Алексей Боровков
Нутрициология: наука о питании для здоровья и жизни

Часть 1: Фундаментальные Основы Нутрициологии

Глава 1: Введение: что такое Нутрициология и Почему Это Важно?

1.1 Определение нутрициологии, ее цели и задачи

Нутрициология (от лат. "nutricium" – питание и греч. "logos" – учение) – это фундаментальная наука, изучающая:

Состав пищи: Макронутриенты (белки, жиры, углеводы, вода), микронутриенты (витамины, минералы), биоактивные соединения (фитонутриенты, пробиотики, пребиотики).

Процессы пищеварения, всасывания, транспорта, метаболизма и выведения питательных веществ в организме.

Взаимодействие питательных веществ между собой и с различными системами организма (иммунной, эндокринной, нервной и т.д.).

Роль питания в поддержании здоровья, профилактике и развитии заболеваний, обеспечении энергией, росте и развитии, физической и умственной работоспособности, качестве жизни и долголетии.

Основные цели нутрициологии:

Понимание механизмов, с помощью которых питательные вещества влияют на организм на молекулярном, клеточном и системном уровнях.

Разработка научно обоснованных рекомендаций по оптимальному питанию для разных групп населения и индивидуумов.

Профилактика алиментарно-зависимых заболеваний (связанных с питанием).

Задачи нутрициологии:

Исследование потребностей человека в энергии и питательных веществах.

Изучение влияния различных диет и пищевых компонентов на здоровье.

Разработка методов оценки пищевого статуса и нутритивного дефицита/избытка.

Изучение взаимосвязи питания, генетики и микробиома (персонализированное питание).

Разработка стратегий улучшения питания населения.

1.2 Отличие нутрициолога от диетолога (особенно важно для СНГ/России)

Диетолог (Врач-диетолог):

Это врач. Имеет высшее медицинское образование (лечебное дело, педиатрия) и прошел ординатуру/специализацию по диетологии.

Медицинская специальность. Врач-диетолог имеет право:

Ставить медицинские диагнозы, связанные с питанием (ожирение, анорексия, целиакия, пищевая аллергия и др.).

Назначать лечебное питание (диетотерапию) как часть лечения конкретных заболеваний (сахарный диабет, почечная недостаточность, заболевания ЖКТ и т.д.), в том числе в стационарах.

Выписывать лечебные питательные смеси.

Проводить медицинские манипуляции (при необходимости).

Фокус: Лечение и профилактика заболеваний с помощью питания.

Нутрициолог:

Это не врач. Чаще всего имеет высшее образование в области биологии, химии, пищевых технологий, физкультуры, психологии или прошел специализированные курсы по нутрициологии (длительные программы, а не короткие семинары).

Не является медицинской специальностью. Нутрициолог не имеет права:

Ставить медицинские диагнозы.

Назначать лечебное питание при острых и хронических заболеваниях.

Отменять или корректировать назначенное врачом лечение (включая диетотерапию).

Выписывать лекарства или лечебные смеси.

Фокус:

Обучение основам здорового питания и формирование правильных пищевых привычек для здоровых людей или людей в состоянии ремиссии хронических заболеваний (под контролем врача!).

Разработка индивидуальных планов питания для поддержания здоровья, энергии, контроля веса (в рамках здорового состояния).

Образовательная деятельность: объяснение состава продуктов, механизмов пищеварения, роли нутриентов.

Профилактика заболеваний через просвещение о правильном питании.

Ключевое различие: Диетолог работает с болезнью, нутрициолог – со здоровьем и профилактикой. Если у вас есть диагностированное заболевание, требующее специальной диеты, – вам нужен врач-диетолог. Если вы здоровы и хотите оптимизировать свое питание для улучшения самочувствия, энергии, состава тела – вы можете обратиться к грамотному нутрициологу. Важно: Хороший нутрициолог всегда направит клиента к врачу при подозрении на заболевание!

1.3 Краткая история науки о питании

Древность и Средневековье: Эмпирические знания о свойствах пищи (Гиппократ: "Пусть пища будет твоим лекарством", традиционные системы питания в разных культурах). Понимание важности разнообразия, но отсутствие знаний о нутриентах.

Эпоха Великих Географических Открытий (XV-XVII вв.): Связь между цингой (дефицит витамина С) и отсутствием свежих овощей/фруктов в рационе мореплавателей. Первые "клинические" наблюдения.

XVIII-XIX века:

Лавуазье: Основы биоэнергетики ("дыхательный калориметр"), понимание, что пища – источник энергии.

Постепенное открытие макронутриентов (углеводы, жиры, белки).

Конец XIX – первая половина XX века: "Золотой век" открытия витаминов и минералов:

Эксперименты, доказывающие существование незаменимых факторов питания (Христиан Эйкман – витамин B1/тиамин и бери-бери; Фредерик Хопкинс; Казимир Функ, введший термин "витамин").

Открытие и синтез основных витаминов (A, B-комплекс, C, D, E, K) и минералов (железо, йод – борьба с зобом).

Установление концепции незаменимых аминокислот и жирных кислот.

Середина – конец XX века:

Углубление знаний о метаболизме нутриентов.

Исследование связи питания и хронических заболеваний (Ансель Киз и "Исследование семи стран" – связь жиров и сердечно-сосудистых заболеваний).

Развитие диетологии как медицинской дисциплины.

Появление концепции сбалансированного рациона и пищевых пирамид.

XXI век:

Расцвет доказательной медицины и нутрициологии: Крупные когортные исследования, рандомизированные контролируемые испытания (РКИ), мета-анализы.

Персонализированное питание: Учет генетики (нутригенетика), микробиома кишечника, метаболического типа.

Изучение роли биоактивных соединений (фитонутриентов, пробиотиков).

Фокус на качестве пищи (цельные продукты vs ультра-обработанные), пищевом поведении и психологии питания.

Глобальные проблемы: двойное бремя недоедания и ожирения, устойчивые продовольственные системы.

1.4 Связь питания со здоровьем, болезнями цивилизации, энергией, внешностью, долголетием

Здоровье: Питание – фундамент здоровья. Оно влияет на:

Физическое здоровье: Функционирование всех органов и систем (пищеварение, иммунитет, гормональный баланс, детоксикация).

