Физиология питания. Физиология. Роль основных пищевых веществ в жизнедеятельности организма

• Название: Роль основных пищевых веществ в жизнедеятельности организма
• Анкор: Физиология питания
• Дата: 25.12.2022
• Размер: 65.75 Kb.
• Имя файла: Физиология.docx
• Тип: Документы; #863377
• страница: 1 из 3

1. 
   Роль основных пищевых веществ в жизнедеятельности организма.
   

Пища относится к числу важнейших факторов внешней среды. От нее зависит нормальная жизнедеятельность человеческого организма. Пища необходима человеку для построения и восстановления клеток и тканей, образующих тело, для покрытия энергетических затрат, связанных с физической и умственной работой, и поддержания постоянной температуры тела человека.

Для нормальной жизнедеятельности человека необходимо, чтобы в результате питания он получал все необходимые вещества. В состав тела человека входят (в среднем): 66% - воды; 16% - белков; 12,4% - жиров; 0,6%- углеводов; 5% - минеральных солей, а также витамины и другие вещества.

Средняя суточная потребность человека в воде составляет 2—2,5 л., эта потребность покрывается с пищей (около 1 л), влагой (1—2 л), а также в результате окислительных процессов в организме, сопровождающихся выделением воды (примерно 0,3 л).

Жиры.

Жиры – наиболее мощный источник энергии. Кроме того, жировые отложения («депо» жира) защищают организм от потери тепла и ушибов, а жировые капсулы внутренних органов служат им опорой и защитой от механических повреждений. Депонированный жир является основным источником энергии при острых заболеваниях, когда аппетит снижается, и усвоение пищи ограничивается.

Источником жира являются животные жиры и растительные масла, а также мясо, рыба, яйца, молоко и молочные продукты. Жиры содержат насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, жирорастворимые витамины А, В, Е, лецитин и ряд других веществ, необходимых организму. Они обеспечивают всасывание из кишечника ряда минеральных веществ и жирорастворимых витаминов. Жировые ткани – активный резерв энергетического материала. Жиры улучшают вкус пищи и вызывают чувство сытости. Они могут образовываться из углеводов и белков, но в полной мере ими не заменяются.

Обеспечить потребности организма можно только сочетанием животных и растительных жиров, поскольку они дополняют друг друга жизненно важными веществами.

Различаются насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, входящие в состав жиров. Насыщенные кислоты, к которым относятся стеариновая, пальмитиновая, капроновая, масляная, легко синтезируются в организме. Они обладают невысокой биологической ценностью и отрицательно влияют на жировой обмен, работу печени, содействуют развитию атеросклероза. В большом количестве кислоты этого типа содержатся в животных (бараньем, говяжьем) и некоторых растительных (прежде всего в кокосовом) жирах.

Ненасыщенные жирные кислоты — это биологически активные соединения, принимающие активное участие в жировом и холестериновом обменах. Они также повышают эластичность и снижают проницаемость кровеносных сосудов, предупреждают образование тромбов. Эти кислоты, особенно полиненасыщенные (линолевая, линоленовая и арахидоновая), не синтезируются в организме – они должны поступать туда с пищей. Кислоты такого типа содержатся в свином жире, подсолнечном и кукурузном масле, рыбьем жире.

Физиологическая роль жира.

В настоящее время установлено, что жир принадле­жит к числу важнейших факторов питания. Без потребле­ния жиров нормальная жизнедеятельность организма не­возможна.

Большое значение жиров в питании человека объясня­ется рядом причин. Прежде всего, жиры обладают высо­кой калорийностью, значительно превосходящей калорий­ность других пищевых веществ. При полном сгорании в организме до двуокиси углерода и воды 1 г жира дает в среднем 9,3 ккал, в то время как 1 г углеводов и белка — лишь по 4,1 ккал. Таким образом, жиры в организме выполняют роль высококалорийного «топлива».

Высокая калорийность жира позволяет организму су­ществовать за счет жировых депо при полном голодании в течение нескольких недель.

По калорийности различие между отдельными пищевы­ми жирами незначительно—не более 10% между наи­менее калорийным молочным жиром (8,8 ккал) и высоко­калорийными гидрированными жирами (9,6 ккал).

