Теория адекватного питания Уголева А.М.

Лекция 2: Методология основных положений современных концепций питания человека

Теория рационального (сбалансированного) питания

Рациональное питание - это полноценное питание здорового человека, отвечающее его физиологическим потребностям в соответствии с его полом, возрастом, характером трудовой деятельности, природными условиями обитания и пр. факторами. Рациональное питание способствует сохранению здоровья, обеспечивает высокую степень сопротивляемости вредным факторам окружающей среды, физической и умственной работоспособности.

Рациональное питание должно обеспечивать: 1) равновесие между поступающей с пищей энергией и энергией, расходуемой человеком в процессе жизнедеятельности и 2) удовлетворение потребности организма человека в определённом количестве, качественном составе и соотношении пищевых веществ.

Вся необходимая для жизнедеятельности человека энергия поступает из пищи. Энерготраты человека складываются из расхода энергии на обеспечение физиологических процессов, включая метаболические процессы и термостаз, и мышечную деятельность. Величина потребности в энергии зависит от пола, возраста, характера профессиональной деятельности, а также активного отдыха, включая занятия спортом. В процессе превращения пищевых веществ в организме выделяется определённое количество энергии. Так, при распаде 1 г белков и углеводов выделяется около 4 ккал, жиров - 9, спирта - 7 ккал.

Энергосодержание пищи характеризует количественную сторону питания. Его величина определяется потребностью в энергии.

Для нормальной жизнедеятельности организма необходимо не только соответствующее энергетическое обеспечение, но и постоянное снабжение его всеми пищевыми веществами (белками, жирами, углеводами, витаминами, минеральными солями). Для хорошего усвоения пищи и жизнедеятельности организма большое значение имеет сбалансированное питание. Под этим термином подразумевается оптимальное соотношение в пище питательных веществ. Так в теории рационального (сбалансированного) питания считается, что соотношение между белками, жирами и углеводами в норме должно составлять 1:1,1:4,1 для мужчин и женщин молодого возраста, занятых умственным трудом, и 1:1,3:5 - при тяжелом физическом труде. В питании здоровых людей молодого возраста, живущих в умеренном климате и не занятых физическим трудом, белки должны обеспечивать 13%, жиры - 33%, углеводы- 54% суточной энергоценности рациона, принятого за 100%. На белки животного происхождения должно приходиться 55% общего количества белка. Из общего количества жиров в рационе жиры растительного происхождения должны составлять до 30%.

В природе нет продуктов, которые содержали бы все необходимые человеку пищевые вещества. Поэтому в питании необходимо использовать комбинации разных продуктов. Разнообразие продуктов составляет основу рационального питания и является надёжной гарантией здоровья.

Пищевой рацион должен соответствовать следующим требованиям:

1. Энергосодержание рациона, покрывающее без избытка энерготраты.

2. Оптимальное количество сбалансированных между собой нутриентов.

3. Хорошая усвояемость пищи.

4. Высокие органолептические свойства пищи.

5. Разнообразие пищи за счёт широкого ассортимента продуктов и различных способов их кулинарной обработки.

6. Способность пищи создавать чувство насыщения.

7. Санитарно-эпидемиологическая безупречность и безвредность пищи.

Теория адекватного питания Уголева А.М.

Несмотря на видимые преимущества теории рационального питания и несомненные положительные научные и практические достижения, сделанные на её основе, дальнейшее её развитие, в особенности в том, что касается идеи рафинированной и мономерной пищи, принесло немалый вред. Так, уменьшение в рационе доли овощей и фруктов, порой запредельная очистка зерна (полированный рис, мука крупчатка и т.п.), исчерпывающая рафинация продуктов (сахар, растительные масла и др.), в результате чего из натуральных продуктов удалялись биологически активные элементы, привели к развитию новых алиментарных заболеваний, включая ожирение, нарушения метаболизма, патологию органов и систем алиментарного аппарата и пр. Еще важнее то, что был сделан ряд ошибочных заключений о путях оптимизации питания, возможная реализация которых могла бы привести к еще более тяжёлым последствиям.

Вместе с тем, параллельно тому, как в пору наибольших успехов теории рационального питания зарождался и усиливался её кризис, он дал толчок к появлению новой теории питания, включающей в себя классические балансные представления только как важную составную часть. Возникновению и развитию новой парадигмы питания способствовали прогресс в методах исследования, методологии анализа и оценки полученных ими результатов, появление новых методов и подходов и достижения в современной физиологии, биохимии и биологии в целом. Они позволили пересмотреть классические представления о механизмах переработки пищи живыми организмами.

Свое развитие теория сбалансированного питания получила в теории адекватного питания, сформулированной А.М. Уголевым в 60-80-е годы прошлого столетия. В её основу легли новые основополагающие принципы:

- питание поддерживает молекулярный состав и возмещает энергетические и пластические расходы организма на основной обмен, внешнюю работу и рост (этот принцип является общим для классической и новой парадигмы питания);

- необходимыми компонентами пищи служат не только нутриенты, но и балластные вещества;

- нормальное питание обусловлено не одним потоком нутриентов из желудочно-кишечного тракта, а несколькими потоками нутритивных и регуляторных веществ, имеющих жизненно важное значение;

- в метаболическом и особенно трофическом отношениях ассимилирующий организм рассматривается как надорганизм;

- существует эндоэкология организма-хозяина, образуемая его эволюционно сложившимся симбиозом с микрофлорой его кишечника;

- баланс пищевых веществ достигается в результате освобождения нутриентов из структур пищи при ферментативном расщеплении его макромолекул за счёт полостного и мембранного пищеварения (в ряде случаев внутриклеточного), а также вследствие синтеза новых веществ, в том числе незаменимых.

Сущность вышеперечисленных положений заключается в более широком рассмотрении проблемы питания человека. При этом новая теория не перечёркивает классическую, а эволюционно вбирает всё лучшее теории сбалансированного питания, приняв её за основу.

Решающую роль в возникновении и развитии новой теории питания сыграли такие открытия и наблюдения, как: 1) обнаружение новых типов пищеварения, в частности, лизосомного и мембранного; 2) обнаружение новых механизмов транспорта; 3) результаты сопоставления безмикробных животных и животных, в организм которых вводились контролируемые бактериальные культуры; 4) данные прямых исследований влияния мономерных диет и т.д. После открытия мембранного (пристеночно-энтерального) и лизосомного (основного внутриклеточного) пищеварения представления о механизмах ферментативного гидролиза олиго- и полимеров существенно изменились. Их усвоение реализуется не в два этапа, как принималось классической парадигмой, а в три: полостное пищеварение - мембранное пищеварение - всасывание с более или менее выраженным компонентом внутриклеточного пищеварения. Новая, пока еще формирующаяся парадигма питания имеет более общее значение и распространяется на целый ряд представлений, касающихся экологических проблем, в том числе трофических взаимосвязей на всех уровнях организации биологических систем.

В настоящее время происходит становление новой науки крупного теоретического и практического значения - трофологии.

Уже теперь мы вышли далеко за пределы классических представлений о пищеварении и питании и представлений об ассимиляторных процессах в живых системах. Возникает необходимость в рассмотрении всей информации с единых позиций в рамках междисциплинарной науки - трофологии.

Предметом исследования трофологии являются общие закономерности ассимиляции жизненно необходимых веществ на всех уровнях организации биологических систем. Она охватывает механизмы и закономерности трофических взаимодействий, трофику клеток и тканей, гастроэнтерологию, науку о питании, в т.ч. диететику, иммунологию, микробиологию, экологию, ассимиляторные аспекты почти всех биологических и медицинских наук, а также некоторых химических и технологических наук, определённые научные проблемы сельского хозяйства, многие важные пограничные проблемы (например, физиология аппетита и функции депонирования, трофические функции нервной и гормональной систем и т.д.).

