Обмен воды и минеральных веществ

Человеческий организм на 60% состоит из воды. Жировая ткань содержит 20% воды (от ее массы), кости – 25%, печень – 70%, скелетные мышцы – 75%, кровь – 80%, мозг – 85%. Для нормальной жизнедеятельности организма, который живет в условиях меняющейся среды, очень важно постоянство внутренней среды организма. Еe создают плазма крови, тканевая жидкость, лимфа, основную часть которых составляют вода, белки и минеральные соли. Вода и минеральные соли не служат питательными веществами или источниками энергии. Но без воды не могут протекать обменные процессы. Вода – хороший растворитель. Только в жидкой среде протекают окислительно-восстановительные процессы и другие реакции обмена. Жидкость участвует в транспортировке некоторых газов, перенося их либо в растворенном состоянии, либо в виде солей. Вода входит в состав пищеварительных соков, участвует в удалении из организма продуктов обмена, среди которых содержатся и токсические вещества.

Вода поступает в организм человека в «чистом виде» и в составе различных продуктов, с которыми он тоже получает необходимые элементы. Суточная потребность человека в воде составляет 2,0–2,5 л. Обмен воды и электролитов в организме имеет сложную нервно-гуморальную регуляцию.

Минеральные вещества входят в состав скелета, в структуры белков, гормонов, ферментов. Общее количество минеральных веществ в организме составляет приблизительно 4–5% массы тела. Нормальная деятельность центральной нервной системы, сердца и других органов протекает при условии строго определенного содержания ионов минеральных веществ, за счет которых поддерживается постоянство осмотического давления, реакция крови и тканевой жидкости; они участвуют в процессах секреции, всасывания, выделения и т.д.

Основную часть минеральных веществ человек получает с пищей и водой. Однако не всегда их содержание в пище достаточно. Большинству людей приходится добавлять, например, хлористый натрий (NaCl – поваренная соль) в пищу по 10–12 г в день. Хронический недостаток в пище минеральных веществ может приводить к расстройству функций организма.

Витамины и их роль в обмене веществ

Эксперименты показывают, что даже при достаточном содержании в пище белков, жиров и углеводов, при оптимальном потреблении воды и минеральных солей в организме могут развиваться тяжелейшие расстройства и заболевания, так как для нормального протекания физиологических процессов необходимы еще и витамины. Значение витаминов состоит в том, что, присутствуя в организме в ничтожных количествах, они регулируют реакции обмена веществ. Роль витаминов сходна с ролью ферментов игормонов. К настоящему времени открыто более 20 веществ, которые относят к витаминам. Обычно их обозначают буквами латинского алфавита А, В, С, Р, Е, К и др. Водорастворимыми являются витамины группы В, С, Р и др. Ряд витаминов являются жирорастворимыми.

Обмен энергии

Мышечная деятельность, активный двигательный режим, физические упражнения и спорт связаны со значительным расходом энергии. В некоторых случаях он может достигать 5000 ккал, а в дни интенсивных и объемных тренировок у спортсменов и того более. Такое увеличение энергозатрат необходимо учитывать при составлении пищевого рациона. Когда в еде присутствует большое количество белка, значительно удлиняется процесс ее переваривания (от двух до четырех часов). За один раз целесообразно принимать до 30 г белка, так как излишки его начинают преобразовываться в жир. А представители некоторых видов спорта (например, гимнасты, бодибилдеры и др.) всячески избегают накопления лишнего жира и предпочитают энергию получать из растительной пищи (например, фруктовая пища связана с образованием быстрых углеводов).

Питательные вещества можно замещать, учитывая их калорическую ценность. Действительно, с энергетической точки зрения 1 г углевода эквивалентен (изодинамичен) 1 г белка, так как у них одинаковый калорический коэффициент (41 ккал), а 1 г белка или углевода эквивалентен 0,44 г жира (калорический коэффициент жира – 9,3 ккал). Отсюда следует, что человек, суточный расход энергии которого 3 000 ккал, может полностью удовлетворить энергетические нужды организма, потребляя в сутки 732 г углеводов. Но для организма важна не только общая калорийность пищи. Если человек достаточно долго потребляет только жиры или белки, или углеводы, в его организме возникают глубокие изменения в обмене веществ. При этом нарушаются пластические процессы в протоплазме клеток, наблюдается сдвиг азотистого равновесия, образуются и накапливаются токсические продукты.

