Особенности обмена веществ и энергии у детей

27

Содержание

• Введение 3
• 1. Пища как единственный источник энергии в организме 5
• 2. Ассимиляция и диссимиляция 8
• 3. Обмен белков, жиров, углеводов у детей 10
• 4. Энергетическая сторона обмена, скрытая энергия белков, жиров, углеводов 11
• 5. Положительный баланс азота у детей 15
• 6. Энергетическая ценность различных пищевых продуктов 17
• 7. Превращение энергии в организме расход энергии в различные периоды 19
• Заключение 26
• Список использованной литературы 27
• Введение
• С древних времен люди понимали огромное значение питания для здоровья. Мыслители древности Гиппократ, Цельс, Гален и другие посвящали целые трактаты лечебным свойствам различных видов пищи и разумному ее потреблению. Выдающийся ученый Востока Абу Али Ибн Сина (Авиценна) считал пищу источником здоровья, силы, бодрости.
• И.И. Мечников полагал, что люди преждевременно стареют и умирают в связи с неправильным питанием и что человек, питающийся рационально, может жить 120-150 лет.
• Питание обеспечивает важнейшую функцию организма человека, поставляя ему энергию, необходимую для покрытия затрат на процессы жизнедеятельности. Обновление клеток и тканей также происходит благодаря поступлению в организм с пищей «пластических» веществ -- белков, жиров, углеводов, витаминов и минеральных солей. Наконец пища -- источник образования ферментов, гормонов и других регуляторов обмена веществ в организме.
• Для поддержания нормального течения энергетических, пластических и каталитических процессов организму требуется определенное количество разнообразных пищевых веществ. От характера питания зависит обмен веществ в организме, структура и функции клеток, тканей, органов.
• Правильное питание, с учетом условий жизни, труда и быта, обеспечивает постоянство внутренней среды организма человека, деятельность различных органов и систем и, таким образом, является непременным условием хорошего здоровья, гармонического развития, высокой работоспособности.
• Неправильное питание значительно снижает защитные силы организма и работоспособность, нарушает процессы обмена веществ, ведет к преждевременному старению и может способствовать возникновению многих заболеваний, в том числе и инфекционного происхождения, так как ослабленный организм подвержен любому отрицательному воздействию.
• Биологическая ценность пищи определяется содержанием в ней необходимых организму незаменимых пищевых веществ -- белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных солей. Для нормальной жизнедеятельности человека требуется не только снабжение его адекватным (соответственно нуждам организма) количеством энергии и пищевых веществ, но и соблюдение определенных взаимоотношений между многочисленными факторами питания, каждому из которых принадлежит специфическая роль в обмене веществ. Питание, характеризующееся оптимальным соотношением пищевых веществ, называется сбалансированным.
• Источниками пищевых веществ являются продукты питания животного и растительного происхождения, которые условно разделяют на несколько основных групп. Первая группа включает молоко и молочные продукты (творог, сыры, кефир, простоквашу, ацидофилин, сливки и др.); вторая -- мясо, птицу, рыбу, яйца и изготовленные из них продукты; третья -- хлебобулочные, макаронные и кондитерские изделия, крупы, сахар, картофель; четвертая -- жиры; пятая -- овощи, фрукты, ягоды, зелень; шестая -- пряности, чай, кофе и какао.
• В природе нет идеальных продуктов питания, которые содержали бы комплекс всех пищевых веществ, необходимых человеку (исключение составляет материнское молоко). При разнообразном питании, то есть смешанной пищей, состоящей из продуктов животного и растительного происхождения, в организм человека обычно поступает вполне достаточно питательных веществ. Разнообразие продуктов питания в рационе положительно влияет на его пищевую ценность, так как различные продукты дополняют друг друга недостающими компонентами. Кроме того, разнообразное питание способствует лучшему усвоению пищи.
• 1. Пища как единственный источник энергии в организме
• Свободная энергия для организма может поступать лишь с пищей. Она аккумулирована в сложных химических связях белков, жиров и углеводов. Для того чтобы освободить эту энергию, питательные вещества вначале подвергаются гидролизу, а потом - окислению в анаэробных или аэробных условиях.
• В процессе гидролиза, который осуществляется в желудочно-кишечном тракте, высвобождается незначительная часть свободной энергии (менее 0,5%). Она не может быть использована для нужд биоэнергетики, т.к. не аккумулируется макроэргами типа АТФ. Она превращается лишь в тепловую энергию (первичную теплоту), которая используется организмом для поддерживания температурного гомеостаза.
• 2-й этап высвобождения энергии - это процесс анаэробного окисления. В частности, таким способом высвобождается около 5% всей свободной энергии из глюкозы при окислении до молочной кислоты. Эта энергия, однако, аккумулируется макроэргом АТФ и используется на совершение полезной работы, например, для мышечного сокращения, для работы натрий-калиевого насоса, но, в конечном итоге, она тоже превращается в теплоту, которая называется вторичной теплотой.
