Контрольні запитання

1. Що таке фізіологія та гігієна харчування? З яких частин складається наука про харчування?

2. Які найважливіші завдання стоять перед наукою про харчування лю­дини?

3. З.Які ви знаєте періоди в історії розвитку фізіології та гігієни харчування?

4. Які вчені зробили найбільший внесок у розвиток фізіології та гігієни харчування у кожен з періодів її історичного розвитку?

5. Який внесок у розвиток фізіології та гігієни харчування зробила німецька школа фізіологів, російські і вітчизняні вчені?

6. Які існують напрями наукових досліджень фізіології та гігієни харчування в наш час?

Історія розвитку харчування людини

Хоча людиноподібні істоти (гомініди) з'явились на нашій планеті більш як 3 млн років тому, первісні люди Homo sapiens (людина розумна) існують не більше 45 тис. років. Харчувалися вони різноманітними продуктами, які їм давала природа. Вчені вважають, що такий спосіб харчування сприяв спрощенню біохімічної структури первісних людей, а це призвело до втрати ними здатності синтезувати деякі життєво необхідні речовини, зокрема багато амінокислот та вітамінів, через відсутність ферментів при неповноцінності гена, який відповідає за їх синтез. Цей процес називають мутацією.

Методом проб та помилок протягом багатьох тисячоліть у Європі встановився досить широкий асортимент їстівних рос­лин. Цей період у розвитку людства філософ Ж.Ж.Руссо назвав «золотим віком», адже природа давала первісним людям усе необхідне для життєдіяльності в готовому вигляді. В ті далекі часи людина використовувала в їжу набагато більше видів рослинної продукції, ніж тепер. Те, що первісні люди лише нетривалий час були вегетаріанцями, підтверджують результати досліджень археологічних знахідок, так званих копролітів — скам'янілих фекальних виділень первісної людини. В них переважали рештки рослинних волокон, насіння різноманітних рослин тощо. Наступний етап життєдіяльності людини пов'яза­ний із вживанням у їжу риби, раків, молюсків та інших водяних, а також м'яса вбитих на полюванні тварин. Це вже був перехід до змішаного харчування.

Величезним завоюванням первісної людини в боротьбі з природою було відкриття вогню близько 100 тис. років тому. Використання вогню дало їй змогу розширити асортимент рос­линної продукції за рахунок тих продуктів, які без попередньої термічної обробки не мають харчової цінності, а також поліпшити смакові якості багатьох харчових продуктів як рослинного, так і тваринного походження. Вживання в їжу м'яса й риби відіграло велику роль у фізичному й розумовому розвитку організму людини.

Велике значення в житті людини мало виникнення земле­робства (близько 10 тис. років тому, в епоху неоліту). На думку видатного англійського філософа Джона Бернала, культиву вання різних рослин і особливо виведення нових сортів віді­грало в розвитку людства навіть більшу роль, ніж одомашнення тварин. Поступово, хоча на це пішли тисячоліття, виникали поліпшені сорти зернових культур, які й понині значною мірою слугують основою нашого харчування. В епоху пізнього неоліту (VI—V тисячоліття до н.е.) в Європі вже було поширене виро­щування пшениці та ячменю. У неоліті з'явилося багато фруктів, овочевих та технічних культур (льон, конопля). В Китаї, Індії та Індонезії у цей період почали вирощувати рис, чай, бавовник, в Єфіопії — каву, в Америці — картоплю, томати, кукурудзу, соняшник та какао. В період неоліту були одомашнені свині, вівці, кози, велика рогата худоба, осли, коні та верблюди. Племе­на, які в цей час населяли територію України, вирощували м'яку і тверду пшеницю, завезену з Месопотамії, а також ячмінь, просо, горіхи і сочевицю. Вони споживали також м'ясо таких диких тварин, як олень, зубр, косуля, кабан, рідше — лось і тур, а також одомашнених тварин. Процентне співвідношення у споживанні м'яса диких і свійських тварин в епоху неоліту становило 50:50. Пізніше споживання м'яса свійських тварин збільшилось, що свідчить про поступове зростання скотарства у порівнянні з мисливством. У бронзовий вік (II—І тисячоліття до н.е.), тобто 4 тисячі років тому, виникає орне землеробство, за якого використовується тяглова сила свійських тварин, інтенсифікується розвиток городництва та садівництва. Поширюються такі овочеві культури, як цибуля, часник, завезені з Китаю, ріпа, а також фрукти (сливи та вишні).

