Тема 1. Физиолого-гигиенические аспекты питания

Количественная и качественная полноценность питания предопределяет степень реализации наследственной программы физического развития, работоспособность и производительность труда, выносливость к негативным факторам окружающей среды, включая стрессы, вредные факторы производства, погодно-климатические влияния и т. п. Полноценное во всех отношениях питание повышает устойчивость к болезням, способствует активному, с сохранением работоспособности, долголетию.

Пища является источником жизненно необходимой для организма энергии и биологически активных веществ, используемых для построения его собственных тканей. Этот процесс происходит в организме не только во время его формирования и развития. В зрелом возрасте функциональные структуры организма не становятся стабильными хотя бы на непродолжительное время, а находятся в состоянии непрерывного изменения, постоянно разрушаются и вновь создаются.

Интенсивность этих процессов и их направленность неодинаковы в течение жизни. В детском и юношеском возрасте преобладают реакции синтеза и процессы создания тканей, в зрелом возрасте имеет место динамическое равновесие, в старости преобладают деструктивные процессы. Усвоение пищевых веществ, их преобразование в организме в присущие ему биохимические соединения и использование их для роста, развития и обеспечения жизнедеятельности принято называть ассимиляцией. Распад веществ, окисление и выведение из организма продуктов распада называют диссимиляцией. Оба процесса являются звеньями одной цепи, представляя собой осуществляемый организмом посредством пищи жизненно необходимый ему обмен веществ с внешней средой.

Участвующие в этих процессах химические элементы и соединения принято называть пищевыми веществами, или нутриентами (от лат. nutritio- питание). Важнейшими из них являются белки, жиры, углеводы, минеральные вещества и витамины. В настоящее время известно, что для жизненного равновесия организму необходимо более 60 видов пищевых веществ. По характеру их использования в организме они подразделяются на пластические (идут на построение собственных тканей организма, основные — белки, жиры и минеральные вещества), энергетические (преимущественно углеводы, при их недостатке и тяжёлом физическом труде источником энергии становятся также жиры и белки), и регуляторные (участвуют в регулировании обмена веществ, главным образом витамины).

Количественная и качественная оценка питания обусловлена его влиянием на здоровье и работоспособность. Под ко-личественной оценкой суточного рациона понимают не его объём, а энергию, высвобождающуюся при окислении в организме основных пищевых веществ. Качественная характеристика рациона исходит из содержания в нём отдельных пищевых веществ и их соотношений. Только при количественной достаточности и благоприятных соотношениях пищевых веществ обеспечивается наиболее полное проявление их биологических свойств и максимальное использование, а также оптимальное течение обменных процессов.

В настоящее время ассортимент пищевых продуктов постоянно расширяется исходя из особенностей рациона и состояния здоровья современного человека, достижений в области гигиены питания и пищевых технологий. Особую актуальность приобретают вопросы создания продуктов, для профилактики алиментарнозависимых заболеваний.

За последние десятилетия существенно уменьшилась физическая активность значительной части населения, особенно в развитых странах.

Снижение энергозатрат потребовало пересмотра (в сторону уменьшения) норм физиологических потребностей человека в энергии. При пониженных энергозатратах пища должна быть менее калорийной, содержать меньше углеводов и жиров. В противном случае образуется избыточная масса тела, развивается ожирение, появляются многочисленные болезни. Однако уменьшение объема потребляемой пищи сопровождается снижением поступления в организм жизненно необходимых компонентов - витаминов, биоэлементов, аминокислот.

Недостаток в организме этих веществ также приводит к нарушениям здоровья – развитию гиповитаминозов, различных заболеваний. Поэтому возникла необходимость разработки научно обоснованных рационов питания, а также создания для организма дополнительных источников витаминов и других необходимых питательных веществ. В соответствии с этими потребностями в последние десятилетия были разработаны и появились в продаже многочисленные биологически активные добавки к пище и так называемые функциональные продукты питания. Все эти вопросы тоже имеют непосредственное отношение к предмету нутрициологии.

Нормальное функционирование организма человека определяется тремя основными факторами, к которым относятся потребление пищи, воды и наличие кислорода.

Пища является для организма источником энергии и пластических ресурсов, поступает из внешней среды в виде продовольственного сырья и пищевых продуктов, подвергнутых технологической обработке. Продукты питания включают множество собственно пищевых веществ, в том числе сложного состава (фосфолипиды, стерины), а также непищевых соединений и чужеродных примесей.

Химический состав пищевого продукта формируют три главные группы компонентов: а) продовольственное сырье, б) пи­щевые добавки, в) биологически активные добавки.

Основные термины и определения нутрициологии

Продовольственное сырье — объекты растительного, животного, мик­робиологического, а также минерального происхождения, используемые для изготовления пищевых продуктов.

Пищевые продукты - объекты животного или растительного происхождения, используемые в пищу в натуральном или переработанном виде в качестве источника энергии, пищевых и вкусоароматических веществ.

Пищевые продукты подразделяются на следующие группы:

- традиционные и новые продукты массового назначения, предназначенные для регулярного использования в питании основной массы населения;

- функциональные продукты массового назначения - продукты, предназначенные для систематического употребления в составе пищевых рационов всеми возрастными группами здорового населения, снижающие риск развития заболеваний, связанных с питанием, сохраняющие и улучшающие здоровье (включая витаминизированные, обогащенные полиненасыщенными жирными кислотами по сравнению с традиционными и другие);

- пищевые продукты специального назначения для отдельных групп населения - пищевые продукты с измененным химическим составом и физическими свойствами, специально созданные для отдельных контингентов (работающие в экстремальных условиях, лица пожилого возраста) или профессиональных групп населения (лица умственного труда, шахтеры, металлурги, спортсмены);

- лечебные (диетические) продукты - пищевые продукты с измененным химическим составом и физическими свойствами, специально созданные для использования в лечебном, а также профилактическом питании и рекомендованные для этой цели органами здравоохранения, в том числе продукты с повышенным содержанием белков и других пищевых веществ, пищевых волокон, продукты с избирательно уменьшенным содержанием пищевых веществ, в том числе: сахарозы, белка, холестерина, натрия или других;

- продукты питания для детей, беременных женщин и кормящих матерей – продукты, специально созданные для питания здоровых и больных детей до 3-летного возраста, беременных и кормящих женщин [6, 7].

Для оценки качества и характеристики пищевого продукта введено понятие «пищевая ценность».

Пищевая ценность – это понятие, отражающее всю полноту полезных свойств продукта, в том числе степень обеспечения им физиологических потребностей человека в основных пищевых веществах и энергии.

Пищевая ценность продуктов питания определяется содержанием в них макронутриентов и микронутриентов (содержанием в 100 г съедобной части продукта белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных веществ).

Показатели пищевой ценности пищевых продуктов обосновываются изготовителем на основе аналитических методов исследования, а также с использованием расчетного метода с учетом рецептуры пищевого продукта и данных по составу сырья.

Информация о пищевой ценности продукта: содержании белков, жиров, углеводов, (г/100 г продукта) а также витаминов и других биологически активных веществ обязательно представляется для потребителя на упаковке или этикетке продукта.

Продукты растительного происхождения являются источниками углеводов, ненасыщенных жиров, водорастворимых витаминов, каротинов, щелочных элементов и биологически активных веществ.

Продукты животного происхождения являются источниками белков, насыщенных жиров, жирорастворимых витаминов и витаминов группы В, фосфора и усвояемого железа.

Пищевая ценность группы продуктов, которая включает мясо и мясопродукты; птицу, яйца и продукты их переработки, определяется содержанием в них белков, насыщенного жиров, некоторых витаминов и микроэлементов, а также энергетической ценностью.

Пищевая ценность молока и молочных продуктов, определяется преимущественно содержанием в них белка, жира, некоторых витаминов, макро- и микроэлементов, а также энергетической ценностью.

Пищевая ценность группы, в которую входят зерно (семена), мукомольно-крупяные и хлебобулочные изделия, определяется содержанием в них белков, жиров, углеводов, витаминов группы В и некоторых макро- и микроэлементов, а также энергетической ценностью.

Пищевая ценность сахара и кондитерских изделий определяется в каждой из этих подгрупп содержанием основного пищевого вещества и дополнительных компонентов. Пищевая ценность сахара (песка, рафинада) определяется исключительно сахарозой.

