Пищевые продукты необходимы организму для роста, образования новых клеток взамен отработавших свой срок и погибших, а также для восполнения запасов энергии, необходимых для жизнедеятельности и продолжения рода. Общее количество поступающих в организм пищевых продуктов и усвоенных питательных веществ и энергии должно соответствовать сумме веществ и энергетических затрат, израсходованных на образование новых тканей, а также удаленных из организма.
Пища в том виде, в каком она поступает в организм, не может всосаться в кровь и лимфу и не может быть использована для выполнения различных жизненных функций. Для усвоения пищи в органах пищеварительной системы она должна подвергнуться механической и химической обработке. Пища измельчается в полости рта, перемешивается в желудке и тонкой кишке с пищеварительными соками, ферменты которых расщепляют питательные вещества на более простые составляющие. Переваренные до аминокислот, моносахаридов и эмульгированных жиров питательные вещества всасываются и усваиваются организмом. Вода, минеральные вещества (соли), витамины усваиваются в их натуральном виде. Механическая и химическая обработка пищи и превращение ее в усваиваемые организмом вещества называется пищеварением.
Все химические соединения, которые используются в организме в качестве строительных материалов и источников энергии (белки, жиры и углеводы), называются питательными веществами.
Человек должен регулярно получать с пищей достаточное количество питательных веществ (белков, жиров и углеводов), а также необходимые воду, минеральные соли и витамины.
Белки содержат в своем составе водород, кислород, углерод, азот, серу, фосфор и другие элементы. В желудке и тонкой кишке белки, поступающие в организм с пищей, расщепляются до аминокислот и их составляющих, которые всасываются и используются для синтеза специфических для человека белков. Из 20 аминокислот, необходимых человеку, девять являются незаменимыми, так как они не могут синтезироваться в человеческом организме. Эго валин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин. Перечисленные аминокислоты
должны поступать в организм с пищей. Без этих незаменимых аминокислот нарушается синтез необходимых человеческому организму белков. Белки, содержащие полный набор аминокислот, в том числе и незаменимые аминокислоты, называются биологически полноценными белками. Наиболее ценными является белок молока, мяса, рыбы, яиц. Белки растительного происхождения (кукурузы, пшеницы, ячменя и др.) считаются неполноценными, так как они не содержат полного набора аминокислот, необходимых для синтеза человеческих белков.
Углеводы, содержащие водород, кислород, углерод, используются в организме в качестве энергетических веществ и для образования клеточных мембран. С пищей в виде овощей, фруктов, крахмала и других растительных продуктов в организм поступают сложные углеводы, которые называют полисахаридами. При переваривании полисахариды расщепляются до растворимых в воде дисахаридов и моносахаридов. Моносахариды (глюкоза, фруктоза и др.) всасываются в кровь и вместе с кровью поступают в органы и ткани.
Жиры служат источником энергии и способны накапливаться в организме в виде резервных материалов. Жиры входят в состав всех клеток, тканей, органов, а также служат богатыми запасами энергии, поскольку при голодании из жиров образуются энергетические углеводы. Жиры состоят из углерода, кислорода и водорода, имеют сложное строение. В процессе пищеварения жиры расщепляются на их составляющие - глицерин и жирные кислоты (олеиновую, пальметиновую, стеариновую), которые в жирах находятся в различных сочетаниях и соотношениях. В организме жиры могут также синтезироваться из углеводов и продуктов расщепления белков. Некоторые жирные кислоты не могут образовываться в организме. Это олеиновая, арахидоновая, линолевая, линоли- новая, которые содержатся в растительных маслах.
Минеральные вещества также поступают в организм с пищей и водой в виде различных солей. Это соли, содержащие кальций, фосфор, калий, натрий, серу, хлор, железо, магний, йод. Многие другие элементы присутствуют в пище в малых количествах, поэтому их называют микроэлементами. Для растущего организма минеральных солей требуется больше, чем для взрослого человека, так как они участвуют в образовании костной ткани, росте органов, входят в состав гемоглобина крови, желудочного сока, гормонов, клеточных мембран, нервных синапсов.
Вода, количество которой у взрослого человека достигает 65 % общей массы тела, является составной частью тканевой жидкости, крови, внутренних сред организма. В пище в малых количествах присутствуют также витамины, являющиеся сложными орга
ническими соединениями. Витамины необходимы для обменных процессов, они участвуют во всех биохимических реакциях, влияют на рост и развитие тела человека и его органов. Отсутствие или недостаток витаминов в пище ведет к тяжелым заболеваниям - авитаминозам.
В пище также присутствуют пищевые волокна, являющиеся клетчаткой (целлюлозой), входящей в состав растительных клеток. Пищевые волокна не расщепляются ферментами, они способны удерживать воду. Это очень важно для пищеварения, так как набухшие пищевые волокна, растягивая стенки толстой кишки, стимулируют перистальтику, продвижение пищевых масс в сторону прямой кишки. Потребность в количестве потребляемой пищи и качественном составе питательных веществ (белков, жиров, углеводов, минеральных веществ и витаминов) зависит от возраста, пола, массы тела, выполняемой работы.
Количество потребляемой энергии в организме - энергозатраты измеряют в калориях (или джоулях). Одной калорией называют количество энергии, необходимое для повышения температуры воды на 1° С (1 калория равна 4,2 Джоуля - Дж). В организме при окислении 1 г белков образуется 4,1 килокалории - ккал, при окислении 1 г углеводов - 4,1 ккал, при окислении 1 г жиров -
- ккал. Данные о потребностях в энергии у работников различных видов труда приведены в табл. 9.
Таблица 9
Суточная потребность в энергии для лиц различных категорий труда
Чтобы обеспечить жизненные потребности организма в течение суток при легкой работе, в пище должно быть не менее 80-100 г белков, а при тяжелых физических нагрузках - от 120 до 160 г. Для детей, с учетом их роста и затрат энергии, количество белков в пище при расчете на 1 кг массы тела должно быть больше, чем для взрослого. Общее количество животных и растительных жиров в пище в сутки должно быть не менее 50 г. Потребность в углеводах в течение суток составляет 400-500 г.
Типы пищеварения
Переваривание пищи - пищеварение - процесс сложный. Оно осуществляется в полостях органов пищеварительной системы при участии ферментов, выделяемых пищеварительными железами. Поэтому пищеварение в желудке, тонкой кишке называют полостным пищеварением. Переваривание пищи происходит также непосредственно на поверхности эпителиальных клеток тонкой кишки. Такое пищеварение называют контактным, или мембранным пищеварением. Дело в том, что на внешней поверхности клеточной мембраны эпителиоцитов имеется наиболее высокая концентрация пищеварительных ферментов, выделяемых кишечными железами. Мембранное пищеварение является как бы заключительной фазой переваривания пищи, после чего расщепленные белки и углеводы, эмульгированные жиры всасываются в кровеносные и лимфатические капилляры.
Расщепление (переваривание) белков, жиров, углеводов происходит с помощью пищеварительных ферментов (соков). Эти ферменты содержатся в слюне, желудочном соке, кишечном соке, в желчи и панкреатическом соке, которые являются, соответственно, продуктами секреции слюнных, желудочных, тонкокишечных и толстокишечных желез, а также печени и поджелудочной железы. В течение суток в пищеварительную систему поступает примерно 1,5 л слюны, 2,5 л желудочного сока, 2,5 л кишечного сока, 1,2 л желчи, 1 л сока поджелудочной железы.
Ферменты являются важнейшими составляющими секретов пищеварительных желез. Благодаря пищеварительным ферментам белки расщепляются до аминокислот, жиры - до глицерина и жирных кислот, углеводы - до моносахаридов. Пищеварительные ферменты представляют собой сложные органические вещества, которые легко вступают в химические реакции с пищевыми продуктами. Ферменты служат также ускорителями (катализаторами) биологических реакций - расщепления пищевых веществ. Выделяют ферменты, расщепляющие белки -
7 Сапин
протеазы, расщепляющие жиры - липазы, расщепляющие углеводы - амилазы. Для расщепляющих действий необходимы определенные условия - температура тела и реакция среды (кислая или щелочная).
