И биологическая ценность питания

2.1. Энергетические затраты и энергетическая ценность пищи

Обмен энергии в организме. Обмен энергии в организме челове­ка происходит в соответствии с фундаментальными законами рав­новесия в открытой саморегулирующейся системе. У человека имеется сложный механизм поддержания энергетического равно­весия, который зависит от уровня поступления энергии с пита­нием. Обмен происходит в рамках двух основных метаболических процессов: катаболизма (диссимиляции) и анаболизма (ассими­ляции). Эти процессы осуществляются у взрослого здорового че­ловека в относительном равновесии. Дисбаланс метаболизма яв­ляется прямой причиной развития различных функциональных нарушений, а со временем — патологических процессов (заболе­ваний).

Интенсивность обменных процессов имеет генетическую де­терминацию на видовом и индивидуальном уровнях.

Преобладание ассимиляции над диссимиляцией наблюдается у здорового человека в период роста и развития организма — в сред­нем до 25 лет. Обратная картина отмечается у лиц в возрастной группе после 60 лет (престарелый и старческий возраст).

Энергетический баланс. Под энергетическим балансом следует понимать равновесное состояние между поступающей с пищей энергией и ее затратами в процессе поддержания оптимального гомеостаза. Проявлениями энергетического баланса у детей явля­ются оптимальные показатели роста и развития, а у взрослых — стабильность массы тела.

Основными энергонесущими нутриентами являются белки, жиры и углеводы. При диссимиляции 1 г белка организм аккуму­лирует 4 ккал энергии (1 ккал = 4,18 кДж). При диссимиляции 1 г углеводов также высвобождается 4 ккал энергии. Жиры имеют более существенный энергетический потенциал — распад 1 г жира со­ответствует 9 ккал. Энергию несут также органические кислоты (уксусная, яблочная, молочная, лимонная) — около 3 ккал в I г и алкоголь — 1 г этилового спирта может принести организму 7 ккал. При этом органические кислоты из-за своего малого коли­чества в среднем рационе питания не имеют существенного прак­тического значения, а алкоголь в силу физиологически неполно­ценного использования выделяющейся энергии не может рассмат­риваться в качестве адекватного пищевого источника энергии (хотя его чрезмерное употребление следует учитывать при оценке об­щего энергобаланса).

И наибольшей степени организм использует с энергетически­ми целями углеводы и жиры. При выраженном дефиците двух этих макронутриентов в качестве источника энергии кратковременно может быть использован белок пищи. В организме человека энер­гия запасается главным образом в виде жира (различные депо) и белка (в первую очередь в виде мышечной массы). Запасы углево­дов у человека практически отсутствуют (за исключением неболь­шого количества гликогена) — все они оперативно трансфор­мируются в метаболических процессах, а их излишки превраща­ются в жиры.

С гигиенической позиции энергия различных видов пищевых продуктов характеризуется по-разному. В питании целесообразно использовать продукты (в том числе и высокоэнергетические), содержащие значимые количества незаменимых аминокислот и микронутриентов (витаминов и минеральных веществ) — основ­ных структурных и регуляторных компонентов макроэргических процессов. В этом случае в организме будет протекать физиологи­чески полноценный обмен веществ.

Чем больше в продукте веществ, не несущих для организма энергии (воды, пищевых волокон), тем меньше его калорийность. Продукты, содержащие преимущественно жиры, моно- и дисахариды (в том числе так называемые «скрытые»), а также алкоголь относятся к высококалорийным и способствуют синтезу и депо­нированию в организме жира (с нарушением жирового и углевод­ного обменов) с параллельными затратами дефицитных микро­нутриентов, участвующих в энергетическом обмене, и напряже­нием гормональных механизмов, отвечающих за ассимиляцию. Традиционные порции наиболее употребляемых продуктов име­ют следующую энергетическую ценность, ккал:

Зеленый салат (30 г).............................................................................. 4

Огурцы (45 г — 1 шт.)...................................................................... 5

Клубника (18 г — 1 шт.)................................................................. 5

Брокколи (30 г).................................................................................. 10

Цветная капуста (30 г).................................................................... 12