К числу теоретических проблем трофологии следует отнести механизмы поглощения и ассимиляции пищевых веществ, механизмы распределения и перераспределения этих веществ в пределах организма и клетки, взаимоотношения и регуляцию пищевых связей в биоценозах, механизмы передачи пищевых веществ вдоль пищевых цепей, роль трофических процессов в циркуляции веществ в биоценозе и биосфере, трофические проблемы эволюции видов, биоценозов и биосферы.

К числу прикладных проблем - проблему идеальной пищи и оптимального питания, согласование и критерии производственных технологий питания на основе трофологических анализов, защиту и сохранение естественных трофических систем, управление трофическими циклами в отдельных биоценозах и в биосфере, создание искусственных рациональных и эффективных трофических систем на Земле и в космосе.

Основополагающие работы И.П. Павлова и его школы в области ассимиляции пищи и его фактического последователя А.М. Уголева, работами которого практически завершено в целом изучение этого раздела трофологии, являются краеугольным камнем трофологии. При этом господствующая ныне в качестве официальной доктрины нутрициологии теория сбалансированного питания, существующая чуть более столетия, фактически заменяется на наших глазах теорией адекватного питания, будучи включенной в новую парадигму питания в качестве её составной части, притом только в отношении концепции сбалансированного поступления нутриентов как необходимой предпосылки обеспечения ближайших, непосредственных потребностей организма в энергии и питательных веществах. В понятии «адекватность питания» содержится идея соответствия потребляемой пищи и питания в целом эволюционно сложившимся структурам и функциям алиментарной системы человека. Следует ожидать, что в недалеком будущем термин «сбалансированное питание» уступит место термину «адекватное питание».

Вместе с тем сущность этой парадигмы заключается не только в том, что были обнаружены ранее неизвестные механизмы гидролиза (мембранное пищеварение, лизосомное переваривание, эндоцитоз и т.д.) и активного транспорта (переносчики, каналы, поры). Сущность новой формирующейся парадигмы заключается также в том, что для поддержания жизнедеятельности организма необходимы как поток нутриентов, содержащихся в пище, и её балластные вещества, так и по меньшей мере ещё шесть потоков, роль которых до сих пор недооценивалась.

Итак, из кишечной (энтеральной) среды во внутреннюю среду организма поступают следующие потоки: поток нутриентов, поток гормонов и других физиологически активных веществ, три потока бактериальных метаболитов, поток веществ, поступающих с загрязнённой в результате различных промышленных технологий пищи или из загрязнённой среды, а также поток вторичных нутриентов, образующихся из балластных веществ.

В результате успехов молекулярной биологии, мембранологии и цитологии были установлены общие закономерности строения и функционирования систем, обеспечивающих поглощение и ассимиляцию пищевых веществ организмами всех пяти царств биосферы: бактерий, грибов, простейших, растений и животных. Это относится как к экзотрофии - поглощению организмом пищевых веществ из окружающей среды, так и к эндотрофии - использованию в качестве пищевых веществ внутренних резервов организма (веществ, содержащихся в депо или структурах различных клеток).

Экзо- и эндотрофия включают в себя два фундаментальных процесса: 1) переваривание, т.е. деполимеризацию и трансформацию пищевых веществ в утилизируемые формы, лишённые видовой и органной специфичности, а также образование транспортируемых форм, в большинстве случаев мономеров (глюкозы, аминокислот, жирных кислот и т.д.) или, напротив, специализированных транспортных структур, например, хиломикронов; 2) всасывание, или точнее - транспорт (трансмембранный - перенос через мембрану, трансцеллюлярный - перенос через клетку, парацеллюлярный - перенос через клеточные слои по межклеточным каналам или пространствам).

Наиболее часто в основе усвоения пищевых веществ лежит трёхзвенная схема: внеклеточное (полостное) пищеварение как начальный этап - мембранное пищеварение (промежуточные и заключительные этапы) - всасывание. Эти процессы - основные как для экзо-, так и для эндотрофии.

По механизму действия ферментов на субстраты, механизму поступления ферментов к месту их функционирования, по взаимоотношениям пищеварительных процессов и клеточной границы и, наконец, по отношению к процессам транспорта различают три типа пищеварения - внеклеточное дистантное, внутриклеточное и мембранное.

Внутриклеточное пищеварение у высших организмов имеет скорее вспомогательный характер. Все три типа пищеварения - внеклеточное, мембранное и внутриклеточное - существуют на всех уровнях организации живых систем и лишь комбинируются между собой, меняют свою локализацию, относительную роль и т.д. Точно так же установлены три основных типа переноса пищевых веществ во внутренние среды организма. Один из них - эндоцитоз (пиноцитоз и фагоцитоз), другой - пассивная диффузия из окружающей среды внутрь организма через внешние покровы. Этот тип обычно обозначается как осмотическое питание. Наконец, третий тип - транспорт с помощью транспортёров. Все перечисленные механизмы справедливы для организмов, стоящих на различных уровнях развития.

Подытоживая краткий анализ современных теоретических представлений о питании, можно сделать следующие основополагающие выводы.

1. Питание связано не только с освобождением нутриентов из пищевых продуктов путём деполимеризации последних. Традиционные представления должны измениться, прежде всего, в связи с тем, что в организм поступает не один, а семь или более энтеральных потоков различных веществ. При этом необходимо, чтобы замена каждой теряемой молекулы на новую происходила эволюционно адекватным путём, т.е. с использованием тех физиологических механизмов и процессингов, которые обеспечивают образование конечных элементов. По ходу этих процессингов образуется целый ряд других жизненно важных веществ, в т.ч. таких, как физиологически активные, например, гормоны, которые не менее необходимы организму, чем нутриенты.

2. Балластные вещества являются не только полезным, но и необходимым компонентом пищи. Более того, эти вещества служат основой для продукции в желудочно-кишечном тракте в результате жизнедеятельности симбионтной кишечной микрофлоры нескольких групп важнейших веществ. К ним относятся витамины, например, витамины В₆ и К, незаменимые аминокислоты, некоторые физиологически активные гормоноподобные вещества, роль которых в жизнедеятельности организма в настоящее время не вполне ясна. Однако они могут оказаться полезными, как это, например, продемонстрировано в отношении экзогенного гистамина. В соответствии с новой парадигмой балластные вещества представляют собой не только полезный, но и важный элемент процессов эволюции. Так, например, все питание жвачных животных и термитов, а также многих других организмов связано с балластом. Более того, у термитов бактерии реализуют не только образование нутриентов из древесины, но и фиксацию азота, что представляет собой уникальный случай в животном мире.

3. Антигенная (бактериальная) агрессия (отрицательный фактор с точки зрения классической парадигмы) в действительности является необходимым элементом жизни, так как в её отсутствие не могли бы полностью развиваться иммунные системы организма.

4. В метаболическом смысле высшие организмы представляют собой надорганизмы. Действительно, микрофлора - это обязательный компонент сообщества макроорганизм - микроорганизмы. В этом сообществе каждый его член может быть полноценным лишь при условии, что существует симбиоз. Так, бактерии вместе с пищеварительными соками желудочно-кишечного тракта и пищей, поступающей в него, создают ту среду, которая является частью экологии, т.е. частью внутренней экологии, или эндоэкологии человека и многоклеточных организмов.

5. Формирование представления о кишечной бактериальной флоре и, шире говоря, об эндоэкологии имеет фундаментальное значение. Взаимоотношения между бактериальной флорой и макроорганизмом следует постоянно учитывать, так как кишечная микрофлора - эволюционно закрепленная форма существования большинства многоклеточных организмов.