Академик Уголев и его "Теория адекватного питания". Адекватное питание против сбалансированного питания

Уголев Александр Михайлович

Теория адекватного питания и трофология

Аннотация

Книга посвящена фундаментальным и прикладным аспектам проблем питания и ассимиляции пищи. В рамках новой междисциплинарной науки трофологии сформулированы основные постулаты теории адекватного питания, в которую классическая теория сбалансированного питания входит как важная составная часть. Охарактеризованы основные потоки, поступающие из желудочно-кишечного тракта во внутреннюю среду организма, эндоэкология и ее главные физиологические функции, роль кишечной гормональной системы в жизнедеятельности организма, общие эффекты этой системы и ее роль в развитии специфического динамического действия пищи. Рассмотрены происхождение жизни, возникновение клеток, трофических цепей и т.д. в свете трофологии, а также ее некоторые биологические аспекты. Показано, что трофологический подход плодотворен для понимания процессов ассимиляции пищевых веществ на всех уровнях организации живых систем, а также для биологии в целом, равно как и для некоторых общих проблем профилактической и клинической медицины. Книга предназначена для широкого круга подготовленных читателей, интересы которых включают биологические, технологические, гуманистические, экологические, медицинские и другие проблемы питания и пищеварения. Библиогр. 311 назв. Ил. 30. Табл. 26.

Теория адекватного питания и трофология.

Академик

Александр Михайлович Уголев

ТЕОРИЯ АДЕКВАТНОГО ПИТАНИЯ И ТРОФОЛОГИЯ

Утверждено к печати

Редакционной коллегией серийных изданий

Академии наук СССР

Редактор издательства Н.В. Натарова

Художник А.И. Слепушкин

Технический редактор М.Л. Гофман

Корректоры Ф.Я. Петрова и С.И. Семиглазова

Л.: Наука, 1991. 272 с. - (Наука и технический прогресс).

Ответственный редактор - доктор биологических наук Н. Н. Иезуитова

Рецензенты:

доктор медицинских наук проф. A .И. Клиорин

доктор медицинских наук проф. В.Г. Кассиль

ISBN 5-02-025-911-Х

© А.М.Уголев, 1991

© Редакционная подготовка, оформление - Издательство «Наука», 1991

Предисловие

Одна из важнейших задач книги - рассмотреть ряд проблем, решение которых может быть найдено лишь после фундаментальных исследований на человеке и животных. К числу таких проблем следует отнести прежде всего проблемы пищи и питания. Именно в проблеме питания, быть может, больше, чем где бы то ни было, интегрированы этика и наука, добро и зло, знания и загадки. Вместе с тем нельзя забывать и тот общеизвестный факт, что и недостаток, и изобилие пищи относятся к могущественнейшим факторам, действующим не только в природных условиях, но и в условиях развитых цивилизованных обществ. Еще со времен Гиппократа пищу сравнивали с наиболее мощным лекарством. Однако неправильное употребление такого лекарства, как и любого другого, может привести к драматическим последствиям.

Одна из целей книги заключается также в том, чтобы показать истинное место питания в феномене жизни на Земле и в той части биосферы, которая связана с жизнью человека. В этом случае надо обратить внимание на поиски дальнейших путей развития проблемы питания, что стало возможным после новых революционных достижений второй половины XX в. в биологии и в науках, на которые она опирается.

Важно иметь в виду гуманистическую сторону проблемы питания, в которой принято, что человек - вершина трофической пирамиды. Такая пирамида, как это понятно, отражает логическое развитие общих представлений и идей гуманизма, сформировавшихся в эпоху Возрождения, когда человек помещался в центр мироздания. Такие представления, давшие человечеству столь много, в то же время привели к идее победы человека над природой и в конечном итоге к экологической катастрофе, на грани которой оказался мир. В этой книге, как и в предшествующей (Уголев, 1987а), мы пытаемся показать, что с естественно-научной точки зрения представления о трофической пирамиде не обоснованы. В действительности человек, будучи носителем ноосферных признаков, в трофическом отношении является одним из звеньев сложной замкнутой системы круговоротов в биосфере с ее трофическими связями. С точки зрения объективного наблюдателя, более правильной представляется идея гармонизма человека и окружающего мира, которая становится все более популярной по мере углубления понимания его сущности. Преимущества идеи гармонизма перед антропоцентрическим подходом особенно видны при анализе пищи будущего и в связи с необходимостью включения пищи человека в трофические цепи биосферы.

