Вся необходимая организму человека энергия поступает из пищи. Процесс усвоения и использования в организме пищи чем-то схож с горением. Действительно, большая часть продуктов, в том числе углеводы и жиры, превращается в тепло (энергию),углекислый газ и воду. Только белок дает в организме ряд недоокисленных продуктов, выделяющихся с мочой (мочевина). Поэтому вначале калорийность (т. е. способность выделять энергию) определяли в специальном приборе — калориметре, в котором легко учитывается выделение тепла. Оказалось, что в калориметре при сгорании в атмосфере кислорода 1 грамма углеводов выделяется в среднем 4,3 килокалории, 1 грамма жиров — 9,45, 1 грамма белков — 5,65 килокалории.
Однако впоследствии выяснилось, что часть пищевых веществ в организме не усваивается (например, белки в среднем усваиваются на 94,5 %, жиры —на 94 °/о, углеводы —на 95,6 %) ив том или ином виде удаляется с каловой массой. Кроме того, как отмечено выше, белки сгорают в организме не полностью.
В настоящее время считается, что 1 грамм белков пищи дает 4 килокалории, 1 грамм жиров—9, а 1 грамм углеводов — 4 килокалории.
Таким образом, зная химический состав пищи, легко подсчитать, сколько энергетического материала получает человек в сутки. В нашей стране выпущены специальные таблицы химического состава основных пищевых продуктов, по которым можно рассчитать калорийность любого блюда, любого меню, любой диеты.
Для примера приведем калорийность, или, как говорят теперь, энергетическую ценность некоторых продуктов (обычно она выражается в килокалориях на 100 граммов съедобной части продукта).
Закон сохранения энергии является абсолютным, он действует и в живом организме, в том числе в клетках человеческого тела.
Поэтому нормальное питание предусматривает примерный баланс поступления энергии в соответствии с расходом на обеспечение нормальной жизнедеятельности.
При кратковременном недостатке калорийной пищи организм частично расходует запасные вещества, главным образом жир и углеводы (гликоген). При кратковременном избытке пищи ее усвояемость и утилизация уменьшаются, увеличиваются каловые массы и выделение мочи. При длительном недостатке энергетически ценной пищи организмом расходуются не только резервные углеводы и жиры, но и белки, что в первую очередь ведет к уменьшению массы скелетных мышц. В результате происходит общее ослабление организма.
С другой стороны, при длительном избыточном потреблении калорийной пищи часть жиров и углеводов не используется организмом непосредственно, а откладывается в виде подкожного жира в жировых клетках. Следствием этого являются увеличение массы тела, а затем и ожирение.
Как видим, необходима «золотая середина». Как ее найти? Мы уже знаем, сколько энергии получаем с пищей. Теперь надо разобраться, как она расходуется.
Специалисты установили, что имеются три пути энерготрат в организме: во-первых, так называемый основной обмен, во-вторых, специфическое динамическое действие пищи и, в-третьих, мышечная деятельность. Поскольку в дальнейшем нам придется неоднократно сталкиваться с этими понятиями, расшифруем их.
Основной обмен. Основной обмен — это минимальное количество энергии, необходимое человеку для поддержания жизни в состоянии полного покоя. Такой обмен
обычно бывает во время сна в комфортных условиях. Он рассчитывается обычно на «стандартного» мужчину (возраст— 30 лет, масса тела — 65 килограммов) или «стандартную» женщину (возраст —30 лет, масса тела— 55 килограммов), занятых легкой физической работой. Основной обмен у стандартного мужчины в среднем равен 1600 килокалориям, у женщины— 1400 килокалориям. Он зависит от возраста (у маленьких детей он на единицу веса в 1,3—1,5 раза выше, чем у взрослых), от общей массы тела (поэтому часто основной обмен рассчитывают на 1 килограмм массы тела, принимая, что в 1 час расходуется 1 килокалория), от внешних условий проживания и индивидуальных особенностей человека. У людей, постоянно испытывающих физические нагрузки, основной обмен обычно заметно (до 30 %) выше.
