Анатомия стройности. Перевёрнутый мир

Глава 2

Обмен веществ и энергозатраты организма

Обмен веществ – это непрерывный процесс, который проходит в клетках, тканях и системах организма. Он обеспечивает жизнедеятельность и постоянство внутренней среды (гомеостаз). В результате его работы образуются вещества для строительства новых клеток и тканей. Обмен энергии в нашем организме протекает в соответствии с фундаментальными законами равновесия в саморегулирующейся системе. В каждом из нас заложен сложный механизм поддержания энергетического равновесия, который зависит от поступления энергии с питанием. Обмен происходит в рамках двух основных метаболических процессов: катаболизма (диссимиляции) и анаболизма (ассимиляции). Эти процессы протекают во взрослом здоровом организме в относительном равновесии. А дисбаланс метаболизма становится прямой причиной развития функциональных нарушений, а со временем – патологических процессов, заболеваний.

Интенсивность обменных процессов связана с генетикой на видовом и индивидуальном уровнях. Преобладание ассимиляции над диссимиляцией наблюдается у здорового человека в период роста и развития организма – в среднем до 25 лет. Обратная картина складывается после 60 лет.

Под энергетическим балансом следует понимать равновесие между поступающей с пищей энергией и ее затратами на поддержание оптимального гомеостаза. Энергетический баланс у детей проявляется через оптимальные показатели роста и развития, а у взрослых – стабильность массы тела.

Энергетическая ценность пищи – количество энергии, которое высвобождается при окислении пищевых веществ.

Энергетический коэффициент – количество энергии, получаемой от окисления 1 г пищевого вещества в организме.

Основными энергонесущими нутриентами являются белки, жиры и углеводы. При диссимиляции 1 г белка организм аккумулирует 4 ккал энергии (1 ккал = 4,18 кДж). При диссимиляции 1 г углеводов также высвобождается 4 ккал энергии. Жиры имеют более существенный энергетический потенциал – распад 1 г жира соответствует 9 ккал. Энергию несут также органические кислоты (уксусная, яблочная, молочная, лимонная) – около 3 ккал в 1 г и алкоголь – 1 г этилового спирта может принести организму 7 ккал.

Только органические кислоты из-за низкого содержания в рационе не имеют существенного практического значения, а алкоголь нельзя рассматривать как адекватный пищевой источник энергии. А вот его чрезмерное употребление следует учитывать при оценке общего энергобаланса.

Больше всего организм использует с энергетическими целями углеводы и жиры. Когда случается явный дефицит этих микронутриентов в качестве источника энергии кратковременно задействуется белок пищи. В нашем организме энергия запасается в виде жира (различные депо) и белка (в основном 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.

Энергозатраты организма и методы их определения

Затраты энергии у человека разделяют на нерегулируемые и регулируемые. К первым относят: основной обмен и специфически динамическое действие пищи (пищевой термогенез). Вторые: расход энергии на умственную и физическую деятельность (УФД).

Основной обмен – это энергозатраты на поддержание жизненно важных процессов у человека (клеточного метаболизма, дыхания, кровообращения, пищеварения, внутренней и внешней секреции, нервной проводимости, мышечного тонуса) в состоянии физического покоя (сна). Величина основного обмена (ВОО) зависит от: пола, роста, массы и состава тела, возраста и гормонального баланса. На ВОО оказывают влияние время суток, время года и климат.

Потребность в энергии покоя имеет прямую зависимость от мышечной массы и содержания жировой ткани в организме. У мужчин величина основного обмена в среднем на 10 % выше, чем у женщин. При обычном телосложении в пересчете на 1 кг массы тела у мужчин она составляет около 1 ккал/час, а у женщин – 0,9 ккал/час.

С возрастом эта величина уменьшается в соответствии с сокращением мышечной массы. Увеличение ВОО у взрослых наблюдается в условиях холодного климата и при некоторых заболеваниях (увеличение функции щитовидной железы), а также при состояниях, сопровождающихся лихорадкой. Повышение температуры тела на 10°С приводит к увеличению ВОО на 10–15 %.