Органы пищеварительной системы выполняют также двигательную (моторную) функцию. В органах пищеварения пища измельчается и перемешивается с пищеварительными соками, что обеспечивает тесный контакт пищевых масс с ферментами. Перемешивание пищи с одновременным продвижением способствует непрерывному и тесному ее контакту с всасывающей поверхностью кишечника и более полному всасыванию переваренных компонентов пищи. Продвижение пищевых масс в направлении к прямой кишке способствует формированию каловых масс и завершается удалением их из организма.
Многие люди едят пищу и не знают, что они употребляют вместе с ней. Ведь именно определяют полезные свойства пищи. Питательные вещества – белки, жиры, углеводы, витамины, минералы, микроэлементы. Каждое из этих питательных веществ нужно организму человека для обеспечения всех процессов его жизнедеятельности. Если Вас интересует качество вашего питания, то эта статья для Вас, ведь именно содержание питательных веществ – одно из самых главных составляющих качества продуктов питания. Остановимся подробнее на каждом из них и рассмотрим за что отвечает конкретное питательное вещество.
Белки. Часть из них синтезируется организмом, а другая часть должна поступать с пищей (незаменимые аминокислоты). Белки в организме выполняют следующие функции:
— каталитическая (белки – ферменты катализируют химические реакции в организме, участвуя в обмене веществ);
— структурная защитная (структурные белки отвечают за придание формы клеткам, в том числе и клеток волос, ногтей);
— регуляторная (участвуют в физической, химической и иммунной защите человека, например один из них отвечает за свертывание крови при ранениях, а другие нейтрализуют некоторые бактерии и вирусы);
— сигнальная (белки передают сигналы между органами, тканями, клетками, участвуют в образовании гормонов, всем этим обеспечивают взаимодействие нервной, эндокринной и нервной систем);
— транспортная (переносят молекулы различных веществ по организму, сквозь ткани и клетки, примером может быть гемоглобин, переносящий молекулы кислорода);
— запасная (белки могут запасаться организмом как дополнительный источник энергии, в основном в яйцеклетках для обеспечения процессов ее развития и роста);
— рецепторная (очень связана с сигнальной функцией, белки рецепторы отвечают на раздражение и способствуют передаче определенного импульса);
— моторная (определенные белки отвечают за сокращения мышц).
Углеводы. Их человек должен получать с пищей, они являются обязательным составляющим всех тканей и клеток человека. Углеводы выполняют следующие функции:
— опорная и структурная. Углеводы участвуют в строении костей, мышц, стенок клеток.
— пластическая. Являются составляющей сложных молекул, тем самым участвуют в строении ДНК и РНК.
— энергетическая. Углеводы – главный источник энергии в организме, при их окислении выделяется очень много энергии, которая нужна для физической, умственной активности человека, а также для протекания всех процессов внутри организма.
— запасная. Служат как резервные источники энергии, запасаясь в организме.
— осмотическая. От наличия глюкозы зависит регуляция осмотического давления крови.
— рецепторная. Некоторые Углеводы отвечают за восприятие рецепторами сигналов.
Жиры. Являются самым главным источником энергии для организма человека. Их энергетическая ценность больше вдвое, чем у углеводов (это при том, что организм здоров и хорошо их усваивает). Также жиры выполняют структурную функцию в клетках организма, участвуя в построении мембран. Жировая ткань в организме человека может быть хорошей защитой от холода, может быть поэтому большинство людей, живущих в холодных краях, имеют хорошие запасы жировой ткани. Лучше усваиваются организмом жиры растительного происхождения, а животные жиры усваиваются до 30%
Витамины. Они содержатся в продуктах в незначительных количествах, при этом они необходимы человеку для надлежащего функционирования. Витамины способствуют усвоению других питательных веществ (белков, жиров, углеводов и минералов), они также участвуют в формировании клеток крови, гормонов, генетического материала и химических веществ в нервной системе. Витамины могут быть получены организмом благодаря надлежащим образом подобранной и приготовленной пище.
Минералы. Играют важную роль в работе сложных химических систем организма. Они имеют огромное значение для формирования и поддержания мышечной ткани и скелета, транспортировки кислорода, регулирования частоты сердечных сокращений и водного баланса, а также передачи нервных импульсов. Минералы, такие как кальций и фосфор, помогают в формировании костей.
Антиоксиданты – естественная защита организма от вредного воздействия свободных радикалов. Лучшее, что мы можем сделать для усиления своей естественной антиоксидантной системы защиты, — это придерживаться рациона, богатого фруктами и овощами.
Именно белки, углеводы, жиры, витамины, минералы и микроэлементы являются показателями пищевой ценности продукта. Практически каждый продукт питания характеризуется наличием большинства из вышеперечисленных питательных веществ , а разнообразное питание сделает ваш организм полностью обеспеченным всеми питательными веществами .
Питательные вещества - это вещества, которые являются для организма источником энергии и строительным материалом. К ним относятся белки, жиры и углеводы.
Белки - это органические высокомолекулярные соединения, которые являются главным материалом для реализации "строительной функции в организме. Белки пищи в пищеварительном канале расщепляются до аминокислот. Из 20 аминокислот, входящих в состав белков, организм может синтезировать только половину - заменимые аминокислоты , а остальные должны поступать в организм с пищей - незаменимые аминокислоты. Белки, содержащие все незаменимые аминокислоты, называются полноценными (животные белки), а те, в составе которых отсутствует хотя бы одна незаменимая аминокислота, - неполноценными (растительные белки). Суточная потребность организма в белках - 118-120 г. В клетках белки выполняют следующие функции: строительную, каталитическую, защитную, регуляторную, двигательную, транспортную, энергетическую и др. При избытке белки превращаются в жиры и углеводы.
Жиры - это органические соединения, которые являются нерастворимыми в воде из-за своей неполярнисть и является важным источником энергии для организма. Жиры пищи в пищеварительном канале расщепляются до высших жирных кислот и глицерина. Суточная потребность в жирах - 100-110 г. Жиры могут синтезироваться в организме из углеводов и белков, а избыток их откладывается в виде бурого жира или превращается в углеводы. В клетках жиры выполняют следующие функции: энергетическую, водоутворюючу, запасающую, теплорегуляторну и др.
Углеводы - это органические соединения, которые являются главным источником энергии для организма. Углеводы пищи в пищеварительном канале расщепляются до глюкозы. Суточная потребность составляет 350-440 г. При недостатке углеводов в пище они могут образовываться из жиров и частично из белков, а при избытке превращаться в жиры. В клетках углеводы выполняют запасающую, энергетическую и другие функции.
Недостаток одних органических соединений в нашей пище некоторой степени компенсируется за счет излишне других. Но недостаток в пище белков пополнить нельзя, ведь они строятся только из аминокислот. Белковое голодание особенно опасно для организма. Взаимопревращения питательных веществ отражено на представленной схеме.
Центры регуляции белкового, жирового, углеводного и водно-солевого обменов располагаются в промежуточном отделе головного мозга и тесно связанные с центрами голода и нагодовування в гипоталамусе. Влияние на обмен веществ в тканях гипоталамические центры передают по симпатических и парасимпатических нервах, а также через железы внутренней секреции, регулируя выделение ими гормонов. Наибольшее влияние осуществляют:
■ на обмен белков - соматотропин (гипофиз), тироксин (щитовидная железа)
■ на обмен жиров - тироксин и половые гормоны )
■ на обмен углеводов - инсулин и глюкагон (поджелудочная железа), гликокортикоиды (надпочечники)
■ на водно-солевой обмен - минералокортикоиды (надпочечники) и антидиуретический гормон (АДГ ) (гипофиз).
В гипоталамусе также центр жажды, нейроны которого возбуждаются в нормальных условиях повышением осмотического давления крови, которые омывает. При этом возникает чувство жажды и поведенческая реакция, направленная на его удовлетворение. Одновременно путем секреции гипофизом АДГ тормозится выведение воды из организма почками, а при избытке воды в организме осмотическое давление крови снижается, и гипоталамус дает команду на увеличение выведения воды и уменьшения выведения солей.
Для полноценной жизни и поддержания физической формы необходимо придерживаться принципов полноценного правильного питания, которое подразумевает грамотно составленный рацион, полностью удовлетворяющий потребности организма и поставляющий необходимые питательные вещества. Недостаточное количество каких-либо веществ в организме быстро приводит к развитию различного рода заболеваний. Именно поэтому так важно сделать питание полноценным. С пищей ежедневно должны поступать жиры, белки и углеводы, соли, витамины и минералы. При чем их соотношение должно быть примерно таким: жиры - 20%, белки - 20%, углеводы - 60%. При составлении ежедневного рациона нужно руководствоваться принципами, на которых основывается правильное питание.
Принципы правильного питания
- Необходимо разделить суточный рацион на 4-5 приемов пищи. Именно такой режим позволяет поддерживать на достаточном уровне, что благотворно сказывается на самочувствии и внешнем виде.
- Желательно принимать пищу в определенное время. Соблюдение дает возможность организму выработать определенный ритм функционирования, что улучшает процесс переваривания пищи и предупреждает развитие заболеваний органов пищеварения.
- Распределяйте потребляемые калории следующим образом: завтрак - 25-30%, обед - 40%, ужин - 15-20%, ленч/полдник - 15-20%. Четвертый прием пищи может быть или между завтраком и обедом, или меду обедом и ужином. Все зависит от режима дня - если вы рано встаете, то от завтрака до обеда проходит значительный промежуток времени, и тогда дополнительный завтрак (ленч) - то, что вам нужно. Делайте дополнительный прием пищи вечером, если вы сова и поздно ложитесь спать (но не позднее, чем за 2-3 часа до сна).
- Не торопитесь во время приема пищи, старательно пережевывайте - это помогает лучше усваивать питательные вещества, содержащиеся в пище.
- Старайтесь разнообразить рацион, включайте различные продукты, комбинируйте способы приготовления. При приготовлении пищи используйте те способы кулинарной обработки, которые сохраняют питательные вещества и витамины. Чаще готовьте в духовке или на пару, ешьте отварную пищу, а не жареную.
Для того чтобы правильно составить рацион, нужно знать, какие продукты содержат какие вещества.
Питательные вещества и пищевые продукты, которые их содержат
Белки - « строительный материал», необходимый для нормального функционирования организма. Получаем их из растительной и животной пищи. Источниками происхождения считаются бобовые (горох, чечевица, фасоль) и орехи. Животные белки содержатся во всех видах мяса, молоке и молочных продуктах, рыбе и яйцах.
Разные белки содержат разные аминокислоты, большинство из которых не вырабатываются нашим организмом, а получаются только в процессе переваривания пищи. Поэтому необходимо разнообразить источники поступления белков в организм.
Жиры - ценнейшие питательные вещества, поставщики энергии в организм. Также они участвуют во многих обменных процессах, а запасы жиров в организме служат «резервом» на экстренный случай. Источники жиров также делятся на растительные и животные. Животные жиры получаем из жирных сортов мяса и рыбы, молока и молочных продуктов. Источниками служат подсолнух, оливки, кукуруза и т.п.
При составлении рациона следует обратить внимание на то, чтобы основные жиры относились к категории ненасыщенных - они наиболее полезны организму.
Углеводы - основной поставщик энергии в организм, они участвуют в формировании ферментов, гормонов, секретов желез и других соединений, необходимых для жизнедеятельности. Углеводы разделяют на простые и сложные. Источники - сладкие продукты: сахар, мед, клиновый сироп и сладкие фрукты. содержат растения: злаковые (основной источник), овощи и бобовые. Избыточное количество углеводов в рационе может привести к лишнему весу и ожирению, но и исключать углеводы из рациона нельзя. При их недостатке в организме развивается нарушение обмена жиров и белков, накапливаются продукты неполного окисления некоторых аминокислот.
Цель правильного рационального питания - обеспечение организма питательными веществами, микроэлементами и витаминами в соответствии с потребностями.
К питательным веществам относят белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные соли и воду.
Белки. Относятся к незаменимым веществам. В запас не откладываются. Белковое голодание, даже при условии достаточного поступления в организм других питательных веществ, заканчивается смертью.Функции белков:
Пластическая;
Энергетическая – в случае избыточного поступления и голодания;
Ферментативная (например, пищеварительные ферменты, ферменты свертывания крови, внутриклеточные ферменты и т.д.);
Транспортная (например, гемоглобин);
Регуляторная (например, гормоны белково-пептидной природы: инсулин, гормон роста и др.);
Механизм мышечного сокращения;
Защитная функция (например, антитела).
Потребность в белках у детей выше, чем у взрослых, в связи с высокими пластическими нуждами. Так у новорожденных суточная потребность в белках составляет более 4 г/кг массы тела, в 5 лет – около 4 г/кг, в 14-17 лет – 1,5-1,6 г/кг, у взрослых – 1,1 – 1,3 г/кг.
Жиры. Откладываются в запас, в основном, в подкожной жировой клетчатке и в норме составляют 10-20% массы тела. Значение жиров:
Пластическое;
Энергетическое (примерно 50% энергии организм получает за счет окисления жирных кислот. При окислении 1 моля жирной кислоты выделяется энергия, достаточная для синтеза 130 молекул АТФ, в то время как при окислении 1 моля глюкозы возможет синтез только 36 молекул АТФ);
Источник эндогенной воды (на 100 г жира образуется 107 г воды);
Термоизоляционное;
Защитное (амортизирующее);
Усвоение жирорастворимых витаминов;
Регуляторное (синтез гормонов стероидной природы) и т.д.
Потребность в жирах у детей с возрастом растет, в основном в связи с их пластическим значением. Так, детям 1-3-х лет требуется 40-50 г жиров в сутки, 4-6 лет – 55-60 г. 7-9 лет – 65-70 г. Избыток жиров в пищевом рационе вызывает нарушения обмена веществ, сопровождающиеся ухудшением использования белка, ухудшением процессов пищеварения и отложением жира в запас.
Углеводы. Откладываются в запас в виде гликогена в печени и в мышцах. При избыточном поступлении и переполнении депо гликогена могут превращаться в жиры и также откладываться в запас. Значение:
Энергетическое. Особенно важны для мозга, который потребляет 70% глюкозы;
Быстро мобилизуемый резерв энергии в виде гликогена;
Пластическое.
Суточная потребность у детей младшего дошкольного возраста в 6 раз превышает потребность в белках и жирах, у детей старшего дошкольного возраста – в 5 раз, а у школьников – в 4 раза. Избыток углеводов в пищевом рационе сопровождается снижением потребления белка, задержкой воды и образованием жира, не участвующего в обменных процессах.
Витамины. Не обладают энергетической ценностью. Не имеют пластического значения. Однако, являются жизненно необходимыми веществами. При отсутствии (авитаминозы) или недостатке (гиповитаминозы) этих веществ в пище неизбежны тяжелые нарушения обмена, болезни (рахит, цинга, «куриная слепота» и др.) и даже смерть. Не менее опасны и гипервитаминозы. Они встречаются редко и стали возможны в связи с производством искусственных витаминных препаратов. При гипервитаминозе А наблюдается воспаление глаз, выпадение волос, головные боли, бессонница и тошнота; гипервитаминоз Д сопровождается смертью в связи с кальцификацией внутренних органов, например, сердца, почек.
Влияние витаминов на обмен веществ связано с тем, что они участвуют в синтезе ферментов, входят в состав молекул ферментов, т.е. витамины опосредованно (через ферменты) регулируют обмен веществ. Например, витамин Вı необходим для синтеза 4-х, а витамин В6 – 20 ферментов белкового синтеза, витамин К – для синтеза 5 ферментов, участвующих в свертывании крови. Однако, для некоторых витаминов ферментные системы не обнаружены и предполагается прямая биокаталитическая функция.
Минеральные соли и вода – значение и потребность изучить самостоятельно.
