Средства и методы информационных технологийРоль білків у обміні речовин. Білки в обміні речовин займають особливе місце. Ф. Енгельс, щодо ролі білків казав, що життя — спосіб існування білкових тіл, істотним моментом якого є постійний обмін речовин із зовнішнім середовищем, що оточує їх, причому з припиненням цього обміну речовин припиняється і життя, що і приводить до розкладу білка. І справді, скрізь, де є життя, знаходять білки. Білки входять до складу цитоплазми, гемоглобіну, плазми крові, багатьох гормонів, імунних тіл, підтримують сталість водно-сольового середовища організму. Без білків немає росту. Ферменти, які обов'язково беруть участь у всіх етапах обміну речовин, — білки. Біологічна цінність білків їжі. Амінокислоти, які йдуть на утворення білків організму, нерівноцінні. Деякі амінокислоти (лейцин, метіонін, фенілаланін тощо) незамінні для організму. Якщо в їжі відсутня незамінна амінокислота, то синтез білків в організмі різко порушується. Але є амінокислоти, які можуть бути замінені іншими або синтезовані в самому організмі в процесі обміну речовини. Це замінні амінокислоти. Білки їжі, які містять весь необхідний набір амінокислот для нормального синтезу білка організму, називають повноцінними. До них належать переважно тваринні білки. Білки їжі, які не містять всіх необхідних для синтезу білка організму амінокислот, називають неповноцінними (наприклад, желатин білок кукурудзи, білок пшениці). Найвища біологічна цінність — у білків яєць, м'яса, молока, риби. При змішаному харчуванні, коли в їжі є продукти тваринного і рослинного походження, в організм звичайно надходить необхідний для синтезу білків набір амінокислот. Особливо важливе надходження всіх незамінних амінокислот для організму, який росте. Відсутність в їжі амінокислоти лізину приводить до затримання росту дитини, до виснаження її м'язової системи. Нестача валіну спричиняє розлад рівноваги у дітей. Тепер достатньо вивчено амінокислотний склад білків різних органів і тканин людини і харчових продуктів. Тому є; можливість так комбінувати продукти харчування, щоб людина одержувала в харчовому раціоні всі життєво необхідні амінокислоти в потрібних кількостях і комбінаціях. Із поживних речовин тільки до складу білків входить азот. Тому про кількісний бік білкового харчування можна судити за азотистим балансом. Азотистий баланс — співвідношення кількості азоту, який надійшов протягом доби з їжею, і азоту, виведеного за добу із організму з сечею, калом і потом в результаті розпаду білка. В середньому в білку міститься 16% азоту, тобто 1 г азоту в 6, 25 г білка. Помноживши величину засвоєного азоту на 6, 25, можна визначити кількість введеного в організм білка. У дорослої людини звичайно спостерігається азотиста рівновага — кількість введеного азоту з їжею і виведеного з продуктами виділення дорівнюють одне одному. Коли азоту з їжею надходить в організм більше, ніж його виводиться із організму, тоді говорять про позитивний азотистий баланс. Такий баланс спостерігається у дітей у зв'язку із збільшенням маси тіла при ростові, під час вагітності, при посиленому спортивному тренуванні. Негативний баланс характеризується тим, що кількість введеного азоту менша виведеного. Він може бути при білковому голодуванні, важких хворобах. Розпад білків в організмі. Ті амінокислоти, які не пішли на синтез специфічних білків, зазнають перетворень, під час яких вивільняються азотисті речовини. Від амінокислоти при цих перетвореннях відщеплюється азот у вигляді аміаку (МН3). Азот у вигляді аміногрупи МН2, відщепившись від однієї амінокислоти, може переноситися на іншу, і тоді в організмі будуються ті амінокислоти, яких йому не вистачає. Ці процеси відбуваються переважно в печінці, м'язах, нирках. Безазотистий залишок амінокислоти зазнає дальших змін, в результаті утворюються вуглекислий газ і вода. Аміак, який утворився при розпаді білків в організмі (речовина отруйна), знешкоджується в печінці, де перетворюється на сечовину; остання у складі сечі виводиться із організму. Кінцеві продукти розпаду білків в організмі — не тільки сечовина, а й сечова кислота та інші азотисті речовини. Вони виводяться із організму з сечею та потом. Особливості білкового обміну в дітей. В організмі дитини інтенсивно відбуваються процеси росту і формування нових клітин і тканин. Це вимагає надходження в дитячий організм відносно більшої кількості білка, ніж у дорослої людини. Чим інтенсивніші процеси росту, тим більша потреба в білку. Показником рівня обміну білків у організмі є співвідношення між кількістю азоту, який вводиться в організм із білковою їжею, і кількістю азоту, що виводиться із організму з сечею. Із всіх поживних речовин тільки білки мають у своєму складі азот і тільки з ними він надходить в організм. У дітей буває позитивний азотистий баланс, тоді кількість азоту, який надходить з білковою їжею, перевищує кількість азоту, що виводиться із сечею. Тільки тоді в організмі, що росте, задовольнятимуться потреби в білку. Добова потреба в білку на 1 кг маси тіла у дитини на першому році життя становить 4... 5 г, від 1 до 3 років — 4... 4, 5 г, від 6 до 10 років — 2, 5... З г, старше 12 років — 2... 2, 5 г, у дорослих— 1, 5... 1, 8 г. Отже, залежно від віку і маси діти від 1 до 4 років повинні одержувати на добу білка — ЗО... 50 г, від 4 до 7 років — близько 70 г, з 7 років — 75... 80 г. При цих показниках азот максимально затримується в організмі. Білки не відкладаються в організмі про запас, тому, якщо давати їх з їжею більше, ніж це потрібно організмові, збільшення затримання азоту і, отже, наростання синтезу білка не відбудеться. При цьому у дитини погіршується апетит, порушується кислотно-лужна рівновага, посилюється виведення азоту із сечею і калом. Дитині треба давати оптимальну кількість білка, з набором всіх необхідних амінокислот; при цьому важливо, щоб співвідношення кількості білків, жирів і вуглеводів у їжі дитини було 1: 1: 3; за таких умов азот максимально затримується в організмі. Ми уже говорили, що більша частина азоту, який надходить в організм із білковою їжею, виділяється з сечею. З віком вміст азоту в сечі змінюється. В перші дні після народження азот становить 6... 7% добової кількості сечі. З віком відносний вміст його в сечі зменшується.
Обмін жирів. Значення жирів у організмі Жир, що надійшов з їжею, у травному каналі розщеплюється на гліцерин і жирні кислоти, які всмоктуються в основному в лімфу і лише частково в кров. Через лімфатичну і кровоносну системи жири надходять головним чином у жирову тканину, яка має для організму значення депо жиру. Багато жиру в підшкірній клітковині, навколо деяких внутрішніх органів (наприклад, нирок), а також у печінці і м'язах. Жири входять до складу клітин (цитоплазма, ядро, клітинні мембрани), де їх кількість стала. Скупчення жиру можуть виконувати також інші функції. Наприклад, підшкірний жир перешкоджає посиленій віддачі тепла, принирковий жир охороняє нирку від ушибів і т. п. Жир використовується організмом як багате джерело енергії. При розпаді 1 г жиру в організмі вивільняється енергії у два з лишком рази більше, ніж при розпаді такої ж кількості білків або вуглеводів. Нестача жирів у їжі веде до порушення діяльності центральної нервової системи і органів розмноження, знижує стійкість " до різних захворювань. Жир синтезується в організмі не тільки із гліцерину і жирних кислот, а й з продуктів обміну білків і вуглеводів. Деякі неграничні жирні кислоти, необхідні організмові (лінолева, ліноленова, арахідонова), повинні надходити в організм у готовому вигляді, бо він не може їх синтезувати. Містяться неграничні жирні кислоти в оліях. Найбільше їх в лляній і конопляній олії, але багато лінолевої кислоти і в соняшниковій олії. Цим пояснюється висока поживна цінність маргарину, в якому міститься значна кількість рослинних жирів. З жирами в організм надходять розчинні в них вітаміни (вітаміни А, О, Е тощо), які мають для людини життєво важливе значення. На 1 кг маси дорослої людини на добу повинно надходити з їжею 1, 25 г жирів (80... 100 г на добу). Кінцеві продукти обміну жирів — вуглекислий газ і вода. Особливості обміну жирів у дітей. В організмі дитини з першого півріччя життя за рахунок жирів забезпечується приблизно на 50% потреба в енергії. Без жирів неможливе вироблення загального і специфічного імунітету. Обмін жирів у дітей нестійкий, при нестачі в їжі вуглеводів або при посиленій витраті їх швидко вичерпується депо жиру. Всмоктування жирів у дітей інтенсивне. При грудному вигодовуванні засвоюється до 90% жирів молока, при штучному— 85... 90%; у старших дітей жири засвоюються на 95... 97%. Для кращого використання жиру в їжі дітей повинно бути досить також вуглеводів, бо при дефіциті вуглеводів у їжі відбувається неповне окислення жирів і у крові накопичуються кислі продукти обміну. Потреба організму в жирах на 1 кг маси тіла тим вища, чим менший вік дитини З віком збільшується абсолютна кількість жиру, необхідного для нормального розвитку дітей. Від 1 до 3 років добова потреба в жирові 32, 7 г, від 4 до 7 років — 39, 2 г, від 8 до 13 років — 38, 4 г.
Обмін вуглеводів Роль вуглеводів в організмі. Протягом життя людина з'їдає близько 10 т вуглеводів. Вони надходять в організм головним чином у вигляді крохмалю. Розщепившись у травному каналі глюкози, вуглеводи всмоктуються в кров і засвоюються клітинами. Особливо багата на вуглеводи рослинна їжа: хліб, крупи, овочі, фрукти. Продукти тваринного походження (за винятком молока) містять мало вуглеводів. Вуглеводи — головне джерело енергії, особливо при посиленій м'язовій роботі. У дорослих людей більше половини енергії організм одержує за рахунок вуглеводів. Розпад вуглеводів вивільненням енергії може відбуватися як у безкисневих умовах, так і в присутності кисню. Кінцеві продукти обміну вуглеводів — вуглекислий газ і вода. Вуглеводи мають здатність швидко розпадатися і окислятися. При сильному втомленні, під час важких спортивних змагань споживання кількох шматочків цукру поліпшує стан організму. В крові кількість глюкози підтримується на відносно стало-рівні (близько 110 мг%). Зменшення вмісту глюкози веде до зниження температури тіла, розладу діяльності нервової системи, втомлення. У підтриманні постійного рівня цукру в крові велику роль відіграє печінка. Підвищення кількості глюкози зумовлює відкладення її в печінці у вигляді запасного тваринного крохмалю — глікогену. Глікоген мобілізується перетинкою при зниженні вмісту цукру у крові. Глікоген утворюється тільки у печінці, а й у м'язах, де його може накопичуватися до 1—2%. Запаси глікогену в печінці досягають 150 г. При голодуванні і м'язовій роботі ці запаси скорочуються. Якщо вміст глюкози в крові збільшується до 0, 17%, то вона тінає виводитися із організму з сечею. Звичайно це відбувається при вживанні з їжею великої кількості вуглеводів. Тим самим вміст цукру в крові вирівнюється. Проте в крові може бути і стійке підвищення вмісту цукру, трапляється при порушенні функції залоз внутрішньої секреції (головним чином підшлункової), що приводить до розвитку цукрового діабету. При цьому захворюванні втрачається здатність тканин засвоювати цукор, а також перетворювати в глікоген і відкладати в печінці. Тому рівень цукру в крові завжди підвищений, що спричинює посилене виділення його сечею. Значення глюкози для організму не вичерпується її роллю як джерела енергії. Вона входить до складу цитоплазми і, отже, необхідна для утворення нових клітин, особливо в період росту. Входять вуглеводи і до складу нуклеїнових кислот. Вуглеводи мають важливе значення також для обміну речовин у центральній нервовій системі. При різкому зниженні кількості цукру в крові бувають різкі розлади діяльності нервової системи. Настають судоми, марення, втрата свідомості, зміна діяльності серця. Якщо такій людині ввести в кров глюкозу або дати з'їсти звичайний цукор, то через деякий час ці важкі симптоми минають. Повністю цукор із крові не зникає навіть при відсутності його в їжі, бо в організмі вуглеводи можуть утворюватися із білків і жирів. Потреба в глюкозі різних органів неоднакова. Мозок затримує до 12% глюкози, що надходить до організму, кишечник— 9, м'язи — 7, нирки — 5%. Селезінка і легені майже зовсім її не затримують. Обмін вуглеводів у дітей. У дітей обмін вуглеводів здійснюється з великою інтенсивністю, що пояснюється високим рівнем обміну речовин взагалі в дитячому організмі. Вуглеводи в дитячому організмі виконують не тільки роль основних джерел енергії, а й важливу пластичну роль при формуванні клітинних оболонок, речовини сполучної тканини. Вуглеводи беруть ' участь в окисленні кислих продуктів білкового і жирового обміну, чим сприяють підтриманню кислотно-лужної рівноваги в організмі. Інтенсивний ріст дитячого організму потребує значної кількості пластичного матеріалу — білків і жирів. Тому в дітей утворення вуглеводів із білків і жирів обмежене. Добова потреба у вуглеводах у дітей висока і становить у грудному віці 10... 12 г на 1 кг маси тіла. В наступні роки потрібна кількість вуглеводів коливається від 8... 9 до 12.. Л5 г на 1 кг маси. Від 1 до 3 років на добу дитині треба давати з їжею в середньому 193 г вуглеводів, від 4 до 7 років — 287 г, від 9 до 13 років — 370 г, від 14 до 17 років — 470 г, дорослому — 500 г. Засвоюються вуглеводи дитячим організмом краще, ніж дорослим (у немовлят на 98... 99%). Проте, як говорилося вище, при надмірній кількості цукру, який надійшов у організм, він виводиться з сечею. Взагалі діти відрізняються відносно більшою витривалістю до підвищеного вмісту цукру в крові, ніж дорослі. У дорослих глюкоза з'являється в сечі, якщо її надходить 2, 5... З г на 1 кг маси тіла, тоді як у дітей лише при надходженні 8... 12 г глюкози на 1 кг маси. Вживання значної кількості вуглеводів з їжею може призвести до збільшення у дітей цукру в крові у два рази, але уже через годину вміст цукру в крові починає знижуватися, а через 2 год повертається до норми. Водний і мінеральний обмін. Вітаміни Значення води і мінеральних солей. Всі перетворення речовин в організмі здійснюються у водному середовищі. Вода розчиняє харчові речовини, які надійшли в організм. Разом з мінеральними речовинами вона бере участь у побудові клітин і в багатьох реакціях обміну. Вода бере участь у регулюванні температури тіла; випаровуючись, вона охолоджує тіло, охороняючи його від перегрівання, транспортує розчинені речовини. Вода і мінеральні солі створюють в основному внутрішнє середовище організму, будучи основною складовою частиною плазми крові, лімфи і тканинної рідини. Деякі солі, розчинені в рідкій частині крові, беруть участь у перенесенні газів кров'ю.. Вода і мінеральні солі входять до складу травних соків, що значною мірою визначає їхнє значення для процесів травлення. І хоч ні вода, ні мінеральні солі не є джерелом енергії в організмі, нормальне надходження і виведення їх із організму є умовою його нормальної діяльності. Досить сказати, що вода у дорослої людини становить приблизно 65% маси тіла, а у дітей — близько 80%. Втрата організмом води призводить до дуже тяжких порушень. Наприклад, при розладі травлення у немовлят найнебезпечнішим є зневоднювання організму, що тягне за собою судоми, втрату свідомості. Позбавлення людини води на кілька днів смертельне. Водний обмін. Організм поповнюється водою постійно внаслідок всмоктування її із травного каналу. Людині потрібно на добу 2... 2, 5 л води при нормальному харчовому режимі та нормальній температурі навколишнього середовища. Ця кількість води складається із таких джерел: води, споживаної при питті (близько 1 л); води, яка міститься в їжі (близько 1 л); води, яка утворюється в організмі під час обміну білків, жирів і вуглеводів (300... 350 см3). Основні органи, які виділяють воду із організму, — нирки, потові залози, легені і кишки. Нирки за добу виділяють із організму 1, 2... 1, 5 л води у складі сечі. Потові залози через шкіру у вигляді поту виділяють 500... 700 см3 води за добу. При нормальній температурі і вологості повітря на 1 см2 шкірного покриву кожні 10 хв виділяється близько 1 мг води. Легенями у вигляді водяної пари виводиться 350 см3 води. Ця кількість різко зростає при поглибленні і прискоренні дихання, і за добу тоді може виділятися 700... 800 см3 води. Через кишки з калом виводиться за добу 100... 150 см3 води. При розладі діяльності кишок може виділятися більша кількість води (при проносі), що призводить до збіднення організму водою. Для нормальної діяльності організму важливо, щоб надходження води в організм повністю покривало витрату її. Якщо води виводиться із організму більше, ніж надходить в нього, виникає відчуття спраги. Відношення кількості вжитої води до кількості виділеної становить водний баланс. Значення води в процесі росту і розвитку дитини. В організмі дитини переважає позаклітинна вода, з цим пов'язана велика гідролабільність дітей, тобто здатність швидко втрачати і швидко набирати воду. Потреба у воді на 1 кг маси тіла з віком зменшується, а--абсолютна кількість її зростає. Тримісячній дитині потрібно 150... 170 г води на 1 кг маси, в 2 роки — 95 г, в 12... 13 років — 45 г. Добова потреба у воді у річної дитини 80 мл, в чотири роки — 950... 1000 мл, в 5... 6 років—1200 мл, в 7... 10 років — 1350 мл, в 11... 14 років — 1500 мл. Значення мінеральних солей у процесі росту і розвитку дитини. З наявністю мінеральних речовин пов'язане явище збудливості— одна із основних властивостей живого (натрій, калій, хлор). Ріст і розвиток кісток, нервових елементів, м'язів залежать від вмісту мінеральних речовин. Вони визначають реакцію крові (рН)), сприяють нормальній діяльності серця і нервової системи, використовуються для утворення гемоглобіну (залізо), соляної кислоти шлункового соку (хлор). Мінеральні солі створюють необхідний для життєдіяльності клітин певний осмотичний тиск. У новонародженого мінеральні речовини становлять 2, 55% маси тіла, у дорослого — 5%. При змішаному харчуванні доросла людина одержує всі необхідні їй мінеральні речовини в достатній кількості з їжею. Тільки кухонну сіль добавляють до їжі при її кулінарній обробці. Дитячий організм, який росте, особливо потребує додаткового надходження багатьох мінеральних речовин. Мінеральні речовини справляють важливий вплив на розвиток дитини. З кальцієвим і фосфорним обміном пов'язані ріст кісток, строки окостеніння хрящів і стан окислювальних процесів у організмі. Кальцій впливає на збудливість нервової системи, скоротність м'язів, здатність крові зсідатися, білковий і жировий обмін в організмі. Фосфор потрібний не тільки для росту кісткової тканини, а й для нормального функціонування нервової системи, більшості залозистих та інших органів. Залізо входить до складу гемоглобіну крові. Найбільша потреба в кальції відзначається на першому році життя дитини; в цьому віці вона у 8 разів більша, ніж на другому році життя, і в 13 разів більша, ніж на третьому році, потім потреба в кальції знижується, трохи підвищуючись у період статевого дозрівання. Добова потреба в кальції у школярів 0, 68... 2, 36 г. Добова потреба у фосфорі 1, 5... 4, 0 г. Оптимальне співвідношення між концентрацією солей кальцію і фосфору для дітей шкільного віку становить 1: 1, у віці 8... 10 років — 1: 1, 5, у підлітків і старших школярів — 1: 2. При таких показниках розвиток скелета відбувається нормально. В молоці ідеальне співвідношення солей кальцію і фосфору, тому включення молока в раціон харчування дітей обов'язкове. Потреба в залізі у дітей вища, ніж у дорослих (1... 1.2. мг на 1 кг маси на добу, а у дорослих — 0, 9 мг). Натрію діти повинні одержувати 25... 40 мг на добу, калію—12... ЗО мг, хлору — 12... 15 мг.
Вітаміни. Вітаміни — органічні сполуки, конче потрібні для' нормального функціонування організму Вітаміни входять до. -складу багатьох ферментів. Дим пояснюється важлива роль вітамінів в обміні речовин. Вітаміни сприяють дії гормонів, а також підвищенню опірності організму до несприятливих впливів зовнішнього середовища (інфекція, дія високої і низької температури тощо). Вони необхідні для стимулювання росту, відновлення тканин і клітин після травм і операцій. На відміну від ферментів і гормонів більшість вітамінів не утворюється в організмі людини. Головним джерелом їх є овочі, фрукти і ягоди. Містяться вітаміни також у молоці, м'ясі, рибі. Вітаміни потрібні в дуже невеликій кількості, але нестача їх або відсутність у їжі порушує утворення відповідних ферментів, що веде до захворювань — авітамінозів. Всі вітаміни поділяють на дві великі групи: розчинні у воді; розчинні в жирах. До водорозчинних вітамінів відносять групу вітамінів В. вітаміни С і Р. До жиророзчинних вітамінів належать вітаміни аі і А2, О, Е, К. Вітамін В1 (тіамін, аневрин) міститься в лісових горіхах, неочищеному рисі, хлібі грубого помелу, ячмінній і вівсяній крупах, особливо багато його в пивних дріжджах і печінці. Добова потреба в вітаміні у дітей до 7 років 1 мг, від 7 до 14 років — 1, 5 мг, з 14 років — 2 мг, дорослих — 2... З мг. При відсутності в їжі вітаміну В1 розвивається захворювання бері-бері. Хворий втрачає апетит, швидко втомлюється, поступово з'являється слабкість у м'язах ніг. Потім настає втрата чутливості в м'язах ніг, ураження слухового і зорового нервів, гинуть клітини довгастого і спинного мозку, настає параліч кінцівок. Без своєчасного лікування настає смерть. Вітамін В2 (рибофлавін). У людини першими ознаками відсутності цього вітаміну є ураження шкіри (найчастіше в області губ). З'являються тріщини, які мокріють і вкриваються темною кіркою. Далі розвивається ураження очей і шкіри, яке супроводжується відпаданням зроговілих лусочок. Пізніше можуть розвиватися злоякісне недокрів'я, ураження нервової системи, раптове падіння артеріального тиску, судоми, втрата свідомості. Міститься вітамін В2 в хлібі, гречаній крупі, молоці, яйцях, печінці, м'ясі, томатах. Добова потреба в ньому 2... 4 мг. Вітамін РР (нікотинамід) міститься в зелених овочах, моркві, картоплі, горосі, дріжджах, гречаній крупі, житньому хлібі, молоці, м'ясі, печінці. Добова потреба в ньому у дітей 15 мг, дорослих — 15... 25 мг. При авітамінозі РР відмічається відчуття жару в роті, сильне слиновиділення і проноси. Язик стає малиново-червоним. На руках, шиї, обличчі з'являються червоні плями. Шкіра стає груба і шершава, тому захворювання дістало назву пелагра (від Італ. реііа а§га — шершава шкіра). При важкому перебігові хвороби слабшає пам'ять, розвиваються психози і галюцинації. Вітамін В12 (ціанкобаламін) у людини синтезується в кишках. Міститься в нирках, печінці ссавців і риб. При його нестачі в організмі розвивається злоякісне недокрів'я, пов'язане з порушенням утворення еритроцитів. Вітамін С (аскорбінова кислота) дуже поширений у природі в овочах, фруктах, хвої, в печінці. Добре зберігається аскорбінова кислота у квашеній капусті. У 100 г хвої міститься 250 мг вітаміну С, в 100 г шипшини—150 мг. Потреба в вітаміні С 50... 100 мг на день. Нестача вітаміну С спричинює захворювання на цингу. Звичайно хвороба починається із загальної слабкості, пригніченості. Шкіра набуває бруднувато-сірого відтінку, ясна кровоточать, випадають зуби. На тілі з'являються темні плями крововиливів, деякі з них вкриваються виразками і викликають різкий біль. Раніше дуже часто цинга забирала багато людських життів. Вітамін А (ретинол, аксерофтол) в організмі людини утворюється із поширеного природного пігмента каротину, який є у великих кількостях у свіжій моркві, помідорах, салаті, абрикосах, риб'ячому жирові, вершковому маслі, печінці, нирках, ' жовтку яєць. Добова потреба дітей у вітаміні А 1 мг, дорослих — 2 мг. При нестачі вітаміну А уповільнюється ріст дітей, розвивається " куряча сліпота", тобто різке падіння гостроти зору при неяскравому освітленні, яке призводить у тяжких випадках до повної, але оборотної сліпоти. Вітамін D (ергокальциферол). Однією із найпоширеніших хвороб дитячого віку, яка в деяких країнах уражає понад половину дітей у віці до п'яти років, є рахіт. При рахіті порушується процес формування кісток, кістки черепа стають м'які і податливі, кінцівки викривляються. На розм'якшених ділянках черепа утворюються гіпертрофовані тім'яні і лобові бугри. Мляві, бліді, з неприродно великою головою і коротким кривоногим тілом, великим животом, такі діти різко відстають у розвитку. Всі ці важкі порушення спричинені відсутністю або нестачею в організмі вітаміну О, який міститься в жовтках, коров'ячому молоці, риб'ячому жирі. Вітамін В може утворюватися в шкірі людини із провітаміну ергостеролу під впливом ультрафіолетових променів. Зрозуміло у звязку з цим, чому діти найчастіше хворіють на рахіт, взимку, ніж влітку. Риб'ячий жир, перебування на сонці або штучне ультрафіолетове опромінення є могутніми засобами запобігання і лікування рахіту. Предисловие Настоящее издание является учебником - введением в информационные технологии в офисной деятельности. Необходимо отметить следующие особенности изложения материала.
При рассмотрении программных средств компьютерных информационных технологий основное внимание уделяется принципиальным вопросам их построения и использования, в связи с чем отсутствует описание конкретных программ. Такое описание можно найти в многообразной и многочисленной литературе по компьютерной тематике.
Глава 1 ОСНОВЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 1.1. Понятие информационной технологии Понятие «информационная технология» базируется на понятии «технология». Наиболее широкое по содержанию его толкование дал польский философ и писатель Станислав Лем, который определил технологии как «...обусловленные состоянием знаний и общественной эффективностью способы достижения целей, поставленных обществом...». А наиболее распространенным является определение, зафиксированное в различных энциклопедиях и словарях: «ТЕХНОЛОГИЯ (от греч. techne — искусство, мастерство, умение и...логия) - совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, осуществляемых в процессе производства продукции...». Последнее определение, несомненно, уже и конкретнее того, которое сформулировано С. Лемом, поскольку ограничивает его применение сферой промышленного производства, но оно позволяет вычленить основные его составляющие (рис. 1.1): — объект технологии, т. е. то, на что направлены действия, осуществляемые в рамках технологии (сырье, материалы, полуфабрикаты); — цель технологии, т. е. конечный результат действий, осуществляемых в рамках технологии (обработка, изготовление, изменение состояния, свойств, формы); — средства технологии и методы их применения, т. е. способы осуществления действий над объектом технологии для достижения цели технологии. Поскольку в соответствии с определением С. Лема технологии не ограничиваются сферой промышленного производства, а определяются потребностями общества во всем их многообразии, то
Рис. 1.1. Составляющие понятия «технология»
различные области человеческой деятельности требуют и различных технологий. Различия технологий проявляются в том, на что направлена деятельность людей в той или иной сфере, т. е. в объектах технологий. Для промышленного производства, как уже указывалось, это сырье, Материалы, полуфабрикаты — все, что составляет материально-вещественные ресурсы производства. Если в качестве объекта деятельности, а следовательно, и соответствующих способов ее осуществления выступают энергетические ресурсы (например, электрическая энергия), то мы получаем энергетические технологии (производство, передача, преобразование, распределение, потребление энергии). Финансовые ресурсы как объект деятельности порождают финансовые технологии (банковские и бухгалтерские технологии, технологии работы на рынке ценных бумаг, технологии финансового и экономического анализа и т. п.). Информация как общественный ресурс тоже является объектом деятельности и, следовательно, связана с соответствующими технологиями — информационными технологиями. Опираясь на рассмотренное содержание понятия «технология», можно сформулировать следующее определение понятия «информационная технология»:
1.2. Объекты информационных технологий В сформулированном определении понятия «информационная технология» в качестве ее объекта выступает информация. В современной научной литературе существует множество подходов к определению содержания понятия «информация». Для наших целей достаточно указать на практическое совпадение содержания таких понятий, как «информация», «сведения» «сообщение», «данные», которые в словарях и энциклопедиях определяются друг через друга. Будем в дальнейшем опираться на достаточно однозначное понимание содержания этих понятий как сведений о чем-либо. Эти сведения или информация как объект информационных технологий характеризуются формой восприятия или представления и содержательной интерпретацией, а также материальным носителем (рис. 1.2).
Рис. 1.2. Характеристика объекта информационных технологий Форма восприятия и представления информации определяет основной способ конечного их использования в той или иной сфере деятельности и предполагает один из следующих вариантов (рис. 1.3): — текстовая информация; — аудиоинформация (звуковая); — видеоинформация (визуальная).
Рис. 1.3. Формы восприятия и представления информации
Текстовая информация — это различные виды письменной речи или представления данных с помощью систем специальных знаков (математические и химические формулы, тексты программ и т. п.). Аудиоинформация — это устная речь, музыка, звуки естественного или искусственного происхождения, системы звуковых сигналов различного назначения. Видеоинформация — это различного вида образы, воспринимаемые органами зрения (рисунки, схемы, карты, фильмы и т. п.). Содержательная интерпретация определяет восприятие конкретной информации той или иной формы восприятия и представления в рамках конкретного вида деятельности или решаемой задачи. Так, текст некоторого документа на английском языке понятен и может быть использован специалистом, знающим английский язык, но не имеет практического смысла для человека, не владеющего указанным языком. Одна и та же математическая формула описывает различные сущности в зависимости от интерпретации операндов, ее составляющих. Одни и те же звуковые сигналы, подаваемые с помощью горна в различных армиях мира, воспринимаются по-разному. Этих примеров достаточно для того, чтобы показать необходимость такой характеристики информации, как ее содержательная интерпретация. Носитель информации — это материальное воплощение информации той или иной формы восприятия и представления. В принципе, в качестве носителя информации может выступать любой материальный объект (в том числе и физическое поле той или иной природы), определенные состояния или свойства которого могут рассматриваться как представление информации. Рассмотрим примеры. Носителями текстовой информации в разное время человеческой истории выступали такие материальные объекты, как поверхность каменных пещер, выделанные шкуры животных, изготовленные из тростника папирусные свитки, берестяная кора, глиняные и деревянные дощечки, ткани и, наконец, наиболее распространенный в этом отношении носитель — бумага. Все эти носители имели то свойство, что в течение определенного времени изменяли свои физические свойства в диапазоне, позволяющем сохранять изображение текста. Носители аудиоинформации не так разнообразны. Это прежде всего естественная среда, передающая звуковые волны, а также различного рода искусственные материальные объекты, определенные свойства которых позволяют фиксировать, хранить и воспроизводить звуковые колебания (восковые валики, виниловые диски, намагниченные проволока и пленка, магнитные и оптические диски). Естественно, следует упомянуть и электромагнитные поля, позволяющие воспринимать, передавать и воспроизводить звуковые колебания (радио, телефон, телеграф и т. п.). Носители видеоинформации естественным образом включают в себя все перечисленные выше носители текстовой информации. Кроме того, они включают в себя различного рода фотоматериалы, голографические пластины и прочие материалы, позволяющие фиксировать, хранить и воспроизводить зрительные образы. К носителям видеоинформации следует отнести электромагнитные поля, позволяющие воспринимать, передавать и воспроизводит звуковые колебания (телевидение). К особым видам носителей информации относят так называемые «электронные». Это не вполне точное название (поскольку в большинстве случаев речь идет о магнитных и оптических носителях) объединяет все виды носителей, которые хранят данные в виде некоторых объектов (файлов, дисковых томов и т. п.), интерпретация которых с помощью программ, выполняемых компьютером, воспроизводит ту или иную форму информации на соответствующих устройствах.
1.3. Результаты информационных технологий Целью, или результатом, информационной технологии является целенаправленное изменение свойств информации, определяемое содержанием решаемой задачи или проблемы. Такие изменения осуществляются с помощью различного рода информационных преобразований. Каждое такое преобразование характеризуется содержанием, направлением и объемом (рис. 1.4).
Рис. 1.4. Характеристики информационного преобразования
Содержание информационного преобразования определяется конкретным набором изменяемых свойств информации, и с этой точки зрения выделяют следующие информационные преобразования (рис 1.5): — сбор информации; — накопление информации; — регистрацию информации; — передачу информации; — копирование информации; — упорядочение информации; — хранение информации; — поиск информации; — представление информации;
|
