Химический состав продуктов питания

Основными пищевыми веществами, необходимыми для заполнения энергетических расходов, построения и возобновления тканей, является, как уже говорилось, белки, жиры и углеводы.

Белки.

Это высокомолекулярные азотистые соединения, которые состоят из аминокислот, основной пластичный материал, из которого строятся ткани организма. Например, в составе скелетных мышц белка удерживается больше 20%. Белки, из которых построены клетки тела, имеют сложное строение и высокую химическую активность. Они принимают участие во всех основных жизненных процессах - обмене веществ, роста, размножении и мышлении. Вступая в разнообразные реакции, они изменяются и разрушаются, а поскольку продукты, которые образуются, белкового распада не могут быть использованы для обратного синтеза и выводятся из организма, то для заполнения этих потерь необходима доставка новых белковых продуктов извне с едой.

Белки делятся на простых и сложных. Первые построены только из аминокислот. В состав вторых, кроме аминокислот, входят еще и разные безазотистые компоненты (остатки фосфорной кислоты, углеводы и другие вещества). К белковым веществам относятся ферменты - важнейшие ускорители биохимических реакций в организме. Белками является также и некоторые гормоны - тонкие регуляторы обменных процессов, а также нуклепротеїни - регуляторы синтеза белков в организме.

Белки могут использоваться и как источник энергии. Это очень важно, поскольку в сложных туристических путешествиях одни углеводы и жиры практически не могут в достаточной мере заполнить все энергетические расходы организма. Стоит иметь в виду, что при расщеплении белка из безазотистой части его молекулы образуются углеводы, последующее превращение которых и обеспечивает освобождение энергии. Поскольку другая часть молекулы - азотистые компоненты белка - окислению в организме не поддаются, то при окислении 1 г белка в целом освобождается ровно столько же энергий, сколько и при окислении 1 г углеводов, то есть 4,0 ккал.

Белковый минимум, то есть количество белка в еде, которая покрывает лишь расходы энергии при основном обмене на возобновление тканей, составляет 1,5 г на килограмм массы в сутки, то есть при массе 70 кг человек должен ежедневно получать порядку 100 г белка, но это лишь минимум. В нормальных условиях белки должны составлять 11-13% суточной калорийности. При повышенном обмене веществ, в том числе при большой физической нагрузке в сложном походе потребления белка увеличивается более чем в 1,5 разы. Взрослый участник такого похода должен потреблять в сутки до 170-200 г белка, который составляет до 15% суточной калорийности.

Недостаток белковых запасов, что временно возникает в организме при длительной и напряженной работе в походе, компенсируется тем, что менее жизненно важные органы отдают свой белок для деятельности других, более важных органов. В первую очередь используются белки крови, печенки, скелетных мышц. Масса печенки, мышц, при недостаточным питании резко снижается. Масса же сердца и мозга остается почти без изменений. Но это только сначала . В дальнейшем белковая недостаточность приводит к тому, что организм начинает "поедать сам себя", его мускульная масса продолжает уменьшаться, "ходовые" качества туристов резко снижаются, и это ставит группу на грань срыва путешествия. В лучшем случае при белковом голодании группу ожидают такие болезни, как вялость участников, отеки, расстройство желудка, воспаления кожного покрова, снижения сопротивляемости, к заболеваниям.

Равноценные для организма белки ли, которые удерживаются в разных продуктах питания? Оказывается, нет. Белки животного происхождения, богаті незаменимыми аминокислотами, не только сами хорошо усваиваются организмом, но и способствуют лучшей засвоєності белков растительного происхождения, клетчатка которых препятствует их полной переварке. Например, из 18,75 г белка, который удерживается в 100 г мяса, усваивается 18 г, а из 8,68 г белка хлеба - лишь 4 г. Таким образом, белки продуктов животного происхождения в среднем в 1,5 разы более эффективные белков растительного происхождения.

Продумуючи состав рациона на период путешествия, нужно не только учитывать суммарное количество белков, но и давать оценку их качеству. Установлено, что для обеспечения удовлетворительных соотношений аминокислот в рационе последний должен содержать не менее половины белков животного происхождения.

Из растительных продуктов, употребимых в походах, самые ценные белки содержат гречиха, фасоль, картофель сушеный, ржаной хлеб и рис; из продуктов животного происхождения - мясо, рыба, яичный порошок, паштет мясной, рыба в’яленая, сыр, сухое молоко, сырокопченая колбаса.

При приготовлении еды необходимо соединять продукты, которые обеспечивают красивое усвоение белка: молочные и мясные блюда с приправой из крупяных. Например, гречневая каша с молоком .Жиры.

Пластичный материал и источник энергии в организме. От наличия жиров во многом зависит интенсивность и характер многих процессов, которые протекают в организме, связанных с обменом и превращением, а также усвоением пищевых веществ. Жиры - наиболее компактный концентрат энергии: 1 г жира при окислении дает 9,0 ккал, то есть значительно больше, чем дают белки и углеводы.

Как энергетический материал жиры используются главным образом в состоянии покоя и при выполнении длительной малоинтенсивной работы. Как только интенсивность мускульной деятельности растет, начинают использоваться энергетические запасы углеводов. Но потому что их запасы тратятся достаточно быстро, то при последующей работе опять вступают в действие жиры и продукты их расщепления. При очень интенсивной и длительной деятельности процесс замещения углеводов жирами может стать настолько интенсивным, что 80% всей необходимой в этих условиях энергии освобождается в результате расщепления жиров. Здесь жиры выступают не только как мощное энергетическое средство, но и как средство, которое охраняет от избыточной затраты на энергетические цели белков, ответственных в первую очередь за обеспечение жизнедеятельности важнейших органов человека - сердца и мозга.

Минимальная предельно допустимая норма жиров, которая обеспечивает выживание человека, составляет 10% общей энергетической ценности рациона. В нормальных условиях средняя потребность взрослого человека в жире составляет 80-100 г в сутки, или 33% суточной энергетической ценности рациона. Потребность в жире изменяется в зависимости от климатических условий: в северной климатической зоне она определена в размере 38-40% калорийности рациона, в средней зоне - 33% и у южной-27-28%.

В условиях сложного туристического путешествия нужен рацион питания с особенно высокой калорийностью. Поэтому количество жиров увеличивается к 160- 175 г, а в отдельные дни, когда расходы энергии доходят до 8 000 ккал, то и до 200 г жиров в сутки.

Жиры играют определенную роль и в регуляции теплового баланса организма. Плохо проводя тепло, жировой слой ограничивает теплоотдачу. Эластичная жировая ткань как подкладка для некоторых органов (глаза, почки) или отложений на ладонях и подошвах служит для защиты от механических повреждений. Жир виділюваний сальными железами, охраняет кожу от растрескивания и высыхания. Кроме того, в состав жиров входят витамины А, Д и Е.

Нагромождение жира в организме происходит главным образом за счет того, что калорийность вступающий в должность еды превышает фактическую потребность в ней. Жировая ткань служит основным "депо" жира и имеет очень высокую способность к образованию все новых и новых жировых отложений. Запасы жира у человека составляют в среднем 10-20% массы тела. По мере необходимости жиры вытягиваются из жировой ткани.

Жиры отличаются друг от друга видом входных у них жирных кислот и делятся на жидких, удерживающих так називані ненасыщенны жирные кислоты, и на тверди, удерживающие в основном насыщенны жирные кислоты. Первые - растительного происхождения, другие - животные. Калорийность обоих видов жиров приблизительно одинакова, хотя физиологичная ценность растительных жиров немного более высока. Особенная ценность их обусловленная тем, что в них содержатся так називані поліненасичені жирные кислоты (іинолева, линоленовая и арахідонова), которые играют важную роль в обмене веществ. Возможность синтеза этих кислот в организме крайне ограниченный, потому недостаток их неблагоприятный отражается на здоровье людей. Например, если содержание линолевой кислоты в животных жирах находится в пределах 5-15%, то у подсолнечного масла ее 60%, а у ореховой-73%. Вот почему в питании туриста необходимо соединять жиры животного происхождения с жирами растительными в соотношении 3:1 или 4:1.

Не следует забывать, что определенный процент жиров входит практически во многие продукты. Да, в среднем говяжьи консервы содержат 20% жирел, свиная тушонка - 30 %, колбаса - 15 %, сыры - 30 %, сухое молоко-25%, а сухие сливки-42%. Большое количество жиров удерживается в копченой грудинке и корейце, консервированной в масле рыбе, в орехах.

Углеводы.

Важна составная часть организма - основной источник энергии. Они входят в состав клеток и тканей и до некоторой степени принимают участие в пластичных процессах. Невзирая на постоянную затрату клетками и тканями своих углеводов на энергетические цели, содержимое углеводов у них поддерживается на постоянном уровне при условии достаточного и своевременного их поступления с едой.

Углеводов потребляется приблизительно в 4 раза больше, чем белков и жирел. При обычном питании на частицу углеводов приходится около 55% суточной калорийности рациона. Энергетическая ценность углеводов, как и белков, составляет на 1г 4 ккал. Углеводы крайне необходимы для нормальной работы мышц, сердца и печенки. Благодаря ним поддерживается необходимая концентрация сахара в крови.

Если в нормальных условиях потребления углеводов составляет 400-500 г в сутки, то при осуществлении сложных путешествий оно растет до 700-750 г. Усвояемость углеводов достаточно высока: в зависимости от пищевого продукта и характера углеводов она колеблется от 85 до 99% (овощи-85%, картофель-95%, хлеб и крупа-94-96%, молочные продукты-98%, сахар-99%).

В организме углеводы задерживаются недолго, а запасы их небольшие. При больших физических нагрузках, когда затрата энергии не покрывается углеводами еды и углеводных запасов, в тканях организма начинается усиленное использование энергетических возможностей белков и жирел. В частности, углеводы тесно связаны с обменом жира, в итоге происходит образование сахара из жира, который всегда удерживается в организме. Хотя это и заполняет потребности организма в энергии, такая компенсация мало благоприятна, потому что в этом случае нужно большее количество белков и жирел, что, в свою очередь, достаточно резко увеличивает количество продуктов их расщепления, вредных для человека. Поэтому необходимо вовремя и в полной мере обеспечивать организм углеводами, которые даже на высоте, при сниженном содержимом кислорода, окисляются хорошо.

Углеводы подразделяются на простых (моносахариды) и сложных (полисахариды). Полисахариди в процессе усвоения их организмом расщепляются на моносахариды, а последние - на вещества, которые уже не относятся к углеводам.

Моносахариды.

Наибольшее распространение имеет гексоза. Она представлена глюкозой (виноградный сахар), фруктозой (плодовый сахар) и галактозой, которая входит в состав из молока.

Отдельные моносахариды, соединяясь друг с другом, образуют более-менее сложные углеводы. Из двух молекул образуются дисахариди, при большем их числе - полисахариды. Все моносахариды и дисахариди имеют сладкий вкус, однако степень его неодинаковая. Самым сладким является моносахарид фруктоза. Если ее сладость принять за 100 единиц, то сладость глюкозы будет равняется 42, а галактозы - только 12 единицам. Из дисахаридів наиболее сладкой является сахароза (соединение глюкозы с фруктозой, то есть обычный сахар). Его сладость равняется 50 единицам.

Полисахариды.

Широко распространенные в природе. Чаще всего это сложные соединения из нескольких сотен молекул. К полисахаридам относятся крахмал - углевод, который сохраняется в клетках растений, гликоген - углевод животных тканей, а также клетчатка, которая входит в состав оболочек растительных клеток. Ни один из полисахаридов не имеет сладкого вкуса.

Имеет ли значение, какие углеводы входят в состав еды? Должно ли существовать какое-либо соотношение между моносахаридами и полисахаридами ?

Из всех углеводов, которые содержатся в еде, только моносахариды быстро всасываются из кишечнику в кровь. Дисахариди, а тем более полисахариды должны сначала поддаться расщеплению в пищеварительном тракте, и только после того, как они распадутся па моносахариды, их могут использовать клетки организма.

Тогда, может быть, целесообразно питаться одними моносахаридами? Их не нужно переваривать, а выходит, не нужен затрудняти желудок и кишечник расщеплением полисахаридов. Такое предположение является неправильным. Установлено, что организм человека не успевает полностью использовать большое количество моносахаридов за короткий промежуток времени. И хотя избыток моносахаридов окисляется, что выделяется при этом излишне тепло зря идет в окружающее пространство. Нужно, однако, иметь в виду повышенную "выносливость" организма к углеводам в условиях высокогорья. Да, если на равнине суточная норма сахара, что без вреда воспринимается и успевает полностью усвоить организм, - около 150 г, то на высоте 5 000 м она поднимается до 250 г. Этот пример как нельзя лучше говорит о возможностях употребления углеводов, и в частности сахару, в качестве главного энергетического материала для туристов, которые путешествуют в высокогорье.

Здесь необходимо сделать предостережение. В последнее время то больше утверждается мысль, что сахар - "белая смерть". Дело в том, что сахар являет собой тесто химическое вещество - сахарозу. Она в отличие от практически всех продуктов растительного и животного происхождения по не міститять ни витаминов, ни минеральных солей, ни других биологически активных веществ. Поэтому калории, получаемые от употребления цукри, иногда называют "пустыми". Избыточное употребление сахара содействует развитию сахарного диабета, ведет к кариесу зубов. Поэтому Институт питания АМН рекомендует ограничить суточную норму сахара до 50 г.