Для нормальной жизнедеятельности организма необходимо получать оптимальное количество полноценных белков, жиров, минеральных солей и витаминов, которые содержатся в различных пищевых продуктах. Качество пищевых продуктов определяется и их физиологической ценностью.

Таким образом, чтобы сохранять энергетический баланс, поддерживать нормальную массу тела, обеспечивать высокую работоспособность и профилактику различного рода патологических явлений в организме, необходимо при полноценном питании увеличить расход энергии за счет повышения двигательной активности, что существенно стимулирует обменные процессы.

Важнейшая физиологическая «константа» организма – то минимальное количество энергии, которое человек расходует в состоянии полного покоя. Эта константа называется основным обменом. Нервная система, сердце, дыхательная мускулатура, почки, печень и другие органы непрерывно функционируют и потребляют определенное количество энергии. Сумма этих затрат энергии и составляет величину основного обмена.

За 1 час минимальные энергетические затраты организма взрослого человека составляют в среднем 1 ккал на 1 кг массы тела.

Основной обмен является индивидуальной константой и зависит от пола, возраста, массы и роста человека. Если основной обмен взрослого человека равен 1700–1800 ккал, то рабочий обмен в 2–3 раза выше. Таким образом, основной обмен является исходным фоновым уровнем потребления энергии. Резкое изменение основного обмена может быть важным диагностическим признаком переутомления, перенапряжения или заболевания.

Суточная потребность организма

В питательных веществах

Средняя суточная потребность организма в белках составляет 1,0–1,5 г на 1 кг массы тела. Для активно занимающихся физической культурой и спортом из-за повышенного расхода энергии потребность в белках возрастает приблизительно в 1,5–4,0 раза. В суточный рацион следует включать белки как животного,так и растительногопроисхождения в соотношении 2:1.

Жирыявляются наиболее концентрированным источником энергии. Из общего количества жиров, входящих в пищу, рекомендуется потреблять 30–40% растительных. Потребность организма в жирах составляет примерно 1,0–1,2 г на 1 кг массы тела. Избыток жиров ведёт к появлению излишней массы тела, отложению жировой клетчатки, нарушению обмена веществ.

Углеводы считаются основным источником снабжения организма энергией. Кроме того, они необходимы для нормального функционирования нервной системы, главным образом головного мозга. Доказано, что при интенсивной умственной деятельности расходы углеводов повышаются. Углеводы также играют важную роль в обмене белков, окислении жиров, но их избыток в организме создает жировые отложения.

Излишнее употребление углеводов, особенно сахара, чрезвычайно вредно.

Средняя суточная потребность человека студенческого возраста в углеводах составляет 4–5 г на килограмм массы тела. При регулярных занятиях физическими упражнениями организму требуется больше углеводов – 6–8 г на 1 кг массы тела.

Теперь немного о витаминах, которые также являются необходимым компонентом питания. Витамины входят в состав ферментов, активизируют обмен веществ, повышают иммунитет человека, его умственную и физическую работоспособность. Большинство витаминов не синтезируется в организме, поэтому в необходимом количестве они должны поступать с пищей.

Наибольшее значение для организма имеют витамины С, РРи витамины группы В,в которых организм наиболее остро нуждаетсяпри интенсивной умственной или физической работе.

Немалое влияние на здоровье человека оказывает и достаточное поступление в организм минеральных веществ. Известно, что в теле человека находится до 60 химических элементов. По своему количественному содержанию они делятся на макро-, микро- и ультрамикроэлементы.

В организме студентов, регулярно занимающихся физическими упражнениями, при интенсивных физических нагрузках происходит некоторая потеря таких минеральных веществ, как цинк, медь и особенно железо. Поэтому необходимо увеличивать их потребление в питании. И в периоды напряженных тренировок рекомендуется также по назначению врача применять специальные препараты типа феррокалия, сернокислых солей меди и марганца.

Тема 18

Вредные привычки

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: