Калорийный Миф и История о нем

Ключевые элементы статьи:
1. Проблема Ожирения - это результат избытка Пищи
2. Калории как способ определить потребность организма в пище
3. История открытия Калорий и Калорийности Пищи
4. Ошибки и погрешности применения "Теории Калорийности Блюд" для Расчета Рациона питания
5. Выводы о неэффективности Диет на основе подсчета калорийности
6. "18 правил для Культуры Питания"

В 1958 году, Джон Кеннет Гэлбрейт, экономист из Гарварда, обозначил в своем бестселлере «Общество изобилия», что все больше американцев умирает от переедания, а не от истощения. Он увидел в этом и экономические причины.
Когда к середине 50х годов основные потребности американцев в пище, жилье и одежде были решены, корпорации начали придумывать и навязывать с помощью рекламы новые потребности, которые они удовлетворяли. Главное, чтобы больше люди покупали.

К началу 2000х годов более 60% американцев уже имели проблемы со здоровьем, вызванные избытком веса. А ежедневное потребление энергии каждым жителем США с 1977 по 1995 год выросло почти на двести килокалорий, как пишет Грег Крицер в книге «Тучные земли: как американцы стали самыми толстыми людьми в мире» ("Fat Land: How Americans Became the Fattest People in the World", Boston, MA: Houghton Mifflin, 2003).

Ожирение в США приняло характер эпидемии. Это не просто метафора: о «пандемии ожирения» заявляет и Всемирная организация здравоохранения.
В США скорость распространения ОЖИРЕНИЯ — самая высокая в мире: 13% населения в 1962 году, 19,4% — в 1997, 24,5% — в 2004, 26,6% — в 2007, 33,8% взрослых и 17% детей — в 2008, 35,7% взрослых и 17% детей — в 2010-м.

В конце 2012 года директор НИИ питания РАМН, главный диетолог Минздрава РФ В. А. Тутельян сообщил на пресс-конференции, что ожирением страдают более 25% населения, избыточный вес наблюдается у 50%. Такое впечатление, что мы изо всех сил опять стараемся догнать Америку...

Ожирение отнимает жизни 100–400 тысяч американцев каждый год и обходится американскому обществу в 117 миллиардов долларов. Эти расходы сопоставимы с затратами на решение медицинских проблем, связанных с курением и алкоголизмом.

В чем же дело? Только ли в избытке пищи и переедании?
Грег Крицер в своей книге анализирует возможные причины, политические, социальные и экономические.
Например, когда цены на продукты питания в 70-х годах достигли пика, президент Ричард Никсон потребовал принять меры.
В результате реформ министра сельского хозяйства Эрла Буца были сняты ограничения на импорт дешевого пальмового масла, а из кукурузы было дозволено делать с помощью новых технологий сладкий глюкозо-фруктозный сироп.
Эти дешевые, но высококалорийные продукты стали использовать при изготовлении подавляющего большинства продуктов питания, чтобы сделать их доступными.

Маркетологи фастфуда тоже не остались в стороне. Они просто заставили своих покупателей есть больше, начав выпускать BIG MAC и прочие блюда SUPER-SIZE (супер-размера).
В результате калорийность одного блюда в «Макдональдсе» возросла с 200 килокалорий в 1960 году до 610 килокалорий В 3 РАЗА!!!
А покупатели усердно поглощали раздувшиеся супербургеры — никто не может устоять против подаренной еды.

Крицер описывает появление «новой культуры без границ», которая облегчает и делает модным потребление всех этих богатых жиром и бедных питательными веществами продуктов.
Раньше приготовление домашних обедов было традицией, то в 80-х многие хозяйки перестали тратить на это время: можно ведь пойти куда-нибудь или заказать готовую еду на дом.
Тем временем популярные книги и передачи навязывали теории, утверждающие, что ребенок сам знает, когда он или она сыт, когда и что надо есть.
В результате родители перестали контролировать, что и когда их ребенок ест, даже если это только картофель фри и гамбургеры.

