Организм человека нуждается в регулярном поступлении энергии из внешней среды. Источниками энергии служат пищевые вещества (белки, жиры, углеводы), попадающие в организм с продуктами питания. Кроме того, в пищевых продуктах содержатся витамины, минеральные вещества, вода, органические кислоты, дубильные и другие компоненты. Не являясь источниками энергии, они необходимы для обменных процессов в организме.
Пищевой рацион человека представляет собой сочетание пищевых продуктов животного происхождения (мясо, молоко, рыба, яйца) и продуктов их переработки (колбасы, масло, сыр, творог и др.) и растительного происхождения: изделия из злаковых растений (мука, хлеб, крупы, макаронные изделия), овощи, ягоды, фрукты, грибы. Содержание пищевых веществ во всех этих продуктах различное.
Характер питания населения складывается постепенно в зависимости от уровня экономического и культурного развития. Научные достижения биологической химии, физиологии, гигиены питания, витаминологии позволили установить и научно обосновать физиологические потребности человека в пищевых веществах в зависимости от возраста, профессии, пола, климатических особенностей, степени коммунального обслуживания и других факторов. Следует отметить, что характер питания определяется физиологическими и профессиональными особенностями организма и влиянием факторов внешней среды.
Образующуюся в организме в процессе превращения углеводов, жиров и белка энергию принято измерять в единицах тепловой энергии – килокалориях или единицах энергии – килоджоулях1. В процессе сгорания 1 г белка в организме образуется 4 ккал, или 16,74 килоджоулей (кДж), 1 г жира- 9 ккал, или 37,67 кДж, 1 г углеводов – 3,75 ккал, шш 15,7 кДж.
Энергетические затраты человеческого организма складываются из следующих компонентов:
- основной обмен – энергия, расходуемая на биохимические процессы, обеспечивающие функции внутренних органов, систем и тканей, что в среднем составляет 1400-1700 ккал;
- специфически-динамическое действие пищи – энергия, расходуемая на процессы пищеварения и превращения пищвых веществ, что составляет 10-15% от основного обмена;
- энергетические затраты на выполнение работы по профессии, домашнего труда, активного отдыха, самообслуживания, спортивную деятельность и т. д.
Таким образом, суточные затраты энергии человека в среднем составляют 2700-4500 ккал и более.
Для составления сбалансированного рациона питания не обходимо прежде всего вычислить энерготраты человека. Для этого применяются методы прямой и непрямой калориметрии. Наиболее простой метод определения энерготрат (с учетом идеальной массы тела и потребности в пищевых веществах) разработан А. А. Покровским. Для этой цели им предложен номограф.
Научные основы рационального питания, рекомендации по содержанию пищевых веществ в рационе в зависимости от пола, возраста, характера работы, занятий спортом, условий жизни населения и климата разработаны под руководством акад. А. А. Покровского и известны в науке как его концепция.