Лекція 11 Обмін речовин й енергії. Харчування



Скачати 280.85 Kb.
Дата конвертації25.11.2016
Розмір280.85 Kb.
Лекція 11

Обмін речовин й енергії. Харчування.

Обмін речовин й енергії — це сукупність фізичних, хімічних і фізіологічних процесів перетворення речовин й енергії в організмі людини й обмін речовинами й енергією між організмом і навколишнім середовищем. Безупинно йде між організмом і навколишнім середовищем обмін речовин й енергією,і є одним з найбільш істотних ознак життя.

Для підтримки процесів життєдіяльності обмін речовин й енергії забезпечує пластичні й енергетичні потреби організму. Це досягається за рахунок вилучення енергії із поступаючих в організм поживних речовин і перетворення її у форми макроергічних (АТФ й інші молекули) і відновлених (НАДФ∙Н — нікотин-амід-аденіндинуклеотидфосфат) з'єднань. Їхня енергія використається для синтезу білків, нуклеїнових кислот, ліпідів, а також компонентів клітинних мембран й органел клітини, для виконання механічної, хімічної, осмотичної й електричної робіт, транспорту іонів. У ході обміну речовин в організм доставляються пластичні речовини, необхідні для біосинтезу, побудови й відновлення біологічних структур.

В обміні речовин (метаболізмі) і енергії виділяють два взаємозалежних, але різнонаправлених процесів: анаболізм, основу якого становлять процеси асиміляції, і катаболізм, в основі якого лежать процеси дисиміляції.

Анаболізм — це сукупність процесів біосинтезу органічних речовин, компонентів клітини й інших структур органів і тканин. Анаболізм забезпечує ріст, розвиток, відновлення біологічних структур, а також безперервний ресинтез макроергів і нагромадження енергетичних субстратів.

Катаболізм — це сукупність процесів розщеплення складних молекул, компонентів клітин, органів і тканин до простих речовин, з використанням частини з них як попередників біосинтезу, і до кінцевих продуктів розпаду з утворенням макроергічних і відновлених з'єднань.

Рушійною силою життєдіяльності служить катаболізм. Сполучення анаболічних і катаболічних процесів можуть здійснювати різні речовини, але головну роль грають АТФ, НАДФ∙Н. На відміну від інших посередників метаболічних перетворень АТФ циклічно рефосфорилюється, а НАДФ ∙ Н - відновлюється.

Забезпечення енергією процесів життєдіяльності здійснюється за рахунок анаеробного й аеробного катаболізму поступаючи в організм із їжею білків, жирів і вуглеводів. У ході анаеробного бродіння глюкози (гліколізу) або її резервного субстрату глікогену (глікогенолізу) перетворення 1 моля глюкози в 2 моля лактату приводить до утворення 2 молів АТФ. Енергії, що утвориться в ході анаеробного обміну, недостатньо для здійснення процесів життєдіяльності організмів. За рахунок анаеробного гліколізу можуть задовольнятися лише обмежені короткочасні енергетичні потреби клітини. Відомо, наприклад, що зрілий еритроцит ссавців повністю задовольняє свої енергетичні потреби за рахунок гліколізу.

В організмі тварин і людини в процесі аеробного обміну майже всі органічні речовини, у тому числі продукти анаеробного обміну, повністю розпадаються до СО2 і Н2О. Загальна кількість молекул АТФ, що утворяться при повному окислюванні 1 моля глюкози до СО2 і Н2О, становить 25,5 молей. При повному окислюванні молекули жирів утвориться більша кількість молів АТФ, чим при окислюванні молекули вуглеводів. Так при повнім окислюванні 1 моля пальмітинової кислоти утвориться 91,8 молей АТФ. Кількість молів АТФ, що утворяться при повнім окислюванні амінокислот і вуглеводів, приблизно однаково. АТФ грає в організмі роль внутрішньої "енергетичної валюти", переносника й акумулятора хімічної енергії.

Основним джерелом енергії відновлення для реакції біосинтезу жирних кислот, холестерину, амінокислот, стероїдних гормонів, попередників синтезу нуклеотидів і нуклеінових кислот є НАДФ∙Н. Утворення цієї речовини здійснюється в цитоплазмі клітини в процесі фосфоглюконатного шляху катаболізму глюкози. При такому розщепленні 1 моля глюкози утвориться 12 молей НАДФ∙Н.

Процеси анаболізму й катаболізму перебувають в організмі в стані динамічної рівноваги або превалювання одного з них. Перевага анаболічних процесів над катаболічними приводить до росту, нагромадженню маси тканин, а перевага катаболічних процесів веде до часткового руйнування тканинних структур, виділенню енергії. Стан рівноважного або нерівноважного співвідношення анаболізму й катаболізму залежить від віку (перевага анаболізму в дитячому віці, рівновага в дорослих, перевага катаболізму в старечому віці), стану здоров'я, виконуваного організмом фізичного або психоемоційного навантаження.

Роль обміну речовин у забезпеченні пластичних потреб організму.

Потреба організму в пластичних речовинах може бути задоволена тим мінімальним рівнем їхнього споживання з їжею, що буде врівноважувати втрати структурних білків, ліпідів і вуглеводів при підтримці енергетичного балансу. Ці потреби індивідуальні й залежать від таких факторів, як вік людини, стан здоров'я, інтенсивність і вид праці.

Людина одержує з навколишнього середовища в складі харчових продуктів енергію й пластичні речовини, мінеральні іони й вітаміни.

