 |
Понятие о сбалансированном пищевом рационе
|
|
|
|
ЯРОСЛАВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ
КАФЕДРА БИОЛОГИЧЕСКОЙ И БИООРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Т.Е.Шидловская
БИОХИМИЯ ПИТАНИЯ.
ВИТАМИНЫ
Учебное пособие для студентов лечебного
И педиатрического факультетов
Ярославль 2006
Шидловская Т.Е. Биохимия питания. Витамины. Учебное пособие для студентов лечебного и педиатрического факультетов. Ярославская государственная медицинская академия, Ярославль, 2006, 40 с.
Рецензенты:
Рекомендовано к печати цикловой методической комиссией по нормальной физиологии, патологической физиологии и физико-химическим дисциплинам (протокол № за 2006 г.).
Ó Ярославская государственная медицинская академия, 2006.
Ó Т.Е.Шидловская, 2006.
БИОХИМИЯ ПИТАНИЯ.
Практическая значимость темы
Питание является основой для нормального протекания биохимических процессов в организме. Оно необходимо для построения и непрерывного обновления клеток и тканей, восполнения энергетических затрат организма, поступления веществ, из которых в организме синтезируются регуляторные молекулы.
Недостаточное или избыточное поступление пищевых веществ в организм приводит к возникновению патологических состояний, характеризующихся не только общим снижением приспособительных возможностей организма, но и клинически выраженным симптомами. Общепризнанной считается концепция о связи таких заболеваний как атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, инсульт, сахарный диабет, рак толстого кишечника, цирроз печени с избыточным потреблением отдельных пищевых веществ.
Кроме основных питательных веществ (белков, жиров, углеводов, витаминов и минералов) пища содержит в своем составе большое количество биологически-активных и токсичных соединений, накопление которых приводит к загрязнению внутренней среды организма и нарушению клеточного метаболизма. Ряд из них обладает скрытой длительной мутагенной и канцерогеннойактивностью.
|
|
|
Знания о роли компонентов пищи в обмене веществ и содержании их в продуктах позволяют использовать питание не только для поддержания нормального функционирования здорового организма, но и для профилактики и лечения заболеваний, в основе которых лежат нарушения обмена веществ.
Цель изучения темы
После изучения данной темы студент должен знать основные принципы рационального питания; характеристику компонентов пищевого рациона, их роль в обмене веществ, заболевания, возникающие при избытке или недостатке питательных веществ в рационе; источники химических и биологических загрязнителей пищи, влияние токсичных соединений на обмен веществ.
Исходный уровень знаний
1. Стадии катаболизма питательных веществ в организме.
2. Источники и пути использования аминокислот в организме.
3. Источники и пути использования жирных кислот в организме.
4. Строение углеводов. Использование моносахаридов в синтезе сложных молекул.
Состав пищи
Пища представляет собой чрезвычайно сложный химический комплекс, содержащий тысячи основных и сотни тысяч минорных компонентов, способных оказывать разнообразное влияние на метаболизм. Все вещества, входящие в состав пищевых продуктов можно условно разделить на 4 группы.
1) Нутриенты или питательные вещества – включаются в обмен веществ и обеспечивают выполнение основных функций питания. К ним относятся:
а) макронутриенты – белки, жиры, углеводы, макроэлементы, вода. Суточная потребность для человека в этих веществах составляет десятки и сотни граммов;
|
|
|
б) микронутриенты – витамины, микроэлементы, биологически активные молекулы. Суточная потребность составляет доли грамма.
2) Неалиментарные вещества не выполняют питательных функций, но могут оказывать влияние на усвоение питательных веществ. К ним относятся балластные вещества, ароматизаторы, вкусовые вещества, пигменты.
3) Антиалиментарные вещества существенно снижают степень усвоения или биологический эффект отдельных нутриентов, без проявления общей токсичности. К ним относятся:
а) ингибиторы протеиназ – вещества, снижающие усвоение белков пищи. Например, ингибиторы из сои и бобов, овомукоид из яиц утки и индейки;
б) антивитамины – вещества, обладающие способностью уменьшать или полностью ликвидировать специфический эффект витаминов. Например тиаминаза сырой рыбы расщепляет витамин В1; овальбумин сырых яиц – связывает в кишечнике и нарушает всасывание витамина Н.
в) вещества, подавляющие утилизацию минеральных элементов (кальция, железа, цинка) - фитин, щавелевая кислота.
Антиалиментарные факторы при полном благополучии химического состава пищевых продуктов способны создавать состояние дефицита отдельных нутриентов и приводить к избирательному разбалансированию рациона питания.
4) Химические и биологические загрязнители пищи – обладают токсичностью.
Функции питания
Энергетическая функция. Вещества, поступающие с пищей, вовлекаются в организме в катаболические процессы, протекающие с выделением энергии (вспомните три стадии катаболизма питательных веществ), которая куммулируется в химических связях АТФ. Нутриенты, как источники энергии, взаимозаменяемы и могут комбинироваться в рационе в различных соотношениях. Это зависит от вкусовых пристрастий, национальных традиций и доступности продуктов питания.
Однако следует помнить, что недостаток в рационе одного из энергетических субстратов неизбежно приводит к повышению потребности в других. Особенно невыгодно использование в качестве источника энергии белков. Во-первых, белки – это самый дефицитный полимер живой природы. Во-вторых, их усвоение вызывает наибольшее напряжение пищеварительной системы, т.к. переваривание требует участия большого числа ферментов, вырабатываемых клетками желудка, поджелудочной железы и тонкого кишечника. В-третьих, катаболизм аминокислот сопровождается образованием токсичных соединений (аммиак и др.), требующих обезвреживания их в печени и выведения почками.
|
|
|
В условиях энергетического равновесия потребление энергии равно её затратам. При длительном нарушении энергетического баланса (несоответствии калорийности рациона энергетическим затратам организма) развиваются патологические состояния, характеризующиеся нарушением биохимических и физиологических функций организма. Примерами таких заболеваний могут служить дистрофия и маразм (при недостаточной калорийности рациона), ожирение (при избыточной калорийности). Так как калорийная недостаточность чаще всего сопровождается недостатком в рационе белков, то принято говорить о белково-калорийной недостаточности, проявления которой будут рассмотрены далее в разделе 1.4.1
Пластическая функция. Химические вещества, содержащиеся в пище, являются строительным материалом для синтеза структурных компонентов организма, ферментов, гормонов и других регуляторных молекул. Значительную часть структурных блоков, необходимых для синтеза собственных полимеров, клетки способны синтезировать сами, рекомбинируя атомы углерода и азота пищевых веществ. Так, из углеводов образуются жиры и углеродные скелеты заменимых аминокислот. Аминокислоты, в свою очередь, служат исходными соединениями для глюконеогенеза и синтеза таких важных молекул, как гем, пуриновые и пиримидиновые нуклеотиды. Это позволяет организму в какой-то степени не зависеть от характера и регулярности поступления питательных веществ.
Есть группа соединений, синтез которых в тканях ограничен или невозможен вообще и их единственным источником является пища. Это незаменимые или эссенциальные компоненты пищевого рациона. К ним относятся:
– аминокислоты валин, лейцин, изолейцин, треонин, триптофан, лизин, метионин, фенилаланин;
– полиненасыщенные жирные кислоты линолевая, линоленовая, арахидоновая (синтез последней в тканях возможен, но лимитируется поступлением с пищей линолевой кислоты);
|
|
|
– витамины;
– минеральные вещества.
Пища, как источник биологически активных соединений. Под биологически активными веществами подразумевают соединения, оказывающие значительный фармакологический эффект. Многие из них содержатся в пищевых продуктах в дозах, равных, а иногда и более высоких, чем они используются в фармакопее. К таким биологически активным веществам относятся биогенные амины, алкалоиды, гликозиды.
Биогенные амины – серотонин, триптамин, гистамин являются медиаторами ЦНС, вызывают сосудистые реакции. Их избыток в питании приводит к нарушению физиологических процессов в организме. Так, гистамин может вызывать головную боль. Содержится в больших количествах в сыре, рыбных консервах, в вяленой рыбе – до 2 г/кг. Источником триптамина является сыр, маринованая сельдь; серотонина – томаты.
Алкалоиды – кофеин, теобромин, теофиллин являются стимуляторами нервной деятельности, пролонгирующими действие адреналина. Продукты, содержащие алкалоиды, используются для поддержания работоспособности организма. Это чай, кофе, кока-кола, пепси-кола. Доза кофеина в чашке черного кофе - 100 – 150 мг, тогда как фармакопейная доза (1 таблетка) – 100 мг. Однако таблетки кофеина принимает не каждый человек и сравнительно редко, а чай и кофе – ежедневно и по несколько раз в день. Кроме того, эти алколоиды по своей химической природе являются пуринами и в организме превращаются в мочевую кислоту, что необходимо учитывать больным с гиперурикемией (например при подагре)
Понятие о сбалансированном пищевом рационе
Полноценный рацион – это рацион, полностью удовлетворяющий потребности данного организма в энергетических и пластических субстратах без признаков избыточного питания. Потребности организма в энергии и пластических веществах зависят от многих факторов: возраста, массы тела, пола, физической активности, климатических условий, биохимических, иммунологических и морфологических особенностей индивидуума.
Поскольку определить оптимальный набор пищевых субстратов для каждого человека невозможно, то специалисты выступают за разнообразие рационов, позволяющих организму самому отбирать полезные вещества. При этом смешанный рацион создаёт значительно большие возможности для приспособления питания к биохимической индивидуальности организма, чем чисто растительный или мясной.
Одним из основных требований, предъявляемых к пищевому рациону, является его сбалансированность, т.е. способность обеспечивать организм всеми пищевыми веществами в определенных соотношениях между собой. Сбалансированный пищевой рацион создает оптимальные условия для переваривания, всасывания и усвоения в организме пищевых веществ.
|
|
|
При оценке рационов учитывают их сбалансированность по многим показателям:
По основным питательным веществам. Соотношение между белками, жирами и углеводами в норме принято за 1: 1: 4.
По энергообеспечению. Вклад белков в суточную энергообеспеченность рациона должен составлять 13%, жиров – 33%, углеводов – 54%.
По белкам. На белки животного происхождения должно приходиться 55% от общего количества белка.
По жирам. Растительные масла должны составлять 30% от общего количества жиров.
По углеводам. На долю крахмала должно приходиться 75-85%, на долю легкоусвояемых углеводов – 15-20%, на долю клетчатки и пектинов – 5% от общего количества углеводов.
Однако следует иметь в виду, что все приведенные величины весьма приблизительны и относятся к усредненному европейскому рациону.
При недостаточном или избыточном поступлении в организм питательных веществ возникают патологические состояния – расстройства питания. В зависимости от степени и продолжительности нарушения сбалансированного питания расстройства питания могут выражаться в:
– снижении адаптивных возможностей организма и его общей сопротивляемости к неблагоприятным факторам внешней среды;
– ухудшении функций отдельных органов и систем на фоне нарушения обмена веществ, при слабо выраженных клинических симптомах;
– клинически выраженных проявлениях расстройства питания или алиментарных заболеваниях таких, как ожирение, эндемический зоб, гиповитаминозы.
|
|
|