За свідченнями вчених, створення хлібної пшениці належить аріям — племенам, які прийшли з північно-західної Європи на територію України ще 7,5 тисяч років тому. Українська пшениця містить геном з незвичайно великою кількістю хромосом (42), що забезпечує найкращі властивості борошна для випікання хліба. Серед культурних рослин світу це єдиний приклад такого потрійного об'єднання геномів рослин і створення на їх основі найціннішої культури для харчування людини. З території України хлібна пшениця поширилась на весь світ. Аріям ми завдячуємо також розвитком орного землеробства та викорис­танням плуга із залізним лемехом, культивуванням багатьох городніх та садових культур (цибуля, часник, гречка, огірки, дині, кавуни, сливи, вишні та інші) та розвитком Трипільської культури хліборобів.

Випічка хліба — одне з найбільших і найважливіших відкрит­тів людського розуму. Мистецтво випікання хліба було добре відоме ще стародавнім цивілізаціям Месопотамії, Єгипту, Хара-пи та Мохенджо-Даро. Є відомості про хліб, спечений ще в кам'яному віці, тобто 6 тис. років тому. Попередником печеного хліба була каша із подрібненого зерна, замішана на воді. Вва­жають, що спочатку випадково була виявлена їстівність висохлої каші. А потім її почали висушувати цілеспрямовано. І тепер кукурудзяні млинці сербських та болгарських селян, хліб наро­дів Ірану, Вірменії та деяких інших виглядає як тонкий млинець, виготовлений із щільного незбродженого тіста (лаваш). Риту­альні види хліба (християнська гостія та єврейська маца) виго­товляються таким же стародавнім способом. Завдяки потрап­лянню мікроорганізмів з повітря тісто, заготовлене про запас на кілька днів, ставало кислим, пухким, приємним на смак. Це спостереження привело до цілеспрямованого використання залишків тіста, що перебродило (закваски), для приготування кислого хліба. Нині цей спосіб виготовлення хліба дуже поширений у світі, зокрема в Україні.

Єдиним солодким продуктом для первісних людей Європи був бджолиний мед. Ситуація змінилася, коли воїни Олександра Македонського ступили на індійську землю. Серед численних чудес давньої Індії їх увагу привернуло те, що індійці споживали невідомий твердий продукт, що мав приємний солодкий смак. Один із сучасників Олександра Македонського писав з цього приводу, що в Індії росте тростина, яка без бджіл дає мед. В Китаї, куди через деякий час потрапив цей індійський продукт, його назвали кам'яним медом, в Єгипті — індійською сіллю. Отже, виробництво цукру з цукрової тростини зародилося в Індії, потім було завезене до Персії, а в VII ст. араби після завоювання Персії завезли цукор до Європи. У нас цукор з цукрової тростини відомий ще з XII ст., коли він з'явився на княжому столі. В ті часи цукор вважали дуже дорогим, недо­ступним для простих людей. В XVI ст. його продавали в аптеках.

У 1747 р. німецький фізик Маркграф видобув цукор з цукрових буряків, про що повідомив на засіданні Берлінської академії наук. Проте в той час його повідомлення не викликало належної зацікавленості. Про нього згадали лише наприкінці XVIII ст., коли внаслідок воєн Наполеона і континентальної блокади цукор з тростини перестав надходити до Європи з англійських колоній.

Першим організував виробництво цукру з цукрових буряків німецький хімік Архард. З Німеччини цей досвід швидко був перенесений до Росії, де в 1801 р., тобто близько 200 р. тому, був побудований перший цукровий завод і вироблено перші 5 пудів цукру. Згодом почали будувати цукрові заводи і в Україні. І все ж до кінця XIX ст. цукор залишався по суті предметом Розкошу, доступним лише для заможних верств населення. До розвитку виробництва цукру в Україні значні зусилля доклали сімейства Симеренків, Бобринських, Терещенків.

Велике значення у зміні харчування жителів Європи мали великі географічні відкриття, зокрема Америки наприкінці XVI ст., що сприяло завезенню до Європи картоплі, томатів, насіння соняшнику, кукурудзи, бобів какао, квасолі та інших культур. Проте споживати їх у Європі стали набагато пізніше (в кінці XVIII — XIX ст.).

На початку XVI ст. іспанці завезли насіння соняшнику до Європи і посіяли його в Мадриді (Іспанія) в ботанічному саду. Диковинну рослину назвали «квіткою Сонця», можливо, тому, що жовта квітуча корзинка його схожа на золотий шар Сонця з променями, а можливо, за дивну здатність повертати свою корзинку до Сонця. Спочатку соняшник вирощували в Європі виключно заради його красивих золотавих квітів. З часом люди знайшли для рослини інше, більш корисне застосування. Англійці, наприклад, їли молоді суцвіття соняшнику з олією та оцтом. У Німеччині смажили соняшникове насіння і виго­товляли з нього сурогатну каву. Але основне багатство соняш­нику — олія, стала відомою лише у XVIII ст. У Росію насіння соняшнику завезли на початку XVIII ст. за часів Петра І. Спочатку соняшник вирощували в садибах поміщиків як прикрасу — на насіння. Першим став добувати олію з насіння соняшнику російський селянин Данило Бокарєв. У середині XIX ст. він побудував першу в Росії маслобойню. Наприкінці XIX ст. в Росії щороку збирали до 45 млн пудів соняшникового насіння. Нині Україна виробляє і споживає соняшникової олії більше, ніж будь-яка країна світу.

Томати в Європі тривалий час вважали декоративною росли­ною. Ще 100 років тому їх вирощували в горщиках поряд з іншими кімнатними рослинами. Спочатку вони з'явились у середині XVI ст. в Іспанії, але овочевою культурою стали в Італії. Звідси їх було завезено в Росію (1780), а згодом вони поширились і в Україні. В Америці, звідки походять томати, ще в XIX ст. їх вважали отруйними.

Ще тривалішою була історія впровадження картоплі в їжу жителів Європи. Почалася вона з того, що наприкінці XVIII ст. придворні подарували королю Франції Людовіку XVI повну корзину картоплі, яка в той же день була зварена до коро­лівського столу і з'їдена. Тільки після такого «освячення» фран­цузи почали споживати картоплю. А взагалі жителі Європи майже протягом 300 років чинили опір вживанню картоплі в їжу. В Росії ще в першій половині XIX ст. періодично виникали бунти серед сільськогосподарського населення проти виро­ щування картоплі. Вирощуванню картоплі чинила опір і церква. Бульби картоплі називали «чортовим яблуком».

Цибуля поширилась у Росії та Україні із колоній давньої Греції у Причорномор'ї, хоча спершу з'явилась у Китаї. Вважа­лось, що цей овоч збуджує силу, енергію та хоробрість. Тому в арміях давньої Греції і Риму солдатам у їжу додавали значну кількість цибулі.

Капусту люди почали вирощувати ще в кінці кам'яного віку, а широкого визнання вона вперше набула в давній Греції. її вважали цілющим засобом при захворюваннях печінки, свіжих пораненнях та наривах. Давньогрецький філософ Піфагор писав, що «капуста — це овоч, який постійно підтримує бадьо­рість та веселий спокійний настрій духу». Давні слов'яни, зокрема жителі України, отримали цю культуру з греко-римських колоній Криму та південного Причорномор'я. Нам належить пріоритет у виготовленні квашеної капусти.

У скіфський період (VIII—III ст. до н.е.) на території України вирощували пшеницю, жито, ячмінь, просо, сочевицю, горох, цибулю, часник, гречку, огірки, кавуни, дині; із садових культур — яблука, груші різних сортів, черешню, горіхи, мигдаль, аличу, плоди гранатового дерева, інжиру, сливи та вишні. На півдні України та в Криму поряд із землеробством скіфське населення, а також населення грецьких колоній займалось виноградар­ством та виноробством. Хліб, бобові та крупи в цей час були основними продуктами харчування жителів України. Іноді до овочевих та борошняних блюд додавали трохи яловичини та баранини, але м'ясо для простих людей було дуже дорогим. Досить поширеними були такі страви, як борошняна бовтанка та юшка з бобових, сир та інші молочні страви, риба. Вживали вино, проте розбавлене водою. Вживати незбиране молоко вважалось недоцільним, тому його також розбавляли водою.

У V ст. до н.е. в грецьких колоніях Причорномор'я почали з'являтися перші пекарні. Ячмінний хліб в ті часи вважався їжею для бідних верств населення, а заможні жителі вживали переважно пшеничний хліб.

В історії розвитку харчування населення Європи доцільно виділити такі періоди:

I — період збирання і мисливства (від появи первісних людей до періоду відкриття вогню, тобто від 45 тис. до 20 тис. років тому);

II — період від початку використання вогню до відкриття землеробства;

Ш — період культивування різних рослин, садівництва (від Ю тис. років тому до кінця XVI ст.);

Частина1

Фізіологія харчування

НЕЙРОГУМОРАЛЬНА СИСТЕМА РЕГУЛЯЦІЇ

Єдність організму людини, гармонійну взаємодію та коорди­націю дії окремих органів і систем забезпечує система нейро­гуморальної регуляції, її утворюють нервова та ендокринна системи, які функціонують як єдине ціле.

Розрізняють центральну нервову систему(ЦНС) — головний та спинний мозок і периферичну — 43 черепно-мозкових та спинномозкових нерви.

Головний мозок розміщується в порожнині черепа. Основні його частини — великі півкулі мозку, мозковий стовбур та мозочок (мал. 1).

Великі півкулі головного мозку складаються з сірої та білої мозкової речовини. Сіра мозкова речовина лежить на поверхні головного мозку і утворює кору головного мозку. Вона складається з нервових клітин, або нейронів. Товщина кори головного мозку коливається від 2 до 4 мм, а кількість нервових клітин досягає 14 млрд. Кора головного мозку зібрана у складки, які утворюють борозни та звивини різної довжини й глибини. Кількість борозен і звивин у всіх людей майже однакова, а малюнок, який вони утворюють, суворо індивідуальний. У корі головного мозку розрізняють чутливі (сенсорні), моторні (рухові) та асоціативні зони. Нервові клітини чутливих зон одержують і обробляють інформацію від органів чуттів, причому кожний орган чуття має в корі головного мозку корко­вий кінець аналізатора зовнішніх та внутрішніх подразнень. Нервові клітини моторних зон аналізують сигнали, які над­ходять від м'язів, зв'язок, кісток і сухожиль, і керують склад­ними рухами та їх координацією. Нервові клітини асоціативних зон безпосередньо не зв'язані з органами чуттів або м'язами. Вони зв'язують між собою різні ділянки кори головного мозку. За допомогою цих зон здійснюються вищі психічні функції — пам'ять, логічне мислення, уявлення. У лівій півкулі головного мозку локалізований центр мови, а також центри, які відають письмом, підрахунком, читанням. Центру мови належить

Мал.1. Головний мозок людини (серединний розріз);

1 — велика півкуля головного мозку; 2— звивини головною мозку;

3. — борозни головного мозку;

4. — довгастий мозок; 5' — гіпофіз

провідна роль у логічному аб­страктному мисленні; правій півкулі — конкретному, образ­ному мисленні.

