Гигиена. Тема 8. Гигиенические основы физиологии и биохимии питания. План занятия
 Скачать 244.06 Kb.
|
|
Тема №8. «Гигиенические основы физиологии и биохимии питания». План занятия: Обмен веществ и энергии в организме. Энергетический баланс. Белки, их значение для организма. Состав белков. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Основные источники белков в питании. Жиры, их значение в питании. Углеводы, их значение. Гигиеническая характеристика и источники отдельных видов углеводов. Минеральные элементы. Основные источники минеральных элементов. Витамины, их классификация. Значение витаминов и их основные источники. Профилактика гиповитаминозов. Рекомендуемые величины физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах. От того, насколько правильно питается человек, зависит его физическая, умственная деятельность. Этим определяется работоспособность человека, производительность труда и даже продолжительность его жизни. Питание оказывает влияние на развитие целых поколений. Особенно неправильное питание неблагоприятно сказывается на здоровье детского населения. Обмен веществ и энергии в организме. Энергетический баланс. Обмен веществ и энергии – это совокупность физических, химических и физиологических процессов превращения веществ и энергии в организме человека и обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой. В ходе обмена веществ в организм доставляются пластические вещества, необходимые для биосинтеза, построения и обновления биологических структур. В обмене веществ (метаболизме) и энергии выделяют два взаимосвязанных, но разнонаправленных процесса: анаболизм, основу которого составляют процессы ассимиляции, и катаболизм, в основе которого лежат процессы диссимиляции. Анаболизм – это совокупность процессов биосинтеза органических веществ, компонентов клетки и других структур органов и тканей. Анаболизм обеспечивает рост, развитие, обновление биологических структур. Катаболизм – это совокупность процессов расщепления сложных молекул, компонентов клеток, органов и тканей до простых веществ. Движущей силой жизнедеятельности служит катаболизм. Процессы анаболизма и катаболизма находятся в организме в состоянии динамического равновесия или превалирования одного из них. Преобладание анаболических процессов над катаболическими приводит к росту, накоплению массы тканей, а преобладание катаболических процессов ведет к частичному разрушению тканевых структур, выделению энергии. Состояние равновесного или неравновесного соотношения анаболизма и катаболизма зависит от возраста (преобладание анаболизма в детском возрасте, равновесие у взрослых, преобладание катаболизма в старческом возрасте), состояния здоровья, выполняемой организмом физической или психоэмоциональной нагрузки. Роль обмена веществ в обеспечении энергетических потребностей организма Потребность организма в энергии характеризуется таким уровнем ее потребления с пищей, при котором на фоне неизменной массы тела, физической активности и соответствующих скоростях роста и обновления организма достигается энергетический баланс поступления и расхода энергии. Живые организмы получают энергию в виде потенциальной энергии питательных веществ. Высвобождающаяся в процессе биологического окисления энергия используется, прежде всего, для синтеза АТФ, которая как универсальный источник энергии, необходима в организме для последующего осуществления механической работы, химического синтеза и обновления структур, транспорта веществ, осмотической и электрической работы. Роль обмена веществ в обеспечении пластических потребностей организма Потребность организма в питательных веществах зависит от: возраста человека, состояния здоровья, интенсивности и вида труда. Человек получает из окружающей среды в составе пищевых продуктов заключенные в них энергию и пластические вещества, минеральные ионы и витамины. Белки. Белки (протеины, полипептиды) - высокомолекулярные органические вещества, состоящие из соединённых в цепочку аминокислот. В живых организмах аминокислотный состав белков определяется генетическим кодом, при синтезе в большинстве случаев используется 20 стандартных аминокислот. Множество их комбинаций дают большое разнообразие свойств молекул белков. Из аминокислот, источниками которых являются белки пищи, и аминокислот, образующихся в организме, синтезируются свойственные ему белковые молекулы, пептидные гормоны, коэнзимы. В этом заключается пластическая роль белков пищи. Аминокислоты, которые не синтезируются в организме, называются незаменимыми, а потому они должны поступать в наш организм в необходимом количестве с продуктами питания. К незаменимым аминокислотам относятся: гистидин, валин, лейцин, изолейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин. Незаменимые аминокислоты принимают участие в синтезе белков, а также выполняют важные функции в организме. Скорость распада и обновления белков организма различна. Полупериод распада гормонов пептидной природы составляет минуты или часы, белков плазмы крови и печени около 10 суток, белков мышц около 180 суток. В среднем белки организма человека обновляются за 80 суток. Белки обеспечивают структуру и каталитические функции ферментов и гормонов, пластические процессы, связанные с ростом, развитием и регенерацией клеток и тканей организма. Белки животного происхождения, такие как белки молока, мяса, рыбы, яиц, являются полноценными белками. Растительные белки - малоценные либо из-за полного отсутствия какой-либо аминокислоты, либо из-за того, что они неблагоприятно между собой сбалансированы. В рациональном питании должно быть предусмотрено определенное соотношение белков животного и растительного происхождения. Поэтому 50 % белка, предусмотренного физиологическими нормами, должно обеспечиваться белками животного происхождения. При белковой недостаточности: Нарушаются иммунобиологические свойства организма, невосприимчивость организма к инфекционным заболеваниям. Нарушаются нормальные процессы в железах внутренней секреции, и особенно в половых железах. Может полностью прекращаться ово- и сперматогенез, и впоследствии восстановление этих функций идет очень медленно. При недостаточном поступлении в организм белков, содержащих метионин, нарушается образование в нашем организме холина, а это приводит к жировой дистрофии печени. Белковая недостаточность сказывается на процессах роста, физического развития организма. Снижение белка до 3 % в организме вызывает полную остановку роста и снижение веса; медленнее увеличивается длина костей, резко уменьшается содержание Са в костной ткани; нарушается нормальное соотношение Са и Р. Белковая недостаточность приводит к весьма тяжелым последствиям, вызывая нарушения со стороны практически всех важнейших систем организма. Достаточно высокий уровень белков необходим в питании всех возрастных групп населения, и особенно молодых растущих организмов. Потребность в белках зависит от возраста, пола, уровня физической активности, климатических особенностей. Для работников умственного труда (I и II группы физической активности) количество белка должно составлять не менее 12 % от суточной калорийности. Для лиц средней и высокой физической активности этот уровень должен быть не менее 11 % от суточной калорийности. Физиологическая потребность в белке для взрослого трудоспособного населения должна составлять от 65 до 117 г/сут. для мужчин и от 58 до 87 г/сут. для женщин. Потребность в белке у женщин в период беременности возрастает на 30 г/сут; в период кормления - на 30-40 г/сут. Жиры (липиды) Липиды организма человека – это нейтральные сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот – триглицериды, фосфолипиды и стерины. Высшие жирные кислоты бывают: насыщенными и ненасыщенными. Ненасыщенные жирные кислоты в биологическом отношении активны. Они м.б. моно- и полиненасыщенными. Мононенасыщенные жирные кислоты (МНЖК) поступают в организм с пищей и синтезируются из насыщенных жирных кислот и частично из углеводов. К МНЖК относятся олеиновая (оливковое, кунжутное, рапсовое масла), миростоолеиновая и пальмитоолеиновая кислоты (жиры рыб и морских млекопитающих). Физиологическая потребность в МНЖК составляет 10 % от калорийности суточного пищевого рациона. Особого внимания заслуживают полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК): линолевая (2), линоленовая (3) и арахидоновая (4), они являются предшественниками биорегуляторов. Так как ПНЖК в организме не синтезируются, они обязательно должны вводиться с пищей. Основным источником ПНЖК являются растительные масла. От обеспеченности организма ПНЖК зависит синтез так называемых "гормонов тканей" - простагландинов, обладающих высочайшей биологической активностью. ПНЖК способствуют преобразованию холестерина в холиевые кислоты и выведению их из организма (антихолестеринемическое действие). ПНЖК повышают эластичность сосудистой стенки и снижают ее проницаемость. Недостаток ПНЖК способствует тромбозу коронарных сосудов. Установлена связь ПНЖК с обменом витаминов группы В (пиридоксина, тиамина). Роль липидов в организме: энергетическая пластическая При окислении липидов в организме образуется больше молекул АТФ и тепла. За счет окисления жиров обеспечивается около 50% потребности в энергии взрослого организма. В отличие от белков, которые не образуют специальных запасных форм, служащих источником энергии, запасы нейтральных жиров - триглицеридов в жировых депо человека в среднем составляют 10-20% массы его тела. Из них около половины локализуется в подкожной жировой клетчатке, а также в большом сальнике, околопочечной клетчатке, в области гениталий и между мышцами. Жиры, откладываясь в жировых депо, служат долгосрочным резервом питания организма. Жиры