Физиологическая роль и гигиеническое значение белков, жиров, углеводов, витаминов и минеральных веществ в питании человека
Белки — высокомолекулярные азотистые соединения, состоящие из аминокислот, они являются основной и обязательной частью всех организмов и занимают ведущее место в обмене веществ между организмом и окружающей средой.
Белки участвуют во всех жизненно важных процессах; входят в состав ядра, протоплазмы, мембран клеток всех органов и тканей; соответственно важная функция белков — пластическая. Белки — участники процесса воспроизводства живой материи. Белками и сократительные структуры мышц (актомиозин), опорные ткани организма (коллаген костей, хрящей, сухожилий), покровные ткани организма (кожа, волосы, ногти) все ферменты (каталитическая активность). Большинство гормонов и их производные являются белками, а следовательно, белки выполняют регуляторную функцию. Защитная реакция организма также связана с белками — это образование антител при попадании в организм чужеродных тел. Белки формируют из антитоксинами малоактивны комплексы, которые выводятся из организма, — то есть выполняют и антитоксическую функцию. Свертывающей свойство крови связана с участием белков плазмы крови, предупреждают большую кровопотерю. Некоторые белки плазмы крови и форменных элементов обеспечивают перенос питательных веществ, то есть выполняют транспортную функцию. Белки пищи вызывают тормозную и возбуждающее действия коры головного мозга.
Среди многочисленных пищевых веществ белкам принадлежит важнейшая роль. При недостатке белков в питании возникает ряд патологических изменений: замедляются рост, набор массы и развитие, нарушается образование гормонов, снижаются реактивность и устойчивость организма к инфекциям и интоксикаций. Различные белки имеют разный процентный содержимое отдельных аминокислот, поэтому для покрытия потребности в белке одного белка нужно больше, другой — меньше. Биологическая ценность того или иного белка тем выше, чем ближе его состав в состав белка данного организма.
Пищевая ценность белков пищи зависит как от их аминокислотного состава, так и от полноты их утилизации в организме — расщепление ферментами пищеварительных соков. Такие белковые вещества, как волосы, шерсть, перья и др., Протеолитическими ферментами пищеварительного тракта человека не расщепляются, а потому не могут использоваться в качестве пищевых продуктов. Известны 22 аминокислоты, каждая из которых имеет особое значение, но исключительно ценные лизин, гистидин (очень важный для детей), триптофан и др. Некоторые аминокислоты не могут синтезувтися в организме (валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан, лизин) и заменяться другими. В зависимости от содержания заменимых и незаменимых аминокислот пищевые белки делят на полноценные, аминокислотный состав которых близок к аминокислотному составу белков человеческого тела и содержит достаточное количество всех незаменимых аминокислот, и на неполноценные, в которых отсутствует одна или более незаменимых аминокислот. Полноценные белки животного происхождения (белки куриного желтка, мяса, рыбы), а растительного — фасоли, сои, картофеля, риса.
Важным показателем пищевой ценности белков является их способность испытывать гидролиза в желудочно-пищеварительном тракте. Перевариваемость белков животного происхождения выше, чем растительного. В среднем белки пищи усваиваются на 92%: животные — на 97%, растительные — на 83-85%. Балластные вещества растительных продуктов усиливают перистальтику кишечника, способствуя более быстрому выделению из организма неосвоенных аминокислот. Кроме того, клетчатка, входящая в состав клеточных оболочек, ухудшает проникновение пищеварительных ферментов внутрь клеток.
Усвоения организмом питательных веществ, в том числе белков, зависит от характера и степени кулинарного приготовления. Применяя те или иные способы, можно повысить или снизить усвояемость пищевых веществ. Чрезмерное тепловая обработка (например, жарения) ухудшает усвоение белков вследствие их чрезмерной денатурации, затрудняет проникновение ферментов через плотную корочку, которая создается на поверхности продукта. Вареные мясо или рыба усваиваются лучше, чем жареные, поскольку их соединительная ткань превращается в желеобразный состояние, белки при этом частично растворяются в воде и легче расщепляются протеолитическими ферментами. Измельченные мясо, рыба облегчают процесс пищеварения. Поэтому блюда из котлетной массы усваиваются лучше, чем куском. Важную роль в пищеварении играют приправы, которые добавляют, готовя блюдо.
Физиолого-гигиенические нормы потребности в белках — нормы, исходящие из минимального количества белка, способного пидгримуваты азотную равновесие организма человека, то есть количество азота, введенного в организм с белками пищи, равно количеству азота, выделяемого из него с мочой за сутки.
