Основні етапи обміну речовин.
2) Транспорт поживних речовин в клітку.
3) Проміжна обмін (метаболізм).
4) Транспорт продуктів катаболізму до місць виділення.
Ми вже говорили, що одним з етапів обміну речовин є харчування. Виражена харчова недостатність в більшості розвинених країн зустрічається рідко, хоча певна ступінь недостатності може спостерігатися, наприклад, у незаможних, літніх людей, в групах з особливими потребами в харчуванні (діти, вагітні, матері-годувальниці, хворі та одужують, алкоголіки і т.д. ), а також у осіб, які споживають обмежену кількість їжі за бажанням або в силу необхідності. До розвитку патології може призвести не лише брак загальної кількості їжі, але і недолік якихось окремих компонентів їжі. Наприклад, недолік білка в їжі викликає маразм і квашиоркор, дефіцит вітаміну А призводить до розвитку ксерофтальмии (сухість ока). Недолік заліза викликає анемію і т.д. До розвитку патологічних станів можуть призводити і порушення всмоктування або дефект травних ферментів. Напрмер, порушення всмоктування вітаміну В12 і фолієвої кіслти викликає анемію, порушення всмоктування іонів кальцію, магнію і вітаміну Д призводить до тетанії і остеопорозу. При недостатності лактози порушується толерантність до молока і т.д. Біохімія харчування вивчає кількість, якість харчування, роль окремих поживних речовин для організму, патології, що виникають при нестачі або надлишку харчування. Харчування постачає організму пластичні матеріали, енергетичні і т.д. Харчування має бути раціональним, тобто забезпечувати: (бути)
1) калораж (бути досить калорійним),
2) повноцінним (містити всі необхідні елементи),
3) містити біологічно активні речовини (вітаміни, мікроелементи і т.д.),
4) бути збалансованим (тобто дотримуватися пропорції між основними компонентами їжі). Організм повинен отримувати стільки поживних речовин, щоб їх вільна енергія забезпечувала добову потребу в макроергів (в основному це АТФ), енергію яких ми можемо використовувати для здійснення всіх функцій організму. В умови незмінної потреби в енергії, критерієм достатнього її надходження з їжею може служити постійна маса тіла. Споживання енергії має дорівнювати її витратам. Витрачання енергії в різних умовах варіює, зазвичай його оцінюють по поглинанню кисню, оскільки в більшості випадків один літр поглиненого кисню відповідає приблизно 4,83 ккал витраченої енергії. Індивідуальний витрата енергії залежить від кількох факторів. Серед них:
1) Основний обмін - відповідає витраті енергії на підтримку основних фізіологічних функцій в стандартних умовах (спокій, тепло, стан неспання, вимір через 12 годин після прийому їжі і т.д.). Основний обмін більше у чоловіків, ніж у жінок, більше у маленьких дітей і в осіб з лихоманкою і гіпертиреоз, знижується при гіпотиреозі і голодувати.
2) Термогенний ефект (зумовлений специфічним динамічним дією їжі). Становить 5 - 10% загальної втрати енергії і пов'язаний з додатковим витрачанням енергії на травлення і стимуляцію метаболізму.
3) Фізична активність - фактор, який зумовлює найбільшу і сильно варіюють витрачання енергії. Діапазон коливань енерговитрат між станом спокою і підвищеної фізичної активності у спортсменів може досягати 10-кратної величини.
4) Температура навколишнього середовища - при зменшенні температури середовища частина енергії витрачається на підтримання оптимальної температури тіла (37 градусів за Цельсієм), при температурі середовища, що перевищує температуру тіла, надлишкова енергія витрачається на охолодження організму. Рекомендують наступний рівень споживання енергії для чоловіків і жінок: чоловіки (23 -50 років, вага - 70 кг) - 2300 - 3100 кал. Жінки (23 - 50 років, вага - 55 кг) - 1600 - 2400 кал. Вагітні плюс 300 кал. Шалені плюс 500 кал.
До складу повноцінного раціону входить поживні речовини п'яти класів - білки, жири, вуглеводи, мінеральні речовини, вітаміни. Всі поживні речовини діляться на основні «макропітательние» (їх багато - це білки, жири, вуглеводи) і мінорні (їх в складі їжі значно менше - це вітаміни і мікроелементи).