Основное внимание в сущности уделено двум теориям питания - классической теории сбалансированного питания и новой развивающейся теории адекватного питания, их характеристике, сопоставлению и анализу плодотворности применения к решению важнейших теоретических и прикладных аспектов проблемы питания. При этом питание рассматривается как одна из тех функций, которая объединяет животных и человека. В связи с этим появилась возможность от антропоцентрического решения проблемы перейти к построению новой теории адекватного питания. В отличие от классической эта теория характеризуется биологическими, и в особенности эволюционными, подходами к рассмотрению проблем, связанных с питанием как человека, так и живых организмов всех типов на всех уровнях организации и экологической специализации.

В книге делается попытка представить систематизированную аргументацию контуров новой теории адекватного питания, которая идет на смену классической теории сбалансированного питания. Как бы ни была привлекательна новая теория, она не может развиваться лишь под влиянием практических импульсов и должна иметь надежный естественнонаучный фундамент. Таким фундаментом может служить трофология. Достижения в области биологии и медицины за последние десятилетия, открытие неизвестных ранее закономерностей и важные обобщения дают основания считать, что формируется новая наука, названная нами трофологией, которая, подобно экологии, является междисциплинарной. Это наука о пище, питании, трофических связях и всей совокупности процессов ассимиляции пищи на всех уровнях организации живых систем (от клеточного до биосферного). Трофологический подход, обоснования и преимущества которого приведены ниже, дает возможность в рамках трофологии не просто уточнить классическую теорию питания человека, но и развить значительно более широкую теорию адекватного питания.

Очевидно, что рассмотрение классической и новой теорий питания с позиций новой биологии требует прежде всего изложения сути самой трофологии. Это и определило структуру книги.

В небольшой по объему книге нет возможности дать детальный анализ не только трофологии, но и теории адекватного питания. Попытаемся обсудить их самые существенные аспекты в наиболее общей и одновременно определенной форме. Для этого рассмотрены, в частности, механизмы ассимиляции пищи. В связи с этим прежде всего охарактеризованы фундаментальные и прикладные аспекты трофологии. Затем на примере истории науки о питании продемонстрировано, как опасны, а иногда и трагичны были те этапы, когда осуществлялось интенсивное решение прикладных задач без достаточного понимания уровня организации живых систем на основе фундаментальных наук. Для этого освещены основные постулаты и следствия современной классической теории сбалансированного питания, ее достоинства и недостатки, а затем в сжатой форме формирующаяся в настоящее время теория адекватного питания, новые тенденции в этой области и т.д.

Следует заметить, что антропоцентричность - один из недостатков классической теории питания и многих других теорий. Действительно, теория должна базироваться на закономерностях, которые характерны по крайней мере для многих, если не для всех, живых организмов. Так, мы уже давно обращали внимание на общность основных механизмов ассимиляции пищи (в частности, механизмов гидролиза и транспорта) у всех организмов. Вот почему эволюционный подход к вопросам питания, который является одним из главных отличий теории адекватного питания от классической теории, кажется особенно важным.

«Теорию адекватного питания» академик Александр Михайлович Уголев разработал на основе классической «Теории сбалансированного питания», дополнив ее некоторыми тезисами, исходя из строения организма, в частности кишечника. Проведя массу исследований и опытов, ему удалось составить целостное представление об основах правильного потребления пищи

Александр Михайлович Уголев родился в Екатеринославе, ныне Днепр, в 1926 году. Там же поступил в медицинский институт, где занялся наукой о сущности живого – физиологией. Учеба давалась успешно, поэтому уже в скором времени Уголев получил ученую степень Доктора медицинских наук и звание Академика АН СССР.

Кроме физиологии Александр Михайлович также преуспевал в области, связанной с вегетативной нервной системой и ее регуляции. Наиболее известным практическим опытом академика считается процесс так называемого самопереваривания, или аутолиза, свежей лягушки в желудочном соке живого организма. В результате проведенных исследований было установлено, что лягушатина в сыром виде может перевариться полностью гораздо быстрее, чем сваренная или жаренная. Более подробно об этом эксперименте можно прочитать в труде «Теория адекватного питания и трофология».

Мембранное пищеварение было выявлено академиком Уголевым в 1958 году. Тогда это научное открытие стало одним из самых значимых в СССР и было внесено в Государственный реестр открытий страны. Согласно данной теории пищеварение при помощи мембраны является универсальным процессом расщепления пищи до мельчайших элементов, которые после становятся пригодными к всасыванию. То есть в отличие от привычной двухэтапной схемы переваривания еды стало возможным рассмотрение схемы, состоящей из трех звеньев:

1.Потребление пищи, когда пищеварение начинается в полости рта

2.Переваривание еды в мембране

3.Последующее всасывание остатков продуктов

Данный процесс именуется, как пристеночное пищеварение, что стало открытием мирового масштаба. В дальнейшем эта теория успешно применялась на практике, что позволило привнести изменения в тактику и стратегию диагностирования и излечения заболеваний, связанных с желудочно-кишечным трактом человека.