Белки, в отличие от жиров и углеводов, не откладываются в организме про запас и должны ежедневно поступать с пищей в достаточном количестве. Физиологическая суточная норма белка зависит от возраста, пола и профессиональной деятельности. Для взрослого человека в обычных условиях при легкой работе нужно за сутки в среднем 1,3-1,4 г белка на 1 кг массы тела, а при физической работе — 1,5 г и более, в зависимости от тяжести труда. Например, взрослый человек в умеренном климате должна принимать ежедневно при расходе энергии 2500 ккал (умственная и механизированная физический труд) не менее 100 г белка, а в жарком климате — 120 г. При затратах большей энергии нужно добавлять 10 г белка на каждые 500 ккал . Так, при физическом труде с расходом энергии 4000 ккал нужно 130-150 г белка в сутки. Содержание белка в дневном рационе ребенка должно быть выше, чем у взрослых (от 1,5 до 4,0 г на кг массы тела), что связано с бурным физическим развитием и половым созреванием.
В дневном рационе спортсменов количество белка должна составлять 15-17%, или 1,6-2,2 г на 1 кг массы тела. Белками животного происхождения в суточном рационе должно приходиться 40-50% от общего количества принятых белков, причем для спортсменов — 50-60, а для детей — 60-80%. Чрезмерное употребление белка вредно для организма, так как затрудняет процессы пищеварения и образования аммиака в тканях, токсичных продуктов — в кишечнике, повышает нагрузку на печень и почки.
Жиры состоят из нейтрального жира — триглицеридов жирных кислот и жироподобных веществ (липоидов). Липидам свойственны разнообразные функции. Основная из них — образование энергии. При окислении 1 г жира выделяется 9 ккал. При окислении 100 г жира выделяется 107 г эндогенной воды, что имеет значение в экстремальных условиях с недостаточным поступлением воды извне. Липиды выполняют и структурно-пластическую функцию, поскольку входят в состав клеточных и внеклеточных мембран всех тканей. Жиры являются растворителями жирорастворимых витаминов (A, D, Е, К) и способствуют их усвоению. Липиды входят в состав нервных клеток, обеспечивают направленность потока нервных импульсов, формируют ряд гормонов (половые, коры надпочечников), а также витамин D. липиды кожи и внутренних органов защищают от механического повреждения, например, почек. В организме людей и животных липиды выполняют защитную функцию, предохраняя от переохлаждения, препятствуя отдачи тепла. Липиды сальных желез кожи придают ей эластичность, предупреждая высыхания. В организме человека жир находится в двух видах: структурном (протоплазматический) и резервном (в жировых депо). Тяжелый физический труд, некоторые заболевания, недостаточное питание способствуют уменьшению количества запасного жира. Избыточное питание, гиподинамия, снижение фукции половых желез, щитовидной железы приводит к увеличению количества резервного жира.
Жироподобные вещества. Наибольшее значение среди них имеют фосфолипиды и стеарины (наиболее важно холестерин, входит в состав клеток). У здорового человека около 80 % нужного холестерина синтезируется печенью и только 20 % поступает с пищей.
По происхождению все жиры делятся на полноценные (животные — сливочное масло, сало, сметана, творог) и неполноценные (растительные — масла).
Растительное масло обязательно должно быть в питании спортсменов, у которых повышенный распад витамина Е. Переваривание и усвоение жиров в организме человека происходит в кишечнике при активном участии ферментов, синтезируемых печенью и поджелудочной железами, а также стенками кишечника.
Физиолого-гигиенические нормы суточного потребления жиров. Потребности в липидах зависят от возраста, пола, уровня суточных энергозатрат. При нормальной массе тела количество жиров должна покрывать около 30% от дневного рациона, соответствующей 1,3-1,5 г на кг массы тела. Лицам с избыточной массой эти нормы уменьшают вдвое, у спортсменов, тренирующихся на выносливость, количество жира в период значительных по объему тренировок увеличивают до 35% в соответствии с общего суточного уровня калорийности. Для покрытия энергетических затрат организма и построения его клеточных структур в дневном рационе взрослого человека нужно 80-100 г жира в сутки. Этот показатель изменяется в зависимости от климатических условий. В северных климатических зонах жиры должны обеспечивать 38-40% от общей энергетической ценности рациона, в средних — 33%, в южных — 27-28%.
