Т. М. Дроздова физиология питания
Скачать 1.56 Mb.
|
Министерство образования Российской Федерации Кемеровский технологический институт пищевой промышленности Т.М. Дроздова ФИЗИОЛОГИЯ ПИТАНИЯ Учебное пособиеКемерово 2004 Введение Питание является одним из основных факторов внешней среды, определяющих здоровье человека, нормальный рост и развитие, физическую и умственную работоспособность, продолжительность жизни, сопротивляемость организма к инфекциям и вредным факторам окружающей среды и т.д. Питание во многом определяет показатели качества жизни и здоровье человека. Изучение дисциплины «Физиология питания» позволяет студентам получить необходимые знания по основным вопросам питания и его роли в жизнедеятельности человека, которые требуются для формирования высококвалифицированных специалистов в области питания. В условиях рыночных отношений во многом изменилась структура и характер питания населения России, широкое распространение получили различные патологические состояния, связанные с дефицитом различных макро- и микронутриентов в питании. В значительной степени нарушения питания населения обусловлены кризисным состоянием в производстве и переработке продовольственного сырья и пищевых продуктов, ухудшением экономических возможностей большей части населения и низкой покупательной способностью («карман»). Остро стоит проблема качества пищевых продуктов, а также низкий уровень культуры питания населения. В данном учебном пособии, с учетом современных достижений науки о питании, изложены основы физиологии пищеварения, энергетической ценности питания, значение макро- и микронутриентов для организма человека, обоснованы подходы к обогащению пищевых продуктов. Рассмотрены основные виды питания и даны научные основы дифференцированного питания для отдельных групп населения, а также лечебно-профилактического и лечебного питания. Учебное пособие предназначено для студентов дневной и заочной форм обучения технологических и экономических специальностей (3511, 2712, 2714, 2715 и 2708). Глава 1. Физиология питания и здоровье человекаФизиология питания - наука, которая изучает функциональные процессы, связанные с питанием, определяет потребность организма в пищевых веществах (нутриентах) и энергии, разрабатывает научные основы по рационализации питания человека, адекватные состоянию здоровья при определенных условиях существования. Физиология - (от греч. physis-природа, logos-учение)- наука о функциях и процессах, протекающих в организме или его составляющих системах, органах, тканях, клетках и механизмах их регуляции, обеспечивающих жизнедеятельность человека во взаимодействии с окружающей средой. Питание - совокупность процессов, связанных с потреблением и усвоением в организме пищевых веществ, необходимых для энергетических, пластических целей и регуляции функциональной деятельности. Функция – специфическая деятельность системы, органов, тканей и др. Физиология питания одна из важнейших учебных дисциплин, изучение которой необходимо для формирования высококвалифицированных специалистов в сфере питания Физиология питания является составной частью нутрициологии (от англ.nutrition – питание) - науки о питании и включает основные положения физиологии, биохимии, гигиены, витаминологии, микробиологии, доказательной медицины, неинфекционной эпидемиологии, генетики, пищевой химии, товароведения, технологии, психологии, социологии и др. Питание – одна из главных физиологической потребностей организма, обеспечивающая три важнейшие жизненные функции: построение и непрерывное обновление клеток и тканей; поступление энергии для восполнения энергозатрат организма; поступление веществ, из которых образуются ферменты, гормоны и другие регуляторы обменных процессов. Результаты эпидемиологических наблюдений и статистических исследований, проведенных в последние два десятилетия, свидетельствуют о резком снижении продолжительности жизни населения России и постоянном росте заболеваний, в том числе связанных с изменением структуры и качества питания (Тутельян В.А. и др., 2002). Нарушения питания приводят к развитию заболеваний, которые называются «болезни питания» - алиментарные и алиментарно-зависимые заболевания (от лат. alimentum- пища). В настоящее время экспертами Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) введено понятие расстройство питания – это патологическоесостояние, обусловленное недостатком или избытком в питании одного или нескольких незаменимых пищевых веществ (эссенциальных нутриентов) и (или) источников энергии. Термин «расстройства питания» вошел в «Международную статистическую класификацию болезней и проблем, связанных со здоровьем» 10-го пересмотра (МКБ-10), которая официально принята в России в 1999 г. В проблеме «питание и болезни» выделяют пять основных групп болезней: первичные расстройства питания (алиментарные заболевания) - болезни недостаточного и избыточного питания: белково-энергетическая недостаточность, ожирение, железодефицитные анемии, йоддефицитные заболевания, авитаминозы А и Д и др.; вторичные расстройства питания организма – обусловленые эндогенными (внутренними) причинами: заболеваниями различных органов и систем, ведущими к нарушению переваривания пищи, всасывания, усилению катаболизма и расхода пищевых веществ, ухудшению их метаболической утилизации и др. (инфекционные, онкологические, эндокринные и др. заболевания); болезни с алиментарными фактором риска – массовые неинфекционные заболевания, для которых питание имеет немаловажную роль, но не единственную (атеросклероз, артериальная гипертензия (гипертоническая болезнь), сахарный диабет, остеопороз, почечно-и мочекаменная болезнь, некоторые злокачественные новообразования и др. ); болезни, обусловленные пищевой непереносимостью – пищевая аллергия, кишечные ферментопатии (например, непереносимость молока), психогенная непериносимость пищи и др.; болезни с алиментарными факторами передачи возбудителя (инфекционные заболевания). За последние годы произошли существенные перемены в обществе и науке о питании, повлекшие необходимость пересмотра некоторых положений. За счет внедрения методов доказательной медицины появились новые подходы к сбору, анализу и обобщению огромной информации крупномасштабных международных исследований по изучению физиологической роли отдельных макро- и микронутриентов, минорных компонентов пищи, пробиотических микроорганизмов, пребиотиков, генетически модифицированных источников пищи и т.д. Появились новые теории, концепции и виды питания. Широкое применение получили пищевые и биологически активные добавки к пище, позволяющие модифицировать традиционные свойства и состав пищевых продуктов. Глава 2. Физиология пищеварения2.1.Основные функции пищеварительной системы Пищеварение является начальным этапом обмена веществ. Человек получает с пищей энергию и все необходимые вещества для обновления и роста тканей, однако, содержащиеся в пище белки, жиры и углеводы являются для организма чужеродными веществами и не могут быть усвоены его клетками. Для усвоения они должны из сложных, крупномолекулярных и нерастворимых в воде соединений превратиться в более мелкие молекулы, растворимые в воде и лишенные специфичности. Пищеварение - это процесс превращения пищевых веществ в форму, доступную для усвоения тканями, осуществляемый в пищеварительной системе. Пищеварительная система - система органов, в которой происходит переваривание пищи, всасывание переработанных и выделение непереваренных веществ. Она включает пищеварительный тракт и пищеварительные железыПищеварительный тракт состоит из следующих отделов: ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, двенадцатиперстная кишка, тонкий кишечник, толстый кишечник (рис.1). Пищеварительные железы располагаются по ходу пищеварительного тракта и вырабатывают пищеварительные соки (слюнные, желудочные железы, поджелудочная железа, печень, к В пищеварительной системе пища подвергается физическим и химическим превращениям. Физические изменения пищи - заключаются в ее механической обработке, размельчении, перемешивании и растворении. Химические изменения - эторяд последовательных этапов гидролитического расщепления белков, жиров, углеводов. В результате пищеварения образуются продукты переваривания, которые способны всасываться слизистой оболочкой пищеварительного тракта и поступать в кровь и лимфу, т.е. в жидкие среды организма, и затем усваиваться клетками организма. Основные функции пищеварительной системы: Секреторная - обеспечивает выработку пищеварительных соков, содержащих ферменты. Слюнные железы вырабатывают слюну, желудочные железы - желудочный сок, поджелудочная железа - поджелудочный сок, печень – желчь, кишечные железы - кишечный сок. Всего за сутки вырабатывается около 8,5 л. соков. Ферменты пищеварительных соков обладают большой специфичностью – каждый фермент действует на определенное химическое соединение. Ферменты являются белками и для их деятельности необходимы определенная температура, рН среды и др. Различают три основные группы пищеварительных ферментов: протеазы, расщепляющие белки до аминокислот; липазы, расщепляющие жиры до глицерина и жирных кислот; амилазы, расщепляющие углеводы до моносахаров. В клетках пищеварительных желез присутсвует полный набор ферментов - конститутивные ферменты, соотношение между которыми может изменяться в зависимости от характера пищи. При поступлении специфического субстрата могут появляться адаптированные (индуцированные) ферменты с узкой направленностью действия. Моторно-эвакуаторная - это двигательная функция, осуществляемая мускулатурой пищеварительного аппарата и обеспечивающая изменение агрегатного состояния пищи, ее измельчение, перемешивание с пищеварительными соками и передвижение в орально-анальном направлении (сверху вниз). Всасывательная - эта функция осуществляет перенос конечных продуктов переваривания, воды, солей и витаминов, через слизистую оболочку пищеварительного тракта во внутреннюю среду организма. Экскреторная - это выделительная функция, обеспечивающая выделения из организма продуктов обмена (метаболитов), неусвоенной пищи и др. Инкреторная - заключается в том, что специфические клетки слизистой оболочки пищеварительного тракта и поджелудочной железы, выделяют гормоны, регулирующие пищеварение. Рецепторная (анализаторная) - обусловлена рефлекторной связью (через рефлекторные дуги) хемо- и механорецепторов внутренних поверхностей органов пищеварения с сердечно-сосудистой, выделительной и др. системами организма. Защитная - это барьерная функция, обеспечивающая защиту организма от вредных факторов (бактерицидное, бактериостатическое, дезинтоксикационное действие). Для человека характерен собственный тип пищеварения, подразделяющийся на три вида: внутриклеточное пищеварение – филогенетически наиболее древний тип, при котором ферменты гидролизуют мельчайшие частицы пищевых веществ, поступивших в клетку, путем мембранных транспортных механизмов. внеклеточное, дистантное или полостное – происходит в полостях пищеварительного тракта под действием гидролитических ферментов, причем секреторные клетки пищеварительных желез находятся на некотором отдалении. В результате внеклеточного пищеварения пищевые вещества распадаются до размеров, доступных для внутриклеточного пищеварения. мембранное, пристеночное или контактное – происходит непосредственно на клеточных мембранах слизистой оболочки кишечника. 2.2.Строение и функции органов пищеварения 2.2.1. Ротовая полость Ротовая полость - в ее состав входят язык, зубы, слюнные железы. Здесь осуществляется прием пищи, анализ, размельчение, смачивание слюной, и химическая обработка. Пища находится в полости рта в среднем 10-15 сек. Язык - мышечный орган, покрытый слизистой оболочкой, состоящей из множества сосочков 4-х типов. Различают нитевидные и конусовидные сосочки общей чувствительности (прикосновение, температура, боль); а также листовидные и грибовидные, которые содержат вкусовые нервные окончания. Кончик языка воспринимает сладкое, тело языка – кислое и соленое, корень - горькое. Вкусовые ощущения воспринимаются, если анализируемое вещество растворено в слюне. Утром язык мало чувствителен к восприятию вкуса, усиливается чувствительность к вечеру (19-21ч.). Поэтому на завтрак следует включать продукты, усиливающие раздражение вкусовых рецепторов (салаты, закуски, фрукты и др.). Оптимальная температура для восприятия вкусовых ощущений 35-400С. Чувствительность рецепторов падает в процессе еды, при однообразном питании, принятии холодной пищи, а также с возрастом. Установлено, что сладкая пища вызывает ощущение удовольствия, благоприятно влияет на настроение, в то время как кислая может оказывать обратное действие. Зубы. В ротовой полости у взрослого человека всего 32 зуба - 8 резцов, 4 клыка, 8 малых и 12 больших коренных зубов. Передние зубы (резцы) откусывают пищу, клыки разрывают ее, коренные зубы разжевывают с помощью жевательных мышц. Зубы начинают прорезываться на седьмом месяце жизни, к году обычно появляется 8 зубов (все резцы). При рахите прорезывание зубов задерживается. У детей к 7-9 годам молочные зубы (всего их 20) меняются на постоянные. Зуб состоит из коронки, шейки и корня. Зубная полость заполнена пульпой – соединительной тканью, пронизанной нервами и кровеносными сосудами. Основу зуба составляет дентин – костная ткань. Коронка зуба покрыта эмалью, а корни зубным цементом. Тщательное пережевывание пищи зубами увеличивает ее контакт со слюной, высвобождает вкусовые и бактерицидные вещества и облегчает проглатывание пищевого комка. Слюнные железы - в слизистой оболочке полости рта имеется большое количество мелких слюнных желез (губные, щечные, язычные, небные). Кроме того, в полость рта открываются выводные протоки трех пар крупных слюнных желез - околоушных, подъязычных и подчелюстных. Слюна примернона 98,5% состоит из воды и на 1,5% из неорганических и органических веществ. Реакция слюны слабощелочная (рН около 7,5). Неорганические вещества - Na, K, Ca, Mg, хлориды, фосфаты, азотистые соли, NH3 и др. Из слюны кальций и фосфор проникают в эмаль зуба. Органические вещества слюны главным образом представлены муцином, ферментами и антибактериальными веществами. Муцин – мукопротеин, который придает слюне вязкость, склеивает пищевой комок, делая его скользким и легко проглатываемым. Ферменты слюны представлены амилазой, расщепляющей крахмал до мальтозы и мальтазой, расщепляющей мальтозу до глюкозы. Эти ферменты высокоактивные, но вследствие непродолжительного нахождения пищи в ротовой полости полного расщепления этих углеводов не происходит. Антибактериальные вещества - ферментоподобные вещества лизоцим, ингибины и сиаловые кислоты, которые обладают бактерицидными свойствами и защищают организм от микробов, поступающих с пищей и вдыхаемым воздухом. |