Урок 2. Состав пищи. Белки, жиры, углеводы и другие компоненты

Пища снабжает человеческий организм энергией, нужной ему для полноценной жизнедеятельности. И именно благодаря регулярному питанию и продуцируемым им сложным физико-химическим реакциям (что и называется в народе обменом веществ или метаболизмом) поддерживается жизнь. Пища содержит в себе множество питательных веществ, без которых какой-либо вообще рост, развитие и функционирование организма было бы невозможным. Об этих питательных веществах мы расскажем во втором уроке.

Ниже нами будут рассмотрены:

• Белки
• Жиры
• Углеводы
• Витамины
• Минеральные вещества
• Вода

Также мы объясним, в чем заключается ценность каждого из веществ.

Белки

Белки являются главным строительным материалом для организма и основой его клеток и тканей. Примерно на 20% из них состоит тело человека и более чем на 50% – клетки. Организм не может откладывать белки в тканях «на потом», по причине чего требуется, чтобы они поступали с пищей ежедневно.

Белки содержат в себе незаменимые аминокислоты, которые в организме человека не синтезируются – это аргинин, гистидин, треонин, фенилаланин, валин, изолейцин, лейцин, метионин, лизин и триптофан. Белки могут обладать разной биологической ценностью, которая и зависит от того, в каком количестве и какие в них содержатся аминокислоты, каково соотношение незаменимых и заменимых аминокислот, и какова их перевариваемость в ЖКТ.

Как правило, большей биологической ценностью обладают белки животного происхождения. Например, оптимальным соотношением незаменимых кислот могут похвастаться яйца, печень, мясо и молоко. А усваиваются они на 97,% в то время как растительные белки усваиваются лишь на 83-85%, т.к. в продуктах растительного происхождения содержится большое количество неперивариваемых (балластных) веществ.

В растительной пище в основном содержится небольшое количество белка и наблюдается дефицит метионина, лизина и триптофана. Только бобовые (к примеру, соя, фасоль и горох) выделяются высоким содержанием белка (от 24% до 45%). 20% белка присутствует в орехах и семенах подсолнечника. По составу аминокислот к животным белкам близко стоят белки ржи, риса и сои.

Потребность организма в белке определяется возрастом человека, его полом, характером трудовой деятельности, национальными особенностями питания и климатическими условиями, в которых он живет. Обычно взрослые, не занятые активной физической работой, должны принимать в сутки белок из расчета чуть менее 1 г на 1 кг массы тела. Белок пищи должен обеспечивать 1/6 долю в весовом выражении и 10-13% от общей энергетической потребности организма, а 55% рекомендованной нормы белка должна быть животного происхождения. Если ребенок или взрослый занят физическим трудом, его потребность в белке возрастает.

Жиры

Пищевые жиры – это эфиры высших жирных кислот и глицерина. В эфирах жирных кислот четное число атомов углерода, а сами жирные кислоты подразделяются на две крупные группы – насыщенные и ненасыщенные жиры. Первыми богаты твердые животные жиры (там их может быть до 50% от общей массы), а вторыми – жидкие масла и морепродукты (во множестве масел, например, в оливковом, льняном, кукурузном и подсолнечном маслах ненасыщенных жиров может быть до 90%). В человеческом организме нормальное содержание жиров составляет 10-20%, однако в случаях нарушений жирового обмена этот показатель может возрастать до 50%.

Жиры и жироподобные вещества составляют клеточные мембраны и оболочки нервных волокон, принимают участие в синтезе витаминов, гормонов и желчных кислот. Жировые отложения в свою очередь считаются энергетическим резервом организма. Энергетическая ценность жиров больше чем в 2 раза превышает ценность углеводов и белков. Когда окисляется 1 г жиров, высвобождается 9 ккал энергии.

Взрослые люди должны употреблять от 80 до 100 г жира в сутки, благодаря чему обеспечивается до 35% общей энергетической ценности рациона. Линолевая и линоленовая жирные кислоты являются незаменимыми (не синтезируются в организме), и обязательно должны поступать вместе с едой. Они есть в жире ряда рыб и морских млекопитающих, орехах и растительных маслах. Вместе с другими высшими ненасыщенными жирными кислотами они не позволяют развиваться атеросклерозу, делают организм более устойчивым к инфекционным заболеваниям.