Специфическое динамическое действие пищи. Ученые обнаружили, что на переваривание пищи, даже без какой бы то ни было мышечной активности, расходуется энергия. При этом наибольший расход вызывает переваривание белков, которые при их поступлении в пищеварительный тракт на определенный период увеличивают основной обмен (до 30—40 %). При приеме жиров основной обмен повышается на 4—14 %, углеводов — на 4—7 %. Даже чай и кофе вызывают небольшое (до 8%) повышение основного обмена. Считается, что при смешанном питании и одновременно при оптимальном количестве потребляемых пищевых веществ, основной обмен увеличивается в среднем на 10— 15%.
Расход энергии на мышечную деятельность. Физическая деятельность оказывает весьма существенное влияние на величину обмена энергии. Что же касается умственной работы, то при ней расходы энергии увеличиваются в гораздо меньшей степени. Еще в 1937 г. известный советский ученый М. Н. Шатерников экспериментально показал, что при чтении книги «про себя» в положении сидя основной обмен увеличивается всего на 16%. При физической нагрузке величина основного обмена может увеличиваться в несколько раз.
Если масса человека больше стандартной, то расход пропорционально увеличивается, если меньше — уменьшается.
Рекомендуем запомнить эту табличку тем, кто, следя за своим весом, все же любит хорошо покушать. Например, если очень хочется дополнительно к обычному завтраку съесть пирожное массой 100 граммов и калорийностью 400 килокалорий и ни на грамм не поправиться, достаточно пробежать «трусцой» 3—4 километра или сделать несколько сот приседаний (с перерывами, конечно).
Мы до сих пор говорили об энерготратах вне работы. А на работе? Там они находятся в прямой зависимости от характера ее. Максимальные энерготраты наблюдаются у шахтеров, металлургов, грузчиков, землекопов, косцов, минимальные — у людей умственного труда, операторов.
Если обобщить все виды расхода энергии (на основной обмен, специфическое динамическое действие пищи, мышечную деятельность на работе и дома), то окажется, что у мужчин — работников физического труда, не требующего значительных энерготрат (например, у работников сферы обслуживания), среднесуточный энергетический обмен равен 2750—3000 килокалорий, у женщин той же группы — 2350—2550 килокалорий. Для людей умственного труда (служащие, операторы) энерготраты будут несколько ниже: 2550—2800 килокалорий для мужчин и 2200—2400 килокалорий для женщин. С другой стороны, у мужчин, занятых тяжелой физической работой (грузчики, лесорубы и т.д.), энерготраты выше — 3900—4300 ккал. Следовательно, и питание их должно обеспечивать компенсацию этих расходов, т. е. должно быть более калорийным.
У детей до 18 лет и пожилых людей старше 60 лет энерготраты снижены: у первых — из-за меньшей массы тела, у вторых — из-за общего снижения интенсивности обменных процессов и физической деятельности.
Расчеты показывают, что при постоянном превышении суточной калорийности пищи над энерготратами на 300 килокалорий (это примерно 7ю суточной калорийности, т.е. 100-граммовая сдобная булочка) увеличивается накопление резервного жира на 15—30 граммов в день, что составляет в год 5,4—10,8 килограмма.
До сих пор мы говорили только об одной стороне питания— энергетической, о том, что для обеспечения нормальной жизнедеятельности человека нужно создать относительное равновесие между энергией, которую человек получает с пищей, и энергией, которую он расходует. Но это вовсе не означает, что «пищевая» энергия может быть получена любым путем, например только за счет жира или только за счет углеводов или белков, хотя арифметически сумма калорий может быть одной и той же.
Оказывается, для организма небезразлично, каким образом, за счет каких групп веществ получает он калории. Для нормальной жизнедеятельности человека необходимо определенное соотношение белков, жиров и углеводов, а также определенное количество микрокомпонентов пищи — витаминов и минеральных веществ. И здесь мы подходим ко второму принципу рационального питания — потребностям организма в пищевых веществах.