Помидор (100 г — 1 шт.)................................................................ 20

Молоко в чай (30 г).......................................................................... 20

Морковь (72 г — 1 шт.)................................................................... 25

Оливки (22 г — 5 шт.)...................................................................... 25

Болгарский перец (100 г — 1 шт.)..................................................... 26

Сахар (I чайная ложка) ………………………………………... 32

Хлебец хрустящий (10 г)............................................................... 32

Виноград (50 г — 10 шт.)............................................................... 36

Грейпфрут (123 г — ¹/₂ шт.)........................................................ 37

*Джем (15 г)...................................................................................... 40

Киви (75 г — 1 шт.).......................................................................... 45

Яблоко (100 г)........................................................................................ 46

Вишня (68 г — 10 шт.)......................................................................... 49

(**)Плавленый сыр (14 г — 1 чайная ложка)............................... 51

Водка (25 г)........................................................................................... 56

Апельсин (130 г — 1 шт.)................................................................ 62

*Мед(21 г— I чайная ложка)........................................................ 64

Нектарин (135 г — 1 шт.)............................................................... 67

Хлеб пшеничный (25 г — 1 кусок)................................................... 70

(**)Яйцовареное (1 шт.)..................................................................... 73

*Курага (35 г - 10 шт.)..................................................................... 83

Пиво (330 г)............................................................................................ 86

Вино сухое (125 г)................................................................................ 94

(**) Салатные заправки, майонез (14 г — 1 чайная ложка) 99

Йогурт, 2,5% (125 г)....................................................................... 100

Банан (120 г — 1 шт.)........................................................................... 109

Кукурузные хлопья (30 г)................................................................... 110

Масло сливочное (15 г)....................................................................... 110

Рыба отварная (120 г).......................................................................... 115

Картофель отварной (150 г).......................................................... 115

*Лимонад (330 мл)................................................................................ 130

*Финики (60 г)........................................................................................ 140

Сок виноградный (250 г)................................................................ 154

*(**) Шоколад (30 г)........................................................................ 155

(**)Арахис, миндаль (28 г — 26 шт.).......................................... 165

(**)Авокадо (У₂ шт.)........................................................................ 170

Цыпленок отварной (120 г)................................................................. 178

(**)Сыр «Чеддер» (45 г)....................................................................... 180

(**)Бразильский орех (28 г — 6...8 шт.)........................................... 185

*(**)Печенье шоколадное (2 шт.)................................................ 190

Говядина отварная (150 г)............................................................. 240

(**)Картофель, жаренный на масле (150 г).............................. 240

Рис (150 г — 1 порция)................................................................... 270

(**)Индейка отварная со шкуркой (150 г — 1 грудка).......... 273

Макароны (150 г — 1 порция)...................................................... 280

*(**)Пирожное бисквитное (65 г)..................................................... 290

(**)Чипсы (180 г).................................................................................... 455

(**)Свиная отбивная (150 г)............................................................. 540

(**)Гамбургер, чизбургер (215...219 г — I шт.)..................... 576...562

(**)Сандвич с беконом (190 г)...................................................... 608

*(**)Молоко сгущенное с сахаром (300 г)..................................... 982

* Источники скрытого сахара; ** источники скрытого жира.

Энергетические затраты организма. Методы определения энер­гетической потребности людей. Затраты энергии у человека при­нято делить на нерегулируемые: основной обмен и специфически динамическое действие пищи (пищевой термогенез), и регулиру­емые: расход энергии на умственную и физическую деятельность (УФД).

Основной обмен — это энергозатраты на поддержание жизнен­но важных процессов у человека (клеточного метаболизма, дыха­ния, кровообращения, пищеварения, внутренней и внешней сек­реции, нервной проводимости, мышечного тонуса) в состоянии физического покоя (например, сна). Величина основного обмена (BOO) зависит от нескольких факторов: пола, роста, массы и состава тела, возраста и гормонального баланса. На BOO оказыва­ют влияние время суток, время года и климат. Потребность в энер­гии покоя имеет прямую зависимость от мышечной массы и со­держания жировой ткани в организме.