• 3-й этап - основной этап высвобождения энергии до 94,5% всей энергии, которая способна высвободиться в условиях организма. Осуществляется этот процесс в цикле Кребса: в нем происходит окисление пировиноградной кислоты (продукт окисления глюкозы) и ацетилкоэнзима А (продукт окисления аминокислот и жирных кислот). В процессе аэробного окисления свободная энергия высвобождается в результате отрыва водорода и переноса его электронов и протонов по цепи дыхательных ферментов на кислород. При этом освобождение энергии идет не одномоментно, а постепенно, поэтому большую часть этой свободной энергии (примерно 52-55%) удается аккумулировать в энергию макроэрга (АТФ). Остальная часть в результате «несовершенства» биологического окисления теряется в виде первичной теплоты. После использования свободной энергии, запасенной в АТФ, для совершения полезной работы она превращается во вторичную теплоту.
• Таким образом, вся свободная энергия, которая высвобождается при окислении питательных веществ, в конечном итоге, превращается в тепловую энергию. Поэтому замер количества тепловой энергии, которую выделяет организм, является методом определения энерготрат организма.
• В результате окисления глюкоза, аминокислоты и жирные кислоты в организме превращаются в углекислый газ и воду.
• Энергетический обмен животного организма (валовый обмен) складывается из основного обмена и рабочей прибавки к основному обмену. Исходной величиной уровня обменных процессов является основной обмен. Указанные стандартные условия определения основного обмена характеризуют те факторы, которые могут влиять на интенсивность процессов обмена веществ у человека.
• При полном распаде в организме 1 г белков и 1 г углеводов выделяется по 4 ккал (16,747 кДж) энергии, 1 г жиров -- 9 ккал (37,681 кДж), этилового спирта -- 7 ккал (29,309 кДж), органических кислот (лимонной, яблочной, уксусной и др.) -- по 2,5-3,6 ккал (10,4670-15,0724 кДж). Другие пищевые вещества не являются источниками энергии. Таким образом, если точно знать, какое количество энергетических веществ поступает с пищей в организм человека (это определяется по специальным таблицам), можно легко подсчитать суточное количество полученной энергии.
• Продукты питания не равнозначны по энергетической ценности; она зависит от их химического состава. Основным энергетическим материалом служат углеводы, жиры и, частично, белки. Из этого не следует, что пищевые вещества могут быть заменены друг другом и для организма безразлично, за счет каких продуктов получена энергия. Значение различных продуктов питания определяется не только энергетической ценностью, но и их качественным составом.
• В зависимости от количества энергии все пищевые продукты делятся на продукты с высокой, средней и низкой энергетической ценностью. К продуктам с высокой энергетической ценностью относятся сливочное и растительные масла, животные жиры, жирная свинина, сахар, мед, кондитерские изделия. Среднюю энергетическую ценность имеют умеренной жирности колбасы, мясо и рыба, сметана, сливки, сыр, хлебобулочные и макаронные изделия, крупы. Низкой энергетической ценностью характеризуются овощи и фрукты, ягоды, молоко, кефир, нежирные сорта мяса, рыбы, тощий творог, яйца.
• Поступившие в избытке в организм пищевые вещества превращаются в жиры и откладываются в жировой ткани, что при определенных условиях может привести к развитию ожирения. Основной обмен веществ осуществляется в процессе жизнедеятельности организма в состоянии полного покоя. При заболеваниях, сопровождающихся повышением температуры тела, он повышается (при тиреотоксикозе, туберкулезе, легочной и сердечной недостаточности).
• Соответствие поступающих в организм энергетических веществ затратам энергии на его жизнедеятельность обеспечивается сбалансированным питанием. Достоверным показателем соответствия поступления и расхода энергии в организме взрослого человека является постоянство массы тела. Избыточная энергетическая ценность рациона питания приводит к увеличению массы тела. При недостатке пищи организм расходует запасные энергетические вещества, в результате чего человек теряет в массе тела. При длительной нехватке питательных веществ расходуются не только запасные вещества, но и белки клеток, что существенно снижает защитные свойства организма и неблагоприятно сказывается на состоянии здоровья.
• 2. Ассимиляция и диссимиляция
• Пластический и энергетический обмены клетки (ассимиляция и диссимиляция). В клетке обнаружены примерно тысяча ферментов. С помощью такого мощного каталитического аппарата осуществляется сложнейшая и многообразная химическая деятельность. Из громадного числа химических реакций клетки выделяются два противоположных типа реакций - синтез и расщепление.
• Реакция синтеза. В клетке постоянно идут процессы созидания.
• Из простых веществ образуются более сложные, из низкомолекулярных - высокомолекулярные. Синтезируются белки, сложные углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты. Синтезированные вещества используются для построения разных частей клетки, ее органоидов, секретов, ферментов, запасных веществ. Синтетические реакции особенно интенсивно идут в растущей клетке, постоянно происходит синтез веществ для замены молекул, израсходованных или разрушенных при повреждении. На место каждой разрушенной молекулы белка или какого-нибудь другого вещества встает новая молекула. Таким путем клетка сохраняет постоянными свою форму и химический состав, несмотря на непрерывное их изменение в процессе жизнедеятельности.
