В ряду социальных и биологических факторов, которые определяют нормальное развитие и жизнедеятельность организма человека, питанию принадлежит одно из первых мест. Как отмечал И.П.Павлов, пища олицетворяет жизненный процесс во всем его объеме и представляет ту древнейшую связь, которая соединяет все живое, в том числе и человека, с окружающей природой.
Термин «питание» имеет широкий смысл: он обозначает всю сумму биологических явлений (поступление и превращение пищевых веществ в организме), лежащих в основе обеспечения энергией и структурными веществами любой физиологической функции организма. Проблема питания является в настоящее время одной из главных экономических и социальных проблем, стоящих перед человечеством.
Наука о питании рассматривает многие вопросы, из которых первостепенными считают следующие:
· · Какие химические вещества и в каких количествах должны поступать в организм с пищей для его роста, воспроизведения и осуществления других жизненно важных функций;
· · К каким последствиям приводит отсутствие или, напротив, избыток поступления с пищей питательных веществ;
· · В чем состоит конкретная биологическая роль каждого из питательных веществ;
· · Какие продукты и в каких количествах требуются для удовлетворения потребности организма в питательных веществах.
Одной из основных современных концепций питания является теория адекватного сбалансированного питания. В основе этой теории лежит представление о необходимости не только адекватного снабжения организма энергией и соблюдения пропорций между основными пищевыми веществами и другими важными элементами питания для обеспечения его нормальной жизнедеятельности, но и учет механизмов всасывания и усвоения питательных веществ. Ключевая роль в питании принадлежит тем веществам, которые не могут синтезироваться в организме из других компонентов. К ним относятся неорганические ионы и ряд органических соединений. Такие вещества получили название незаменимых факторов питания, или эссенциальных нутриентов.
Реализация одного из принципов теории рационального сбалансированного питания, а именно, - адекватного (соответствующего величинам энерготрат) снабжения организма энергией, возможно при учете двух моментов. Это, во-первых, определение расхода энергии (различными методами – прямой и непрямой калориметрии, таблично-хронометражным и др.), а во-вторых, определение энергии, содержащейся в том или ином количестве той или иной пищи.
Суточный расход энергии (общий обмен) слагается из трех величин: основного обмена, специфически-динамического действия пищи и рабочей прибавки.
Основным обменом в физиологической литературе называют минимальные энерготраты человека лежа, натощак, при комфортной температуре, в условиях мышечного и эмоционального покоя. Расходуемая в таких условиях энергия идет на поддержание основных процессов жизнедеятельности: деятельность кардиореспираторной и выделительной систем, системы терморегуляции, поддержание минимального мышечного тонуса. При прочих равных условиях уровень основного обмена зависит от антропометрических данных человека (его массы и роста), возраста и пола (у мужчин примерно на 10% больше, чем у женщин). В среднем у здорового взрослого человека величина основного обмена равна 1 ккал/кг массы/час, понижаясь на 0,4% с каждым годом жизни в возрасте после 30 лет и повышаясь на ту же величину в возрасте до 30 лет. Если взять среднестатистического человека (без учета пола) 30-летнего возраста массой 60 кг, то его основной обмен за сутки будет равен 1 ккал х 60 х 24 = 1440 ккал (» 1500 ккал или 6300 кДж).
Специфически-динамическим действием пищи (СДДП) называют повышение энерготрат сверх уровня основного обмена вследствие повышения деятельности пищеварительных органов и работы некоторых отделов скелетной мускулатуры, связанных с приемом пищи. Понятно, что величина СДДП будет зависеть от количества и состава принятой пищи. Показано, что при обычном смешанном питании уровень СДДП колеблется в пределах 10-15% от уровня основного обмена, т.е. равен примерно 150-200 ккал (630-840 кДж).
Под рабочей прибавкой (РП) понимают увеличение энерготрат, связанное с выполнением какого-либо рода деятельности. Естественно, что величина РП в первую очередь зависит от продолжительности и интенсивности работы. Исследования показывают, что РП человека сугубо умственного труда колеблется в пределах 700-800 ккал/сутки (около 3000 кДж/сутки); при среднем уровне физической активности величина РП равна примерно 1000-1200 ккал/сутки (4200-4400 кДж/сутки).
