Главная | Случайная
Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Биохимия пищеварения




В организме человека вещества пищи подвергаются расщеплению до простейших соединений, из которых строятся клетки и ткани самого организма. Таким образом, происходит процесс усвоения, который называется ассимиляцией. Одновременно с процессом ассимиляции в организме происходит процесс диссимиляции - распад веществ, входящих в состав клеток и тканей. Оба процесса находятся в тесной взаимосвязи, совокупность их называется обменом веществ.

В организме взрослого человека процессы ассимиляции и диссимиляции находятся в состоянии динамического равновесия. При сдвиге равновесия в какую-либо сторону между поступлением веществ, их синтезом и выделением из организма возникают заболевания, связанные с нарушением обмена веществ, такие как избыточный вес, дистрофия, атеросклероз, преждевременное старение.

Переваривание пищи в организме человека происходит по трем основным типам: внеклеточное (полостное); внутриклеточное, мембранное.

Полостное (внеклеточное) пищеварение происходит в пищеварительных полостях – ротовой, желудочной, кишечной, - удаленных от секреторных клеток (слюнные железы, желудочные железы), которые синтезируют пищеварительные ферменты. Ферменты гидролизуют крупные агрегаты молекул пищи на более мелкие фрагменты, и происходит начальная стадия пищеварения.

Внутриклеточное пищеварение происходит внутри клетки. Мелкие агрегаты молекул пищи способны проникать через клеточные мембраны, далее они гидролизуются под действием ферментов цитоплазмы, не выделяемыми за пределы клетки.

Мембранное пищеварение происходит на границе клетки и сочетает особенности внеклеточного и внутриклеточного типов. В мембранном пищеварении так же участвуют гидролитические ферменты, но они находятся на поверхности слизистой кишечника. Кроме того, в мембранном пищеварении участвуют ферменты, которые продуцируют специальные клетки кишечника - энтероциты.

Одной из ключевых биологических закономерностей, определяющих процессы ассимиляции пищи, является правило соответствия : ферментные наборы организма находятся в соответствии с химическими структурами пищи. Нарушение этого соответствия служит причиной многих заболеваний. Общие представления об этом соответствии иллюстрирует таблица 2

В ходе основных этапов пищеварения идут механические, коллоидные, физико-химические и химические процессы.

Переработка пищи начинается в ротовой полости (см. рисунок 6.1). Здесь пища измельчается, смачивается слюной. Слюнные железы обеспечивают щелочную обработку углеводов пищи. Под действием фермента птиалина (амилазы) происходит частичное превращение крахмала сначала в декстрины, затем в мальтозу и глюкозу.

 

Таблица 2. Пищеварительные ферменты человека и их специфичность

Ферменты Оптимальное значение рН Соответствует видам пищи Не соответствует видам пищи
Переваривающие белки (протеазы) Пепсин Гастриксин Трипсин Химотрипсин аминопептидазы     Карбоксипептидазы     Дипептидазы     1,0 –1,5 2,0 –3,0 8,0 8,0 8,0   8,0   8,0 Большинство белков глобулярной природы То же - « - - « - Пептиды с N- концевого аминокислотного остатка) Пептиды с С-концевого аминокислотного остатка) Дипептиды Кератины, зластины, коллагены   Тоже - « - - « - - « -     - « -
Переваривающие углеводы: амилазы     Дисахаридазы     7,0     6,5 – 7,5 Крахмал, гликоген, другие усвояемые полисахариды   Сахароза, мальтоза, лактоза Целлюлоза и гемицеллюлозы из-за наличия гликозидной связи То же
Переваривающие жиры: липазы 8,0 Ацилглицерины Воски
         

 

 

По пищеводу пища транспортируется к кардиальному клапану желудка, который открывается автоматически. Плотно закрывающийся вход в желудок обеспечивает свежесть дыхания и препятствует попаданию кислых компонентов желудка в пищевод (в противном случае - изжога). В желудке происходит обработка пищи желудочным соком. В состав желудочного сока входят в основном соляная кислота (0,4 - 0,5 %) и протеазы. Протеазы (пепсин и гастриксин, желатиназа) расщепляют белки до полипептидов различной степени сложности. При этом большое значение имеет соляная кислота, потому что она создает оптимальные рН для действия протеаз; вызывает набухание и денатурацию белков.

В желудке продолжается расщепление крахмала до тех пор, пока в комке пищи не образуется кислая среда (примерно 30 - 40 мин.). Пища находится в желудке 6 - 8 и более часов. Возможность эвакуации пищи из желудка в двенадцатиперстную кишку (ДПК) контролируется мозгом через клапан - привратник.

 

1 - ротовая полость; 2 - пищевод; 3 - желудок; 4 - двенадцатиперстная кишка; 5 - тонкий кишечник; 6 - толстый кишечник; Клапаны: 7 - кардиальный; 8 - привратник пилодический; 9 - дуоденоеюнальный; 10 - илеоцекальный.

 

В ДПК пища подвергается действию поджелудочного сока (панкреатического сока), желчи, а так же сока специальных желез, находящихся в слизистой оболочке этой же кишки.

Поджелудочный сок имеет рН 7,8 - 8,4 , так как содержит бикарбонаты. Сок поджелудочной железы очень богат пищеварительными ферментами, расщепляющими белки и полипептиды: трипсин, химотрипсин, эластаза, карбоксипептидаза и аминопентидаза. Под воздействием этих ферментов происходит дальнейшее превращение белков, начавшееся в желудке.

Названные ферменты в совокупности расщепляют все (или почти все) пептидные связи в молекулах пищевых белков до свободных аминокислот.

Кроме протеолитических ферментов в поджелудочном соке присутсвует липза, расщепляющая жиры на глицерин и жирные кислоты. Стимулятором ее действия является желчь, поступающая в ДПК из желчного пузыря. Желчь выполняет целый ряд функций: повышает активность липазы, эмульгирует жиры, участвует во всасывании жирных кислот, усиливает моторику (перстальтику) кишечника.

В поджелудочном соке так же присутствуют ферменты, заканчивающие расщепление углеводов: амилаза, рибонуклеаза и дезоксирибонуклеаза.

В тонкий кишечник пища поступает через дуоденоеюнальный клапан. Длина кишки 6 - 7 м, она расположена горизонтальными петлями по высоте брюшной полости в кольце толстого отдела кишечника. В этом отделе синтезируется значительное количество ферментов, в том числе энтерокиназа, которая является активатором всех протеолитических ферментов поджелудочного сока. В тонком кишечнике продолжается переваривание пищи: происходит разрушение дисахаридов с образованием моноз, дипептидов до аминокислот и липидов с образованием жирных кислот и глицерина. Большую роль здесь играют микроорганизмы, их состав и способность к пристеночному (мембранному) пищеварению.

Всасывающая поверхность тонкого кишечника очень велика (за 1 ч может всасываться до 3 л жидкости с растворенными веществами) за счет наличия микроворсинок - мельчайших нитевидных отростков.

Продукты расщепления пищевых веществ (моносахароза, аминокислоты) после всасывания в кишечнике попадают в кровь воротной вены, которая поступает в печень. В печени происходит обмен аминокислотами, синтез заменимых аминокислот и преобразование глюкозы в гликоген. Печень выполняет так же обезвреживающую роль по отношению к ядовитым веществам (индола, скатола, фенола и др.), которые могут поступать в кровь из полости кишечника. Детоксикация ядовитых веществ происходит обычно путем их окисления до менее опасных соединений.

В толстом отделе кишечника, длина которого составляет 1,5 – 4,0 м, пищеварение практически отсутствует. Здесь всасывается вода (до 95 %), соли, глюкоза, некоторые витамины и аминокислоты. В толстом отделе кишечника обитает более 240 типов микроорганизмов плотностью до 30 - 40 миллиардов в каждом грамме содержимого.

Кишечная микрофлора является важным органом вторичного переваривания пищи. Ключевыми ее функциями являются :

синтез витаминов группы В, фолиевой и пантотеновой кислот, витаминов Н и К;

метаболизм желчных кислот с образованием нетоксичных метаболитов;

стимуляция иммунной реактивности организма.

 

 

6.2 Основы рационального питания

 

Пища должна содержать более шестисот веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности организма. Каждое из этих веществ занимает свое место в комплексе биохимических процессов. Большинство веществ, получаемых с пищей обладают лечебными свойствами. Поэтому от того в каком количестве и в каких соотношениях содержатся эти вещества в рационе, зависит состояние здоровья человека.

При рациональном питании рацион должен быть построен с учетом индивидуальных особенностей организма (пола, возраста), характера труда и национальных особенностей.

Рациональное питание включает соблюдение трех основных принципов:

Обеспечение баланса энергии, поступающей с пищей и расходуемой человеком в процессе жизнедеятельности.

Удовлетворение потребности в основных пищевых веществах.

Соблюдение режима питания.

Первый принцип. Баланс энергии. Вся необходимая организму энергия поступает исключительно с пищей. В процессе усвоения основных нутриентов (белков, жиров, углеводов) происходит высвобождение энергии и накопление ее в форме АТФ (аденозинтрифосфата). Установлено, что 1г белка пищи выделяет в результате такого обмена 4 ккал, жира - 3 ккал, углеводов - 4 ккал, органических кислот - 3 ккал. Зная содержание этих веществ в рационе можно подсчитать его энергетическую ценность. Организм человека расходует полученную с пищей энергию по трем направлениям:

основной обмен (1400 - 1600 ккал);

переваривание пищи (140 - 160 ккал);

все виды деятельности.

