Академик уголев, "теория адекватного питания и трофология". Адекватное питание

Гуманная идея создания улучшенной, обогащённой пищи на практике привела к развитию "болезней цивилизации". Так М. Монтиньяк заметил, что ожирение в Индии развивается параллельно с заменой местных малоурожайных сортов риса на современные высокоурожайные. Не менее интересен другой пример, о распостранении такой болезни как "бери-бери" в странах, в которых высоко потребления риса. Согласно теории "сбалансированного питания" малоусваеваемая поверхность риса удалялась как балласт. Но потом выяснилось, что именно в ней содержится витамин В1, отсутствие которого приводило к мышечной атрофии, сердечно-сосудистым заболеваниям. Другой не менее красочный пример. Врачи ЮАР обратили внимание, что местное население в несколько раз реже, чем белое, болеет болезнями сердца и сосудов. Более внимательный анализ показал, что местная темнокожая элита болеет также часто как и белые. Причина оказалась в качестве хлеба. В муке тонкого помола, не доступной основному населению, но потребляемой элитой, отсутствует некий антистенокардический фактор. Вот так идея создания "идеальной пищи" путём рафинирования на практике привела к таким печальным последствиям. Так что же такого ценного в балласте?

1. Пища должна обеспечивать достаточное поступление в организм энергии с учетом возраста, пола, физиологического состояния и вида труда.

2. Пища должна содержать оптимальное количество и соотношение различных компонентов для процессов синтеза в организме (пластическая роль питательных веществ).

3. Пищевой рацион должен быть адекватно распределен в течение суток.

Лекция 18. Физиология терморегуляции.

По способности поддерживать постоянную температуру тела животные делятся на пойкилотермных, гомойотермных и гетеротермных.

Пойкилотермные организмы (от греч. poikilos - изменчивый) не способны поддерживать температуру тела на постоянном уровне, так как они вырабатывают мало тепла и имеют несовершенные механизмы его сохранения.

Гомойотермные организмы (от греч. homeo - подобный, одинаковый), к которым относится и человек, вырабатывают много тепла, отличаются относительным постоянством температуры тела, незначительно изменяющейся в течение суток.

Гетеротермные организмы (от греч. heteros - другой) отличаются тем, что колебания температуры их тела превышают границы, свойственные гомойотермным животным. Это характерно для ранних этапов онтогенеза, зимней спячки некоторых гомойотермных животных, а также для млекопитающих и птиц с очень малыми размерами тела.

Температурный фактор определяет скорость протекания ферментативных процессов, всасывания, проведения возбуждения и мышечного сокращения.

Известно, что в поверхностных и глубоких участках тела человека температура различна. Внутренние области тела, составляющие примерно 50 % его массы, названы «ядром». Сюда относят мозг, сердце, печень и другие внутренние органы. Температура «ядра» варьируют незначительно, составляя величину порядка 36,7-37°С. Вместе с тем в разных участках «ядра» показатели температуры могут несколько.

Для клинических целей оценка температуры «ядра» проводится в определенных, легко доступных участках тела, температура которых практически не отличается от температуры внутренних органов. Такими доступными участками являются прямая кишка, полость рта, подмышечная впадина. Известно, что оральная (подъязычная) температура обычно ниже ректальной на 0,2-0,5 °С, аксиллярная (в области подмышечной ямки) ниже на 0,5-0,8 °С. При плотном прижатии руки к грудной клетке граница внутреннего слоя «ядра» почти доходит до подмышечной впадины, однако для достижения этого должно пройти около 10 мин. Аксиллярная температура здорового человека равна 36,0- 36,9 °С.

Температура поверхностного слоя тела толщиной 2,5 см, называемого «оболочкой» тела, варьирует в разных областях тела при разной температуре окружающей среды. При комфортной окружающей температуре средняя температура кожи обнаженного человека составляет 33-34 °С. При этом температура кожи стопы значительно ниже температуры проксимальных участков нижних конечностей и в еще большей степени - туловища и головы. Температура кожи в области стопы в комфортных условиях может быть равна 24-28 °С, а при изменениях внешней температуры - 13-53 °С, что определяется двумя факторами - температурой внешней среды и кровоснабжением кожи стопы.

У большинства млекопитающих температура тела соответствует диапазону 36-39 °С, несмотря на широкие вариации размеров тела у различных животных. Интенсивность метаболизма (теплопродукции) определяется как массой тела, так и величиной отдачи тепла с поверхности тела. В соответствии с этим теплопродукция на 1 кг массы должна быть выше у животных с небольшими размерамитела и с большим, чем у крупных животных, отношением площади поверхности к величине массы тела.

Температура тела определяется соотношением двух процессов - теплопродукции и теплоотдачи. Когда они не соответствуют друг другу и возникает угроза изменений температуры тела, процессы регуляции в составе функциональной системы терморегуляции адаптивно меняют теплопродукцию (химическая терморегуляция) и теплоотдачу (физическая терморегуляция). Тем самым обеспечивается относительная стабильность температурной константы внутренней среды организма, что было названо К.Бернаром основой «свободной, независимой жизни». В самом деле, температура тела обнаженного человека может оставаться стабильной в течение нескольких минут при изменениях температуры окружающей среды в пределах 21-53 °С.