Исследования обмена веществ и энергии представляют большой интерес в плане формирования, сохранения и укрепления здоровья. Они дают представление об интенсивности обменных процессов в организме, в частности, об энергетическом обеспечении работы. Величины энерготрат являются объективным показателем функционального состояния организма и могут служить критерием при определении допустимой тяжести рабочих нагрузок, степени восстановления сил после работы, готовности к повторным нагрузкам и т.д., содействуя, таким образом, рациональному построению режима дня. Наряду с этим данные энергетического обмена совершенно необходимы для организации рационального питания, определения потребной энергетической стоимости пищевых рационов.
Таким образом, определив общие энерготраты человека (подсчитав его общий обмен), можно так составить его пищевой рацион, чтобы энергия, поступившая в организм с пищей, была бы равна затраченной (1-й принцип концепции адекватного сбалансированного питания).
Энергетическая (калорическая) ценность пищевых продуктов определяется следующим образом. Пищевые продукты, которые мы едим, включают в себя пищевые вещества: белки, жиры и углеводы. Образующуюся в организме в процессе превращения пищевых веществ энергию принято измерять в единицах тепловой энергии - килокалориях или килоджоулях (1 ккал = 4,186 кДж) и каждое из пищевых веществ обладает своим калорическим коэффициентом - количеством энергии, образующимся в процессе сгорания 1 грамма пищевого вещества. Для белков калорический коэффициент равен 4 ккал, для жиров - 9 ккал, углеводов - 4 ккал. Зная общий обмен человека и калорические коэффициенты пищевых веществ можно так составить пищевой рацион, чтобы 1-й принцип концепции сбалансированного питания (соответствие энерготрат энергопотреблению) был реализован.
Несколько иначе подходят к проблеме обеспечения организма человека необходимым количеством энергии сторонники концепции «энергетического питания». Согласно этой концепции энергетическая ценность пищи обусловлена в первую очередь содержанием в ней т.н. «жизненной» энергии, и наиболее богаты такой энергией продукты растительного происхождения, так как по своему назначению являются семенами и должны дать будущую жизнь. Из животных продуктов большой запас жизненной энергии содержат молоко (насыщается этой энергией в молочных железах, так как предназначено для выкармливания детенышей) и оплодотворенные яйца. Отсюда делается вывод, что при составлении пищевого рациона следует исходить, прежде всего, из обеспечения человека именно жизненной энергией, т.е. употреблять преимущественно растительную пищу (продукты переработки злаков, овощи, фрукты) и молочные продукты (лучше кисломолочные - кефир, йогурт, творог и пр., так как в организме большинства взрослых людей отсутствует фермент лактаза, перерабатывающий молочный сахар до конечных продуктов).
Если теперь вернуться к концепции сбалансированного питания, надо помнить, что учет только первого принципа этой концепции недостаточен при правильной организации питания. Так, например, общий обмен взрослого человека, занимающегося преимущественно умственным трудом, в среднем равен примерно 2700 ккал/сутки, и столько же энергии он должен получить за сутки с пищей. Если мы дадим ему 300 г жиров, энерготраты будут полностью покрыты (1-й принцип соблюден), но понятно, что такую диету использовать нельзя. Отсюда можно сделать вывод, что для нормальной жизнедеятельности человеку необходимы в нужном количестве и в оптимальном соотношении все компоненты пищевых продуктов: белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные вещества и вода (2-й принцип концепции сбалансированного питания).
Роль белков, жиров и углеводов
Белки (протеины, от греческого protos – первый) занимают важнейшее место в живом организме как по содержанию в клетке, так и по значению в процессе жизнедеятельности. На долю белков приходится около 17% общей массы «стандартного» человека. Белок – незаменимая часть пищи и основа жизни.
