Глава 3. Гигиена воды и водоснабжения населенных мест 6 страница



Баланс энергии определяют на основании калорийности вводимых пищевых веществ и количества выделенного тепла, которые могут быть измерены или рассчитаны. Сопоставление поступления с пищей энергии, получаемой человеком за определенный отрезок времени, и ее затрат за этот же период времени позволяет определить энергетический баланс организма.

Все взрослое население в зависимости от величины энерготрат делится на 5 групп для мужчин и 4 группы для женщин, учитывающих производственную физическую активность и иные энерготраты.

Первая группа (очень низкая физическая активность; мужчины и женщины) - работники преимущественно умственного труда: государственные служащие административных органов и учреждений, научные работники, преподаватели вузов, колледжей, учителя средних школ, студенты, специалисты-медики, психологи, диспетчеры, операторы, в том числе техники по обслуживанию ЭВМ и компьютерного обеспечения, программисты, работники финансово-экономической, юридической и административно-хозяйственной служб,

работники конструкторских бюро и отделов, рекламно-информационных служб, архитекторы и инженеры по промышленному и гражданскому строительству, налоговые служащие, работники музеев, архивов, библиотекари, специалисты службы страхования, дилеры, брокеры, агенты по продаже и закупкам, служащие по социальному и пенсионному обеспечению, патентоведы, дизайнеры, работники бюро путешествий, справочных служб и других родственных видов деятельности.

Вторая группа (низкая физическая активность; мужчины и женщины) - работники, занятые легким трудом: водители городского транспорта, рабочие пищевой, текстильной, швейной, радиоэлектронной промышленности, операторы конвейеров, весовщицы, упаковщицы, машинисты железнодорожного транспорта, участковые врачи, хирурги, медсестры, продавцы, работники предприятий общественного питания, парикмахеры, работники жилищно-эксплуатационной службы, реставраторы художественных изделий, гиды, фотографы, техники и операторы радио- и телевещания, таможенные инспектора, работники полиции и патрульной службы и других родственных видов деятельности.

Третья группа (средняя физическая активность; мужчины и женщины) - работники средней тяжести труда: слесари, наладчики, станочники, буровики, водители электрокаров, экскаваторов, бульдозеров и другой тяжелой техники, работники тепличных хозяйств, растениеводы, садовники, работники рыбного хозяйства и других родственных видов деятельности.

Четвертая группа (высокая физическая активность; мужчины и женщины) - работники тяжелого физического труда: строительные рабочие, грузчики, рабочие по обслуживанию железнодорожных путей и ремонту автомобильных дорог, работники лесного, охотничьего и сельского хозяйства, деревообработчики, спортсмены, металлурги доменщики-литейщики и другие родственные виды деятельности.

Пятая группа (очень высокая физическая активность; мужчины) - работники особо тяжелого физического труда: спортсмены высокой квалификации в тренировочный период, механизаторы и работники сельского хозяйства в посевной и уборочный период, шахтеры и проходчики, горнорабочие, вальщики леса, бетонщики, каменщики, грузчики немеханизированного труда, оленеводы и другие родственные виды деятельности.

Физиологические потребности в энергии для взрослых - от 2100 до 4200 ккал/сут для мужчин и от 1800 до 3050 ккал/сут для женщин.

Физиологические потребности в энергии для детей - 110- 115 ккал/кг массы тела для детей до 1 года и от 1200 до 2900 ккал/сут для детей старше 1 года.

Основными энергонесущими нутриентами, составляющими рацион питания человека, являются углеводы, жиры и белки. При диссимиляции 1 г углеводов и 1 г белка в организме аккумулируется по 4 ккал5 энергии, 1 г жиров - 9 ккал.

При этом следует учитывать, что величина калорийности, получаемая при сжигании веществ в калориметрической бомбе, может отличаться от величины физиологической калорийной ценности, так как некоторые вещества в организме не сгорают полностью, а образуют конечные продукты обмена, способные к дальнейшему окислению. В первую очередь это относится к белкам, азот которых выделяется из организма главным образом в виде мочевины, сохраняющей некоторый потенциальный запас калорий.

В 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.

Интенсивность обмена веществ и энергии может быть определена прямыми и непрямыми методами. В прямых методах с помощью большого калориметра путем тончайшего измерения температуры определяют отдачу тепла, одновременно проводят полное определение баланса отдельных пищевых веществ. В непрямых методах, значительно более простых, измеряют лишь отдельные параметры обмена, чаще всего количество потребленного О2 и выделенного СО2 за определенное время, и, кроме того, для оценки интенсивности белкового обмена определяют количество азота, выделенного за это время с мочой.

5 До принятия Международной системы единиц энергию измеряли в калориях (килокалориях). С введением метрической системы мер (СИ) единицей измерения количества энергии был принят Джоуль (Дж). 1 кал = 4,184 Дж; 1 ккал = =4,184 кДж.

ЗНАЧЕНИЕ ПИЩЕВЫХ ВЕЩЕСТВ

В ОБЕСПЕЧЕНИИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОРГАНИЗМА

К пищевым веществам относят белки, жиры, углеводы, витамины и минеральные вещества.

Белки - сложные высокомолекулярные азотсодержащие соединения. В соответствии с биологическими функциями различают белки: структурные, сократительные и двигательные, защитные, транспортные, регуляторные, ферментные, пищевые и запасные.

Структурных а-аминокислот, участвующих в построении белковых молекул, насчитывается 20 видов, которые соединены в определенной последовательности в длинные цепи. Молекулярная масса белков варьируется от 5 тыс. до 1 млн. Из них 10 относятся к незаменимым и, следовательно, должны постоянно поступать в достаточном количестве и оптимальном соотношении с пищей. К ним относятся: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин + цистеин, треонин, триптофан, фенилаланин + тирозин.

Дефицит незаменимых аминокислот в пище или их неоптимальное соотношение приводят к угнетению биосинтеза белка в организме, нарушают динамическое равновесие белкового метаболизма и усиливают распад собственных белков с компенсаторной целью.

Заменимые аминокислоты могут образовываться в организме, к ним относятся: гистидин, аланин, аргинин, аспарагиновая кислота, глицин, глутаминовая кислота, пролин, серин и др.

Потребность в белке. Минимальным физиологическим количеством - надежным уровнем поступления белка - считается 0,6 г полноценного протеина на 1 кг массы тела в сутки. В рационе человека, как правило, представлен смешанный (животный и растительный) белок. Оптимальная потребность в таком белке составляет 0,8-1,2 г на 1 кг массы тела. Суточная потребность в белках составляет 58-87 г для женщин и 65-117 г для мужчин, причем 55% должны представлять белки животного происхождения. В среднем 12% общей энергетической ценности суточного рациона должны составлять белковые калории.

Источниками животного белка в питании являются мясо, молочные продукты, в ряде стран - морепродукты; растительного белка - зерновые, бобовые, в меньшей степени орехи, семена.

Болезни недостаточности и избыточности белкового питания. К болезням недостаточности питания относят, прежде всего, заболевания, связанные с белково-энергетической недостаточностью: квашиоркор и алиментарный маразм.

Квашиоркор , означающий «красный мальчик», возникает в результате дефицита в пищевом рационе животных белков. Сопутствующим фактором является недостаток витаминов группы В; причиной бывает и монотонная углеводная пища. В ряде районов Западной Африки широко распространена детская дистрофия: квашиоркор в сочетании с алиментарным маразмом (кахексией). Квашиоркор развивается в тех случаях, когда ребенка после отнятия от груди переводят на обедненную белком крахмальную диету. Заболевание характеризуется замедлением роста и развития ребенка, изменением цвета кожи и волос, депигментацией, изменением состояния слизистых оболочек, ухудшением функций многих систем, особенно пищеварительной (диспепсическими явлениями и стойкой диареей). В тяжелых случаях основными проявлениями квашиоркора служат отеки и психические расстройства.

Алиментарный маразм (кахексия) развивается вследствие малокалорийной диеты, обедненной специфическими аминокислотами. Это состояние может развиться во всех возрастных группах, включая и взрослых, но чаще встречается у детей первого года жизни. Развитие кахексии проявляется резким похудением, потерей массы тела, сухостью и дряблостью кожи, выпадением волос, исчезновением подкожного жира, атрофией мышц и внутренних органов, снижением содержания сывороточного белка; при кахексии могут наблюдаться отеки, кровоизлияния, иногда нарушения психики. Потеря подкожной клетчатки вызывает появление морщин (лицо «маленького старичка» или «обезьяны»).

Избыток белков имеет наиболее выраженные и относительно быстро проявляющиеся последствия по сравнению с избытком других макронутриентов (жиров и углеводов). Это связано как с высокой реакционной способностью лишних аминокислот, так и с общими энергетическими нагрузками на организм, сопровождающими, как правило, высокое поступление белка с соответствующими продуктами. Особенно чувствительны к избытку протеина крайние возрастные группы (дети и престарелые), а также лица с некоторыми заболеваниями (почечными, гепатобилиарной системы). При этом в первую очередь страдают печень и почки. В печени могут развиваться жировая дистрофия и деструктивные процессы из-за ее перегрузки пищевыми аминокислотами, первично в ней концентрирующимися и переаминирующимися. Почки функционально перегружаются из-за повышенного выделения остаточного азота (мочевины, мочевой кислоты, креатинина) и нарушения кислотно-щелочного ба- ланса первичной мочи. В результате увеличиваются потери кальция с мочой: каждый грамм лишнего белка приводит к потере от 2 до 20 мг кальция. При длительном избытке белка в рационе увеличивается риск развития мочекаменной болезни, подагры, ожирения.