Под химической терморегуляцией понимают изменения интенсивности метаболических экзотермических реакций, в ходе которых образуется тепло. При действии на организм человека холода образование тепла может повыситься в 3-5 раз.

Различают сократительную и несократительную теплопродукцию.

Сократительная теплопродукция связана с произвольными и непроизвольными сокращениями скелетных мышц.

Произвольные сокращения могут привести к многократному увеличению теплообразования, при этом повышаются и теплопотери за счет усиления отдачи тепла конвекцией.

Одним из видов непроизвольной теплопродукции является дрожь - специфический тип мышечного сокращения, возникающий у человека при значительном снижении температуры внешней среды организма и повышающий образование тепла в несколько раз. В отличие от теплообразования при произвольных мышечных сокращениях теплообразование при дрожи является экономным способом теплопродукции, так как особый тип сократительной активности высокопороговых двигательных единиц при дрожи обеспечивает переход в тепловую энергию почти всей энергии мышечного сокращения.

Другим видом непроизвольной теплопродукции являются терморегуляторные тонические сокращения (терморегуляторный тонус), развивающиеся в области мышц спины, шеи и в некоторых других областях. Теплопродукция при этом возрастает примерно на 40-50 %. Терморегуляторные тонические сокращения скелетных мышц начинаются при снижении температуры внешней среды примерно на 2°С относительно уровня комфорта. Такие сокращения имеют характер зубчатого тетануса, близкого к режиму одиночных сокращений. Терморегуляторный тонус является более тонким средством повышения теплопродукции, чем два предыдущих.

Несократительный термогенез также является механизмом химической терморегуляции, значительно выраженным в адаптированном к холоду организме. Доля такого механизма в обеспечении прироста теплопродукции на холоде может составлять 50-70 %. Развивается это явление в различных тканях. Специфическим субстратом такой теплопродукции считается бурая жировая ткань, после удаления которой устойчивость организма к холоду существенно снижается. Масса бурой жировой ткани, обычно составляющая 1- 2 % массы тела, при адаптации к холоду может увеличиваться до 5 % массы тела. Уровень энергетического обмена данной ткани, выраженный на единицу массы, более чем втрое превышает уровень работающих мышц;

скорость окисления жирных кислот в бурой жировой ткани в 20 раз превышает эту ско­рость в белой жировой ткани.

Терморегуляторная роль бурой жировой ткани полностью неясна. Предполагают, что она является богатым источником свободных жирных кислот - субстрата окислительных реакций, скорость которых при действии холода возрастает. В самой бурой жировой ткани при действии холода растут кровоток и уровень обмена веществ, увеличивается температура, несмотря на снижение температуры кожи над этой тканью. Отсюда возникла популярная в настоящее время гипотеза о калориферной роли бурой жировой ткани: при действии холода она обогревает близлежащие крупные сосуды, направляющие кровь к головному мозгу. У взрослого человека эта ткань локализована в области шеи, в межлопаточной области, в средостении около аорты, крупных вен и симпатической цепочки. В зимнее время года у людей, работающих вне помещения, бурая жировая ткань гипертрофирована и более активна, чем в летнее время.

Теплоотдача осуществляется посредством внутреннего и внешнего потоков тепла. Более половины внутреннего потока от источников образования тепла к поверхности тела обеспечивается путем конвекции кровью, остальное тепло проводится через другие ткани. При этом теплопроводность ткани зависит от ее толщины и количества жировой клетчатки, а также от уровня кровотока в этом слое.

Роль кровотока связана с тем, что онможет значительно варьировать за счет изменений просвета сосудов, в частности состояния артериоло-венулярных анастомозов.

Кровоснабжение поверхностных участков тела играет весьма важную терморегуляторную роль, обеспечивая внешний поток тепла. «Игра» сосудов кожи пальцев может менять кровоток в ней в 100 раз. При полной вазодилатации теплоотдача может увеличиться в 8 раз по сравнению с уровнем полной вазоконстрикции.

Теплопроводность тканей, кроме того, определяется характером использования противоточной системы сосудов, которая имеется, например, в конечностях. Так, в условиях холода венозная кровь оттекает в основном не по поверхностным венам, как это бывает в тепле, а по глубоким венам. В результате венозная кровь согревается кровью параллельно проходящих рядом артерий и не охлаждается в той степени, как это бывает при по­верхностном потоке крови.

Однако значительное снижение кровотока в поверхностных слоях тела при действии холода может приводить к нарушению кровоснабжения этих тканей и отморожениям..

Наружный поток тепла обеспечивается путем его проведения, конвекции, излучения и испарения.

1. Если кожа теплее окружающего воздуха, происходит естественная конвекция, т.е. перемещение нагреваемого кожей слоя воздуха вверх и его замещение более холодным воздухом. Форсированная конвекция, имеющая место при движениях тела или воздуха, значительно повышает интенсивность теплоотдачи.

