Глава1. Классическая теория сбалансированного питания и здоровья

Нет необходимости доказывать, что питание – одна из центральных проблем, решение которой составляет предмет постоянных забот человечества. Едва ли не самое большое заблуждение – убеждение в том, что проблема правильного питания человека может быть решена путем создания достаточного количества необходимых пищевых продуктов. Объективный анализ свидетельствует, что свободный выбор таких продуктов в современном человеческом обществе в большинстве случаев приводит к нарушениям питания, которые в зависимости от многих генетических и фенотипических характеристик человека
провоцируют развитие ряда тяжелых заболеваний (табл. 1.1).
В истории науки известны две основные теории питания. Первая возникла во времена античности, вторая – классическая, часто называемая теорией сбалансированного питания, – появилась более двухсот лет назад. Вторая теория, доминирующая в настоящее время,
пришла на смену античной и является одним из замечательных достижений экспериментальной биологии и медицины.

Синдромы, связываемые преимущественно с нарушениями
питания (по: Haenel, 1979, с дополнениями)

 

 

 

Избыточное питание

углеводами, рафинированными крахмалом и сахарами

белками

Болезни, нарушения

Заболевания сердечно-сосудистой

системы (гипертония, атеросклероз,

варикозное расширение вен,

тромбоз)

Хронический бронхит, эмфизема

легких

Заболевания желудочно-кишечного

тракта (язвы, гастрит, энтерит,

язвенный колит, геморрой)

Аппендицит, холецистит,

пиелонефрит, вызванные кишечной

палочкой

Холецистит

Желчнокаменная болезнь

Почечнокаменная болезнь

Диабет

Гиперлипидемия

Токсикоз беременности

Эпилепсия, депрессия

Рассеянный склероз

Пародонтоз

Заболевания сердечно-сосудистой

системы (инфаркт миокарда, гипертония,

атеросклероз, тромбофлебит, эмболия,

микроангиопатия)

Диабет

Гиперхолестеринемия

Токсикоз беременности

Профилактика

Уменьшение потребления легкоусвояемых и рафинированных углеводов

Уменьшение потребления белков

Античная теория питания

Античная теория связана с именами Аристотеля и Галена. Согласно этой теории, питание организма происходит за счет крови, которая непрерывно образуется из пищевых веществ в результате сложного процесса неизвестной природы, сходного с брожением. В печени кровь очищается и затем используется для питания органов и тканей. Таким образом, применяя современную терминологию, предварительное пищеварение рассматривалось как процесс трансформации пищевых веществ в другие субстанции, которые служат источником энергии и строительных компонентов.

