Из каких продуктов выделяется больше энергии
Продукты питания, употребляемые нами каждый день, являются не только способом утоления голода и жажды, но еще и источником сил и заряда бодрости. Именно с пищей в наш организм поступают вещества, дающие энергию для нормального функционирования органов, и повышающие нашу способность переносить физические и эмоциональные нагрузки.
Какие факторы влияют на уровень энергетического запаса организма?
Каждому человеку для поддержания своего организма в тонусе необходимо определенное количество энергии.
А зависит это от следующих факторов:
- Возраст — чем больше и взрослее организм, тем больше энергии он потребляет;
- Пол человека — мужчинам, как правило, нужно больше энергии;
- Уровень физической нагрузки — физическая работа, занятия спортом, активные виды деятельности — все это отнимает у нас большое количество энергии и калорий;
- Эмоциональная и умственная нагрузка — многие ошибочно считают, что при отсутствии сильных физических нагрузок организм не нуждается в большом количестве энергии, однако усиленная мозговая деятельность и стабильная работа нервной системы невозможны без поступления полезных веществ;
- Недостаточный отдых, повышенная утомляемость.
Какие вещества дают организму энергию?
Для поддержания необходимого количества жизненной энергии нужно употреблять правильную пищу, которая, благодаря своему составу, насытит организм полезными веществами и придаст сил. Для выбора таких продуктов питания прежде всего следует понять, какие же вещества являются наиболее полезными для нас и без каких элементов человек может чувствовать себя усталым даже после длительного отдыха.
Поступающая в организм человека с пищей энергия измеряется в килокалориях и определяется в зависимости от содержания в продукте белков, жиров и углеводов. Так, углеводы и белки выделяют чуть более 4 ккал/г, а жиры — чуть более 9 ккал/г.
Однако, кроме непосредственной энергии, выражаемой в калориях, жизненные силы придают нам многие витамины и макроэлементы. За счет благотворного влияния на работу внутренних органов они обеспечивают нормальное функционирование всего организма в целом и наличие сил для осуществления любого вида деятельности.
К таким основным веществам можно отнести следующие:
- Сложные углеводы, в частности, глюкоза, обеспечивающая нормальное функционирование мозга и нервной системы;
- Клетчатка — дает ощущение насыщенности, прекрасно утоляя чувство голода, кроме того, нормализует количество сахара в крови;
- Магний, участвующий во многих биохимических реакциях, протекающих в организме;
- Железо — предотвращает развитие анемии, и, как следствие, предупреждает чрезмерную утомляемость человека;
- Селен — микроэлемент, являющийся сильным антиоксидантом, помогает поддерживать должный запас энергии и эмоциональное состояние человека;
- Витамин В1 (тиамин), который иногда называют «витамином бодрости». Он участвует в энергетическом обмене, поддерживая функцию расщепления углеводов;
- Пиридоксин, или витамин В6 — активно участвует в синтезе гемоглобина и образовании новых эритроцитов, обеспечивает нормальную работу нервной системы;
- Витамин В8 — принимает участие в обмене жиров, является сильным антидепрессантом;
- Биотин, или витамин В7 — обеспечивает обмен основных веществ, отвечающих за получение организмом калорий — белков, жиров и углеводов, кроме того, помогает синтезировать ферменты, участвующие в углеводном процессе;
- Витамин А — является мощным антиоксидантом, поддерживающим функцию восстановления организма после тяжелых нагрузок;
- Витамин Е — обладает сильными антиоксидантными свойствами, а также способствует восстановлению энергетических центров клеток (митохондрий).
20 продуктов, которые дают организму максимальную энергию
В природе существует очень много веществ и полезных элементов, прямым или косвенным способом насыщающих наш организм необходимой энергией и придающих жизненных сил. Их основным источником являются продукты питания, наиболее полезные из которых перечислены в нашей таблице. Сохраните в закладки, чтобы всегда знать, как быстро пополнить свой запас энергии!
20 лучших продуктов-энергетиков:
- Вода. Сама по себе вода не является источником энергии, которую можно выразить в калориях, однако, при употреблении недостаточного количества жидкости человек может достаточно быстро потерять силы. Вода способствует выводу вредных веществ из организма, при наличии которых мы склонны к повышенной утомляемости. Кроме того, вода служит проводником питательных веществ при их поступлении в кровь.