Чтобы как-то исправить ситуацию, американское правительство стало принимать меры, среди которых — закон 1990 года о маркировке (Nutrition Labling and Education Act, NLEA), обязывающий производителей писать калорийность продуктов и их состав на всех упаковках.

А в 2008 году Нью-Йорк стал первым городом, где в ресторанных меню начали указывать калорийность блюд, чтобы посетитель мог сделать осознанный выбор, который не причинит вреда здоровью. Все в очередной раз заговорили о калориях и начали их подсчитывать.

Калория и калориметр: История

Каждый школьник знал, что такое калория: количество тепла, которое необходимо, чтобы нагреть один грамм воды на один градус.
Термин «калория» (от латинского calor — тепло) ввел в научный оборот французский химик Николя Клеман-Дезорм (1779–1842).

Его определение калории как единицы измерения тепла было впервые опубликовано в 1824 году в журнале «Le Producteur», а во французских словарях оно появилось в 1842 году.
Однако задолго до появления этого термина были сконструированы первые калориметры — приборы для измерения теплоты.

Первый калориметр изобрел английский химик Джозеф Блэк и в 1759–1763 годах с его помощью определил теплоемкости разных веществ, скрытую теплоту плавления льда и испарения воды.

Изобретением Д. Блэка воспользовались знаменитые французские ученые Антуан Лоран Лавуазье (1743–1794) и Пьер Симон Лаплас (1749–1827). В 1780 году они начали серию калориметрических экспериментов, которые позволили измерить тепловую энергию.
Это понятие встречается еще в XVIII веке в трудах шведского физика Иоганна Карла Вильке (1732–1796), который занимался исследованием электрических, магнитных и тепловых явлений и задумывался об эквивалентах, в которых можно измерять тепловую энергию.

Устройство, которое впоследствии начали называть калориметром, Лавуазье и Лаплас использовали, чтобы измерять количество теплоты, выделяющееся в различных физических, химических и биологических процессах.
Тогда еще не было точных термометров, поэтому для измерения теплоты приходилось идти на ухищрения.

Первый калориметр был ледяным. Внутренняя полая камера, куда помещали объект, излучающий тепло (например, мышку), была окружена рубашкой, заполненной льдом или снегом. А ледяная рубашка, в свою очередь, была окружена воздушной, чтобы лед не плавился под действием внешнего нагрева. Тепло от объекта внутри калориметра нагревало и плавило лед. Взвешивая талую воду, стекавшую из рубашки в специальный сосуд, исследователи определяли теплоту, выделенную объектом.

Простенький, казалось бы, прибор позволил Лавуазье и Лапласу измерить теплоту многих химических реакций: сгорания угля, водорода, фосфора, черного пороха. Этими работами они заложили основы термохимии и сформулировали ее основной принцип: «Всякие тепловые изменения, которые испытывает какая-нибудь материальная система, переменяя свое состояние, происходят в порядке обратном, когда система вновь возвращается в свое первоначальное состояние». Иными словами, чтобы разложить воду на водород и кислород, надо затратить столько же энергии, сколько выделяется при реакции водорода с кислородом с образованием воды.

В 1780 году Лавуазье поместил в калориметр морскую свинку. Тепло от ее дыхания растапливало снег в рубашке. Потом последовали и другие эксперименты, которые имели огромное значение для физиологии. Тогда-то Лавуазье высказал мысль, что дыхание животного подобно горению свечи, за счет которого в организме поддерживается необходимый запас тепла. Он также впервые связал три важнейшие функции живого организма: дыхание, питание и транспирацию (испарение воды). Видимо, с тех пор и заговорили о том, что пища сгорает в нашем организме.

В XIX веке благодаря стараниям знаменитого французского химика Марселена Бертло (1827–1907), который опубликовал более 200 работ по термохимии, точность калориметрических методов сильно повысилась и появились более совершенные приборы — водяной калориметр и герметичная калориметрическая бомба.
Последний прибор нам особенно интересен, потому что в нем можно измерять теплоту, выделяемую при очень быстрых реакциях — горении и взрыве. Навеску сухого исследуемого вещества насыпают в тигель, помещают внутри бомбы и герметично закрывают этот сосуд. Затем вещество поджигают электрической искрой. Оно сгорает, отдавая тепло воде в окружающей его водяной рубашке. Термометры позволяют точно фиксировать изменение температуры воды.

Видимо, в похожем калориметре в тридцатых годах XIX века проводил первые опыты с пищей знаменитый немецкий химик Юстус фон Либих (1803–1873), который разделял идеи Лавуазье о том, что пища — это топливо для организма, как дрова для печки.
Причем Либих назвал эти дрова: белки, жиры и углеводы. Он сжигал навески пищи в калориметре и измерял выделившееся тепло. На основании результатов этих опытов Либих вместе со своим коллегой Юлиусом фон Майером составил первые в мире таблицы калорийности продуктов питания и на их основе попытался рассчитать научно обоснованный рацион для прусских солдат.

Знаменитым последователем Юстуса фон Либиха стал американский агрохимик Уилбур Олин Этуотер (1844–1907).
Он первым додумался измерять энергоемкость компонентов пищи и придумал схему подсчета калорийности любых продуктов питания.
Ему не пришлось начинать с нуля. Три года (1869–1871) Этуотер провел в Германии, где изучал опыт европейских коллег-агрохимиков. Здесь он не только вдохновился идеями физиологической калориметрии, посеянными Либихом, но и освоил некоторые методики эксперимента.

Сегодня Этуотера называют отцом диетологии. «Большую часть сведений о пище и ее компонентах, которыми мы пользуемся сегодня, мы почерпнули из экспериментов Этуотера», — говорит Эрика Тэйлор, профессор химии Веслеанского колледжа в Коннектикуте, где в свое время работал У.О.Этуотер.

Действительно, столь хорошо знакомые нам значения калорийности углеводов (4 ккал/г), белков (4 ккал/г) и жиров (9 ккал/г) впервые экспериментально получил Этуотер.

Но и теперь, спустя сто двадцать лет, диетологи используют эти цифры при подсчете энергетической ценности продуктов питания.
Система Этуотера по сей день лежит в основе маркировки продуктов. И в этом смысле, как верно подметил кто-то из журналистов, Уилбур Этуотер — самый цитируемый ученый в мире.

Основные факторы Этуотера

Как пишет американский антрополог Ричард Рэнгем в своей книге «Зажечь огонь: как кулинария сделала нас людьми» (Москва, Астрель, 2012), Этуотер мечтал устроить так, чтобы бедняки могли на свои скромные средства покупать достаточно еды, обеспечивая себя необходимой энергией.

Для этого надо было понять, сколько калорий содержится в разных продуктах и сколько их нужно человеку, чтобы обеспечить энергией его жизнь. В то время наши сведения о составе продуктов были скудноваты.
В 70-х годах XIX века еще не знали о витаминах, микроэлементах, антиоксидантах и их важности для организма. Значение кальция и фосфора признавали, но не понимали, какова их роль.

Впрочем, Этуотер решал «энергетические» проблемы, а в то время уже точно знали, что энергию организму дают три основных компонента пищи: белки, жиры и углеводы.
Здесь-то Этуотеру и понадобилась калориметрическая бомба. В ней он измерял, сколько тепла выделяется при полном сгорании точной навески типичных белков, жиров и углеводов. Конечно, есть различные белки, как, впрочем, жиры и углеводы. Но их теплотворная способность внутри каждой группы различалась не сильно.

Однако одной теплоты сгорания недостаточно. Необходимо знать, сколько каждого из этих компонентов содержится в продуктах. Решение было найдено сугубо химическое.

С помощью эфира Этуотер экстрагировал жир из измельченного кусочка пищи, вес которого ему был точно известен. А затем определял вес вещества (жира), перешедшего в эфир. Так можно было подсчитать содержание липидов в продукте. Кстати, этот же несложный метод применяют и в наши дни.

С белками пришлось повозиться, поскольку нет анализа, позволяющего определить общее количество белков в том или ином продукте. Однако Этуотер знал, что в среднем около 16% массы белка приходится на азот. Он придумал, как определять количество азота в пище, и через него рассчитывал содержание белка.

