С продуктами питания человек получает белки, жиры, углеводы, минеральные элементы, воду, витамины и другие вещества, необходимые для восстановления тканей, покрытия энергетических расходов и других потребностей организма. Все эти вещества участвуют в сложных процессах обмена, подвергаются распаду и удаляются из организма. Так осуществляется обмен веществ между живым организмом и окружающей природой.

Белки составляют основу структурных элементов клеток и тканей тела человека. С белком связана жизнь живого организма. Тканевые белки создаются из белков пищи и не могут заменяться другими веществами.
Белковая молекула состоит из аминокислот. Двадцать распространенных в природе аминокислот, сочетаясь между собой в различных комбинациях, дают белки, чрезвычайно разнообразные по составу и свойствам. Человек должен получать некоторые аминокислоты готовыми с пищей, так как они в недостаточном количестве синтезируются в организме. Эти аминокислоты называются незаменимыми, к ним относятся: триптофан, лейцин, изолейцин, валин, треонин, лизин, метионин, фенилаланин.

Питательная ценность белков разных пищевых продуктов определяется содержанием в них незаменимых аминокислот. Белки продуктов животного происхождения — мяса, рыбы, молока, яиц содержат все незаменимые аминокислоты в соотношении, наилучшим образом обеспечивающем белковый обмен в организме. Исключение составляют белки желатина и соединительной ткани (хрящи и пр.).
В белках растительных продуктов, особенно в злаках, некоторые незаменимые аминокислоты содержатся в очень малых количествах. Однако в разнообразной пище, состоящей из животных и растительных продуктов, белки одних продуктов дополняют недостающие аминокислоты в других. Недостаток незаменимых аминокислот в пшеничном хлебе и крупах восполняется молочными продуктами, которые содержат в избытке эти аминокислоты. Поэтому целесообразно употребление молочных каш, молочных супов, пшеничного хлеба с молоком, а также мучных изделий с творогом (А. Э. Шарпенак, 1958; А. А. Покровский, 1964).

Питательная ценность белка зависит также и от его усвояемости, т. е. перевариваемость в желудочно-кишечном тракте. Белки растительных продуктов, богатых клетчаткой, труднодоступны для пищеварительных ферментов, поэтому усвоение их в кишечнике происходит менее полно, чем белка животных продуктов.

Наряду с основной задачей построения тканевых белков организма, белки: 1) входят в состав ферментов; 2) обеспечивают нормальную функцию желез внутренней секреции и синтез гормонов; 3) участвуют в выработке иммунитета (гамма-глобулина и др.).

Часть белков пищи, не израсходованная для роста и восстановления тканей организма, используется как энергетический материал подобно углеводам и жирам (1 г белка дает 4,1 кал).

Средняя физиологическая норма белка для взрослого здорового человека, не занятого физическим трудом, по данным Института питания, составляет 80—100 г, в том числе животного белка 50 г.

При некоторых патологических состояниях организм нуждается в повышенном количестве белка:
1) при истощении, связанном с голоданием;
2) в период выздоровления после острых инфекционных заболеваний;
3) при хронических инфекциях (туберкулез, гнойная инфекция);
4) после оперативных вмешательств, травм и ранений с обширными повреждениями тканей или переломами костей;
5) при анемии после кровопотерь и от других причин;
6) при желудочно-кишечных заболеваниях в связи с пониженной усвояемостью пищевых веществ.
Ограничение белка в питании показано при заболеваниях почек, особенно с явлениями острой или хронической почечной недостаточности.

Жиры пищи используются организмом человека как источник энергии. Жир имеет высокую калорийность, 1 г жира дает 9,3 кал, что более чем в 2 раза выше калорийности белков и углеводов (4,1 кал).
Жиры откладываются в жировой ткани, образуя запасы энергетического материала, который расходуется по мере необходимости.

Являясь плохим проводником тепла, жиры подкожной жировой клетчатки предохраняют организм от охлаждения.   Жировая ткань,   окружающая   внутренние органы, фиксирует их и предохраняет от смещений и травм.

Жироподобные вещества — холестерин, лецитин и др. входят в структуру клеток и тканей организма. Много холестерина содержится в нервной ткани. Лецитин в соединении с белком образует оболочки клеток и играет большую роль в их проницаемости.

С жирами вводятся вещества, необходимые для нормальной жизнедеятельности организма,— полиненасыщенные жирные кислоты, активно участвующие в жировом обмене, жирорастворимые витамины А, Э, Е и К, а также фосфатиды (лецитин и др.).
Полиненасыщенные жирные кислоты, подобно витаминам, относятся к незаменимым факторам питания, так как они почти не синтезируются в организме человека и должны постоянно поступать с пищей.

В питании человек пользуется животными и растительными жирами. К животным жирам относятся:
1) мясные жиры — говяжий, бараний и др., они содержат преимущественно насыщенные жирные кислоты, холестерин и в малом количестве витамины А и Э;
2) молочный жир, в котором также преобладают насыщенные жирные кислоты и имеется холестерин, но он богат витаминами А и О; 3) рыбий жир содержит полиненасыщенные жирные кислоты, холестерин и в большом количестве витамины А и О.

Растительные жиры не содержат холестерина и витаминов А и О, в них имеется только витамин Е. Но растительные масла являются основным источником полиненасыщенных жирных кислот. Особенно богаты ими подсолнечное, соевое, кукурузное и льняное масла, а также грецкие орехи.

Необходимо иметь в виду, что полиненасыщенные жирные кислоты — нестойкие соединения и легко подвергаются окислению при рафинировании масла, хранении его, а также при кулинарной обработке. Чтобы сохранить полезные свойства растительного масла, его надо употреблять нерафинированным, свежим, в натуральном виде, добавляя в винегреты, салаты и т. п.

По данным Института питания, средняя потребность взрослого здорового человека в жирах составляет 80-100 г, в том числе растительных жиров 20—25 г.
Углеводы — различные виды Сахаров и крахмал — являются главным источником энергии.
Сахара относятся к простым соединениям — моно- и дисахаридам. Свекловичный сахар, который мы употребляем ежедневно, состоит из глюкозы и фруктозы, в молоке имеется молочный сахар — галактоза, в меде и фруктах содержится фруктоза, а в винограде — глюкоза. Сахара — легкоусвояемые вещества, в желудочно-кишечном тракте они быстро всасываются в кровь.

Крахмал содержится в большом количестве в растительных продуктах — хлебе, муке, мучных изделиях, крупах, картофеле, бобовых. Крахмал, более сложное соединение — полисахарид, под влиянием пищеварительных ферментов постепенно расщепляется до глюкозы.

В клетках печени глюкоза откладывается в виде гликогена — животного крахмала, часть глюкозы попадает прямо в общий ток крови. В крови человека постоянно содержится 80—120 мг % сахара. Кровь доставляет сахар клеткам организма, где он, сгорая, дает энергию для работы сердца, мышц и других органов. Кроме того, в мышцах откладываются небольшие количества гликогена.
По мере надобности гликоген печени превращается в глюкозу и поступает в кровь, таким образом поддерживается определенный уровень сахара крови. Однако запасы гликогена в печени невелики. Если человек несвоевременно принимает пищу, содержание сахара в крови снижается, при этом может появиться головокружение, головная боль, так как клетки головного мозга очень чувствительны к недостатку углеводов.

При более длительном голодании, когда запасы гликогена истощаются, как энергетический материал расходуются жиры из жировых депо.
В регуляции углеводного обмена принимают участие центральная нервная система и гормоны желез внутренней секреции, причем инсулин способствует отложению гликогена в печени, адреналин, наоборот, стимулирует превращение гликогена в сахар и переход его в кровь.

Потребность организма в углеводах зависит от расхода энергии. Человек, занятый физическим трудом или спортом, должен получать пищу с повышенным количеством углеводов соответственно затратам энергии. Потребность в углеводах взрослого здорового человека, работа которого не связана с физическим трудом, составляет 400—450 г в день, в том числе сахара 50—100 г.

При избыточном поступлении с пищей углеводы, неизрасходованные на энергетические цели, превращаются в жиры, которые откладываются в жировых депо и способствуют развитию ожирения.
В продуктах растительного происхождения содержатся клетчатка и пектин, которые также относятся к углеводам. Клетчатка и пектин входят в состав клеточных оболочек, они полностью не перевариваются в желудочно-кишечном тракте. Однако эти вещества необходимы, так как механически раздражают кишечник и поддерживают его нормальную функцию.

Согласно принятым физиологическим нормам питания для взрослого человека, наиболее благоприятным соотношением белков, жиров и углеводов является 1:1:4, следовательно на 1 г белка рекомендуется 1 г жира и 4 г углеводов (белка 100 г, жира 100 г, углеводов 400 г).