Но дело в том, что все перечислены недостатки сахара связаны с длительным его употреблением в больших количествах. Мы не говорим о кратковременном употреблении сахара в отмеченных количествах и целях поддержки более-менее нормальной работоспособности организма в дни наибольших нагрузок, что безусловно способствует безаварийному прохожденрию маршруту.

Длилась, напряжена работа в походе соединенная с большими расходами углеводных запасов. Это может вызывать истощение отмеченных запасов, потому что ни белки, ни жиры, не могут обеспечить достаточного содержания сахара в крови.

В организм с едой поступают главным образом сложные углеводы, которые расщепляются и всасываются в кровь в основном о виду глюкозы. Надходячи в печенку и в мышцы, глюкоза используется для окислительных процессов. Избытки в виде гликогена откладываются в печенке и в мышцах впрок. В печенке (на единицу массы) содержится до 10% гликогена, в мышцах не больше 2%. Однако, учитывая большую массу последних, суммарное количество запасов гликогена в организме составляет около 350 г. У тренированных туристов таких запасов накапливается больше, чем у человека, работа которого не соединена с большими физическими нагрузками. При уменьшении концентрации глюкозы в крови в результате мускульной работы происходит интенсивное расщепление отмеченных запасов гликогена и выход новых дополнительных количеств глюкозы в кровь, что позволяет продолжать мускульную работу с прежней интенсивностью еще в течение некоторое время. Вовремя, что заполняет не уменьшение, содержимому глюкозы способствует развитию усталости. Поэтому для успешного выполнения длительной и напряженной работы необходимо систематически пополнять углеводный запас. Насыщение организма углеводами способствует сохранению постоянной концентрации глюкозы в крови и тем самым повышает длительность работоспособного состояния человека. Учитывая, что при приеме углеводов непосредственно во время работы концентрация глюкозы в крови увеличивается быстрее, чем во время отдыха, целесообразно употреблять углеводы и во время движения по трассе маршрута, то есть на малых привалах и даже на коротких остановках.

Наиболее богатые углеводами и больше всего легко и быстро усваиваются организмом сахар, глюкоза, мед, варение, джемы. Например, сахар поступает в кровь уже через 10-15 хв послу его приема. Еще быстрее всасывается кровью глюкоза, которая не имеет потребности в переварке. Поэтому именно их целесообразно употреблять на коротких привалах как дополнительное питание через каждых 30-50 хв движения в течение всего ходового времени (кроме больших привалов, которые предусматривают более объемное и калорийное питание). Это снимает чувство голода и отодвигает наступление усталости. Общее количество попадающих с едой моносахаридов и дисахаридів должно составлять около 30% общего количества углеводов.

Полисахариды усваиваются значительно медленнее, потому что лишь в кишечнике под действием ферментов они расщепляются на моносахариды, а затем уже усваиваются организмом. На процессы их переварки идут часы. Поэтому, хотя и медленно, полисахариды используются организмом полностью (кроме клетчатки), равномерно всасываясь в кровь и обеспечивая работоспособность организма на длительное время.

Углеводы удерживаются в основном в продуктах растительного происхождения. Из продуктов животного происхождения можно назвать лишь молоко, которое содержит около 4,5% углеводов. Полисахарид гликоген, имеющийся в небольших количествах в печенке и мышцах животных, вскоре после их забоя почти полностью расщепляется и в еду практически не поступает.

Около 70% необходимого количества углеводов человек получает в виде крахмала. Большое его количество (из продуктов, которые входят в рацион питания туристов) содержится в кашах и сухарях. С продуктами растительного происхождения в организм поступает и клетчатка, что пищеварительным процессам поддается плохо, в кровь всасывается в очень малых количествах и почти полностью выводится из организма. Но клетчатка способствует так называемой перистальтике, которая помогает удалению из кишечнику веществ, которые не всосались в кровь. Нужно однако иметь в виду, что избыточное потребление клетчатки, например при избытке продуктов растительного происхождения, может негативно отразиться на организме; перистальтика настолько усиливается, что из организма начинают отдаляться в непереваренном виде и необходимы ему вещества. Поэтому нужно следить, чтобы количество продуктов растительного происхождения в целом не превышали в рационе 50%.

В туристических путешествиях, связанных с большими нагрузками, полезно употреблять оба вида углеводов. Например, каша с сахаром, приготовленная на сухом молоке, содержит углеводы, что как быстро, так и медленно усваиваются. Наибольшим содержимым углеводов отмечаются белые каши; рисовая, манная, перловая, ячменная. Немного более бедная углеводами гречневая и овсяная каши.