- Овсянка. Основной ее особенностью является способность заряжать организм энергией, источником которой служат клетчатка и углеводы. При употреблении овсянки в пищу чувство насыщения и бодрости сохраняется надолго. Содержит она также и витамины группы В, участвующие в обменных процессах организма.
- Бананы. Их состав отличается тем, что они содержат два вида углеводов – одни из них усваиваются быстро и дают чувство насыщения практически моментально, другие же расщепляются медленнее и поставляют организму энергию позже. Бананы также имеют высокую калорийность, вследствие чего рекомендуются к употреблению людям, жизнедеятельность которых связана с активными физическими нагрузками. Также этот фрукт содержит большое количество калия, который положительным образом влияет на силу мышечных сокращений, работу нервной системы и концентрацию внимания.
- Говядина. Содержит в своем составе большое количество белка, витамины группы В, биоактивное железо, цинк. Благодаря этим веществам говяжье мясо дает организму силы и выносливость, укрепляет кровеносные сосуды, повышает уровень гемоглобина, укрепляет мышечную и костную ткань. Кроме того, употребление говядины улучшает работу желудочно-кишечного тракта и нормализует уровень кислотности.
- Морепродукты. В большом количестве такие продукты содержат белок, гораздо лучше усваиваемый организмом, чем в более привычных для нас видах мяса — свинине и говядине. Морские продукты за счет своей низкой калорийности диетологи часто включают в состав диет и рекомендуют людям, желающим сбросить лишний вес. Кроме того, в состав морепродуктов входит йод, стимулирующий нормальное функционирование щитовидной железы и эндокринной системы человека, магний, благоприятно воздействующий на работу нервной системы и селен, улучшающий выработку тестостерона.
- Тыквенные семечки. Содержат большинство существующих в природе незаменимых кислот, необходимых нашему организму для получения энергии и сил. Тыквенные семечки по праву считаются рекордсменом по содержанию фосфора, магния, марганца и витаминов группы В.
- Мед. Доказано, что его употребление значительно снижает утомляемость, увеличивает работоспособность, уменьшает вероятность возникновения нервных расстройств. Благодаря своему насыщенному витаминному и минеральному составу, мед обладает бактерицидными, противогрибковыми свойствами, повышает иммунитет, налаживает работу почек, печени и желудка.
- Куриные яйца. По своей питательной ценности яйца ничуть не уступают мясу, к тому же, на 98% усваиваются организмом и их употребление не приводит к набору лишнего веса. Этот продукт способствует укреплению иммунитета, нормализует обмен веществ, активизирует умственную деятельность, улучшает состояние кожи, зубов и волос, повышает потенцию и выработку половых гормонов.
- Молочные продукты. Являются сбалансированным и незаменимым продуктом для людей. Молоко и молочные продукты в своем составе содержат большое количество питательных веществ, имеют высокую пищевую ценность, укрепляют иммунитет и увеличивают сопротивляемость организма к инфекциям. Отдельно стоит упомянуть кисломолочные продукты, которые нормализуют деятельность желудочно-кишечного тракта и улучшают работу печени и почек.
- Бобовые. Благодаря содержанию калия и фолиевой кислоты повышают иммунитет, очищают кровь, увеличивают устойчивость к заболеваниям, способствуют выведению шлаков и токсинов из организма. А какие еще продукты помогают вывести токсины из организма — рассказываем в нашей теме «20 лучших продуктов для очищения организма от токсинов».
- Орехи. Являются питательным продуктом, способствующим быстрому насыщению. Благодаря содержанию пищевых волокон и жирных кислот способны очищать кишечник, а кроме того, нормализуют липидный обмен, улучшают состав крови. Орехи развивают память, способствуют концентрации внимания, стабилизируют репродуктивную функцию мужчин и нормализуют артериальное давление. Подробнее о продуктах для улучшения памяти — в нашей специальной теме «Запоминай! 20 продуктов для улучшения памяти».