1.1. Основные постулаты теории сбалансированного питания


Теория сбалансированного питания возникла вместе с классическим экспериментальным естествознанием и, в сущности, остается господствующим мировоззрением и в настоящее время. Основы этой теории изложены в ряде руководств по различным областям биологии и медицины. Разные аспекты теории сбалансированного питания рассмотрены, в частности, в следующих сводках: Sherman, 1937; Winitz et al., 1970; Лечебное питание, 1971; Химические и физиологические проблемы…, 1972, 1975, 1976; Покровский, 1974, 1979; Haenel, 1979; Самсонов, Мещерякова, 1979; Harrison et al., 1979; Белковый обмен…, 1980; Parks, 1982; Петровский, 1982; Le Magnen, 1983; Каневский и др., 1984; Конышев, 1985, 1990; Field, 1985; Heusner, 1985; Уголев, 1985, 1987а; Эммануэль, Заиков, 1986, и др. Мы сосредоточим свое внимание на некоторых вопросах, которые реже попадают в поле зрения, хотя чрезвычайно важны для понимания сущности классической теории.
Классическая теория питания вполне современна, то есть отвечает критериям сегодняшнего дня и сыграла исключительную роль в прогрессе ряда наук и технологий. Впервые она начала формироваться тогда, когда стало ясно, что античные схемы кровообращения и пищеварения неправильны и должны быть заменены: первая – учением о циркуляции крови, первоначально высказанным У. Гарвеем в 1628 году и опровергшим представления, господствовавшие во времена Галена, вторая – новыми представлениями о пищеварении, развитыми Р. Реомюром и Л. Спалланцани. Последнее особенно важно, так как мысль о приготовлении жидкостей тела из пищи заменилась принципиально новой идеей о разложении пищи на элементы, часть которых (собственно пищевые вещества – нутриенты) ассимилировалась, то есть включалась в состав организма, а другая часть (балластные вещества) отбрасывалась. Без преувеличения можно сказать, что эта идея явилась поворотным пунктом во взглядах на сущность питания и его нарушения, а также на промышленные технологии, так или иначе касающиеся продуктов питания.
Теория сбалансированного питания в современном виде является скорее не теорией, а парадигмой, то есть совокупностью теорий, приемов и способов мышления. Она – одно из наиболее прекрасных творений человеческого разума, одно из его крупнейших достижений о практическим и гуманистическим следствиям.
Классическая теория сбалансированного питания, опираясь на работы Р. Реомюра, Л. Спалланцани, А. Лавуазье, Г. Гельмгольца и других, окончательно сформировалась в конце XIX – начале XX века.
С этой теорией связаны представления об идеальной пище и оптимальном сбалансированном питании, которые базировались на балансных подходах к оценке и режиму питания, сохраняющих свое значение и в настоящее время.
Классическая теория сбалансированного питания может быть сведена к нескольким фундаментальным постулатам:
1) питание поддерживает молекулярный состав организма и возмещает его энергетические и пластические расходы;
2) идеальным считается питание, при котором поступление пищевых веществ максимально точно (по времени и составу) соответствует их расходу;
3) поступление пищевых веществ в кровь обеспечивается в результате разрушения пищевых структур и всасывания нутриентов, необходимых для метаболизма, энергетических и пластических потребностей организма;
4) пища состоит из нескольких компонентов, различных по физиологическому значению, – нутриентов, балластных веществ (от которых она может быть очищена) и вредных (токсических) веществ;
5) ценность пищевого продукта определяется содержанием и соотношением в нем аминокислот, моносахаридов, жирных кислот, витаминов и некоторых солей;
б) утилизация пищи осуществляется самим организмом.
Рассмотрим некоторые из этих постулатов, а также ряд следствий, вытекающих из теории сбалансированного питания, более подробно.

Законы сохранения постоянства молекулярного состава организма и питание

В своей работе, посвященной главным итогам развития биологических наук в XIX веке, И. М. Сеченов писал, что классическая теория питания опирается на основные законы сохранения материи и энергии по отношению к биологическим системам. Применительно
к живым организмам можно было бы говорить и о законе сохранения их молекулярного состава.
Балансный подход сводится к тому, что пищевые вещества, поступающие в организм, должны компенсировать их потери, связанные с основным обменом, внешней работой, а для молодых организмов – еще и с ростом. Иными словами, теория сбалансированного питания базируется на том, что в организм должен поступать такой набор веществ, который возмещает вещества, расходуемые на построение структур тела и на работу (см. табл. 1.2, 1.3). Следовательно, балансный подход связан с поддержанием постоянства молекулярного состава живых систем.


Таблица 1.2


Средние потребности взрослого человека в пищевых веществах
в соответствии с формулой сбалансированного питания
(по: Покровский, 1974)

Вода (мл)

1750–2200

в том числе:

питьевая вода, чай, кофе и т. д.

800–1000

супы

250–500

продукты питания

700

Белки (г)

80–100

в том числе животные

50

Незаменимые аминокислоты (г)

триптофан

1

лейцин

4–6

изолейцин

3–4

валин

3–4

треонин

2–3

лизин

3–5

метионин

2–4

фенилаланин

2–4

Заменимые аминокислоты (г)

гистидин

1,5–2

аргинин

5–6

цистин

2–3

тирозин

3–4

аланин

3

серин

3

глутаминовая кислота

16

аспарагиновая кислота

6

пролин

5

гликокол

3

Углеводы (г)

400–500

в том числе:

крахмал

400–450

сахар

50–100

Органические кислоты (г)

в том числе:

лимонная, молочная и др.

