2.Экология питания
Рассмотрим анализ экосистем как систем, в которых происходит обмен веществами и энергией.
2.1.Энергия
Поддержание общего баланса энергии у взрослого индивидуума, исключающее резкие колебания веса тела, связано с регуляцией, осуществляемой нервной системой. Энергия, получаемая из пищи необходима для поддержания обмена веществ в состоянии покоя (ОСНОВНОЙ ОБМЕН), для мышечной деятельности, роста и размножения.
К ОСНОВНОМУ ОБМЕНУ относят энергию, расходуемую организмом во время сна, в покое или сидячем положении, во время беременности и лактации, а также в процессе роста. В среднем в состоянии “покоя” расходуется около 300 кДж/час. Расход энергии при беременности и кормлении грудью составляет около 400 кДж/час. Расход энергии ребенком составляет 150 - 250 кДж/час.
При МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ расход энергии составляет:
пешая прогулка - около 450 кДж/час;
тяжелая работа - 1600 - 2000 кДж/час.
Работа, сопровождаемая такими энергозатратами может выполняться в течение нескольких часов в день.
Наиболее тяжелая физическая работа в промышленности требует затрат около 10000 кДж для мужчин (1250 кДж/час) и 6700 кДж для женщин (838 кДж/час) за 8-ми часовой рабочий день.
Оценка иных видов деятельности с энергетической стороны весьма затруднительна. В различных видах деятельности человек затрачивает в полтора раза больше энергии, чем необходимо для поддержания обмена в состоянии покоя, то есть 460 - 500 кДж. Многие виды развлечений (танцы и др.) требуют не меньшей затраты, чем иной вид трудоемкой работы.
На холоде тратится избыточная энергия на 30% больше обычной.
Основной обмен для данного возраста может быть выражен по формуле Дюбуа:
0,425 0,725
A = W * H * 71,84 ,
где A - площадь поверхности тела в кв.см;
W - вес тела в кг;
H - рост в см.
Фактор размера также влияет на энергетическую стоимость работы, выраженную в кДж.
Например, пешая прогулка со скоростью 3 км/час требует независимо от пола и возраста затраты:
Q = 0,127W + 4,284 кДж/мин. ,
где W - вес тела в кг.
В среднем можно считать, что в любом обществе на каждого человека необходимо от 8500 до 12750 кДж в день. Здесь учитываются следующие факторы:
1. размер тела;
2. климат;
3. трудность работы.
Между экосистемами существуют различия в доле энергии, затрачиваемой на производство продуктов питания, что характеризуется БАЛАНСОМ ЭНЕРГИИ.
Для примитивных обществ, занятых в основном добыванием средств существования, из каждых 40 кДж, расходуемой семьей для всех нужд, 10 - 15 кДж затрачивается на деятельность, связанную с добыванием пищи, что составляет 30 - 40 %. Для первобытных людей эта величина составляла около 70 %; в эффективном сельском хозяйстве доля энергии, затрачиваемая для добывания пищи для человека составляет примерно 5 %, то есть один работающий может прокормить примерно 20 человек.
Энергетический состав основных компонентов продуктов питания для человека составляет:
ЖИРЫ ............................ 38 кДж/г;
УГЛЕВОДЫ ........................ 17 кДж/г;
БЕЛКИ ........................... 17 кДж/г.
Среднее суточное потребление на душу населения жиров, белков и углеводов различно в зависимости от типа экономики данной страны. Ассортимент продуктов зависит от окружающей среды и способа добывания пищи.
Источниками необходимых компонентов являются:
ЖИРЫ - растительные и животные жиры и масла;
УГЛЕВОДЫ - злаки, корнеплоды, плоды и сахар;
БЕЛКИ - животная пища (в том числе рыба и молоко), орехи и бобовые растения.
Доля энергии, поступающей в организм в виде жиров в европейских странах колеблется от 21 % в странах Средиземноморья до 31 % в странах Западной Европы и США (у эскимосов - 47 %).
Доля белков в рационе различных сообществ примерно постоянна и составляет по относительному белковому эквиваленту энергии 9 - 12 %.
Предположение о том, что специфика питания у разных человеческих популяций так или иначе связана с генетическими особенностями этих групп, подтверждается лишь некоторыми данными.
Люди могут относительно легко физиологически переносить существенные изменения в составе своего рациона.
Группа, численность которой на данной территории остается постоянной в течение длительного времени (в течение жизни нескольких поколений), очевидно способна сохранять баланс расходуемой и потребляемой энергии.
Эффективность использования источников энергии и способность популяции сохранять энергетический баланс в системе определяется такими величинами, как:
1. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНАЯ ДОЛЯ РАСХОДУЕМОЙ ЭНЕРГИИ;
2. ПОТОК ЭНЕРГИИ В СООБЩЕСТВЕ.
2.2. Пищевые вещества
Жиры, белки и углеводы помимо той роли, которую они играют в качестве источников энергии, выполняют также особые функции в процессах обмена веществ.
БЕЛКИ - входящие в состав белков аминокислоты необходимы для роста тканей, их восстановления, а также для синтеза многих белков, выполняющих в организме разнообразные функции.
ЖИРЫ - необходимы как форма хранения энергии в организме, для обеспечения теплоизоляции тела.
УГЛЕВОДЫ - участвуют во всех процессах превращения энергии.
Этим требованиям удовлетворяют самые разнообразные соотношения белков, жиров и углеводов.
Различные вещества, участвующие в процессах обмена, взаимозаменяемы: источниками углеводов могут служить и белки и жиры.
Если пища богата углеводами и бедна жирами, то организм способен пополнять запасы жиров за счет углеводов и тем самым компенсировать недостаток жиров в пище. Правда некоторый минимум жиров особенно ненасыщенных все же необходим при любых условиях.
Биологическая ценность продуктов, содержащих белки животного происхождения, несравненно выше, чем продуктов, в состав которых входят только растительные белки.
Однако, потребляя пищу, содержащую животные и растительные белки в различных соотношениях, можно обеспечить полноценное белковое питание. Поскольку белковая недостаточность чревата серьезными последствиями, определенный минимум животных белков следует считать необходимым.
Потребность в белках составляет:
для ребенка в возрасте до 4 лет .............30-50г/сутки;
для ребенка в возрасте до 12 лет.............50-80г/сутки;
для взрослого мужчины .......................50-90г/сутки;
для взрослой женщины ........................40-70г/сутки;
для женщины во второй половине беременности и в период кормления грудью ............................55-90г/сутки.