2. При погружении человека в воду, температура которой ниже нейтральной (для большинства людей эта температура воды равна 31-36 °С), может в 2-4 раза повыситься наружный поток тепла за счет проведения, так как теплопроводность воды в 25 раз превышает теплопроводность воздуха. Основным механизмом отдачи тепла телом человека в воде является, однако, конвекция. За счет нее охлаждающее действие проточной воды в 50-100 раз превышает воздействие воздуха. Если температура воды близка к нулю («ледяная вода»), то тело человека охлаждается со скоростью 6 °С в час, а через 1- 3 ч может наступить смерть.

Плавание в воде, температура которой ниже уровня комфорта, значительно повышает отдачу тепла конвекцией. Увеличение содержания в организме жира может ограничить такой эффект.

3. Теплоотдача излучением обеспечивает­ся инфракрасными лучами с длиной волны 5-20 мкм. Эти лучи испускаются кожей при наличии на некотором расстоянии от нее предметов с более низкой температурой. Обнаженный человек может терять таким путем до 60 % тепла.

4. Около 20 % теплоотдачи тела человека в условиях комфортной температуры среды осуществляется за счет испарения. Этот путь является единственным способом отдачи тепла в окружающую среду, если ее температура оказывается равной температуре тела. Путем испарения 1 л воды человек может отдать треть всего тепла, вырабатываемого в условиях покоя в течение суток. Повышение скорости потоотделения является одним из основных механизмов адаптации к жаркому климату.

Существует два варианта испарения воды с поверхности тела: 1) испарение пота в результате его выделения, 2) испарение воды, оказавшейся на поверхности путем диффузии, - «неощутимые» потери воды. Последний механизм обеспечивает потери воды (до 600 мл в сутки) и тепла, например, через слизистые оболочки воздухоносных путей. Значительный вклад в обеспечение адаптивных механизмов изменения теплоотдачи вносит поведенческий компонент функциональной системы терморегуляции. В условиях холода поведенческая регуляция может быть весьма эффективной, существенно ограничивая контакт организма с внешней средой. Одежда человека примерно вдвое уменьшает потери тепла по сравнению с теплоотдачей обнаженного тела, одежда «арктического типа» может уменьшать отдачу тепла в 5-6 раз.

Зона температурного комфорта человека зависит от характера внешней среды, определяемого ее видом, температурой, влажностью (если этой средой является воздух), скоростью движения, наличием предметов с иной температурой по сравнению с температурой тела. В определенных условиях развивается состояние температурного комфорта, при этом активность механизмов терморегуляции оказывается минимальной. Зона комфорта (термонейтральная зона) при влажности воздуха около 50 % и равенстве температур воздуха и стен помещения для легко одетого человека, находящегося в положении сидя, соответствует температуре 25-26 °С. Для обнаженного человека температура комфорта в этих условиях смещается к 28 °С.

Мы подошли к очень важному аспекту проблемы питания, который, в сущности, был одной из причин формирования новой теории.

Речь идет о том, что исключительно плодотворная классическая теория сбалансированного питания не была достаточно эволюционна. Точнее, она просто не была эволюционной и в полной мере биологичной.

Именно поэтому на смену ей приходит теория адекватного питания (процесс этот далеко не окончен).

Как следует из названия теории, ее смысл заключается, во-первых, в том, что питание должно быть не просто сбалансированным, но и подаваться в той форме, которая соответствует многим эволюционным особенностям организма. Это обстоятельство чрезвычайно важно, и его нельзя недоучитывать. Во-вторых, некоторые фундаментальные концепции питания человека должны быть рассмотрены и даже пересмотрены на основе новых достижений в области физиологии, биохимии, медицины и биологии в целом.

Ряд новых открытий в биологии и медицине продемонстрировал, что питание - не просто процесс снабжения организма пищевыми веществами , каким мы его представляли совсем недавно. Исчерпать эту сложную проблему крайне трудно. Поэтому попытаемся осветить лишь ее некоторые важнейшие стороны.

Основные постулаты теории адекватного питания

Кризис теории сбалансированного питания и открытие неизвестных ранее механизмов (лизосомное и мембранное пищеварение, различные виды транспорта пищевых веществ, общие эффекты кишечной гормональной системы), результаты сопоставления ряда характеристик безмикробных и обычных животных, данные прямых исследований влияния элементных диет на организм и т. д. привели к ревизии ряда основных положений теории сбалансированного питания. Благодаря такой ревизии была сформулирована новая теория адекватного питания и новые постулаты основополагающего значения.

Основные постулаты теории адекватного питания значительно отличаются от таковых теории сбалансированного питания. Однако один из основных постулатов является общим. Он заключается в том, что питание поддерживает молекулярный состав организма и обеспечивает его энергетические и пластические потребности.

Другие постулаты новой теории в сжатой форме охарактеризованы ниже.

1) Человек и высшие животные в метаболическом и трофическом отношениях представляют собой не организмы, а, в сущности, надорганизменные системы, включающие в себя, кроме макроорганизма, микрофлору его желудочно-кишечного тракта - микроэкологию, точнее, внутреннюю экологию организма, или эндоэкологию. Между организмом хозяина и микрофлорой его пищеварительного аппарата поддерживаются положительные симбионтные взаимоотношения (симбиоз - совместное существование).