1) Білки виконують в організмі різні функції: в організмі білки розпадаються до амінокислот, які, в свою чергу, служать будівельним матеріалом для синтезу нових білків, а також є попередниками гормонів, Порфирій і багатьох інших біомолекул. Нарешті, при розщепленні білків утворюється певна кількість енергії. Недолік в харчуванні білка дуже чутливо позначається на стані організму. У дітей при білкової недостатності сповільнюється ріст і розумовий розвиток, порушується кісткоутворення. У більшості людей порушується кровотворення, різні види обміну, знижується імунітет. Надлишок білків в їжі так само негативно впливає на організм. Особливо чутливі до цього діти і люди похилого віку. При цьому в першу чергу страждають печінка нирки. Надмірне споживання білків зазвичай поєднується з підвищенням вмісту нуклеїнових кислот організмі і сприяє накопиченню продуктів їх обміну - сечової кислоти, що може призвести до захворювання на подагру. сечокам'яною хворобою. Надлишок білків веде також до ожиріння, так як в цьому випадку частина продуктів розпаду білків йде на синтез жиру. Споживання білків, втім, як і вуглеводів і жирів, залежить від ваги, віку, статі, енергозатрат людини. Для молодого дорослого чоловіка норма споживання білка дорівнює 1,0 - 1,5 г / кг маси тіла. При цьому білки в певному співвідношенні повинні поєднуватися з іншими харчовими речовинами - жирами і вуглеводами. У щоденному раціоні дорослої людини білки повинні складати в середньому 12 - 15% калорійності - це оптимальна норма. Для забезпечення повноцінності харчування білки повинні містити в своєму складі незамінні амінокислоти (тобто такі амінокислоти, які не можуть синтезуватися в організмі і, тому, обов'язково повинні надходити з їжею). Це: валін, лейцин, ізолейцин, фенілаланін, триптофан. гистидин, треонін, метіонін, лізин, аргінін. Враховується, що рослинні білки менш повноцінні, ніж тварини, наприклад, в кукурудзі дефіцит триптофану, у пшениці - дефіцит лізину, в бобових - метіоніну і т.д. Абсолютно необхідно споживати певну кількість тваринних білків. Для дорослої людини частка тваринних білків повинна складати 50 -55%. Основним джерелом тваринного білка в їжі є м'ясо, молоко, молочні продукти, а рослинного - хліб і крупи.
У людей арахідонової кислоти утворюється головним чином з лінолевої кислоти і не є есенціальною, якщо лінолева кислота присутня в їжі в достатній кількості. Недостатність лінолевої кіслти зустрічається також досить рідко, в основному зустрічається у людей, що знаходяться на знежиреному харчуванні. Незамінні жирні кислоти мають найважливіше значення як попередники лейкотрієнів, простагландинів і тромбоксанов, що діють як, локальні гормони.
3) Вуглеводи також виконують безліч функцій. Основна частина енергії в організмі утворюється при рспаде вуглеводів. Вуглеводи служать попередниками в синтезі багатьох компонентів клітин. Багато тканини володіють специфічною потребою в глюкозі, яка, однак, не обов'язково повинна надходити з їжею, оскільки в неї легко перетворюються інші харчові вуглеводи (наприклад, крохмаль). Вуглеводи можна розділити на засвоєні і неусвояемие організмом (це залежить від наявності ферментів). Засвоювані - це, наприклад, глюкоза, фруктоза, лактоза, сахароза, крохмаль і т.д. Неусвояемие - це клітковина, целюлоза, пектин і т.д. Вони необхідні для нормалізації роботи шлунково-кишкового тракту, сприяють затримці води в кишечнику, уповільнюють і знижують підйом рівня глюкози в крові після прийому їжі. Можна розділити вуглеводи на прості (це моно- і олигосахара) і полісахара. Прості цукру відрізняються солодким смаком. Вважається. що доросла людина при помірних фізичних навантаженнях повинен споживати 370 - 400 г засвоюваних вуглеводів в день, в тому числі не більше 100 г. простих цукрів, що становить 50 - 60% калоража. Систематичний надлишок засвоюваних вуглеводів сприяє розвитку ряду патологій - діабету, ожиріння, атеросклерозу і т.д. (Особливо цьому сприяє надмірне споживання глюкози, сахарози, картоплі). Найменше зростання концентрації глюкози викликають бобові. У деяких людей відзначено вроджена відсутність ферментів, які беруть участь у перетравлюванні тих чи інших вуглеводів (наприклад, лактоза, галактоза і т.д.). Відповідно ці вуглеводи необхідно виключити з раціону харчування.
4) Мінеральні речовини - виконують будівельну функцію, беруть участь в м'язовому скороченні, згортання крові і т.д. розрізняють: