Физиология питания

     Все основные процессы пищеварения протекают на поверхности слизистой оболочки кишечника (пристеночное пищеварение по А.М.Уголеву).

     По  количеству всосавшихся в кровь  пищевых веществ можно судить об усвояемости отдельных продуктов и пищи в целом.

     На  усвояемость пищевых веществ  влияет состояние, в котором находятся  органы пищеварения, а также состав пищи и способы ее кулинарной обработки.

     Углеводы  хорошо усваиваются организмом при  любом составе пищи. Иначе обстоит дело с усвоением белков и жиров. Белки животного происхождения усваиваются организмом лучше, чем белки продуктов растительного происхождения. Так, например, белки мяса и молока используются на 96-98%;  белки хлеба - на 62-86%; овощей – на 80%; картофеля и некоторых бобовых – на 70%. Однако смесь этих продуктов может быть биологически более полноценной.

     Большое значение для усвоения пищевых веществ  имеет также соотношение в  рационе питания белков, жиров  и углеводов. Целесообразно, чтобы  пища содержала жиров столько же, сколько белков, а углеводов примерно в четыре раза больше.

     Неусвоенные организмом вещества и клетчатка  из тонких кишок переходят в толстые. В толстых кишках происходит всасывание только воды. Таким образом, в толстых  кишках из неусвоенных организмом веществ образуется уплотненная масса, которая выводится из организма.

     Работа  органов пищеварения регулируется центральной нервной системой.

     Органы  пищеварения тесно связаны как  со всем организмом, так и между  собой. Поэтому деятельность их протекает согласованно. Так, например, когда пища находится во рту, непосредственно за выделением слюны выделяется и желудочный сок.

     Слюна и желудочный сок могут выделяться не только тогда, когда пища находится  во рту или попадает в желудок, но и при виде аппетитно приготовленных блюд, при ощущении их запаха и даже при разговоре о еде. Этот сок называется «запальным», или аппетитным, он очень важен для начала пищеварения.

     Вкусную, возбуждающую аппетит, пищу человек  ест с удовольствием, а значит и с большой пользой для здоровья. И. П. Павлов доказал, что вкус пищи очень важен для нормального процесса ее переваривания. Чем вкуснее пища, тем больше выделяется желудочного сока и тем интенсивнее протекает процесс пищеварения.

     Большое значение имеет и обстановка, в которой происходит прием пищи. Помещение столовой, обставленное со вкусом, чистые столы, посуда, приборы создают хорошее настроение и способствуют возбуждению аппетита.

     Для того чтобы процесс пищеварения  протекал нормально, нужно хорошо разжевывать пищу, есть не спеша.

     Строительный  материал для мышц и энергию, необходимую  для жизнедеятельности, организм получает исключительно из пищи. Получение  энергии из пищи - вершина эволюционного  механизма потребления энергии. В процессе переваривания пища превращается в составные элементы, которые могут быть использованы организмом.

     Суточная  потребность организма  человека в аминокислотах

2. Роль углеводов в питании. Простые и сложные углеводы, потребность организма в углеводах, источники                                   углеводов.

     Углеводы  входят в состав живых организмов и вместе с белками, липидами и  нуклеиновыми кислотами определяют специфичность их строения и функционирования. К углеводам относят соединения, обладающие разнообразными и зачастую сильно отличающимися функциями. Углеводы участвуют во многих метаболических процессах, но прежде всего они являются основными поставщиками энергии. На долю углеводов приходится примерно 75% массы пищевого суточного рациона и более 50% от суточного количества необходимых калорий.

       Однако неправильно сводить функцию  углеводов только к энергетическому  обеспечению процессов жизнедеятельности  организма. Следует отметить и  структурную роль углеводов. Так,  в виде гликозаминогликанов углеводы  входят в состав межклеточного матрикса.  

     Большое число белков (ферменты, белки-транспортёры, белки-рецепторы, гормоны) - гликопротеины, углеводная составляющая которых повышает их специфичность. Например, различия в строении олигосахаридных фрагментов клеточной оболочки эритроцитов  обеспечивают групповую принадлежность крови.

       Из углеводов в процессе метаболизма  образуется большое число органических  соединений, которые служат исходными  субстратами для синтеза липидов,  аминокислот, нуклеотидов. Производные  углеводов - глюкурониды - участвуют в детоксикации ксенобиотиков и инактивации веществ эндогенного происхождения. Углеводы могут быть синтезированы в организме с использованием других метаболитов: некоторых аминокислот, глицерина, молочной кислоты.

       Углеводы нельзя считать незаменимыми компонентами пищи. Однако если исключить углеводы из диеты, то следствием может быть гипогликемия, для компенсации которой будут расходоваться белки и липиды. Таким образом, углеводы - обязательные пищевые компоненты, потому что помимо их основной энергетической функции (клеточные "дрова") углеводы участвуют во многих метаболических клеточных процессах.

     Отдельные углеводы выполняют свои, присущие им функции, например, мукополисахарид  гепарин препятствует свёртыванию  крови.

     Балластные  вещества (целлюлоза, гемицеллюлоза и пектиновые вещества) влияют на перистальтику кишечника, создавая необходимые условия в продвижении пищи по желудочно-кишечному тракту. Они способствуют выведению из организма холестерина, препятствуют всасыванию ядовитых веществ. Недостаток балластных веществ способствует ожирению, развитию желчно-каменной болезни, сердечно-сосудистых заболеваний, с их недостатком связывают рост заболеваний раком толстой кишки. Следует также отметить, что балластные вещества создают чувство насыщенности, снижают аппетит. Пищевой рацион должен содержать необходимое количество  балластных веществ, это следует помнить, создавая новые виды продуктов, особенно рафинированные.

