Методи вимірювання калорій (енергії їжі) відрізняються від методів дослідження інших нутрієнтів. Вимірювання енергетичного балансу технічно складне і використовується лише в спеціалізованій дослідницькій лабораторії. Використання енергії досліджується методом калориметрії. Найчастіше це непряма калориметрія – тривале вимірювання поглинання кисню і продукції вуглекислого газу.

(Пряма калориметрія вимірює віддачу тепла досліджуваним в спеціальній ізольованій кімнаті. Існує лише два таких калориметра для дослідження людини, які знаходяться в Британії) Це технічно складне дослідження, які обмежує рух суб’єкта.

З іншого боку енергію вживаної їжі можна дослідити хімічно, так як енергетична цінність їжі представлена в таблицях, це тільки середнє число.

Інший шлях оцінки енергетичного балансу – спостереження за змінами маси тіла. Одержання або втрата тілом більше 6000-7000 ккал, відповідно, збільшує або зменшує масу на + або – 1,0 кг. Найбільший перепад ваги спостерігається в жировій тканині, де змінюється вміст води, і менший в м’язах. Щоб виявити зміну маси тканини, вона повинна бути більше 1 кг, так як навіть при точному зважуванні і постійному режимі вага здорової людини змінюється протягом дня і щодня. Таким чином техніка зважування є неточною.

Рекомендовані стандарти маси тіла залежно від росту для дорослих подано в статті "Діагноз і фактори ризику ожиріння".

Непросто зважувати спотворених або паралізованих людей. Дуже хворі, прикуті до ліжка люди не можуть бути зважені, якщо вони не знаходяться в спеціальних ліжках, призначених для вимірювання ваги тіла. Найлегше зважувати пацієнтів, що можуть вільно рухатись – це просто і забирає мало часу. Але в лікарні пацієнт часто обмежений ліжком, наприклад, з крапельницею або гіпсом – в чьому випадку втрата тканини може бути виявлена вимірюванням обхвату руки: товщини шкірної складки. Вимірювання обхвату руки – лише етап дослідження, проводиться навколо лівої руки (бажано) на середній відстані між кінцем акроміона і олекраноном. Площа включає в себе м’язи і підшкірну клітковину, що оточують плечову кістку. Найкраще проводити вимірювання товщини шкірної складки в серединній зони тріцепса на однаковій відстані від акроміона і олекранона, та в надлопатковій зоні на 1 см нижче нижнього кута лопатки. Існують рекомендовані стандарти шкірних складок в цих місцях.

Товщину шкірної складки над тріцепсом можна використати для обчислення серединного обхвату м’язів руки, який вираховується по формулі:

Обхват руки – товщина шкірної складки (мм)

До оцінки дійсної зміни маси або коли масу не можна виміряти, приблизний рівень енергетичного балансу можна одержати, вирахувавши за меню калорійність вжитої за день їжі і порівнявши цю величину з рекомендованою даною кількістю, опублікованою DHSS.

Рекомендований денний рівень енергії – це середній рівень енергетичної потреби за робочий день для підгруп британців різного віку і статі. Потреба в енергії може значно змінюватись в кожній з груп. Індивідуальна енергетична потреба знаходиться в межах 50-150% від середньої.

Не існує біохімічних тестів, які надійно показують рівень енергетичного балансу. Ацетон з’являється у видихуваному повітрі людей, котрі постяться більше 12-ти годин, підвищується концентрація -гідроксибутирату в рідинах тіла, але це не може бути використано для виявлення рівня енергетичного дефіциту.

Білок

Визначення білкового статусу включає: загальний білок тіла і вісцеральний білок.

Загальний білок тіла (переважно м’язи) можна оцінювати різними шляхами (перші два, приведені нижче, науково-дослідницькі експерименти).

1) Загальний азот тіла можна виміряти in vivo активацією нейтронів з одночасним підрахунком -променів (енергій 10,8 МеВ), що утворюються з азоту. Загальний балок тіла = N6,25.

2) Загальний калій тіла можна виміряти по -випромінюванню 40К (0,012% від загальної кількості К в організмі) від всього організму. В основному К міститься внутрішньоклітинно. Його кількість пропорційна кількості протеїнів.

3) Відношення маси тіла до росту відображає загальний білок.

4) Загальний білок можна також оцінити за величиною серединного обхвату м’язів руки (серединний обхват руки – товщину шкірної складки над тріцепсом).

5) Біохімічну оцінку м’язової маси можна дати за добовим вмістом креатиніну в сечі, так як креатинін – це метаболіт обігу м’язового креатину. 1Г креатиніну/день утворюється з близько 20 кг м’язів, але сечовий креатинін має значні коливання з дня на день і вміст його дуже підвищується після вживання м’яса або фізичних вправ.

Вісцеральний протеїн інколи непропорційно зменшується при дефіциті білка, що особливо добре простежується при квашиоркорі. Спостерігається ожиріння печінки, атрофія слизової оболонки кишок та підшлункової залози, порушення функції лімфоцитів. Звичайними пробами вимірюють концентрацію в плазми альбуміну або трансферину, білків, синтезованих в печінці. Концентрація альбуміну плазми завжди помірно зменшується при інфекційних реакціях і тим більше при цирозі печінка і нефротичному синдромі. Концентрація трансферину підвищується при дефіциті заліза.

Інші нутрієнти.

Інші нутрієнти антропометричних даних при недостатності не змінюють. Недостатність вживання можна запідозрити, оцінюючи дієту, або виявити спеціальними біохімічними пробами.

Дослідження вживання їжі.

В розробленні дієти і огляді харчування використовуються 4 типи методів. Надійність їх залежить в першу чергу від уваги до деталей і знань про харчування людини, що проводить дослідження, і вже потім від обраного методу.

1) Історія харчування – "Що ви їсте протягом звичайного дня?". Це добрий метод в руках спеціаліста. Що веде розмову з пацієнтом. Використовуються моделі страв, чашки, тарілки, ложки для оцінки розміру порцій.

2) 24-годинне відновлення. "Скажіть, що ви їли і пили протягом останніх 24 годин. Можливо, що негативні реакції в пацієнта (наприклад, слабкість) виникали внаслідок вживання якоїсь страви.

3) Щоденник їжі – "Напишіть все, що ви будете їсти та пити (і вкажіть об’єми) в неступні 3-7 днів.

4) Частота споживання "Чи їсте ви м’ясо/рибу/хліб/молоко в середньому більше 1 разу в день, 1 роз на день, 2-3 разі не тиждень, 1 раз на тиждень, 1 раз на місяць і т. д. Дає змогу отримати дані, розраховуючи на чесність пацієнта. Багато людей харчується нерегулярно, у вихідні дні їсть по-іншому, ніж у робочі дні.

Таблиці їжі.

Британські таблиці їжі найкращі в світі завдяки оригінальним роботам McCance і Widdowson, продовжених Paul і Suothgate і колегами, при підтримці Медичної Дослідницької Ради, Міністерства сільського господарства та ін. 969 страв і напоїв зібрані в 13 груп; кожній страві відповідає порядковий номер (всі вони можуть бути введені в комп’ютер). Для більшості страв існує характеристика за слідуючими категоріями (з розрахунку на 100г в порції):

1) Органічні елементи – вода, цукор, крохмаль, наявні вуглеводи, харчові волокна, білок, жир, калорійність (в ккал і кДж)

2) Необхідні неорганічні елементи – Na, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Zn, S, Cl

3) Вітаміни – А, -каротин, D, тіамін, рибофлавін, ніацин вільний і з триптофаном, С, Е, В6, фоліат (вільний і загальний), пантотенат і біотин

4) Амінокислоти – в більшості страв присутні 18 амінокислот: ізолейцин, лейцин, лізин, метіонін, цистеїн, фенілаланін, тирозин, триптофан, треонін, валін, аргінін, гістидин, аспарагін, глютамін, пролін і серин.

5) Холестерин і жирні кислоти: їжа містить жир, холестерин і 16 чи більше жирних кислот: 14:0, 15:0, 16:0, 17:0, 18:0, 16:1, 18:1, 20:1, 22:1, 18: 2, 18:3, 18:4, 20:4, 20:5, 22:5, 22:6.

