Функции эссенциальных факторов питания
СОДЕРЖАНИЕ
| ВВЕДЕНИЕ | 4 |
| 1. Общие сведения о эссенциальных веществах | 5 |
| 1.1. Классификация пищевых веществ | 5 |
| 1.2. Функции эссенциальных веществ | 6 |
| 2.
Функции эссенциальных |
8 |
| 2.1. Макронутриенты | 14 |
| 2.2. Микронутриенты | 19 |
| ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ | 44 |
| СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ | 45 |
ВВЕДЕНИЕ
Питание – поступление в организм человека и усвоение ими веществ, необходимых для восполнения энергетических затрат, построения и возобновления тканей. Посредством питания, как составной части обмена веществ, осуществляется связь организма со средой. Недостаточное и избыточное питание приводит к нарушениям обмена веществ.
Согласно
современной теории сбалансированного
питания для обеспечения
Цель работы - изучение незаменимых, наиболее существенных элементов питания, обеспечивающих защиту организма от факторов риска как внутренней, так и внешней природы.
В связи с поставленной целью, нами решались следующие задачи:
1. Рассмотреть все незаменимые факторы питания;
2. Выяснить, к чему приводит нехватка или отсутствие первостепенных факторов питания;
3. Установить баланс между незаменимыми факторами питания, каждому из которых в обмене веществ принадлежит специфическая роль.
Предмет исследования - человек и воздействие на него эссенциальных факторов питания.
1.
Общие сведения о эссенциальных
веществах
1.1.
Классификация эссенциальных
факторов питания
Под эссенциальными (незаменимыми) факторами питания подразумевают естественные составляющие питания, благодаря которым осуществляется рост и нормальная работа органов и систем организма. Нехватка или отсутствие первостепенных факторов питания приводит к возникновению патологий, нарушению работы органов и систем, и, в результате, к вторичным повреждениям. Незаменимые – значит наиболее важные факторы питания, обеспечивающие защиту организма от неблагоприятных экзогенных и эндогенных факторов (рис. 1.1.).
Рис.
1.1. Классификация основных пищевых
веществ
Незаменимые
факторы питания обычно подразделяют
на две группы: макронутриенты (протеины,
жиры, сахариды) и микронутриенты, или
минорные питательные вещества, входящие
в состав продуктов
питания в сверхмалых
концентрациях – милли- и микрограммах.
1.2
Функции эссенциальных
веществ
Среди основных физиологических функций микронутриентов можно выделить следующие:
1.
Регуляция жирового, углеводного,
белкового и минерального
2. Активация ферментных систем;
3. Структурные компоненты клеточных систем;
4.
Антиоксидантная защита (витамины
Е, А, С, каротиноиды,
5. Обеспечение процессов клеточного дыхания (окислительного фосфорилирования);
6. Поддержание электролитного баланса;
7.
Регуляция репродуктивной
8. Регуляция иммунной активности;
9. Участие в процессах кроветворения (витамины Ви. фолиевая кислота, Fе, Zn);
10. Регуляция возбудимости миокарда и сосудистого тонуса;
11. Регуляция нервной деятельности (фосфолипиды, витамины Е, В12, фолиевая кислота, В1, В2, В6, карнитин);
12.
Регуляция процессов
Функции эссенциальных фосфолипидов:
1) Восстанавливающая и гепатопротективная:
Фосфолипиды «встраиваются» в поврежденные мембраны печеночных клеток, «латая» образовавшиеся в них дефекты и восстанавливая нормальную работу гепатоцитов. В результате печень продолжает активно выполнять свои многочисленные функции, улучшается липидный и белковый обмен, уменьшается жировая инфильтрация гепатоцитов и ускоряется их регенерация.
2) Антифибротическая:
В результате восстановления целостности мембран - прекращается развития фиброза (формирование соединительной ткани).
3) Антиоксидантная:
Фосфолипиды,
содержащие в своем составе
4)
Транспортная:
2
ФУНКЦИИ ЭССЕНЦИАЛЬНЫХ
ФАКТОРОВ ПИТАНИЯ
Среди
множества физиологических
1).
Регуляция липидного,
При нехватке метионина жиры, не усваиваясь в организме, скапливаются в печени, что провоцирует развитие жировой дистрофии печени. При нехватке хрома, тиамина и рибофлавина, ухудшается усвоение глюкозы клетками организма, что приводит к росту ее концентрации в плазме крови; это в свою очередь увеличивает вероятность развития сахарного диабета. Нехватка фосфолипидов и полиненасыщенных жирных кислот в рационе провоцирует резкое торможение холестеринового обмена и увеличивает вероятность развития атеросклероза.