В силу высокой энергетической ценности жиров жиро­вые продукты еще недавно рассматривали главным обра­зом как источник энергии без учета их качественных особенностей. Однако все природные жиры растительно­го и животного происхождения в физиологическом отно­шении между собой не равноценны и их роль в питании не равнозначна.

Некоторые особенности роли жиров в физиологии че­ловеческого организма объясняются способностью их растворять витамины. Жиры являются не только прек­расными растворителями для каротиноидов, витаминов А, D и Е, но они предохраняют их от окисления и способ­ствуют лучшему всасыванию в пищеварительном тракте. Если процессы переваривания и всасывания жиров нару­шаются, то тем самым нарушается и поступление в ор­ганизм жирорастворимых витаминов, что может привес­ти к гиповитаминозу даже при нормальном содержании их в пище. Таким образом, в процессе пищеварения жи­ры выполняют роль витаминоносителей.

Фосфатиды, являющиеся естественной составной частью растительных масел и некоторых животных жи­ров, выполняют важную физиологическую роль. Они спо­собствуют перевариванию и правильному обмену жиров в организме. Недостаточное количество фосфатидов в пи­ще приводит к отложению излишнего жира в печени и тем самым к нарушению ее важнейших функций. Входящий в состав фосфатидов холин обладает так называемым липотропным действием, т. е. способностью снижать на­копление жира в печени.

Стерины являются важными в биологическом отно­шении компонентами пищевых жиров.

Растительные масла, богатые полиненасыщенными жирными кислотами, такие, как подсолнечное, соевое, кукурузное, способствуют снижению уровня холестерина в крови. Это связано не только с большим содержанием в них линолевой кислоты, но и с наличием ситостерина. Установлено, что растительные стерины, образуя нераст­воримые комплексы с холестерином, препятствуют всасы­ванию холестерина пищи из кишечника и тем самым спо­собствуют понижению содержания его в крови. Поэтому растительные масла могут в известной мере оказывать профилактическое действие, ослабляя развитие атеро­склероза.

В составе природных жиров и масел содержится целый ряд жизненно важных веществ, необ­ходимых для нормальной жизнедеятельности человечес­кого организма. Каждый жир в отдельности (из исполь­зуемых в питании) как растительного, так и животного происхождения, не удовлетворяет в полной мере всем тем требованиям, которые предъявляются в настоящее время к пищевому жиру. Поэтому для создания полноценных рационов необходимо использовать животные и расти­тельные жиры в определенных сочетаниях, благоприят­ных для организма человека.

Растительные и животные жиры.

Животные жиры - богаты преимущественно насыщенными жирными кислотами и холестерином. Насыщенные жирные кислоты придают жирам свойство тугоплавкости, снижают их «перевариваемость» пищеварительными ферментами и усвояемость организмом, а избыток холестерина способствует развитию атеросклероза. В то же время животные жиры являются источниками необходимых жирорастворимых витаминов А и D, которые практически полностью отсутствуют в других продуктах.

Сливочное масло – продукт из концентрированного жира коровьего молока. Оно содержит 61,5–82,5% жира и 16–35% влаги, имеет низкую (28–35°С) температуру плавления и хорошие вкусовые свойства. В масле содержится большое количество белков, минеральных веществ, витамины A, D, Е, К, С, группы В. В сливочном масле присутствуют фосфатиды (лецитин) и стерины (холестерин). В 100 г сливочного масла содержится около 750 ккал, а легкоплавкость обеспечивает его усвоение организмом человека на 95–98%. Получают масло из сладких или сквашенных сливок.

Топленое масло представляет собой чистый молочный жир, полученный перетапливанием сливочного масла. Масло нагревают до 70–75°С с добавлением 1–5% соли для лучшего выделения жира. Это очень высокожировой продукт.

Маргарин – жировой продукт, основу которого составляют молочный белок, гидрированные, то есть переведенные в твердое состояние растительные масла или жиры морских животных. Но известно, что при гидрировании растительных масел образуются вещества (трансизомеры), способные увеличивать содержание в крови липопротеидов низкой плотности, что является фактором риска развития атеросклероза.