Белки выполняют важные и разнообразные функции. Белки-ферменты играют роль катализаторов обменных процессов, белки-гормоны обеспечивают гуморальную регуляцию функций в организме, иммуноглобулины плазмы крови обеспечивают защитные реакции организма. Транспортная функция белков обеспечивает перенос газов кровью (гемоглобин). Структурная роль белков заключается в построении клеточных мембран, сократительных элементов мышц, соединительной и костной ткани. Если пища обеднена углеводами и жирами, особенно в условиях голодания, белки служат запасными питательными веществами и источниками энергии.
Структурными элементами белков являются аминокислоты; некоторые из них не могут синтезироваться в организме и поэтому называются незаменимыми (должны обязательно поступать с пищей). Сбалансированность аминокислот – одно из основных требований к белковому компоненту пищевых продуктов.
При расщеплении белков в пищеварительном тракте человека образуется 20 различных аминокислот, 8 из которых (для детей до 1 года жизни - 9) не синтезируются в организме, т.е. являются незаменимыми. Остальные 11 аминокислот могут претерпевать в организме взаимопревращения и не относятся к незаменимым. Незаменимые аминокислоты преимущественно содержатся в белках животного происхождения, растительные белки относительно бедны такими аминокислотами. Исходя из этого, вегетарианство (употребление в пищу лишь растительных продуктов) с точки зрения концепции адекватного сбалансированного питания не оправдано, особенно при питании детей и подростков с их бурными процессами роста. В то же время следует принимать во внимание, что наряду с ортодоксальным вегетарианством, полностью исключающим использование в пищу животных продуктов, существует и т.н. лактовегетарианство (употребление молока) и лактоововегетарианство (употребление молока и яиц). Такой рацион, по-видимому, вполне может обеспечить потребности организма в незаменимых аминокислотах. Кроме того, довольно много биологически ценных белков в бобовых растениях (соя, горох, фасоль, бобы), а также в грибах и орехах. Тем не менее, согласно концепции сбалансированного питания, белковый рацион человека должен примерно на 2/3 состоять из белков животного происхождения, и лишь на 1/3 - растительного.
Суточная потребность человека в белках, по данным различных авторов, весьма различна: от 0,8 г/кг массы тела (Канада) до 1,7 г/кг массы тела (Болгария) для мужчин в возрасте от 18 до 40 лет, не занятых тяжелым физическим трудом и проживающих в районах с умеренным климатом. По рекомендации Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ) общая суточная потребность организма человека в белке определена в 29 граммов, независимо от возраста. У нас в стране потребность в белке считается равной 1,2 г/кг массы тела. Что же касается белкового рациона детей и подростков, то их потребность в белке значительно больше, чем у взрослых, так, например, ребенок первого года жизни нуждается в 4-5 г белка на 1 кг массы тела в сутки. Для детей школьного возраста рекомендуется (в целом, без пересчета на единицу массы тела) следующее количество белков: младший школьный возраст - 80-90 г, средний - 90-100 г и старший - 100-110 г в сутки, с преимущественным содержанием животных белков.
Говоря о белковом рационе, следует помнить, что их избыток небезразличен для организма. Чрезмерное потребление белков может привести к перенапряжению работы пищеварительного аппарата, к образованию в желудочно-кишечном тракте продуктов гниения и неполного расщепления белков, вызывающих интоксикацию организма. Кроме того, большое количество пищевых белков значительно увеличивает нагрузку на почки, что может привести к их функциональному истощению. С точки зрения концепции энергетического питания, избыточный белок блокирует усвоение психической энергии, поступающей в организм при дыхании через легкие.
Жиры. К жирам (липидам, от греческого lipos – жир) относят большую группу содержащихся в живых клетках органических веществ с различным химическим строением и некоторыми общими физико-химическими свойствами (гидрофобность, растворимость в спиртах, бензоле и других неполярных растворителях).
Животные жиры и растительные масла, состоящие почти исключительно из триглицеридов жирных кислот, являются как бы концентрированным энергетическим и строительным резервом организма. Триглицериды жировых тканей и печени при необходимости легко мобилизуются, превращаются в другие соединения или становятся источником энергии.
Жиры – обязательный компонент питания. Резкое ограничение поступления жиров с пищей может привести ко многим неблагоприятным явлениям дегенеративного характера в тканях (дистрофия, ослабление иммунологической реактивности. В жировых тканях накапливаются жирорастворимые витамины.