2

Балластные вещества (г)

клетчатка, пектин и др.

25

Жиры (г)

80–100

в том числе:

растительные

20–25

незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты

2–3

холестерин

0,3–0,06

фосфолипиды

5

Минеральные вещества (мг)

кальций

800–1000

фосфор

1000–1500

натрий

4000–6000

калий

2500–5000

хлориды

5000–7000

магний

300–500

железо

15

цинк

10–15

марганец

5–10

хром

2–2,5

медь

2

кобальт

0,1–0,2

молибден

0,5

селен

0,5

фториды

0,5–1,0

иодиды

0,1–0,2

Витамины (мг)

аскорбиновая кислота (С)

50–70

тиамин (В1)

1,5–2,0

рибофлавин (В2)

2,0–2,5

ниацин (РР)

15–25

пантотенат (В3)

5–10

пиридоксин (В6)

2–3

кобаламин (В12)

0,002–0,005

биотин

0,15–0,30

холин

500–1000

рутин (Р)

25

фолацин (В9)

0,2–0,4

витамин D (различные формы)

0,0025–0,1 (100–400 ME)

витамин А (различные формы)

1,5–2,5

каротины

3,0–5,0

витамин Е (различные формы)

10–20 (5–30)

витамин К (различные формы)

0,2–0,3

липоевая кислота

0,5

инозит (г)

0,5–1,0

Общая калорийность (ккал)

3000

 Интересно, что идея гомеостаза была наиболее отчетливо сформулирована именно теми учеными, которые экспериментально исследовали процессы пищеварения и питания. В этой связи прежде всего следует упомянуть Клода Бернара и И.П. Павлова.
Итак, в основе классической теории лежит представление, что питание служит поддержанию молекулярного состава организма на определенном физиологическом уровне, или, точнее, в пределах определенного физиологического интервала. Это предполагает возмещение энергетических и пластических потерь, а также потребностей, связанных с ростом

Потребности в белке и аминокислотах в зависимости от возраста

(по: FAO / WHO.., 1973)

Компонент пищи

Количество потребляемого вещества в возрасте

3–6 мес.

10–12 мес.

Взрослые

Белок (г / кг массы тела)

1,85

0,80

0,57

Аминокислоты (мг / кг массы тела):

     

изолейцин

70

30

10

лейцин

161

45

14

лизин

103

60

12

метионин + цистин

5

27

113

фенилаланин + тирозин

125

27

14

треонин

87

35

7

триптофан

17

4

4

валин

93

33

10

Общая потребность в аминокислотах

714

261

84

Отношение общей потребности

в аминокислотах к потребности в белке

0,39

0,33

0,15

Пища


Для теории сбалансированного питания важно, что пища состоит из нескольких основных компонентов, разных по своему биологическому значению:
1) собственно пищевых веществ – белков, углеводов, жиров, витаминов и т. д.
2) балластных веществ;
3) вредных (токсических) соединений.
Если ценная часть пищи – это нутриенты, необходимые для метаболизма, то пища в соответствии с классической теорией может быть очищена от балласта.
Классическая теория сбалансированного питания, по крайней мере на достаточно высоком уровне развития, позволила ответить на вопросы, какими должны быть идеальная пища и минимально достаточный рацион, какие дефекты пищи и в какой степени будут отражаться на функциях организма или могут оказаться несовместимыми с жизнью. Действительно, дефектная пища, состоящая из набора веществ, лишенных определенных необходимых компонентов, могла вызвать заболевания и даже смерть экспериментальных животных. С другой стороны, искусственная диета, характеризуемая как полноценная в свете теории сбалансированного питания, могла неопределенно долго поддерживать жизнь не только данной особи, но и воспроизводимого ею потомства. Однако, как будет показано далее, такой подход к составу пищи содержал ошибки, которые кажутся очевидными для объективного наблюдателя, если он перейдет на позиции новой теории адекватного питания.