Растительные жиры - важнейшие источники незаменимых жирных кислот. Эти масла, особенно нерафинированные, богаты фосфатидами (лецитин), ситостерином, витамином Е, полиненасыщенными жирными кислотами – это вещества, которые в организме человека участвуют в ряде важных процессов, из них образуются биологически активные вещества. Биологическое значение указанных пищевых веществ позволяет использовать растительные масла в диетах при большинстве заболеваний. Наиболее высока концентрация полезных пищевых веществ в подсолнечном, кукурузном, оливковом и особенно в соевом масле.

В растительных маслах при воздействии высокой температуры, особенно длительном, разрушаются ценные жирные кислоты, витамин Е, накапливаются вредные продукты окисления. Поэтому такие масла лучше применять без тепловой обработки, в салатах, винегретах и т.д. Нельзя длительно жарить что – либо в одном и том же масле. На растительных маслах можно обжаривать рыбу, овощи, некоторые изделия из теста, реже – мясо, а также можно пассеровать овощи и добавлять его в блюда при тушении.

Растительные жиры получают из семян масличных растений путем прессования или экстрагирования.

Из растительных масел, ассортимент которых очень широк и включает в себя различные по своим химическим и физическим свойствам жиры, в кулинарии чаще всего используются подсолнечное, хлопковое, оливковое, соевое, арахисовое, реже применяются льняное, конопляное и кукурузное масла. В кондитерском производстве используют кунжутное, ореховое, а в хлебопечении – горчичное масло.

Нельзя злоупотреблять растительными маслами, так как избыток жирных кислот может накапливаться в клетках, окисляться и отравлять клетки продуктами окисления. Исключением является оливковое масло, содержащее меньшее количество ПНЖК, поэтому оно меньше окисляется и может использоваться в больших количествах.

Подсолнечное – отличается высоким содержанием ненасыщенных жирных кислот. Это универсальное масло, которое годится и для жарки, и для запекания, и для добавления в салаты.

Оливковое – рекордсмен по мононенасыщенным жирным кислотам. Оно необычайно полезно. Медики считают, что его нужно обязательно использовать тем, кто страдает онкологическими и сердечно – сосудистыми заболеваниями.

В состав – кукурузного входит большое количество линолевой кислоты и витамина Е. Отличный выбор для салата.

В льняном – содержится очень много альфа – линолевых кислот. Очень полезно при запорах: достаточно на ночь выпить одну чайную ложечку этого масла.

Горчичное масло – имеет антисептические и бактерицидные свойства.

Тыквенное масло – содержит и линолевые, и альфа – линолевые кислоты, а также витамины С, В и РР.

Соевое масло – очень полезный продукт, издавна использующийся в дальневосточной кухне. В его состав входит лецитин, который нормализует уровень холестерина в крови.

Полиненасыщенные жирные кислоты.

Жиры в последнее время впали в немилость. С одной стороны это конечно верно – жирная пища очень калорийна, а в погоне за стройностью, каждая съедаемая калория находится под строгим учетом. Но не стоит забывать, что полный отказ от этого класса питательных веществ может принести серьезные проблемы со здоровьем. Ведь в их состав входят многие компоненты необходимые для нормальной работы нашего тела: например, полиненасыщенные жирные кислоты.

Что это за соединения?

Если вспомнить школьный курс органической химии, то выясниться, что жиры – это соединения глицерина и жирных кислот.

Жирные кислоты – органические вещества, в молекулах которых фрагмент – ООН, отвечающий за кислотные свойства, соединен с атомами углерода, последовательно связанными между собой. К каждому атому углерода прикреплено еще несколько водородов, в итоге конструкция имеет приблизительно такой вид:

СН3-(СН2-СН2)n-СООН

Бывает так, что в некоторых кислотах «углероды» соединяются друг с другом не 1, а 2 связями:

СН3-(СН=СН)n-СООН

Такие кислоты называются ненасыщенными.

Если в соединении много атомов углерода, связаны друг с другом 2 – я связями, то такие кислоты называются полиненасыщенными, от древнегреческого «полис», что значит много.

Последние, в свою очередь, делятся еще на несколько групп, а именно:

• омега-9;

• омега-6;

• омега-3 полиненасыщенные кислоты.

К которой из них принадлежит ненасыщенная кислота, определяют по тому, у какого по счету атома углерода, если начинать с некислотного конца молекулы (СН3-), будет первая 2-ная связь.