Биологическая ценность жиров во многом определяется наличием в них незаменимых компонентов – полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), которые, подобно аминокислотам и витаминам, не могут синтезироваться в организме и должны обязательно поступать с пищей. ПНЖК являются строительным материалом клеточных мембран, соединительной ткани, миелиновых оболочек нервных волокон, входят в состав нуклеиновых кислот, повышают эластичность сосудов, защищают от радиации, сохраняют определенный уровень иммунной защиты, играют антиоксидантную роль (препятствуют накоплению в организме свободных радикалов), задерживают процессы старения, обеспечивают профилактику онкологических заболеваний. Из ПНЖК образуются особые вещества простагландины, - регуляторы различных процессов жизнедеятельности организма. Пищевыми источниками ПНЖК служат в первую очередь растительные масла.
В пищевых продуктах жирам сопутствуют и другие вещества, относящиеся к классу липидов. Среди них особое значение принадлежит фосфолипидам как компонентам биологических мембран – важнейшим регуляторам жизнедеятельности клеток. Фосфолипиды оптимизируют расщепление и всасывание триглицеридов в пищеварительном тракте.
В пищевых продуктах, как животных, так и растительных, содержатся различные стерины. Важнейшим из животных стеринов является холестерин. В растительных продуктах наиболее известен бета-фитостерин (больше всего в растительных маслах), препятствующий всасыванию холестерина в желудочно-кишечном тракте и тем самым снижающий его концентрацию в крови. При недостатке ПНЖК холестерин соединяется с насыщенными жирными кислотами и откладывается в стенках сосудов, что приводит к их тромбозу.
Говоря о холестерине, необходимо обратить внимание на следующее обстоятельство. В последние годы чрезвычайно распространилось мнение, что одним из путей к здоровью является «Low fat» - «меньше жира» и теперь на упаковках многих пищевых продуктов можно прочесть «без холестерина», даже там, где холестерина и быть не может (например, в растительных маслах). Между тем, следует помнить, что холестерин крайне необходим для нормального функционирования жизненно важных систем организма человека.
Во-первых, холестерин служит сырьем для всех стероидных гормонов и его недостаток может вызвать различные гормональные расстройства, в первую очередь половые. Во-вторых, холестерин входит в состав клеточных мембран, чем обусловлена его важная роль в процессе роста. Если в пищевом рационе ребенка холестерина недостаточно, задерживается рост ребенка. Известно также, что недостаточное питание в раннем возрасте ведет и к задержке умственного развития, и к снижению иммунитета, и к склонности к аллергии. Мнение о том, что избыток холестерина является атерогенным фактором, не подтверждается строгими физиологическими экспериментами. Так, например, показано, что женские половые гормоны обладают выраженным антиатерогенным действием, т.е. исключают отложение холестерина на стенках кровеносных сосудов. Именно поэтому женщины детородного возраста защищены от атеросклероза что с холестерином, что без холестерина. Что же касается профилактики атеросклероза у мужчин, то вполне достаточную порцию женских половых гормонов мужчина получает во время полового акта (стероидные гормоны из влагалища легко проникают в организм мужчины через кожу полового члена). Такой метод профилактики старения издавна использовался, согласно древним трактатам по медицине, царствующими особами (многочисленные половые контакты мужчин преклонного возраста с юными девушками).
Изложенное позволяет сделать заключение, что рекомендации по ограничению холестерина в питании не совсем справедливы. И хотя борьба с холестерином ведется уже почти 50 лет, за это время не удалось существенно снизить ни уровень заболеваний атеросклерозом, ни смертность от сердечно-сосудистых заболеваний.
Суточная потребность взрослого здорового человека в жире равна 1-1,5 г/кг массы тела; согласно концепции адекватного сбалансированного питания примерно 1/3 этого количества должна быть представлена жирами растительного происхождения. Широко применяемая в последние годы очистка растительных масел (их рафинирование), по мнению многих исследователей, снижает их пищевую ценность.
Для детей школьного возраста суточная потребность в жирах примерно такая же, как и в белках: для младшего школьного возраста - 80-90 г, среднего - 90-100 г, старшего - 100-110 г. В пожилом возрасте количество жиров рекомендуют уменьшить до 0,7-0,8 г/кг массы тела.
Важным компонентом пищевого рациона человека являются и углеводы - органические соединения, имеющие в своем составе альдегидную или кетонную и спиртовую группы. Различают простые (моносахариды) и сложные (олиго- и полисахариды) углеводы. К числу наиболее важных для человека моносахаридов относятся глюкоза, фруктоза, рибоза, дезоксирибоза и др. Из олигосахаридов для человека в первую очередь необходимы дисахариды: сахароза, мальтоза и лактоза, из полисахаридов - крахмал и гликоген (перевариваемые) и целлюлоза и пектиновые вещества (неперевариваемые).
Моно- и дисахариды обладают сладким вкусом, поэтому их называют также «сахарами»; полисахариды сладким вкусом не обладают. Биологическая роль углеводов чрезвычайно высока. Структурной единицей (мономером), из которой построены все важнейшие полисахариды (крахмал, гликоген, целлюлоза), является глюкоза; она входит также и в состав важнейших для человека дисахаридов. Глюкоза быстро всасывается в желудочно-кишечном тракте и поступает в кровь, а затем в клетки различных органов и тканей, где вовлекается в процессы биологического окисления, сопряженного с образованием аденозинтрифосфата (АТФ), энергия которого используется организмом для реализации различных физиологических функций. Таким же быстро утилизируемым источником энергии является и фруктоза, входящая наряду с глюкозой в состав сахарозы. Фруктоза поступает в организм в составе сахарозы и гемицеллюлоз, а глюкоза - в составе ряда полисахаридов (крахмала, гликогена, целлюлозы). Иначе говоря, углеводы - это наиболее легко утилизируемый источник энергии, отсюда и основная их функция - энергетическая. Высвобождаемая при окислении углеводов энергия способствует утилизации жиров – «жиры сгорают в пламени углеводов». В то же время и глюкоза, и фруктоза легко превращаются в организме в триглицериды, особенно при избыточном поступлении с пищей на фоне низкой двигательной активности человека. Таким образом, можно сказать, что еще одной функцией углеводов является участие в жировом обмене.
Перевариваемые полисахариды - крахмал (запасной углевод растений) и гликоген (резервный углевод животных тканей) играют значительную роль в питании. Крахмал, источником которого служат растительные продукты, прежде всего продукты переработки злаков (хлеб и пр.), а также овощи (картофель) является основным углеводом рациона человека. Гликоген, поступающий в организм с мясом и рыбой, играет важную роль в регуляции сахара в крови. Избыток углеводов, поступающих с пищей, превращается в гликоген, который откладывается в тканях и образует депо углеводов, из которого, при необходимости, организм «черпает» глюкозу. Основными органами, в которых откладывается гликоген, являются печень и скелетные мышцы. Если углеводы с пищей не поступают, то запасы гликогена оказываются полностью исчерпанными уже через 12-18 часов, и резко усиливаются процессы окисления жиров. Наряду с этим усиливаются процессы глюконеогенеза, направленные прежде всего на обеспечение глюкозой головного мозга, жизнеспособность которого связана с постоянным интенсивным окислением глюкозы.
Неперевариваемые полисахариды - целлюлоза (клетчатка), гемицеллюлозы и пектиновые вещества широко распространены в растительных продуктах, так как входят в состав оболочек клеток растений (другое, старое их название - балластные вещества или, в последние годы, - «растительные волокна»). Хотя они не перевариваются в желудочно-кишечном тракте человека и не могут служить источником энергии и строительным материалом, их значение в питании весьма велико. Растительные волокна играют ведущую роль в регуляции моторной функции кишечника и желчевыводящих путей, их дефицит ведет к замедлению кишечной перистальтики, является одной из причин кишечной непроходимости, аппендицита, геморроя, рака нижних отделов кишечника, холецистита. Кроме того, участвуя в формировании каловых масс, растительные волокна способствуют адсорбированию и выведению из организма различных чужеродных веществ, содержащихся в пищевых продуктах (токсины, соли тяжелых металлов, радионуклиды, канцерогены). Особенно велика адсорбирующая способность у пектиновых веществ, образующих составную часть клеточного скелета и защитного вещества свежей питательной ткани овощей и фруктов. Пектиновые вещества в присутствии органических кислот и сахара образуют желе (студень) и это их свойство широко используется при изготовлении джемов, мармелада, пастилы и пр. Наибольшие количества пектиновых веществ содержатся в яблоках, сливах, черной смородине и свекле. Растительные волокна способны также сорбировать на своей поверхности и выводить из организма холестерин, что является мощным антиатеросклеротическим фактором.
