материала с пищей. Питательными компонентами пищи, усваивающимися в ходе обмена веществ в организме, являются белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные вещества и вода. При нормальном функционировании органов пищеварения усваивается (т. е. всасывается в кровь) 92 % белков, 95 % жиров 98 % углеводов. При смешанном питании у здорового человека пища усваивается не менее чем на 90 %. Белки составляют 15–20 % (липиды и углеводы вместе – лишь 1–5 %) сырой массы тканей человека. С синтезом белка в клетках связаны:
1) процессы роста и самообновления структурных комплексов организма;
2) процессы регенерации и восполнения специальных клеточных белков;
3) продукция ферментов, гормонов белковой природы, иммуноглобулинов, гемоглобина;
4) перенос гормонов, минеральных веществ, липидов, холестерина.
Белки могут использоваться в качестве источника энергии. Эта их роль значительно возрастает во время стрессовых реакций. Основными структурными компонентами белков являются 20 аминокислот, из которых 10 считаются незаменимыми, так как они не синтезируются в организме и поступают только с пищей (полноценные). Неполноценными называются белки, чаще растительные, которые не содержат хотя бы одной незаменимой аминокислоты. Из кишечника в кровь всасываются главным образом аминокислоты. Концентрация аминокислот в плазме крови колеблется в пределах 350–650 мгм, они используются в клетках для синтеза белка. Значительная часть белков, содержащихся в плазме крови, образуется в печени, часть – в лимфатической ткани (гамма-глобулин, 20–50 % глобулинов). Ежедневно в различных частях тела синтезируется и расщепляется 400 г белка. Примерно 2/3 аминокислот, освобождающихся при распаде белка, вновь используется для его синтеза, 1/3 аминокислот окисляется в энергетических целях. По результатам сравнения количества принятого с пищей и выведенного из организма азота можно судить о характере белкового (азотистого баланса). В организме взрослого здорового человека эти параметры равны между собой, т. е. имеет место азотитое равновесие. Преобладание количества выведенного из организма азота может наблюдаться при недостатке в пище полноценных белков, при голодании, при травмах, ожогах, после операций, а также в результате старения. При белковом голодании источником свободных аминокислот становятся белки плазмы крови, печени, слизистой оболочки кишечника и мышечной ткани, что позволяет достаточно длительно поддерживать обновление белков мозга и сердца.
1. Липиды участвуют в пластическом и энергетическом обмене.
2. Холестерин ограничивает абсорбцию водорастворимых веществ и некоторых химически активных факторов.
3. Липиды поддерживают структуры и функции клеточных мембран, тканевых оболочек, механической фиксации внутренних органов.
4. При повышении энергетического обмена жиры активно используются в качестве источника энергии.
5. Жиры являются также источником образования эндогенной воды и своеобразным депо энергии и воды.
Обмен углеводов. Углеводы поступают в организм в основном в виде полисахаридов растительного (крахмал) и животного (гликогена) происхождения. Конечными продуктами их гидролиза в пищеварительном тракте являются глюкоза (80 % этих продуктов), а также фруктоза и галактоза, которые после всасывания в кровь быстро превращаются в глюкозу. Прием большого количества рафинированных углеводов приводит к повышению концентрации глюкозы у здорового человека. Роль углеводов в организме следующая:
1) пластическая роль – входят в состав гликопротеидов, играющих важную роль в рецепторной функции клеточных мембран. Глюкоза необходима для синтеза некоторых аминокислот и липидов;
2) более 90 % углеводов расходуется для выработки энергии. Превращение глюкозы в гликоген или жир происходит в клетках печени и жировой ткани.
Количество гликогена в организме человека составляет в среднем 400 мм. Он легче липидов мобилизуется на срочные нужды обмена энергии. Повышение концентрации глюкозы в крови (гипергликимия) не опасно для жизни, но может приводить к увеличению осмотического давления плазмы крови. При гипергликемии происходит повышение секреции инсулина, активируются транспорт глюкозы в клетки и дальнейшее ее превращение. Инсулин является единственным гормоном, влияющим на углеводный обмен.
1) участвуют в регуляции кислотно-основного равновесия;
2) обеспечивают процессы свертывания крови.
Минеральные вещества входят в структуры самых различных органов. Наиболее важное значение для организма имеют натрий, калий, хлор, кальций, магний, фосфор, железо, йод, фтор.
Натрий и калий определяют величину рН, осмотического давления, объем жидкостей тела. Дневной пищевой рацион жителей цивилизованных стран содержит в среднем 10–12 г хлорида натрия, однако истинная потребность человека в нем значительно ниже – 5–8 г. Избыточный прием поваренной соли может приводить к увеличению объемов жидкости тела, повышению нагрузки на сердце и почки. Диета со сниженным содержанием натрия и увеличенным содержанием калия может приводить к предупреждению инсультов и инфарктов. Недостаток в пище калия может стать причиной развития дистрофии даже при нормальном приеме белка. Суточная потребность в калии – 1 г на 1000 ккал пищевого рациона. Особенно богаты калием абрикосы, виноград, чернослив, картофель. Постоянное содержание ионов натрия и калия в плазме крови поддерживается в основном почками.
Кальций содержится в виде фосфатов в костях, а также в тканях зубов и, следовательно, обеспечивает опорную функцию. Присутствие кальция в оптимальных концентрациях является условием нормального функционирования клеточных мембран. Кальций активно участвует в реакциях гомеостаза.
Магний является катализатором многих внутриклеточных процессов, особенно связанных с углеводным обменом. Магний снижает возбудимость нервной системы и сократительную активность скелетных мышц, способствует расширению кровеносных сосудов, уменьшению частоты сердечных сокращений сердца и снижению артериального давления. Содержится магний в продуктах растительного происхождения.
Фосфор – входит в состав фосфорно-кальциевых соединений костного вещества, является компонентом буферных систем, поддерживающих кислотно-основное состояние тканей. Фосфор поступает в организм с молочными, мясными, рыбными и зернобобовыми продуктами.
Микроэлементы. Железо необходимо для транспорта кислорода и для окислительных реакций, так как оно входит в состав гемоглобина. Суточная потребность – 10 мг. При недостаточном поступлении в организм железа развивается железодефицитная анемия. Железо содержится в мясе, печени, зернобобовых продуктах, гречневой и пшенной крупах.
Йод участвует в построении молекул гормонов. До 90 % циркулирующего в крови органического йода приходится на долю тироксина и трийодтиронина. Недостаточное поступление в организм йода может быть причиной нарушения функции щитовидной железы. Источником йода являются морские растения и морская рыба, мясо, молочные продукты.
Фтор обеспечивает защиту зубов от кариеса. Фтор стимулирует кроветворение, реакции иммунитета, предупреждает развитие старческого остеопороза. Суточная потребность во фторе 1/2—1,0 мг. Он поступает в организм с питьевой водой, рыбой, орехами, печенью, мясом, продуктами из овса.
Обмен воды. Вода составляет 55–60 % массы тела человека. У лиц с пониженным содержанием в организме жира этот показатель приближается к 70 %. В организме человека массой 65 кг содержится в среднем 40 л воды: 25 л входит в состав внутриклеточной и 15 л – внеклеточной жидкости, третья часть воды является компонентом крови (внутрисосудистая жидкость). У женщин в связи с большим содержанием жира в тканях объем воды в организме значительно меньше, чем у мужчин. Роль воды в организме:
1) вода – компонент клеток и тканей организма;
2) вода – наилучший растворитель для многих биологически важных веществ, она обеспечивает условия для образования дисперсных форм липидов и белков, является обязательной участницей многих биохимических реакций;
