Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«СЕВЕРО-ОСЕТИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ»
Министерства здравоохранения и социального развития России
КАФЕДРА ОБЩЕЙ ГИГИЕНЫ И
ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ
Макронутриенты. Их значение
в обеспечении жизнедеятельности организма
Учебно-методическое пособие для студентов, обучающихся
по специальности «Лечебное дело», «Педиатрия», «Стоматология»
Владикавказ 2012г.
Составители:
Рецензенты:
Утверждено ЦКУМС ГБОУ ВПО СОГМА
Минздравсоцразвития России
2012г., протокол №
Цель занятия: ознакомить студентов с биологической ролью белков, жиров и углеводов, проявлениями их недостаточности, физиологическими нормами и продуктами – источниками.
Студент должен знать: значение макронутриентов в питании человека, заболевания, связанные с недостаточным или избыточным питанием.
Студент должен уметь:
Рекомендуемая литература
Основная литература:
Дополнительная литература:
Основными энергонесущими нутриентами являются белки, жиры и углеводы. При диссимиляции 1 г белка организм аккуму лирует 4 ккал энергии (1 ккал = 4,18 кДж). При диссимиляции 1 г углеводов также высвобождается 4 ккал энергии. Жиры имеют более существенный энергетический потенциал — распад 1 г жира со ответствует 9 ккал. Энергию несут также органические кислоты (уксусная, яблочная, молочная, лимонная) — около 3 ккал в 1 г и алкоголь — 1 г этилового спирта может принести организму 7 ккал. При этом органические кислоты из-за своего малого коли чества в среднем рационе питания не имеют существенного прак тического значения, а алкоголь в силу физиологически неполно ценного использования выделяющейся энергии не может рассмат риваться в качестве адекватного пищевого источника энергии (хотя его чрезмерное употребление следует учитывать при оценке об щего энергобаланса).
В наибольшей степени организм использует с энергетически ми целями углеводы и жиры. При выраженном дефиците двух этих макронутриентов в качестве источника энергии кратковременно может быть использован белок пищи. В организме человека энер гия запасается главным образом в виде жира (различные депо) и белка (в первую очередь в виде мышечной массы). Запасы углево дов у человека практически отсутствуют (за исключением неболь шого количества гликогена) — все они оперативно трансфор мируются в метаболических процессах, а их излишки превраща ются в жиры.
Чем больше в продукте веществ, не несущих для организма энергии (воды, пищевых волокон), тем меньше его калорийность. Продукты, содержащие преимущественно жиры, моно- и дисахариды (в том числе так называемые «скрытые»), а также алкоголь относятся к высококалорийным и способствуют синтезу и депо нированию в организме жира (с нарушением жирового и углевод ного обменов) с параллельными затратами дефицитных микро нутриентов, участвующих в энергетическом обмене, и напряже нием гормональных механизмов, отвечающих за ассимиляцию.
Белки и их значение в питании
Белки (протеины) — это сложные высокомолекулярные азот содержащие соединения, состоящие из α-аминокислот. Белки орга низма человека выполняют жизненно важные функции:
Из 20 структурных аминокислот 10 относятся к незаме нимым и, следовательно, должны постоянно поступать в до статочном количестве и оптимальном соотношении с пищей, другие являются заменимыми, поскольку могут образовываться в организме. Дефицит незаменимых аминокислот в пище или их неопти мальное соотношение приводит к угнетению биосинтеза белка в организме, нарушает динамическое равновесие белкового мета болизма и усиливает распад собственных белков с компенсатор ной целью. Это вызывает глубокие изменения клеточного метаболизма и серьезные структурные и функциональные нарушения в организме.
В зависимости от местных традиций и географического поло жения основными источниками животного белка в питании мо гут являться мясо, молочные продукты, а в ряде стран морепро дукты. Основными источниками растительного белка являются зерновые, бобовые, в меньшей степени орехи и семена. Источниками полноценного белка, содержащего полный на бор незаменимых аминокислот в количестве, достаточном для биосинтеза белка, являются животные продукты: молоко и мо лочные изделия, яйца, мясо и мясопродукты, рыба и морепро дукты. В продуктах растительного происхождения имеется дефи цит незаменимых аминокислот.
Оптимальная по требность в белке составляет 0,8 - 1,2 г на 1 кг массы тела в сутки. Оптимальным уровнем поступления белка следует считать 30 г смешанного протеина (при наличии не менее 55 % животного белка) на 1 000 ккал рациона.
Уровень реальной потребности — количество протеина напрямую зависит от энергозатрат (в среднем 12% калорийности рациона должны со ставлять белковые калории). Потребность в белке человека с энергозатра тами 2 800 ккал должен обеспечиваться:
1) ежедневным потреблением:
• 500 г молока и жидких молочных продуктов;
• 170 г мяса и мясопродуктов (включая птицу, субпродукты);
• 360 г хлеба и хлебобулочных изделий;
2) еженедельным потреблением:
• 140 г сыра;
• 200 г творога;
• 350 г рыбы и морепродуктов;
• 200 г яиц;
• 175 г круп;
• 140 г макаронных изделий.
Биологическая ценность пищевых продуктов. Методы оценки качества белка. Качество белка определяется его аминокислот ным составом и отражается в понятии «биологическая ценность».