Начиная с 1961 года, академик Уголев написал множество трудов, из которых было опубликовано 10. Главная работа его жизни, связанная с особенностями пищеварения и правильного питания, была издана в год его смерти – в 1991 году. Похоронен Александр Михайлович на Богословском кладбище в Санкт-Петербурге.

Основные тезисы «Теории адекватного питания»

Классической считается «Теория сбалансированного питания». Однако Уголев смог значительно расширить и дополнить уже устоявшееся мнение о правильности питания, опираясь на процесс эволюции и учитывая окружающую экологическую обстановку. После массы исследований и проведенных опытов появилась «Теория адекватного питания».

Согласно выдвинутому в ней мнению главные качества пищи в виде белков, жиров, углеводов, а также общей калорийности не могут считаться основными критериями ее ценности. Истинная ценность еды – самопереваривание в желудочном соке в совокупности с возможностью становиться пищей для микроорганизмов, находящихся в области кишечника и поставляющих организму нужные полезные элементы. Процесс пищеварения наполовину происходит при помощи ферментов, которые содержатся в самой еде, в то время как сок в желудке всего лишь запускает самопереваривание продуктов питания.

Благодаря опытам, проведенным на сырых и термически обработанных лягушках, удалось установить, что полезнее для организма с точки зрения процесса переваривания пищи есть свежие сырые продукты. Такая система питания получила название «сыроедение». Сейчас она очень распространена не только среди желающих быстрее похудеть и избавиться от лишних килограммов, но и у известных спортсменов, например, и многих других.

За правильное усваивание пищи отвечает микрофлора кишечного тракта, пользу которой могут приносить лишь определенные продукты питания. Ее значение в организме очень велико, поскольку она выполняет ряд важнейших функций:

— стимулирование выработки иммунитета, избавление от болезнетворных бактерий;

— облегчение процесса усваивания полезных веществ, например, таких, как железо и кальций;

— синтезирование витаминов, аминокислот и протеинов;

— активирование процессов щитовидки;

— полное снабжение внутренних органов необходимым количеством фолиевой кислоты, биотина и тиамина;

— расщепление холестерина;

— обеспечение быстрого усваивания жидкости в кишечнике.

Такой широкий спектр выполняемых функций говорит о том, что не стоит недооценивать значимость микрофлоры в организме. Александр Михайлович в своих трудах подчеркивал особенности строения микрофлоры и считал ее самостоятельным органом. Чтобы усвоение продуктов питания происходило лучше и быстрее, необходимо составлять свой рацион из той пищи, которая полностью отвечает требованиям микрофлоры кишечника. Отличным вариантом станет растительная сырая клетчатка. Если человек будет отдавать предпочтение такой пище, то организм сможет в полной мере защититься от бактерий и микробов, а также активируется потребление витаминов и полезных аминокислот в нужном объеме.

На процесс переваривания разной пищи уходит разное количество времени:

мясо – 8 часов;

овощи – 4 часа;

фрукты – 2 часа;

сложные углеводы – 1 час.

Чтобы переварить разные продукты, смешанные вместе, часто организму приходится выделять сок в желудке с крайне высокой степенью кислотности. В результате этого может начинаться брожение, из-за чего образовываются газы. Такой процесс негативно сказывается на слабощелочном балансе, что в свою очередь подвергает опасности здоровую микрофлору. Когда такое происходит с регулярной периодичностью, у человека развивается хроническая дисфункция. В отдельных случаях это может привести к гниению и разложению внутренних органов.

Считается, что вегетарианство полезно для здоровья внутренних органов. Лучше исключить из рациона продукты животного происхождения, а также искусственно изготовленную пищу. Положительно на организме скажется отказ от сахара, консервированных продуктов, производственной муки и того, что из нее было приготовлено. Однако и в растительной пище порой может быть недостаточно полезных веществ. Чаще всего так происходит из-за продолжительного хранения.

Уголев также сумел доказать, что качество потребляемых продуктов способно влиять на эмоциональное состояние человека. Из чего можно сделать вывод, что чем полезнее питается человек, тем он счастливее. Однако каждый организм индивидуален, поэтому прежде чем переходить на сыроедение и вегетарианство лучше проконсультироваться с профильными врачами.

Тем, кому интересна «Теория адекватного питания», скачать книгу могут здесь по ссылке:

Для наглядности теории приведем несколько видеороликов:

Первое видео о правильном питании для обеспечения качественной жизнедеятельности организма:

Второе видео о сохранении здоровой микрофлоры путем быстрой адаптации термообработанной пищи:

Третье видео о влиянии пищи на гормональный фон людей:

Заключение

«Теория адекватного питания» Уголева помогает под другим углом рассмотреть основы пищеварения, переосмыслить процесс потребления еды, пересмотреть свой привычный рацион. В современном мире развивается тенденция к улучшению качества жизни. Многие стараются правильно питаться, садясь на диеты и покупая дорогостоящие органические продукты. Однако прежде необходимо разобраться в самом процессе пищеварения, понять его основные особенности, чтобы не навредить организму. Александр Михайлович Уголев в своем труде подробно описывает то, как необходимо потреблять пищу, объясняя причины и демонстрируя возможные негативные последствия при несоблюдении главных правил. Всем, кто старается следить за своим здоровьем, рекомендуется ознакомиться с «Теорией адекватного питания».

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

Не знаю, как я мог пропустить эту книгу и она до сих пор не появилась в нашей библиотеке?! Эта книга должна быть У КАЖДОГО человека, который думает о том что, как и зачем он ест! Это даже не книга, это учебник нашего пищеварения, прочитав который Вы по-настоящему сможете понять механизмы и действующие элементы Вашей внутренней системы. Теперь у меня 2 книги, которые я очень люблю и всем рекомендую к скорейшему прочтению — это Уголев и его «Теория адекватного питания» и

Естественно в 2 словах передать содержание книги Уголева у меня не получится, но сейчас я попробую убедить каждого, кто читает эти строки в необходимости изучения этой книги.

О чём же говорил Уголев в своей «Теории адекватного питания»?!

Итак, сегодня очень много внимания уделяется биохимическому составу продуктов, т.е. содержанию белков, жиров, углеводов, микро и макронутриентов, витаминов и других веществ. И вот в этом как раз наглядно прослеживается теория, которая по какому то невероятному стечению обстоятельств в настоящее время ошибочно возведена в ранг единственно правильной и возможной. Это теория «сбалансированного питания». Согласно этой теории человеческий организм получает только те полезные вещества, которые пришли к нему вместе со съеденной пищей. Т.е. каждый из нас так или иначе является заложником этой теории, т.к. человеку постоянно будет чего то не доставать. Поверьте мне — в наши дни практически невозможно сделать свой рацион полностью сбалансированным!

Уголев же открыл (здесь очень важно не подменять понятия — он не просто предположил, а экспериментально доказал свои открытия) альтернативную систему питания, согласно которой нет столь жёсткой привязки поступления полезных и питательных веществ в наш организм через съеденную пищу. Он доказал, что наша микрофлора способна сама генерировать многие нужные для человека элементы, например все незаменимые аминокислоты! Да-да, именно те аминокислоты, которые в теории сбалансированного питания можно получить из вне…

Академик Уголев вообще предлагал считать микрофлору отдельным органом человека из-за её значимости для жизни и здоровья. Но как и любой живой организм микрофлора также нуждается в соответствующем питании. Таким питанием для нашей полезной микрофлоры является сырая растительная клетчатка. Очень подробно о клетчатке и о её роли для человеческого организма я написал . Если Вы питаете и заботитесь о своей микрофлоре, то она всегда защитит Вас от патогенных микробов и обеспечит организм полным спектром витаминов и аминокислот!

Не могу не сказать про понятие «Аутолиз» также введённое Уголевым в рамках теории адекватного питания. Согласно аутолиза ценность любой пищи определяется в первую очередь её способностью к самоперевариванию благодаря ферментам, содержащимся в потребляемом продукте. И теперь первоочередной задачей ЖКТ человека становится запуск программы самопереваривания пищи, которая заложена природой в каждом НАТУРАЛЬНОМ продукте. Крайне важной деталью здесь является то, что все эти натуральные продукты, которые способны к самоперевариванию теряют эту способность при тепловой обработке!

Адекватное питание необходимо для роста, поддержания массы тела, физиологических функций и обеспечения энергией. С пищей поступают следующие компоненты.

Вода необходима в достаточном количестве для предотвращения обезвоживания. В нормальных условиях ежедневная потеря воды из организма осуществляется следующим образом:

• с фекалиями (100 мл);

• с потом и выдыхаемым воздухом (600-1000 мл);

• с мочой (1000-1500 мл).

Потери воды увеличиваются при тяжелой диарее (2000-5000 мл), лихорадке (200 мл/сут/1С) и при высокой температуре окружающей среды. Задняя доля гипофиза секретирует антидиуретический гормон для регулирования осмолярности мочи и достижения баланса между выведением и поступлением воды (общая потеря воды организмом должна быть равна ее поступлению в течение такого же периода времени).

Углеводы - это полигидроксиальдегиды, кетоны или другие сложные органические вещества, которые образуются в ходе реакции гидролиза. Углеводы существуют в нескольких формах (в зависимости от степени полимеризации):

• (простые сахара) состоят из 1 единицы (например, или галактоза);

• - это соединение 2 моносахаридов (например, сахарозы и лактозы);

• олигосахариды содержат от 3 до 9 моносахаридов;

• (например, крахмал, целлюлоза) состоят из большого числа моносахаридных единиц. Полисахариды депонируются в виде .

Углеводы важны как энергетический источник и как предшественники биосинтеза многих клеточных компонентов.

. - «кирпичи» для строительства белков. Пищевые белки, перевариваясь, высвобождают аминокислоты (заменимые и незаменимые). , или эссенциальные аминокислоты, не синтезируются в достаточных количествах в организме человека. Незаменимых аминокислот 9: , изолейцин, лейцин, и валин. , кроме перечисленных незаменимых аминокислот, требуется еще и . Аминокислоты необходимы для синтеза белков и других молекул (например, пептидных гормонов и порфиринов) и как источник энергии, т.к. аминокислоты могут быть источником гликонеогенеза в печени. Тканевые белки, расщепляясь и ресинтезируясь, постоянно подвергаются превращению, при этом каждый из белков в организме обладает своим собственным . Потребность в пищевых белках повышается во многих случаях, таких как период роста, после ожогов или травм.

Компоненты пищи

• Белки

Незаменимые аминокислоты

• Гистидин

• Изолейцин

• Лейцин

• Лизин

• Метионин

• Фенилаланин

• Треонин

• Триптофан

• Валин

Основное количество жира (98%), поступающего с пищей, существует в форме триацилглицеридов (триглицеридов), остальные 2% представлены фосфолипидами и холестерином. При полном гидролизе триацилглицеридов образуются глицерин и свободные жирные кислоты. Жирные кислоты можно разделить на две группы по числу двойных связей, которые они содержат:

• насыщенные (без двойных связей) жирные кислоты;

• ненасыщенные жирные кислоты.

Примерами насыщенных жирных кислот являются масляная и пальмитиновая кислоты. Ненасыщенные жирные кислоты можно разделить согласно степени ненасыщения на мононенасыщенные (например, олеиновая кислота) и полиненасыщенные (например, линолевая кислота, ). Линолевая кислота является единственной эссенциальной жирной кислотой и должна поступать с пищей. Жиры растительного происхождения состоят преимущественно из ненасыщенных жирных кислот и при комнатной температуре находятся в жидком состоянии. Каталитическое гидрирование жиров, называемое закаливанием, ведет к насыщению двойных ненасыщенных связей и превращению жидких масел в тугоплавкие жиры.

Жиры являются основным источником энергии из-за высокой энергоемкости на единицу массы в сравнении с углеводами и белками. Жиры накапливаются в виде липидных включений в специальных клетках - адипоцитах или жировых клетках. Помимо энергетической ценности, наличие жиров в рационе увеличивает вкусовую ценность пищи.

НЕУСВАИВАЕМЫЕ ВОЛОКНА . Неусваиваемые волокна в пище представлены главным образом целлюлозой (некрахмальными полисахаридами), которая помогает поддерживать моторику желудочно-кишечного тракта.

Определение энергетической ценности пищи

Энергия, поставляемая углеводами, белками и жирами, измеряется в килокалориях (ккал). Одна калория - это количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 г воды на 1°С (с 14,5°С до 15,5°С). дают наибольшее количество энергии (табл. 22.1). Углеводы и жиры предотвращают утилизацию белков в качестве источника энергии. Пищевые белки предназначены для синтеза тканевых белков, если поступление углеводов и жиров достаточно для адекватного снабжения энергией.

Указаны средние значения вследствие больших вариаций химического состава этих нутриентов.

Средняя здорового взрослого человека с низкой физической активностью составляет около 2000 ккал, утраиваясь при значительной физической активности. Многие состояния определяют потребность в энергии, в частности беременность, лактация, физические упражнения, болезненные состояния и период роста. В пожилом возрасте обычно требуется меньшее потребление энергии.

ВИТАМИНЫ

Группа структурно связанных органических веществ, которые незаменимы для организма и должны поступать в небольших количествах. Хотя обычно источником витаминов является пища, существуют и другие источники. Например, синтезируется в коже под воздействием ультрафиолетового света, а и синтезируются кишечной микрофлорой.

Витамины отличаются от:

• , которые являются незаменимыми нутриентами, необходимыми в небольших количествах в форме органических или неорганических соединений;

• , которые являются органическими нутриентами, но необходимы в больших количествах.

Исторические корни открытия витаминов связаны с болезнями, возникающими при дефиците пищевых веществ. Выявление дефицитных состояний, которые в современном обществе наблюдаются достаточно редко, привело к открытию отдельных витаминов. Примеры дефицитных заболеваний - рахит, бери-бери и цинга. Изучение этих нарушений привело к открытию витаминов D, В и С соответственно.

Классификация

Витамины представляют собой гетерогенную группу органических веществ, различающихся химической структурой, источниками, суточными потребностями и механизмами действия. На основе характеристик растворимости выделяют два основных типа:

• (витамины группы В, и др.);

• (витамины A , D, Е и К) (табл. 22.4).

Подклассификация витаминов основывается на других свойствах, таких как способность к депонированию, механизм действия и потенциальная токсичность.

Способность накапливаться в организме у разных витаминов различна

Высокая способность накапливаться в организме характерна для жирорастворимых витаминов, низкая - для водорастворимых (табл. 22.5). Исключением из этого правила является витамин В12. В норме запасов этого витамина достаточно на 3-6 лет.

Витамины различаются по своей токсичности

Токсичность вследствие либо долгосрочного накопления в организме, либо краткосрочного применения большой дозы более вероятна у жирорастворимых витаминов (А и D). Отравление витаминами может произойти при потреблении избыточных количеств пищевых добавок.

Таблица 22.4 Классификация витаминов

Витамины как лечебные средства

Витамины поддерживают рост и нормальные функции организма

Имеются большие различия в суточной потребности в разных витаминах, и их неадекватное потребление связано со специфическими дефицитными заболеваниями. Различные группы населения, такие как беременные, строгие вегетарианцы или алкоголики, имеют высокий риск возникновения дефицита витаминов.

Действие витаминов

Витамины проявляют свою активность в качестве:

• ферментов;

• антиоксидантов;

• гормонов (табл. 22.6).

Большинство водорастворимых витаминов действуют как коэнзимы специфических ферментов

В отсутствие специфических кофакторов многие ферменты неактивны. Кофакторами могут быть микроэлементы или органические молекулы. Если они функционируют как кофакторы, их называют коэнзимами. Коэнзимы участвуют в реакции будучи катализаторами, и в течение этого процесса они трансформируются в промежуточные формы и затем метаболизируются в свою активную форму (рис. 22.2). Большая часть водорастворимых витаминов действует как коэнзимы для специфических ферментов.

Рис. 22.2 Цикл витамина К. Витамин К действует как коэнзим в реакции превращения дезкарбоксипротромбина в протромбин, катализируемой карбоксилазой. В процессе карбоксилирования витамин К превращается в неактивный оксид, а затем обратно метаболизируется в активную форму. Восстановительный метаболизм неактивного эпоксида витамина К обратно в его активную гидрохиноновую форму чувствителен к варфарину. Варфарин и родственные по структуре средства блокируют у^карбокси-лирование, что приводит к инактивации биологически активных молекул, обеспечивающих коагуляцию.

Таблица 22.5 Примерные запасы жиро-и водорастворимых витаминов в организме

Таблица 22.6 Механизмы действия витаминов
Коэнзимы	Антиоксиданты
Витамин В1	Витамин С	Витамин А
Витамин В 2	Витамин Е	Витамин D
Витамин В 3
Витамин В 6
Витамин В 12
Витамин К
Фолиевая кислота
Пантотеновая кислота

Некоторые витамины действуют как антиоксиданты, другие - как гормоны

Витамин С и витамин Е функционируют как антиоксиданты, а жирорастворимые витамины А и D действуют как гормоны. Как для витамина А, так и для витамина D идентифицированы специфические участки связывания (рецепторы).

Рекомендуемые диетические нормы и ежедневное потребление

Рекомендуемые диетические нормы (РДН) витаминов, а также минералов и микроэлементов установлены в большинстве стран. РДН предназначены для поддержания максимальных запасов витаминов без проявления токсичности и обеспечения потребностей здоровых людей с учетом возраста и пола. Рекомендуемое ежедневное потребление витаминов основывается на ежедневном уровне потребления энергии в 2000 ккал (табл. 22.7). В США РДН периодически публикуют Food and Nutrition Board, National Academy of Sciences и National Research Council.

Таблица 22.7 Суточная потребность в витаминах

Взаимодействие витаминов с лекарственными средствами и пищей

Имеется ряд примеров взаимодействия обычной пищи с витаминами. Так, прием больших количеств фруктов, содержащих витамин С, нарушает абсорбцию витамина В12. Некоторые виды рыб и черника могут содержать тиаминазу, которая инактивирует витамин В1, яичный белок содержит авидин - гликопротеин, препятствующий абсорбции биотина. Взаимодействие лекарств с витаминами обсуждается при описании соответствующих витаминов. Например, длительное потребление невсасывающихся липидов, таких как минеральные масла (используемые в качестве слабительных средств), может существено снизить абсорбцию жирорастворимых витаминов и привести к витамин-дефицитному заболеванию. Другие примеры взаимодействий:

• эстрогенсодержащие оральные контрацептивы с витаминами В1, В2 и фолиевой кислотой;

• антибиотики (тетрациклин, неомицин) и сульфонамиды с витаминами В3, В12, С, К и фолиевой кислотой;

• антиконвульсанты с витаминами D, К и фолиевой кислотой;

• фенотиазины и трициклические антидепрессанты с витамином В2;

• диуретики с витамином В1

• изониазид и пеницилламин с витамином В6;

• метотрексат с фолиевой кислотой.