Что касается пищевой ценности жиров, то она обусловлена наличием незаменимых жирных кислот, наличием витаминов A, E и D, их всасываемостью и перевариваемостью. Максимальная биологическая ценность присуща жирам с линолевой и прочими высшими ненасыщенными кислотами. Насколько хорошо усваивается жир, зависит от его температуры плавления: если она ниже температуры тела, то жиры усваиваются на 97-98%, а если температура плавления равна 50-60°C, то и усваиваться они будут всего на 70-80%.

Вместе с пищей в организм поступают и жироподобные вещества, такие как жирорастворимые витамины, фосфолипиды и стерины. Из стеринов наиболее известен холестерин, содержащийся в продуктах животного происхождения. Но и в организме его могут синтезировать промежуточные продукты обмена жиров и углеводов.

Холестерин – это источник гормонов и желчных кислот, плюс предвестник витамина D3. Попадая в кровь и желчь, холестерин остается в них как коллоидный раствор, образующийся за счет взаимодействия с фосфатидами, ненасыщенными жирными кислотами и белками. Когда обмен этих веществ нарушен (или имеется их дефицит), холестерин превращается в мелкие кристаллы, которые оседают на стенках кровеносных сосудов и желчных путях, из-за чего и развивается атеросклероз и образуются желчные камни.

Углеводы

В пищевых продуктах углеводы содержатся в виде глюкозы и фруктозы (моносахариды), лактозы и сахарозы (олигосахариды), пектиновых веществ, клетчатки, гликогена и крахмала (полисахариды). Углеводы – это основной источник энергии для человека: при окислении всего 1 г углеводов высвобождается 4 ккал.

Для человека, не занятого физической работой, средняя потребность в углеводах составляет 400-500 г в сутки, 2/3 от суточного рациона в весовом выражении и 60% в выражении калорическом. Если же человек активно трудится физически, норма становится больше.

Выбирая пищу, лучше всего останавливать свой выбор на полисахаридах, т.е. на продуктах, содержащих пектин, гликоген, крахмал и т.д., и по возможности избегать олиго-моносахаридов – продуктов, содержащих лактозу, фруктозу, глюкозу, сахарозу и т.п. Полисахариды перевариваются медленнее, а динамика концентрации глюкозы (конечный продукт переваривания) в жидкостях организма намного благоприятнее для последующего обмена веществ. Немаловажно и то, что полисахариды не сладкие на вкус, из-за чего вероятность их повышенного потребления снижается.

Дисахарид лактозу можно в обилие найти в молоке и молочных продуктах. Но основным поставщиком углеводов в организм по праву считаются растения, т.к. их процент в них составляет 80-90% сухой массы. В продуктах растительного происхождения также есть множество неперевариваемых и неусвояемых полисахаридов типа целлюлозы. Нужно знать, что благодаря грубоволокнистой неперивариваемой пище стимулируется перистальтика кишечника, абсорбируется ряд катаболитов (даже токсичных), находящихся в толстом кишечнике, выводится холестерин, снабжаются питательными веществами полезные бактерии кишечника. В среднем взрослый должен принимать 25 г углеводов в сутки.

Витамины

Витамины – это незаменимые пищевые вещества (нутриенты) органического происхождения и самого разного химического строения. Они нужны для правильного метаболизма в человеческом организме. Их суточную норму принято измерять в мг (миллиграмм) и мкг (микрограмм), а зависит она, как и прежде, от возраста человека, его пола, характера работы и состояния здоровья.

