Курсовая работа: Теоретико-концептуальні аспекти раціонального харчування
Харчування - це сукупність процесів, що включають надходження до організму, травлення, всмоктування та засвоювання ним поживних речовин. Із цих позицій екологію харчування можна розглядати як аналіз екосистем з погляду обміну речовин та енергії, що в них відбуваються.
Екологія харчування охоплює всю систему харчування, враховуючи його вплив на здоров'я, довкілля, соціальні й економічні аспекти життя людини. Вона включає і засоби аграрного виробництва - механізацію, енергетику, добрива, пестициди, І компоненти харчового ланцюга - виробництво, вирощування продукції, транспортування, зберігання, перероблення, пакування, торгівлю, готування, споживання й утилізацію відходів.
Екологічний ефект їжі виявляється через біологічні, культурні і поведінкові механізми. Передусім їжа визначає важливі фізіологічні процеси підтримання цілісності тканин; вона регулює біохімічні механізми обміну речовин і є головною детермінантою росту та розвитку. Своєю чергою, все це безпосередньо впливає на людину як на представника суспільства. Інші біологічні ефекти їжі не настільки очевидні, проте визначають культурні і поведінкові реакції популяцій, що цілком відповідає екологічним принципам. У промислово розвинених країнах в умовах надлишку харчових продуктів найактуальнішою проблемою суспільства стає проблема якості та безпеки їжі. У відсталих країнах в умовах недостачі продовольчих ресурсів питанням життя залишається забезпечення мінімально необхідної кількості основних харчових продуктів.
3.1 Загальнобіологічні аспекти екології харчування
В екосистемах перенесення енергії та речовини від початкового джерела (рослин-продуцентів) відбувається через низку організмів, кожен з яких поїдає свого попередника (є споживачем-консументом) і слугує їжею для наступного. У такий спосіб формуються трофічні ланцюги. Перехід до наступного кільця трофічного ланцюга супроводжується втратою енергії. Корисна продукція кожного трофічного рівня становить близько 10% отриманої кількості речовини та енергії.
Рис. 1. Екологія харчування
З погляду обміну речовин та енергії кінцеві розміри популяції обмежені:
1. Кількістю світлової енергії, що використовується для фотосинтезу росли-нами-продуцентами. У популяції людини цей чинник може бути змінений з використанням новітніх технологій (наприклад, штучним освітленням рослин). Для традиційних суспільств цей спосіб неможливий.
2. Підвищенням ефективності перенесення енергії у кожному кільці. Незначно регулюється людиною через селекцію рослин і тварин.
3. Довжиною трофічного ланцюга. Регуляція цього чинника - найдоступніший спосіб підвищення рівня забезпечення енергією. Оскільки в ході еволюції "людина спеціалізувалася на неспеціалізації", в тому числі й на всеїдності, для неї можливі різні варіанти:
- одночасна експлуатація кількох доступних трофічних ланцюгів, що характерно для харчування практично всіх представників нашого виду;
- скорочення довжини трофічного ланцюга. Перехід до простішого та коротшого трофічного ланцюга теоретично дає змогу отримати десятикратно більший обсяг харчових продуктів;
- комбінація зазначених варіантів: експлуатація кількох доступних трофічних ланцюгів за використання продукції різних рівнів.
Життя людини тісно взаємопов'язано з умовами довкілля - без кисню повітря людина може прожити близько 3 хв, без води - 3 дні, без їжі - не більше 30 днів. Втручання людини в довкілля зумовило забруднення харчової сировини і харчових продуктів токсичними речовинами. Для втручання людини в довкілля характерні дві особливості: з позитивними і негативними наслідками. Наприклад, отруйні і шкідливі речовини, потрапивши в екосистему, не зникають безслідно. Навіть їх низькі концентрації, діючи тривалий час, можуть зашкодити людині, тваринам і рослинам. Як виявили дослідження, певні види отрути можуть передаватися харчовими ланцюгами і мережами. Крім того, в окремих ланках харчового ланцюга може відбуватися їх накопичення, якщо вони не розкладаються і не виводяться з організму. Наприклад, певна кількість таких речовин, яка для риби ще може бути допустима, в організмі хижого птаха, який з'їв не одну таку рибину, зростає настільки, що птах гине або перестає розмножуватися. Такий самий приклад можна навести і для людини як складника екосистеми.
3.2 Енерговитрати та стратеги їх поповнення
Найважливіший компонент енергетичних витрат людини - базальний метаболізм, або основний обмін - рівень енергетичних витрат організму, що зберігається за нейтральної температури довкілля, у стані спокою (але не сну), після закінчення травлення спожитої їжі. Основний обмін залежить від віку, статі, розмірів тіла, функціонального стану організму.