Основные следствия теории сбалансированного питания

Теория сбалансированного питания замечательна не только стройностью и ясностью логики и экспериментальной обоснованностью, но и способностью к предсказанию неизвестных явлений, которые были затем открыты, или закономерностей, которые могут быть обнаружены и действительно были обнаружены при определенных экспериментальных условиях. Зная набор необходимых пищевых веществ, можно конструировать пищевые рационы, достаточные для выживания, нормального функционирования и развития организмов. При возникновении каких-либо нарушений, как постулирует теория сбалансированного питания, дефект должен быть отнесен на счет недостатка одного или нескольких необходимых пищевых факторов. Именно таким образом были открыты один
за другим необходимые организму витамины, микроэлементы, незаменимые аминокислоты и т. д. В частности, было продемонстрировано, что примерно половина из 20 аминокислот, составляющих белки, являются незаменимыми для реализации некоторых метаболических функций. Число незаменимых аминокислот варьирует от 10 до 13 в зависимости от вида животного, его рациона и т. д.


Так, у человека 10 незаменимых аминокислот, у крыс и цыплят – 13, у усредненного животного – 12. Однако у организмов всех видов есть 8–9 общих незаменимых аминокислот (табл. 1.4). Интересно, что у цыплят по крайней мере три незаменимые аминокислоты (тирозин, цистин и гидроксилизин) из 13 могут быть синтезированы лишь при ограниченном поступлении пищевых субстратов (обзор: Parks, 1982).

 

Человек

Крыса

Цыпленок

Усредненное

животное

Изолейцин

Изолейцин

Изолейцин

Изолейцин

Лейцин

Лейцин

Лейцин

Лейцин

Лизин

Лизин

Лизин

Лизин

Фенилаланин

Фенилаланин

Фенилаланин

Фенилаланин

Тирозин

Тирозин

Тирозин

Тирозин

Метионин

Метионин

Метионин

Метионин

Цистин

Цистин

Цистин

Цистин

Треонин

Треонин

Треонин

Треонин

Валин

Валин

Валин

Валин

Триптофан

Триптофан

Триптофан

Аргинин

 

Аргинин

Аргинин

Глицин

 

Гистидин

Гистидин

Гистидин

 

Глицин

Гидроксилизин

 

 

 

Перечисленные выше достижения были поистине замечательным следствием последовательного применения теории сбалансированного питания. Согласно этой теории, для поддержания жизнедеятельности организма необходимы не все компоненты пищи, а только полезные. Концентрируя их, можно получить так называемые обогащенные продукты питания.
На основе этой идеи можно было увеличить в пище долю нутриентов и улучшить соотношение между ними, приближая его к идеальному. (Под идеальным соотношением нутриентов большинство исследователей понимали такое соотношение поступающих пищевых веществ, которое наилучшим образом восполняло бы энергетические и пластические потребности организма.)

1.2. Идеальное питание, элементное, парентеральное питание

Одна из идей, являющихся следствием теории сбалансированного питания, – создание идеальной пищи и идеального питания. В конце ХIХ – начале XX века наметилась основная концепция, касающаяся усовершенствования пищи и питания. Так, уже в XIX веке возникла
мысль о формировании максимально улучшенной пищи за счет обогащения пищевых продуктов веществами, непосредственно участвующими в обмене веществ, и об отбрасывании балластных веществ.
Элементное питание

Идея создать идеальную, максимально полезную пищу уже в конце ХIХ – начале XX века трансформировалась в идею о конструировании смеси веществ, необходимых для поддержания жизни и не нуждающихся в оптимальном соотношении, то есть в идею о создании так называемых элементных, или мономерных, веществ. Мысль об элементном питании сводилась к тому, что ту олиго- и полимерную пищу, которую мы потребляем, следует заменить пищей, состоящей из элементов, участвующих в обмене веществ. Эта пища должна состоять из наборов аминокислот, моносахаридов, жирных кислот, витаминов, солей и т. д.
Предполагалось, что такая пища позволит удовлетворить потребности человека в точном соответствии с особенностями его обмена веществ.