С углеводами похожая проблема: определять их общее содержание в пище тогда не умели. Здесь выручила арифметика.
Этуотер сжигал навеску пищи и определял количество образовавшегося пепла, содержащего только неорганические вещества. Теперь не составляло труда определить общее содержание органики (исходный вес пищи минус пепел). Вычитая из этого значения массу жира и белка, Этуотер получал содержание углеводов.

Однако не вся съедаемая пища усваивается нашим организмом. Сколько же проскакивает вхолостую? Это важно было знать и учитывать при оценке энергетической ценности продукта. Чтобы ответить на этот вопрос, Этуотеру пришлось обследовать фекалии людей, чей рацион питания был точно известен. По его расчетам оказалось, что в среднем доля не усвоенной пищи составляет не более 10%.

В результате всех этих экспериментов и расчетов, которые заняли не один год, Этуотер наконец провозгласил: энергетическая ценность белков и углеводов, съедаемых человеком, составляет 4 ккал/г, а жиров — 9 ккал/г.

Эти магические цифры назвали факторами Этуотера, его подход — системой Этуотера.

К 1896 году он разработал таблицы калорийности. Именно ими пользовались составители справочника Министерства сельского хозяйства США «Национальная база данных питательных веществ» и справочника «Состав пищевых продуктов».

Система Этуотера оказалась на редкость универсальной и живучей. Достаточно сказать, что общие факторы и по сей день остаются неизменными. Но при этом система гибкая и открытая для разных дополнений и уточнений.

Сам Этуотер со временем добавил в свою схему спирт (7 ккал/г), обоснованно считая его калорийным источником энергии. Правда, после того, как ученый опубликовал результаты исследования, производители алкогольной продукции немедленно ухватились за тезис «спирт дает много калорий человеческому организму» и стали активно использовать его в рекламе своей продукции. Это сильно огорчило Этуотера, и он посчитал необходимым каждый год обязательно читать студентам одну лекцию о вреде алкоголя и пользе умеренности во всем.

В ХХ веке биохимия питания развивалась чрезвычайно активно, позволяя исследователям получать все новые данные.
Уже во второй половине прошлого столетия в систему внесли новые факторы для пищевых волокон (некрахмалистых полисахаридов).
Известно, что эта группа веществ усваивается намного хуже углеводов, поэтому их энергетическая ценность была заметно ниже — 2 ккал/г. Удалось даже учесть энергию, которую расходует организм на производство мочи и газов.

В 1955 году общие факторы дополнили конкретными: белок яйца — 4,36 ккал/г, белок коричневого риса — 3,41 ккал/г и т. д. То же и с содержанием азота в белке: вместо среднего показателя в 16% стали использовать конкретные цифры — например, 17,54% для белка макарон и 15,67% для белка молока.

Впрочем, эффект от всех этих мелких уточнений оказался настолько мал, что многие диетологи по-прежнему используют общие факторы Этуотера. Гораздо более серьезные проблемы этой системы связаны с другим.

Неучтенные факторы

Первый крупный недостаток заключается в том, что система Этуотера не учитывает расход энергии на пищеварение.
Люди тратят на пищеварение, конечно, значительно меньше энергии, чем, скажем, змеи и рыбы.
Но тем не менее эти траты заметны. За переваривание пищи нам приходится расплачиваться энергией.

Легче всего перевариваются УГЛЕВОДЫ, затем жиры и белки.
Чем больше доля белка в пище, тем выше расходы на пищеварение.

Однако значение имеет не только химический состав продукта, но и его физическое состояние.
Очевидно, что организм будет тратить больше энергии на переваривание сырой пищи, а не вареной, жесткой, а не мягкой, состоящей из крупных частиц, а не из мелких, холодной, а не горячей.
Получается, что калорийность пищи многократно обработанной, измельченной, пропаренной-проваренной и максимально размягченной выше, чем у приготовленной из тех же продуктов, но обработанной менее интенсивно.