Углеводы — самый распространенный класс органических соединений, входящих в состав всех живых организмов. Углеводы и их производные служат структурной и пластическим материалом поставщика энергии и регулируют ряд биохимических процессов. Средняя величина теплоты при сгорании углеводов — 4,1 ккал / г. Разнообразна регуляторная функция углеводов. Ощущение сладкого, что воспринимается рецепторами языка, тонизирует центральную нервную систему. Некоторые углеводы и их производные биологически активные и выполняют в организме специальные функции. Например, гепарин предупреждает свертывание крови в сосудах. Важная роль углеводов и их производных в защитных реакциях организма, особенно тех, которые проходят в печени.
По ВОЗ, углеводы делятся на усваиваемые организмом человека и неусваиваемые (балластные — пищевые волокна, которые играют важную роль в поддержании нормальной регуляции пищеварения). Источником углеводов в питании служат растительные продукты, в них углеводы составляют 80-90% от сухой массы. Основным углеводом в питании человека является крахмал (хлеб, крупы, картофель).
Физиолого-гигиенические нормы употребления углеводов. Взрослый человек при физической работе средней тяжести должна получать в сутки 400-500 г усваиваемых углеводов, в том числе крахмала — 350-400 г, моно- и дисахаридов — 50-100 г (их прием нужно разделить на 3-4 приема по 25-25 г за один раз), пищевых балластных веществ (целлюлоза, пектиновые вещества) — 25 г. При тяжелой работе эта норма — 600 г; у лиц, занятых преимущественно умственным работой, — 300-400 г. У женщин 18-59 лет потребность в углеводах примерно на 15% ниже, чем у мужчин (в 75-летнем возрасте разница исчезает). Углеводы должны покрывать 50-55% потребностей организма в энергии. На 1 кг массы тела нужно 5-8 г углеводов, то есть в 4-5 раз больше, чем белка или жира. Для спортсменов суточная норма употребления углеводов увеличивается до 700 г в сутки и более.
Чрезмерное потребление сахара способствует развитию кариеса зубов, нарушению нормального соотношения возбуждающих и тормозных процессов в нервной системе детей, проявляется в их неуравновешенному поведении. Избыточное количество сахара пидгримуе воспалительные процессы, способствует алергизации организма, искажает нормальные защитные реакции, например, на холод: вместо расширения сосудов, для обеспечения согревания кожи, происходит их сужение, а следовательно, — охлаждение.
Рекомендуемая норма углеводов должна уменьшаться при некоторых заболеваниях, особенно при сахарном диабете, ожирении, аллергиях, воспалительных процессах. В современных условиях нормы углеводов для лиц, не занимающихся физическим трудом, и в преклонном возрасте должны быть значительно уменьшены.
Вода. Суточная потребность человека в ней зависит от ряда факторов: метеорологических условий внешней среды, степени физического труда, характера пищи. Потребности в воде растут при потреблении жирной, концентрированной, соленой пищи и пищи с острыми приправами. В обычных условиях при легкой физической работе суточная потребность организма взрослого человека в среднем составляет 30-40 мл воды на 1 кг массы тела Это составляет 2-2,5 л воды при нормальном пищевом режиме и нормальной температуре окружающей среды. Это количество воды поступает из следующих источников: 1) при питье (около 1 л); 2) с пищей (около 1 л); 3) образуется в организме при обмене белков, жиров и углеводов (300-350 см3).
Основные органы, удаляют воду из организма, — почки (1,2-1,5 л), потовые железы (500-700 см3, при нормальной температуре и влажности воздуха на 1 см2 кожи каждые 10 мин выделяется около 1 мг воды), легкие (350 см3; резко увеличивается выделение воды при углубленном и частом дыхании и за сутки в таком случае может составлять 700-800 см3), кишечник (100-150 см3). Отношение объема потребленной воды к объему выделенной составляет водный баланс. Если из организма выводится воды больше, чем поступает, то возникает чувство жажды.
Витамини- разные по химическому составу органические соединения, необходимые организму для образования ферментов. Их разделяют на две группы: растворимые в воде (С, Р, витамины группы В) и растворимые в жирах (A, D, Е, К). Основным пищевым источником жирорастворимых витаминов являются животные и растительные жиры, водорастворимых — фрукты, овощи, злаки, цитрусовые и др.
Достаточное количество витаминов в пище способствует процессам роста, восстановлению тканей, оптимальному течению обмена веществ и поддержанию их на таком уровне, когда защитные свойства организма к неблагоприятным факторам окружающей среды растут. Потребность организма в витаминах увеличивается при физическом и нервно-психической нагрузке, при работе в условиях повышенной или пониженной температуры, употреблении некоторых лекарственных препаратов (например, антибиотики подавляют кишечную микрофлору и этим негативно влияют на витаминный обмен).
Потребность организма в витаминах невелика и измеряется в миллиграммах, однако удовлетворить ее нелегко. Поступления витаминов в организм в нашей стране испытывает сезонных колебаний. Причиной этому является ограниченное употребление овощей и фруктов в зимние и весенние месяцы, а также снижение содержания витаминов при длительном хранении продуктов. Количество витаминов уменьшается в продуктах при кулинарном приготовлении; зависит от сорта и условий выращивания растений, а для продуктов животного происхождения — от условий содержания и вскармливания.
Витамин С (аскорбиновая кислота) в организме участвует в окислительно-восстановительных процессах, уплотняет стенки капилляров, хрящевую и костную ткани, нормализует проницаемость сосудистой стенки, ее прочность и эластичность, повышает сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям и интоксикаций, перегревание, охлаждение, кислородного голодания , стимулирует деятельность центральной нервной системы и эндокринных желез, улучшает работу печени, усвоения железа и кроветворения.
К недостатку витамина С приводит курение табака, стрессы, употребление алкоголя, высокая температура тела, употребление антибиотиков и других медикаментов, действие на организм вредных веществ в быту и на производстве, интенсивная физическая работа, беременность, хирургические операции, отсутствие в рационе свежих овощей и фруктов .
Аскорбиновая кислота неустойчива, поскольку быстро окисляется и теряет биологическую активность. Хорошо сохраняется в квашеной капусте (бочку хорошо закрывают, чтобы она не имела контакта с кислородом воздуха). Много витамина С теряется при кулинарном обработке продуктов под действием щелочей, кислорода воздуха и высокой температуры. Разрушению витамина способствует нелуженой медный и железный посуду. Уменьшается количество витамина в очищенных овощах, долго хранятся, даже в воде. При варке овощей их погружают в кипящую воду. Разрушительно действует на витамин С разогрева овощных супов: каждое розигриваная уменьшает его на 30% (целесообразно разогревать не весь суп, а только необходимую часть его), не стоит оставлять готовый суп на плите.
Суточная потребность в витамине С для мужчин до 40 лет составляет 50-100 мг, женщин — 65-85 мг в зависимости от тяжести физической работы, детей — 30-70 мг. Однако нужно учитывать, что потребность витамина С увеличивается при значительных физических и психологических нагрузках, тяжелом физическом труде, в условиях жаркого климата. Спортсменам рекомендуется дополнительно принимать аскорбиновую кислоту для повышения уровня физической работоспособности и ускорения восстановительных процессов, а также в зимне-весенний период (150-200 мг), когда ее содержание в пище значительно уменьшается.
Витамин А (ретинол) необходим для осуществления процессов роста, а также формирование защитных сил кожи и слизистых оболочек дыхательных путей, пищеварительной и мочевыделительной систем.
Специфическая роль витамина А заключается в регулировании образования зрительного пурпура в стенке глаза. Этот витамин повышает иммунитет и сопротивляемость организма инфекциям, обладает антиоксидантным и про- склеротическую действия. В организме он образуется из пигмента каротина, который является в больших количествах в свежей моркови, абрикосах, сливочном масле, печени, почках и т. Витамин откладывается в печени, которая является его депо.
Суточная потребность в витамине А у детей 1 мг, взрослого человека — 2 мг при интенсивных занятиях спортом — 2,5-3 мг.
Витамин D (кальциферолы). Основными представителями этой группы являются эргокальциферол (витамин D2) и холекальциферол (витамин D,), которые регулируют обмен кальция и фосфора, стимулируют рост и формирование костей, участвующих в регулировании тканевого дыхания и окислительно-восстановительных процессов, регулируют проницаемость мембран клеток.
В коже человека содержится провитамин эргостерина, который под воздействием ультрафиолетовых лучей (солнца, кварцевой лампы) превращается в витамин D. Солнечный свет напрямую влияет на способность мужчин к оплодотворению. Простой способ достичь желаемой беременности при мужском бесплодии — это ежедневно гулять мужчинам в ясный день; также полезными будут в ежедневном рационе жирная рыба, яйца, в которых много витамина D, и природные поливитаминные антиоксиданты. Богатый витамином D жир печени животных и рыб, особенно трески, много его в яичном желтке, сливочном масле, икре, молоке, баклажанах, шпинате.
Суточная потребность витамина D для детей — 0,0025-0,01 мг для людей, которые живут в климате с недостаточным солнечным облучением, — 0,02 мг для спортсменов — 0,01-0,02 мг.