• Синтез веществ, идущий в клетке, называют биологическим синтезом или сокращенно биосинтезом. Все реакции биосинтеза идут с поглощением энергии. Совокупность реакций биосинтеза называют пластическим обменом или ассимиляцией (лат. "симилис" - сходный). Смысл этого процесса состоит в том, что поступающие в клетку из внешней среды пищевые вещества, резко отличающиеся от вещества клетки, в результате химических превращений становятся веществами клетки.
• Реакции расщепления. Сложные вещества распадаются на более простые, высокомолекулярные - на низкомолекулярные. Белки распадаются на аминокислоты, крахмал - на глюкозу. Эти вещества расщепляются на еще более низкомолекулярные соединения, и в конце концов образуется совсем простые, бедные энергией вещества - СО₂ и Н₂О. Реакции расщепления в большинстве случаев сопровождаются выделением энергии. Биологическое значение этих реакций состоит в обеспечении клетки энергией. Любая форма активности - движение, секреция, биосинтез и др. - нуждается в затрате энергии.
• Совокупность реакции расщепления называют энергетическим обменом клетки или диссимиляцией. Диссимиляция прямо противоположна ассимиляции: в результате расщепления вещества утрачивают сходство с веществами клетки.
• Пластический и энергетический обмены (ассимиляция и диссимиляция) находятся между собой в неразрывной связи. С одной стороны, реакции биосинтеза нуждаются в затрате энергии, которая черпается из реакций расщепления. С другой стороны, для осуществления реакций энергетического обмена необходим постоянный биосинтез, обслуживающих эти реакции ферментов, так как в процессе работы они изнашиваются и разрушаются.
• Сложные системы реакций, составляющие процесс пластического и энергетического обменов, тесно связаны не только между собой, но и с внешней средой. Из внешней среды в клетку поступают пищевые вещества, которые служат материалом для реакций пластического обмена, а в реакциях расщепления из них освобождается энергия, необходимая для функционирования клетки. Во внешнюю среду выделяются вещества, которые клеткой больше не могут быть использованы.
• Совокупность всех ферментативных реакций клетки, т. е. совокупность пластического и энергетического обменов (ассимиляции и диссимиляции), связанных между собой и с внешней средой, называют обменом веществ и энергии. Этот процесс является основным условием поддержания жизни клетки, источником ее роста, развития и функционирования.
• 3. Обмен белков, жиров, углеводов у детей
• Основные этапы обмена веществ у детей с момента рождения до формирования взрослого организма имеет ряд своих особенностей. При этом меняются количественные характеристики, происходит качественная перестройка обменных процессов. У детей, в отличие от взрослых, значительная часть энергии расходуется на рост и пластические процессы, которые наиболее велики у новорожденных и детей раннего возраста.
• Анаболические процессы резко активизируются у плода в последние недели беременности. Сразу после рождения происходит активная адаптация метаболизма к переходу на дыхание атмосферным кислородом. У грудного ребенка и в первые годы жизни наблюдается максимальная интенсивность обмена веществ и энергии, а затем отмечается некоторое снижение показателей основного обмена.
• Основной обмен веществ у детей меняется в зависимости от возраста ребенка и типа питания. По сравнению с первыми днями жизни, к полутора годам обмен веществ увеличивается более чем вдвое.
• Со второй недели жизни ребенка белковый обмен характеризуется положительным азотистым балансом и повышенной потребностью в белке. Ребенку требуется в 4-7 раз больше аминокислот, чем взрослому. У ребенка также имеется большая потребность в углеводах. За их счет главным образом покрываются калорийные потребности. Углеводный обмен тесным образом связан с белковым. Энергия реакций углеводного обмена требуется для полного использования жира. Жир составляет 1/8 части тела ребенка и является носителем энергии, способствует усвоению жирорастворимых витаминов, защищает организм от охлаждения, является структурной частью многих тканей. Отдельные ненасыщенные жирные кислоты необходимы для роста и нормальных функций кожи.
• У детей имеется физиологическая тенденция к кетозу, в возникновении которого могут играть роль незначительные запасы гликогена. Содержание воды в тканях ребенка высокое и составляет у грудных детей 3/4 веса и с возрастом уменьшается.
• К периоду полового созревания расход энергии на основной обмен уменьшается на 300 ккал/куб.м. При этом у мальчиков энергетические затраты на основной обмен в пересчете на один килограмм веса выше, чем у девочек. С ростом увеличиваются расходы энергии на мышечную деятельность.
• Наступает новая перестройка метаболизма, происходящая под влиянием половых гормонов.
• Отмечается так называемый пубертатный скачок роста, обусловленный действием половых гормонов. Гормон роста не играет существенной роли в процессе пубертатного ускорения роста, во всяком случае его концентрация в крови в этот период не повышается. Несомненное стимулирующее влияние на метаболизм в пубертатном периоде оказывает активация функций щитовидной железы. Допускают также, что в период полового созревания снижается интенсивность липолитических процессов.
• Регуляция гомеостаза становится наиболее устойчивой в подростковом возрасте, поэтому тяжелых клинических синдромов, связанных с нарушением регуляции обмена, ионного состава жидкостей тела, кислотно-щелочного равновесия, в этом возрасте почти не встречается.