Кстати, омега-9 кислоты наш организм вырабатывает сам, а вот представителей 2 других групп мы получаем, только, из пищи.

Зачем нужны полиненасыщенные жирные кислоты?

Эти соединения являются необходимым компонентом для оболочки всех клеток животных – так называемой клеточной мембраны. Причем, чем сложнее деятельность клетки, тем выше количество полиненасыщенных жирных кислот в ее оболочке. Например, в мембране клеток сетчатки нашего глаза, почти 20% таких кислот, а в оболочке клеток подкожного жира их содержание меньше 1%.

Помимо строительной функции, эти вещества нужны для биосинтеза эндогормонов – веществ, влияющих на деятельность именно той клетки, в которой образовались, так сказать, «гормонов местного действия».

Источниками полиненасыщенных жирных кислот служат:

• большинство растительных масел, например – подсолнечное, оливковое, рапсовое, льняное, соевое;

• орехи и семена – арахис, грецкий орех, семена подсолнечника;

• жирные и полужирные сорта рыбы – сардина, сельдь, скумбрия, семга, форель, тунец, мойва, ставрида;

• рыбий жир.

Однако нужно учитывать, что в растениях находятся в основном омега-6 полиненасыщенные жирные кислоты, а в рыбе – омега-3 кислоты.

Жироподобные вещества, их значение.

К жироподобным веществам – липоидам – относятся воски, фосфолипиды (фосфатиды), гликолипиды и липопротеиды.

Воски. В химическом отношении воски, так же как и жиры, являются сложными эфирами жирных кислот и спиртов, но не глицерина, а высокомолекулярных одноатомных спиртов алифатического ряда (ациклических) и циклических. Воск обычно содержит большее или меньшее количество свободных жирных кислот и высокомолекулярных спиртов.

Воски могут быть растительного и животного происхождения, твердой или жидкой (вязкие массы) консистенции.

Твердые воски – твердые кристаллические массы, обладающие характерным раковистым изломом. Плавятся при более высокой температуре, чем самые тугоплавкие глицериды, но в тепле размягчаются, образуя пластические массы. Легко растворимы в эфире, масле, крепком этаноле, нерастворимы в воде. В отличие от жиров они очень трудно омыляются водными растворами щелочей, омыление проводят спиртовыми растворами щелочей и при нагревании. При сжигании не выделяют акролеина, поскольку не содержат глицерина. Очень стойки и почти не прогоркают при хранении. Растительные воски обычно представляют собой отложения на поверхности наружных тканей (листья, стебли, плоды и др.). Животные воски могут быть как отложениями (например, пчелиный воск) и выделениями (овечий жиропот), так и продуктами, образующимися совместно с триглицеридами и составляющими в жировой массе животного иногда очень большую массу (спермацет). В фармации используются пчелиный воск, спермацет и ланолин. Все они имеют животное происхождение.

Фосфолипиды. Представляют собой триглицериды жирных кислот, так же как и жиры. Отличием является то, что один из гидроксилов глицерина этерифицирован фосфорной кислотой, в свою очередь связанной с азотистыми основаниями, чаще всего холином (фосфатидилхолины). Фосфатиды, содержащие холин, называются еще лецитинами.

Лецитин встречается во всех тканях растительного и животного происхождения. В семенах масличных растений количество его может достигать 1-1,5%, в некоторых тканях животного организма - 46-10% (мозг быка, яичный желток). При оценке пищевых жиров наиболее высоко ценятся жиры, содержащие лецитин. Это суждение можно полностью перенести и на фармацевтические жиры. Лецитины представляют для фармации ценность и как вещества, обладающие высокой эмульгирующей способностью. Для промышленных целей лецитин и другой фосфатид – кефалин (фосфатидилэтаноламины) получают из соевых бобов. Они используются при производстве шоколада, маргарина и как антиоксиданты в жирах.

Гликолипиды. Являются глицеридами, в которых один из гидроксилов глицерина связан с сахаристым остатком (например, галактозилглицерид). В связи с большим значением этой группы липоидов для фармации они в настоящее время создаются синтетически с целью использования в качестве эмульгаторов.

Липопротеиды. Представляют собой комплексы, содержащие липиды и белки. Они входят в состав пластид растительной клетки (структурные, нерастворимые липопротеиды), содержатся в молоке, яйцах, плазме и сыворотке крови, лимфе (растворимые липопротеиды). Все липопротеиды содержат холестерин.