При
нехватке рибофлавина, цианокобаламина,
цинка и витаминов В9 и В12,
нарушается усвоение протеина, растет
количество токсичных продуктов обмена
веществ и количество остаточного азота.
Наконец, нормальное усвоение кальция
в кишечнике невозможно без наличия в
организме витамина
D, фосфора и
магния.
2). Активация энзимных систем.
Большая часть микроэлементов и витаминов
служат уникальными кофакторами основных
энзимов в человеческом организме. Достаточно
упомянуть, что магний и цинк являются
составными элементами более чем 300 энзимов,
а пиридоксин входит в состав более 50 энзимных
систем.
3). Создание клеточных мембран.
Незаменимые жирные кислоты служат основным
липидным материалом всех клеточных мембран
в человеческом организме. Единственный
источник незаменимых жирных кислот для
человека – это потребляемая пища.
Соотношение различных групп полиненасыщенных
жирных кислот в диете может значительно
повлиять на проницаемость, реагентность
и прочность клеточных мембран, а также
регулировать набор простагландинов,
тромбоксанов и лейкотриенов, производимых
незаменимыми жирными кислотами клеточных
мембран.
Выражаясь медицинскими понятиями, это
не что иное, как контроль возбудимости
сердечной мышцы, регуляция гемокоагуляции
и тонуса кровеносных сосудов, регуляция
работы нейронов (в т.ч. отвечающих за зрение),
регуляция функциональной деятельности
мембранных энзимов и рецепторов (главным
образом рецепторов, реагирующих на инсулин)
и т.д.
4). Антиокислительная защита.
Несмотря на то, что в человеческом организме
могут производиться определенные антиокислители
(супероксиддисмутаза, каталаза, церулоплазмин),
основными составляющими антиоксидантной
защиты являются биологически активные
вещества антиокислительного действия,
получаемые с пищей (прежде всего это –
ретинол, аскорбиновая кислота, витамин
Е, каротиноиды, флавоноиды, цинк, селен).
Роль биоактивных веществ антиокислительного
действия трудно переоценить, т.к. в основе
практически любой болезни лежит активизация
деятельности свободных радикалов.
5). Улучшение тканевого дыхания.
Целый ряд биологически активных веществ
обеспечивает механизм окислительного
фосфорилирования – основной реакции
получения энергии в организме человека.
Если непосредственно в тканевом дыхании
задействованы рибофлавин, ионы меди и
железа, то в создании исходных продуктов
для окислительного фосфорилирования
дополнительно задействованы тиамин,
тиоктовая кислота, левокарнитин и др.
Наконец, важную роль в данном механизме
играет антиокислительная система, т.к.
при окислительном фосфорилировании образуются
очень опасные свободные радикалы. Основными
антиоксидантами в данном случае являются
витамин Е, кофермент Q и супероксиддисмутаза.
6). Обеспечение электролитного баланса.
Важной частью гомеостаза организма является
обеспечение неизменности электролитного
баланса, от изменений которого в немалой
степени зависят возбудимость мембран
клеток (главным образом клеток сердечной
мышцы и нейронов), а также состояние сосудов
и вязкость крови.
Вместе с тем баланс электролитов в жидкостях
организма зависит в основном от наличия
в потребляемой пище калия, кальция, магния
и натрия.
7). Поддержание pH-равновесия.
pH-баланс крови является еще одной существенной
составляющей гомеостаза. Сегодня уже
доподлинно известно, что потребляемая
пища и ее отдельные составляющие оказывают
существенное влияние на pH-баланс в организме
человека.
Увеличение содержания протеина (главным
образом животного происхождения) в питании
человека провоцирует выделение большого
количества кислых продуктов обмена, что
вызывает изменение кислотно-щелочного
баланса крови в кислую сторону. Это неблагоприятно
отражается на работе многих энзимных
систем организма, здоровье костной ткани
и некоторых внутренних органов.
Также к нарушению кислотно-щелочного
баланса приводит нехватка калия и магния,
которые входят в состав продуктов растительного
происхождения, главным образом овощей
и фруктов.
Натуральные формы калия и магния в процессе
обмена веществ захватывают свободные
ионы водорода и таким образом восстанавливают
и сохраняют pH-баланс крови.
8). Гормоноподобный эффект.
Определенные биологически активные вещества
оказывают гормоноподобный эффект, т.е.
воздействуют на гормональные рецепторы
и осуществляют ряд специфических функций.
Примером таких веществ являются фитоэстрогены.
Другие нутрицевтики служат необходимыми
кофакторами биохимического воздействия
определенных гормонов. Например, известен
потенцирующий эффект хрома, цинка и марганца
на активность инсулина.
Также биологически активные вещества
могут непосредственно участвовать в
образовании гормонов. Так, рибофлавин
и пантотеновая кислота необходимы для
производства стероидных гормонов.
9). Воздействие на репродуктивную функцию.
Кроме общего воздействия, которое оказывают
на репродуктивную функцию и эмбриогенез
практически все биологически активные
вещества, определенные биоактивные составляющие
пищи оказывают специфический эффект.
Особенно это влияет на мужскую репродуктивную
систему. Как известно, цинк, ретинол и
витамин Е необходимы для сперматогенеза
и обмена мужских репродуктивных гормонов.
Что касается эмбриогенеза, то доказано,
что нехватка ретинола, рибофлавина и
витамина Е увеличивает вероятность смерти
зиготы в первые дни после оплодотворения;
у женщин с недостаточностью ретинола,
витамина К и железа значительно выше
вероятность самопроизвольного аборта.
Нехватка витамина B9, цинка и ретинола
увеличивает вероятность пороков развития
нервной системы плода.
Для поддержания оптимального уровня
незаменимых факторов питания необходимо
придерживаться сбалансированной диеты
и вести здоровый
образ жизни.
Диету следует соблюдать только после консультации с диетологом.
2.1
Макронутриенты
Макронутриенты — это класс главных пищевых веществ, к которым относятся белки, жиры, углеводы. Они присутствуют в пище в больших количествах и являются основными источниками энергии.
Белки составляют примерно 20% массы человеческого тела и более 50% сухой массы клетки. В тканях человека белки не откладываются «про запас», поэтому необходимо ежедневное их поступление с пищей.
Десять аминокислот из 20 известных не могут синтезироваться в организме человека. Их называют незаменимыми. К их числу относят триптофан, лизин, метионин, лейцин, изолейцин, валин, фенилаланин, треонин, гистидин, аргинин. Последние две аминокислоты являются незаменимыми только у детей, особенно новорожденных.
Белки пищи отличаются друг от друга по своей биологической ценности. Последняя зависит от наличия в них незаменимых аминокислот, их соотношения с заменимыми, перевариваемости в пищеварительном тракте. В среднем биологическая ценность выше у белков животного происхождения. Белки, содержащиеся в молоке, яйцах, мясе, печени, обладают оптимальным соотношением незаменимых аминокислот. Их усвояемость в пищеварительном тракте составляет 97%.
Растительные
белки усваиваются гораздо хуже
— лишь на 83-85% — из-за значительного
содержания балластных (неперевариваемых)
веществ в продуктах
Потребность в белке зависит от возраста, пола, характера трудовой деятельности, климатических и национальных особенностей питания. В нашей стране для взрослых, не выполняющих существенной физической нагрузки, рекомендуемая суточная норма белка составляет чуть меньше 1 г на кг массы тела. За счет белка пищи должно обеспечиваться 1/6 доля в весовом выражении, 10-13% общей энергетической потребности организма; при этом 55% белка рекомендуемой нормы должны быть животного происхождения. Для детей и занятых физическим трудом взрослых норма белка существенно выше. Потребность детей в белке составляет 1,5-4 г/кг массы тела в связи с преобладанием в организме пластических процессов.
Углеводы, обширная группа природных органических соединений, химическая структура которых часто отвечает общей формуле Cm(H2O)n(т. е. углерод вода, отсюда название). Различают моно-, олиго- и полисахариды, а также сложные углеводы — гликопротеиды, гликолипиды, гликозиды и др. Углеводы — первичные продукты фотосинтеза и основные исходные продукты биосинтеза других веществ в растениях. Составляют существенную часть пищевого рациона человека и многих животных. Подвергаясь окислительным превращениям, обеспечивают все живые клетки энергией (глюкоза и ее запасные формы — крахмал, гликоген). Входят в состав клеточных оболочек и других структур, участвуют в защитных реакциях организма (иммунитет). Применяются в пищевой (глюкоза, крахмал, пектиновые вещества), текстильной и бумажной (целлюлоза), микробиологической (получение спиртов, кислот и других веществ сбраживанием углеводов) и других отраслях промышленности. Используются в медицине (гепарин, сердечные гликозиды, некоторые антибиотики).
Углеводы в состав пищевых продуктов входят в виде моносахаридов (фруктоза, глюкоза), олигосахаридов (сахароза, лактоза) и полисахаридов (крахмал, гликоген, клетчатка, пектиновые вещества). Для человека углеводы являются основным источником энергии. При их окислении из 1 г в организме образуется 4 ккал (16,7 кДж).
Средняя потребность в углеводах для людей, не занятых физическим трудом, равна 400-500 г/сут, в весовом выражении — 2/3 от суточного рациона, в калорическом — около 60%. При интенсивной физической нагрузке количество углеводов, необходимых организму, увеличивается.
При питании предпочтение должно отдаваться полисахаридам (крахмал, гликоген, пектин и др.), а не олиго-моносахаридам (сахароза, глюкоза, фруктоза, лактоза и др.). Первые медленнее перевариваются и динамика концентрации конечного продукта переваривания — глюкозы — в жидкостях организма более благоприятна для последующих метаболических процессов. Кроме того, они не обладают сладким вкусом, что значительно снижает опасность их чрезмерного потребления.
В молоке и молочных продуктах содержится дисахарид лактоза. Основным же источником углеводов в питание человека служат растения, в них они составляют 80-90% сухой массы. Растительные продукты очень богаты неперевариваемыми и неусвояемыми полисахаридами, в первую очередь целлюлозой. Грубоволокнистая неперевариваемая пища стимулирует перистальтику кишечника, адсорбирует некоторые катаболиты (в том числе токсические) в толстом кишечнике, способствует выведению холестерина, является одним из источников питания полезных для организма человека бактерий кишечника. Рекомендуемая для взрослого человека суточная доза балластных веществ составляет 25 г/сут.
Жиры, органические соединения, в основном сложные эфиры глицерина и одноосновных жирных кислот (триглицериды); относятся к липидам. Один из основных компонентов клеток и тканей живых организмов. Источник энергии в организме; калорийность чистого жира 3770 кДж/100 г. Природные жиры подразделяются на жиры животные и масла растительные.
Пищевые жиры представляют собой эфиры глицерина и высших жирных кислот. Последние обычно содержат четное число углеродных атомов и делятся на две большие группы: насыщенные и ненасыщенные. Насыщенные жирные кислоты в большом количестве (до 50% от общей массы) содержатся в твердых животных жирах. Ненасыщенные распространены в жидких маслах и продуктах моря. Во многих растительных маслах содержание их доходит до 80-90% (в подсолнечном, кукурузном, льняном, оливковом).
В организме человека в норме содержится 10-20% жира, но при некоторых нарушениях жирового обмена его количество может возрастать до 50%. Жиры и жироподобные вещества входят в состав клеточных мембран и оболочек нервных волокон, участвуют в синтезе желчных кислот, гормонов, витаминов. Жировые отложения — энергетический резерв организма.
Энергетическая ценность жиров более чем вдвое превышает таковую белков и углеводов. При окислении 1 г жиров выделяется 9 ккал (37,3 кДж) энергии. Взрослому здоровому человеку рекомендуется употреблять 80-100 г жира в сутки, что обеспечивает 30-35 % суточной энергетической ценности рациона. Незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты — линолевая и линоленовая — не могут синтезироваться в организме и должны обязательно поступать с пищей. Эти кислоты содержатся в растительных маслах, орехах, жире некоторых рыб и морских млекопитающих. Они и другие высшие ненасыщенные жирные кислоты препятствуют развитию атеросклероза, повышают устойчивость к инфекционным заболеваниям.
Пищевая
ценность жира определяется наличием
незаменимых жирных кислот, витаминов
А, Е, D, перевариваемостью и
Холестерин
является источником желчных кислот,
гормонов, предшественником витамина
D3. В крови, желчи холестерин удерживается
в виде коллоидного раствора, благодаря
связыванию с белками, ненасыщенными жирными
кислотами, фосфатидами. При нарушении
обмена этих веществ или их недостатке
холестерин выпадает в виде мелких кристаллов,
оседающих на стенках кровеносных сосудов,
в желчных путях, что способствует развитию
атеросклероза, образованию желчных камней.