• 4. Энергетическая сторона обмена, скрытая энергия белков, жиров, углеводов
• На протяжении жизни человек осуществляет разнообразные физические движения, связанные с перемещением тела и выполнением трудовой деятельности. Всю жизнь в организме работают сердце, мышцы, пищеварительная и другие системы, происходит распад одних веществ и синтез других, что лежит в основе обмена веществ и постоянного обновления клеток. Эти процессы требуют энергии, которую организм получает за счет пищевых веществ.
• Пищевые вещества в организме человека претерпевают изменения в результате окисления кислородом воздуха, поступающим через органы дыхания и разносящимся ко всем клеткам. При этом выделяется определенное количество энергии в виде тепла. Следует отметить, что в первой фазе обмена веществ пищевые вещества превращаются под влиянием ферментов в более простые: белки -- в аминокислоты, сложные углеводы -- в простые, жиры -- в глицерин и жирные кислоты. В этой фазе в результате распада пищевых веществ энергия не только не выделяется, но и потребляется, о чем свидетельствует так называемое специфическое динамическое действие пищи. Во второй фазе продукты распада пищевых веществ подвергаются дальнейшему расщеплению и окисляются до углекислого газа и воды с выделением энергии.
• Белки являются одними из четырех основных органических веществ живой материи (белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, жиры), но по своему значению и биологическим функциям они занимают в ней особое место. Около 30% всех белков человеческого тела находится в мышцах, около 20% - в костях и сухожилиях и около 10% - в коже. Но наиболее важными белками всех организмов являются ферменты, которые, холя и присутствуют в их теле и в каждой клетке тела в малом количестве, тем не менее, управляют рядом существенно важных для жизни химических реакций. Все процессы, происходящие в организме: переваривание пищи, окислительные реакции, активность желез внутренней секреции, мышечная деятельность и работа мозга регулируется ферментами. Разнообразие ферментов в теле организмов огромно. Даже в маленькой бактерии их насчитываются многие сотни.
• Белки, или, как их иначе называют, протеины, имеют очень сложное строение и являются наиболее сложными из питательных веществ. Белки - обязательная составная часть всех живых клеток. В состав белков входят: углерод, водород, кислород, азот, сера и иногда фосфор. Наиболее характерно для белка наличие в его молекуле азота. Другие питательные вещества азота не содержат. Поэтому белок называют азотосодержащис веществом.
• При соединении двух или нескольких аминокислот образуется более сложное соединение - полипептид. Полипептиды, соединяясь, образуют еще более сложные и крупные частицы и в итоге - сложную молекулу белка.
• Когда в пищеварительном тракте или в эксперименте белки расщепляются на более простые соединения, то через ряд промежуточных стадий (альбумоз и пептонов) они расщепляются на полипептиды и, наконец, на аминокислоты. Аминокислоты в отличие от белков легко всасываются и усваиваются организмом. Они используются организмом для образования собственного специфического белка. Если же вследствие избыточного поступления аминокислот их расщепление в тканях продолжается, то они окисляются до углекислого газа и воды.
• Образование нового белка в организме человека и животных идет беспрерывно, так как в течении всей жизни взамен отмирающих клеток крови, кожи, слизистой оболочки, кишечника и т. д. создаются новые, молодые клетки. Для того чтобы клетки организма синтезировали белок, необходимо, чтобы белки поступали с пищей в пищеварительный канал, где они подвергаются расщеплению на аминокислоты, и уже из всосавшихся аминокислот будет образован белок.
• Основная роль углеводов связана с их энергетической функцией. При их ферментативном расщеплении и окислении выделяется энергия, которая используется клеткой. Полисахариды играют главным образом роль запасных продуктов и легко мобилизуемых источников энергии (например, крахмал и гликоген), а также используются в качестве строительного материала (целлюлоза, хитин). Полисахариды удобны в качестве запасных веществ по ряду причин: будучи нерастворимы в воде, они не оказывают на клетку ни осмотического, ни химического влияния, что весьма важно при длительном хранении их в живой клетке: твердое, обезвоженное состояние полисахаридов увеличивает полезную массу продуктов запаса за счет экономии их объема. При этом существенно уменьшается вероятность потребления этих продуктов болезнетворными бактериями и другими микроорганизмами, которые, как известно, не могут заглатывать пищу, а всасывают вещества всей поверхностью тела. И наконец, при необходимости запасные полисахариды легко могут быть превращены в простые сахара путем гидролиза.
• Углеводы, как уже говорилось выше, играют очень важную роль в организме, являясь основным источником энергии. Углеводы поступают к нам в организм в виде сложных полисахаридов - крахмала, дисахаридов и моносахаридов. Основное количество углеводов поступает в виде крахмала. Расщепившись до глюкозы, углеводы всасываются и через ряд промежуточных реакций распадаются на углекислый газ и воду. Эти превращения углеводов и окончательное окисление сопровождаются освобождением энергии, которая и используется организмом.
• В состав жиров входят углерод, водород и кислород.
• В процессе пищеварения жир расщепляется на составные части - глицерин и жирные кислоты. Жирные кислоты нейтрализуются щелочами, в результате чего образуются их соли - мыла. Мыла растворяются в воде и легко всасываются.
• Жиры являются составной частью протоплазмы и входят в состав всех органов, тканей и клеток организма человека. Кроме того, жиры представляют собой богатый источник энергии. Жиры, как и углеводы, являются в первую очередь энергетическим материалом и используются организмом как источник энергии. При окислении 1 г жира количество освобождающейся энергии в два с лишним раза больше, чем при окислении такого же количества углеродов или белков. В органах пищеварения жиры расщепляются на глицерин и жирные кислоты. Глицерин всасывается легко, а жирные кислоты только после омыления.
• Жир используется организмом не только как богатый источник энергии, он входит в состав клеток. Жир является обязательной составной частью протоплазмы, ядра и оболочки.
• 5. Положительный баланс азота у детей
• Белки пищи функционально наиболее эффективны лишь тогда, когда в питании присутствуют все другие пищевые компоненты в оптимальных количествах. Изучение белкового обмена облегчается тем, что в состав белка входит азот. Содержание азота в различных белках колеблется от 14 до 19%, в среднем же составляет 16%. Каждые 16 г азота соответствуют 100 г белка, air азота, следовательно, -- 6,25 г белка. Поэтому, изучая азотистый баланс, т. е. количество азота, введенного с пищей, и количество азота, выведенного из организма, можно охарактеризовать суммарно и белковый обмен. Усвоение азота организмом равно азоту пищи минус азот кала, выведение -- количеству азота, выделенного с мочой. Умножая эти количества азота на 6,25, определяют количество потребленного и распавшегося белка.
• На точности этого метода сказываются потери организмом белков с кожной поверхности (слущивающиеся клетки рогового слоя эпидермиса, отрастающие волосы, ногти). Процессы расщепления белков в организме и выведение продуктов обмена, так же как усвоение воспринятых белков, требуют многих часов. Поэтому для определения величины белкового распада в организме необходимо собирать мочу в течение суток, а при ответственных исследованиях -- даже в течение многих суток подряд.
• Во время роста организма или прироста в весе за счет усвоения увеличенного количества белков количество вводимого с пищей азота больше, чем количество выводимого. Азот задерживается в теле в форме белкового азота. Это обозначается как положительный азотистый баланс.
• До недавнего времени потребность детей в белках определялась без учета аминокислотного состава потребляемых белков. Но в связи с последними данными об обмене и химическом составе животных и растительных белков, об их питательной ценности следует судить по соотношению заменимых и незаменимых эссенциальных аминокислот.
• Пищевая полноценность азотистого компонента пищи для растущего организма выражается в количественной вариации баланса и ретенции азота, дополнительно определяются: азотистые фракции мочи, белки сыворотки, гемоглобин крови и т.д.
• Характерной особенностью обмена азота у детей всех возрастных периодов является положительный баланс тем более высокий, чем моложе ребенок.
• В последние годы в отделе детского питания Института питания проводилось изучение азотистого обмена у детей грудного возраста онтогенетическим методом, начиная с периода новорожденности.
• Эти исследования проводились для обоснования оптимальной формулы вскармливания. Уровень обменных процессов при физиологической форме адаптации к пище -- естественном вскармливании и физиологическом развитии детей -- принят за эталонный.
• Подтверждена способность к особенно высокой утилизации белка пищи у новорожденных и детей I квартала жизни. При потреблении 2,5 г/кг белка ретенция азота максимальная -- 53%, во II квартале она снижается до 36%. При искусственном вскармливании при потреблении белка в пределах 3,2 г/кг ретенция достигает 41%, увеличивается экскреция азота с мочой. Незначительные различия в ретенции азота у детей 1-го полугодия жизни (при увеличении белка при искусственном вскармливании по сравнению с естественным на 1 г и увеличении экскреции азотистых веществ при искусственном вскармливании) диктуют необходимость осторожного отношения к назначению максимальных доз белка при этом виде вскармливания.
• 6. Энергетическая ценность различных пищевых продуктов
• Калорийность - это количество энергии, полученной человеком в результате поглощения того или иного продукта. Количество калорий, необходимых человеку, зависит от выполняемой работы, физической активности, пола, возраста, географической широты (холодный или жаркий климат). Как и любое топливо, пищевые продукты, сгорая в топке организма, выделяют энергию. Следовательно, пища имеет определенную энергетическую ценность, которую можно измерить (например, в килокалориях или джоулях). Поэтому другое название энергетической ценности пищевых продуктов - калорийность. Каждый из нас не раз видел на фабричных упаковках купленных в магазине продуктов цифру, которая соответствует энергетической ценности 100 г данного продукта. Любой может подсчитать, сколько энергии получит его организм после употребления определенного количества продукта.
• Из физиологии известно, что общий расход энергии у человека складывается из трех величин: основной обмен (расход энергии на химические процессы обмена веществ внутри организма), затраты энергии на потребление и переваривание пищи и затраты энергии при различных видах деятельности. Подобно тому, как подсчитана энергетическая ценность любого продукта питания, с помощью специальных методов определены энергозатраты практически любого вида деятельности человека. Чтобы подсчитать величину энергозатрат, необходимо знать массу тела в килограммах, зарегистрировать продолжительность в минутах все виды деятельности за день (включая сон, потребление пищи и отдых) и установить по соответствующим таблицам энергетическую стоимость того или иного вида деятельности.
• Калорийность продуктов питания. Сколько энергии необходимо человеку?
• В состоянии покоя, при температуре окружающей среды 20-22 градуса энергозатраты взрослого человека в среднем составляют 1 ккал. за 1 час на 1 кг массы тела. Например, при весе тела равном 70 кг расход энергии равен 1680 ккал. в сутки. При этом 1 грамм белков или углеводов дают по 4,1 Ккал., а 1 грамм жира - 9,3 Ккал.! У мужчин энергозатраты относительно выше, чем у женщин, у детей выше, чем у взрослых. Умственный труд требует небольших энергетических затрат. При физической же работе расход энергии может достигать очень больших величин. Например, при ходьбе энергии расходуется на 80-100% больше по сравнению с покоем, при беге - на 400% и более. Конечно, гораздо проще следить за поступлением энергии по наблюдениям за собственным весом. Достаточно иметь в доме напольные весы и Вы всегда сможете откорректировать собственное питание. Самый лёгкий способ определить нормальный вес, это отнять 100 от своего роста в сантиметрах. Так, например, если Ваш рост 170 см, то близким к идеальному вес будет равен 70 кг. Хотя с точки зрения продления жизни он может и даже должен быть меньше (60-65 кг).
• В каких же количествах должны поступать в организм питательные вещества?
• До недавнего времени считалось, что за сутки человек должен получать 1-1,5 грамм белка на 1 кг веса тела. При тяжёлых физических нагрузках и занятиях спортом это количество может быть увеличено до 2 грамм на 1 кг массы тела. Причём имеет значение качество белка. Например, если принять биологическую ценность белков молока за 100 единиц, то биологическая ценность белков мяса выразится 104 единицами, рыбы - 95, гороха - 56, пшеничного хлеба - 40 единиц. Дело в том, что растительный белок содержит мало незаменимых аминокислот. К тому же клетчатка растений как бы защищает свой белок от переваривания и он всасывается в кишечнике несколько хуже. Таким образом, животный белок является более качественным. Кроме белка энергию дают жиры и углеводы. Поскольку животные жиры не очень полезны организму, то их потребление следует свести к минимуму. Оставшийся объём энергии лучше покрывать за счёт углеводов и растительных жиров.
• 7. Превращение энергии в организме расход энергии в различные периоды
• Пища нужна человеку для поддержания здоровья и работоспособности, поэтому так важно соблюдать правила рационального питания во все возрастные периоды жизни человека. Особенно велика роль питания в детском возрасте. Это обусловлено рядом причин.
• Детский организм отличается от взрослого бурным ростом и развитием, формированием и становлением структуры многих органов и систем, совершенствованием их функций, развитием и усложнением высшей нервной деятельности. Все это требует поступления в организм достаточного количества белков, жиров, углеводов, минеральных веществ и витаминов.
• Говоря о питании детей дошкольного возраста, следует, прежде всего, остановиться на особенностях этого возрастного периода.
• Детям дошкольного возраста свойственны высокая двигательная активность, сопровождающаяся большой тратой энергии, усиленные процессы обмена веществ, совершенствование и дифференцировка интеллектуальной деятельности, формирование речи, развитие эмоциональной сферы.
• В дошкольном возрасте начинается самое тесное общение ребенка с окружающим его миром, и прежде всего со сверстниками. Это повышает возможность передачи ряда инфекционных агентов, что вызывает необходимость обеспечить детский организм высокой устойчивостью и хорошей сопротивляемостью инфекционным заболеваниям.
• В детском возрасте формируется пищевой стереотип, закладываются типологические особенности метаболизма взрослого человека.
• Следовательно, от правильной организации питания в детском возрасте во многом зависит состояние здоровья взрослого человека.
• Перечисленные выше особенности роста и развития детей в разные возрастные периоды определяют различную потребность их в основных пищевых веществах и энергии.
• Пища является единственным источником, с которым ребенок получает все вещества, необходимые для построения его клеток и тканей, и энергию, обеспечивающую двигательную активность, поддержание температуры тела, работу внутренних органов и нервную деятельность ребенка. Если питание построено неправильно и пищевые вещества поступают в детский организм в недостаточном количестве или неправильном соотношении, то происходит задержка физического и психического развития ребенка, возникают нарушения в структуре и функции его органов.
• Правильная организация питания предусматривает поступление в организм ребенка необходимых пищевых веществ в достаточном количестве и правильном соотношении, отвечающем физиологическим потребностям растущего детского организма. Пищевыми веществами, снабжающими организм энергией, являются белки, жиры, углеводы.
• Белки -- основной пластический материал для построения и постоянного обновления тканей и клеток. Белки идут на построение красных кровяных телец (эритроцитов) и гемоглобина, образование важных биологических соединений -- ферментов и гормонов. Потребность в белке у дошкольников выше, чем у взрослого человека.
• Наиболее высока потребность в белке на первом году жизни. В зависимости от вида вскармливания (естественное, смешанное, искусственное) и от качественного состава пищи (адаптированные и неадаптированные смеси, количество прикорма и др.) потребность в белке у детей до одного года колеблется от 2,5 до 4 г на 1 кг массы тела в сутки. Дети в возрасте от 1 года до 7 лет должны получать 3-4 г белка на 1 кг массы тела в сутки. В то же время потребность взрослого человека в белке составляет всего 1,5-2 г на 1 кг массы тела в сутки.