Білки та їх роль в організмі. Потреба в білку визначається мінімальною кількістю харчового білка, що буде врівноважувати втрати організмом азоту, при збереженні енергетичного балансу. Білки перебувають у стані безперервного обміну й відновлення. В організмі здорової дорослої людини кількість білка, що розпався за добу, дорівнює кількості заново синтезованого. Тваринні істоти можуть засвоювати азот тільки в складі амінокислот, що надходять в організм із білками їжі. Десять амінокислот з 20 (валін, лейцин, ізолейцин, лізин, метіонін, триптофан, треонін, фенілаланін, аргінін і гістидин) у випадку їхнього недостатнього надходження з їжею не можуть бути синтезовані в організмі. Ці амінокислоти називають незамінними. Інші десять амінокислот (замінні) не менш важливі для життєдіяльності, чим незамінні, але у випадку недостатнього надходження з їжею замінних амінокислот вони можуть синтезуватися в організмі. Важливим фактором обміну білків організму є повторне використання (реутилізація) амінокислот, що утворилися при розпаді одних білкових молекул, для синтезу інших.

З амінокислот, джерелами яких є білки їжі, і амінокислот, що утворяться в організмі, синтезуються властиві йому білкові молекули ,пептидні гормони, коензими. У цьому полягає пластична роль білків їжі.

Швидкість розпаду й відновлення білків організму різна. Напівперіод розпаду гормонів пептидної природи становить хвилини або години, білків плазми крові й печінки близько 10 діб, білків м'язів близько 180 діб. В середньому білки організму людини обновляються за 80 діб. Про сумарну кількість білка, який піддався розпаду за добу, судять по кількості азоту, виведеного з організму людини. В білку утримується близько 16% азоту або в 100 гр. білка - 16 гр. азоту. Таким чином, виділення організмом 1 гр. азоту відповідає розпаду 6,25 гр білка. За добу з організму дорослої людини виділяється близько 3,7 гр азоту. Із цих даних слідує, що маса білка, який піддався за добу повному руйнуванню становить 3,7 х 6,25 = 23 гр або 0,028-0,075 гр азоту на 1 кг маси тіла за добу (коефіцієнт зношування по Рубнеру).

Якщо кількість азоту, що надходить в організм із їжею, дорівнює кількості азоту виведеного з організму, прийнято вважати, що організм перебуває в стані азотистої рівноваги. У випадках, коли в організм надходить азоту більше, ніж його виділяється, говорять про позитивний азотистий баланс (затримка, ретенція азоту). Такі стани бувають при збільшенні маси м'язової тканини, в період росту організму, вагітності, видужання після важкого виснажливого захворювання.

Стан, при якому кількість виведеного з організму азоту перевищує його надходження в організм, називають негативним азотистим балансом. Він має місце при харчуванні неповноцінними білками, коли в організм не надходять які-небудь із незамінних амінокислот, при білковому голодуванні або при повнім голодуванні.

Білки, що використаються в організмі в першу чергу як пластичні речовини, в процесі їхнього руйнування звільняють енергію для синтезу АТФ й утворення тепла.

Консультативною нарадою експертів Всесвітньої організації охорони здоров'я рекомендується споживання білка не менш 0.75 г/кг/ добу або для дорослої здорової людини масою 70 кг не менш 52,5гр легкозасвоюваного повноцінного білка за добу.

Ліпіди та їх роль в організмі. Ліпіди організму людини — це, головним чином, нейтральні складні ефіри гліцерину й вищих жирних кислот — тригліцериди, фосфоліпіди й стерини. Вищі жирні кислоти, що входять до складу складних ліпідних молекул у вигляді вуглеводородних радикалів, бувають насиченими й ненасиченими, утримуючими одну й більше подвійних зв'язків. Ліпіди грають в організмі енергетичну й пластичну роль. У порівнянні з молекулами вуглеводів і білків молекула ліпідів є більше відновленою. Тому при окислюванні ліпідів в організмі утвориться більше молекул АТФ і тепла. За рахунок окислювання жирів забезпечується близько 50% потреби в енергії дорослого організму. На відміну від білків, які не утворять спеціальних запасних форм, які служать джерелом енергії, запаси нейтральних жирів-тригліцеридів у жирових депо людини в середньому становлять 10-20% маси його тіла. З них біля половини локалізується в підшкірній жировій клітковині. Крім того, значні запаси нейтрального жиру відкладаються у великому сальнику, навколо нирковій клітковині, в області геніталій і між м'язами. Жири, відкладаючись у жирових депо, служать довгостроковим резервом харчування організму.

Жири є джерелом утворення ендогенної води. При окислюванні 100 гр нейтрального жиру в організмі утвориться близько 107 гр води.

Якщо основну роль у задоволенні енергетичних потреб організму грають нейтральні молекули жиру - тригліцериди, то пластична функція ліпідів в організмі здійснюється, головним чином, фосфоліпідами, холестерином, жирними кислотами. Ці ліпідні молекули виконують функції структурних компонентів клітинних мембран, ліпопротеїдів, є попередниками синтезу стероїдних гормонів, жовчних кислот і простагландинів.

Клітинні ліпіди. До складу клітинних ліпідів входять фосфоліпіди й холестерин, що є необхідними структурними компонентами поверхневої й внутрішньоклітинної мембран. Тригліцериди відкладаються в клітинах у вигляді жирових крапель, формуючи жирові депо. Останні є не інертною масою, а активною динамічною тканиною, у якій запасені жири піддаються постійному розщепленню й ресинтезу. При дії на організм холоду, у стані голоду, при фізичному або психоемоційному навантаженні відбувається інтенсивне розщеплення (ліполіз) запасених тригліцеридів. Утворювані при цьому неестерифіковані жирні кислоти використовуються в організмі як енергодаючі або як пластичні речовини, необхідні для синтезу складних ліпідних молекул. В умовах спокою після прийому їжі відбувається ресинтез і відкладення нейтральних ліпідів у підшкірній жировій клітковині, черевній порожнині, м'язах.

Бурий жир. У міжлопаточній області, вздовж великих судин грудної й черевної порожнин, у потиличній ділянці шиї перебуває жирова тканина бурого виду. Такий відтінок їй надають більше численні, у порівнянні з білою жировою тканиною, закінчення симпатичних нервових волокон, а також численні мітохондрії, що втримуються в клітинах цієї тканини. Маса бурої жирової тканини досягає в дорослого 0,1 % маси тіла. У дітей вміст бурого жиру більше, ніж у дорослих. У мітохондріях жирових клітин є поліпептид молекулярною масою 32000, здатний роз'єднувати процеси, що йдуть тут, окислювання й утворення АТФ. Результатом такого роз'єднання є утворення в бурій жировій тканині в ході метаболізму жиру значно більшої кількості тепла, чим у білій жировій тканині. Бура жирова тканина відіграє роль не тільки в теплопродукції, але й у підтримці на відносно постійному рівні маси тіла.

Na+, K+, Са++ й інших мінеральних іонів. Оскільки їхній синтез в організмі не здійснюється, всі вони повинні надходити в організм із їжею й питвом. Дані про фізіологічну роль, добову потребу й харчові джерела мінеральних іонів наведені в таблиці 10.1. У цій же таблиці представлені відомості про мікроелементи. До них відносять ту частину мінеральних іонів, які виконують в організмі ряд перерахованих у таблиці функцій, але добова потреба в цих речовинах Ліпіди плазми крові. Ліпідні молекули, маючи гідрофобні властивості, не можуть розчинятися у водному середовищі або утворювати молекулярну суспензію. Потрапляючи в значних кількостях у кров при переломі великих трубчастих кісток або при переливанні нестійких жирових емульсій вони формують ліпідні крапельки й можуть викликати закупорку судин — жирову емболію. В природних умовах в епітеліальних клітинах тонкого кишечнику й клітинах печінки з білкових молекул — апопротеїнів, фосфоліпідів, холестерину, ефірів холестерину й тригліцеридів формуються транспортні частки, називані ліпопротеїдами. Загальний план будови цих часток однаковий. Їхня поверхня представлена білковими й фосфоліпідними молекулами, а також холестерином, які за рахунок полярних хімічних груп і радикалів формують полярну, гідрофільну поверхню ліпопротеїдної частки. Це дозволяє останнім утворювати стійку суспензію в плазмі крові. Внутрішня частина, ядро ліпопротеїдної частки, формується за рахунок гідрофобних, нейтральних ліпідних молекул - тригліцеридів й ефірів холестерину. Залежно від типу апопротеїну й співвідношення в ліпопротеїдній частці різних молекулярних ліпідів ліпопротеїди мають неоднакову молекулярну масу й розміри. По показниках молекулярної маси, розмірах і щільності ліпопротеїди крові підрозділяють на класи: хіломікрони, ліпопротеїди дуже низької щільності, ліпопротеїди низкої щільності, ліпопротеїди високої щільності.

Ліпідні молекули, що всмокталися з кишечнику, упаковуються в епітеліоцитах у транспортні частки екзогенних ліпідів, головним чином, у хіломікрони. Хіломікрони через лімфатичні судини й протоки надходять у кровоток. Під дією ліпопротеїдліпази ендотелію капілярів головний компонент хіломікронів - нейтральні тригліцериди - розщеплюються до гліцерину й вільних жирних кислот. Частина жирних кислот може зв'язуватися з альбуміном, а гліцерин і вільні жирні кислоти надходять у жирові клітини й реестерифікуються в тригліцериди. Залишки хіломікронів крові захоплюються гепатоцитами, піддаються ендоцитозу й руйнуються в лізосомах.

У печінці формуються ліпопротеїди для транспорту синтезованих у ній ліпідних молекул. Це ліпопротеїди дуже низької й ліпопротеїди низької щільності, які транспортують із печінки до інших тканин тригліцериди, холестерин. Ліпопротеїди низкої щільності "захоплюються" із крові клітками тканин за допомогою ліпопротеїдних рецепторів, ендоцитуються, вивільняють для потреб клітин холестерин і руйнуються в лізосомах. У випадку надлишкового нагромадження в крові ліпопротеїдів низкої щільності, вони "захоплюються" також макрофагами й іншими клітинами мононуклеарної фагоцитарної системи. Ці клітини, накопичуючи метаболічно низькоактивні ефіри холестерину, перетворюються в "пінисті клітини", які є одним з компонентів атеросклеротичних бляшок інтими судин.

Ліпопротеїди високої щільності транспортують надлишковий холестерин і його ефіри із тканин у печінку, де вони перетворюються в жовчні кислоти, у складі яких виводяться з організму. Крім того, ефіри холестерину ліпопротеїдів високої щільності використаються для синтезу стероїдних гормонів у наднирниках.