2) Питание и ассимиляция (усвоение) пищи связаны не только с одним потоком во внутреннюю среду организма нутриентов, освобождающихся в результате переваривания пищи, но и с существованием по крайней мере еще трех потоков (рис. 4.4). Первый - жизненно важный поток регуляторных веществ - гормонов и гормоноподобных соединений. В сущности, этот поток состоит из двух - эндогенного и экзогенного. В состав первого входят гормоны, продуцируемые эндокринными клетками пищеварительного аппарата, в состав второго - так называемые экзогормоны, образующиеся преимущественно при расщеплении пищевых веществ в желудочно-кишечном тракте.

Второй поток состоит из балластных веществ пищи, модифицированных бактериальной флорой кишечника, и также биологически важен, так как с ним во внутреннюю среду организма поступают вторичные нутриенты. Третий - поток токсических соединений, формирующихся из токсических веществ пищи, а также токсических бактериальных метаболитов, образующихся в желудочно-кишечном тракте за счет деятельности бактериальной флоры. По-видимому, этот поток в норме физиологичен.

Рис. 4.4. Потоки веществ из желудочно-кишечного тракта во внутреннюю среду организма в соответствии с теорией адекватного питания. В отличие от теории сбалансированного питания, здесь при переваривании пищи формируются потоки вторичных нутриентов, токсинов, гормонов. Кроме того, пища стимулирует продукцию кишечных гормонов

3) Балластные вещества, или пищевые волокна, являются не балластом, а эволюционно важным компонентом пищи. Поток таких модифицированных микрофлорой желудочно-кишечного тракта веществ необходим для нормального функционирования пищеварительного аппарата и организма в целом.

4) Баланс пищевых веществ в организме достигается в результате освобождения конечных продуктов, способных к всасыванию, за счет полостного и мембранного (в ряде случаев внутриклеточного) пищеварения (рис. 4.5), а также вследствие синтеза новых соединений, в том числе незаменимых, бактериальной флорой кишечника. Относительная роль первичных и вторичных нутриентов варьирует в широких пределах.

Рис. 4.5. Соотношение между первичными нутриентами и бактериальными метаболитами при нормальном (вверху) и патологическом (внизу) состояниях организма (дефекты переваривания и всасывания.)

5) Роль питания в формировании физиологических и психологических стандартов человека еще более возрастает в результате открытия функций некоторых аминокислот как нейротрансмиттеров и как их предшественников.

Все перечисленные постулаты взаимосвязаны и образуют совокупность новых нетрадиционных представлений, подходов и методов исследования, а также технических приемов.

Часто теорию адекватного питания критикуют за то, что она слишком «пищеварительная». Это не так. Эта теория технологична. Именно поэтому она придает большое значение механизмам, обеспечивающим ассимиляцию пищи. Такой технологический подход позволяет рассматривать ряд проблем, которые недостаточно оценивались теорией сбалансированного питания, но которые имеют решающее значение с точки зрения теории адекватного питания.

По-видимому, новая теория, открывая большие возможности, вместе с тем накладывает и определенные ограничения, требуя согласования производственных технологий с естественными технологиями живых систем.

Охарактеризуем некоторые постулаты и следствия, вытекающие из теории адекватного питания, несколько более подробно.

Эндоэкология

Идея И. И. Мечникова о целесообразности подавления кишечной бактериальной флоры, еще недавно столь популярная, в настоящее время должна быть подвергнута коренному пересмотру. Действительно, при сопоставлении обычных и безмикробных, или стерильных (то есть лишенных кишечной микрофлоры), организмов оказалось, что последние в метаболическом, иммунологическом и даже нейрологическом отношениях резко отличаются от обычных. Так, у безмикробных животных значительно недоразвита иммунная защитная система, они более чувствительны к дефектному питанию, в частности к рационам с недостаточностью незаменимых аминокислот и витаминов.

Установлено также, что у людей, которые в силу каких-либо причин со дня рождения были отделены от окружающей среды и не имели собственной бактериальной флоры в кишечнике, пищевые потребности совсем иные, чем у обычных. Эти и другие факты свидетельствуют о важной роли микрофлоры желудочно-кишечного тракта в жизнедеятельности организма.

Эндоэкология представлена своеобразным набором тесно взаимодействующих бактерий, которые реализуют массу важных трансформаций, касающихся как эндогенных, так и экзогенных веществ. В результате трансформационных изменений указанных веществ, а также балластных пищевых волокон появляются дополнительные питательные вещества. Не менее важно, что популяция бактерий желудочно-кишечного тракта реализует особый вид гомеостаза - трофостаз (от греч. трофос - пища, питание), то есть поддержание постоянства трофического потока из пищеварительного тракта во внутреннюю среду организма.

В отсутствие бактериальной флоры наша трофическая устойчивость резко нарушается. Существенно также, что для поддержания нормальной эндоэкологии требуются контакты с достаточно большим коллективом людей, обладающим своей определенной бактериальной флорой. Нормальная эндоэкология может быть нарушена при различных воздействиях, что вызывает увеличение потока бактериальных метаболитов (рис. 4.5), провоцирует ряд тяжелых заболеваний.

