В нашем теле, как и во всяком живом организме, постоянно расходуется энергия. Дело в том, что всякая работа, а особенно работа, связанная с сокращением мышц, требует затраты энергии. Много энергии тратится и на то, чтобы поддерживать постоянную температуру тела.
Из какого же источника наш организм черпает энергию?
Съеденная нами пища подвергается в желудке и кишечнике ряду сложных химических превращений. Образующиеся из нее вещества доставляются кровью к клеткам и тканям нашего тела. А здесь постоянно происходит частичный распад веществ, из которых состоят клетки, на более простые по своему химическому строению, и при этом освобождается энергия. Таким образом, источником энергии в организме в конечном счете служит пища, когда она, как говорят, “сгорает” в нашем теле.
В физике за единицу тепловой энергии принимают то количество тепла, которое необходимо для того, чтобы нагреть 1 кг воды на 1° по Цельсию. Это количество тепла называют большой калорией.
Минимальные расход энергии и затраты веществ в состоянии покоя составляют так называемый основной обмен. Расход энергии при основном обмене у взрослого человека определяется в 1500-1700 больших калорий в сутки.
Говоря о “сгорании” пищи в организме, надо помнить, что сложные химические превращения ее в нашем теле имеют очень мало общего со сгоранием топлива в печи. Сходство между этими процессами ограничивается только тем, что пища, так же как и топливо, служит источником энергии и что энергия эта освобождается главным образом при реакциях окисления, т. е. тогда, когда сложно построенные вещества соединяются с кислородом и распадаются на более простые.
При выполнении работы расход энергии возрастает. Чем тяжелее труд, тем больше расходуется энергии. У людей, работающих без особого физического напряжения, например, у портного, швеи, конторского работника, расход энергии достигает 125 калорий в час, около 3 000 калорий в сутки. У тех же, кто много ходит, выполняя при этом работу средней тяжести, например, у работников на механизированном производстве, затрата энергии достигает 3500 калорий в сутки, а при труде дровосека расход энергии доходит до 5 000 калорий в сутки.
Для сохранения здоровья и высокой трудоспособности необходимо, чтобы пища, съедаемая взрослым человеком за сутки, сгорая в организме, давала столько энергии, сколько он ее за это время расходует.
Следовательно, для развития, роста и правильного функционирования организм человека нуждается в введении питательных веществ: белков, жиров, углеводов, некоторых минеральных веществ и воды.
Кроме этих основных пищевых веществ, для обеспечение жизненных потребностей организма необходимы еще особые вещества, названные витаминами. Они нужны лишь в незначительных количествах и содержатся во многих пищевых продуктах. Развитию учения о витаминах много способствовали русские ученые; основателем был русский ученый Н. И. Лунин, который еще и 1880 г. указывал на их наличие в пище.
Различные витамины, вводимые с пищей или в виде специальных препаратов, оказывают значительное воздействие на обмен веществ
. Витамины имеют важное значение для нормальной работы всех органов, они необходимы для нормального функционирования желез внутренней секреции.
При недостаточном введении или усвоении витаминов развиваются болезненные состояния, называемые гиповитаминозами. Они ведут к снижению общей работоспособности и понижают сопротивляемость организма к различным инфекциям.
В регуляции тех или других сторон жирового обмена принимают участие многие витамины, в том числе А, В, С, D, Е, К.
Все эти вещества должны вводиться в организм в определенных количествах и соотношениях друг с другом. Так, например, для здорового человека среднего веса, занимающегося умственным или легким физическим трудом, при правильно составленном (рациональном) питании дневной рацион должен содержать приблизительно: белков 110 г, жиров 80-100 г, углеводов 450-500 г. Введение питательных веществ с таким составом обеспечит организму 3200-3300 калорий.
Кроме того, для осуществления нормальных обменных процессов организм нуждается в регулярном введении кислорода и выведении образующейся в нем углекислоты. Этот, так называемый, газовый обмен осуществляется главным образом при помощи органов дыхания (легкими).
Общее количество необходимых питательных веществ, перечисленных выше, неодинаково для различных животных и человека. Более того, оно различно для людей различных возрастов и профессий и может колебаться в довольно значительных пределах. Так, для ребенка требуется пища одного состава, а для взрослого этот состав должен быть иным как по количеству, так и по своему качеству. Количество пищи, необходимое для нормальной жизнедеятельности взрослого человека, и ее химический состав в большой мере зависят от выполняемой им работы.
Изучение различных режимов питания, нужных для правильного обмена веществ, является важным разделом гигиенических наук. Так возникла наука о нормальном, рациональном питании человека. Речь идет при этом не только о полноценном питании здоровых людей, но и о специальном питании для больных, способствующем наиболее быстрому и полноценному их выздоровлению. Необходимо отметить, что ряд болезней излечивается главным образом правильной пищевой диетой - лечебным питанием (например, язвенная болезнь, сахарный диабет, многие болезни печени, кишечника). К числу этих болезней относится также и ожирение, для лечения которого требуется строгое соблюдение диеты.
При недостаточном питании или длительном пониженном введении белков в пище развиваются различные формы так называемого алиментарного истощения. Недостаточное введение или усвоение витаминов вызывает развитие различных болезненных состояний - гиповитаминозов и авитаминозов (например, цынга, пеллагра, рахит).
Избыточное употребление некоторых продуктов может также нанести вред здоровому человеку. Например, введение в рацион в течение длительного времени большого количества мяса и мясных продуктов может способствовать у людей, предрасположенных к нарушениям обмена, отложению мочекислых солей в области суставов и их связок, что ведет к развитию довольно тяжелого заболевания – подагры.
Длительное чрезмерное введение в организм повышении количеств углеводов, особенна хорошо усваивающихся и сахаристых веществ, может у предрасположенных к этому людей повести к развитию сахарной болезни (диабета) или к ожирению. Вообще избыточное питание (переедание) с преобладанием в пище жиров или углеводов вызывает повышенное отложение жиров (даже у здоровых); особенно быстро выявляется это у людей, не занятых физической работой. Поэтому правильный в качественном и количественном отношении состав пищи в сочетании с правильным режимом питания являются залогом здоровья. Если соблюдение этих правил необходимо здоровому человеку (с правильным обменом веществ), то особенно важно при различных заболеваниях, протекающих в большинстве случаев с нарушением обмена веществ.