Як прості, так і складні ліпідні молекули можуть синтезуватися в організмі. Виключенням є поліненасичені лінолева, ліноленова й арахідонова жирні кислоти, синтез яких в організмі не здійснюється, і вони повинні надходити з їжею. Ці кислоти, що одержали назву незамінних, входять до складу молекул фосфоліпідів. З арахідонової кислоти, яка відщеплюється від молекули мембранних фосфоліпідів, утворюються простагландини, простацикліни, тромбоксани, лейкотрієни. Відсутність у харчових продуктах або недостатнє надходження в організм незамінних жирних кислот приводить до затримки росту, порушенню функції нирок, захворюванням шкіри, безплідності.

Вуглеводи та їх роль в організмі. Організм людини одержує вуглеводи, головним чином у вигляді рослинного полісахариду крохмалю й у невеликій кількості у вигляді тваринного полісахариду глікогену. У шлунково-кишковому тракті здійснюється їхнє розщеплення до рівня моносахаридів (глюкози, фруктози, лактози, галактози). Моносахариди, основним з яких є глюкоза, всмоктуються в кров і через воротну вену надходить у печінкові клітини. Тут фруктоза й галактоза перетворюється в глюкозу. Внутрішньоклітинна концентрація глюкози в гепатоцитах близька до її концентрації в крові. При надлишковому надходженні в печінку глюкози вона фосфорилюється й перетворюється в резервну форму її зберігання — глікоген. Кількість глікогену може становити в дорослої людини 150-200гр. У випадку обмеження споживання їжі або в міру зниження рівня глюкози в крові відбувається розщеплення глікогену й надходження глюкози в кров.

Такий же процес переходу глюкози в результаті її зворотної дифузії по градієнту концентрації відбувається, коли її концентрація в клітині підвищується за рахунок глюконеогенеза - синтезу глюкози з лактату або амінокислот. Протягом перших 12 і більше годин після прийому їжі підтримка концентрації глюкози в крові й забезпечення потреби організму у вуглеводах реалізуються за рахунок розпаду глікогену в печінці. Слідом за виснаженням запасав глікогену підсилюється синтез ферментів, що забезпечують реакції глюконеогенеза.

Організм людини потребує тільки в один з похідних вуглеводів - аскорбінову кислоту (вітаміні С), що не може синтезуватися в організмі людини й інших приматів.

Глюкоза, що є джерелом енергії для процесів життєдіяльності й, зокрема, головним джерелом енергії для клітин мозку, виконує в організмі пластичні функції. Так, у ході її окислювання утворюються проміжні продукти - пентози, які входять до складу нуклеотидів і нуклеїнових кислот. Глюкоза необхідна для синтезу деяких амінокислот, синтезу й окислювання ліпідів, полісахаридів.

Обмін води й мінеральних речовин та їх роль в організмі.. Вміст води в організмі дорослої людини становить у середньому (73,2±3)% без жирової маси тіла й варіює від 10-процентного вмісту в жировій тканині до 83% у нирках і крові. Водний баланс в організмі підтримується за рахунок рівності обсягів втрат води і її надходжень в організм. Добова потреба у воді коливається, залежно від умов, від 21 до 43 мл/кг (у середньому 2400 мл) і задовольняється за рахунок надходження води при питві (-1200 мл), з їжею (-900 мл) і обмінних процесів, що утвориться в організмі в ході, ендогенної води (-300 мл). Така ж кількість води виводиться: у складі сечі (-1400 мл), калу (-100 мл), за допомогою випаровування з поверхні шкіри й дихальних шляхів (-900 мл). Мінімальна добова потреба у воді становить близько 1700 мл.

Потреба організму у воді залежить від характеру харчування. При харчуванні переважно вуглеводною, жировою їжею й при невеликому надходженні в організм NaCl ці потреби менші. Їжа, багата білками, а також підвищений прийом солі, обумовлюють більшу потребу у воді, яка необхідна для екскреції з більшим обсягом сечі осмотично активних речовин: сечовини й мінеральних іонів.

Недостатнє надходження в організм води або її надлишкова втрата приводять до дегідратації. Це супроводжується згущенням крові, погіршенням її реологічних властивостей і порушенням гемодинаміки. Нестача в організмі води в обсязі 20% маси тіла веде до летального результату. Надлишкове надходження води в організм або зниження її обсягів, виведених з організму, приводить до водної інтоксикації. У позаклітинній рідині осмотична концентрація стає нижчою, ніж всередині клітин, вони поглинають воду й набухають. В результаті підвищеної чутливості нервових клітин і нервових центрів до зменшення осмолярності водна інтоксикація може супроводжуватися м'язовими судомами.

Обмін води й мінеральні іони в організмі тісно взаємоповʼязані й взаємозалежні. Це обумовлено насамперед необхідністю підтримки осмотичного тиску на відносно постійному рівні у внутрішнім середовищі організму й у клітинах, а також значенням сил осмосу для обміну й виведення з організму як води, так і мінеральних іонів. Для підтримки осмотичного тиску важлива концентрація всіх розчинених у воді мінеральних й органічних іонів.

Здійснення ряду фізіологічних процесів, як, наприклад, збудження, синаптична передача, скорочення м'яза неможливо без підтримання в клітині і позаклітинному середовищі певної концентрації

Вітаміни. Термін вітаміни використається для характеристики групи різнорідних по хімічній природі речовин, не синтезуємих або синтезованих у недостатніх кількостях в організмі, але необхідних для нормального здійснення обміну речовин, росту, розвитку організму й підтримки здоров'я. Ці речовини не є безпосередніми джерелами енергії й не виконують пластичних функцій. Вітаміни є складовими компонентами ферментних систем і відіграють роль каталізаторів в обмінних процесах.

Основними джерелами водорозчинних вітамінів (група В, вітамін С) є, як правило, продукти харчування рослинного походження і у меншій мірі продукти харчування тваринного походження. Ці вітаміни легко всмоктуються зі шлунково-кишкового тракту в кров і лімфу.

Основними джерелами жироразчинних вітамінів (вітаміни А, Д, Е і К) є продукти тваринного походження. Для задоволення потреб організму у вітамінах має значення не тільки достатній вміст у харчовому раціоні багатих вітамінами продуктів рослинного й тваринного походження, але й нормальне здійснення процесів травлення й всмоктування речовин у шлунково-кишковому тракті. Так при порушеннях травлення в тонкому кишечнику, пов'язаних з недостатнім надходженням в 12-палу кишку жовчі або панкреатичної ліпази, може спостерігатися недостатнє всмоктування зі шлунково-кишкового тракту вітамінів при їхньому нормальному вмісті в їжі.

Вітаміни в продуктах харчування можуть утримуватися в активній або неактивній формі (провітаміни). Активація провітамінів відбувається після їхнього надходження в організм.

Важливим джерелом утворення й надходження в організм вітамінів (К, В6) є мікрофлора кишечнику.

Тривале голодування, харчування харчовими продуктами, що не містять або містять малу кількість вітамінів, вживання в їжу продуктів після їхнього тривалого зберігання або неправильної переробки, порушення травних функцій можуть приводити до недостатнього надходження вітамінів в організм (гіповітамінозу). Гіповітаміноз або повне припинення надходження вітаміну в організм (авітаміноз) приводять до неспецифічних змін (зниження розумової й фізичної працездатності), так і до специфічних змін в організмі, характерних для гіпо- і авітамінозу конкретного вітаміну.

Надлишкове надходження в організм вітамінів може приводити до гіпервітамінозу. При надходженні водорозчинних вітамінів у дозах, що перевищують добову потребу, ці речовини можуть швидко виводитися з організму. При цьому яких-небудь ознак гіпервітамінозу не відзначається. Однак, встановлено, що споживання великих кількостей вітаміну В6 може супроводжуватися порушенням функції периферичної нервової системи. Гіпервітаміноз К супроводжується порушенням функції шлунково-кишкового тракту й анемією.

Харчування.

Харчування людини — це процес доставки й засвоєння живильних речовин в організмі для забезпечення його енергетичних і пластичних потреб, а також потреб у воді, вітамінах, мінеральних речовинах. Крім цього харчування, задовольняючи одну з основних біологічних потреб організму, повинне приносити людині почуття задоволення. Формування в людини культури харчування є одним з основних способів збереження його здоров'я й профілактики багатьох захворювань.

Харчування людини — це, як правило, компроміс між бажаннями індивідуума, звичками, рекомендаціями й можливостями задоволення потреб у продуктах харчування. Серед найважливіших факторів, що впливають на цей компроміс, виділяють подання суб'єкта про фізіологічні основи харчування й про культуру харчування. З іншого боку, харчування визначається рівнем і культурою виробництва. Нестача або надлишок в харчуванні приводять до порушень обміну речовин.

Задоволення пластичних й енергетичних потреб організму служить критерієм для формування норм харчування. У свою чергу, норми харчування, що визначають величини споживання харчових речовин, ґрунтуються на даних наукових досліджень обміну жирів, білків, вуглеводів, води, мінеральних іонів, вітамінів у різних груп населення.

При визначенні фізіологічних норм харчування з позицій задоволення потреб організму в пластичних речовинах виходять із того, що більшість із них може синтезуватися в організмі. Інші речовини (незамінні жирні кислоти, незамінні амінокислоти, всі мінеральні речовини й мікроелементи, вітаміни) в організмі людини не синтезуються й повинні надходити з їжею. Так, джерелом амінокислот є білки їжі, резерву білка або амінокислот організм не має. Це спричиняється необхідність надходження в організм білка з розрахунку 0,75-1 гр на кг маси тіла дорослої людини в добу. При цьому 55-60% добової потреби білка повинно забезпечуватися білками тваринного походження (молоко, молочні продукти, яйця, м'ясо, риба).

Такі необхідні організму речовини, як вітаміни К и вітаміни групи В, амінокислоти, надходять в організм не тільки з їжею, але й у складі речовин - продуктів життєдіяльності мікрофлори кишечнику.

Співвідношення в харчовому раціоні білків, жирів і вуглеводів повинне бути 1:1, 2:4,6 по масі цих речовин. До складу харчового раціону повинні входити продукти тваринного й рослинного походження (наприклад, жирів рослинного походження повинне бути не менш 30% від загальної кількості жирів), необхідне включення в харчові раціони свіжих натуральних продуктів харчування, що є джерелами вітамінів, ненасичених жирних кислот, мінеральних іонів.

При невеликих відхиленнях протягом короткого часу від рекомендованих співвідношень кількості, жирів і вуглеводів, за умови надходження в організм білків з розрахунку 0,75 г/кг/добу, порушень метаболізму в людини не відбувається. Жири й вуглеводи можуть заміняти один одного як енергетичні субстрати відповідно до правила ізодинамії. При енергетичній цінності 1 гр жирів, рівної 9,0 ккал, і 1 гр вуглеводів - 4,0 ккал, грам жирів заміняє при окислюванні в організмі 2,25 гр вуглеводів. Однак прийом жирів у кількості, що перевищує потребу організму, веде до ожиріння й ризику серцево-судинних захворювань. Надходження жирів в організм у кількостях нижче його потреби обмежує всмоктування жиророзчинних вітамінів і може бути причиною розвитку авітамінозів. Особливо несприятливим для пластичних процесів є недостатнє надходження в організм незамінних (лінолевої, арахідонової) жирних кислот.

Рушійною силою обміну речовин в організмі і виконання будь-яких видів робіт є енергія катаболічних процесів. Її джерелом служить енергія хімічних зв'язків живильних речовин, що надходять із їжею. Тому при визначенні фізіологічних норм харчування необхідно дотримуватися відповідністі енергетичної цінності (калорійності) харчового раціону енерговитратам конкретного організму. Вони складаються з витрат енергії основного обміну, енерговитрат, пов'язаних із специфічно-динамічною дією їжі й особливостями трудової діяльності. Доросле працездатне населення у віці 18-60 років може бути віднесене до 5 груп, диференційованим залежно від величин енерговитрат. Для цих груп розраховані середні величини енерговитрат і споживання живильних речовин. Норми харчування, що рекомендують, для цих груп наведені в таблиці.

Хоча поділ працездатного населення на групи, заснований на особливостях трудової діяльності, носить багато в чому умовний характер, виділяють групи осіб, зайнятих переважно розумовою або фізичною працею. У людей переважно розумової праці в процесі цієї діяльності розвивається властивий даному індивідуумові рівень психоемоційної напруги, гіпокінезія, може збільшуватися маса тіла. Ці стани є факторами ризику розвитку багатьох захворювань. Для попередження подібних ускладнень особи, зайняті переважно розумовою працею, повинні виконувати розумний обсяг фізичного навантаження й у випадку збільшення маси тіла помірно обмежити харчування. Обмеження харчування повинне йти лише по показнику його енергетичної цінності (переважно за рахунок обмеження прийому вуглеводів) і не на шкоду його пластичної цінності. Помірне обмеження харчування варто сполучати із введенням у харчовий раціон різноманітних асортиментів продуктів харчування рослинного походження. Вхідні в добовий харчовий раціон жири (80-100 г) повинні включати рослинні масла (20-25 г). Жири є не тільки енергетичними й пластичними речовинами, але й постачальниками таких необхідних організму компонентів, як поліненасичені жирні кислоти, фосфоліпіди, токофероли, вітаміни А і Д й ін. Для підтримки високого рівня розумової працездатності з харчовим раціоном в організм повинні надходити відповідно до добової потреби мінеральні іони, вітаміни, мікроелементи.

При виконанні переважно фізичної праці в харчовому раціоні співвідношення білків, жирів і вуглеводів повинне становити приблизно 1:1 3:5:1. Харчовий раціон повинен містити різноманітні калорійні продукти харчування, питома вага тваринного білка повинна становити в ньому 55% від добової норми білка, а жири рослинного походження 30% від добової норми жирів. Чим важча й триваліша праця, тим більше вітамінізованими повинні бути харчові продукти.

Для відновлення здоров'я після захворювань, профілактики захворювань, збереження високої працездатності розроблені особливі режими й раціони лікувально-профілактичного харчування. Вони при необхідності рекомендуються як особам фізичної, так і розумової праці.

Рівні енергетичних витрат і потреб організму в пластичних речовинах залежать не тільки від інтенсивності праці, але й від безлічі інших факторів, зокрема, від віку, маси тіла, фізичної активності, функціонального стану організму.

Для вагітних і жінок, що годують, вміст білка в харчовому раціоні повинне бути збільшений до 2 г/кг у добу. Збільшення білка необхідно для забезпечення росту тканин організму, що розвивається, а в жінок, що годують, для утворення молока. Кількість білка в раціоні дитячого харчування повинно становити 1,2-1,5 г/кг у добу. Більшу кількість білка необхідно вводити в раціон харчування особам важкої фізичної праці, у яких

втрати білка більше, ніж в осіб, що виконують більш легке фізичне навантаження. Для якнайшвидшого видужання, відновлення маси тканин організму після важких виснажливих захворювань, перенесених операцій, великих опіків також потрібен харчовий раціон з більш високим (1,5-2,0 г/кг за добу), чим для здорового, вмістом білка. Загальна калорійність харчового раціону розраховуючи на 1 кг маси тіла в порівнянні з дорослим вище в зростаючого дитячого організму й нижче в старих (табл. 2.).

Таблиця 2. Рекомендуємі середні величини, споживання живильних речовин залежно від віку



Вік

Енергія, ккал

Білки, г/добу

Жири, г/ добу

Вуглеводи г/добу

всього

В т.ч. тваринні

всього

В т.ч. рослинні

1 – 3 роки

1540

53

37

53

5

212

4 – 6 років

1970

68

44

68

10

272

7 – 10 років

2300

79

47

79

16

315

11 – 13 років

2700 (2450)

93 (85)

56 (51)

93 (85)

19 (17)

370 (340)

14 – 17 років

2900 (2600)

100 (90)

60 (54)

100 (90)

20 (18)

400 (360)

60 -74

2300 (2100)

69 (63)

38 (35)

77 (70)

26 (23)

333 (305)

75 років та старші

2000 (1900)

60 (57)

33 (31)

67 (63)

23 (21)

290 (275)

В дужках приведені величини, які рекомендуються жінкам.

При обмеженому надходженні поживних речовин має місце підвищена стомлюваність, знижуються як фізична, так і розумова працездатність, сповільнюється ріст і розвиток дітей, зменшується маса тіла, можуть з'являтися набряки (при білковій недостатності), знижується стійкість організму до інфекційних захворювань. Переїдання приводить до розвитку дискомфорту у функціях шлунково-кишкового тракту, сонливості, ожирінню, зниженню фізичної активності й працездатності. Збільшення маси тіла й ожиріння є факторами ризику серцево-судинних захворювань, цукрового діабету й зменшення тривалості життя.

До найважливіших фізіологічних принципів, які необхідно дотримувати при складанні харчових раціонів, відноситься режим харчування, тобто пристосування характеру харчування, частоти й періодичності прийому їжі до добових ритмів праці й відпочинку, до фізіологічних закономірностей діяльності шлунково-кишкового тракту. Прийнято вважати, що найбільш раціональним є чотириразовий прийом їжі в ті ж самі години доби. Інтервал між прийомами їжі повинен становити 4-5 годин. Цим досягається більш рівномірне функціональне навантаження на травний апарат, що сприяє створенню оптимальних умов для повної обробки їжі. Рекомендується вечірній прийом легкозасвоюваної їжі не пізніше, ніж за 3 години до сну.

Загальну калорійність добового харчового раціону доцільно" розподіляти в такий спосіб: на сніданок - 25%, другий сніданок - 15%, обід - 35%, вечеря - 25%. У випадку неможливості здійснення чотириразового харчування воно може бути триразовим (30% калорій добового харчового раціону на сніданок, 45% - на обід, 25% - на вечерю).

Небезпека для здоров'я людини можуть представляти речовини, які втримуються в харчових продуктах, вирощених або перероблених без дотримання санітарно-гігієнічних вимог до сільськогосподарських або промислових технологій. Це пестициди, нітрати, радіонукліди, лікарські засоби, метали, харчові добавки, консерванти. При потраплянні в організм вони можуть робити на тканини токсичний вплив (метали, радіонукліди), викликати алергійні реакції (харчові добавки, консерванти, лікарські речовини). Пестициди можуть накопичуватися в жировій тканині, і повільно виводячись із організму робити тривалий токсичний вплив.

Умовою для ефективного всмоктування й засвоєння живильних речовин зі шлунково-кишкового тракту є переварювання харчових речовин до мономерів при порожнинному й пристіноковому травленні. Частина речовин їжі не піддається в шлунково-кишковому тракті гідролізу (рослинний полісахарид целюлоза) або розщеплюється не повністю. Ступінь переварювання харчових речовин залежить від їхньої попередньої обробки в процесі готування їжі або механічної обробки при жуванні. Таким чином, харчові продукти не повністю засвоюються організмом, і при харчуванні змішаною їжею тваринного й рослинного походження її засвоюваність по калорійній цінності становить близько 90-95%.

Незасвоюваними речовинами їжі є її грубоволокнисті компоненти (клітковина, пектини, харчові волокна). Хоча ці речовини знижують калорійну цінність харчового раціону, вони стимулюють перистальтику кишечнику, прискорюють просування в шлунково-кишковому тракті харчових мас, сприяють формуванню оптимальної для виведення з організму консистенції калових мас, сприяють виведенню з організму надлишку харчового холестерину.

Потреба конкретної людини в різних компонентах їжі кількості й співвідношеннях живильних речовин не тільки індивідуальні, але й залежать від віку, виконуваної фізичного або розумового навантаження, стану спокою або психоемоційної напруги. Тому визначення норм і характеру харчування, хоча й повинне враховувати загальні фізіологічні вимоги й рекомендації, може бути лише строго індивідуалізованим.



Основи раціонального харчування

Раціональним являється харчування, котре засноване на досягненнях наукових даних (фізіології, біохімії, гігієни) відносно якості та кількості їжі яку ми приймаємо, можливості засвоєння її організмом і режим її прийому. Від характеру харчування (біологічної цінності продуктів, кількості їжі яку приймаємо і режиму її прийому) у великій степені залежить стан здоровʼя людини і тривалість її життя. Раціональне харчування – потужний фактор зміцнення здоровʼя, неправильне харчування – спосіб його руйнування. При формуванні здорового способу життя необхідно враховувати чотири принципи раціонального харчування: 1) калорійність добового раціону харчування повинна відповідати енергозатратам людини; 2) хімічний склад їжі повинен задовольняти потреби організму в білках, жирах, вуглеводах, мінеральних речовинах, вітамінах, БАР, і ”баластних” компонентах їжі; 3) різноманітність харчових продуктів повинне забезпечувати поступлення в організм всіх інгредієнтів, які не синтезуються в організмі; 4) прийом їжі протягом доби повинен підпорядковуватися оптимальному режиму ( як по енергоцінності, так і по обʼєму). Збільшення маси тіла по відношенню до належної на 6 – 14 % рахується показником збиткової ваги. Для стандартизованої оцінки маси тіла використовують індекс маси тіла (ІМТ), який розраховується по формулі m / рост2 де m – маса в кілограмах, рост – в метрах). При ІМТ більше 25 масу тіла рахують як збиткова, потребуюча корекції. При надлишковій масі необхідно скоротити загальну калорійність їжі за рахунок жирів і вуглеводів( моносахарів), а також збільшення рухової активності. Харчування повинне бути збалансованим, яке включає в себе всі необхідні компоненти їжі в оптимальних кількості та якості. Не можна їсти уривками, ”коли прийдеться”, шкідливі і перекуси. При цьому порушується схема впорядкованості нервово - психічної діяльності. В раціон включають полі ненасичені жирні кислоти 3-5 грам – це олія( 53-55%), обовʼязкові харчові волокна (висівки пшеничні, житні, вони звʼязують воду і набрякають прискорюють перистальтику та транзит по кишковог вмісту, звʼязують жовчні кислоти, холестерин, нормалізують м/ф кишечника. В дієту включають продукти рослинного походження (бобові, зерновіф злаки, овочі, фрукти) в них містяться білки, мало жиру, ХС, калорій і багато мінеральних солей вітамінів, клітковини; рибу, птицю, і пісні сорта мʼяса. Менше використовувати тваринні жири, перевага рослинним. Обмежують жирні сорта мʼяса, в них багато насичених жирів, ХС, і калорій; жирні молочні продукти (цільне молоко, сметану, сир); яйця; кондитерські вироби; алкоголь. Потреби в поживних речовинах змінюються в період росту дітей і підлітків, під час вагітності, годуванні груддю. При ожирінні для обмеження енергетичної цінності і створення негативного енергетичного балансу використовують тривалу обмежувальну дієту, розвантажувальні дні. При голодуванні організм організм ”зпалює” жири, менш цінні білки, в якості енергії використовуються власні ”матеріали”. Голодання – стрес, що приводить дозбільшеня і так порушенного обміну речовин у осіб з зайвою вагою .

Вихідним матеріалом для відновлення й створення живої тканини й джерелом енергії є їжа. Тому харчування людини повинне бути раціональним. Воно повинне точно відповідати потребам організму в пластичних речовинах й енергії, мінеральних солях, вітамінах і воді, забезпечувати нормальну життєдіяльність організму, гарне самопочуття, високу працездатність, високу опірність інфекціям, правильний ріст і розвиток дитячого організму.

Щоб харчування було раціональним при складанні харчового раціону (тобто кількості й складу продуктів харчування, необхідних людині за добу), необхідно враховувати ряд принципів.

1. Калорійність харчового раціону повинна покривати енергетичні витрати організму, які визначаються видом трудової діяльності. Все доросле населення залежно від виконуваної роботи ділиться на 5 груп, кожній з яких відповідає певна кількість энергии, що витрачається, за добу.

- I група - працівники розумової праці - 2800-3000 ккал;

- II група - працівники механізованої праці й сфери обслуговування - 3000-3500 ккал;

- III група - працівники помірно важкої праці, зв'язаного зі значними фізичними зусиллями - 3500-4000 ккал;

- IV група - працівники важкої, немеханізованої праці - 4000-4500 ккал;

- V група - працівники дуже важкої фізичної праці - 4500-5000 ккал.

2. Враховується калорична цінність поживних речовин.

3. Можливість використати закон ізодинамії живильних речовин, тобто взаємозамінності білків, жирів і вуглеводів. Виходячи з енергетичної цінності живильних речовин, вони можуть заміняти один одного. Наприклад, 1 гр жиру, що вивільняє при окислюванні 9,3 ккал, можна замінити 2,3 гр білка або вуглеводів. Однак, варто пам'ятати, що така заміна можлива тільки на короткий час, тому що живильні речовини виконують не тільки енергетичну, але й пластичну функцію, тобто вони необхідні для побудови нових клітин

4. У харчовому раціоні повинна втримуватися оптимальна для даної групи працівників кількість білків, жирів і вуглеводів. Наприклад, для працівників 1 групи в добовому раціоні повинне бути 80- 120 гр білка, 80-100 гр жиру, 400-600 гр вуглеводів. Особливе значення має вміст білків у добовому раціоні. Про достатність або недостатність білкового раціону дозволяє судити так званий азотистий баланс: відповідність кількості азоту введеного із їжею, кількості азоту, виведеного з організму. У нормі повинне мати місце азотиста рівновага - стан, при якому кількість азоту, що входить в організм, дорівнює його кількості, виведеному з організму. Якщо білковий раціон недостатній, то виникає стан назваємий негативний азотистий баланс - в організм азоту вводиться менше, ніж виводиться із продуктами розпаду. Негативний азотистий баланс спостерігається при голодуванні, при важких інфекційних захворюваннях, у старечому віці, при розпаді пухлин і т.д. Позитивний азотистий баланс - стан, коли азоту в організм вводиться більше, ніж виводиться з організму, тобто йде ретенція (затримка) азоту в організмі. Позитивний азотистий баланс спостерігається: у період росту організму, при вагітності, після тривалого голодування, після важких інфекційних хвороб, у період росту пухлин.

5. У харчовому раціоні кількість білків, жирів і вуглеводів повинне втримуватися в співвідношенні 1:1:4.

6. Харчовий раціон повинен повністю задовольняти потребу організму у вітамінах, мінеральних солях і воді.

7. Їжа обов'язково повинна містити повноцінні й неповноцінні білки.

8. Рекомендується включати в харчовий раціон одну третину добової норми білків і жирів тваринного походження.

9. Необхідно враховувати ступінь засвоєння різних живильних речовин.

10. При складанні добового раціону харчування варто враховувати обсяг їжі, тому що від обсягу їжі залежить почуття насичення.

11. Краще засвоєння живильних речовин забезпечується правильним режимом харчування.

12. Необхідно враховувати правильний розподіл добової калорійності раціону по окремих прийомах їжі.



13. Продукти, багаті білком (м'ясо, риба, бобові), рекомендується вживати в денні годинники, увечері - молочно-рослинні блюда.

14. При складанні харчового раціону необхідно пам'ятати, що смак їжі, її зовнішній вигляд, запах, обстановка прийому їжі мають велике значення для умовно-рефлекторного виділення шлункового соку, що І. П. Павлов назвав "запальним" або "апетитним" соком, функція останнього полягає в підготовці органів травлення до прийому їжі і її негайній переробці.


База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка