Функции эссенциальных факторов питания

    СОДЕРЖАНИЕ 

 

    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 нормальной жизнедеятельности организма необходимо его снабжение адекватным количеством энергии и пищевых веществ при соблюдении достаточно строгих взаимоотношений между незаменимыми факторами питания, каждому из которых в обмене веществ принадлежит специфическая роль. Если по белкам, жирам и углеводам рацион современного человека укладывается в норму или даже перекрывает ее, то по набору и количеству жизненно важных элементов, витаминов и др. физиологически активных веществ, содержащихся в растениях, далеки от рекомендованных норм потребления. Вот почему микроэлементозы и гиповитаминозы сегодня стали частыми спутниками большинства людей.

    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 обмена - обеспечение максимально эффективного усвоения макронутриентов;

    2. Активация ферментных систем;

    3. Структурные компоненты клеточных систем;

    4. Антиоксидантная защита (витамины  Е, А, С, каротиноиды, биофлавоноиды,  селен). Важно знать, что в основе  практически каждого патологического  процесса лежит активация процессов свободнорадикального окисления;

    5. Обеспечение процессов клеточного дыхания (окислительного фосфорилирования);

    6. Поддержание электролитного баланса;

    7. Регуляция репродуктивной функции  и процессов эмбриогенеза (Zn, Fе,  витамины А, Е, фолиевая кислота);

    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 биотрансформации ксенобиотиков (чужеродных органических соединений, токсинов лекарственных средств). 

    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 полиненасыщенные жирные кислоты, легко устанавливают связи со свободными радикалами и тем самым становятся для них своеобразной ловушкой.

    4) Транспортная:  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2 ФУНКЦИИ ЭССЕНЦИАЛЬНЫХ ФАКТОРОВ ПИТАНИЯ 

    Среди множества физиологических функций, выполняемых незаменимыми факторами  питания, выделяются следующие:

    1). Регуляция липидного, сахаридного,  протеинового и минерального  обмена. Иначе выражаясь, это – организация оптимального усвоения макронутриентов. Всю важность этой функции мы понимаем лишь в последнее время, столкнувшись с неблагоприятными для человеческого здоровья результатами тех негативных изменений в рационе среднестатистического человека, которые характеризуются существенным возрастанием количества макронутриентов (главным образом насыщенных жиров и простых сахаридов) и резким уменьшением всего разнообразия биологически активных веществ в результате рафинирования, консервирования и термической обработки продуктов. Как выяснилось, эффективное усвоение макронутриентов, а значит и оптимальное осуществление ими строительной и энергетической задачи, находится в прямой зависимости от наличия множества биоактивных веществ. Например, незаменимая алифатическая кислота метионин нужна для синтеза транспортных типов липидов.

    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 растительного  происхождения. Растительная пища в  большинстве своем содержит небольшое количество белка и часто дефицитна по триптофану, лизину, метионину. Лишь в бобовых (горохе, фасоли, сое) содержится высокий процент белка (24-45%). Семена подсолнечника, орехи имеют в своем составе около 20% белка. По аминокислотному составу к животным белкам приближаются белки сои, риса и ржи.

    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.