- Темный шоколад. Помогает восстанавливать силы организма, стимулирует работу мозга, благодаря наличию серотонина и триптофана предупреждает возникновение депрессивного состояния и неврозов. Шоколад улучшает работу сердца, предотвращает варикозное расширение вен, помогает выведению вредных веществ из организма, особенно полезен курящим и людям, проживающим в неблагоприятных экологических районах.
- Капуста. Ее употребление стимулирует обменные процессы, дает противовоспалительный и частично обезболивающий эффект. Капуста насыщает организм многими полезными веществами, среди которых витамины группы В, РР, фолиевая кислота, соли калия, фосфор, цинк и железо.
- Дикий рис. Содержит практически полный перечень необходимых для человека белков, вследствие чего придает силу, налаживает обменные процессы, стимулирует работу иммунной системы.
- Гранат. Его употребление улучшает функции нервной системы, нормализует уровень гемоглобина, помогает восстанавливаться при истощении организма. Гранат повышает иммунитет, выводит радионуклиды из организма, восстанавливает гормональный баланс, помогает при лечении туберкулеза, нормализует работу желудка, является хорошим мочегонным и антисептическим средством.
- Апельсины. Являются источником пищевых волокон, витаминов С, А, фенолов, лимонной кислоты, калия, фолиевой кислоты. Апельсины насыщают организм биологически активными веществами, благотворно влияют на сердечно-сосудистую систему, помогают предотвращать образование камней в почках, анемию, снижают артериальное давление, стабилизируют уровень холестерина в крови.
- Яблоки. Благодаря большому количеству углеводов насыщают организм жизненными силами, позволяют вести активный образ жизни без потерь для организма и поддерживают тонус мышц. Яблоки насыщают наш организм большим количеством витаминов и макроэлементов, приносящих пользу практически всем внутренним органам.
- Скумбрия. Является хорошим средством при профилактике рахита, укрепляет зубы, кости и волосы человека, препятствует развитию онкологических заболеваний, улучшает зрение, стабилизирует работу нервной системы, противостоит атеросклерозу.
- Ягоды: клубника, малина, клюква, черная смородина. Их употребление повышает иммунитет, способствует укреплению памяти, улучшению обмена веществ, повышению остроты зрения, регулирует уровень сахара в крови.
- Шпинат. Значительно увеличивает работоспособность и стрессоустойчивость. Шпинат нормализует углеводный обмен в организме, предупреждает истощение, предотвращает многие заболевания органов зрения, оптимизирует работу кишечника и способствует нормализации веса.
Существуют ли продукты, отнимающие энергию?
Кроме пищевых продуктов, придающих нам силы и энергию, существуют и такие, употребление которых имеет обратный эффект. Из-за содержания токсичных или вредных веществ и большого количества пищевых добавок возникают трудности переваривания и расщепления, что провоцирует не только тяжесть в желудке, а еще и дает ощущение общей слабости и вялости.
Запомните продукты, которые отнимают у вас энергию:
- Пища, содержащая большое количество соли;
- Острая пища;
- Продукты с большим содержанием жиров;
- Жареные продукты, особенно их постоянное употребление;
- Мучные продукты;
- Пища с большим содержанием искусственных добавок различного назначения (ароматизаторы, консерванты, стабилизаторы, усилители вкуса);
- Алкоголь.
Черпая силы и заряд бодрости из употребляемой пищи, не забывайте включать в свой рацион как можно больше полезных продуктов, дающих не только чувство сытости, но и приносящих пользу.
Старайтесь сократить или вовсе исключить вредную для нас еду — и тогда ваш организм наверняка будет работать на полную силу, обеспечив здоровье на долгие годы!
Обмен веществ в организме. Пластическая и энергетическая роль питательных веществ
Постоянный обмен веществ и энергии между организмом и окружающей средой является необходимым условием его существования и отражает их единство. Сущность этого обмена заключается в том, что поступающие в организм питательные вещества после пищеварительных превращений используются как пластический материал. Энергия, образующаяся при этих превращениях восполняет энергозатраты организма.