Пищевая ценность плодоовощной продукции, определяется содержанием в ней клетчатки, пектиновых веществ и усвояемых углеводов, ряда минеральных веществ, витамина С, бета-каротина, фолацина. В процессе хранения плодоовощной продукции в непереработанном виде происходит снижение пищевой ценности, за счет разрушения некоторых витаминов.

Пищевая ценность группы жировых продуктов, к которой относятся масличное сырье и жировые продукты, определяется содержанием в них жира и жирорастворимых витаминов. В маргаринах и майонезах маркируется также содержание нежировых добавок и примесей.

Пищевая ценность напитков определяется содержанием в них углеводов и некоторых водорастворимых витаминов, а минеральных вод – специфическим для каждого вида содержанием минеральных веществ.

Пищевая ценность других продуктов (изолятов, концентратов, гидролизатов и текстуратов растительных белков; пищевого шрота и муки с различным содержанием жира из семян бобовых, масличных и нетрадиционных культур и т.д.) связана с уровнями содержания в них белков, углеводов и липидов.

Пищевые вещества, или нутриенты (от лат. nutritio - питание) – это органические и неорганические вещества, входящие в состав продуктов.

Пищевые вещества разделяют на макронутриенты и микронутриенты.

Макронутриенты (от греч. macros - большой и лат. nutritio - питание) - это пищевые вещества, нужные организму в количествах, измеряемых десятками граммов в сутки. Макронутриенты - это основные пищевые вещества - белки, жиры, углеводы, которые при окислении дают организму энергию, необходимую для выполнения всех его функций. Белки и жиры, поставляют также "строительный материал" для организма в виде продуктов своего метаболизма - свободных аминокислот и жирных кислот. К основным компонентам питания, необходимым организму в больших количествах (от 1,5 до 2 л ежедневно), следует относить и питьевую воду. Определенная часть пищи представлена пищевыми волокнами. Эти волокна не являются собственно пищевыми веществами, но активно способствуют пищеварению.

Микронутриенты (от греч. micros - малый и лат. nutritio - питание) – это пищевые вещества, нужные организму в малых количествах. Суточная потребность в этих веществах часто измеряется долями граммов (миллиграммами и микрограммами). Микронутриенты представлены витаминами, биоэлементами, ферментами, некоторыми минеральными веществами и т.д.

Микронутриенты не являются источниками энергии, но участвуют в ее усвоении, а также в регуляции различных функций и осуществлении процессов роста и развития организма.

Вещества, содержащиеся в пищевых продуктах, но не используемые организмом в процессе жизнедеятельности, получили название неалиментарных (стабилизаторы, эмульгаторы, консерванты, антиокислители и т.п.)

Пища является единственным источником веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности человека. Эти вещества называют эссенциальными (от лат. essentialis - существенный) или жизненно необходимыми, незаменимыми нутриентами.

Незаменимые (эссенциальные) пищевые вещества – вещества, не образующиеся в организме человека и обязательно поступающие с пищей для обеспечения его жизнедеятельности. К ним относятся полиненасыщенные жирные кислоты, витамины, аминокислоты и др. Их недостаток в питании приводит к развитию патологических состояний, а длительный дефицит - к гибели организма.

В отличие от эссенциальных (незаменимых) нутриентов, существуют и пищевые вещества, которые определяют как заменимые. Обычно речь идет о веществах, которые могут быть синтезированы в самом организме с помощью бактериальной микрофлоры кишечника. Среди таких веществ - некоторые аминокислоты, витамины, витаминоподобные вещества.

Потребность организма в этих веществах обычно легко обеспечивается при достаточном поступлении извне незаменимых пищевых веществ. Однако полагают, что в некотором количестве заменимые вещества все же должны поступать и с пищей. В организме человека имеется некоторый запас различных нутриентов. В то же время величина этих запасов, также как и длительность функционирования различных нутриентов в организме, для разных пищевых веществ различна. Так, жировые запасы, обычно располагающиеся в подкожной жировой клетчатке, при недостаточной калорийности пищи могут истощиться в течение нескольких недель. Запаса воды хватает только на четыре дня, поэтому человек не может прожить без воды больше пяти - семи дней. При отсутствии поступления пищи запас некоторых аминокислот может исчезнуть в течение всего нескольких часов. Что же касается витаминов, то лишь немногие из них могут депонироваться в организме человека.