• Однако не следует полагать, что чем больше белка получит ребенок, тем лучше. В настоящее время доказано, что избыток белка может отрицательно влиять на обмен веществ, функцию почек, а также повышает предрасположенность ребенка к аллергическим заболеваниям.
• Ребенок чувствителен не только к количеству белков, но и к их качеству. В желудочно-кишечном тракте пищевые белки расщепляются на аминокислоты, которые всасываются в кровь и превращаются в специфические для человека белки клеток и тканей. В состав белка входят незаменимые и заменимые аминокислоты. Незаменимые аминокислоты жизненно важны организму, хотя в нем не образуются, а поступают только с пищей.
• Особую ценность имеют белки животного происхождения, содержащиеся в мясе, рыбе, яйце, молоке, твороге.
• Для организма ребенка раннего возраста особенно ценны белки молочных продуктов. Это объясняется тем, что они содержат в своем составе важные аминокислоты, необходимые для этого возраста, а также легко перевариваются в желудке и кишечнике ребенка и хорошо усваиваются организмом.
• Для детей первых месяцев жизни грудное молоко матери является самой полноценной пищей. Оно полностью удовлетворяет потребность ребенка в белках и незаменимых аминокислотах.
• Важно, чтобы в суточном рационе ребенка было правильное соотношение белков растительного и животного происхождения.
• Белки растительного происхождения труднее перевариваются и усваиваются организмом. Однако при правильном соотношении в рационе питания белков животного и растительного происхождения усвояемость последних повышается, что позволяет обеспечить оптимальный баланс аминокислот в организме ребенка. С этой целью рекомендуется предусматривать в блюдах правильное сочетание продуктов. Например, питательная ценность мяса повышается при сочетании его с гарнирами из картофеля и овощей, молока -- с хлебом и крупяными продуктами.
• Чем меньше ребенок, тем в большем количестве животных белков он нуждается. Для детей первых месяцев жизни животные белки должны составлять около 100% от общего количества белков в суточном рационе, к 6 месяцам их удельный вес может снизиться до 90%, к голу - до 75%. Дети в возрасте от 1 года до 7 лет должны получать не менее 65% белков животного происхождения.
• Жиры являются одной из важных составных частей клетки. Они обеспечивают основные энергетические траты Организма, оказывают влияние на функцию сердечнососудистой и центральной нервной систем, процессы пищеварения, улучшают использование других пищевых веществ -- белков, витаминов и минеральных солей. Особенно важна роль жиров как носителей жирорастворимых витаминов А, Д, Е, К.
• Потребность в жирах особенно велика в первые месяцы жизни, затем она постепенно снижается. На первом году жизни ребенка потребность в жирах (в сутки) составляет: в 1-3 месяца -- 7-6,5 г на 1 кг массы тела, в 4-6 месяцев -- 6,5-6 г, в 7-9 месяцев -- 6-5,5 г и к концу года жизни -- 5 г на 1 кг массы тела. У детей старше одною года потребность в жирах приближается к потребности в белке (4 г на 1 кг массы тела). Правильное соотношение этих компонентов определяется как 1:1.
• Большое значение для нормального развития ребенка имеют растительные жиры, богатые биологически активными полиненасыщенными жирными кислотами. Количество их в суточном рационе ребенка старше года должно составлять примерно 15-20% от общего количества жира. Учитывая высокую биологическую ценность растительных жиров, в настоящее время их вводят во все адаптированные молочные смеси, используемые для искусственного вскармливания детей, лишенных грудного материнского молока.
• Основным источником полиненасыщенных жирных кислот являются растительные масла -- подсолнечное; кукурузное, хлопковое. Ценность растительных жиров обусловлена содержанием в них фосфатидов (лецитина), оказывающих большое влияние на деятельность печени, состояние нервной ткани. Лецитином богаты также гречневая крупа, зеленый горошек, яйца, молочные продукты.
• Важно предусмотреть в рационе ребенка правильное соотношение жиров растительного и животного происхождения. Для детей дошкольного возраста наиболее Оптимальным является содержание растительных жиров в количестве 20-25% к общему количеству жира в рационе.
• Недостаток жира в рационе ребенка отрицательно сказывается на его росте и развитии, приводит к снижению защитных сил, развитию нарушений со стороны кожи и слизистых оболочек. Вреден также и избыток жира, так как при этом ухудшаются процессы пищеварения из-за угнетения деятельности пищеварительных желез, снижается сопротивляемость организма, нарушается усвоение белка.
• Углеводы являются основным энергетическим материалом. Они также входят в состав клеток и тканей, принимают участие в обмене веществ. В их присутствии улучшается использование белков и жиров.
• Углеводы принято делить на простые (моносахариды) и сложные (дисахариды, полисахариды). К моносахаридам относятся глюкоза, фруктоза, галактоза; к дисахаридам -- сахароза, лактоза (молочный сахар), мальтоза (солодовый сахар). Они имеют сладкий вкус, легко растворяются в воде, быстро усваиваются. Фрукты и ягоды -- источники фруктозы и глюкозы. Крахмал, гликоген, клетчатку, пектиновые вещества и инсулин относят к полисахаридам.