Витамины как диетические добавки

Биологически активные добавки могут содержать лекарственные вещества, отпускаемые без рецепта, растительные экстракты и витамины. Такие вещества могут обладать побочными эффектами и взаимодействовать с лекарствами и пищевыми компонентами при неправильном применении.

В основном витаминные препараты потребляют дети, пожилые и физически активные взрослые лица. Около 40% взрослой популяции в США и Канаде ежедневно добавляют к своему рациону витамины. Однако польза витаминов, используемых с целями, отличными от коррекции симптомов дефицита, не установлена. При приеме жирорастворимых витаминов в дозах, превышающих РДН, возникает риск развития гипервитаминоза. Употребление мегадоз витамина С может вызвать образование почечных камней. Побочные эффекты, такие как повышенная свертываемость крови, могут возникнуть от витамина К, употребляемого больными, принимающими постоянные дозы варфарина.

ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ

Витамин В1 (тиамин)

Рис. 22.3 Биохимические реакции с коэнзимным участием тиамина.

Содержится в сухих дрожжах, цельных зернах, цельном неполированном рисе и проростках пшеницы.

(витамин B1) в форме тиаминдифосфата (пирофосфата) является коэнзимом реакций углеводного метаболизма, в частности декарбоксилирования a-кетокислот, таких как пировиноградная и а-кетоглутаровая кислоты. Тиамин также является коэнзимом в транскетолазных реакциях пентозо-фосфатного шунта. Отдельные реакции, в которых участвует тиамин в качестве коэнзима, приведены на рис. 22.3.

Рис. 22.4 Больной бери-бери с периферической нейропатией. У некоторых пациентов развиваются висячая кисть и значительная слабость нижних конечностей (предоставлено A. Bryceson).

При дефиците витамина B1 развивается болезнь бери-бери (рис. 22.4). Это заболевание стало распространенным с увеличением потребления полированного белого риса. Полированный рис производят из шелушеного риса путем очищения от внешнего зародышевого слоя - материала, который и содержит основное количество витамина B1. В 80-х гг. XIX в. для лечения бери-бери у матросов военно-морских сил Японии использовали мясные и зерновые добавки, что и привело к открытию витамина B1. Выделяют две формы бери-бери:

• сухую - связана с поражением нервной системы. Она характеризуется дегенеративной нейропатией с признаками нейрита, параличом и атрофией мышц (см. рис. 22.4);

• влажную - связана с поражением сердечнососудистой системы и приводит к появлению отеков (отчасти вследствие сердечной недостаточности), учащенному сердцебиению, тахикардии с признаками нарушений на ЭКГ.

Дефицит витамина B1 может быть результатом не только его недостаточного потребления, но и чрезмерного употребления алкоголя, что вызывает энцефалопатию Вернике и психоз Корсакова. У младенцев бери-бери может проявиться при низком содержании тиамина в грудном молоке кормящих матерей.

Тиамин назначают для лечения и профилактики дефицита витамина В1, особенно у алкоголиков. В критических ситуациях (например, при острой энцефалопатии Вернике) его можно вводить внутривенно в дозах 50-100 мг. Прием глюкозы лицами с бессимптомным дефицитом тиамина может ускорить появление острых симптомов вследствие следующей реакции. В гликолитическом пути глюкоза катаболизируется до пирувата, проходя последовательно через 10 ферментно-катализируемых реакций. Пируват является эссенциальным промежуточным продуктом, участвующим как в катаболических (разложение до двуокиси углерода и воды в цикле лимонной кислоты), так и в анаболических реакциях (например, в синтезе аланина). Оксидативное декарбоксилирование пирувата до ацетил-КоА является необратимой реакцией, которая расходует тиамин и может привести к истощению тиамина в организме пациентов с дефицитом витамина В1, тем самым вызвая энцефалопатию. По этой причине при назначении глюкозы пациентам с подозреваемым дефицитом тиамина следует также назначать витамин B1.

Витамин В2 (рибофлавин)

Содержится в дрожжах, мясных продуктах, таких как печень, молочных продуктах и зеленых листьях овощей.

Рис. 22.5 Флавинадениндинуклеотид (ФАД) и его восстановленные формы.