Биологическая ценность протеина — это степень утилизации бел кового азота организмом. Чем выше этот показатель, тем выше качество белка. Для изучения биологической ценности используют два вида методов: химические и биологические. Основным химическим ме тодом является расчет аминокислотного скора. Он заключается в вычислении процентного содержания каждой незаменимой ами нокислоты в исследуемом белке (продукте) по отношению к ко личеству этой же аминокислоты в белке, принимаемом в качестве стандартного, по формуле:
Аминокислотный скор =аминокислота (мг) в 1 г продукта*100/
аминокислота (мг) в 1 г «идеального белка»
При неполном анализе ами нокислотный скор обычно рассчитывается для трех самых дефи цитных в питании незаменимых аминокислот: триптофана, лизина и суммы серасодержащих — метионина и цистеина. Высокий ами нокислотный скор, и потенциально высокую био логическую ценность, имеют практически все животные белки, с небольшим дефицитом по серасодержащим аминокислотам у мо лока.
Важным показателем качества пищевого белка является его перевариваемость ферментами желудочно-кишечного тракта — показателя соответствия химической структуре протеина и его конформационной доступности протеолитическим ферментам организма. По скорости переваривания белки можно расположить в следующем порядке:
1) яичные, рыбные и молочные;
2) мясные;
3) зерновых (хлеб и крупы);
4) бобовых и грибов.
Плохая перевариваемость и усвояемость растительных белков связана со значительным содер жанием целлюлозы, лигнина и других малоферментируемых пищеварительной системой человека компонентов, которые в ряде случаев (как у бобовых и грибов) окружают белковые молекулы полисахаридными оболочками. Истинная биологическая ценность животных белков — степень их утилизации организмом — практически достигает 95... 98 %. Азот же из белка зерновых (в составе традиционного хлеба, круп) не утилизируется организмом более чем на 50%. Исключением из используемых в питании растительных белков являются протеи ны сои, имеющие показатели биологической ценности на уровне 80%.
Болезни недостаточности и избыточности белкового питания и белкового метаболизма. Белковая недостаточность обычно связа на с общим недоеданием (голодом) и чаще всего наблюдается у жителей беднейших и развивающихся стран. Она почти всегда со четается с выраженным дефицитом энергии, поэтому данный алиментарный дисбаланс принято называть белково-энергетической недостаточностью. При этом отмечается недостаток продук тов с высокими показателями пищевой ценности, главным образом животной группы, что приводит к развитию общего метабо лического дисбаланса.
У новорожденных и детей младшего возраста белково-энергетическая недостаточность проявляется в форме квашиоркора и алиментарного маразма — заболеваний, встречающихся в бедней ших странах. Алиментарная дистрофия может развиться и у взрослого чело века при длительном (несколько месяцев) существенном дефи ците питания. Ее проявлениями прежде всего будут снижение массы тела (истощение), потеря работоспособности, глубокие гиповитаминозные состояния, снижение иммунитета.
Вместе с тем не следует забывать об отрицательном влиянии избытка белка в питании. Избыток белков имеет наиболее выра женные и относительно быстро проявляющиеся последствия по сравнению с избытком других макронутриентов (жиров и углево дов). Особенно чувстви тельны к избытку протеина крайние возрастные группы (дети и престарелые), а также лица с некоторыми заболеваниями (почеч ными патологиями, заболеваниями гепатобилиарной системы). При этом в первую очередь страдают печень и почки. В печени может развиваться жировая дистрофия и деструктивные процессы из-за перегрузки ее пищевыми аминокислотами, первично в ней кон центрирующимися и переаминирующимися. Почки функционально перегружаются из-за повышенного выделения остаточного азота (мочевина, мочевая кислота, креатинин) и нарушения кислот но-щелочного баланса первичной мочи. В результате увеличива ются потери кальция с мочой: каждый грамм лишнего белка при водит к потере 2... 20 мг кальция. При длительном избытке белка в рационе увеличивается риск развития мочекаменной болезни, по дагры, ожирения. Последнее связано с тем, что излишнее коли чество белка вовлекается в процесс липонеогенеза. Очень вероят но также развитие относительного гиповитаминоза В6, РР и А из-за их повышенного расхода в метаболизме белков или нарушения их обмена.
С белковой составляющей связан и ряд наследственных заболе ваний, таких как фенилкетонурия, гистидинемия, гомоцистеинурия, алкаптонурия и целиакия: это генетически детерминиро ванные энзимопатии.
Жиры и их значение в питании
Жиры (липиды) — это сложные органические соединения, со стоящие из триглицеридов и липоидных веществ (фосфолипидов, стеринов). В состав триглицеридов входит глицерин и жирные кис лоты, соединенные эфирными связями. Жирные кислоты явля ются основными компонентами липидов (около 90 %), именно их структура и характеристики определяют свойства различных ви дов пищевых жиров. По своей природе пищевые жиры могут быть животными и растительными. По химической структуре раститель ные масла отличаются от животного жира жирно-кислотным со ставом. Высокое содержание в растительных маслах ненасыщен ных жирных кислот придает им жидкое агрегатное состояние и определяет их пищевую ценность. Растительные жиры (масла) находятся при обычных условиях в жидком агрегатном состоянии за исключением пальмового масла.
Жиры играют значительную роль в жизнедеятельности орга низма. Они являются вторыми по значимости после углеводов источниками общей энергии, поступающей с пищей. При этом, обладая максимальным среди энергонесущих нутриентов калори ческим коэффициентом (1 г жира дает организму 9 ккал), жиры даже в небольшом количестве способны придать содержащему их продукту высокую энергетическую ценность. Это обстоятельство имеет не только положительное значение, но и является предпо сылкой формирования быстрого и относительно не связанного с большими объемами употребляемой пищи избыточного поступ ления жира и соответственно энергии.
Физиологическая роль жиров, однако, не сводится лишь к их энергетической функции. Пищевые жиры являются прямыми ис точниками или предшественниками образования в организме структурных компонентов биологических мембран, стероидных гормонов, кальциферолов и регуляторных клеточных соединений. С пищевыми жи рами в организм поступают также другие соединения липидной природы или липофильной структуры: фосфатиды; стерины; жи рорастворимые витамины.
В желудочно-кишечном тракте здорового человека при нормаль ном уровне поступления жиров усваивается около 95 % их общего количества. В составе пищи жиры представлены в виде собственно жиро вых продуктов (масло, сало и т.п.) и так называемых скрытых жиров, входящих в состав многих продуктов. Именно продукты, содержащие скрытый жир, являются ос новными поставщиками пищевых жиров в организм человека. Жирные кислоты, входящие в состав пищевых жиров, делятся на три большие группы: насыщенные, мононенасыщенные и по линенасыщенные.
Насыщенные жирные кислоты. Жирные кислоты с короткой углеродной цепью практи чески не связываются с альбуминами в крови, не депонируются в тканях и не включаются в состав липопротеинов — они способны быстро окисляться с образованием энергии и кетоновых тел. Кро ме того, они выполняют ряд биологических функций, например масляная кислота служит модулятором генетической регуляции, иммунного ответа и воспаления на уровне слизистой кишечника, а также обеспечивает клеточную дифференцировку и апоптоз. Каприновая кислота является предшественником монокаприна — соединения с антивирусной активностью. Избыточное поступление короткоцепочечных жирных кислот может привести к разви тию метаболического ацидоза.
Жирные кислоты со средней и длинной углеродной цепью, напротив, включаются в состав липопротеинов, циркулируют в крови, запасаются в жировых депо и используются для синтеза других липоидных соединений в организме, например холестери на. Кроме того, для лауриновой кислоты показана способность инактивировать ряд микроорганизмов, в частности Helicobacter pylory, а также грибки и вирусы за счет разрыва липидного слоя их биомембран.
Лауриновая и миристиновая жирные кислоты в наибольшей степени повышают уровень холестерина в сыворотке крови и в силу этого ассоциируются с максимальным риском развития ате росклероза. Пальмитиновая кислота также ведет к повышенному синтезу липопротеинов. Она является основной жирной кислотой, связы вающей кальций (в составе жирных молочных продуктов) в неусваиваемый комплекс, омыляя его.
Стеариновая кислота, так же как и короткоцепочечные жир ные кислоты, практически не влияет на уровень холестерина в крови, более того — она способна снижать усвояемость холесте рина в кишечнике за счет уменьшения его растворимости.
Ненасыщенные жирные кислоты. Ненасыщенные жирные кис лоты подразделяют по степени ненасыщенности на мононенасы щенные жирные кислоты (МНЖК) и полиненасыщенные жир ные кислоты (ПНЖК).
Мононенасыщенные жирные кислоты: основным их представителем в рационе является олеиновая кислота. Ее основными пищевыми источниками служат оливковое и арахисовое масло, свиной жир.
К ПНЖК относятся жирные кислоты: линолевая, линоленовая, арахидоновая, эйкозапентаеновая, докозагексаеновая. В питании их основными источниками яв ляются растительные масла, рыбий жир, орехи, семена, бобовые. Подсолнечное, соевое, кукурузное и хлопковое масла являются основными источниками линолевой кислоты в питании.
В организме человека ПНЖК выполняют биологически важ ные функции, связанные с организацией и функционированием биомембран и синтезом тканевых регуляторов. В клетках происхо дит сложный процесс синтеза и взаимного превращения ПНЖК: линолевая кислота способна трансформироваться в арахидоновую с последующим включением ее в биомембраны. Линоленовая кисло та играет важную роль в нормальном развитии и функционирова нии миелиновых волокон нервной системы и сетчатки глаза, вхо дя в состав структурных фосфолипидов, а также содержится в значительных количествах в сперматозоидах.
Полинасыщенные жирные кислоты состоят из двух основ ных семейств: производные линолевой кислоты, относящиеся к ω-6 жирным кислотам, и производные линоленовой кислоты — к ω-3 жирным кислотам. Именно соотношение этих семейств при условии общей сбалансированности поступления жира ста новится доминирующим с позиций оптимизации липидного обмена в организме за счет модификации жирно-кислотного состава пищи.
Докозагексаеновая кислота найдена в высоких концентрациях в мембранах клеток сетчатки, которые поддерживаются на этом уровне вне зависимости от поступления ω-3 ПНЖК с питанием. Она играет важную роль в регенерации зрительного пигмента родопсина. Также высокие концентрации докозагексаеновая кислота обнаруживаются в мозге и нервной системе. Эта кислота используется нейронами для модификаций физических характеристик собственных био мембран (таких, как текучесть) в зависимости от функциональ ных потребностей. Последние достижения в области нутриогеномики подтверж дают участие ПНЖК семейства ω-3 в регуляции экспрессии генов, участвующих в обмене жиров и воспалении, за счет актива ции факторов транскрипции.
В последние годы делаются попытки определить адекватные уровни поступления ω-3 ПНЖК с питанием. В частности, показа но, что для взрослого здорового человека употребление в составе пищи 1,1... 1,6 г/сут линоленовой кислоты полностью покрывает физиологические потребности в этом семействе жирных кислот.
Основными пищевыми источниками ПНЖК семейства ω -3 являются льняное масло, грецкие орехи и жир морских рыб. В настоящее время оптимальным соотношением в питании ПНЖК различных семейств считается следующее: ω-6:ω-3 = 6...10:1.
Фосфолипиды и стерины. В состав пищевых липидов входят такие значимые группы веществ, как фосфолипиды и стерины. Фосфолипиды состоят из глицерина, этерифицированного полиненасыщенными жирными кислотами и фосфорной кислотой, которая соединена с азотистым основа нием. Фосфолипиды полностью расщепляются в клетках кишечника, поэтому для орга низма имеет решающее значение их эндогенный синтез в печени и почках. Эндогенный синтез лецитина, в частности, лимитиро ван поступлением с рационом ПНЖК и холина.
Лецитин имеет большое значение в регулировании жирового обмена в печени — он относится к липотропным факторам пита ния, препятствующим жировой инфильтрации печени за счет ак тивизации транспорта нейтральных жиров из гепатоцитов. К пище вым продуктам, содержащим максимальное количество предше ственников синтеза лецитина и его самого, относятся нерафини рованные растительные масла, яйца, морская рыба, печень, мас ло сливочное, птица, а также фосфатидные концентраты, полу чаемые как вторичное сырье при рафинировании масел и исполь зуемые для обогащения пищевых продуктов.
В живот ных жирах содержится холестерин, а в растительных — фитостерин. Наибольшей биологической активностью среди фитостеринов обладает 3-ситостерин. Он способен оказывать гипохолестеринемическое действие, снижая абсорбцию холестерина в резуль тате образования с последним в кишечнике неусваиваемых комп лексов.
Основным животным стерином является холестерин. В усло виях сбалансированного питания его эндогенный синтез (био синтез) из НЖК в печени составляет не менее 80%, остальной холестерин поступает с пищей.
Функции холестерина, играющие важные физиологические роли в организме:
Оптимальным уровнем его по ступления с рационом считается 0,3 г/сут. В обмене холестерина важную роль играют витамины: аскорбиновая кислота, В6, В12, фолиевая кислота, биофлавоноиды. Холестерин содержится в сливочном масле, печени, яйцах и особенно сыре. В крови и желчи холестерин находится в виде коллоидного раствора благодаря связыванию с фосфатидами, ПНЖК и бел ками. При нарушении обмена этих веществ или их недостатке холестерин выпадает в виде мелких кристаллов, оседающих на стенках кровеносных сосудов и желчевыводяших путей, что способствует появлению атеросклеротических бляшек и желч ных камней.
Последствия избыточного поступления жиров с пищей. Высокое поступление с пищей НЖК и собственно холестерина сопровож дается повышением общей концентрации триглицеридов и жир ных кислот в крови, увеличением количества циркулирующих в крови липопротеинов. Все это ведет к гиперлипидемии, а в дальнейшем к развитию дислипопротеинемии — базовому нарушению пищевого статуса, лежащего в основе развития атеросклероза, сахарного диабета и избыточной массы тела и ожирения. Дислипопротеинемия — это нарушение соотношения различных фракций липопротеидов и триглицеридов, циркулирующих в крови, ведущее в различных соотношениях к повышению как абсолютного, так и относитель ного количества липопротеидов низкой и очень низкой плотно сти (ЛПНП и ЛПОНП) и триглицеридов при одновременном снижении количества ЛПВП. Последние относятся к компонен там, снижающим атерогенность холестерина.
При поступлении жира в избыточном по сравнению с потреб ностью организма количестве также стимулируется глюконеогенез. Последнее обстоятельство приводит к снижению степени ути лизации «углеводной» глюкозы из крови, увеличению нагрузки на инсулярный аппарат и проявляется у здорового человека в ро сте концентрации гликозилированного гемоглобина А1с.
С гигиенических позиций, учитывая, что человек не питается отдельными жирными кислотами, гиперлипидемия и дислипопротеинемия, а также метаболическая гипергликемия должны рас сматриваться как результат избыточного поступления с пищей всего объема жировых продуктов и продуктов, содержащих скрытый жир, независимо от их природы и жирно-кислотного состава. В природе не существует «идеального» с позиций оптимально го питания источника жира. Жирно-кислотный состав всех ис пользуемых растительных масел наряду со значительным содер жанием МНЖК и ПНЖК включает в себя и существенные коли чества среднецепочечных НЖК (10... 15 % и более).
Морская рыба в настоящее время является единственным ис точником жира, адекватное увеличение употребления которого взамен жира животного происхождения и растительного масла может рассматриваться как эволюционно оправданный шаг.