Витамин Е (токоферола ацетат) обладает антиоксидантными свойствами, влияет на функцию половых и других эндокринных желез (защищает гормоны от чрезмерного окисления), стимулирует деятельность мышц, способствует накоплению в них гликогена и нормализует обменные процессы, повышает устойчивость эритроцитов к гемолизу, улучшает использование белка организмом, способствует усвоению жиров, витаминов А и D, предотвращает развитие атеросклероза и гипертонии.
Его много в печени, яичном желтке, зародышах пшеницы, овощах, салате, плодах шиповника, облепихе, растительных маслах.
Суточная потребность взрослого человека — 8-15 мг смеси природных токоферолов.
Витамин B 1 (тиамин) в организме не синтезируется. Важный в обмене углеводов, способствует окислению продуктов их распада, участвует в обмене аминокислот, образовании ненасыщенных жирных кислот, превращении углеводов в жиры, необходим для нормального функционирования центральной и периферической нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем, нормализует кислотность желудочного сока и двигательную активность желудка, повышает сопротивляемость организма к инфекциям и других факторов внешней среды.
Витамин Bj содержится в лесных орехах, неочищенном рисе, хлебе грубого помола, ячменной и овсяной крупах, особенно его много в пивных дрожжах и печени. Витамин j разрушается при нагревании до 140 ° С, чрезвычайно быстро — в щелочной среде. Хорошо сохраняется при сушке и обычном приготовлении пищи.
Суточная потребность для взрослого мужчины — 1,6-2,5 мг, для женщины -1,3-2,2 мг, для ребенка — 0,5-1,7 мг.
Витамин В2 (рибофлавин) участвует в окислительно-восстановительных процессах и синтезе АТФ, образовании гемоглобина, защищает сетчатку от избыточного воздействия ультрафиолетовых лучей и вместе с витамином А обеспечивает нормальное зрение — остроту восприятия цвета и света, адаптацию к темноте, положительно влияет на состояние нервной системы, кожи и слизистых оболочек, функции печени, стимулирует кроветворение.
Витамин В2 содержится в хлебе, гречневой крупе, молоке, яйцах, печени, мясе, томатах. Легко разрушается при воздействии света, щелочи, кипячении.
Суточная потребность взрослого человека — 1,3-2,4 мг.
Витамин В 3 (пантотеновая кислота) играет роль в распаде жиров, образовании аминокислот, холестерина, гормонов коры надпочечников, в передаче нервных импульсов, регулирует функции нервной системы (предупреждает усталость, снимает стресс).
Содержится в большинстве натуральных растительных и животных продуктах.
Суточная потребность для взрослого — 5 мг, увеличивается при напряженной физической работе и недостатка в рационе белка.
Витамин В 6 (пиридоксин) важен в обмене аминокислот, жировом обмене, благоприятно влияет на функции нервной системы, печени, кроветворения, имеет имунорегулювальну и противораковое действия.
Содержание пиридоксина снижается при значительной физической нагрузке, работе в условиях холода, длительном избыточном употреблении белков, приеме лекарств (антибиотиков, сульфаниламидных, противозачаточных, противотуберкулезных).
Содержится в дрожжах, зародышах пшеницы, проросших бобах, фасоли, кукурузе, мясе, а также синтезируется в кишечнике Быстро разрушается на свету, но выдерживает высокие температуры, кислые и щелочные среды.
Суточная потребность взрослого человека в витамине В6 составляет 1,8-2 мг.
Витамин В (кобаломин) нужен для нормального кроветворения, использования организмом аминокислот, образования холина и нуклеиновых кислот, он стимулирует рост, благоприятно влияет на жировой обмен в печени, улучшает работу центральной и периферической нервной системы. Дефицит витамина встречается при строгом соблюдении вегетарианской диеты, болезнях печени.
На этот витамин богатые внутренние органы животных (особенно почки и печень) и рыб (особенно осетра и судака). У человека витамин В12 синтезируется микрофлорой кишечника.
Суточная потребность взрослого человека — 0,002-0,005 мг.
Витамин В 15 (пангамова кислота) входит в состав многих растений. Участвует в обмене веществ, особенно липидов, стимулирует функцию коркового слоя надпочечников, способствует увеличению содержания креатин фосфата в мышцах, гликогена — в печени и мышцах, повышает устойчивость организма к кислородному голоданию, предупреждает цирроз печени и стимулирует репаративные процессы.
