2.4. Питание и законы сохранения постоянства молекулярного состава организма

2.4. Питание и законы сохранения постоянства молекулярного состава организма

В своей работе, посвященной главным итогам развития биологических наук в XIX в., И. М. Сеченов писал, что классическая теория питания опирается на основные законы сохранения материи и энергии по отношению к биологическим системам. Применительно к живым организмам можно было бы говорить и о законе сохранения их молекулярного состава.

Система, существующая благодаря непрерывному расходу энергии и материалов, нуждается в их постоянном восстановлении. Поэтому представления о питании в той форме, в какой они были сформулированы к концу XIX в., заключались в следующем. Во-первых, поток поступающих веществ должен быть хорошо сбалансирован с их расходом. Во-вторых, поток поступающих веществ должен представлять собой хорошо сбалансированную смесь, которая наилучшим образом поддерживала бы химическое равновесие в организме (табл. 2.2). В упрощенном виде такой балансный подход сводится к тому, что пищевые вещества, поступающие в организм, должны компенсировать их потери, связанные с основным обменом, внешней работой, а для молодых организмов — еще и с ростом. Иными словами, теория сбалансированного питания базируется на том, что в организм должен поступать такой набор веществ, который возмещает вещества, расходуемые на построение структур тела и на работу. Следовательно, балансный подход связан с поддержанием постоянства молекулярного состава живых систем.

Соответствие поступления и расхода пищевых веществ является не только важнейшим условием длительного существования биологических систем, но и важнейшим условием эффективности питания, например парентерального питания человека. В то же время представления о таком, казалось бы, идеальном питании будут нами сопоставлены с некоторыми весьма существенными наблюдениями биологов и клиницистов, которые неизбежно приводят к неожиданным и парадоксальным выводам о его недостаточности.

Таблица 2.2

Средние потребности взрослого человека в пищевых веществах в соответствии с формулой сбалансированного питания (по: Покровский, 1974)

Вода (мл) 1750-2200

в том числе:

питьевая вода, чай, кофе и т. д. 800-1000

супы 250-500

продукты питания 700

Белки (г) 80-100

в том числе животные 50

Незаменимые аминокислоты (г):

триптофан 1

треонин 2-3

лейцин 4-6

лизин 3-5

изолейцин 3-4

метионин 2-4

валин 3-4

фенилаланин 2-4

Заменимые аминокислоты (г):

гистидин 1.5-2

серин 3

аргинин 5-6

глутаминовая кислота 16

цистин 2-3

аспарагиновая кислота 6

тирозин 3-4

пролин 5

аланин 3

гликокол 3

Углеводы (г) 400-500

в том числе:

крахмал 400-450

сахар 50-100

Органические кислоты (г)

(лимонная, молочная и др.) 2

Балластные вещества (г)

(клетчатка, пектин и др.) 25

Жиры (г) 80-100

в том числе:

растительные 20-25

незаменимые полиненасыщенные

жирные кислоты 2-3

холестерин 0.3–0.06

фосфолипиды 5

Минеральные вещества (мг):

кальций 800-1000

марганец 5-10

фосфор 1000-1500

хром 2–2.5

натрий 4000-6000

медь 2

калий 2500-5000

кобальт 0.1–0.2

хлориды 5000-7000

молибден 0.5

магний 300-500

селен 0.5

железо 15

фториды 0.5–1.0

цинк 10-15

иодиды 0.1–0.2

Витамины (мг):

аскорбиновая кислота (С) 50-70

тиамин (B1) 1.5–2.0

рибофлавин (В2) 2.0–2.5

ниацин (РР) 15-25

пантотенат (В3) 5-10

пиридоксин (В6) 2-3

кобаламин (В12) 0.002-0.005

биотин 0.15-0.30

холин 500-1000

рутин (Р) 25

фолацин (В9) 0.2–0.4

витамин D (различные формы) 0.0025-0.1

(100–400 ME)

витамин А (различные формы) 1.5–2.5

каротины 3.0–5.0

витамин Е (различные формы) 10–20 (5-30)

витамин К (различные формы) 0.2–0.3

липоевая кислота 0.5

инозит (г) 0.5–1.0

Общая калорийность (ккал) 3000

Интересно, что идея гомеостаза была наиболее отчетливо сформулирована именно теми учеными, которые экспериментально исследовали процессы пищеварения и питания. В этой связи прежде всего следует упомянуть Клода Бернара и И. П. Павлова.

Итак, в основе классической теории лежит представление, что питание служит поддержанию молекулярного состава организма на определенном физиологическом уровне или, точнее, в пределах определенного физиологического интервала. Это предполагает возмещение энергетических и пластических потерь, а также потребностей, связанных с ростом. Однако какова бы ни была интерпретация, постулировалось, что чем точнее сбалансированы поступление и расход пищевых веществ, тем ближе к идеалу питание. Из этих положений вытекало несколько следствий. На этой же основе оказалось возможным сформулировать представления о пищевых потребностях разных организмов и о рациональных типах пищи и питания для людей, живущих в различных климатических условиях, выполняющих разную физическую нагрузку, страдающих теми или другими заболеваниями.

Позволим себе привести несколько примеров. Так, химический состав пищи работающих людей разного возраста несколько различен и для более молодых лиц характеризуется, в частности, несколько увеличенной квотой белков, животных жиров и углеводов (Григоров и др., 1988).

Для удовлетворения минимальной потребности взрослых лиц в белке экспертная комиссия (FAO/WHU…, 1973) рекомендовала в сутки в среднем потреблять 0.57 г белка в расчете на 1 кг массы тела для мужчин и 0.45-0.52 г — для женщин. Баланс нутриентов в питании детей существенно отличается от такового в более взрослом возрасте. Например, детям в возрасте 3–6 мес. требуется почти в 2 раза больше белка, чем в возрасте около года (табл. 2.3).

Таблица 2.3. Потребности в белке и аминокислотах в зависимости от возраста (по: FAO/WHO…, 1973)

В целом человек генетически и метаболически адаптирован к самым разным рационам. В связи с тем что в ходе эволюции он полагался на локальные пищевые ресурсы, получили развитие разные типы питания. Вместе с тем сопоставление ряда рекомендованных диет не выявило значительных различий. Это видно, в частности, из табл. 2.4, где представлены сведения о потреблении белка жителями многих стран.

Таблица 2.4. Рекомендованное потребление белка жителями разных стран в возрасте 18–35 лет при умеренной работе (по: Haenel, 1979)

Примечание. Цифры приведены из расчета 0.82 г белка на 1 кг массы тела для мужчин и 0.75 г — для женщин. «Относительное количество белка» — 70 г/кг. Средняя масса тела мужчин — 70 кг, женщин — 60 кг. Разница в рекомендованном суточном потреблении белка обусловлена национальными различиями, а также различиями в рекомендованном потреблении белка в расчете на 1 кг массы тела, в определении «относительного количества белка» диеты, в уровне безопасности.

Итак, представляется, что приведенный нами документальный материал в достаточной мере иллюстрирует основной состав диет, сконструированных в рамках теории сбалансированного питания.