В форме флавинмононуклеотида или флавинадениндинуклеотида функционирует как коэнзим для различных дыхательных флавопротеинов, которые катализируют окислительно-восстановительные реакции. Роль этого витамина связана со способностью его изоаллоксазинового кольца акцептировать два электрона, отданных атомами водорода, для образования соответствующих восстановленных форм (рис. 22.5). В восстановленной форме фермента сохраняется энергия.

Симптомы дефицита витамина В2: фарингит, стоматит, глоссит, хейлоз, себорейный дерматит и в некоторых случаях роговичная васкуляризация и амблиопия. Дефицит одного рибофлавина встречается редко и в большинстве случаев сочетается с дефицитом других водорастворимых витаминов. Фенотиазины, трициклические антидепрессанты и хинин (противомалярийное средство) ингибируют флавокиназу, которая превращает рибофлавин в флавинмононуклеотид. Следовательно, эти средства могут увеличить потребность пациентов в рибофлавине. Для лечения дефицита витамин В2 назначают в дозах 5-20 мг/сут.

Витамин В3 (ниацин, никотиновая кислота)

Витамин В3 был обнаружен в мясе, рыбе, плодах бобовых и цельных зернах. Триптофан может служить источником никотиновой кислоты, т.к. в организме он может трансформироваться до никотиновой кислоты в соотношении 60: 1 (т.е. 60 молекул триптофана дают 1 молекулу никотиновой кислоты).

В организме преобразуется в две физиологически активные формы: НАД и НАДФ. Основная функция витамина В3 состоит в участии в окислительно-восстановительных реакциях, в которых задействованы НАД или НАДФ. Это эссенциальные коэнзимы для многих дегидрогеназ цикла Кребса, вовлеченного в анаэробный углеводный метаболизм, а также белковый и липидный обмены. Например, одна из реакций в цикле лимонной кислоты нуждается в НАДФ как коэнзиме для оксидативного декарбоксилирования изоцитрата в a-кетоглутаровую кислоту (рис. 22.6).

Рис. 22.6 Оксидативное декарбоксилирование изоцитрата в а-кетоглутарат, использующее никотинамидадениндину-клеотидфосфат (НАДФ) в качестве коэнзима.

Пеллагра - болезнь, обусловленная дефицитом витамина В3, впервые была описана в 1735 г. Казалем как mal de la rosa (розовая болезнь) из-за шершавой, красного цвета кожи. Термин «пеллагра» произошел от итальянских слов agra (грубый, шероховатый) и pelle (кожа).

Первичными симптомами пеллагры являются дерматит, диарея и деменция (три «Л»)- Как правило, пеллагра встречается в популяциях, потребляющих в качестве главного источника белка зерновые, содержащие небольшие количества триптофана.

Для лечения пеллагры применяют ниацин. В фармакологических дозах, превышающих дозы, которые необходимы для его потребления как витамина, ниацин используют для лечения различных типов дислипопротеинемий.

В прошлом, когда ниацин назначали для лечения гиперлипидемии, он вызывал гиперемию и вазодилатацию. Эти эффекты уменьшались со временем или после приема аспирина. С длительным приемом ниацина, назначенным для лечения дислипопротеинемий, связывают тяжелую гепатотоксичность.

Витамин В6 (пиридоксин)

Обнаружен в мясе, рыбе, плодах бобовых, сухих дрожжах и цельных зернах.

Витамин В6 в виде пиридоксальфосфата является коэнзимом во множестве эссенциальных реакций, таких как метаболизм некоторых аминокислот (включая декарбоксилирование, трансаминирование и рацемизацию), серосодержащих и гидрокси-аминокислот, а также жирных кислот.

Предполагают, что низкий уровень ГАМК вследствие сниженной глутаматдекарбоксилазной активности является причиной судорог, наблюдаемых при дефиците витамина В6. Классические примеры, приведенные на рис. 22.7, иллюстрируют роль этого витамина в биосинтезе ГАМК и 5-гидрокситриптамина.

Рис. 22.7 Участие витамина В6 в двух биохимических реакциях, (а) Синтез гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) при наличии глутамата. (б) Биосинтез 5-гидрокситриптамина (серотонина) при наличии декарбоксилазы L-ароматических аминокислот.

Дефицит витамина В6 может быть обусловлен недостаточным питанием. Также он может встречаться у пациентов, принимающих пеницилламин, оральные контрацептивы и изониазид. Изониазид взаимодействует с пиридоксалем и образует пиридоксальгидразон, не обладающий коэнзимной активностью.

Несмотря на то что витамин В6 является эссенциальным, клинические синдромы изолированного дефицита встречаются редко и обусловлены взаимодействием с лекарствами. Витамин В6