Величину основного обмена у человека определяют методами прямого и опосредованного измерения или расчета. Прямое измерение (прямая калориметрия) проводится с использованием калориметрических камер, а опосредованное (непрямая калориметрия) – с помощью специальной регистрирующей аппаратуры. Проводят такое измерение у человека, лежащего на спине сразу после пробуждения утром и на пустой желудок (через 12–14 часов после последнего приема пищи). В помещении температура воздуха должна быть 20°С. Оцениваются потребление кислорода, выделение углекислого газа и для максимальной точности – количество азота, выделяющегося с мочой.

Специфическое динамическое действие пищи, или пищевой термогенез – это расход энергии на метаболизм пищевых веществ в организме. Наибольшим потенциалом повышения затрат энергии обладают белки, увеличивая ВОО на 30–40 %. При метаболизме жиров ВОО повышается на 4–14 %. Для углеводов этот показатель минимален – 4–7 %. При обычном смешанном питании специфическое динамическое действие пищи составляет 10 % ВОО.

К регулируемым энергетическим затратам относится расход энергии на умственную и физическую деятельность. С позиции физиологии на нее должно приходиться не менее 40 % всех затрат энергии. А со стороны гигиены УФД является определяющим фактором энергетической потребности человека. От ее интенсивности зависит возможность обеспечить организм оптимальным по химическому составу питанием.

Для определения энергетических затрат можно использовать различные лабораторные или расчетные методы. Из методов непрямой калориметрии наибольшее распространение получили методы Дугласа—Холдена и Шатерникова—Молчановой, основанные на изучении газообмена.

Из расчетных наибольшей точностью и индивидуальностью обладает метод хронометража, который заключается в регистрации всех видов деятельности человека за сутки и расчете суточных затрат энергии исходя из коэффициентов физической активности (КФА) различных видов деятельности – соотношение энергетических затрат на выполнение конкретной работы и ВОО. Для хронометража суточной деятельности необходимо в режиме записи (реальное время) и воспроизведения (например, за прошедшие сутки) последовательно зафиксировать все виды деятельности (название и продолжительность) и перевести их в соответствующие энергетические затраты, предварительно рассчитав ВОО в час. При групповом расчете можно пользоваться КФА для различных профессий в зависимости от того, в какую группу интенсивности труда они включены. Коэффициент физической активности для различных профессиональных групп учитывает суточные энергозатраты работников, занятых в различных сферах трудовой деятельности, в соответствии с особенностями выполнения трудового процесса.

В зависимости от интенсивности и тяжести труда все работники разделены на пять групп для мужчин и на четыре группы для женщин:

1) КФА 1,4 (научные работники, студенты, педагоги, чиновники – работники преимущественно умственного труда);

2) КФА 1,6 (работники конвейеров, сферы обслуживания, медицинский персонал);

3) КФА 1,9 (станочники, водители автотранспорта, железнодорожники, врачи скорой помощи и хирурги);

4) КФА 2,3 (строительные и сельскохозяйственные рабочие, металлурги – работники тяжелого физического труда);

5) КФА 2,5 (грузчики, вальщики леса, горнорабочие, бетонщики, землекопы – работники тяжелого немеханизированного труда).

При необходимости индивидуального расчета ориентировочных энергозатрат внутри отдельных профессиональных групп можно использовать ВОО (установленную для конкретного человека) и КФА (соответствующий данной профессиональной группе), перемножив их.

Макронутриенты

Современная диетология призывает нас подходить к процессу питания не только с удовольствием, но и со знанием дела: осознавать, чем наполнено наше блюдо, чем оно полезно как для гормональной системы, так и для всего организма. С питанием в организм поступают, перевариваются, всасываются и усваиваются пищевые вещества, которые нужны, чтобы получить энергию, строить и обновлять ткани, осуществлять репродуктивную функцию, обеспечить все системы организма.

Пищевые вещества или нутриенты – это неорганические и органические вещества, которые входят в состав продуктов. Важно, что при недостаточном поступлении в организм того или иного нутриента, человек продолжает испытывать голод, а в зависимости от того, какого химического вещества не достает, нас тянет на сладкое, соленое, жирное и пр.

Начинать заботиться о своих энергиях, используя питание, и считать не только калорийность продуктов, но и количество нутриентов, которые поступают в наш организм с пищей, мы просто обязаны. Ведь оно влияет не только на пищеварение и настроение, но и на нашу гормональную систему – врата Красоты, молодости и сияния. С точки зрения осознанной красоты, Питание – это практика повышения уровня энергетики тела и сознания, а также способ балансировки природных энергий в теле человека.