2.2
Микронутриенты
Микронутриенты – это незаменимые компоненты питания человека, поскольку необходимы для протекания многочисленных биохимических реакций в организме. Микронутриенты являются химически и физиологически активными веществами, которые способны взаимодействовать с другими веществами, а также друг с другом. Эти взаимодействия могут привести к повышению или снижению эффекта от приема витаминно-минеральных комплексов. Таким образом, совместимость микронутриентов необходимо учитывать при проведении витаминной профилактики. Кроме того, эти факты должны учитываться при разработке и производстве комплексных препаратов.
В рационах питания чаще всего встречается недостаток трех аминокислот: триптофана, лизина и метионина. Поэтому оценивают пищевые продукты, входящие в рацион, в первую очередь по содержанию этих незаменимых аминокислот. Основные источники триптофана - мясо, рыба, творог, сыр, яйца. В различных частях мясной туши содержится неодинаковое количество триптофана. Например, белки соединительной ткани (голяшка, пашина, шея) почти лишены его. Наиболее ценными по содержанию триптофана являются такие части туши, как вырезка, тонкий и толстый края, мякоть задней ноги.
Важные
дополнительные источники триптофана
- продукты растительного происхождения:
горох, фасоль и, особенно, соя. Лизин. Основной
источник лизина - молоко. 500-600 г его покрывает
потребность в лизине примерно на 40-45 %
суточной нормы. Много лизина в мясе, рыбе,
бобовых, а также в твороге и сыре, в желтке
яиц (в одном желтке - 186 мг лизина). Потребность
в метионине удовлетворяется в значительной
степени (на 40-45 %) белками молока и молочных
продуктов. Наряду с молочными продуктами
источниками метионина являются мясо,
рыба, яйца, а из растительных продуктов
- бобовые, гречневая крупа.
Содержание метионина в некоторых видах рыб (мг в 100 г) следующее: ставрида - 700, судак, щука - 534, скумбрия, минтай - 600, треска, морской окунь, карп - 500. В мясе 2-й категории метионина больше, чем в мясе 1-й категории (515 и 445 мг в 100 г мякоти соответственно). Из трех указанных незаменимых аминокислот труднее всего обеспечить организм метионином.
Объективным
показателем оптимальной
Витаминами называют незаменимые нутриенты органической природы, разнообразного химического строения, которые необходимы для обеспечения обмена веществ в организме человека. Суточная в них потребность измеряется в миллиграммах и микрограммах и зависит от возраста, пола, характера трудовой деятельности, состояния здоровья. Витамины делят на водорастворимые (витамин С и витамины группы В) и жирорастворимые (витамины А, D, Е, К).
Большинство витаминов группы В содержится в наружных частях зерновых, в бобовых, в печени, дрожжах, яичном белке. Аскорбиновой кислотой (витамином С) богаты зеленые части растений, овощи, ягоды, цитрусовые и другие фрукты (особенно кислые), а также печень и почки. Витамин А содержится только в продуктах животного происхождения — сливочном масле, печени скота, трески, икре осетровых рыб, сырах. Он может синтезироваться в организме человека из -каротина (провитамина А). Основным источником последнего являются оранжево-окрашенные овощи, ягоды, фрукты. Витамин D содержится в печени, молочных жирах, икре рыб, жире из печени трески. Он также синтезируется в коже человека под действием ультрафиолетовых лучей. Богатым источником витамина Е являются растительные масла, яичные желтки, зеленые листья овощей. Листовые овощи, томаты, картофель, печень обеспечивают человека витамином К. В наибольшей степени витамины сохраняются в овощах, употребляемых в свежем виде. Длительная варка и тушение снижает содержание витаминов. Быстрое замораживание и квашение сохраняют значительную их часть на длительный период.
Ряд витаминов (К, В3, В6, ВС) синтезируется микрофлорой, населяющей толстый кишечник человека. Никотиновая кислота может частично образовываться в тканях нашего организма из аминокислоты триптофана.
Роль
витаминов в организме
Известно,
что подавляющее количество всех
встречающихся в природе
Минеральный состав внутриклеточной жидкости, по мнению ученых, подобен составу доисторического моря и строго поддерживается на одном уровне, даже если при этом приходится поглощать химические элементы из других (костной, например) тканей.