Парентеральное питание


Следствием теории сбалансированного питания является представление, в яркой форме сформулированное еще в 1908 году П.-Э.-М. Бертло, что одна из главных задач наступившего XX века – это прямое введение в кровь питательных веществ, минуя желудочно-кишечный тракт. В настоящее время прямое (внутрисосудистое или парентеральное) питание превратилось в широко распространенное и весьма эффективное средство прямого введения в кровь нутриентов, используемое при лечении различных
заболеваний в течение достаточно длительных периодов времени.
В частности, в обзоре П.С. Васильева (1988) дана характеристика ряда специализированных смесей, используемых в клинической практике для парентерального питания, и освещена их положительная роль в коррекции различных заболеваний (нарушения обмена, в частности белкового; различные травмы, в том числе ожоговые; нарушения желудочно-кишечного тракта, в частности оперативные вмешательства; онкологические заболевания; патология печени, почек и ряда других).

1.3. Достоинства и недостатки теории сбалансированного питания


Теория отличается строгостью и последовательностью своей аксиоматики. Она лежит в основе всех современных концепций питания и позволила дать научное объяснение потребностям в пище по энергетическим, пластическим и другим ее компонентам.
Теория сбалансированного питания послужила основой современных пищевых технологий и дала возможность разработать практические мероприятия, связанные с пищевыми ресурсами и питанием. На ней базируются промышленные, агротехнические и медицинские разработки, которые в значительной мере опираются на идею, что улучшение свойств потребляемой пищи может быть достигнуто за счет увеличения содержания нутриентов на фоне уменьшения доли балласта.
В классической теории алиментарный тракт рассматривается как почти идеальный химический завод, работающий в неидеальных условиях из-за некоторых дефектов сырья (например, загрязненности пищевых продуктов), а также из-за того, что в желудочно-кишечном тракте присутствуют бактерии. При этом существуют специальные системы, обеспечивающие защиту от конкуренции бактерий за обладание нутриентами, от проникновения бактерий во внутреннюю среду организма, от токсических действий бактерий, от инвазий и т. д.
В новой теории адекватного питания постепенно сформировалось представление о том, что бактериальная флора играет двойную роль – с одной стороны, конкурента макроорганизма за нутриенты и потенциального патогена, с другой – важного симбионта и поставщика
вторичных нутриентов.
К числу коренных недостатков классической теории следует отнести ее антропоцентрический характер, то есть направленность на решение прикладных задач питания человека, точнее, задач рационального питания человека в условиях, когда он сам не способен достаточно четко устанавливать свои пищевые потребности.
Иными словами, эта теория недостаточно биологична и эволюционна. Интересно, что в рамках классической теории питания не поддаются объяснению резкие различия в составе рационов, традиционно используемых населением разных климатических поясов. Например, рациональная диета, составленная на основе теории сбалансированного питания и пригодная для европейцев, не всегда может быть использована для питания северных народов, пищевой рацион которых состоит главным образом из мяса, жира и рыбы. Тем не менее этот рацион не вызывает каких-либо вредных последствий. Еще более удивительной кажется преимущественно растительная пища у большинства жителей Индии и многих негритянских племен. В рационе последних суммарное количество белка не превышает 5–8%. Столь же разительны различия в потреблении минеральных веществ разными народами. (В данном случае мы рассматриваем физиологические потребности организма в соответствующих солях.)
Классическая теория непригодна также для объяснения регуляции питания у большинства групп организмов с различными типами питания и с различными механизмами переработки пищи на основе принципов саморегуляции.
Таким образом, во время наибольших успехов теории сбалансированного питания усиливался ее кризис, который и привел к формированию новой теории питания, названной нами теорией адекватного питания. В настоящее время показано, что эта теория позволяет решить ряд трудных теоретических и прикладных задач, перед которыми были бессильны традиционные подходы.

Выводы

В этой главе была кратко рассмотрена классическая теория питания, часто называемая теорией сбалансированного питания. Эта теория с самого начала стала формироваться как антропоцентрическая, и многие важнейшие биологические и эволюционные подходы общего значения остались в стороне и не были учтены ею.