Таким образом, в настоящее время совершенно очевидно, что мы постоянно получаем в какой-то мере дефектный пищевой рацион и наша бактериальная флора помогает нам устоять против создающихся неблагоприятных условий. В то же время бактериальная флора продуцирует некоторое количество токсических веществ.

Следовательно, мы все время подвергаемся двум воздействиям нашей эндоэкологии - положительным и отрицательным и находимся одновременно как бы в двух состояниях - здоровья и болезни. Поэтому создание идеальной пищи и идеального питания уже в свете этих обстоятельств совершенно нереально. Точно так же нереальна идея относительно возможности существования человека с редуцированным желудочно-кишечным трактом.

Регуляторные вещества

Следует иметь в виду удивительный факт: желудочно-кишечный тракт - это не только орган, обеспечивающий поступление необходимых веществ в организм. Это эндокринный орган, который, как выяснилось в последнее десятилетие, по своей мощности превосходит все остальные эндокринные железы, вместе взятые. Такое открытие по справедливости относится к одной из так называемых тихих революций в биологии и медицине.

Итак, эндокринная система желудочно-кишечного тракта больше, чем гипофиз, щитовидная железа, надпочечники, половые железы и другие эндокринные структуры, и продуцирует больше различных гормонов, чем упомянутые эндокринные органы. Удаление даже части эндокринной системы пищеварительного тракта приводит к гибели животного или к его чрезвычайно тяжелому заболеванию. Возникающая патология касается прежде всего общих, а не только пищеварительных функций организма.

Например, после удаления двенадцатиперстной кишки наблюдаются выраженные структурные изменения таких эндокринных органов, как щитовидная железа, кора надпочечников, гипофиз, гипоталамус. Это вполне понятно, так как клетки эндокринного аппарата желудочно-кишечного тракта вырабатывают более 30 гормонов и гормоноподобных соединений, действующих не только на пищеварительную систему, но и далеко за ее пределами.

Следовательно, питание - это процесс поступления не только пищевых веществ, но и химических сигналов, которые определенным образом управляют нашим организмом. Неудивительно поэтому, что у молодых организмов некоторый набор пищевых компонентов вызывает больший эффект, чем у старых. В последнем случае даже их более оптимальный набор может не вызывать ассимиляторных эффектов. Это объясняется тем, что, как мы подчеркивали, эндокринная система желудочно-кишечного тракта реализует не только пищеварительные эупептические, но и эутрофические эффекты, участвуя в регуляции ассимиляции пищи и ряда других жизненно важных функций.

Балластные вещества

В зависимости от эволюционных особенностей питания пища должна содержать большее или меньшее количество балластных структур, непосредственно не участвующих в обмене веществ организма. Роль этих балластных веществ, преимущественно пищевых волокон, содержащихся в овощах, фруктах, неочищенных злаках и ряде других продуктов, теорией сбалансированного питания не учитывалась. В частности, у человека в пище должно быть довольно значительное количество балласта. Выяснилось, что под влиянием теории сбалансированного питания промышленность стремилась получить, например, высокоочищенные муку, зерно, используемое для каш, и другие рафинированные продукты.

Однако оказалось, что пищевые волокна оказывают существенное влияние на деятельность желудочно-кишечного тракта, на электролитный обмен и на ряд других функций первостепенной важности. Обнаружено также, что в отсутствие балластных веществ бактериальная флора желудочно-кишечного тракта вырабатывает значительно больше токсических веществ, чем в норме, и менее эффективно выполняет защитную и другие функции. Более того, в ходе эволюции сами балластные вещества включились в ряд функций организма, в том числе в обмен стероидов. Так, потребление человеком цельнозернового хлеба приводит к снижению холестерина в крови, которое сопоставимо с результатом введения холестеринснижающих препаратов. Объяснение этому феномену состоит в том, что обмен холестерина, желчных кислот и стероидных гормонов взаимосвязаны.

Таким образом, пищевые волокна следует использовать как для нормализации эндоэкологии, так и для прямого воздействия на обмен холестерина, солей, водный обмен и т. д. Надо сказать, что это применяется сейчас достаточно часто.

На Западе широко развивается промышленное изготовление пищевых волокон. В нашей стране также перестали изготовлять, например, чистые фруктовые соки и вместо этого наладили приготовление различных изделий из фруктов и овощей, содержащих пищевые волокна. Действительно, один из самых ценных компонентов в яблоках или овощах - это пищевые волокна. То же самое можно сказать и о многих других продуктах.

Итак, в последнее время наблюдается быстрый прогресс наших знаний в области физиологии и биохимии питания и процессов ассимиляции пищи. Один из основных стимулов в развитии теоретических проблем питания заключается в практических потребностях первостепенной важности. Для этого прежде всего необходимо физиологическое обоснование оптимальных и допустимых норм питания для различных возрастных, профессиональных и других групп населения.

В свете этих актуальных задач существенно, что мы становимся свидетелями формирования новой междисциплинарной науки - трофологии , охватывающей важнейшие стороны биологических и физиологических процессов, объединяемых термином «питание и ассимиляция пищевых веществ». Для формирования и развития этой новой науки большое значение имеют проблемы пищи и питания, решение которых требует нетрадиционных подходов.

А.Ю. Барановский

Осознание недостатков концепции сбалансированного питания стимулировал новые научные исследования в области физиологии пищеварения, биохимии пищи и микробиологии.

Во-первых, было доказано, что пищевые волокна – это необходимый компонент пищи.

Во-вторых, были открыты новые механизмы пищеварения, в соответствии с которыми переваривание пищи происходит не только в полости кишечника, но и непосредственно на стенке кишечника, на мембранах клеток кишечника с помощью ферментов.

В-третьих, была открыта ранее неизвестная особая гормональная система кишечника;

И наконец, в-четвертых, были получены ценные сведения относительно роли микробов, обитающих постоянно в кишечнике, и об их взаимоотношениях с организмом хозяина.

Все это привело к появлению новой концепции в диетологии – концепции адекватного питания, которая вобрала в себя все ценное из теории и практики сбалансированного питания.

Согласно новым веяниям, сформировалось представление об эндоэкологии – внутренней экологии человека, базирующееся на утверждении важной роли микрофлоры кишечника. Было доказано, что между организмом человека и микробами, обитающими в его кишечнике, поддерживаются особые отношения взаимозависимости.

В соответствии с положениями теории адекватного питания, питательные вещества образуются из пищи при ферментативном расщеплении ее макромолекул как за счет полостного, так и за счет мембранного пищеварения, а также посредством формирования в кишечнике новых соединений, в том числе и незаменимых.

Нормальное питание человеческого организма обусловлено не одним потоком полезных веществ из желудочно-кишечного тракта во внутреннюю среду, а несколькими потоками питательных и регуляторных веществ.

При этом, конечно же, основной поток питательных веществ составляют аминокислоты, моносахариды (глюкоза, фруктоза), жирные кислоты, витамины и минеральные вещества, образующиеся в процессе ферментативного расщепления пищи. Но, помимо основного потока, во внутреннюю среду из желудочно-кишечного тракта поступают еще пять самостоятельных потоков различных веществ. Среди них особого внимания заслуживает поток гормональных и физиологически активных соединений, продуцируемых клетками желудочно-кишечного тракта. Эти клетки секретируют около 30 гормонов и гормоноподобных веществ, которые контролируют не только работу пищеварительного аппарата, но и важнейшие функции всего организма.

В кишечнике формируется еще три специфических потока, связанных с микрофлорой кишечника, представляющие собой продукты жизнедеятельности бактерий, видоизмененные балластные вещества и модифицированные пищевые вещества.

И наконец, условно в отдельный поток выделяются вредные, или токсичные вещества, поступающие с загрязненной пищей.

Таким образом, основной идеей новой теории стало то, что питание должно быть не только сбалансированным, но и адекватным, т. е. соответствующим возможностям организма.

Еще по теме Адекватное питание:

1. АДЕКВАТНОСТЬ И КОНЦЕПЦИЯ КОМПОНЕНТНОСТИ ОБЩЕЙ АНЕСТЕЗИИ
2. Проблема адекватного метода исследования психического развития человека
3. Прогностическая важность адекватного лечения ибс у больных сахарным диабетом
4. Электрофизиологические исследования для оценки адекватности хирургического и пейсмекерного лечения при желудочковой аритмии
5. Понятие о гигиенически полноценном питании. Нормы питания Пищевые продукты, их состав и энергетическая ценность.
6. Медицинский контроль за питанием организованных групп населения. Лечебно-профилактическое и лечебное питание

Были обнаружены неизвестные ранее механизмы пищеварения. Выяснили, что процесс переваривания осуществляется не только в полости кишечника, но и на стенках органа, на мембранах клеток. Такое пищеварение получило название контактное или мембранное.

Новым открытием стало существование гормональной системы кишечника. Была получена неизвестная ранее информация о роли микроорганизмов, обитающих в кишечнике.

Все это способствовало созданию новой теории, которая соединила в себе всё значимое из теории сбалансированного питания и результаты последних исследований. Существенный вклад в разработке теории адекватного питания принадлежит академику А. М. Уголеву .

Первое положение теории адекватного питания: микроэкология организма

Человек, как и высшие животные, представляет собой не просто организм, а надорганизменную систему, которая включает в себя помимо макроорганизма, микрофлору пищеварительного тракта — микроэкологию, или внутреннюю экологию организма. При этом поддерживается симбиоз - совместное существование между микрофлорой и организмом хозяина.

Второе положение теории адекватного питания: регуляторные и пищевые потоки

Нормальное питание организма связано с несколькими потоками регуляторных и питательных веществ, которые движутся из пищеварительного тракта во внутреннюю среду организма (тканевую жидкость, кровь, лимфу).

Основной пищевой поток

Основной питательной поток представляют собой , аминокислоты, (фруктоза, глюкоза), . Помимо него существуют еще 5 потоков других веществ.

Поток гормонов

Один из них - поток физиологически активных и гормональных веществ, которые синтезируются клетками пищеварительного тракта. Эти клетки вырабатывают приблизительно тридцать гормонов и гормоноподобных веществ, которые координируют помимо функций ЖКТ, иные важнейшие функции.

Гормоны являются своего рода переносчиками команд управления от одних органов к другим. Человеческий организм содержит огромный спектр различных гормонов - биологически активных веществ, участвующих во всех процессах жизнедеятельности и регулирующих их, начиная от роста клеток, заканчивая выделением желудочной кислоты.

Органы, синтезирующие гормоны, получили название эндокринные. Гормоны, выделяясь в кровь, поступают в одно место или в определенный орган тела.

Гормональный фон представляет собой баланс гормонов в организме. Уровень определенных гормонов влияет на общее физическое состояние и самочувствие. Плаксивость, истеричность и т.п. являются явными признаками нарушения баланса гормонов. Изменение гормонального фона может вызвать развитие серьезных патологий.

В пятидесятые - шестидесятые годы двадцатого века был отрыт факт, согласно которому кишечник представляет собой эндокринный орган. Кроме того, академик Уголев установил, что пищеварительный тракт - это самый большой эндокринный орган. Также было доказано, что ЖКТ синтезирует фактически весь перечень гормонов, которые регулируют работу организма, а не только собственное функционирование. Пищеварительный аппарат вырабатывает гормоны:

• типичные для гипофиза и гипотоламуса;
• энкефалины и эндорфины, вызывающие обезболивание, чувство радости, эйфории, счастья;
• 95% сератонина, дефицит которого провоцирует мигрени и депрессии и др.

Но в отличие от эндокринных систем синтез гормонов в кишечнике обусловлен в большей степени пищей, которую мы едим, а не состоянием организма. Ряд гормонов поступают с продуктами питания, а также вырабатываются внутри кишечника. Таким образом, гормональный фон, воздействующий на состояние нашего организма, работоспособность и настроение, напрямую зависим от еды.

Известны случаи, когда благодаря нормализации питания восстанавливался гормональный фон. Поток гормонов с приемом пищи в большинстве случаев не учитывается современной медициной.

Три потока метаболитов

В полости кишечника образуется три потока, которые связаны с микрофлорой органа:

• модифицированные бактериальной микрофлорой балластные вещества или вторичные питательные вещества;
• модифицированные микроорганизмами кишечника нутриенты;
• продукты жизнедеятельности бактерий.

Что представляет собой поток питательных веществ ? Нутриенты поступают в кишечник, где бактерии содействуют процессу их переваривания - расщеплению сложных структур до более простых соединений - мономеров. К примеру, аминокислот до аминов.

Поток состоит из частей: полезные для организма витамины, аминокислоты с одной стороны, и токсичные вещества, оказывающие не самое полезное действие на организм - с другой стороны. Ряд этих веществ синтезируется самим организмом, к примеру, гистамин. Он продуцируется клетками желудка, координирует ряд функций головного мозга, выработку желудочного сока и одновременно содействует возникновению язв желудка.

Важно понимать, что избыточный рост или снижение количества бактерий, которые вырабатывают подобные вещества, вызывают изменение потока продуктов жизнедеятельности бактерий . А количество бактерий в кишечнике напрямую зависимо от употребляемой пищи. Если мы , соотношение различных бактерий будет оптимальным.

Последний поток - модифицированные микрофлорой балластные вещества (). Они представляют собой пищу для микроорганизмов кишечника, которые вырабатывают в результате витамины и незаменимые аминокислоты.

Эти три потока веществ, которые являются результатом деятельности микрофлоры и поступают в организм, зачастую игнорируются современной медициной. Каким образом? Приемом любых лекарственных препаратов, в особенности антибиотиков, которые уничтожает микрофлору и одновременно с ней и три потока веществ. После антибактериального курса могут назначаться реабилитирующие средства, но процесс восстановления микрофлоры занимает потом длительное время.

Поток веществ из загрязненной пищи

Условно отдельным потоком считаются вещества, которые поступают с загрязненной пищей. Токсические соединения, формирующиеся из токсических веществ пищи и токсических бактериальных метаболитов, которые образуются в процессе работы бактериальной микрофлоры.

Подробно этот поток не будет рассматриваться. Следует соблюдать определенные меры по безопасности: мыть руки, а также овощи и фрукты. Если есть подозрения, что фрукты содержат большое количество нитратов - стоит положить их на 30 минут в воду. Не нужно употреблять продукты, где присутствуют признаки гниения и плесень. Лучше есть продукты российского производства, поскольку они не проходят обработку для длительной транспортировки.

Но и не стоит сгущать краски по поводу нитратов и импортных товаров. Оптимален разумный подход - интересоваться и узнавать, как выращивают и хранят овощи, фрукты, орехи, как сушат сухофрукты.

Вот, к примеру, некоторая информация о современных овощехранилищах. Хранение яблок сейчас осуществляется в холодильных камерах при 0 градусов и при откаченном кислороде. С помощью специальных мембран фильтруется воздух, координируется уровень кислорода и углекислого газа. Так, яблоко сохраняет свои свойства вплоть до следующего урожая без применения какой-либо химии. В любом случае, лучший вариант - есть яблоки с нитратами, чем не есть их совсем.

Третье положение теории адекватного питания: значимость пищевых волокон

По теории адекватного питания необходимым являются не только полезные нутриенты (белки, жиры, углеводы, минералы, витамины, ), но и пищевые волокна или балластные вещества. Они нормализуют деятельность желудочно-кишечного тракта, (в особенности толстой и тонкой кишки): повышают массу мышечного слоя, воздействуют

• на моторику тонкой кишки;
• на скорость всасывания нутриентов (пищевых веществ) в тонкой кишке и т.д.

Балластные вещества способны связывать желчные кислоты и воду, а также токсические соединения.

Пищевые волокна оказывают влияние на среду, в которой обитают бактерии в кишечнике, а также представляют собой для них один из источников питания, в частности - это целлюлоза, гемицеллюлоза, пектин.

Пищевые волокна требуются для нормальной работы всего организма. Такие заболевания, как гипертония, ишемическая болезнь сердца, атеросклероз, диабет, желудочно-кишечные заболевания являются результатом не только избыточного потребления углеводов и белков, но и дефицита пищевых волокон. Существуют сведения, что их недостаток может стать причиной развития рака толстой кишки. Помимо указанного заболевания наблюдаются нарушения обмена желчных кислот, стероидных гормонов и холестерина.

Пищевые волокна успешно применяют при лечении геморроя, запоров, болезни Крона, хронического панкреатита, а также в качестве профилактического средства против рецидивов язвы желудка и двенадцатиперстной кишки.

Четвертое положение теории адекватного питания: открытие и значимость мембранного пищеварения

Равновесие нутриентов в организме достигается в процессе расщепления пищевых веществ и освобождения конечных продуктов, которые способны к всасыванию с помощью мембранного и полостного, в некоторых случаях внутриклеточного пищеварения, а также в результате синтеза новых соединений микрофлорой кишечника.

В современной физиологии выделяют несколько типов пищеварения: мембранное, внутриклеточное и полостное.

До середины XX в. существовало представление о процессе усвоения пищи по схеме из двух звеньев: полостное пищеварение - всасывание. Данное представление было разработано такими учеными, как К. Бернар, Р. Гейденгайн, И. П. Павлов, В. Бейлисс, Е. Старлинг. Полагали, что основные проблемы уже решены и оставались только некоторые детали, к примеру, что происходит после того, как димеры и олигомеры проникают через мембраны клеток кишечника. Разобравшись в этом вопросе И.И. Мечников выяснил, что процесс расщепления молекул производится ферментами цитоплазмы, и дал название этому процессу внутриклеточное пищеварение.

В 1958 г. академик А.М. Уголев открыл и описал его. Это открытие привело к замене двухзвенной схемы процесса усвоения на схему из трех звеньев: полостное пищеварение - мембранное пищеварение - процесс всасывания. Внутриклеточное пищеварение в большей степени присущее низшим организмам, у человека оно скорее является дополнительным механизмом, расщепляющим некоторые малые молекулы.

Полостное пищеварение осуществляется в полости рта, в желудке и в тонком кишечнике, где в большинстве случаев совмещается с мембранным, эпизодически и с внутриклеточным. Оно осуществляется, когда частично расщепленные либо нерасщепленные пищевые вещества попадают внутрь клеток и «разбираются» до простых соединений ферментами, которые продуцируются клетками кишечника. Расщепляются в основном молекулярные комплексы или крупные молекулы, то есть производятся начальные фазы пищеварения.

Мембранное пищеварение у человека происходит в тонкой кишке и реализуется с помощью следующих ферментов - панкреатических, мембранных, трансмембранных кишечных ферментов.

Пятое положение теории адекватного питания: цели и функции питания

Питание направлено на поддержание молекулярного состава организма, на возмещение энергетических и пластических его потребностей, роста и внешнюю работу. Это положение является единственным общим с теорией сбалансированного питания.

Краткие выводы

Таким образом, кратко можно сделать следующие выводы. С учетом новых научных открытий в различных областях теория адекватного питания сформулировала следующее представление о самом процессе питания:

1. Поскольку в человеческом организме - макроорганизме существует микроорганизм или микроэкология - микрофлора пищеварительного тракта, при построении рациона питания необходимо обязательно учитывать этот факт.

2. Процесс питания связан с 6-ю регуляторными и пищевыми потоками:

• основным питательным потоком (аминокислоты, жирные кислоты, минеральные вещества, витамины, моносахариды);
• потоком гормонов;
• 3-мя потоками метаболитов (продукты жизнедеятельности бактерий, модифицированные бактериальной микрофлорой балластные вещества, модифицированные микроорганизмами кишечника нутриенты);
• потоком веществ с загрязненной пищей.

Т.е. оптимальный рацион питания должен быть построен, принимая во внимание эти факторы.

3. Выявлена и доказана важность пищевых волокон в качестве компонента питания наряду с полезными веществами, а также для работы всего организма в целом.

4. Открытие мембранного пищеварения дополнило сведения о процессе переваривания, кроме того, объяснило возникшие проблемы с элементным питанием.

5. Общим положением с теорией сбалансированного питания остался постулат о функциях питания: поддержание молекулярного состава организма, возмещение пластических и энергетических его потребностей.

Таким образом, согласно новой теории , питание должно не только соответствовать принципу сбалансированности, но и принципу адекватности, то есть отвечать возможностям организма.