Витамин PP (никотинамид) играет важную роль в окислительно-восстановительных процессах и обмене углеводов, уходит в состав ферментов, переносящих кислород, регулируют тканевое дыхание, стимулирует кроветворение в костном мозге, ускоряет процессы заживления ран и язв, усиливает секрецию желудка и перистальтику кишечника. Содержится в зеленых овощах, моркови, картофеле, горохе, гречневой крупе, ржаном хлебе, молоке.
Суточная потребность составляет для детей 15 мг, для взрослых — 15-25 мг.
Витамин К (филлохинон) нужен для синтеза фермента крови протромбина, при недостатке которого снижается свертываемость крови. Витамин К является стимулятором сократительной функции непосмугованих мышечной ткани кишечника, матки, бронхов. Содержится в зеленой капусте, шпинате, моркови, листьях крапивы, незрелых томатах, печени, а также синтезируется микрофлорой толстого кишечника.
Витамин Р (цитрин) уменьшает проницаемость кровеносных сосудов, усиливает действие аскорбиновой кислоты. Больше всего витамина P в гречневой крупе, лимонах, красном перце, черной смородине.
Витамин U обнаружено в листьях капусты и зеленых овощах. Он способствует заживлению язвы желудка и двенадцатиперстной кишки.
Витамин Н (биотин) участвует в преобразовании аминокислот и расписании промежуточных продуктов обмена углеводов. Содержится в пшенице, картофеле, животных продуктах.
Витамин F включает полунасыщенные жирные кислоты (лино- льву, линоленовой, арахидоновую), входящие в состав растительных масел, особенно подсолнечного, кукурузного, хлопковая. Эти жирные кислоты участвуют в процессах клеточного обмена, регулируют содержание холестерина в крови.
Микроэлементы — это химические элементы, содержащиеся в тканях человека в концентрациях 1: 100000 и меньше, а также элементы, находящиеся в воде и почве в малых концентрациях. Микроэлементы, которые постоянно находятся в организме человека и имеют определенное значение для ее жизнедеятельности, называют биогенными элементами (кислород, углерод, водород, натрий, кальций, фосфор, калий, хлор, марганец железо, цинк, медь, йод, фтор, молибден, кобальт , ванадий, селен). Основным источником микроэлементов для человека являются пищевые продукты растительного и животного происхождения.
Микроэлементы теряются организмом с потом, мочой, слюной, нарушая их баланс в организме, что вызывает определенные физиологические сдвиги. Минеральный обмен тесно связан с другом. Минеральные вещества участвуют в пластическом обмене, входят в состав костей. В цитоплазме любой клетки являются белки, в состав которых входят микроэлементы (Co, Fe, Си и др.). Минеральные вещества могут быть гуморальными регуляторами многих функций (например, кальций, натрий, калий регулируют работу сердца).
Натрий регулирует осмотическое давление и водный обмен, при нарушении которого появляются жажда, сухость слизистых, отечность; влияет на белковый обмен, участвует в транспортировке углекислого газа и др. Обмен натрия находится под контролем щитовидной железы и регулируется в основном альдостерона.
Суточная потребность натрия составляет около 4-7 г.
Калий является основным внутриклеточным катионом. Главной функцией калия является формирование трансмембранного потенциала и распространение изменений потенциала клеточной мембраной путем обмена с ионами натрия по градиенту концентрации.
Суточная потребность калия составляет примерно 2 г.
Магний — важный внутриклеточный элемент, который является активатором для многих ферментных реакций, участвует в регулировании нервно-мышечной проводимости, тонусе гладкой мускулатуры, регулировании хранения и освобождения АТФ, снижает возбудимость нервных клеток, укрепляет иммунную систему, обладает антиаритмическим действием, способствует восстановлению сил после физических нагрузок.
Суточная норма поступления магния в организм составляет 200-400 мг.
Кальций обеспечивает опорную функцию костей, его катионы входят в состав плазмы крови и тканевых жидкостей, участвующих в поддержании гомеостаза, регуляции сердечных сокращений и свертывания крови.
Суточная потребность организма в кальции составляет 800-1500 мг.
Фосфор находится в биологических средах в виде фосфат-ионов, которые входят в состав неорганических компонентов и органических биомолекул (АТФ, АДФ). Содержится во многих пищевых продуктах (молоко, мясо, рыба, хлеб, овощи).
Суточная потребность человека в фосфоре составляет 1,3 г.
Железо в организме человека выполняет основную функцию — перенос кислорода, а также участвует в окислительных процессах, выделении энергии, ферментативных реакциях, в обеспечении иммунитета, метаболизме холестерина.
Суточная потребность железа составляет 10-20 мг.