Синтез сложных специфичных веществ организма из простых соединений, всасывающихся в кровь из пищеварительного канала, называется ассимиляцией или анаболизмом. Распад веществ организма до конечных продуктов, сопровождающийся выделением энергии называется диссимиляцией или катаболизмом. Два этих процесса неразрывно связаны. Ассимиляция обеспечивает аккумуляцию энергии, а энергия выделяющаяся при диссимиляции необходима для синтеза веществ. Анаболизм и катаболизм объединены в единый процесс с помощью АТФ и НАДФ. С их помощью энергия образующаяся в результате диссимиляции передается для процессов ассимиляции.
Белки в основном являются пластическим материалом. Они входят в состав клеточных мембран, органелл. Белковые молекулы постоянно обновляются. Но это обновление происходит не только за счет белков пищи, но и посредством реутилизации собственных белков организма. Из 20 аминокислот, образующих белки 10 являются незаменимыми. Т.е. не могут образовываться в организме. Конечными продуктами распада белков являются такие азотсодержащие соединения, как мочевина, мочевая кислота, креатинин.
Состояние белкового обмена оценивается по азотистому балансу. Это соотношение количества азота поступающего с белками пищи и выделенного из организма с азотсодержащими продуктами обмена. В белке содержится около 16 г азота. Следовательно выделение 1 г азота свидетельствует о распаде в организме 6,25 г белка. Если количество выделяемого азота равно количеству поглощенного организмом имеет место азотистое равновесие. Если поступившего азота больше, чем выделенного, это называется положительным азотистым балансом. В организме происходит задержка или ретенция азота. Положительный азотистый баланс наблюдается при росте организма, при выздоровлении после тяжелых заболевания, сопровождавшихся похуданием и после длительного голодания. Когда количество азота, выделенного организмом больше, чем поступившего, имеет место отрицательный азотистый баланс. Его возникновение объясняется распадом собственных белков организма. Он возникает при голодании, отсутствии в пище незаменимых аминокислот, нарушениях переваривания и всасывания белка, тяжелых заболеваниях. Количество белка которое полностью обеспечивает потребности организма называется белковым оптимумом. Минимальное, обеспечивающее лишь сохранение азотистого баланса — белковым минимумом. ВОЗ рекомендует потребление белка не менее 0,75 г на кг веса в сутки. Энергетическая роль белков относительно небольшая.
Жирами организма являются триглицериды, фосфолипиды и стерины. Они также имеют определенную пластическую роль, так как фосфолипиды, холестерин, жирные кислоты входят в состав клеточных мембран и органелл. Основная их роль энергетическая. При окислении липидов выделяется наибольшее количество энергии, поэтому около половины энергозатрат организма обеспечивается липидами. Кроме того, они являются аккумулятором энергии в организме потому что откладываются в жировых депо и используются по мере необходимости. Жир депо составляют около 15% веса тела. Покрывая внутренние органы жировая ткань выполняет и пластическую функцию. Например околопочечный жир способствует фиксации почек и предохранению их от механических воздействий. Липиды являются источниками воды, потому что при окислении 100 г жира образуется около 100 г воды. Особую функцию выполняет бурый жир, располагающийся вдоль крупных сосудов. Содержащийся в его жировых клетках полипептид тормозит ресинтез АТФ за счет липидов. В результате резко усиливается теплопродукция. Большое значение имеют незаменимые жирные кислоты — линолевая, линоленовая и арахидоновая. Они не образуются в организме. Без них невозможен синтез фосфолипидов клеток, образование простагландинов и т.д. При их отсутствии задерживается рост и развитие организма.
Углеводы в основном играют энергетическую роль, т.к. служат основным источником энергии для клеток. Потребности нейронов покрываются исключительно глюкозой. Углеводы аккумулируются в виде гликогена в печени и мышцах. Углеводы имеют определенное пластическое значение. Глюкоза необходима для образования нуклеотидов и синтеза некоторых аминокислот.
Методы измерения энергетического баланса организма
Соотношение между количеством энергии, поступившей в организм с пищей, и энергии, выделенной организмом во внешнюю среду называется энергетическим балансом организма. Существует 2 метода определения выделяемой организмом энергии.
- Прямая калориметрия. Принцип прямой калориметрии основан на том, что все виды энергии в конечном итоге переходят в тепловую. Поэтому при прямой калориметрии определяют количество тепла выделяемого организмом в окружающую среду за единицу времени. Для этого используют специальные камеры с хорошей теплоизоляцией и системой теплоообменных труб, в которых циркулирует и нагревается вода.
- Непрямая калориметрия. Она заключается в определении соотношения выделенного углекислого газа и поглощенного кислорода за единицу времени. Т.е. полном газовом анализе. Это соотношение называется дыхательным коэффициентом (ДК).
Величина дыхательного коэффициента определяется тем, какое вещество окисляется в клетках организма. Например в молекуле углеводов атомов кислорода много, Поэтому на их окисление кислорода идет меньше и их дыхательный коэффициент равен 1. В молекуле липидов кислорода значительно меньше, поэтому дыхательный коэффициент при их окислении 0,7. Дыхательный коэффициент белков 0,8. При смешанном питании его величина 0,85-0,9. Дыхательный коэффициент становится больше 1 при тяжелой физической работе, ацидозе, гипервентиляции и преобразовании в организме углеводов в жиры. Меньше 0,7 он бывает при переходе жиров в углеводы. Исходя из дыхательного коэффициента рассчитывается калорический эквивалент кислорода, т.е. количество энергии выделяемой организмом при потреблении 1 л кислорода. Его величина также зависит от характера окисляемых веществ. Для углеводов он составляет 5 ккал, белков 4,5 ккал, жиров 4,7 ккал. Непрямая калориметрия в клинике производится с помощью аппаратов «Метатест-2», «Спиролит».
Величина поступившей в организм энергии определяется количеством и энергетической ценностью пищевых веществ. Их энергетическую ценность определяют путем сжигания в бомбе Бертло в атмосфере чистого кислорода. Таким путем получают физический калорический коэффициент. Для белков он равен 5,8 ккал/г, углеводов 4,1 ккал/г, жиров 9,3 ккал/г. Для расчетов используют физиологический калорический коэффициент. Для углеводов и жиров он соответствует физическому, а для белков составляет 4,1 ккал/г. Его меньшая величина для белков объясняется тем, что в организме они расщепляются не до углекислого газа и воды, а да азотсодержащих продуктов.
Основной обмен
Количество энергии, которое затрачивается организмом на выполнение жизненно важных функций называется основным обменом. Это затраты энергии на поддержание постоянства температуры тела, работу внутренних органов, нервной системы, желез. Основной обмен измеряется методами прямой и непрямой калориметрии при базисных условиях, т.е. лежа с расслабленными мышцами, при температуре комфорта, натощак. Согласно закону поверхности, сформулированному в 19 веке Рубнером и Рише, величина основного прямопропорциональна площади поверхности тела. Это связано с тем, что наибольшее количество энергии тратится на поддержание постоянства температуры тела. Помимо этого на величину основного обмена влияют пол, возраст, условия окружающей среды, характер питания, состояние желез внутренней секреции, нервной системы. У мужчин основной обмен на 10% больше, чем у женщин. У детей его величина относительно веса тела больше, чем в зрелом возрасте, а у пожилых наоборот меньше. В холодном климате или зимой он возрастает, летом снижается. При гипертиреозе он значительно увеличивается, а гипотиреозе снижается. В среднем величина основного обмена у мужчин 1700 ккал/сут., а у женщин 1550.
Общий обмен энергии
Общий обмен энергии это сумма основного обмена, рабочей прибавки и энергии специфически-динамического действия пищи. Рабочая прибавка это энергетические затраты на физическую и умственную работу. По характеру производственной деятельности и энергозатратам выделяют следующие группы работающих:
- Лица умственного труда (преподаватели, студенты, врачи и т.д.). Их энергозатраты 2200-3300 ккал/сут.
- Работники занятые механизированным трудом (сборщики на конвейере). 2350-3500 ккал/сут.
- Лица занятые частично механизированным трудом (шофера). 2500-3700 ккал/сут.