Психическое здоровье: Связь "кишечник-мозг", влияние на нейромедиаторы (серотонин), риск депрессии и тревожности. Уровень энергии и когнитивные функции (память, концентрация).

Болезни цивилизации (алиментарно-зависимые): Неправильное питание – ключевой фактор риска развития:

Сердечно-сосудистых заболеваний (атеросклероз, инфаркт, инсульт) – избыток насыщенных/трансжиров, соли, сахара; недостаток клетчатки, Омега-3.

Сахарного диабета 2 типа – избыток простых углеводов и сахаров, ожирение.

Ожирения – дисбаланс энергии (потребление> расход), избыток ультра-обработанной пищи.

Некоторых видов рака – влияние избытка/недостатка определенных нутриентов и пищевых факторов (красное мясо, клетчатка, антиоксиданты).

Остеопороза – недостаток кальция, витамина D, белка.

Заболеваний ЖКТ (СРК, запоры, ГЭРБ) – недостаток клетчатки, дисбаланс микробиома.

Энергия: Пища – это топливо. Баланс макронутриентов, стабильный уровень сахара в крови (сложные углеводы, клетчатка, белок), достаточное потребление витаминов группы B и железа – ключ к устойчивой энергии в течение дня.

Внешность: Здоровье кожи, волос, ногтей напрямую зависит от питания:

Кожа: Гидратация (вода), антиоксиданты (витамины C, E, A, фитонутриенты) против старения и воспалений, коллаген (белок, витамин C), здоровые жиры для увлажнения.

Волосы и ногти: Белок (кератин), биотин, железо, цинк, Омега-3.

Долголетие (Хелспан – период здоровой жизни): Оптимальное питание – один из главных столпов здорового старения:

Снижение риска хронических заболеваний.

Поддержание мышечной массы (саркопения) и плотности костей (остеопороз) – достаточный белок, кальций, витамин D.

Поддержка когнитивных функций (омега-3, антиоксиданты, витамины группы B).

Контроль воспаления и окислительного стресса (антиоксиданты, Омега-3, фитонутриенты).

Поддержание здорового микробиома.

1.5 Принципы доказательной нутрициологии: как отличить науку от мифа

В эпоху информационного шума критически важно уметь оценивать достоверность информации о питании.

Основные принципы:

1. Иерархия доказательств:

Вершина: Систематические обзоры и мета-анализы множества РКИ. Наиболее надежные данные.

Высокий уровень: Рандомизированные контролируемые испытания (РКИ) – "золотой стандарт". Участников случайно распределяют в группы (например, одна группа получает вмешательство, другая – плацебо/контроль), контролируют условия.

Средний уровень: Крупные проспективные когортные исследования (следуют за большой группой людей долгое время, сравнивают тех, кто ест/не ест что-то или ест по-разному). Показывают ассоциации, но не причинно-следственную связь.

Низкий уровень: Исследования "случай-контроль", поперечные исследования (срез в один момент времени), доклады о случаях.

Самый низкий уровень: Мнение экспертов, лабораторные исследования (in vitro, на животных), непроверенные теории. Важно: Открытие витаминов начиналось с наблюдений и экспериментов на животных, но для рекомендаций людям нужны исследования на людях!

2. Консенсус научного сообщества: Единичное исследование, даже РКИ, – не истина в последней инстанции. Важны повторяемость результатов разными группами ученых и консенсус ведущих научных организаций (ВОЗ, национальные академии наук, крупные профессиональные ассоциации диетологов/нутрициологов).

3. Качество публикации: где опубликовано исследование? Рецензируемые научные журналы с высоким импакт-фактором (Nature, Science, AJCN, BMJ и др.) имеют строгий отбор. Блог или журнал о "здоровом образе жизни" – нет.

4. Критическое мышление:

Сенсационные заголовки: "Ученые доказали, что Х вызывает рак!" – Часто искажают реальные, более скромные выводы исследования.

"Чудо-продукты" или "Смертельные яды": Наука не работает в черно-белых категориях. Контекст, доза и общий рацион важнее единичного продукта (кроме явных токсинов/аллергенов).

Конфликт интересов: Кто финансировал исследование? Компании, производящие продукты/добавки, могут влиять на результаты. Это не всегда дискредитирует исследование, но требует осторожности.

Обобщение: Результаты исследования на мышах или небольшой группе людей нельзя автоматически переносить на всех.

Отсутствие ссылок на исследования: Любое серьезное утверждение должно подкрепляться ссылкой на научные работы.

5. Осторожность с "альтернативными" теориями и "экспертами" без релевантного образования: Наличие диплома или сертификата должно быть проверяемо.

Ключевой вывод: Нутрициология – это мощная наука, дающая ключи к здоровью, энергии и долголетию через понимание того, как пища становится частью нас. Основанное на доказательствах, осознанное питание – это инвестиция в самое ценное, что у нас есть: наше тело и качество жизни. Начинаем наше путешествие в мир питательных веществ!

Глава 2: Основные Пищевые Вещества (Нутриенты): Макронутриенты

Введение: Макронутриенты – это питательные вещества, которые нам необходимы в относительно больших количествах (отсюда "макро-") для обеспечения организма энергией, построения и восстановления тканей, регулирования жизненно важных процессов. Они составляют основу нашего рациона. К ним относятся углеводы, белки, жиры и вода.

2.1 Углеводы: Главный источник энергии

Классификация:

Простые углеводы (Сахара): быстро усваиваются, вызывают резкий подъем уровня глюкозы в крови.

Моносахариды: Глюкоза (основной источник энергии для клеток), фруктоза (фрукты, мед), галактоза (компонент молочного сахара).

Дисахариды: Сахароза (глюкоза + фруктоза = столовый сахар), лактоза (глюкоза + галактоза = молочный сахар), мальтоза (глюкоза + глюкоза = солодовый сахар).

Сложные углеводы: состоят из длинных цепочек сахаров, усваиваются медленнее.

Крахмал: Основной запасной углевод растений (злаки, картофель, бобовые, кукуруза). Расщепляется до глюкозы.

Клетчатка (Пищевые волокна): Неперевариваемые компоненты растительной пищи. Ключевое отличие! Не дает энергии напрямую, но критически важна для здоровья.

Растворимая клетчатка: образует гель в воде (овес, ячмень, бобовые, яблоки, цитрусовые, морковь). Снижает всасывание холестерина и глюкозы, питает полезные бактерии кишечника.