Під корою головного мозку лежить біла речовина, утворена відростками нервових клітин. У товщі білої речовини знаходиться і сіра речовина — підкіркові центри, які беруть активну участь у підтримці сталості внут­рішнього середовища організму — гомеостазу. Підкіркові центри регулюють обмін речовин, підтримують температуру тіла в постійних межах (центр терморегуляції). В підкірці розмі­щені також центри голоду, насичення та спраги. Підкірка голов­ного мозку відіграє важливу роль у організації емоцій, поведін­ки, тобто вищих форм пристосування людини до умов навко­лишнього середовища. Структури підкірки об'єднані в єдину, цілісну систему «емоційного мозку». Вони значною мірою визначають індивідуальні особливості характеру людини, його реактивність — відповідь на той чи інший вплив. Підкірка підтримує тонус кори великих півкуль, загострює процес сприйняття та мислення. У свою чергу, кора регулює діяльність підкірки, гальмує її активність. Помічено, що при вживанні алкоголю послаблюється регулюючий вплив кори, настає «буяння» підкірки, що істотно змінює поведінку людини.

Спинний мозок розміщується в хребетному каналі, утво­реному відростками хребців. Довжина його 41—45 см. Спинний мозок складається з внутрішньої маси сірої речовини (утвореної тілами нервових клітин) та зовнішньої маси білої речовини (утвореної пучками нервових відростків). У сірій речовині розмі­щені центри, які регулюють обмін речовин, у білій — провідні шляхи. Із спинного мозку (по всій його довжині) виходять спинномозкові нерви, які іннервують усі органи і тканини.

Мозковий стовбур включає довгастий мозок, таламус, гіпо­таламус та ретикулярну (сітчасту) формацію.

У довгастому мозку розміщені дихальний та серцево-судин­ний центри. їх ураження призводить до зупинки процесу Дихання та серцевої діяльності. Гіпоталамус бере участь у регуляції усіх важливих процесів життєдіяльності (травлення, серцевої діяльності, кровоносних судин, обміну речовин, термо­регуляції). Тут розміщені також центри апетиту та спраги. Гіпо­таламус впливає на функції органів за допомогою особливо важливої залози внутрішньої секреції — гіпофіза, розміщеного на нижній поверхні головного мозку. Гіпоталамус здійснює свою функцію як у вигляді нервових імпульсів, так і за допо­могою фізіологічно активних речовин, які надходять з кров'ю до гіпофіза. У відповідь на це гіпофіз секретує у кров необхідну кількість гормонів або, навпаки, гальмує їх виділення.

Ретикулярна (сітчаста) формація розміщена у товщі мозко­вого стовбура. Це — упорядкована структура, яка містить ядра та нервові шляхи, що йдуть до всіх відділів ЦНС. До ретику­лярної формації підходять нервові волокна від усіх чутливих (сенсорних) систем. їй належить роль важливого інтегративного апарату мозку (наприклад, вона контролює тривалість сну, регулює тонус м'язів). Ретикулярна формація регулює процес дихання, кровообіг, діяльність серця та інших внутрішніх органів, обмін речовин.

Від стовбура мозку відходять 12 пар черепномозкових нервів, з них 11 пар розгалужуються в органах голови та шиї, дванад­цята, найдовша пара, — блукаючий нерв — іннервує органи грудної та черевної порожнини.

У задньому відділі черепної коробки, безпосередньо над довгастим мозком, розміщений мозочок. Він тісно зв'язаний з усіма відділами головного та спинного мозку. До нього надхо­дить інформація від кори головного мозку та рецепторів. Мозо­чок підтримує тонус та взаємодію м'язів. У мозочку скон­центровані центри координації рухів тіла та рівноваги.