Когда мы отправляемся в больницу навестить заболевшего друга или родственника, мы приносим с собой куриный бульон и отварную куриную грудку, или паровые котлетки, или пюре... Не потому, что это вкусно и просто приготовить (кто-то не любит куриные грудки). А потому, что это самое нежное мясо у курицы, где практически нет соединительных тканей. Оно очень мягкое, поэтому легко усваивается, не отбирая у больного лишней энергии на переваривание (она пригодится ему для выздоровления) и давая при этом больше калорий. В этом смысле калорийность куриных грудок выше, чем куриных окорочков.

Хорошая иллюстрация к сказанному — известное исследование, выполненное японским ученым Киоко Ока с соавторами (K.Oka et al, «Food texture Differences Affect Energy Metabolism in Rats», «Journal of Dental Research», 2003, 82, 491–494).
Исследователи содержали 20 крыс в разных режимах питания: половине давали обычный гранулированный корм, над которым надо было потрудиться, чтобы его разгрызть, вторую половину животных кормили теми же гранулами, только вздутыми, как хлопья для завтрака. Условия содержания животных и их нагрузки были одинаковыми. Казалось бы, как может повлиять способ приготовления пищи на рост животных? Еще как может.

Крысы перешли на рацион с разными гранулами в возрасте четырех недель. На 22-й неделе различия стали заметны невооруженным глазом. Крысы, питавшиеся мягкой пищей, в среднем весили на 37 граммов (примерно на 6%) больше тех, кого кормили твердыми гранулами, а жира у них было больше в среднем на 30%, что уже классифицируется как ожирение. От мягкой, сильно переработанной пищи крысы толстели, потому что тратили значительно меньше энергии на пищеварение. Получается, что воздушные хлопья калорийнее твердых гранул.

Физическое состояние пищи — это ловушка для системы Этуотера. Он полагал, и это заложено в его системе в качестве одного из основных факторов, что в организме не переваривается 10% пищи, которая выводится с фекалиями. Этуотер думал, что эта величина постоянная и не зависит от консистенции пищи.
Возможно, в его времена не было белоснежной муки невероятно тонкого помола. Но сегодня мы знаем, что именно эта мука усваивается на 100%. А если мы едим выпечку из муки крупного помола, то треть ее выводится из организма непереваренной.

У системы Этуотера есть еще один подводный камень, который можно назвать «биоразнообразием». Все мы очень разные, разные генетически, а значит — биохимически и метаболически.

Кроме того внутри организма пища "сгорает" биохимически, а не в открытом огне или как в других экспериментах по определению Калорийности Пищи. А значит применить теорию Калорийности блюд становиться крайне сложно!

По Итогу: В системе Этуотера не учтен весомый вклад, различий в сжигании пищи Экспериментальном и Внутри Организма, а также физические свойства пищи и способы приготовления, наконец — метаболический портрет каждого из нас.

А значит, мы не можем оценить с помощью этой системы реальную питательную ценность собственного рациона.

На прилавках все больше калорийных продуктов, хотя они не выглядят таковыми, если судить по составу и заявленной калорийности на этикетках. Они вводят нас в заблуждение, потому что ничто из того, о чем мы говорили в этой главе, в этих надписях не учтено. А мы тем временем продолжаем толстеть от пищи, которую легко переваривать.

Можно ли все эти дополнительные, но столь важные факторы учесть в системе Этуотера?
Чрезвычайно трудно, если вообще возможно. Методически это невероятно сложная задача.
Ведь потребуется провести гигантское количество экспериментов, чтобы получить реальные значения питательной ценности конкретных продуктов, учитывающие их консистенцию, способ приготовления, сочетания с другими продуктами и нашу биохимическую индивидуальность.

Обойдемся без калорий? И вторая Огромная Погрешность в теории "Калорий"

А сколько человеку нужно калорий? На этот вопрос, который поставил перед собой Этуотер в самом начале своих исследований, он смог дать исчерпывающий ответ.

Вместе со своими коллегами по Веслеанскому колледжу Эдвардом Росой и Френсисом Бенедиктом он сконструировал специальную вентилируемую камеру-калориметр, в которой мог находиться человек, работать и отдыхать.
Выделяемое им тепло определяли по разности температур воды, которая протекала через систему трубок, проложенных в камере, — на входе и на выходе.
С ее помощью в 1896 году он начал исследовать, сколько энергии человек тратит в состоянии покоя, бодрствования и при разного рода деятельности, сколько потребляет кислорода и сколько производит углекислого газа. Объектами исследования в первую очередь становились его студенты.

