К. Д. Ушинского; кафедра нормальной физиологии Ярославской государственной медицинской академии Лебедев, В. Г. Физиология питания: учеб. пособие Л 33 / В. Г. Лебедев; Яросл. гос. ун-т. <...> У человека имеется сложный механизм поддержания энергетического равновесия, который зависит от уровня поступления энергии с питанием. <...> Величина основного обмена (ВОО) зависит от нескольких факторов: пола, роста, массы и состава тела, возраста и гормонального баланса. <...> Мужчины имеют величину основного обмена в среднем на 10% выше, чем женщины. <...> С возрастом величина основного обмена также уменьшается (пропорционально сокращению мышечной массы). <...> С гигиенических позиций именно УФД является определяющим фактором энергетической потребности человека – от ее интенсивности зависит возможность обеспечения организма оптимальным по химическому составу питанием. <...> У детей раннего возраста незаменимой аминокислотой является также гистидин, эндогенный синтез которого устанавливается на более поздних этапах онтогенеза. <...> Источниками полноценного белка, содержащего полный набор незаменимых аминокислот в количестве, достаточном для его биосинтеза, являются животные продукты: молоко, яйца, мясо и 7 мясопродукты, рыба и морепродукты. <...> При использовании только растительных продуктов (например, у строгих вегетарианцев) теоретически аминокислотный состав рациона также можно сбалансировать при целенаправленном подборе отдельных продуктов при условии их значительного разнообразия. <...> Потребность в белке – эволюционно сложившаяся доминанта в питании человека, обусловленная необходимостью обеспечивать минимальный физиологический уровень поступления незаменимых аминокислот, используемых организмом для синтетических процессов. <...> В многочисленных экспериментальных исследованиях установлено, что биологическая ценность животных продуктов, содержащих полноценный белок, выше, чем у растительных продуктов. <...> Так, усвояемость белков <...>
Физиология_питания_Учебное_пособие.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова
В. Г. Лебедев
Физиология питания
Учебное пособие
Рекомендовано
Научно-методическим советом университета для студентов,
обучающихся по специальности Экология
Ярославль 2009
1
Стр.1
УДК 612.014.49
ББК Е 903.1я73
Л 33
Рекомендовано
Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного издания. План 2009 года
Рецензенты:
А. В. Муравьев, доктор биологических наук, профессор кафедры
МБОС ЯГПУ им. К. Д. Ушинского;
кафедра нормальной физиологии Ярославской государственной
медицинской академии
Лебедев, В. Г. Физиология питания: учеб. пособие
Л 33
/ В. Г. Лебедев; Яросл. гос. ун-т. – Ярославль : ЯрГУ,
2009. – 112 с.
ISBN 978-5-8397-0657-6
В настоящем пособии приводятся современные данные
по физиологии питания.
Предназначено для студентов, обучающихся по специальности
020801 Экология (дисциплина «Физиология
человека и животных», блок ОПД), очной формы обучения.
УДК
612.014.49
ББК Е 903.1я73
ISBN 978-5-8397-0657-6
© Ярославский государственный
университет им. П. Г. Демидова,
2009
2
Стр.2
Глава 1. Энергетические затраты
и энергетическая ценность пищи
Обмен энергии в организме
Обмен энергии в организме человека происходит в соответствии
с фундаментальными законами равновесия в 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
во взрослом здоровом организме 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 1 г
и алкоголь – 1 г этилового спирта может принести организму
3
Стр.3
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).
В наибольшей степени организм использует с энергетическими
целями углеводы и жиры. При выраженном дефиците двух
этих микронутриентов 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.
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
(ВОО) зависит от нескольких факторов: пола, роста, массы
и состава тела, возраста и гормонального баланса. На ВОО 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 величину
основного обмена в среднем на 10% выше, чем женщины.
4
Стр.4
При обычном телосложении она в пересчете на 1 кг массы тела у
мужчин составляет в среднем 1 ккал/час, а у женщин –
0,9 ккал/час.
С возрастом величина основного обмена также уменьшается
(пропорционально сокращению мышечной массы). Увеличение
ВОО у взрослых людей наблюдается в условиях холодного климата
и при некоторых заболеваниях (увеличение функции щитовидной
железы), а также при состояниях, сопровождающихся лихорадкой,
– повышение температуры тела на 1оС приводит к увеличению
ВОО на 10–15%.
Величина основного обмена может быть определена у человека
методами прямого или опосредованного измерения или расчета.
Прямое измерение (прямая калориметрия) проводится с использованием
калориметрических камер, а опосредованное (непрямая
калориметрия)
–
с
помощью
специальной
регистрирующей аппаратуры (у человека, лежащего на спине,
непосредственно после пробуждения утром, натощак через 12–
14 часов после последнего приема пищи в помещении с температурой
воздуха 20оС). При этом оцениваются потребление кислорода,
выделение углекислого газа и для максимальной точности
определения – количество азота, выделяющегося с мочой.
Специфическое динамическое действие пищи, или пищевой
термогенез, – это расход энергии на метаболизм пищевых веществ
в организме. Наибольшим потенциалом повышения затрат
энергии обладают белки, увеличивая ВОО на 30–40%. При метаболизме
жиров ВОО повышается на 4–14%. Для углеводов этот
показатель минимален – 4–7%. При обычном смешанном питании
специфическое динамическое действие пищи составляет 10%
ВОО.
К регулируемым энергетическим затратам относится расход
энергии на умственную и физическую деятельность (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.
5
Стр.5