Современное представление о роли холестерина в жизнедеятельности организма человека.

Развитие организма ребенка представляет собой сложный процесс, характеризующийся как общими метаболическими реакциями, так и реакциями, свойственными определенному возрастному периоду. Среди различных видов обмена наибольший интерес представляет метаболизм липидов, который является частным отражением общевозрастных закономерностей. В каждом периоде жизни организма имеют место качественные и количественные особенности обмена липидов, обусловленные эволюционно – биологическими факторами.

Холестерин отличается от холестана наличием гидроксила в третьем положении и, кроме того, двойной связью между 5-м и 6-м атомами углерода. При восстановлении холестерина, которое происходит в кишечнике, разрывается двойная связь и присоединяется атом водорода. Вследствие появления центра симметрии у 5-го атома углерода дигидрохолестерин может существовать в виде двух стереоизомеров (цис – и транс – изомеров). Цис – дигидрохолестерин называется копростанолом, он выделяется из организма с фекалиями. Транс – дигидрохолестерин или J3 –холестанол обычно сопровождает в виде примеси выделение холестерина из тканей.

Физиологическая роль холестерина чрезвычайно важна. Он является постоянным структурным компонентом всех клеток, органов и тканей, определяя в значительной степени их функциональное состояние. Как гидрофобный коллоид пограничного слоя клеточной протоплазмы, холестерин участвует в процессах диффузии и осмоса при обменных реакциях клетки и внеклеточной среды, в процессах связывания воды тканями, в окислительно – восстановительных процессах в качестве активатора и донатора водорода, играет роль диэлектрика, обеспечивая определенную направленность нервных импульсов, участвует в клеточном делении, служит исходным материалом для биологически активных веществ. Обнаружена способность холестерина переводить фосфолипидный монослой клеточной мембраны из жидкорастекающегося в конденсированный. Фосфо – липид – холестериновая конденсация, зависящая от длины цепи и степени ненасыщенности жирных кислот, свидетельствует о преобладании гидрофобных взаимодействий между холестерином и остатками жирных кислот фосфолипидов. Рентгенодифракционный анализ подтверждает положение о том, что холестерин повышает упаковку ненасыщенных фосфолипидов путем ограничения теплового движения жирнокислотных цепей. Холестерин предотвращает упорядочение и кристаллизацию углеродных атомов и тем самым создает условия для функционирования клеточных мембран в физиологических пределах. Способность холестерина увеличивать вязкость биослоя послужила основанием для исследования роли холестерина в регуляции ферментативной активности биологических мембран.

Однако этим не исчерпывается роль холестерина в живой природе. Тот факт, что холестерин обнаружен во всех органах и тканях живого организма, в каждой его клетке, безусловно свидетельствует о его более широком физиологическом значении выдвинул гипотезу о транспортной роли эфиров холестерина для эссенциальных жирных кислот Н.В.Окунев с соавторами развивали идею о значении холестерина для функционирования ферментов.

Холестерин обладает антигемолитическим свойством, предупреждает гемолиз. Антигемолитические свойства его обусловлены свободным гидроксилом, способным связывать и обезвреживать токсины и некоторые яды, выполняя, таким образом, дезинтоксикационную функцию.

В организме весь холестерин представлен двумя формами: свободный и связанный эфирной связью с жирными кислотами. Для каждого органа и ткани характерно свое соотношение этих форм. Распределение холестерина по органам и тканям зависит от функциональной нагрузки органа. Содержание холестерина в плазме крови человека составляет 3,8 – 6,5 ммоль/л. Соотношение свободного и эфиросвязанного холестерина у здоровых людей отличается относительным постоянством и составляет 1:3. Этот показатель не изменяется даже тогда, когда обмен холестерина в экспериментальных условиях подвергается значительным отклонениям. Состав ВЖК эфиросвязанного холестерина в плазме крови характеризуется высоким содержанием ненасыщенных жирных кислот.

В печени человека холестерин находится в основном в свободной форме и только 20% его связано с жирными кислотами. Общее содержание стеринов в печени составляет 250-300 мг/г ткани. Физиологическая роль эфиров холестерина печени остается пока не совсем изученной.