являются: - источником образования эндогенной воды. При окислении 100 г нейтрального жира в организме образуется около 107 г воды; - источником энергии и превосходят в этом отношении все остальные пищевые вещества. При сгорании 1 г жира образуется 9 ккал (37,7 кДж) тепла; - растворителями витаминов А, Д, Е и К, способствуют их усвоению; - источниками ряда биологически ценных веществ, таких как фосфатиды (лецитин), полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК); стерины и токоферолы. Физиологическая потребность в жирах зависит от физической активности человека, пола, возраста и климатической зоны. В сбалансированном питании за счет жиров должно быть обеспечено от 30 до 33 % суточной калорийности рациона. Рекомендуемая суточная норма жиров для мужчин – 100-150 граммов, для женщин – 85-115 г. Для лиц пожилого возраста рекомендуется снизить потребление жиров до 70 граммов в сутки. Потребность в жирах у женщин в период беременности возрастает на 12 г/сут, в период кормления на 15 г/сут. Углеводы. Углеводы – органические вещества, состоящие из углерода, кислорода, водорода. Углеводы бывают: Простыми; Сложными; Легкоусвояемые; Трудноусвояемые. К простым видам относят глюкозу, галактозу и фруктозу. Такие вещества быстро всасываются и резко увеличивают уровень сахара в крови. Сложные углеводы – это крахмал, гликоген, клетчатка, пектины. Многими диетологами рекомендуется организовывать свое меню так, чтобы оно на 60% состояло из углеводов. Они нужны для правильного обмена белков и жиров. Для того чтобы сбалансировать углеводистую часть пищевого рациона, необходимо включать в питание и полисахариды. Источником их являются зерновые, овощи и фрукты. Полисахариды подразделяются на крахмальные полисахариды (крахмал и гликоген) и неусвояемые полисахариды - пищевые волокна (клетчатка, гемицеллюлоза, пектины). Источником их являются зерновые, овощи и фрукты. Пищевые волокна сами перевариваются в толстом кишечнике в незначительной степени, однако существенно влияют на процессы переваривания, усвоения и эвакуации пищи. Содержание пищевых волокон в суточном рационе должно быть не менее 20 г. Пищевые волокна стимулируют перистальтику кишечника; адсорбируют стерины, тем самым препятствуя их всасыванию и способствуя выведению из организма холестерина; нормализуют деятельность полезной микрофлоры кишечника. В желудочно-кишечном тракте полисахариды расщепляются до уровня моносахаридов (глюкозы, фруктозы, лактозы, галактозы). Моносахариды, основным из которых является глюкоза, всасываются в кровь и через воротную вену поступают в печеночные клетки. Здесь фруктоза и галактоза превращается в глюкозу. При избыточном поступлении в печень глюкозы она превращается в резервную форму ее хранения — гликоген. Количество гликогена может составлять у взрослого человека 150—200 г. В случае ограничения потребления пищи, при снижении уровня глюкозы в крови происходит расщепление гликогена и поступление глюкозы в кровь. Растворимые сахара легко усваиваются организмом; быстро используются для образования гликогена; имеют высокую калорийность и питательную ценность, что позволяет отнести их к важнейшим компонентам питания. Они используются для питания тканей мозга, мышц, в том числе сердечной мышцы, для поддержания постоянного уровня сахара в крови. Избыток углеводов депонируется в виде жира. Легкая превращаемость сахаров в жиры является отрицательным моментом. Это один из основных факторов в формировании избыточной массы тела. Избыток сахаров способствует повышению уровня холестерина, приводит к гиперхолестеринемии, является одним из факторов, способствующих развитию атеросклероза, особенно в сочетании с малоподвижным образом жизни и гиподинамией. Оказывает отрицательное влияние на полезную микрофлору кишечника, усиливает развитие гнилостной микрофлоры в кишечнике. Необходимо отметить, что фруктоза не обладает этими свойствами. Обмен воды и минеральных веществ. Минимальная суточная потребность в воде составляет около 1700 мл. (в среднем около 2500 мл). Потребность организма в воде зависит от характера питания. При питании преимущественно углеводной, жировой пищей и при небольшом поступлении в организм NaCI эти потребности меньше. Пища, богатая белками, а также повышенный прием соли, обусловливают большую потребность в воде. Недостаточное поступление в организм воды или ее избыточная потеря приводят к дегидратации (обезвоживанию). Это сопровождается сгущением крови. Пи потере воды в объеме 1% массы тела – человеку хочется пить. Недостаток в организме воды в объеме 20% массы тела ведет к летальному исходу. Избыточное поступление воды в организм или снижение ее объемов, выводимых из организма, приводит к водной интоксикации. Обмен воды и минеральных ионов в организме тесно взаимосвязаны и взаимозависимы. Это обусловлено прежде всего необходимостью поддержания осмотического давления на относительно постоянном уровне во внутренней среде организма и в клетках, а также значением сил осмоса для обмена и выведения из организма как воды, так и минеральных ионов. Осуществление ряда физиологических процессов, как, например, возбуждения, синаптической передачи, сокращения мышцы невозможно без поддержания в клетке и во внеклеточной среде определенной концентрации Na\ K, Са и других минеральных ионов. Поскольку их синтез в организме не осуществляется, все они должны поступать в организм с пищей и питьем. Все минеральные вещества пищевых продуктов делятся на минеральные элементыщелочного (Ca, Mg, K, Na) и кислотного характера (Р, S, Cl). Кальций является необходимым элементом матрикса костной ткани, участвует в нервном сокращении. Дефицит кальция приводит к деминерализации костей, повышает риск развития остеопороза, формирования болезней костно-мышечной системы. Фосфорпринимает участие во многих физиологических процессах, включая энергетический обмен (в виде высокоэнергетического АТФ). Фосфор регулирует кислотно-щелочное равновесие, входит в состав фосфолипидов и нуклеиновых кислот, необходим для минерализации костей и зубов. Дефицит фосфора приводит к анорексии, анемии, рахиту. Магний входит в состав многих ферментов, участвует в синтезе белков, нуклеиновых кислот, необходим для поддержания гомеостаза кальция, калия и натрия. Недостаток магния повышает риск развития гипертонии, болезней сердца, внезапной смерти. Калий играет ведущую роль в водном, кислотном и электролитном балансе, необходим для мышечной деятельности, в частности миокарда; проведения нервных импульсов; регуляции давления. Натрий.Основной внеклеточный ион, принимает участие в переносе воды, глюкозы крови, передаче нервных импульсов, мышечном сокращении. Таблица: Нормы физиологической потребности в минеральных компонентах  Витамины. - Это группа низкомолекулярных органических соединений относительно простого строения и разнообразной химической природы, необходимых для нормальной жизнедеятельности организмов. Они играют роль катализаторов обменных процессов в организме. Они относятся к незаменимым факторам питания (13 витаминов: В1, В2, В6, В12, РР, С, фолиевая кислота, пантотеновая кислота, биотин, А, β-каротин, Д. Е, К), поэтому должны поступать в организм постоянно с пищей или пищевыми добавками. Все витамины можно разделить на: жирорастворимые (А, Д, Е, К и F) водорастворимые (группа В, Р (рутин), С) витаминоподобные вещества (Витамин U, Липоевая кислота). Биологические эффекты витаминов разнообразны. Основные из них: Вызывают повышение общей резистентности организма за счет регуляции функционального состояния ЦНС, обмена веществ и трофики тканей; Витамины С, Р проявляют антигеморрагическое действие, обеспечивая нормальную проницаемость и резистентность кровеносных сосудов, повышают свертываемость крови; Витамины В12, С, Вс (фолиевая кислота), В6, холин проявляют антианемическое действие за счет нормализации и стимуляции процессов кроветворения; Витамины А, С, группа В проявляют антиинфекционные свойства, повышают устойчивость организма к инфекциям: стимулируют выработку антител, усиливают фагоцитоз, усиливают защитные свойства эпителия, нейтрализуют токсическое действие возбудителя; Витамины А, В2, С, липоевая кислота, ПНЖК оказывают регулирующие действие на зрение, обеспечивая адаптацию глаза к темноте, усиливают остроту зрения, расширяют поле цветного зрения, способствуют развитию сетчатки глаза; Витамины С, Е, каротин и липоевая кислота защищают структурные липиды от окисления, т.е. являются сильными антиоксидантами; Витамин Д обладает антирахитическими свойствами, участвуя в нормализации всасывания из кишечника солей кальция и фосфора, отложению в костях фосфата кальция, регулируя обмен фосфора и кальция в организме; Витамины В6, В12, липоевая кислота В15, холин, инозит, ПНЖК проявляют антисклеротическое действие за счет своих липотропных свойств, т.е. нормализуют липидный и жировой обмен и обмен холестерина, предупреждая ожирение печени; Витамины А. Д. В2, В6, В12, ПНЖК, липоевая кислота являются ростовыми факторами. С нарушением поступления витаминов в организм связаны 3 принципиальных патологических состояния: недостаток витамина — гиповитаминоз, отсутствие витамина — авитаминоз, и избыток витамина — гипервитаминоз. Таблица: «Нормы физиологической потребности в витаминах»   Соотношение в пищевом рационе белков, жиров и углеводов должно быть 1:1,2:4,6 (в следующей лекции). В состав пищевого рациона должны входить продукты животного и растительного происхождения (например, жиров растительного происхождения должно быть не менее 30 % от общего количества жиров). Необходимо включение в пищевые рационы свежих натуральных продуктов питания, являющихся источниками витаминов, ненасыщенных жирных кислот и минеральных веществ. |