Мужчины имеют BOO в среднем на 10 % выше, чем женщины. При обычном телосложении BOO в пересчете на 1 кг массы тела у мужчин составляет в среднем 1 ккал/ч, а у женщин — 0,9 ккал/ч.

С возрастом BOO также уменьшается (пропорционально со­кращению мышечной массы). Увеличение BOO у взрослых людей наблюдается в условиях холодного климата и при некоторых па­тологиях (гипертиреозе), а также при состояниях, сопровожда­ющихся лихорадкой, — повышение температуры тела на 1 °С при­водит к увеличению BOO на 10... 15%,

Величина основного обмена может быть определена у человека методами прямого (или опосредованного) измерения либо расче­та. Прямое измерение (прямая калориметрия) проводится с ис­пользованием калориметрических камер, а опосредованное изме­рение (непрямая калориметрия) — с помощью специальной ре­гистрирующей аппаратуры у человека, лежащего на спине, не­посредственно после пробуждения утром, натощак через 12... 14 ч после последнего приема пищи в помещении с температурой воз­духа 20 °С. При этом оцениваются потребление кислорода, выде­ление углекислого газа и для максимальной точности определе­ния — количество азота, экскретируемого с мочой.

Расчетные методы связаны с использованием специальных таб­лиц или формул. Расчет BOO может проводиться согласно уравне­нию Харриса— Бенедикта:

ВОО_муж = 66 + 13,7М + 5Р - 6,8В;

ВОО_жен = 655 + 9,6М + 1,8Р - 4,5В,

где М — масса тела, кг; Р — рост, см; В — возраст, лет.

Специфически динамическое действие пищи (СДДП), или пище­вой термогенез, — это расход энергии на метаболизацию пищевых веществ в организме. Наибольшим потенциалом повышения за­трат энергии обладают белки, увеличивая BOO на 30...40%. При метаболизации жиров BOO повышается на 4... 14%. Для углеводов этот показатель минимален — 4...7%. При обычном смешанном питании СДДП составляет 10% BOO.

К регулируемым энергозатратам относится расход энергии на УФД. С физиологических позиций на УФД должно приходиться не менее 40 % всех затрат энергии. С гигиенических позиций именно УФД является определяющим фактором энергетической потреб­ности человека — от ее интенсивности зависит возможность обес­печения организма оптимальным по химическому составу пита­нием.

Для определения энергетических затрат можно использовать различные лабораторные или расчетные методы. Из методов не­прямой калориметрии наибольшее распространение получили методы Дугласа—Холдена и Шатерникова — Молчановой, осно­ванные на изучении газообмена. Из расчетных наибольшей точно­стью и индивидуальностью обладает метод хронометража, кото­рый заключается в регистрации всех видов деятельности человека за сутки и расчете суточных затрат энергии исходя из коэффици­ентов физической активности (КФА) различных видов деятель­ности — соотношения энерготрат на выполнение конкретной ра­боты и BOO (табл. 2.1).

Для хронометража суточной деятельности необходимо в ре­жиме записи (реальное время) или воспроизведения (например, за прошедшие сутки) последовательно зафиксировать все виды деятельности (название и продолжительность) и перевести их в соответствующие энергозатраты, предварительно рассчитав BOO в час.

При групповом расчете можно пользоваться КФА для различ­ных профессий в зависимости от того, в какую группу интенсив­ности труда они включены. Коэффициент физической активности для различных профессиональных групп учитывает суточные энер­гозатраты работников, занятых в различных сферах деятельности, в соответствии с особенностями выполнения трудового процесса. В зависимости от интенсивности и тяжести труда все работники разделены на пять групп для мужчин и на четыре группы для жен­щин:

1) КФА 1,4 (научные работники, студенты, педагоги, чинов­ники — работники преимущественно умственного труда);

2) КФА 1,6 (работники конвейеров, сферы обслуживания, медицинский персонал);

3) КФА 1,9 (станочники, водители автотранспорта, железно­ дорожники, врачи скорой помощи и хирурги);

4) КФА 2,3 (строительные и сельскохозяйственные рабочие металлурги — работники тяжелого физического труда);

Таблица 2.1