Цинк является кофактором большой группы ферментов, участвующих в белковом и других видах обмена (нужен для синтеза белков, в частности, коллагена, формирования костей), в процессах разделения и дифференцировки клеток, формировании Т-клеточного иммунитета, функционировании десятков ферментов, инсулина поджелудочной железы , полового гормона дигидрокортикостерону. Много его содержится в говядине, печени, морских продуктах, овсяной муке, моркови, горохе, орехах.
Оптимальное поступление цинка в организм за сутки составляет 10-15 мг.
Медь уходит в состав многих витаминов, гормонов, ферментов, дыхательных пигментов, участвующих в обмене веществ, тканевом дыхании; имеет значение для поддержания нормальной структуры костей, хрящей, сухожилий, эластичных стенок кровеносных сосудов, легочных альвеол, кожи; повышает устойчивость организма к некоторым инфекциям, связывает микробные токсины и усиливает действие антибиотиков, оказывает выраженное противовоспалительное действие, способствует усвоению железа.
Суточное оптимальное поступление меди в организм — 2-3 мг.
Селен стимулирует в организме процессы обмена веществ, защищает от вредных веществ, образующихся при распаде токсинов, антагонист ртути мышьяка, защищает от кадмия, свинца, таллия. Высокое содержание селена в чесноке, пшеничных отрубях, белых грибах.
Суточная потребность организма в селене составляет 20-100 мг.
Хром участвует в контроле синтеза жиров и обмене углеводов, вместе с инсулином задействован в регуляции уровня сахара крови, обеспечивает нормальную активность инсулина, участвует в регуляции работы кардиомиоцитов и функционировании кровеносных сосудов.
Содержится в овощах, ягодах, фруктах, рыбе, креветках, крабах, печени, куриных яйцах, пивных дрожжах.
Суточная потребность — 50-200 мг.
Нитраты — соли азотной кислоты, например NaNO3, KNO3, NH4NO3, Mg (NO3) 2. Они в разных концентрациях встречаются в организме человека. Однако, употребление нитратов, в количестве большем допустимой величины, приводит к тому, что в пищеварительном тракте они частично восстанавливаются до нитритов (более токсичных соединений), а последние при поступлении в кровь могут вызвать метгемоглобинемию. Кроме этого, из нитритов в присутствии аминов могут образовываться N-нитрозамины, обладающие канцерогенной активностью. При попадании высоких доз нитратов в организм (с пищей или питьевой водой), у человека через 4-6 часов появляется тошнота, одышка, посинение кожных покровов и слизистых, понос, общая слабость, головокружение, боль в затылке, сердцебиение. Допустимая суточная доза нитратов для взрослого человека составляет 325 мг в сутки.
Максимальное накопление нитратов в растениях происходит в период их роста. Поэтому недозрелые и ранние овощи (кабачки, баклажаны и т.д.), картофель могут содержать больше нитратов, по сравнению с созревшими. Розпредилення нитратов в растениях неравномерно. В капусте нитраты больше накапливаются внутри в вилке, в огурцах и редьке — в поверхностных слоях, в моркови — в центре. При мытье и чистке овощи и картофель теряют 10-15 % нитратов, а еще больше — при тепловой кулинарной обработке, особенно при варке, когда теряется от 40 % (свекла) или 70% (капуста, морковь) до 80% (картофель) нитратов . При хранении овощей в течение нескольких месяцев содержание нитратов уменьшается на 30-50%. Уменьшить концентрацию нитратов можно и путем вымачивания.
Итак, сбалансированное и рациональное питание в соответствии с возрастно-половых и общественно активных процессов обеспечит нормальное функционирование организма, предупредит возникновение болезней.
Физиологическая роль и гигиеническое значение белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных веществ
Белки, жиры, углеводы, витамины — основные пищевые вещества в рационе человека. Пищевыми веществами называют такие химические соединения или отдельные элементы, которые необходимы организму для его биологического развития, для нормального протекания всех жизненно важных процессов.
Белки— это высокомолекулярные азотистые соединения, основная и обязательная часть всех организмов. Белковые вещества участвуют во всех жизненно важных процессах. Например, обмен веществ обеспечивается ферментами, по своей природе относящимися к белкам. Белками являются и сократительные структуры, необходимые для выполнения сократительной функции мышц — актомиозин; опорные ткани организма — коллаген костей, хрящей, сухожилий; покровные ткани организма — кожа, ногти, волосы.
Среди многочисленных пищевых веществ белкам принадлежит наиболее важная роль. Они служат источником незаменимых аминокислот и так называемого неспецифического азота, необходимого для синтеза белков. От уровня снабжения белками в большой степени зависят состояние здоровья, физическое развитие, физическая работоспособность, а у детей раннего возраста — и умственное развитие. Достаточность белка в пищевом рационе и его высокое качество позволяют создать оптимальные условия внутренней среды организма, необходимые для роста, развития, нормальной жизнедеятельности человека и его работоспособности. Под влиянием белковой недостаточности могут развиваться такие патологические состояния, как отек и ожирение печени; нарушение функционального состояния органов внутренней секреции, особенно половых желез, надпочечников и гипофиза; нарушение условно-рефлекторной деятельности и процессов внутреннего торможения; снижение иммунитета; алиментарная дистрофия. Белки состоят из углерода, кислорода, водорода, фосфора, серы и азота, входящих в состав аминокислот — основных структурных компонентов белка. Белки различаются уровнем содержания аминокислот и последовательности их соединения. Различают белки животные и растительные.
В отличие от жиров и углеводов белки содержат кроме углерода, водорода и кислорода еще азот — 16%. Поэтому их называют азотсодержащими пищевыми веществами. Белки нужны животному организму в готовом виде, так как синтезировать их, подобно растениям, из неорганических веществ почвы и воздуха он не может. Источником белка для человека служат пищевые вещества животного и растительного происхождения. Белки необходимы прежде всего как пластический материал, это их основная функция: они составляют в целом 45% плотного остатка организма.
Белки входят также в состав гормонов, эритроцитов, некоторых антител, обладая высокой реактивностью.
В процессе жизнедеятельности происходит постоянное старение и отмирание отдельных клеточных структур, и белки пищи служат строительным материалом для их восстановления. Окисление в организме 1 г белка дает 4,1 ккал энергии. В этом и заключается его энергетическая функция. Большое значение имеет белок для высшей нервной деятельности человека. Нормальное содержание белка в пище улучшает регуляторную функцию коры головного мозга, повышает тонус центральной нервной системы.
При недостатке белка в питании возникает ряд патологических изменений: замедляются рост и развитие организма, уменьшается вес; нарушается образование гормонов; снижаются реактивность и устойчивость организма к инфекциям и интоксикациям.
Питательная ценность белков пищи зависит прежде всего от их аминокислотного состава и полноты утилизации в организме. Известны 22 аминокислоты, каждая имеет особое значение. Отсутствие или недостаток какой-либо из них ведет к нарушению отдельных функций организма (рост, кроветворение, вес, синтез белка и др.). Особенно ценны следующие аминокислоты: лизин, гистидин, триптофан, фенилаланин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, валин. Для маленьких детей большое значение имеет гистидин.
Некоторые аминокислоты не могут синтезироваться в организме и заменяться другими. Их называют незаменимыми. В зависимости от содержания заменимых и незаменимых аминокислот пищевые белки разделяются на полноценные, аминокислотный состав которых близок к аминокислотному составу белков человеческого тела и содержит в достаточном количестве все незаменимые аминокислоты, и на неполноценные, в которых отсутствуют одна или несколько незаменимых аминокислот. Наиболее полноценны белки животного происхождения, особенно белки желтка куриного яйца, мяса и рыбы. Из растительных белков высокой биологической ценностью обладают белки сои и в несколько меньшей степени — фасоли, картофеля и риса. Неполноценные белки содержатся в горохе, хлебе, кукурузе и некоторых других растительных продуктах.
Физиолого-гигиенические нормы потребности в белках.Эти нормы исходят из минимального количества белка, которое способно поддержать азотистое равновесие организма человека, т.е. количество азота, введенного в организм с белками пищи, равно количеству азота, выведенного из него с мочой за сутки.
Суточное потребление пищевого белка должно полностью обеспечивать азотистое равновесие организма при полном удовлетворении энергетических потребностей организма, обеспечивать неприкосновенность белков тела, поддерживать высокую работоспособность организма и сопротивляемость его неблагоприятным факторам внешней среды. Белки в отличие от жиров и углеводов не откладываются в организме про запас и должны ежедневно вводиться с пищей в достаточном количестве.
Физиологическая суточная норма белка зависит от возраста, пола и профессиональной деятельности. Например, для мужчин она составляет 96—132 г, для женщин — 82—92 г. Это нормы для жителей больших городов. Для жителей малых городов и сел, занимающихся более тяжелой физической работой, норма суточного потребления белка увеличивается на 6 г. Интенсивность мышечной деятельности не влияет на обмен азота, но необходимо обеспечить достаточное для таких форм физической работы развитие мышечной системы и поддерживать ее высокую работоспособность (табл.30).