Витамины бывают водорастворимыми (витамины группы B и витамин C) и жирорастворимыми (витамины A, D, E, K):

• Почти все витамины группы B имеются в яичном белке, дрожжах, печени, бобовых и наружных частях зерновых.
• Витамин C (аскорбиновая кислота) есть в зеленых частях растений, ягодах, овощах, цитрусовых и других фруктах, в частности, в кислых, а также в почках и печени.
• Витамином A богаты только продукты животного происхождения – сыры, осетровая икра, печень трески, печень скота, сливочное масло. Плюс к этому он синтезируется в организме через провитамин A (каротин), содержащийся в оранжево-окрашенных фруктах, ягодах и овощах.
• Источники витамина D – это жир из тресковой печени, икра рыбы, молочные жиры и печень. Синтез данного витамина происходит благодаря воздействию ультрафиолета.
• Витамин E содержится в зеленых листьях овощей, яичных желтках и растительных маслах.
• Витамином K организм снабжают печень, картофель, томаты и листовые овощи.

Лучше всего сохраняют витамины свежие овощи, поэтому рекомендуется кушать их как можно чаще. Если же их тушить и варить, содержание витаминов будет снижаться. А если делать закваску или подвергать овощи быстрой заморозке, витамины будут сохраняться в овощах долгое время.

Значение витаминов для человека очень велико. Выражается оно в том, что витамины служат компонентом, который нужен для правильной работы ферментов; они принимают участие в процессах метаболизма, помогают организму расти и развиваться, укрепляют иммунитет. При недостатке витаминов нарушаются механизмы работы нервной системы и зрительного аппарата, появляются проблемы с кожей, авитаминозы и гиповитаминозы, ослабевает иммунный статус и т.д. Нужно запомнить, что самые дефицитные (особенно в периоды зимы и ранней весны) витамины – это витамины A, B1, B2 и C.

Минеральные вещества

Минеральные вещества являются составляющими тканей и органов, чем и обусловлена их огромная роль в протекающих в организме физико-химических процессах. Некоторые минеральные вещества содержатся в клетках, а другие – в тканевой жидкости, лимфе и крови (в них минеральные вещества находятся во взвешенном состоянии в виде ионов).

Наиболее значимыми для функционирования организма считаются сера, хлор, фосфор, калий, магний и кальций. Эти элементы помогают организму строить ткани и клетки, а также обеспечивают функции ЦНС, мышц и сердца. Помимо этого они обезвреживают вредные кислоты – продукты метаболизма.

Кальций – это строительный материал для костной ткани, и в особенности он необходим детям, скелет которых находится на стадии формирования. Кальций поступает в организм с овощами, фруктами и продуктами молочного происхождения.

Естественно, организм нуждается в магнии, броме, йоде, цинке, кобальте, фторе и других микроэлементах (детальнее о них, а также о витаминах мы побеседуем в следующем уроке), которые содержатся в продуктах питания в минимальных объемах (менее 1 мг на 1%). Из них состоят многие ферменты, гормоны, витамины; они самым прямым образом воздействуют на развитие организма и обмен веществ.

Дефицит какого-либо микроэлемента в организме служит причиной возникновения специфических заболеваний, таких как разрушение зубов (недостаток фтора), тяжелое малокровие (недостаток меди или кобальта), эндемический зоб (недостаток йода) и другие. Особое внимание нужно уделять тому, чтобы минеральными веществами снабжался детский организм. Если до 2 месяцев их поступает достаточно с молоком матери, то на 3-м месяце нужно добавлять их в соки овощей, фруктов и ягод. Начиная с 5-го месяца необходимо снабжать минеральными веществами прикорм (овсяные и гречневые кашки, мясо, яйца, фрукты и овощи).

Вода

Вода и растворенные в ней минеральные вещества служат основой внутренней среды организма – это основная часть тканевой жидкости, лимфы и плазмы. Ни один жизненно важный процесс, протекающий в организме (в особенности терморегуляционные и ферментативные процессы) невозможен без достаточного количества воды.

На водный обмен воздействуют такие параметры как влажность и температура окружающего воздуха, особенности рациона и даже поведение и одежда. Взрослый человек должен обеспечивать свой организм примерно 2-3 литрами жидкости. Мужчинам рекомендуется выпивать около 3 л, а женщинам – около 2,3 л, причем больше половины этого количества должна составлять чистая питьевая вода.

Кстати, на тему пользы воды рекомендуем вам почитать наши статьи – найти их можно здесь, здесь и здесь. И, подводя итог разговору о необходимых организму веществах, не будет лишним сказать несколько слов об энергозатратах человеческого организма.