- Занятые тяжелым немеханизированным трудом (грузчики). 2900-4200 ккал/сут. Специфически-динамическое действие пищи это энергозатраты на усвоение питательных веществ. Наиболее выражено это действие у белков, меньше у жиров и углеводов. В частности белки повышают энергетический обмен на 30%, а жиры и углеводы на 15%.
Физиологические основы питания. Режимы питания
В зависимости от возраста, пола, профессии потребление белков, жиров и углеводов должно составлять: у мужчин I-IV групп Б: 96-108 г, Ж: 90-120 г, У: 382-552 г; у женщин I-IV групп Б: 82-92 г, Ж: 77-102 г, У: 303-444 г.
В прошлом веке Рубнер сформулировал закон изодинамии, согласно которому пищевые вещества могут взаимозаменяться по своей энергетической ценности. Однако он имеет относительное значение, так как белки, выполняющие пластическую роль, не могут синтезироваться из других веществ. Это же касается незаменимых жирных кислот. Поэтому требуется питание сбалансированное по всем питательным веществам. Кроме того необходимо учитывать усвояемость пищи. Это соотношение всосавшихся и выделившихся с калом питательных веществ. Наиболее легко усваиваются животные продукты. Поэтому животный белок должен составлять не менее 50% суточного белкового рациона, а жиры не более 70% жирового.
Под режимом питания подразумевается кратность приема пищи и распределение ее калорийности на каждый прием. При трехразовом питании на завтрак должно приходится 30% калорийности суточного рациона, обед 50%, ужин 20%. При более физиологичном четырехразовом, на завтрак 30%, обед 40%, полдник 10%, ужин 20%. Интервал между завтраком и обедом не более 5 часов, а ужин должен быть не менее чем за 3 часа до сна. Часы приема пищи должны быть постоянными.
Обмен воды и минеральных веществ
Содержание воды в организме в среднем 73%. Водный баланс организма поддерживается путем равенства потребляемой и выделяемой воды. Суточная потребность в воде составляет 20-40 мл/кг веса. С жидкостями поступает около 1200 мл воды, пищей 900 мл и 300 мл образуется в процессе окисления питательных веществ. Минимальная потребность в воде составляет 1700 мл. При недостатке воды наступает дегидратация и если ее количество в организме снижается на 20% наступает смерть. Избыток воды сопровождается водной интоксикацией с возбуждением ЦНС и судорогами.
Натрий, калий, кальций, хлор необходимы для нормального функционирования всех клеток, в частности обеспечения механизмов формирования мембранного потенциала и потенциалов действия. Суточная потребность в натрии и калии 2-3 г, кальции 0,8 г, хлоре 3-5 г. Большое количество кальция находится в костях. Кроме того он нужен для свертывания крови, регуляции клеточного метаболизма. Основная масса фосфора также сосредоточена в костях. Одновременно входит а состав фосфолипидов мембран, участвует в процессах метаболизма. Суточная потребность в нем 0,8 г. Большая часть железа содержится в гемоглобине и миоглобине. Оно обеспечивает связывание кислорода. Фтор входит в состав эмали зубов. Сера в состав белков и витаминов. Цинк является компонентом ряда ферментов. Кобальт и медь необходимы для эритропоэза. Потребность во всех этих микроэлементах от десятков до сотен мг в сутки.
Регуляция обмена веществ и энергии
Высшие нервные центры регуляции энергетического обмена и обмена веществ находятся в гипоталамусе. Они влияют на эти процессы через вегетативную нервную систему и гипоталамо-гипофизарную систему. Симпатический отдел ВНС стимулирует процессы диссимиляции, парасимпатический ассимиляцию. В нем же находятся центры регуляции водно-солевого обмена. Но главная роль в регуляции этих базисных процессов принадлежит железам внутренней секреции. В частности инсулин и глюкагон регулируют углеводный и жировой обмены. Причем инсулин тормозит выход жира из депо. Глюкокортикоиды надпочечников стимулируют распад белков. Соматотропин наоборот усиливает синтез белка. Минералокортикоиды натрий-калиевый. Основная роль в регуляции энергетического обмена принадлежит тиреоидным гормонам. Они резко усиливают его. Они же главные регуляторы белкового обмена. Значительно повышает энергетический обмен и адреналин. Большое его количество выделяется при голодании.