ПИТАНИЕ

ПИТАНИЕ, совокупность процессов, включающих поступление в организм, переваривание, всасывание и усвоение им пищевых веществ; составная часть обмена веществ. Благодаря питанию организмы получают различные химические соединения, которые используются для роста, жизнедеятельности и воспроизводства.

Питание животных. Все животные — гетеротрофы (так же как грибы и большинство бактерий), то есть в своём питании прямо или косвенно зависят от органического вещества, создаваемого автотрофами. Потребность в пище и её удовлетворение определяются энергетическими затратами организма, которые, в свою очередь, зависят от ряда факторов внешней среды (например, температура, биологические ритмы), размеров тела, стадии развития или возраста, наличия пищевых конкурентов и т. д. Наиболее хорошо изучена зависимость между уровнем энергетического обмена и массой и поверхностью тела. Увеличение размеров организма приводит к относительному снижению общего обмена веществ и, как следствие, к снижению количества потребляемого корма на единицу массы организма. Например, суточная потребность в пище, выраженная в процентах от массы тела потребителя, составляет 20% для полёвки и 1% для слона. В природных условиях часто чередуются явления избыточного питания (гиперфагия) и голодания. Многие животные могут принимать значительно больше пищи, чем это требуется для возмещения энергозатрат. При этом излишки откладываются в виде накоплений жира, который расходуется в неблагоприятные для добывания корма периоды года или при выкармливании детёнышей.

В зависимости от вида потребляемой пищи различают фитофагов (растительноядные), зоофагов (плотоядные, хищники) и сапрофагов (некрофаги, детритофаги, копрофаги). Обилие или устойчивость запасов корма благоприятствует узкой специализации питания — стенофагии (олигофаги и монофаги) и более эффективному использованию немногих пищевых веществ. Многие виды сохраняют стенофагию даже при значительной изменчивости кормовой базы, чему способствует спячка, нагул, запасание кормов и кочёвки животных, позволяющие удерживать относительно устойчивое питание. В зонах с неустойчивой кормовой базой преобладают виды, питающиеся разнообразной пищей — полифаги или эврифаги (крайняя степень всеядности). Смена питания может быть связана со сменой времён года, с возрастными изменениями в организме животных, чередованием половых и бесполых поколений у беспозвоночных. Питание личинок насекомых резко отличается от питания взрослых особей (у бабочек, например, гусеницы используют полноценные, богатые белками корма, куколки не питаются — афагия, а взрослые бабочки либо используют нектар, богатый углеводами, либо совсем не питаются). Известны различия в питании разных полов (например, у общественных насекомых резко различаются пищевые режимы особей разных каст).

Строение органов захвата и размельчения пищи и особенности функционирования пищеварительного аппарата в большинстве случаев строго приспособлены к характеру доступной пищи и способу питания. Простейшим, например, свойствен голозойный способ питания. Форма клюва птиц связана не только с типом потребляемой пищи (хищники, насекомоядные, зерноядные, всеядные), но и со способом её добывания (в земле, под корой деревьев, в воздухе, воде и т. д.). Большим разнообразием отличаются органы захвата у беспозвоночных (околоротовые щупальца, мерцательные волоски, челюсти и др.). Питание трудноперевариваемыми веществами приводит к удлинению пищеварительного канала и сопровождается развитием дополнительных отделов (например, у жвачных копытных). Специфика объектов питания определяет набор пищеварительных ферментов. Наиболее разнообразны они у всеядных животных; у плотоядных — преобладают протеазы, у растительноядных — карбогидразы (амилазы). Более тонкая ферментная специализация наблюдается в процессе индивидуального развития. Например, многие насекомые в личиночной стадии имеют более богатый набор ферментов, чем в стадии имаго. В желудочном соке новорождённых млекопитающих присутствует химозин, створаживающий молоко. Для видов с узкоспециализированным питанием характерно наличие специфических ферментов. Например, у пухоедов имеется фермент кератиназа, гидролизующий склеропротеины. Для многих животных характерен симбиоз с кишечными бактериями и простейшими, ферменты которых гидролизуют молекулы клетчатки, хитина и др. Некоторые виды довольствуются пищеварительными ферментами, содержащимися в самой пище. Так, пиявки питаются кровью, которая в их кишечнике подвергается автолизу. Многие паразитические виды живут главным образом за счёт пищеварительной деятельности хозяина. С характером питания связана также специфическая рефлекторная деятельность (например, запасание корма некоторыми грызунами, сосательный рефлекс у млекопитающих и др.). В процессе индивидуального развития на основе безусловных рефлексов формируются многочисленные пищевые условные рефлексы. Складывающиеся между видами с различным типом питания (фитофагия, сапрофагия, хищничество) пищевые отношения образуют трофические цепи, определяющие структуру сообществ, регулируют численность организмов, влияют на особенности их размножения, расселения и т. д.

Питание человека в значительной мере определяет его здоровье, работоспособность и продолжительность жизни. Суточная потребность в калориях и основных пищевых веществах в значительной степени зависит от возраста, пола, физической нагрузки. В среднем человек за сутки расходует 2500–3000 ккал. Рациональное питание предусматривает правильное соотношение компонентов пищи, оптимально обеспечивающих потребность организма в пластических и энергетических веществах. При сбалансированном питании соотношение белков, жиров и углеводов должно составлять 1:1:4. При установлении пищевого рациона исходят из того, что белки обеспечивают 15% суточной калорийности (из них половина животного происхождения), жиры — 30% (до 80% животного происхождения), а углеводы — 55%. В норме пищевой рацион должен включать мясо, рыбу, молочные продукты (основные источники белков и жиров), а также овощи и фрукты (основные источники углеводов, минеральных веществ, витаминов). Неполноценное, неадекватное питание приводит к нарушению функций отдельных органов и систем, к истощению организма, снижению сопротивляемости различным болезням. Недостаточность питания в детском возрасте сопровождается задержкой роста, физического и психического развития. Избыточное питание способствует нарушению обмена веществ, развитию ожирения и других патологических состояний. См. также Пищеварение.

Питание растений. В отличие от животных, грибов и большинства бактерий, зелёные растения автотрофны. Необходимые для синтеза органических соединений питательные вещества растения, как правило, поглощают в форме CO₂ (см. Фотосинтез), H₂O (см. Водный режим растений) и ионов минеральных солей (см. Минеральное питание растений). Для растений (и грибов) характерен голофитный способ питания. Пространственное разделение двух питательных сред, в которых обитают растения (воздух — почва), привело к возникновению у них двух органов питания: корня, приспособленного к поглощению солей и воды из почвы, и листа, приспособленного к поглощению CO₂ из воздуха. Механическая и функциональная связь между ними осуществляется стеблем. Корень, стебель и лист пронизаны непрерывной системой проводящих пучков, состоящих из ситовидных трубок флоэмы, по которым идёт нисходящий транспорт продуктов фотосинтеза (главным образом сахарозы) из листа в корень, и сосудов ксилемы, по которым вода и ионы питательных солей поднимаются из корня в лист. Первичное включение CO₂ в органические соединения происходит главным образом в листьях, воды и солей — во всех органах растения. Насекомоядные растения получают дополнительные органические вещества (главным образом азотистые) путём ловли и переваривания насекомых.