Давайте подробно остановимся на каждом макронутриенте.

Углеводы

Основная функция углеводов – удовлетворять наши энергетические потребности. Именно углеводы поставляют до 50 % всей энергии в наш организм. Остальная доля приходится на жиры и белки. Помимо этого, углеводы необходимы для полноценной работы сердца, нервной системы, головного мозга и всех обменных процессов. Из них синтезируется гликоген – более сложное по структуре углеводное соединение, жизненно важное для нас запасом энергии.

Но не все углеводы одинаково полезны. Они делятся на простые (быстрые) и сложные. К первой группе относят известные всем моносахариды: глюкозу, фруктозу, галактозу. Попадая в наш организм, они практически моментально расщепляются и обогащают его энергией. Однако инсулин быстро гасит подскакивающий уровень сахара, и в скором времени мозг настойчиво требует новой порции питательного топлива. А поскольку углеводы, в отличие от белков, не нейтрализуют соляную кислоту в желудке, то мнимое чувство голода только усиливается.

Простые углеводы содержатся в сахаре, а значит, и в любых сладостях, кондитерских изделиях, меде, некоторых фруктах, овощах и многих других продуктах. Таким образом, основной вред простых углеводов заключается в том, что если утолять ими голод сверх меры, то они перестают усваиваться и начинают откладываться про запас в виде жировых клеток. В результате появляются лишние килограммы и сопутствующие им проблемы.

Сложные углеводы действуют иначе, выполняя те же самые функции. К ним относятся клетчатка, крахмал и пектины, которые перевариваются организмом медленно, надолго заглушая чувство голода. В этом и состоит главная польза углеводов для организма.

Клетчатка поддерживает кишечник в тонусе, создавая оптимальные условия для размножения полезных микроорганизмов. Ее высокое содержание нормализует уровень холестерина в крови и снижает риск развития раковых заболеваний пищеварительного тракта. Больше всего клетчатки содержится во фруктах, овощах и отрубях.

Крахмал, вопреки распространенному мнению, не так вреден для нашего организма, и его запасы нужно время от времени пополнять. Он хорошо насыщает, медленно переваривается и, в конце концов, расщепляется до необходимой нам глюкозы.

Основными источниками крахмала являются картофель, различные крупы, макаронные изделия, а также бобовые. Строгие ревнители здорового образа жизни категорически отвергают эти продукты, считая их слишком калорийными и вредными.

Хотя чаще всего вредности им добавляют жирные соусы и острые приправы.

К тому же здоровое питание должно быть сбалансированным. Так что периодически включать в рацион макароны или картофель очень даже полезно.

Степень пользы или вреда определяет количество потребляемых вами углеводов. Их суточная норма в среднем составляет 40–50 % от всего рациона, при этом лишь третья часть отводится простым углеводам. Придерживаться более низкой планки в течение длительного периода опасно для здоровья.

Предпочитая быстрые углеводы медленным, вы не сможете добиться красивого, качественного тела. Оно всегда будет выглядеть отечным и рыхлым.

Сложные углеводы: каши, любые крупы, макароны твердых сортов, хлебобулочные изделия из ржаной муки (хлебцы), бобовые (все бобовые предварительно замачивать на ночь) – вы употребляете на завтрак и обед до 15–00.

Простые углеводы в виде натуральных сиропов и пекмезов (сгущенный сок (сироп) фруктов, ягод, овощей), мед, все виды сахаров (кокосовый, нерафинированный, тростниковый), сухофруктов, зефира, мармелада, темного шоколада, пастилы употребляете до 12–00.

Простые углеводы в виде фруктов, с высоким гликемическим индексом (ГИ) такие как банан, виноград, хурма, арбуз, дыня употребляйте до 12–00.

Фрукты с низким ГИ и ягоды можно есть до 15–00.

Овощи употребляете (любые некрахмалистые, с низким ГИ) в любой прием пищи. Овощей в рационе должно быть очень много. На каждый прием пищи с порцией белка (100 г) вы употребляете 150 г овощей. Старайтесь есть свежие овощи, особенно в летний период времени.

Овощи с высоким ГИ (тыква, картофель, свекла и морковь) едим до 15–00. Картофель до 2-х раз в неделю, отварной в «мундире» или запеченный (порция 100 г).