Расчет энергозатрат

На поддержание каждого процесса, протекающего в организме, тратится определенное количество энергии, обеспечиваемой приемом пищи. Поступление и расход энергии выражаются в тепловых единицах, называемых калориями. Килокалория равна количеству тепла, нужного для повышения температуры 1 л воды на 1°.

Средние показатели сгорания веществ, содержащихся в пище, таковы:

• 1 г белков = 4,1 ккал
• 1 г жиров = 9,3 ккал
• 1 г углеводов = 4,1 ккал

Энергия для основного энергообмена – это минимальное количество калорий, которое нужно, чтобы обеспечить потребности организма в состоянии нервного и мышечного покоя. Если человек работает умственно или физически, энергообмен увеличивается, а количество необходимых ему нутриентов возрастает.

Когда организм человека находится в экстремальных условиях, например, если он голодает, необходимая энергия может поступать из внутренних структур и запасов (такой процесс называется эндогенным питанием). Потребность человека в энергии, исходя из суточных энергозатрат, равна от 1700 до 5000 ккал (иногда больше). Этот показатель зависит от пола человека, его возраста, образа жизни и особенностей трудовой деятельности.

Как мы уже знаем, среди пищевых веществ в продуктах питания выделяются жиры, углеводы, белки (протеины), минеральные вещества и витамины. По калорийности суточный рацион должен соответствовать каждодневным энергозатратам, причем должен учитываться метаболизм и энергозатраты дома и на работе. Примерная величина суточной калорийности, если выполняются минимальные ежедневные физические нагрузки, высчитывается через умножение нормальной массы (в кг) на 30 кал для женщин и 33 кал для мужчин. Белки жиры и углеводы должны соотносится как 1:1:4. Кроме того, роль играет и качество диеты, что зависит от вкусов, привычек и величины избытка веса тела каждого конкретного человека.

В большинстве случаев диетологи рекомендуют применять диеты, стандартные по калорийности (они обеспечивают организм 2200-2700 ккал). Но рацион должен включать в себя разные продукты – как по калорийности, так и по качеству. Всегда нужно помнить о «пустых» калориях, содержащихся в хлебе, макаронных изделиях на основе белой рафинированной муки, белом сахаре, печенье, пирожных и других сладостях, сладких безалкогольных напитках и спиртном.

Каждый человек должен подобрать для себя такую диету, которая будет обеспечивать его необходимым количеством энергии. Важно следить за тем, чтобы в организм поступало как можно меньше вредных веществ и «пустых» калорий, а также отслеживать вес своего тела. Люди, страдающие ожирением или, наоборот, чрезмерно худые, должны обращаться к специалистам, которые помогут подобрать подходящий рацион на каждый день.

Чтобы грамотно определиться с пищей, а также, чтобы знать, какое количество калорий имеется в том или ином продукте, принято использовать специальные таблицы. Ниже вы найдете три таких таблицы – для безалкогольных напитков, спиртного и самых распространенных продуктов питания.

Таблицы содержания белков, жиров и углеводов

Пользоваться таблицами проще простого – все напитки и продукты сгруппированы и расположены в алфавитном порядке. Напротив каждого напитка или продукта есть графы, в которых указано содержание нужных веществ и количество калорий (из расчета на 100 г конкретного продукта). На основе этих таблиц очень удобно составлять собственный рацион питания.

Таблица 1 (Безалкогольные напитки)

Таблица 2 (Спиртное)

Таблица 3 (Продукты питания)

В следующем уроке мы более подробно остановимся на микроэлементах и витаминах, узнаем, в каком количестве они нужны человеку, и из каких продуктов их можно получать, а также приведем несколько очень полезных таблиц.

Проверьте свои знания

Если вы хотите проверить свои знания по теме данного урока, можете пройти небольшой тест, состоящий из нескольких вопросов. В каждом вопросе правильным может быть только 1 вариант. После выбора вами одного из вариантов, система автоматически переходит к следующему вопросу. На получаемые вами баллы влияет правильность ваших ответов и затраченное на прохождение время. Обратите внимание, что вопросы каждый раз разные, а варианты перемешиваются.

Кирилл Ногалес