Жиры - относятся к числу очень распространенных в органическом мире веществ. Это главная составная часть животных жиров и растительных масел, они присутствуют во всех животных и растительных тканях, в питании человека являются одним из основных пищевых веществ. Количество жиров в организме человека и животных сильно варьирует. В известных случаях (при сильном ожирении) содержание жира в организме животных достигает 50% его массы. У животных различают жиры запасные и протоплазматические, первые откладываются в подкожной жировой клетчатке и расходуются при недостаточном питании. Вторые входят в состав протоплазмы, образуя комплексы с белками, и их количество не зависит от степени упитанности организма. Так, в норме содержание жира в организме человека массой 70 кг составляет 12 кг, из которых 9 кг служат источником потенциальной энергии.

Физико-химические свойства жиров определяются природой остатков жирных кислот в их молекуле. Жирные кислоты, входящие в состав пищевых жиров, делятся на три большие группы: насыщенные, мононенасыщенные и полиненасыщенные. Жиры животного происхождения, содержащие значительные количества насыщенных жирных кислот (пальмитиновой, стеариновой и др.), имеют более высокую температуру плавления. Мононенасыщенные жирные кислоты (МНЖК) имеют в молекуле одну двойную связь. Основным их представителем в рационе является олеиновая кислота. Растительные жиры содержат значительное количество полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), которые входят в состав клеточных мембран и других структурных элементов тканей, участвуют в синтезе простагландинов, способствуют удалению холестерина из организма. Три основные ПНЖК - арахидоновая, линолевая и линоленовая - являются незаменимыми факторами питания. Они не синтезируются организмом и должны поступать с пищей. Комплекс полиненасыщенных жирных кислот рассматривают как фактор F, биологическое значение которого приравнивается к витаминам (его часто так и называют - витамин F).

Основными источниками МНЖК служат оливковое и арахисовое масла, свиной жир, ПНЖК - растительные масла, рыбий жир, орехи, семена, бобовые.

Биологическая полноценность жиров определяется наличием в их составе жирорастворимых витаминов A, D и Е (токоферолов), фосфолипидов (лецитина, сфингомиелина), стеринов (β-ситостерина) и др., а также легкостью всасывания в желудочно-кишечном тракте. Жиры хорошо растворяются в органических растворителях (бензоле, хлороформе, эфире, сероуглероде, петролейном эфире, горячем спирте, ацетоне) и не растворяются в воде.

Углеводы - обширная группа природных органических соединений, которые условно можно разделить на три большие группы: моносахариды, олигосахариды и полисахариды. Моносахариды - соединения, имеющие в молекуле не менее трех атомов углерода. В зависимости от количества атомов углерода в молекуле их называют триозами, тетрозами, пентозами, гексозами и гептозами. В состав пищевых продуктов чаще всего входят следующие углеводы: гептозы (арабиноза, ксилоза, рибоза), гексозы (глюкоза, фруктоза, галактоза) и дисахариды (сахароза, мальтоза, лактоза, галактоза). Природными источниками моносахаридов являются фрукты, ягоды, овощи, в которых содержание общих сахаров составляет от 2 до 17,5%.

Олигосахариды состоят из нескольких (от 3 до 9) остатков моносахаридов (раффинозы, стахиозы, лактулозы, олигофруктозы) и полисахаридов. Полисахариды делятся на крахмальные и некрахмальные, которые, в свою очередь, могут быть растворимыми и нерастворимыми. Полисахариды представлены растительным крахмалом, гликогеном и клетчаткой растительных продуктов. Содержание растительного крахмала достигает в хлебопродуктах 40-73%, в бобовых - 40-45%, в картофеле - 15%. Усвояемый полисахарид животного происхождения - гликоген содержится главным образом в печени (2-10%). В мышечной ткани содержание гликогена не превышает 1%. Огромную роль в питании и здорового, и больного человека имеют пищевые волокна (ПВ), синонимами которых являются неусвояемые углеводы, клетчатка, балластные вещества. Пищевые волокна (ПВ) представляют собой смесь различных полисахаридов (лигнина, хитина) в совокупности с олигосахаридами и неперевариваемым крахмалом. ПВ - съедобные компоненты пищи, главным образом растительной природы, устойчивые к перевариванию и усвоению в тонком кишечнике, но подвергаемые полной или частичной ферментации в толстом кишечнике.

Долгое время ПВ считали ненужным балластом, от которого старались освободить продукты для повышения их пищевой ценности. С этой целью разработан и выпускается целый ряд рафинированных

продуктов, полностью освобожденных от ПВ: сахар, кондитерские изделия, мука тонкого помола, осветленные фруктовые и овощные соки, потребление которых составляет около 60% общего рациона населения высокоразвитых стран. Это привело к тому, что на фоне неуклонного снижения потребления натуральных растительных продуктов (зерновых, овощей, муки грубого помола) в 2-3 раза уменьшилось потребление ПВ. Подобная «цивилизованная» диета привела к резкому снижению количества ПВ в потребляемой пище до 10 г в день. В то же время строгие вегетарианцы получают с пищей 40 и более граммов ПВ. Большинство населения земного шара съедают в день не более 25 г ПВ, из которых 10 г приходится на хлеб и другие продукты из злаков, около 7 г - на картофель, 6 г - на другие овощи и лишь 2 г - на фрукты и ягоды.

В зависимости от количества клетчатки все продукты - носители углеводов делят на содержащие «защищенные» углеводы (клетчатки в количестве более 0,4%) и рафинированные (клетчатки менее

0,4%).

Важным свойством, также влияющим на поведение и различные эффекты в желудочно-кишечном тракте человека, является водоудерживающая способность ПВ. Наибольшую гигроскопичность имеют растворимые ПВ - гемицеллюлоза и пектин, содержащиеся в овощах и фруктах. Нерастворимые ПВ (например, отруби злаковых) обладают только свойством поверхностного удержания воды.

Водоудерживающая способность ПВ оказывает большое влияние при их использовании в профилактике многих заболеваний. Установлено, что дефицит ПВ в пище является фактором риска таких заболеваний, как рак толстой кишки, синдром раздраженного кишечника, гипомоторная дискинезия толстой кишки с синдромом запоров, аппендицит, грыжа пищевого отверстия диафрагмы, желчнокаменная болезнь, сахарный диабет, ожирение, атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, варикозное расширение и тромбоз вен нижних конечностей и т.д.

Минеральные вещества. Минеральные вещества делятся на макро- и микроэлементы. К макроэлементам относятся калий, кальций, магний, натрий, хлор, фосфор, сера, к микроэлементам - железо, йод, медь, цинк, кобальт, хром, молибден, никель, ванадий, селен, марганец, мышьяк, фтор, кремний, литий и др.

Макроэлементы регулируют водно-солевой обмен, поддерживают осмотическое давление в клетках и межклеточной жидкости, обеспечивая тем самым передвижение между ними питательных веществ

и продуктов обмена. Макроэлементы участвуют в пластических процессах построения разных тканей организма, особенно костей.

Кальций имеет важное строительное значение: он формирует костную ткань. В костях скелета человека сосредоточено 99% общего количества кальция, которое составляет около 1200 г. Кальций постоянно обновляется в костях (у детей обновляется за 1-2 года, а у взрослых - за 10-12 лет). У взрослого человека за сутки из костей выводится до 700 мг кальция и столько же откладывается в них вновь. Кальций участвует в процессе свертывания крови, способствует нормальной возбудимости нервной ткани и сократимости мышц.

Усвоение кальция ухудшается при избытке в пище фосфора и магния. Оптимальное усвоение кальция происходит при соотношении кальция, фосфора и магния 1:1,4:0,5.

Лучшими источниками легкоусвояемого кальция являются молочные продукты, а также капуста белокочанная, брокколи, шпинат, спаржа, бобы, чечевица, орехи, инжир. Хороший источник кальция - мягкие кости консервированных рыб.

Длительный недостаток кальция в питании вызывает выведение его из костей, разрежение костной ткани. Эти патологические изменения получили название остеопороза, при котором уменьшается прочность костей, легко происходят переломы и деформации, чаще - тел позвонков, бедренных костей, таза. Большинство болезней, рассматриваемых как следствие недостатка кальция (остеопороз, рахит, остеомаляция, кариес), могут возникать на фоне дефицита других пищевых веществ (белков, фтора, кальциферола, других витаминов и их метаболитов). Нарушения обмена кальция при этих заболеваниях следует считать вторичными.

Чрезмерно высокое содержание кальция в пище может привести к повышению его содержания в крови (гиперкальциемии), а впоследствии - к отложению кальция в почках, сосудах, мышцах. Потребность взрослого человека в кальции составляет 1000 мг/сут, мужчин старше 60 лет - 1200 мг/сут.

Магний играет важную роль в передаче нервного возбуждения и поддержании в норме возбудимости нервной системы. Он обладает антиспастическим и сосудорасширяющим действием, стимулирует перистальтику кишечника, повышает желчеотделение, способствует выведению холестерина из организма. Имеются данные о снижении концентрации холестерина под влиянием этого элемента. Ионы магния участвуют в регуляции углеводного и фосфорного обмена, нормализуют деятельность мышц сердца и его кровоснабжение. Он вхо-


Дата добавления: 2021-04-06; просмотров: 39; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!