Численні дослідники обґрунтовано вважають, що середні значення основного обміну різняться у мешканців різних кліматично-екологічних ніш (це припущення остаточно не доведено). Навіть якщо це й так, діапазон різниці базального метаболізму між представниками найбільш "контрастних" груп (корінних жителів Арктики з "високим11 і мешканців тропічного лісу з "низьким" основним обміном), за різними оцінками, навряд чи перевищує 15-20%.
З огляду на це можна вважати, що для задоволення пов'язаних з основним обміном енерговитрат потреб людина сучасного фізичного типу має отримувати за добу з їжею близько 1800 ккал (7,5 МДж) енергії. Енерговитрати зростають під час виконання фізичної праці. Велике значення має тип фізичної активності: наприклад, постійна праця поза приміщенням у високих широтах на тривалий час збільшує основний обмін на 10-16%. Виконання роботи у важкому зимовому одязі додатково підвищує витрати енергії на 7-25%.
У результаті, з урахуванням необхідних енерговитрат (базальний метаболізм + фізична праця), добова потреба "умовної" людини в енергії зростає до 3000 ккал (12,5 МДж).
Немає підстав вважати, що потреби в надходженні енергії з їжею принципово різняться у жителя Нью-Йорка, Києва чи Токіо, чи що вони були зовсім іншими у давнього мисливця на турів у Київській Русі. Проте очевидно, що для кожного з них бажані різні стратегії збереження енергії та її поповнення (харчування).
Ці стратегії базуються на довготривалих адаптаціях до середовища проживання - і біологічним (формування адаптивних типів), і культурно-господарським способом (утворення різних систем життєзабезпечення).
У результаті тривалої біологічної пристосовницької реакції популяцій людини формується адаптивний тип - норма реакції, що конвергентно виникає у подібних умовах проживання. Дослідники описали адаптивні типи помірного клімату, континентальний арктичний, високогірний, аридний (пустельний), тропічний клімат.
Формування адаптивного типу включає і утворення специфічних анатомофізіологічних механізмів, що забезпечують найкраще використання наданих еколого-кліматичною нішею ресурсів харчування. Однією з них є багатовікова адаптація до різних дієт у представників різних адаптивних типів.
Така адаптація призвела до появи своєрідних варіантів шлункового травлення у представників деяких груп. Для більшості популяцій людини характерне травлення за так званим типом кабана . Найяскравіше цей варіант представлений у всеїдних ссавців (ведмідь, кабан), що вживають поряд із рослинною їжею м'ясо. У них травлення харчової грудки у шлунку відбувається переважно поблизу його стінок, у тісному контакті з травними залозами. Кислотність шлункового соку порівняно невисока. Підвищення її призводить до подразнення стінок органу, що загрожує розвитком гастриту та виразки шлунку.
Для популяцій корінних мешканців Арктики, чий раціон містить дуже велику кількість білка та жиру, характерне шлункове травлення за типом вовка - аналогічно травленню у хижаків. У цьому разі хімічна обробка їжі відбувається у центральній частині шлунку, за високої кислотності травного соку. Для захисту стінок органу від впливу кислоти його клітини виробляють величезну кількість слизу. У результаті навіть дуже висока кислотність середовища практично не призводить до розвитку виразки шлунку.
У низці випадків адаптаційні пристосування можуть бути дуже своєрідними. Наприклад, у представників деяких аборигенних груп Нової Гвінеї у кишечнику виявлено постійну азотфіксувальну мікрофлору. Періодичне травлення азотфіксувальних бактерій може забезпечити додаткове отримання організмом азоту, якого не вистачає у бідній на білки та амінокислоти їжі.
Культурна і господарська адаптація зумовлюють формування специфічних систем життєзабезпечення - екологічно обумовлених форм соціальної поведінки, що забезпечують спільноті людей існування за рахунок ресурсів конкретного середовища проживання. Ефективність різних систем життєзабезпечення можна оцінити, порівнюючи енергетичну цінність продукції, отриманої групою людей зі своєї господарської території, з кількістю сонячної енергії, що надійшла на цю саму територію. Як видно з таблиці 3., ефективність систем життєзабезпечення, що функціонують у межах подібних клімато-географічних регіонів, може різнитися в сотні і навіть тисячі разів (порівняйте показники, що характеризують ефективність типів господарств ненців та ескімосів Арктики, мешканців тропіків індіанців Амазонії, папуасів Нової Гвінеї і бенгальських землеробів).
Система життєзабезпечення - це взаємопов’язаний комплекс особливостей виробничої діяльності, демографічної структури та розселення, трудової кооперації, традицій споживання і поділу "благ комфорту". Елементи цього комплексу взаємопов'язані. Наприклад, нестача ресурсів середовища може призвести до закріпленого звичаями позбавлення "зайвих ротів" (відселення членів статево-вікової чи соціальної групи; прямої елімінації - умертвіння новонароджених чи людей похилого віку); до розширення раціону за рахунок нових видів їжі (екстремальний приклад - канібалізм); до жорсткішого розподілу ресурсів у межах групи.