     Основные  источники балластных веществ в  питании: хлеб грубого помола, картофель, капуста, морковь.

     Из  дисахаридов необходимо отметить лактозу (до 8,0% в женском молоке, 4,8% в коровьем). Лактоза способствует развитию молочно-кислых бактерий в пищеварительном тракте, антагонистов гнилостных микроорганизмов. У многих людей отсутствует или недостаточна активность фермента лактазы,  гидролизующего лактозу, поэтому они страдают непереносимостью молока.

     Различают две основные группы углеводов: простые  и сложные. К простым углеводам  относятся глюкоза, фруктоза, галактоза, сахароза, лактоза и мальтоза. К сложным – крахмал, гликоген, клетчатка и пектиновые вещества.

     Простые углеводы сахара (глюкоза, фруктоза) переваривания  не требуют. Они благополучно всасываются  в ротовой полости, 12-и перстной кишке и тонком кишечнике.

     Сложные углеводы - крахмал и гликоген требуют  переваривания (расщепления) до простых  сахаров.

     Частичное расщепление сложных углеводов  начинается уже в ротовой полости, т.к. слюна содержит амилазу - фермент, расщепляющий углеводы. Амилаза слюны L-амилаза, осуществляет лишь первые фазы распада крахмала или гликогена с образованием декстринов и мальтозы. В желудке действие слюнной L -амилазы прекращается из-за кислой реакции содержимого желудка (рН 1,5-2,5). Однако в более глубоких слоях пищевого комка, куда не сразу проникает желудочный сок, действие слюнной амилазы некоторое время продолжается и происходит расщепление полисахаридов с образованием декстринов и мальтозы.

     Когда пища попадает в 12-и перстную кишку, там осуществляется самая важная фаза превращения крахмала (гликогена), рН возрастает до нейтральной среды и L -амилаза максимально активизируется. Крахмал и гликоген полностью распадаются до мальтозы. В кишечнике мальтоза очень быстро распадается на 2 молекулы глюкозы, которые быстро всасываются.

     Дисахариды.

     Сахароза (простой сахар), попавшая в тонкий кишечник, под действием фермента сахарозы быстро превращается в глюкозу  и фруктозу.

     Лактоза, молочный сахар, который содержится только в молоке, под действием  фермента лактозы.

     В конце концов, все углеводы пищи распадаются на составляющие их моносахариды (преимущественно глюкоза, фруктоза и галактоза), которые всасываются кишечной стенкой и затем попадают в кровь. Свыше 90% всосавшихся моносахаридов (главным образом глюкозы) через капилляры кишечных ворсинок попадают в кровеносную систему и с током крови доставляются прежде всего в печень. В печени большая часть глюкозы превращается в гликоген, который откладывается в печеночных клетках.

     Итак, основными ферментами, расщепляющими углеводы, являются амилаза, сахароза и лактоза. Причем более 90% удельного веса занимает амилаза, поскольку большая часть потребляемых нами углеводов являются сложными, то и амилаза соответственно - основной пищеварительный фермент, расщепляющий углеводы (сложные).

     Углеводы  можно разделить на 3 основные группы в зависимости от количества составляющих их мономеров: моносахариды, олигосахариды  и полисахариды.

       Моносахариды - производные многоатомных спиртов, содержащие карбонильную группу. В зависимости от положения в молекуле карбонильной группы моносахариды подразделяют на альдозы и кетозы. Альдозы содержат функциональную альдегидную группу -НС=О, тогда как кетозы содержат кетонную группу >С=О. Название моносахарида зависит от числа составляющих его углеродных атомов, например альдотриозы, кетотриозы, альдогексозы, кетогексозы и т.д.

     Моносахариды  по строению можно отнести к простым  углеводам, так как они не гидролизуются  при переваривании, в отличие  от сложных, которые при гидролизе  распадаются с образованием простых углеводов. В пище человека (фрукты, мёд, соки) содержится небольшое количество моносахаридов, в основном глюкоза и фруктоза.

     Глюкоза является альдогексозой. Она может существовать в линейной и циклической формах. Циклическая форма глюкозы, предпочтительная в термодинамическом отношении, обусловливает химические свойства глюкозы. Как и все гексозы, глюкоза имеет 4 асимметричных углеродных атома, обусловливающих наличие стереоизомеров. Возможно образование 16 стереоизомеров, наиболее важные из которых D- и L-глюкоза. Эти типы изомеров зеркально отображают друг друга.

     Расположение  Н- и ОН-групп относительно пятого углеродного атома определяет принадлежность глюкозы к D- или L-ряду. В организме  млекопитающих моносахариды находятся  в D-конфигурации, так как к этой форме глюкозы специфичны ферменты, катализирующие её превращения.

     Фруктоза является кетогексозой (кетогруппа находится у второго углеродного атома). Фруктоза так же, как и глюкоза, существует в циклической форме, образуя α- и β-аномеры.

     При окислении концевых групп глюкозы -СНО и -СН₂ОН образуются 3 различных производных. При окислении группы -СНО образуется глюконовая кислота. Если окислению подвергается концевая группа -СН₂ОН, образуется глюкуроновая кислота. А если окисляются обе концевые группы, то образуется сахарная кислота, содержащая 2 карбоксильные группы. Восстановление первого углерода приводит к образованию сахароспирта - сорбитола.