Гликемический индекс (ГИ) – это скорость, с которой содержащиеся в продукте питания углеводы усваиваются организмом и повышают уровень сахара в крови. В нижеуказанной таблице основные продукты питания и их ГИ.

ТАБЛИЦА ГЛИКЕМИЧЕСКИХ ИНДЕКСОВ ПРОДУКТОВ

Жиры

Жиры – органические соединения, состоящие из сложных эфиров глицерина, жирных кислот и веществ с высокой биоактивностью. Жиры и жироподобные вещества обозначают общим термином – липиды. Большая часть липидов сосредоточена в подкожной клетчатке и в жировой ткани. Содержатся эти соединения в мышечных тканях, печени, мозге.

Химико-биологическая роль жиров

Говоря о роли липидов для живого организма, важно отметить, что липиды входят в состав клеток почти всех видов тканей, а вместе с углеводами обеспечивают жизнедеятельность и энергетический обмен. Накапливаясь в подкожных слоях и вокруг органов (в разумных пределах) создают защитную подушку: обеспечивают предохранение от механических повреждений и создают теплоизоляцию.

Клетки жировой ткани выступают в роли резервуара с питательными веществами и создают энергетические запасы организма. Окисление 1 грамма жира дает организму 9 ккал, в то время как 1 грамм углевода и белка вырабатывает только 4 ккал энергии.

Классификация природных жиров

Насыщенные жиры: сливочное масло, молочные жиры; мясо, сало, животные жиры; пальмовое, кокосовое и масло какао-бобов.

Ненасыщенные жиры делятся на мононенасыщенные (оливковое масло; арахисовое масло; авокадо; оливки; мясо птицы) и полиненасыщенные (жирные сорта рыбы, рыбий жир; льняное, рапсовое, подсолнечное, кукурузное, хлопковое, соевое масла; масло из зародышей пшеницы, грецкого ореха; орехи и семена).

Насыщенные жиры не так полезны для организма, как ненасыщенные. Они негативно влияют на липидный обмен, функционирование печени и, как полагают диетологи, являются причиной атеросклероза.

Наивысшая концентрация ненасыщенных жиров содержится в растительных маслах. Наиболее яркими по своим химико-биологическим свойствам являются полиненасыщенные жирные кислоты. Они входят в список незаменимых жизненно важных веществ для организма человека Содержатся во всех ключевых органах: в мозге, сердце, печени, репродуктивных органах. Наиболее насыщенным витамином F продуктом является рыбий жир.

Роль полиненасыщенных жиров

– способствуют выведению из организма холестерина, чем помогают профилактике атеросклероза;

– повышают эластичность стенок сосудов и снижают их проницаемость;

– способствуют профилактике ишемии;

– укрепляют защитные функции организма, вырабатывают устойчивость к разным инфекциям и ионизирующим излучениям;

– дефицит полиненасыщенных жиров является причиной тромбоза коронарных сосудов.

Холестерин

Холестерин – важный компонент большинства тканей человеческого организма. Он принимает участие в создании новых клеток, гормонов, межклеточных мембран, помогает усваиваться витаминам, аккумулирует энергию. Но полезная роль холестерина сохраняется только до тех пор, пока его содержание не превышает допустимые нормы 200–250 мг. За этой чертой он превращается во вредителя.

Весь холестерин в организме образует две группы:

• липопротеиды высокой плотности («хороший» холестерин);

• липопротеиды низкой плотности («плохой» холестерол).

«Плохие» частицы стерина образуются из жиров, полученных из сливочного масла, очень жирного мяса, яичных желтков и цельного молока. Ежедневно в организме производится в пределах 1 г холестерина. Почти весь (0,8 г) синтезируется в печени, а 0,2 г – в остальных клетках. Еще полграмма холестерина поступает с едой. Именно эту дозу полученного извне вещества важно регулировать, максимально «подгоняя» показатели стерина к норме.

Как отрегулировать уровень холестерина?

