатратами;
• работники механизированного труда;
• работники немеханизированного труда средней тяжести;
•  работники тяжелого ручного труда (женщины в эту в группу не входят).

Что касается частоты приема пищи, то в этом вопросе не может быть единых рекомендаций, и количество приемов пищи должно определяться особенностями жизнедеятельности человека — как генетически обусловленными, так и связанными с его семейными обстоятельствами, профессиональной деятельностью и т.д. Так, для ребенка, имеющего высокий уровень обмена веществ, может рекомендоваться более частый прием пищи, как и людям,  ведущим двигательно высокоактивный образ жизни, имеющим повышенный уровень желудочной секреции, гиперфункцию щитовидной железы, страдающим сахарным диабетом и т.д. Вместе с тем  людям пожилого возраста, ведущим малоподвижный образ жизни  следует рекомендовать более редкий режим приема пищи. Основным критерием очередного приема пищи должно быть чувство голода, представляющее собой объективную картину снижения концентрации питательных веществ в крови (отсюда становится понятным желание поесть после выполнения мышечной работы). Однако в реальной жизни бывает трудно отличить голод от аппетита, и любой дискомфорт в этом отношении человек готов воспринимать как голод, тем более что еда обычно ассоциируется с удовольствием. С этой точки зрения лучше планировать прием пищи в определенное время суток, приобщая каждый из них к конкретному условию жизнедеятельности.  По-видимому, оптимальным, соответствующим характеру изменений суточной активности человека, следует считать трех-четырехразовое питание, при котором между приемами пищи перерывы должны быть достаточными для того, чтобы практически полностью завершилось пищеварение, связанное с предыдущим приемом пищи в желудке или по крайней мере в тонком кишечнике, то есть в пределах 5—6 часов. Правда, следует при этом учитывать и вид употребленного пищевого продукта, так как для переваривания фруктов требуется всего лишь около 1 часа, овощей — 4 часа, а мяса — 6—7 часов; вот почему при наличии в данном приеме пищи мясных продуктов, требующих большего времени для своего переваривания, перерыв перед следующим приемом пищи должен быть большим. Если совместить эти рекомендации с суточным ритмом работоспособности, то оказывается, что каждый спад последней должен следовать за приемом пищи: после завтрака (спад работоспособности с 8 до 10 часов), обеда (с 13 до 15 часов), ужина (с 19 часов). По-видимому, именно такая частота приема пищи и удовлетворяет обоим условиям — обеспечивать завершение основного этапа пищеварения и не нарушать естественных суточных ритмов работоспособности: завтрак — 7 часов, обед — 13 часов, ужин — 19 часов.

  В распределении суточного рациона между приемами пиши должны существовать свои закономерности. Основной из них следует считать ту, что каждый прием пищи должен возмещать уже сделанные затраты, а не обеспечивать запас питательных веществ для будущих трат. Завтрак не может быть обильным и калорийным, так как, во-первых, еще не выполнен большой объем работы и концентрация питательных веществ в организме после ночного отдыха достаточно высока; во-вторых, обильный завтрак означает последующее заметное снижение умственной и физической  работоспособности, связанное с упоминавшимся статистически-динамическим действием пищи (напомним, что при этом для обеспечения процессов пищеварения в ЖКТ происходит перераспределение крови в организме, когда кровь притекает к органам пищеварения и оттекает от мозга и скелетных мышц). Вот почему завтрак должен быть относительно легким, с легко усваиваемой пищей и минимумом реакций статистически-динамического действия пищи: свежие фрукты, овощи, салаты, свежеприготовленные соки. Наличие в этих продуктах большого количества клетчатки обеспечивает постепенное всасывание питательных веществ, и до 12—13 часов обычно чувство голода человек не испытывает.

В обед (около 13 часов) вряд ли целесообразно включать много по объему и калорийности блюд, так как в этом случае возникает хорошо известный эффект сонливости, обусловленный упоминавшимися выше последствиями затрат энергии на пищеварение и перераспределения крови. Поэтому на обед, которому для работника умственного труда должна предшествовать хотя бы минимальная мышечная работа в виде гигиенической гимнастики или прогулки, может рекомендоваться легкий салат и какая-либо крахмалистая пища (отварной картофель, приготовленные на пару овощные пюре, котлеты и прочее) с добавлением растительных жиров.

Ужин как последний в сутках прием пищи и результат трудового дня может быть самым обильным и сытным. В нем может употребляться как белковая (растительная и животная), так и приготовленная в соответствии с принятыми в семье обычаями. Другая еда за 1 — 1,5 часа до сна не помешает стакан фруктового сока. По крайней мере, недопустимо ложиться спать с чувством голода, так как существующая в этом случае в ЦНС пищевая доминанта обусловливает здесь высокий уровень возбудимости, что затруднит наступление сна.

Разумеется, предложенное суточное распределение пищи носит общий характер и не учитывает упоминавшиеся выше индивидуальные и профессиональные особенности человека. Например, для человека, занятого в производстве с высокими затратами на ручной физический труд, режим питания должен отличаться так же, как и для человека, работающего по сменам, и т.д.

Самому потреблению пищи должна соответствовать обстановка, делающая этот процесс приятным и вызывающим приятные ощущения. Приготовленные продукты должны быть аппетитны, ароматны и давать уверенность в том, что они дадут человеку именно то, что ему нужно. Тишина при приеме пищи как обязательное условие этикета остается важным компонентом правильного питания, так как потребление пищи требует, чтобы человек именно усваивал ее, ощущая, как каждая частичка пищи становится частью его собственного тела. Вот почему приятная обстановка, тишина, аппетитный вид пищи, отсутствие отвлекающих или даже раздражающих факторов (шум, громкая музыка, споры и т.д.) обеспечивают возможность тщательного пережевывания пищи, выделения имеющих оптимальную переваривающую силу пищеварительных соков и как результат максимально полного усвоения питательных веществ.

Не вызывает сомнения, что питание человека является одним из важнейших факторов его жизнедеятельности. Правильная организация питания позволяет поддерживать и укреплять здоровье, а нарушение, как это, к сожалению, чаще всего и бывает в современном мире, ведет к возникновению многих нарушений и заболеваний.