На основании результатов этих измерений Этуотер впервые подсчитал баланс между энергией, поступающей в организм с пищей и расходуемой человеком.
Он считал, что и в человеческом организме работает закон сохранения энергии: она никуда не исчезает, а переходит из одной формы в другую.
Интересно, что до Этуотера в научных кругах бытовало мнение, будто первый закон термодинамики применим к животным, но никак не к человеку, поскольку человек уникален. Этуотер создал утверждение: если человек не использует полностью энергию, поступающую в его организм с пищей, то она запасается в виде избыточных килограммов.

Однако Здесь снова появляются Серьезные Неточности в Теории:
1. Расход энергии на Интеллектуальную деятельность может быть сравним с Физическими нагрузками, а иногда и превышает.
2. Расходы энергии при нарушении Психических состояний, и сопутствующие нарушения пищеварения также вносят большую погрешность в теорию.

Этуотер изучал рационы огромного количества самых разных семей разных слоев общества. Анализируя результаты, он с грустью отмечал, что люди все больше едят жирного и сладкого и все меньше двигаются. Уже тогда он говорил о важности дешевой и эффективной диеты, которая включает больше белков, бобов и овощей вместо углеводов.

Этуотер внес огромный вклад в науку о питании. Это не только результаты более 500 научных работ и полутора сотен статей.
Он сумел добиться создания Федерального фонда США по исследованию пищи. В 1894 году впервые по законопроекту правительство США ассигновало десять тысяч долларов на исследования пищевых продуктов и рационов. Большую их часть выполнил Этуотер.
Спустя сто лет федеральная поддержка этих программ возросла до 82 миллионов долларов. И он предвидел то, что мы начнем толстеть, потому что больше едим и меньше двигаемся. Предвидел в конце XIX века.

Калорийность и химический состав по-прежнему подсчитывают по системе Этуотера, пусть и подправленной в ХХ веке. Да, сегодня мы понимаем, что она дает очень грубые оценки. Но это лучше, чем ничего.

Судя по всему, скрупулезный подсчет калорий в магазине и ресторане теряет смысл. На что же ориентироваться?

Для этого нужно понимание принципов пищеварения и работы организма человека. В этом случае отпадает необходимость Жестких Диет и Сомнительного Просчета Калорий.

18 полезных правил для Формирования Культуры Питания:

• Правило 1. Ешьте настоящую еду, а не промышленные новинки.
• Правило 2. Избегайте пищевых продуктов, которые рекламируют как полезные для здоровья.
• Правило 3. Ешьте только то, что потом испортится.
• Правило 4. То, что просунули в окно вашей машины, пищей не считается.
• Правило 5. Не заправляйтесь там же, где машины.
• Правило 6. Ешьте животных, которые и сами хорошо питались.
• Правило 7. Питайтесь как всеядное существо.
• Правило 8. Чем белее хлеб, тем быстрее в гроб.
• Правило 9. Ешьте что угодно, если вы приготовили это сами.
• Правило 10. К нетрадиционным блюдам относитесь скептически.
• Правило 11. Платите больше, ешьте меньше.
• Правило 12. Ешьте от голода, а не от скуки.
• Правило 13. Ешьте помедленнее.
• Правило 14. Покупайте маленькую посуду.
• Правило 15. Перекусывайте только необработанной растительной пищей.
• Правило 16. Ешьте только за столом.
• Правило 17. Старайтесь есть в тишине.
• Правило 18. Время от времени нарушайте правила.

ter-z.work | ter-z.ru

Все в ваших руках. Будьте Здоровы!

Обращайтесь за индивидуальной консультацией и сопровождением к нашим экспертам(ЗДЕСЬ).
Присоединяйтесь на "Курс Эволюции Тела":
Практическая Диетология и Базовая Нутрициология и Курс "Биохимия счастья и успеха".