Отказаться от тугоплавких жиров животной природы. Исключить из меню жареные блюда и картошку фри. Употреблять не больше 2–3 яичных желтков в неделю. Отдать предпочтение нежирному мясу. Уменьшить количество употребления жирного молока. Две третьих суточного рациона должен составлять из растительной пищи, богатой клетчаткой. Кушать чеснок. Пить много зеленого чая. Ввести в рацион полиненасыщенные жиры. Принимать никотиновую кислоту, кальций, витамин Е и С. Употреблять свежевыжатые соки (свекольный, огуречный, морковный, яблочный, капустный, апельсиновый, из сельдерея). Ввести в рацион продукты, богатые фитостеринами (растительные стиролы, контролирующие уровень холестерина): зародыши пшеницы, отруби дикого риса, кунжут, семечки подсолнечника и тыквы, фисташки, льняные семена, миндаль, кедровые орешки, авокадо, оливковое масло.

Вредные жиры: насыщенные жиры; холестерин; транс-жиры.

Переизбыток «плохих» липидов вызывает ожирение, диабет, сердечно-сосудистые заболевания.

Насыщенные жиры обладают более простой молекулярной структурой и являются вредными для человеческого организма, так как вызывают закупорку сосудов.

Продукты, содержащие насыщенные жиры:

– маргарин, кокосовое и пальмовое масло;

– животный жир (почечный, белый на мясе, нутряной, сливочное масло);

– жирное мясо;

– молочные продукты;

– фаст-фуд, кондитерские изделия.

Что касается мясомолочной продукции – организм крайне нуждается в этой пище, но отдавать предпочтение следует нежирным сортам. Чем выше количество употребления насыщенных жиров – тем выше уровень холестерина в крови. Холестерин в основном образуется в тканях печени и организму необходим в небольших количествах. Превышение его нормы ведет к развитию сердечных заболеваний и проблем с сосудами.

Транс-жиры – это жидкие масла, искусственно переведенные в твердую форму (маргарины, кулинарные жиры). Их задача в кулинарии – продлить срок годности быстропортящимся продуктам. Присутствуют в пище с высоким гликемическим индексом углеводов.

Полезные жиры

Полезные жиры – это 2 вида ненасыщенных липидов: мононенасыщенные (омега-9) и полиненасыщенные (омега-3, омега-6).

Олеиновая кислота, или омега-9, способствует нормальному протеканию жизненно важных процессов в организме. При ее недостатке клеточные мембраны ослабевают, нарушается баланс в обмене веществ. В большом количестве содержится в оливковом масле.

Полезные свойства омега-9:

– обладает иммуностимулирующими свойствами;

– препятствует развитию злокачественных образований в женской груди;

– снижает риск развития сахарного диабета, сердечнососудистых заболеваний;

– регулирует уровень холестерина;

– защищает от вирусов и простудных заболеваний;

– устраняет запоры, регулирует процесс пищеварения;

– улучшает память;

– избавляет от депрессии;

– улучшает состояние кожи, ногтей, волос;

– снабжает энергоресурсами.

Омега-3 играет важную для жизни роль, но организмом самостоятельно не производится. Влияет на работу мозга, сердца, суставов, обостряет зрение и снижает холестерин. Обладает противовоспалительным эффектом и свойствами мощного антиоксиданта.

Содержится в таких продуктах: рыба; кунжутное, рапсовое масла; орехи грецкие; льняные семена.

Полезные свойства омега-3:

– ускоряет обмен веществ, способствует потере лишнего веса;

– повышает выносливость;

– активизирует работу мозга, улучшает настроение;

– отвечает за здоровье кожи;

– регулирует гормональный баланс.

Употреблять продукты, богатые омега-3 кислотой, надо беременным и людям в группе риска онкологических заболеваний. Является частью реабилитационной терапии после инфаркта, нарушения кровообращения в головном мозге, при переломах, аутоиммунных болезнях. Используется в косметике.

Омега-6 содержится в следующих продуктах: подсолнечном, кукурузном, соевом маслах; в пророщенной пшенице; семенах тыквы, мака, подсолнечника; в грецких орехах.

Недостаточное количество ведет к ухудшению памяти, повышению кровяного давления, частым простудам, заболеваниям кожи, хронической усталости.

Человеческому организму омега-6 необходима для снижения холестерина, профилактики и лечения артритов, защищает нервные волокна от разрушения (особенно при диабете), избавляет женщин от предменструального синдрома. Без омега-6 организм не сможет выработать простагландин Е1, который защищает от раннего старения, аллергий и развития сердечных болезней.

Диетологи советуют употреблять омега-3 и омега-6 в пределах от 1:1 до 1:4 – такие пропорции являются оптимальными для организма.