Учитывая возможные индивидуальные особенности обмена веществ, оптимальный уровень жира находится в интервале 20... 30 % от энергетической ценности рациона, т. е. не должен пре вышать 35 г на 1000 ккал рациона. Для человека со средним уров нем энергозатрат это соответствует примерно 70... 100 г жира в сутки.
Большинство липидных соединений организма человека могут при необходимости быть синтезированы в обменных процессах из углеводов. Исключение составляют незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты линолевая и линоленовая, входящие соот ветственно в семейства ω-6 и ω-3.
Углеводы и их значение в питании
Углеводы являются основными энергонесущими макронутриентами в питании человека, обеспечивая 50...70 % общей энерге тической ценности рациона. Они способны при метаболизации образовывать макроэргические соединения, причем как в аэроб ных, так и анаэробных условиях. В результате метаболизации 1 г углеводов организм получает энергию, эквивалентную 4 ккал. Об мен углеводов тесно связан с обменом жиров и белков, что обес печивает их взаимные превращения. При умеренном недостатке углеводов в питании депонированные жиры, а при глубоком де фиците (менее 50 г/сут) и аминокислоты (как свободные, так и из состава мышечных белков) вовлекаются в процесс глюконеогенеза, приводящий к получению необходимой организму энер гии. В обратной ситуации происходит активация липонеогенеза и из лишних углеводов синтезируются жирные кислоты, отклады вающиеся в депо.
Наряду с основной энергетической функцией углеводы уча ствуют в пластическом обмене. Глюкоза и ее метаболиты являются составными частями гликопротеидов, к которым относятся большинство белковых соеди нений крови (трансферрин, иммуноглобулины), ряд гормонов, ферментов, факторов свертывания крови. Гликопротеиды, а так же гликолипиды участвуют вместе с белками и липидами в струк турной и функциональной организации биомембран и играют при этом ведущую роль в процессах клеточной рецепции гормонов и других биологически активных соединений и в межклеточном вза имодействии, имеющем существенное значение для нормального клеточного роста, дифференцировки и иммунитета. Углеводы пищи также являются предшественниками гликогена и триглицеридов; они служат источником углеродного основания заменимых ами нокислот, участвуют в построении коферментов, нуклеиновых кислот, аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) и других биоло гически важных соединений. Углеводы оказывают антикетогенное действие, стимулируя окисление ацетилкоэнзима А, образующе гося при окислении жирных кислот.
Углеводы — это полиатомные альдегидо- и кетоспирты. Они образуются в растениях при фотосинтезе и поступают в организм главным образом с растительными продуктами. Однако все боль шее значение в питании приобретают добавленные углеводы, ко торые чаще всего представлены сахарозой, получаемой промышленным способом и вводимой за тем в пищевые рецептуры. Все углеводы делятся по степени полимеризации на простые и сложные. К простым относятся так называемые сахара — моноса хариды: гексозы (глюкоза, фруктоза, галактоза), пентозы (ксило за, рибоза, дезоксирибоза) и дисахариды (лактоза, мальтоза, га лактоза, сахароза).
Сложными углеводами являются олигосахариды, состоящие из нескольких остатков моносахаридов (рафиноза, стахиоза, лактулоза, олигофруктоза) и полисахариды. Полисахариды пред ставляют собой высокомолекулярные полимерные соединения, образованные из большого числа мономеров, в качестве которых выступают остатки моносахаридов. Полисахариды делятся на крах мальные и некрахмальные, которые в свою очередь могут быть растворимыми и нерастворимыми.
Моно- и дисахариды. Они обладают сладким вкусом и поэтому называются сахарами.
Полисахариды сладким вкусом не обладают. Природными источниками простых углеводов являются фрук ты, ягоды, овощи, плоды.
Глюкоза (альдегидоспирт) является основным структурным мо номером всех важнейших полисахаридов — крахмала, гликогена, целлюлозы. Она поступает с питанием изолированно в составе ягод, фруктов, плодов и овощей, а также в качестве компонента наиболее распространенных дисахаридов: сахарозы, мальтозы, лактозы. Глю коза быстро и практически в полном объеме усваивается в желудоч но-кишечном тракте, поступает в кровь и разносится ко всем орга нам и тканям для окисления, сопряженного с образованием энер гии. Уровень глюкозы в крови наряду с уровнем ряда аминокислот является сигналом для соответствующих структур головного мозга, моделирующих аппетит и пищевое поведение человека. Избыток глю козы быстро превращается в депонирующиеся триглицериды.
Фруктоза почти в два раза медленнее всасывается в кишечнике и в большей степени задерживается в печени. Фруктоза по более короткому метаболическому пути по сравнению с глюкозой вовлекается в процессы липонеогенеза и спо собствует отложению жира в депо. Этим объясняются ряд новых фактов, полученных при изучении положительной динамики массы тела у лиц, регулярно употребляющих продукты, обогащенные пищевыми компонентами, содержащими фруктозу. Чрезмерное поступление фруктозы приводит к увеличению концентрации в крови С-пептида, харак теризующего степень инсулинрезистентности при развитии сахар ного диабета второго типа. Фруктоза содержится в пищевых про дуктах как в свободном виде в меде и фруктах, так и в виде фруктозного полисахарида инулина в составе топинамбура (земляной груши), цикория и артишоков.
Основным промышленно производимым дисахаридом являет ся сахароза, или столовый сахар. Сырьем для его производства слу жат сахарная свекла (14... 25 % сахара) и сахарный тростник (10... 15 % сахара). Натуральными источниками сахарозы в пита нии являются дыни, арбузы, некоторые овощи, ягоды и фрукты. Сахароза легко усваивается и быстро распадается на глюкозу и фруктозу, которые затем вовлекаются в присущие им обменные процессы. Именно использование сахарозы в качестве существенного ком понента многих продуктов (кондитерских изделий, конфет, дже мов, десертов, мороженого, прохладительных напитков) приве ло в настоящее время к увеличению доли моно- и дисахаридов в общем объеме поступающих углеводов в развитых странах до 50 % и выше (при рекомендуемых 20%). В результате на фоне снижа ющихся энергозатрат увеличивается алиментарная нагрузка на ин-сулярный аппарат, повышается уровень инсулина в крови, ин тенсифицируется отложение жира в депо, нарушается липидный профиль крови. Все это способствует увеличению риска развития сахарного диабета, ожирения, атеросклероза и многочисленных заболеваний, базирующихся на перечисленных патологических состояниях.
Лактоза является основным углеводом молока и молочных продуктов (состоит из молекул галактозы и глюкозы) и имеет большое значение в качестве источника углеводов для питания детей. У взрослых его доля в углеводном составе рациона значи тельно снижается за счет широкого использования других источ ников. К тому же у взрослых, а иногда и детей снижена актив ность фермента лактазы, расщепляющего молочный сахар. Послед ствиями непереносимости цельного молока и продуктов, содер жащих его, являются диспептические расстройства. Использование в питании кисло-молочных продуктов (кефира, йогурта, сме таны), а также творога и сыра, как правило, не вызывают подоб ной клинической картины. Непереносимость молока отмечается у 30...35 % взрослого населения Европы, в то время как у жителей Африки — более чем у 75 %.
В некоторых фруктах (яблоках, грушах, персиках) и ряде ово щей встречается спиртовая форма Сахаров — сорбит, являющий ся восстановленной формой глюкозы. Он способен поддерживать уровень глюкозы в крови, не вызывая чувства голода и не напря гая инсулярный аппарат. Сорбит и другие многоатомные спирты, такие как ксилит, маннит или их смеси, обладая сладким вкусом (30...40 % сладости глюкозы), используются для производства ши рокого ассортимента пищевых продуктов, в первую очередь для питания больных сахарным диабетом, а также жевательной ре зинки. К недостаткам многоатомных спиртов относится их влия ние на кишечник, выражающееся в послабляющем эффекте и повышенном газообразовании.
Олигосахариды. Олигосахариды, к которым относятся рафиноза, стахиоза, вербаскоза, в основном содержатся в бобовых и про дуктах их технологической переработки, например в соевой муке, а также в незначительных количествах во многих овощах. Фрукто-олигосахариды встречаются в зерновых (пшенице, ржи), овощах (луке, чесноке, артишоках, спарже, ревене, цикории), а также в бананах и меде. Олигосахариды практически не расщепляются в тонком ки шечнике человека из-за отсутствия соответствующих ферментов. По этой причине они обладают свойствами пищевых волокон. Некоторые олигосахариды играют существенную роль в жизнедея тельности нормальной микрофлоры толстого кишечника, что позволяет отнести их к пребиотикам — веществам, частично фер ментирующимся некоторыми кишечными микроорганизмами и обеспечивающим поддержание нормального микробиоценоза ки шечника.
Полисахариды. Основным усваиваемым полисахаридом явля ется крахмал — пищевая основа зерновых, бобовых и картофеля. Для облегчения усвоения крахмала организмом продукт, со держащий его, должен быть подвергнут тепловой обработке. При этом образуется крахмальный клейстер в явной форме, например кисель, или скрытом виде в составе пищевой композиции: каше, хлебе, макаронах, блюд из бобовых. Крахмальные полисахариды, поступившие с пищей в организм, подвергаются последователь ной, начиная с ротовой полости, ферментации до мальтодекст-ринов, мальтозы и глюкозы с последующим практически пол ным усвоением. Крахмал диссимилируется организмом достаточ но длительный период и в отличие от моно- и дисахаридов не обеспечивает столь быстрое и выраженное повышение уровня глю козы в крови. Однако основные пищевые источники крахмальных полисахаридов (хлеб, крупы, макароны, бобовые, картофель) поставляют в организм значительные количества аминокислот, витаминов и минеральных веществ и минимум жира. В то же время сахар не только не содержит незаменимых нутриентов, но и тре бует для своей метаболизации в организме затрат дефицитных витаминов и других микронутриентов. Большинство сладких кон дитерских изделий одновременно являются и источниками скры того жира (торты, пирожные, вафли, печенье сдобное, шоко лад).
Вторым перевариваемым полисахаридом является гликоген. Его пищевое значение невелико — с рационом поступает не более 10... 15 г гликогена в составе печени, мяса и рыбы. При созрева нии мяса гликоген превращается в молочную кислоту.
У человека излишки глюкозы в первую очередь (до метаболиче ской трансформации в жир) превращаются именно в гликоген — единственный резервный углевод животных тканей. В организме человека общее содержание гликогена составляет около 500 г (1/3 в печени, остальное количество в мышцах) — это суточный за пас углеводов, используемый при их глубоком дефиците в пита нии. Длительный дефицит гликогена в печени ведет к дисфунк ции гепатоцитов и ее жировой инфильтрации.
Величина потребности в углеводах для человека определяет ся их ведущей ролью в обеспечении организма энергией и не желательностью синтеза глюкозы из жиров (а тем более из бел ков) и находится в прямой зависимости от энергозатрат. Учи тывая возможные индивидуальные особенности обмена веществ и уровень поступления жира, оптимальный уровень углеводов в питании находится в интервале 55...65% энергоценности рацио на, т.е. в среднем составляет 150 г на 1000 ккал рациона. Для человека со средним уровнем энергозатрат это соответствует при мерно 300...400 г углеводов в сутки.
Потребность человека с энергозатратами 2 800 ккал в углево дах и их оптимальная групповая сбалансированность может быть в основном обеспечена:
1) ежедневным потреблением:
• 360 г хлеба и хлебобулочных изделий;
• 300 г картофеля;
• 400 г овощей, зелени, бобовых;
• 200 г фруктов, ягод;
• не более 60 г сахара (чем меньше — тем лучше);
2) еженедельным потреблением:
• 175 г круп;
• 140 г макаронных изделий.
Некрахмальные полисахариды. Некрахмальные полисахариды (НПС) не перевариваются в тонком кишечнике человека в связи с отсутствием соответствующих фер ментных систем, по этой причине ранее они назывались «балласт ными веществами», признаваясь лишними компонентами пищи, удаление которых в процессе технологической переработки про довольственного сырья считалось вполне допустимым. Это оши бочное мнение наряду с другими чисто технологическими причи нами способствовало появлению широкого ассортимента рафи нированных (очищенных от НПС) пищевых продуктов, име ющих значительно более низкие показатели пищевой ценности. В настоящее время не вызывает сомнений, что НПС играют зна чительную роль в жизнеобеспечении организма как на функцио нальном, так и на метаболическом уровнях, что позволяет отнес ти их к группе незаменимых факторов питания человека.
Пищевые волокна. Пищевые волокна — это съедобные ком поненты пищи, главным образом растительной природы, устой чивые к перевариванию и усвоению в тонком кишечнике, но под вергающиеся полной или частичной ферментации в толстом ки шечнике.
Хорошими источниками ПВ в питании являются бобовые, зер новые, орехи, а также фрукты, овощи и ягоды. Чем выше степень очистки (рафинирования) продовольственного сы рья при технологической переработке, тем меньше ПВ (а также и многих микронутриентов) остается в конечном продукте.
Основные физиологические эффекты ПВ связаны с обеспече нием нормальной моторики кишечника, поддержания нормаль ного микробиоценоза кишечника и сорбционными свойствами. Нормальная моторика кишечника обеспечивает оптимальные эвакуаторные свойства желудочно-кишечного тракта, его секретор ные (ферментативные, желчевыделительные, гормональные) функции, снижает возможность аутоинтоксикации. В результате частичной или полной ферментации ПВ нормаль ной микрофлорой толстого отдела кишечника образуются короткоцепочечные жирные кислоты (уксусная, пропионовая, мас ляная) и газы (углекислый, водород, метан). Все эти продукты ферментации используются для поддержания жизнедеятельно сти микрофлоры кишечника и участвуют в обмене клеток слизи стой оболочки толстого кишечника. Жирные кислоты с корот кой углеводной цепочкой усваиваются клетками слизистой обо лочки и метаболизируются с выделением необходимой энергии (до 2 ккал из 1 г ПВ). Масляная кислота активно используется клетками слизистой оболочки толстого кишечника и по некото рым данным играет важную роль в защите эпителия толстого ки шечника от различных патологических процессов, в том числе и неопластических.
Нормирование ПВ проводится в отношении всей группы входя щих в них соединений. Для взрослого здорового человека оптималь ным ежедневным количеством ПВ считается 11... 14 г на 1 000 ккал рациона, что составляет 25... 35 г/сут. Это количество в полном объе ме может поступить в организм с тем же продуктовым набором, который обеспечивает потребность в углеводах в целом.
ЖИРЫ (ЛИПИДЫ)
Функции:
- Энергетическая.
- Строительная, т.к. все клеточные мембраны представляют собой белково-жировые комплексы.
- Защитная, поскольку подкожная жировая клетчатка обеспечивает оптимальную деятельность системы терморегуляции, а жировая ткань, выстилающая все внутренние органы, в определённой степени защищает их от сотрясений.
- Витаминообменная, т.к. без жиров невозможно усвоение некоторых витаминов. К жирорастворимым витаминам относятся витамин A, D, E, K.
Недостаток жиров приводит к:
- замедлению роста и развития ребёнка;
- снижению защитных сил организма;
- нарушению слизистых оболочек;
- ухудшению состояния кожи, волос, ногтей;
- опущению внутренних органов из-за истощения висцеральной жировой прослойки.