Нерастворимая клетчатка: не растворяется в воде (цельнозерновая мука, отруби, орехи, семена, многие овощи). Увеличивает объем стула, ускоряет его прохождение, предотвращает запоры.

Функции:

Основной источник энергии (особенно для мозга, нервной системы и мышц при интенсивной нагрузке) – 4 ккал/г.

Запасание энергии (гликоген в печени и мышцах).

Пищевые волокна: Регуляция пищеварения, уровня сахара и холестерина в крови, поддержка здорового микробиома кишечника, чувство сытости.

Участие в построении некоторых структур (гликопротеины, гликолипиды).

Гликемический Индекс (ГИ) и Гликемическая Нагрузка (ГН):

ГИ показывает, насколько быстро 50 г углеводов из продукта повышают уровень глюкозы в крови по сравнению с чистой глюкозой (ГИ=100).

Низкий ГИ (≤ 55): Большинство овощей, бобовые, цельнозерновые продукты, некоторые фрукты (яблоки, груши).

Средний ГИ (56-69): Цельнозерновой хлеб, рис басмати, овсянка, изюм.

Высокий ГИ (≥ 70): Белый хлеб, белый рис, картофель (пюре/печеный), сладкие напитки, конфеты.

ГН учитывает и ГИ, и количество углеводов в порции. Рассчитывается: (ГИ количество углеводов в порции (г)) / 100. Показатель более точно отражает влияние реальной порции пищи на сахар крови.

Низкая ГН (≤ 10)

Средняя ГН (11-19)

Высокая ГН (≥ 20)

Почему это важно? Продукты с низким ГИ/ГН обеспечивают более стабильный уровень энергии, дольше сохраняют сытость, полезны для контроля веса и риска диабета 2 типа.

Пищевые источники (приоритет сложных и богатых клетчаткой):

Цельнозерновые: Овсянка (не быстрого приготовления!), гречка, киноа, булгур, цельнозерновой хлеб и макароны, коричневый рис.

Овощи: Все виды (особенно некрахмалистые: листовая зелень, брокколи, перец, помидоры, огурцы и т.д.). Крахмалистые (картофель, кукуруза, батат) – умеренно.

Фрукты: Ягоды, яблоки, груши, цитрусовые (целиком, а не только сок).

Бобовые: Чечевица, фасоль, нут, горох – отличный источник и углеводов (крахмал+ клетчатка), и белка.

Орехи и семена: содержат углеводы (включая клетчатку), но также много жиров и белка.

Роль в энергии и здоровье кишечника:

Энергия: Углеводы – наиболее эффективный и предпочтительный источник "топлива" для организма, особенно при аэробных нагрузках. Глюкоза – главный энергоноситель для мозга.

Здоровье кишечника: Клетчатка – пища для полезных бактерий толстого кишечника (микробиома). Эти бактерии ферментируют клетчатку, производя короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК, например, бутират), которые:

Питают клетки кишечника, укрепляя его барьер.

Снижают воспаление в кишечнике и во всем организме.

Регулируют иммунную функцию.

Могут влиять на чувствительность к инсулину и метаболизм.

Достаточное потребление клетчатки (25-30 г/день для взрослых) предотвращает запоры, снижает риск колоректального рака, СРК, дивертикулеза.

2.2 Белки: Строительные блоки жизни.

Аминокислоты (АК): Белки состоят из цепочек 20 различных аминокислот.

Незаменимые АК (9): Организм не может их синтезировать, должны поступать с пищей: гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан, валин.

Заменимые АК (11): Организм может синтезировать их сам из других веществ.

Функции (Чрезвычайно разнообразны!):

Структурная: Основной компонент мышц, костей, кожи, волос, ногтей, связок, хрящей (коллаген, кератин, эластин).

Ферментативная: Все ферменты – белки, они катализируют биохимические реакции.

Транспортная: переносят вещества по крови и через мембраны клеток (гемоглобин – кислород, альбумин – жирные кислоты, гормоны).

Иммунная: Антитела (иммуноглобулины) – белки, распознающие и нейтрализующие патогены.

Гормональная: Многие гормоны – белки или пептиды (инсулин, глюкагон, гормон роста).

Сократительная: Актин и миозин обеспечивают сокращение мышц.

Энергетическая: при недостатке углеводов/жиров (4 ккал/г), но это не основная функция.

Буферная: поддерживают кислотно-щелочное равновесие крови.

Полноценные и неполноценные белки:

Полноценные белки: содержат все 9 незаменимых АК в достаточном количестве и хорошем соотношении. Источники: Животные продукты (мясо, птица, рыба, яйца, молочные продукты), соевые бобы, киноа, гречка.

Неполноценные белки: Недостаток или низкое содержание одной или нескольких незаменимых АК. Источники: Большинство растительных продуктов (злаки, бобовые, орехи, семена, овощи). Важно: Комбинируя разные растительные источники в течение дня (например, злаки + бобовые), можно получить все незаменимые АК.

Пищевые источники:

Животные: Постное мясо (говядина, свинина), птица (курица, индейка), рыба и морепродукты (особенно жирная рыба – лосось, скумбрия), яйца, молоко, йогурт, творог, сыр.

Растительные: Бобовые (фасоль, чечевица, нут, горох), соевые продукты (тофу, темпе, эдамаме), орехи (миндаль, грецкие), семена (чиа, лен, тыквенные, подсолнечные), цельнозерновые (особенно киноа, гречка), некоторые овощи (брокколи, шпинат). Сейтан (пшеничный глютен).

Потребности:

Общая рекомендация: 0.8 – 1.0 г белка на кг нормальной массы тела в день для здоровых взрослых (пример: 56-70 г для человека весом 70 кг). НО это МИНИМУМ для предотвращения дефицита.

Повышенные потребности:

Дети и подростки: Периоды роста (1.2-1.6 г/кг).

Беременность и лактация: Поддержка роста плода/выработки молока (1.1-1.3 г/кг).

Спортсмены (силовые/на выносливость): Восстановление и рост мышц (1.2-2.0 г/кг).

Пожилые люди (65+): Профилактика саркопении (потери мышечной массы) (1.0-1.2 г/кг, иногда до 1.5 г/кг при острых состояниях).

Травмы, ожоги, тяжелые болезни: Восстановление тканей (до 2.0 г/кг).

Похудение (при дефиците калорий): Сохранение мышечной массы (1.6-2.4 г/кг целевой массы тела). Распределение: важно равномерно распределять белок по приемам пищи (20-40 г/прием) для лучшего усвоения и синтеза мышечного белка.

2.3 Жиры (Липиды): Энергия, гормоны и не только

Классификация:

Насыщенные жирные кислоты (НЖК): не имеют двойных связей в цепи, твердые при комнатной температуре. Источники: Животные жиры (сало, сливочное масло, жир в мясе), пальмовое и кокосовое масла. Рекомендация: ограничивать до <10% от общей калорийности (связь с повышением ЛПНП – "плохого" холестерина).

Мононенасыщенные жирные кислоты (МНЖК): Одна двойная связь, жидкие при комнатной температуре. Источники: Оливковое масло, масло канолы, авокадо, большинство орехов (миндаль, фундук, пекан), арахис. Польза: Снижают ЛПНП, повышают ЛПВП ("хороший" холестерин), противовоспалительный эффект.

Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК): Две и более двойных связей, жидкие всегда. Незаменимые!

Омега-6 (линолевая кислота): Источники: Подсолнечное, кукурузное, соевое масло, орехи, семена. Необходимы, но избыток может способствовать воспалению (типичный рацион часто содержит слишком много Омега-6).

Омега-3 (альфа-линоленовая – АЛК, эйкозапентаеновая – ЭПК, докозагексаеновая – ДГК):

АЛК: Льняное масло, семена чиа, грецкие орехи, соя. Организм может ограниченно преобразовывать АЛК в ЭПК/ДГК.

ЭПК/ДГК: Жирная морская рыба (лосось, сардины, скумбрия, сельдь), рыбий жир, водоросли. Критически важны!

Трансжиры: искусственно гидрогенизированные жиры (частично отвержденные). Источники: Маргарины (особенно старых типов), фаст-фуд, промышленная выпечка, некоторые снеки. Опасны! Значительно повышают риск сердечно-сосудистых заболеваний (повышают ЛПНП, снижают ЛПВП, вызывают воспаление). Строго минимизировать! (Во многих странах запрещены).

Омега-3 и Омега-6: Значение и баланс:

Значение:

Омега-3 (особенно ЭПК/ДГК): Сильное противовоспалительное действие, здоровье мозга и нервной системы (когнитивная функция, настроение), здоровье сердца (снижают триглицериды, улучшают эластичность сосудов), здоровье глаз (ДГК в сетчатке).

Омега-6: Важны для здоровья кожи, волос, костей, репродуктивной функции, работы иммунной системы (в т.ч. провоспалительный ответ, необходимый для борьбы с инфекциями).

Баланс: Ключевым является соотношение Омега-6 к Омега-3. Исторически оно было близко к 1:1 – 4:1. В современном западном рационе оно часто достигает 10:1 – 20:1 из-за избытка растительных масел (подсолнечное, кукурузное) и недостатка рыбы. Дисбаланс в пользу Омега-6 способствует хроническому воспалению. Рекомендация: увеличить потребление Омега-3 (особенно ЭПК/ДГК из рыбы/водорослей) и снизить избыточное потребление Омега-6 масел.

Функции:

Концентрированный источник энергии (9 ккал/г).

Структурная: Главный компонент клеточных мембран (фосфолипиды), миелиновых оболочек нервов.

Синтез гормонов: Стероидные гормоны (половые гормоны, кортизол), витамин D.

Растворитель витаминов: Необходимы для усвоения жирорастворимых витаминов (A, D, E, K).

Защитная и изолирующая: Амортизация внутренних органов, терморегуляция.

Чувство сытости и вкус пищи.

Холестерин: Мифы и реальность:

Что это: Воскообразное вещество, жизненно необходимое организму. Не жир, а стерол.

Функции: Компонент клеточных мембран, предшественник желчных кислот, витамина D, стероидных гормонов.

Миф 1: Холестерин в пище напрямую = холестерин в крови. Реальность: У большинства людей (~80%) пищевой холестерин (яйца, морепродукты) оказывает сравнительно небольшое влияние на уровень холестерина в крови по сравнению с влиянием насыщенных и особенно трансжиров. Генетика (например, гиперответчики) и общее состояние здоровья играют роль. Современные рекомендации сняли строгие ограничения на яйца для здоровых людей.

Миф 2: Весь холестерин "плохой". Реальность: Холестерин транспортируется в крови липопротеидами:

ЛПНП (Липопротеины Низкой Плотности): доставляют холестерин к тканям. Высокий уровень окисленных ЛПНП способствует образованию атеросклеротических бляшек – это "плохой" холестерин.

ЛПВП (Липопротеины Высокой Плотности): забирают избыточный холестерин из тканей и артерий обратно в печень для утилизации – это "хороший" холестерин.

Миф 3: снижать холестерин нужно любой ценой. Реальность: слишком низкий уровень холестерина также вреден (риск депрессии, инсульта). Важны сбалансированный уровень и соотношение ЛПНП/ЛПВП. Главный враг – трансжиры и избыток насыщенных жиров + сахара в рационе, а не сам холестерин из пищи.

Полезные жиры: Жирная рыба, авокадо, оливки и оливковое масло extra virgin, орехи (миндаль, грецкие, фундук, пекан), семена (чиа, лен, тыквенные, подсолнечные), масла холодного отжима (оливковое, льняное, рапсовое), яйца (целиком).

Умеренно/Ограниченно: Натуральные насыщенные жиры (сливочное масло, топленое масло, кокосовое масло – в кулинарии, нерафинированное), жир в качественном мясе.

Избегать: Трансжиры (гидрогенизированные масла), избыток промышленных растительных масел с высоким содержанием Омега-6 (подсолнечное, кукурузное, соевое – особенно в жарке), жареная во фритюре пища.

2.4 Вода: Самое важное вещество

Почему это макронутриент? Вода требуется организму в наибольшем количестве по сравнению с любым другим нутриентом (литры в день). Без нее жизнь невозможна более нескольких дней.

Функции воды в организме:

Универсальный растворитель: Основа для всех биохимических реакций, транспорта нутриентов и кислорода к клеткам, выведения продуктов метаболизма (через почки).

Терморегуляция: Потоотделение охлаждает тело.

"Смазка" и амортизация: Суставная жидкость, спинномозговая жидкость, защита плода (амниотическая жидкость).

Структурная компонента: входит в состав клеток, крови (плазма), лимфы.

Участие в пищеварении: Слюна, желудочный сок, желчь, кишечные соки.

Регуляция водного баланса (Гомеостаз): Организм тщательно контролирует баланс между поступлением воды (питье, пища) и ее потерей (моча, пот, дыхание, стул). Ключевую роль играют:

Почки: фильтруют кровь, концентрируют или разбавляют мочу в зависимости от потребности в воде.

Гормоны: Антидиуретический гормон (АДГ/вазопрессин) – уменьшает потерю воды с мочой; Альдостерон – регулирует баланс натрия и воды; Ренин-ангиотензиновая система.

Чувство жажды: Главный сигнал о необходимости пить. Важно: к моменту появления жажды организм уже может быть слегка обезвожен! Особенно у пожилых людей чувство жажды притуплено.

Признаки обезвоживания:

Легкое/умеренное: Жажда, сухость во рту и на губах, снижение объема мочи и ее более темный цвет, усталость, головная боль, головокружение, сухость кожи, запор.

Тяжелое (требует медицинской помощи!): Сильная жажда, очень темная моча или ее отсутствие, запавшие глаза, сухая и холодная кожа, сильная слабость, спутанность сознания, учащенное дыхание и сердцебиение, низкое артериальное давление, потеря сознания.

Нормы потребления:

Классическое правило: "8 стаканов (около 2 литров) в день" – хорошая отправная точка, но индивидуальна!

Факторы, увеличивающие потребность:

Климат: Жаркая и/или сухая погода, высокая влажность.

Физическая активность: Интенсивность и длительность тренировок (восполнять потери с потом + 400-800 мл к норме).

Состояние здоровья: Лихорадка, рвота, диарея, инфекции мочевыводящих путей, камни в почках.

Беременность и лактация.

Диета: Высокое содержание белка, клетчатки, соли.

Лучшие индикаторы:

1. Цвет мочи: должна быть светло-соломенного цвета. Темно-желтый или янтарный цвет сигнализирует об обезвоживании.

2. Чувство жажды: не игнорируйте его, но старайтесь пить регулярно, не дожидаясь сильной жажды.

3. Частота мочеиспускания: В среднем 4-7 раз в день при нормальной гидратации.

Источники: Чистая вода – лучший выбор. Также: травяные чаи (без сахара), несладкий кофе/чай (в умеренных количествах), вода с лимоном/лаймом/огурцом/мятой. Супы, сочные фрукты и овощи (арбуз, огурец, цитрусовые) тоже вносят вклад. Ограничить: Сладкие напитки (газировка, соки) – источник "пустых" калорий.

Ключевой вывод главы: Углеводы, белки, жиры и вода – не просто "калории". Каждый макронутриент выполняет уникальный и жизненно важный набор функций. Баланс и качество источников каждого из них – основа здоровья, энергии и долголетия. Отдавайте предпочтение цельным, необработанным продуктам: сложным углеводам с клетчаткой, разнообразным источникам белка (включая растительные) и полезным ненасыщенным жирам, не забывая пить достаточно чистой воды каждый день.

Глава 3: Основные Пищевые Вещества: Микронутриенты

Введение: Микронутриенты – это витамины и минералы, необходимые организму в очень малых количествах (миллиграммы или микрограммы), но играющие критическую роль практически во всех биохимических процессах: от производства энергии и синтеза ДНК до иммунной защиты и укрепления костей. Их дефицит ведет к серьезным заболеваниям, а адекватное потребление – залог оптимального здоровья и профилактики хронических болезней.

3.1 Витамины: Органические Катализаторы Жизни

Витамины – органические соединения, которые организм не может синтезировать (или синтезирует в недостаточном количестве) и должен получать с пищей. Делятся на две группы по растворимости.

Жирорастворимые витамины: накапливаются в печени и жировой ткани. Для усвоения необходимы жиры. Риск гипервитаминоза выше, чем у водорастворимых.

Водорастворимые витамины: не накапливаются в организме в значительных количествах (кроме B12), избыток выводится с мочой. Требуют регулярного поступления.

3.2 Минералы и Микроэлементы: Неорганические Основы Жизни

Минералы – неорганические элементы, получаемые из почвы и воды, поглощаемые растениями или животными. Делятся на макро- и микроэлементы по количеству, необходимому организму.

Макроэлементы: требуются в количествах >100 мг/день.

Микроэлементы (Трас-элементы): требуются в количествах <100 мг/день.

3.3 Другие Биоактивные Соединения: Полезные "Не-Нутриенты"

Это природные соединения в растительной (и иногда животной) пище, не являющиеся витаминами или минералами, но оказывающие положительное влияние на здоровье.

Фитонутриенты (Фитохимические вещества): содержатся исключительно в растениях. Часто придают цвет, вкус, запах и защищают растение. Обладают мощной биологической активностью в организме человека, прежде всего антиоксидантной и противовоспалительной.

Основные группы и значение:

Каротиноиды (бета-каротин, ликопин, лютеин, зеаксантин): Антиоксиданты, здоровье глаз (защита от макулодистрофии), кожи, иммунитета. *Источники: Оранжевые/красные/желтые/зеленые овощи и фрукты (морковь, томаты, сладкий перец, тыква, шпинат, капуста).

Флавоноиды (кверцетин, катехины, антоцианы): Огромная группа с разнообразными эффектами: антиоксиданты, противовоспалительные, кардиопротекторные (улучшение функции сосудов), нейропротекторные, противораковые. Источники: Ягоды, цитрусовые, яблоки, лук, какао/темный шоколад, чай (особенно зеленый), красное вино (умеренно!), соя, петрушка.

Глюкозинолаты (сульфорафан): активируют ферменты детоксикации, обладают противораковым потенциалом (особенно в отношении рака легких, ЖКТ). Источники: Крестоцветные овощи (брокколи, брюссельская капуста, цветная капуста, капуста).

Полифенолы (Ресвератрол, Куркумин): Мощные антиоксиданты и противовоспалительные агенты. Ресвератрол (красный виноград, красное вино) – кардиопротектор. Куркумин (куркума) – широкий спектр противовоспалительных эффектов.

Фитостерины: структурно схожи с холестерином, конкурируют с ним за всасывание в кишечнике → снижают уровень ЛПНП. Источники: Растительные масла, орехи, семена, цельнозерновые, бобовые. Часто добавляют в функциональные продукты (йогурты, спреды).

Ключевое значение: Употребление разнообразных фруктов, овощей, трав, специй, чая, обеспечивающих широкий спектр фитонутриентов, ассоциировано со снижением риска хронических заболеваний (ССЗ, рак, нейродегенеративные заболевания), замедлением старения и улучшением общего состояния здоровья.

Пребиотики и Пробиотики:

Микробиом кишечника: это триллионы бактерий, вирусов, грибов, населяющих наш кишечник, прежде всего толстый. Это "орган внутри органа", играющий ключевую роль в:

Пищеварении (особенно клетчатки) и усвоении нутриентов.

Синтезе некоторых витаминов (К, B12, биотин, фолат).

Развитии и регуляции иммунной системы (до 70% иммунных клеток в кишечнике!).

Защите от патогенов.

Метаболизме лекарств и токсинов.

Производстве нейромедиаторов (серотонин!) – ось "кишечник-мозг".

Здоровье всего организма (ССЗ, ожирение, диабет, психическое здоровье).

Пробиотики: Живые микроорганизмы, которые при употреблении в адекватных количествах приносят пользу здоровью хозяина. В основном это бактерии родов Lactobacillus и Bifidobacterium, иногда дрожжи (Saccharomyces boulardii).

Пищевые источники: Ферментированные продукты: Живой йогурт (с активными культурами), кефир, кислая капуста (непастеризованная), кимчи, мисо, темпе, комбуча, некоторые соленья (ферментированные, не маринованные в уксусе). Качественные добавки.

Значение: могут временно колонизировать кишечник, вытесняя патогены, производя полезные вещества (КЦЖК), модулируя иммунный ответ, улучшая пищеварение (особенно лактозы), помогая при диарее/запорах.

Пребиотики: Неперевариваемые компоненты пищи (тип клетчатки), которые служат "пищей" для полезных бактерий кишечника (пробиотиков), стимулируя их рост и активность.

Пищевые источники: Цикорий (инулин), лук, чеснок, лук-порей, спаржа, бананы (особенно зеленые), ячмень, овес, яблоки, корень топинамбура, льняное семя, водоросли.

Значение: укрепляют полезную микробиоту, усиливают выработку КЦЖК (бутират, ацетат, пропионат), улучшают усвоение минералов (кальций, магний), способствуют регулярному стулу, улучшают барьерную функцию кишечника, модулируют иммунитет и метаболизм.

Синбиотики: Комбинации пробиотиков и пребиотиков в одном продукте (например, йогурт с бифидобактериями и инулином).

Ключевой вывод главы: Микронутриенты и биоактивные соединения – незаменимые дирижеры здоровья, работающие за кулисами каждого процесса в организме. Разнообразие – ключ к их получению. Употребляйте "радугу" фруктов и овощей, цельнозерновые, бобовые, орехи, семена, ферментированные продукты и качественные источники белка, чтобы обеспечить себя полным спектром этих жизненно важных веществ. Помните о группах риска по дефициту (веганы/вегетарианцы – B12, железо, цинк; женщины – железо, кальций; пожилые – D, B12, кальций) и важности здоровья микробиома для усвоения нутриентов и общего благополучия.

Глава 4: Пищеварение, Всасывание и Метаболизм: Как Тело Использует Пищу

Введение: Пища – это наше топливо и строительный материал. Но чтобы организм мог использовать сложные молекулы курицы, яблока или риса, их необходимо разобрать на элементарные "кирпичики", которые смогут пройти через стенку кишечника в кровь и быть доставлены к клеткам. Этот процесс – пищеварение – сложный каскад механических и химических превращений, тонко регулируемый нервной системой и гормонами. Затем следует всасывание и, наконец, метаболизм – использование или хранение полученных веществ внутри клеток.

4.1 Анатомия и Физиология Пищеварительной Системы (Краткий Обзор)

Пищеварительный тракт (ЖКТ) – это длинная мышечная трубка (около 9 метров!), проходящая через все тело, от рта до ануса. Его главная задача: переваривание (расщепление пищи), всасывание (перенос нутриентов и воды в кровь/лимфу) и выведение непереваренных остатков.

Основные органы и их функции:

Ротовая полость: Механическое измельчение (жевание), смачивание слюной, начало переваривания углеводов (амилазой слюны).

Пищевод: Мышечная трубка, транспортирующая пищевой комок (болюс) в желудок за счет перистальтики (волнообразных сокращений).

Желудок: Мышечный "мешок". Хранит пищу, перемешивает ее с желудочным соком (содержит HCl и пепсин), превращая в полужидкую кашицу (химус). Начинает переваривание белков. Убивает многие бактерии.

Тонкий кишечник (ТК): Главный орган переваривания и всасывания! Длина ~6-7 м, состоит из 3 частей:

а) Двенадцатиперстная кишка (ДПК): принимает химус из желудка, желчь из печени/желчного пузыря и панкреатический сок из поджелудочной железы. Здесь происходит основное химическое переваривание.

б) Тощая кишка: Продолжение переваривания и начало активного всасывания.

в) Подвздошная кишка: Завершение всасывания (особенно витамина B12 и желчных солей). Переход в толстый кишечник.

Поджелудочная железа: вырабатывает панкреатический сок, содержащий мощные ферменты для переваривания всех макронутриентов (протеазы, амилаза, липаза), и бикарбонаты для нейтрализации кислого химуса. Также производит гормоны (инсулин, глюкагон) – часть эндокринной системы.

Печень: "Химическая лаборатория" организма. Вырабатывает желчь (эмульгирует жиры), обрабатывает всосавшиеся нутриенты, обезвреживает токсины, синтезирует белки плазмы, хранит гликоген и некоторые витамины.

Желчный пузырь: концентрирует и хранит желчь, выделяя ее в ДПК при поступлении жирной пищи.

Толстый кишечник (Толстая кишка, ТлК): Длина ~1.5 м. Включает слепую кишку с аппендиксом, ободочную (восходящую, поперечную, нисходящую, сигмовидную) и прямую кишку. Основные функции: Всасывание воды и электролитов из химуса, формирование каловых масс, ферментация оставшейся клетчатки бактериями, синтез некоторых витаминов (К, В12, биотин, фолат бактериями), хранение и выведение кала.

Прямая кишка и анус: Контролируемое выведение каловых масс.

4.2 Процесс Пищеварения: От Рта до Толстого Кишечника (Ферменты, Гормоны)

Пищеварение – слаженный процесс, управляемый нервными сигналами (вид, запах, вкус пищи, растяжение стенок) и гормонами ЖКТ:

1. Рот:

Механическое: Жевание (мастикация) – зубы измельчают пищу, язык формирует болюс.

Химическое: Слюнные железы выделяют слюну, содержащую:

Воду и слизь: смачивают пищу.

Альфа-амилазу (птиалин): начинает расщепление крахмала (сложных углеводов) до мальтозы.

Лингвальную липазу: начинает расщепление некоторых жиров (особенно важна у младенцев).

Итог: Пища превращается в мягкий болюс, готовый к глотанию.

2. Глотание: Сложный рефлекторный акт, перемещающий болюс из рта в пищевод. Надгортанник закрывает вход в трахею.

3. Пищевод: Перистальтика проталкивает болюс в желудок за 5-9 секунд.

4. Желудок:

Механическое: Сильные мышечные сокращения стенок желудка перемешивают пищу с соком, превращая ее в химус.

Химическое: Желудочные железы выделяют желудочный сок:

Соляная кислота (HCl): денатурирует белки (разворачивает их цепи), активирует пепсиноген, убивает многие бактерии, создает кислую среду.

Пепсиноген: активируется HCl до пепсина – основного фермента, расщепляющего белки до пептидов (цепочки аминокислот).

Слизь: защищает стенку желудка от кислоты и ферментов.

Внутренний фактор (фактор Касла): Необходим для всасывания витамина B12 в подвздошной кишке.

Гормональная регуляция (Желудочная фаза): Растяжение стенок желудка и присутствие белков/пептидов стимулирует G-клетки выделять гормон гастрин. Гастрин усиливает секрецию HCl и пепсина, стимулирует моторику желудка. Пилорический сфинктер контролирует порционную подачу химуса в ДПК.

5. Тонкий кишечник (ДПК, Тощая кишка): Основная Арена Переваривания

Поступление химуса в ДПК сигнализирует клеткам кишечника и поджелудочной железе:

Секретин: выделяется S-клетками ДПК в ответ на кислоту. Стимулирует поджелудочную железу выделять бикарбонаты (нейтрализуют кислый химус) и печень увеличивать выработку желчи.

Холецистокинин (ХЦК): выделяется I-клетками ДПК в ответ на жиры и белки. Стимулирует:

Поджелудочную железу выделять панкреатические ферменты.

Желчный пузырь сокращаться и выделять желчь.

Замедляет опорожнение желудка (дает время на переваривание).

Гормон, ингибирующий желудочную секрецию (ГИП): выделяется K-клетками ДПК в ответ на жиры. Подавляет секрецию желудочного сока и моторику желудка.

Желчь: производится печенью, хранится в желчном пузыре. Не содержит ферментов! Ее компоненты (желчные соли/кислоты) эмульгируют жиры – разбивают крупные жировые капли на мельчайшие капельки (мицеллы), многократно увеличивая поверхность для действия липаз.

Панкреатический сок: содержит мощные ферменты:

Панкреатическая амилаза: расщепляет крахмал до мальтозы, мальтотриозы, декстринов.

Панкреатическая липаза: расщепляет эмульгированные жиры (триглицериды) до моноглицеридов и свободных жирных кислот. Для работы нужны желчные соли и колипаза (кофермент).

Фосфолипаза: расщепляет фосфолипиды.

Холестеролэстераза: расщепляет эфиры холестерина.

Протеазы (трипсин, химотрипсин, эластаза, карбоксипептидазы): расщепляют белки и пептиды до мелких пептидов и аминокислот. Выделяются в неактивной форме (проферменты), активируются в ДПК (трипсиноген → трипсин энтерокиназой кишечника).

Нуклеазы: Расщепляют ДНК/РНК.

Кишечный сок (Энтероциты ворсинок): содержит ферменты, завершающие переваривание:

Пептидазы (дипептидазы, аминопептидазы): расщепляют пептиды до аминокислот.

Дисахаридазы: Расположены на щеточной каемке энтероцитов.

Сахарозаза (инвертаза): Сахароза → Глюкоза + Фруктоза.

Лактаза: Лактоза → Глюкоза + Галактоза.

Мальтаза: Мальтоза → Глюкоза + Глюкоза.

Трегалаза: Трегалоза → Глюкоза + Глюкоза.

Кишечная липаза: дополняет действие панкреатической липазы.

Итог: к концу тощей кишки основные макронутриенты расщеплены до мономеров: углеводы → моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза), белки → аминокислоты и мелкие пептиды, жиры → моноглицериды, жирные кислоты, глицерин. Витамины и минералы высвобождены.

6. Толстый кишечник:

Основная задача: Всасывание воды, электролитов (Na⁺, Cl⁻) и некоторых витаминов (К, В12, биотин, фолат), синтезированных бактериями.

Ферментация бактериями: Оставшаяся непереваренная клетчатка (пищевые волокна) ферментируется резидентными бактериями толстой кишки. Побочные продукты:

Газы (метан, водород, CO₂, сероводород).

Короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК – ацетат, пропионат, бутират): Важный источник энергии для клеток толстой кишки (колоноцитов), обладают противовоспалительным действием, влияют на метаболизм и иммунитет всего организма.

Формирование кала: Неперевариваемые остатки (клетчатка, мертвые бактерии, слущенные клетки эпителия) уплотняются, формируются в каловые массы и продвигаются к прямой кишке за счет медленных перистальтических и маятникообразных движений.

Дефекация: Рефлекторное опорожнение прямой кишки через анус.

4.3 Всасывание Нутриентов в Разных Отделах ЖКТ

Всасывание – это транспорт продуктов переваривания, воды, витаминов и минералов из просвета кишечника в кровь или лимфу через стенку кишечника (через энтероциты – клетки слизистой). Происходит в основном в тонком кишечнике, чья структура максимально приспособлена для этого (складки, ворсинки, микроворсинки – увеличение площади в сотни раз!).

Механизмы всасывания:

Пассивная диффузия: По градиенту концентрации (без затрат энергии). Жирорастворимые вещества, вода, некоторые ионы.

Облегченная диффузия: с помощью специфических белков-переносчиков (без затрат энергии). Фруктоза.

Активный транспорт: против градиента концентрации с помощью переносчиков и затратой энергии (АТФ). Глюкоза, галактоза, аминокислоты, ионы (Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Fe²⁺).

Эндоцитоз: Поглощение крупных частиц (редко для нутриентов, больше для иммуноглобулинов у младенцев).

Локализация всасывания:

Рот/Пищевод: Минимальное всасывание (некоторые лекарства, например, нитроглицерин).

Желудок: Минимальное всасывание (вода, алкоголь, некоторые лекарства, короткоцепочечные жирные кислоты).

Тонкий кишечник:

Двенадцатиперстная кишка: Железо, кальций, магний, цинк, водорастворимые витамины (кроме B12).

Тощая кишка: Основной участок! Моносахариды (глюкоза, галактоза), аминокислоты, мелкие пептиды, водорастворимые витамины, моноглицериды, жирные кислоты (в составе мицелл), холестерин, фосфолипиды, 50-60% воды и электролитов. Витамины А, D, E, K (в составе мицелл).

Подвздошная кишка: Завершение всасывания. Витамин B12 (связанный с внутренним фактором), желчные соли/кислоты (рециркуляция – энтерогепатическая циркуляция), оставшиеся питательные вещества и вода.

Толстый кишечник: Вода (до 90% поступившей в ЖКТ), электролиты (Na⁺, Cl⁻), КЦЖК (продукты ферментации клетчатки), витамины, синтезированные бактериями (К, B12, биотин, фолат).

Пути транспорта всосавшихся веществ:

Кровь (воротная вена печени): Моносахариды, аминокислоты, водорастворимые витамины, минералы, коротко- и среднецепочечные жирные кислоты, глицерин. Все, что всасывается в кровь из кишечника, сначала проходит через печень! (Печень фильтрует, обрабатывает, запасает или распределяет дальше).

Лимфа (грудной проток → венозная кровь): Длинноцепочечные жирные кислоты, моноглицериды, жирорастворимые витамины (A, D, E, K), холестерин (в составе хиломикронов – липопротеиновых частиц). Лимфатический путь позволяет обойти печень при первом прохождении.

4.4 Основы Метаболизма: Анаболизм, Катаболизм, Цикл Кребса, Роль АТФ

Метаболизм – это совокупность всех химических реакций в организме, направленных на получение и использование энергии, построение и обновление структур, поддержание гомеостаза. Реакции идут по строго контролируемым путям с участием ферментов.

Два взаимосвязанных процесса:

Катаболизм: Реакции распада. Сложные молекулы (углеводы, жиры, белки) расщепляются до простых (CO₂, H₂O, NH₃) с высвобождением энергии. Эта энергия запасается в форме АТФ (аденозинтрифосфат) – универсальной энергетической "валюты" клетки. Примеры: Гликолиз, бета-окисление жиров, дезаминирование аминокислот.

Анаболизм: Реакции синтеза. Из простых молекул строятся сложные (белки, нуклеиновые кислоты, гликоген, жиры) с затратой энергии (АТФ). Примеры:Синтез белка, гликогенез, глюконеогенез.

АТФ (Аденозинтрифосфат):

Молекула состоит из азотистого основания (аденин), сахара (рибоза) и трех фосфатных групп.

Энергия запасается в высокоэнергетических связях между фосфатными группами.

При гидролизе (отщеплении) концевого фосфата: АТФ → АДФ (аденозиндифосфат) + Фосфат + Энергия (используется для работы клетки: мышечное сокращение, транспорт веществ, синтез).

АТФ постоянно регенерируется из АДФ за счет энергии, полученной при катаболизме питательных веществ.

Центральный путь получения энергии: Цикл Кребса (Цикл Лимонной Кислоты, Цитратный Цикл) и Окислительное Фосфорилирование:

1. Подготовительный этап (в цитоплазме):

Гликолиз: Глюкоза (6С) → 2 молекулы Пирувата (Пировиноградная кислота, 3С) + небольшое количество АТФ и НАДН.

*Превращение Пирувата в Ацетил-КоА (в митохондриях): Пируват (3С) → Ацетил-КоА (2С) + CO₂ + НАДН. (Для жиров: Жирные кислоты → Ацетил-КоА через бета-окисляцию. Для аминокислот: Дезаминирование → различные промежуточные продукты цикла Кребса или гликолиза).

2. Цикл Кребса (в матриксе митохондрий): Ацетил-КоА (2С) вступает в цикл, соединяясь с оксалоацетатом (4С). В ходе 8 ферментативных реакций:

Выделяется 2 молекулы CO₂.

Образуются молекулы-переносчики восстановленных эквивалентов: НАДН (никотинамидадениндинуклеотид) и ФАДН₂ (флавинадениндинуклеотид).

Образуется одна молекула ГТФ (≈АТФ).

Регенерируется оксалоацетат (4С) для нового цикла.

3. Окислительное Фосфорилирование (на внутренней мембране митохондрий): Главный производитель АТФ!

Дыхательная цепь (Электрон-транспортная цепь – ЭТЦ): НАДН и ФАДН₂ отдают электроны серии белковых комплексов (I-IV) на внутренней мембране митохондрий. Электроны "скатываются" по цепи, их энергия используется для перекачивания протонов (H⁺) из матрикса в межмембранное пространство, создавая электрохимический градиент (протонный двигатель).

Хемиосмос (Синтез АТФ): Протоны стремятся вернуться обратно в матрикс по градиенту концентрации. Единственный путь – через фермент АТФ-синтазу. Энергия потока протонов вращает часть фермента, что приводит к синтезу АТФ из АДФ и Фосфата.

Кислород (O₂) – конечный акцептор электронов: на последнем этапе ЭТЦ электроны и протоны (H⁺) соединяются с кислородом, образуя воду (H₂O). **Кислород жизненно необходим для этого этапа!

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «Литрес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.