Взагалі для їжі є 70 харчових складових в таблицях Пола і Сотгейта, хоча є випадкові пропуски там, де ще не проведені дослідження. Ці таблиці треба вдосконалювати, оскільки з’являється нова їжа, нові способі приготування їжі, а складові компоненти використовуються лікарями. Видані окремі додатки з даними про їжу, яку їдять іммігранти.

Варіабельність вмісту нутрієнтів – Британські таблиці дають усереднені значення в вмісту нутрієнтів. Нові Американські таблиці містять дані по всій можливій широті коливань вмісту нутрієнтів, хоча це не значить, що якась їжа містить саме стільки, скільки написано в таблиці (коливання в межах + 25%)

Рекомендовані денні норми нутрієнтів (RDA). RDA нутрієнтів – стандарт для вживання нутрієнтів (здорові люди протягом деякого часу). Як правило потреби людей нижчі, ніж RDA (крім енергії) RDA може бути збереженим протягом певного часу, але не обов’язково зберігати їх кожен день. Під час хвороби потреби змінюються (при діареї втрачається К, при нефротичному синдромі – протеїни), тому RDA треба корегувати. При парентеральному харчуванні потреби трохи інші ( не засвоюється пантотенат, молібден, хром, деякі вітаміни тощо)

Біохімічні методи.

Біохімічні методи є важливою частиною постановки діагнозу. Плазмова концентрація Na і К важлива для діагностики і лікування різних електролітних розладів, а концентрація в плазмі і червоних клітинах крові фоліату і плазмовий В12 можна використати для лікування пацієнтів з мегалобластичною анемією. Біохімічні тести використовуються для багатьох інших нутрієнтів для: 1) уточнення діагнозу; 2) для виявлення субклінічних ознак недостатності нутрієнтів. Для деяких патологічних станів характерне зростання вмісту певних речовин (В12 в плазмі при гострому гепатиті). При недостатності споживання організм проходить 3 стадії:

1) Адаптації (зниження виділення з сечею нутрієнта чи метаболітів)

2) Компенсована стадія біохімічних змін (клінічний прояв відсутній чи неспецифічний)

3) Декомпенсації (клінічні ознаки дефіциту)

Страва

Опис і кільтість моделей

Вода, г

Цукор, г

Крохм. і Декст­рини, г

Харчові волокна, г

Заг. Азот, г

Зернові, мучні і солодкі страви

19

Рис шліфований, сирий,

5 моделей з різних магазинів

117

Tr

868

24

109

20

Варений

5 проб з різних магаз., Зварені у кип’ятку

699

Tr

296

08

037

21

Житня мука (100%)

150

Tr

759

-

140

22

Саго сире

2 проби з різних магазинів

126

Tr

940

-

004

23

Манна крупа, сира

2 проби з різних магазинів

140

Tr

775

-

187

24

Соєві зерна, багаті жиром

Змішана проба

70

112

123

119

645

25

З низьким вмістом жиру

Змішана проба

70

134

148

143

794

26

Спагетті сирі

6 моделей з різних магазинів

105

27

813

-

239

27

Варені

6 моделей з різних магазинів, зварені у кип’ятку

717

08

252

-

074

28

З консервов. Томатним соусом

6 великих коробок з різних магазинів

831

34

88

-

030

29

Тапіока сира

122

Tr

950

-

007

Хліб і булочки

30

Хліб з непросіяної муки

400

21

397

85

151

31

Чорний

390

18

429

51

156

32

Товіс

400

24

427

46

170

33

Білий

390

18

479

27

140

Хлібні страви, продовження. Органічні та неорганічні елементи на 100г.

Страва

Енергія

Білок

Жири

Вугле­води

Мг

Ккал

КДж

Na

K

Ca

Mg

P

Fe

Cu

Zn

S

Cl

Зернові, мучні і солодкі страви

19

Рис шліфований, сирий,

361

1536

65

10

888

6

110

4

13

100

05

006

13

76

27

20

Варений

123

522

22

03

296

2

38

1

4

34

02

002

04

27

9

21

Житня мука (100%)

335

1426

82

20

759

(1)

410

32

92

360

27

042

28

-

-

22

Саго сире

355

1515

02

02

940

3

5

10

3

29

12

003

-

1

13

23

Манна крупа, сира

350

1489

107

18

775

12

170

18

32

110

10

015

-

92

71

24

Соєві зерна, багаті жиром

447

1871

368

235

235

1

1660

210

240

600

69

-

-

-

-

25

З низьким вмістом жиру

352

1488

453

72

282

1

2030

240

290

640

91

-

-

-

-

26

Спагетті сирі

378

1612

136

10

840

5

160

23

35

120

12

027

10

97

63

27

Варені

117

499

42

03

260

2

50

7

11

37

04

008

03

30

20

28

З консервов. Томатним соусом

59

250

17

07

122

500

130

21

11

30

04

013

-

-

800

29

Тапіока сира

359

1531

04

01

950

4

20

8

2

39

03

007

-

4

13

Хліб і булочки

30

Хліб з непросіяної муки

216

918

88

27

418

540

220

23

93

230

25

027

20

81

860

31

Чорний

223

948

89

22

447

550

210

100

75

190

25

023

16

85

880

32

Товіс

228

968

97

22

451

580

210

150

60

190

45

018

-

88

790

33

Білий

233

991

78

17

497

540

100

100

26

97

17

015

06

79

890

RDA: рекомендований денний рівень (рекомендовано в США)

Нутрієнт

Чоловіки

18-34 р.

Діти

Нутрієнт

Молоді чоловіки

Діти

Енергія (ккал)

2500

530980

Вітам В6

22

03

Білок (г)

63

1325

Фоліат (заг, г)А

200

5070

Тіамін (мг)

10

03

Вітам В12 (мг)U

30

0515

Рибофлавін(мг)

16

04

Вітам Е (мг)U

10

34

Ніацин (екв. Мг)

18

5

Магній (мг)U

350

50

Вітам. С (мг)

30

20

Цинк (мг)U

15

3

Вітам A (RE г)

750

450

Йод ( г)U

150

40

Вытам D ( г)

Тільки якщо нема сонця

75

Натрій (ммоль) А

40-100

625

Кальцій (мг)

600

600

Калій (ммоль) А

50-140

1035

Залізо (мг)

12

6

Для жінок – 80% від потреби молодих чоловіків, під час вагітності та лактації підвищується споживання заліза. Для дітей вказано межі зростання, потім як у дорослих.

U= США, A=Австралія (за відсутності англійських даних подано американські та австралійські стандарти). RE – ретиноловий еквівалент.

Біохімічні методи для діагностики недостатності нутрієнтів.

Нутрієнт

Ознака зниженого споживання

Ознаки враження клітин і змін в них

Додаткові методи

Білок

Азот сечі

Альбумін плазми

Амінокислотний склад плазми

Вітамін А

Каротин плазми

Ретинол плазми

Тіамін

Гіалін сечі

Транскетолаза еритроцитів

Рибофлавін

Рибофлавін сечі

Глутатіон редуктаза еритроцитів: ФАД – ефект

Ніацин

N1метилнікотинамід сечі

Триптофан в плазмі

Вітам. В6

Піридоксаль фосфат плазми

Трансаміназа еритроцитів

Фолат

Фолат плазми

Фолат в еритроцитах

Віт. В12

В12 в плазми

Окислений віт. В12 або транскобаламін ІІ

Віт. С

Аскорбат плазми

Аскорбат в лейкоцитах

Аскорбат в сечі

Віт. Д

25-гідрокси­холе­каль­ци­ферол в плазмі

Зниження в плазмі алкалін фосфатази

Віт. Е

Токоферол в плазмі

Гемоліз еритроцитів при дії Н­­2О2 in vitro

Віт. К

Протромбін плазми

Na

Na сечі

Na плазми

K

К сечі

К плазми

Загальний К тіла по 40К

Fe

Залізо і трансферин плазми

Феритин плазми

Стабільне залізо в кістковому мозку

Mg

Магній плазми

Йод

Йод (стабільний) сечі

Тироксин плазми

Введення радіоакт. І в цитов. Залозу

Zn

Цинк плазми

Цинк білих клітин крові

Цинк у волоссі