Избыток жиров приводит к:
- ухудшению процессов пищеварения;
- неполноценному усвоению белков;
- снижению возбудимости коры головного мозга.
Норма потребления жиров для взрослого человека оставляет 1-1,5гр на 1кг «сухой» массы тела. При этом 1/3 этого количества должна быть представлена жирами растительного происхождения и 2/3 – жирами животного происхождения.
БЕЛКИ (ПРОТЕИН)
Функции:
- Пластическая, т.к. белки служат основным строительным материалом клеток организма. Однако строителями клеток организма являются углеводы, которые как возводят «стены» из белковых кирпичиков.
- Каталитическая, т.к. особые белки – ферменты - являются катализаторами и регуляторами обменных процессов в организме.
- Гормональная, т.к. большая часть гормонов человеческого организма имеют белковую природу.
- Защитная, т.к. белки обеспечивают специфичность, лежащую в основе явлений иммунитета и аллергии.
- Транспортная, т.к. белки принимают участие в транспортировке кислорода кровью, липидов, углеводов, некоторых витаминов, гормонов и лекарственных веществ.
- Энергетическая. Эту функцию выполняет небольшая часть белков, однако энергетическая функция белков усиливается при голодании и при относительном дефиците углеводов и жиров.
Недостаток белка приводит к:
- замедлению роста;
- дефициту массы тела;
- атрофии скелетных и органных мышечных тканей;
- слабости и постоянному чувству голода;
- нарушению формирования ЦНС и других органов и систем;
- опасности развития малокровия, рахита, гиповитаминоза, острых респираторных и других инфекционных заболеваний.
Избыток белка приводит к:
- неполному расщеплению белков;
- увеличению нагрузки на почки;
- повышению нервной возбудимости;
- образованию продуктов гниение в ЖКТ;
- упрощению возникновения аллергических реакций.
Норма потребления белков для взрослого человека, не ведущего активный образ жизни оставляет 1-1,3гр на 1кг «сухой» массы тела. Потребность в белке детей, подростков значительно выше. Человек, ведущий физически активный образ жизни, должен получать булка в количестве не менее 1,5-2гр на 1кг «сухой» массы тела.
УГЛЕВОДЫ
Функции:
- Энергетическая. Это основная функция углеводов. Именно углеводы поддерживают деятельность мозга, сердца, печени.
- Участие в жировом обмене.
- Строительство структур организма из белковых кирпичиков.
Недостаток углеводов приводит к:
- резким нарушениям метаболизма;
- накоплению в организма недоокисленных продуктов жирового обмена;
- усиленному расщеплению тканевых белков, в первую очередь мышечных;
- снижению умственной и физической работоспособности;
- слабости и плохому настроению.
Избыток углеводов приводит к:
- вялости;
- повышению аппетита.
Норма потребления углеводов в суточном рационе должна составлять как минимум 50-60гр. При этом сложных углеводов необходимо потреблять в 2 раза больше, чем простых. Для физически активного человека количество углеводов должно быть в 2 раза больше количества белка, т.е. примерно 3-5гр углеводов на 1кг «сухой» массы тела.
Контрольно-обучающие тесты
1. От общего количества белка белки животного происхождении в питании взрослого населения должны составлять
а) 35%
б) 45%
в) 55%
г) 60%
2. Оптимальным соотношением белков, жиров и углеводов в рационах взрослого трудоспособного населения, занятого преимущественно умственным трудом, является:
а) 1:1:4
б) 1 : 0.8 : 5
в) 1 : 1.1 : 4.8
г) 1 : 0.8 : 3
д) 1:1:6
3. В основном энергетическую функцию в организме выполняют
а) витамины
б) углеводы
в) белки
г) макроэлементы
д) микроэлементы
4.С дефицитным питанием связаны
а) гастриты, энтериты, колиты
б) алиментарная дистрофия
в) гиповитаминозы
г) подагра
5. Биологическая эффективность жиров растительного происхождения обус ловлена:
а) хорошей усвояемостью
б) высокой энергетической ценностью
в) хорошими органолептическими свойствами
г) высоким содержанием витаминов А и D
д) содержанием полиненасыщенных жирных кислот
6. Калорический коэффициент белков и углеводов:
а) 3 ккал/г;
б) 4 ккал/г;
в) 5 ккал/г;
г) 6 ккал/г.
7. Биологическая роль жиров:
а) являются важным источником энергии;
б) улучшают вкусовые свойства пищи;
в) являются источником фосфатидов и полиненасыщенных жирных кислот;
г) являются источником витаминов группы В;
д) являются источниками жирорастворимых витаминов.
8. Нарушения, возникающие при белковой недостаточности:
а) развитие жировой инфильтрации печени;
б) изменение химического состава и морфологического строения костей;
в) изменения в эндокринных железах и понижение их функциональной способности;
г) снижение иммунобиологической реактивности организма.
9. Биологическая роль белков:
а) являются пластическим материалом;
б) участвуют в синтезе гормонов;
в) участвуют в синтезе ферментов;
г) участвуют в синтезе антител.
10. Продукты – основные источники углеводов:
а) овощи и фрукты;
б) мясо и мясные продукты;
в) злаковые и продукты их переработки;
г) молоко и молочные продукты;
д) сахар и кондитерские изделия.
PAGE \* MERGEFORMAT1