• Большое значение в питании ребенка придается клетчатке. Хотя питательная ценность клетчатки невелика, она играет важную роль в регуляции деятельности кишечника, предупреждает запоры, усиливает желчеотделение, нормализует полезную микрофлору кишечника, стимулирует выделение холестерина.
• Не меньшее значение имеют пектиновые вещества, содержащиеся в овощах и фруктах. Пектиновые вещества способны обволакивать слизистую оболочку кишечника, защищая ее тем самым от механического и химического раздражения. Они связывают и выводят из организма химические и гнилостные вещества, очищая организм человека.
• При недостаточном поступлении углеводов с пищей нарушается усвояемость отдельных пищевых ингредиентов, ухудшаются процессы пищеварения. При избыточном употреблении углеводов происходит усиленное образование жира, который откладывается в подкожной клетчатке. При повышенном количестве углеводов снижается сопротивляемость ребенка к инфекционным агентам, появляется возможность развития сахарного диабета.
• Потребность в углеводах приблизительно одинакова во все возрастные периоды дошкольного детства. На первом году жизни дети должны получать 12-14 г углеводов на 1 кг массы тела в сутки. Количество углеводов в суточном рационе детей старше одного года должно примерно в 4 раза превышать количество белка. Таким образом, у детей от 1 года до 7 лет правильное соотношение белков, жиров и углеводов должно составлять 1:1:4.
• Наибольшее количество углеводов содержится в хлебе, кашах, картофеле, фруктах и мучных изделиях. Детям дошкольного возраста потребность организма в углеводах лучше удовлетворять за счет овощей и фруктов. Таким образом, энергетические и окислительные процессы в детском организме идут более напряженно, о чем свидетельствуют показатели основного обмена, величина которого зависит от возраста и конституции человека, интенсивности роста и других факторов. У детей во все возрастные периоды основной обмен выше, чем у взрослых. Значительное количество энергии расходуется на процессы ассимиляции и роста. У детей также отмечается несовершенство регуляции, что определяет нестабильность, и легко наступает нарушение обмена веществ. Наряду с указанными особенностями в детском возрасте отмечается своеобразие каждого из основных видов обмена - белкового, углеводного, жирового.
• Заключение
• Обмен веществ и энергии -- совокупность процессов превращения веществ и энергии, происходящих в живых организмах, и обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой.
• Обмен веществ и энергии является основой жизнедеятельности организмов и принадлежит к числу важнейших специфических признаков живой материи, отличающих живое от неживого. В обмене веществ, или метаболизме, обеспеченном сложнейшей регуляцией на разных уровнях, участвует множество ферментных систем. В процессе обмена поступившие в организм вещества превращаются в собственные вещества тканей и в конечные продукты, выводящиеся из организма. При этих превращениях освобождается и поглощается энергия.
• Основные этапы обмена веществ у детей с момента рождения до формирования взрослого организма имеет ряд своих особенностей. При этом меняются количественные характеристики, происходит качественная перестройка обменных процессов. У детей, в отличие от взрослых, значительная часть энергии расходуется на рост и пластические процессы, которые наиболее велики у новорожденных и детей раннего возраста.
• Энергетические и окислительные процессы в детском организме идут более напряженно, о чем свидетельствуют показатели основного обмена, величина которого зависит от возраста и конституции человека, интенсивности роста и других факторов. У детей во все возрастные периоды основной обмен выше, чем у взрослых. Значительное количество энергии расходуется на процессы ассимиляции и роста. У детей также отмечается несовершенство регуляции, что определяет нестабильность, и легко наступает нарушение обмена веществ. Наряду с указанными особенностями в детском возрасте отмечается своеобразие каждого из основных видов обмена - белкового, углеводного, жирового.
• Список использованной литературы
• 1. Алексеева А.С. Организация питания детей в дошкольных учреждениях.-- М.: Просвещение, 2001. -- 208 с
• 2. Влощинский П.Е., Позняковский В.М., Дроздова Т.М. Физиология питания: Учебник. - Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2007. - 352 с
• 3. Кисляковская В.Г. Питание детей раннего и дошкольного возраста. - М.: Просвещение, 2002. - 207 с
• 4. Мартинчик А.Н., Королев А.А., Трофименко Л.С. Физиология питания, санитария и гигиена: Учеб. пособие. - М.: Академия, 2006. - 411 с
• 5. Матюхина З.П. Основы физиологии питания, гигиены и санитарии: Учебник. - М.: Академия, 2006. - 432 с
• 6. Михайлов В.С. Культура питания. - М.: Профиздат, 2000. - 208 с
• 7. Новикова Е.Ч., Ладодо К.С., Бренц М.Я. Питание детей. - М.: Норма, 2002. - 172 с
• 8. Павлоцкая Л.Ф. Физиология питания: Учеб. - М.: Выш. шк., 1999. - 368 с
• 9. Популярно о питании / Под ред. А.И. Столмаковой. - К.: Здоровья, 2000. - 272 с
• 10. Теплов В.И., Боряев В.Е. Физиология питания: Учебное пособие. - М.: Дашков, 2007. - 365 с