Помимо энергетической и жирообменной функций углеводы в определенной степени принимают участие и в строительных процессах, входя в состав гликопротеидов и гликолипидов - необходимых компонентов клеточных мембран. К гликопротеидам принадлежит большинство белков плазмы крови, включая иммуноглобулины (антитела); гликолипиды входят в состав гормонов и ферментов. Углеводы пищи являются предшественниками гликогена и триглицеридов, они служат источниками углеродного скелета заменимых аминокислот.
Несмотря на то, что по сути своей углеводы не принадлежат к незаменимым факторам питания, так как могут образовываться в организме из аминокислот и глицерина, минимальное количество углеводов суточного рациона не должно быть ниже 50-60 г. Дальнейшее снижение их количества ведет к резким нарушениям метаболизма, характеризующимся усиленным окислением жиров и накоплением в организме недоокисленных продуктов жирового обмена, а также усиленным расщеплением тканевых, в первую очередь мышечных, белков. Избыточное потребление углеводов усиливает липогенез и может привести к ожирению. Оптимальным считается потребление углеводов в количестве 50-65% суточной энергетической ценности рациона, что для взрослых людей соответствует 6-8 г/кг массы тела в зависимости от пола и характера интенсивности труда.
Пищевыми источниками углеводов являются злаковые и продукты их переработки (мука, крупы, хлеб, макаронные и хлебобулочные изделия), фрукты, овощи, различные кондитерские изделия (сахар, мед, конфеты, варенье), а также творожные сырки, сырковая масса, мороженое, компоты, кисели, фруктовые воды. Оценивая углеводный рацион человека, очень важно обращать внимание на соотношение легкоусвояемых и медленно всасывающихся в кишечнике углеводов. Преимущественное употребление легкоусвояемых углеводов (сахар и продукты, приготовленные с добавлением значительного количества сахара - торты, пирожные, конфеты, консервированные фруктовые соки, компоты, кисели, варенье и пр.) приводит к гипергликемии (повышению уровня глюкозы в крови) и усилению деятельности поджелудочной железы, что может быть пусковым моментом в развитии сахарного диабета. Кроме того, повышение уровня инсулина (гормона поджелудочной железы) при гипергликемии стимулирует превращение избытка углеводов в триглицериды, что может привести к ожирению. Продукты, богатые крахмалом и растительными волокнами, характеризуются меньшей скоростью всасывания углеводов и потому более рекомендуемы при составлении углеводных рационов. Кроме того, следует также принимать во внимание, что потребление продуктов, богатых крахмалом, а также фруктов и овощей, содержащих сахар, имеет несомненное преимущество перед приемом такого высокорафинированного продукта, как сахар, а также конфеты и другие кондитерские изделия, поскольку с первой группой продуктов человек получает не только углеводы, но и витамины, минеральные соли, микроэлементы, растительные волокна. Рафинированный сахар, являясь носителем т.н. «пустых» калорий, характеризуется лишь высокой энергетической ценностью, что недостаточно с позиций второго принципа концепции сбалансированного питания. В углеводном рационе человека сахар должен составлять лишь 10-20% общего числа потребляемых углеводов, а остальные 80-90% должны приходиться на долю продуктов, богатых крахмалом, а также плодов и овощей. С этой точки зрения вегетарианская ориентация питания, безусловно, целесообразна.
При составлении оптимальных пищевых рационов было бы неправильно ограничиться вниманием только к белкам, жирам и углеводам: помимо этих веществ, для нормальной жизнедеятельности организма необходимы также витамины, минеральные вещества и вода.
Витамины - низкомолекулярные органические соединения с высокой биологической активностью, которые или совсем не синтезируются в организме, или синтезируются в недостаточном количестве и должны поступать с пищей. Содержание витаминов в пищевых продуктах весьма низкое и не превышает, как правило, 10-100 мг/100 г продукта.
Термин «витамины» был предложен в 1912 г. К.Функом, который пришел к выводу, что эти вещества необходимы для жизни (vita - жизнь; жизненные амины). Позднее было выяснено, что аминная (азотистая) группа отнюдь не обязательна для этих веществ, т.к. многие из них вообще не содержат азота, однако термин «витамины» утвердился в науке.
Полное истощение витаминных ресурсов организма называется авитаминозом, снижение обеспеченности тем или иным витамином гиповитаминозом. Введение в организм избытка витаминов может вести к серьезным патологическим расстройствам - гипервитаминозам.
Гипо- и авитаминозы могут быть следствием как экзогенных (внешних), так и эндогенных (внутренних) факторов. К первым можно отнести их низкое по различным причинам содержание в пищевых рационах (малое количество в пищевых продуктах, разрушение вследствие технологической обработки пищи, наличие витаминов в малоусвояемой форме, действие антивитаминных факторов, содержащихся в продуктах, пищевые извращения и религиозные запреты у некоторых народностей), ко вторым - угнетение нормальной кишечной микрофлоры, продуцирующей ряд витаминов вследствие заболеваний желудочно-кишечного тракта или некоторых терапевтических воздействий (лечение антибиотиками, химиотерапия) и нарушение ассимиляции витаминов вследствие какой-либо патологии, наследственной или приобретенной. Гиповитаминозы могут также иметь место и при повышенной в силу каких-либо причин потребности в витаминах (интенсивный рост, беременность, лактация, особые климатические условия, интенсивные занятия спортом, интенсивные нервно-психические нагрузки и др.).
Витамины делятся на две группы: водорастворимые и жирорастворимые. Выделяют также группу витаминоподобных соединений.
Водорастворимые витамины:
Витамин В1 (тиамин). Недостаток этого витамина приводит к заболеванию «бери-бери» (кандалы), которое проявляется в поражении нервной системы, в первую очередь периферических нервных стволов, а также в нарушении обмена веществ. Тиамин принимает участие в образовании ряда ферментов, катализующих расщепление пировиноградной кислоты, а также в синтезе ацетилхолина.
Одна из важнейших причин недостаточности тиамина - однообразное питание продуктами переработки зерна тонкого помола (хлебобулочные изделия из муки высших сортов, шлифованный рис). Недостаточность тиамина может развиться также вследствие потребления продуктов, богатых антитиаминными факторами (сырая рыба - карп, сельдь и некоторые другие морские рыбы и морские животные). Наиболее богаты тиамином изделия из муки грубого помола, крупы (гречневая, овсяная, пшенная), зернобобовые. Из животных продуктов - свинина, телятина, печень; из овощей и фруктов - картофель, цветная капуста. Содержание тиамина очень высоко в дрожжах, особенно в пивных.
Витамин В2 (рибофлавин). При отсутствии его в пище наблюдается задержка роста молодых организмов, поражение кожных покровов и глаз. Первым признаком гиповитаминоза В2 у человека является воспаление слизистой губ и возникновение на ней трещин, покрывающихся корочкой (заеды). Механизм действия рибофлавина связан с его участием в процессах биологического окисления и энергетического обмена.
Важнейшим пищевым источником рибофлавина является молоко и молочные продукты. Кроме того, этим витамином богаты мясо, рыба, яйца, печень, гречневая и овсяная крупа, хлеб. Так как он достаточно широко распространен в основных пищевых продуктах, гиповитаминоз В2 чаще всего связан с хроническими заболеваниями желудочно-кишечного тракта, сопровождающимися нарушением процессов кишечного всасывания и с приемом некоторых медикаментов - антагонистов рибофлавина.