Организм использует пищевые вещества для построения и обновления клеток и тканей, для регуляции биохимических и физиологических функций, а также для получения энергии, необходимой для функционирования различных органов, выполнения физической и умственной работы, поддержания температуры тела.

Запасы питательных веществ в организме достаточно ограничены, поэтому при их истощении возникают различные нарушения здоровья. Эти нарушения известны под названиями "белковое голодание", “гипо- и авитаминозы”, “дефицит биоэлементов” и т.д. Некоторые заболевания напрямую связаны с недостатком или отсутствием в пище какого-либо незаменимого нутриента (цинга при дефиците витамина С, "куриная слепота" при недостатке витамина А, остеопороз при нехватке в организме кальция и т.д.).

Существует и другая проблема, связанная не с дефицитом, а с избытком в организме определенных нутриентов. Так, избыток белков в пище ведет к патологическому состоянию, известному как "белковый перекорм". Поступление в организм избыточных количеств высококалорийной пищи при относительно низких энергозатратах сопровождается накоплением жира, нарастанием массы тела - ожирением. Ожирение, в свою очередь, увеличивает риск таких заболеваний как гипертоническая болезнь, атеросклероз, сахарный диабет, рак.

Известно немало патологических состояний, связанных с избыточным содержанием в организме тех или иных химических элементов. Обычно это относится к людям, работающим в условиях вредных производств. Здесь в человеческий организм могут попадать соединения токсических элементов - свинца, ртути, кадмия, алюминия. К развитию выраженной патологии может привести избыточное содержание в организме и жизненно необходимых микроэлементов - йода, хрома, железа.

В отдельных случаях отмечается, что суммарная энергетическая ценность пищи (количество калорий) соответствует потребностям организма, однако соотношение содержания отдельных пищевых веществ нарушено; такое питание называют несбалансированным.

Таким образом, достаточное и адекватное содержание в пище существенных для жизнедеятельности нутриентов является необходимым условием для поддержания здоровья, а нехватка или избыток нутриентов в пище создают условия для развития заболеваний.

Термин "питание" в современном языке используется для обозначения сразу нескольких разных понятий. Так, говоря о питании часто имеют в виду степень обеспеченности организма пищей ("хорошее" или, наоборот, "плохое" питание).

Словосочетанием "общественное питание" обозначают сеть (или систему) ресторанов, кафе, закусочных и т.п., в которых и осуществляется питание людей. "Парентеральное питание" означает способ введения пищи в организм, минуя пищеварительный тракт. Наконец, в общефизиологическом отношении правомерно следующее определение:

Питание - это процесс поступления, переваривания, всасывания и усвоения в организме пищевых веществ, необходимых для покрытия его энергетических затрат, построения и обновления тканей, поддержания репродуктивной способности, обеспечения и регуляции функций организма.

Питание как процесс имеет непосредственное отношение к вопросам физиологии пищеварения. Ниже приведены термины, характеризующие качество питания.

Полноценное питание - это питание с достаточным количеством всех компонентов, необходимых для нормальной жизнедеятельности.

Более высокий уровень качества питания представляет собой питание сбалансированное.

Сбалансированное питание - это полноценное питание с оптимальными количеством и соотношением всех компонентов пищи, в соответствии с индивидуальными физиологическими потребностями организма.

Наконец, очень важны для качества питания такие характеристики как количество приемов пищи в течение дня, распределение пищи по калорийности между отдельными приемами пищи, поведение человека во время еды. Все эти особенности позволяют сформировать представления о режиме питания.

Режим питания - это характеристика питания, включающая кратность, время приема пищи и распределение ее по калорийности и химическому составу, а также поведение человека во время еды.

Учет качества питания вместе с оптимальным его режимом позволяет определить наиболее оптимальную форму питания.

Рациональное питание - это сбалансированное питание при оптимальном режиме приема пищи.

В настоящее время в отечественной и мировой литературе все чаще употребляются термины "здоровое питание", "оптимальное питание" – в значениях, подразумевающих не только удовлетворение физиологических потребностей в необходимых веществах и энергии, но и профилактическое действие пищи на организм человека.