Данные приведены для мужчины в возрасте 30 лет, при массе тела 60-65 кг. Под основным обменом понимают минимальное количество энергии, необходимое человеку для поддержания жизни в состоянии полного покоя. У людей, постоянно испытывающих физические нагрузки, основной обмен выше на 30%, так же он выше в организме детей на 30 - 50 %.

При физической и умственной деятельности расход энергии неодинаков. Так, расход энергии в сутки:

для работников умственного труда - 2200-2600 ккал;

для работников физического труда - 2850-3000 ккал;

для работников тяжелого труда - 3900-4000 ккал.

Второй принцип. Оптимальное соотношение основных компонентов пищи. Для нормальной жизнедеятельности человека необходимо определенное соотношение белков, жиров и углеводов, а так же определенное количество микроэлементов пищи - витаминов и минеральных веществ.

Для взрослого человека согласно физиологическим нормам соотношение между белками, жирами и углеводами должно составлять 1 : 1,2 : 4.

Под пищевой ценностью продукта питания подразумевают степень удовлетворения суточной потребности человека в основных пищевых веществах и энергии за счет потребления 100г данного продукта.

Суточная потребность человека в основных пищевых веществах приведена в таблице 6.1.

Все полезные пищевые вещества, поступающие в организм человека можно разделить на две группы:

Незаменимые - это те, которые не синтезируются самим организмом или же синтезируются, но в недостаточных количествах. Считается, что к незаменимым пищевым веществам относятся: 8-10 аминокислот, 2 жирные кислоты, 17 витаминов и 16 неорганических элементов.

- Заменимые - это те, которые могут синтезироваться самим организмом.

При составлении пищевых рационов необходимо учитывать не только количество основного нутриента, но и его качественный состав, его сбалансированность. Так, белки животного происхождения, содержащие больше незаменимых кислот, в рационе взрослого человека должны составлять 50 - 60 % общего количества белка. Оценку сбалансированности основных незаменимых аминокислот производят по трем наиболее дефицитным аминокислотам: триптофану, лизину и метионину ( 1 : 3 : 3 ).

Из общего количества жиров в суточном рационе растительные жиры, как источник ненасыщенных кислот, должны составлять 25-30%. Рекомендуется следующая сбалансированность жирных кислот: полиненасыщенных - 10%; насыщенных - 30%, мононенасыщенных - 60%.

Соотношение углеводов для взрослого человека должно быть: крахмала - 75%, простых сахаров - 20%, клетчатки и пектиновых веществ - 5%.

Сбалансированность минеральных веществ наиболее изучена по кальцию, фосфору и магнию. Оптимальным соотношением между ними считается 1:1,5:0,75.

Третий принцип. Регулярность питания включает кратность приемов пищи, интервалы между ними, время приема пищи и распределение калорийности по приемам пищи. Оптимальной кратностью приема пищи является 3-х разовое. При нарушении режима питания, и в частности, кратности приема пищи, возникают различные желудочно-кишечные заболевания. Каждый прием пищи должен продолжаться не менее 20-30 мин, что позволяет принимать пищу медленно, хорошо смачивая слюной и пережевывая. Перерывы между приемами пищи не должны превышать 6ч., имеют значение и определенные часы приема пищи, что позволяет органам пищеварения приспособиться выделять достаточное количество пищеварительных соков.

 

Таблица 6.1 Суточная потребность человека в основных пищевых веществах
Основные пищевые вещества Суточная потребность
Белки, г
Жиры, г
Усвояемые углеводы, г
в том числе моно- и дисахориды 50-100
Минеральные вещества:  
Кальций, мг
Фосфор, мг
Магний, мг
Железо, мг
Калий, мг 2500-5000
Витамины:  
В1 (тиамин), мг 1,7
В2 (рибофлавин), мг 2,0
РР (ниацин), мг 19,0
В6 (пиродиксин), мг 2,0
В12 (кобаломин), мкг 3,0
С (аскорбиновая кислота), мг
А (ретинол), мкг
Е (токоферолы), мг 10,0
D (кальциферолл), мкг 2,5
Калорийность, ккал
     

 

При трех разовом питании рекомендуется следующее распределение калорийности по приемам пищи: завтрак - 30%, обед - 45% и ужин - 25%. При любом режиме питания последний прием пищи должен производиться за 1,5-2 часа до сна.

 

Контрольные вопросы

1. Почему важно соблюдать режим питания?

2.Основные биохимические процессы, протекающие в ротовой полости, желудке, ДПК, тонком и толстом отделах кишечника.

3. Какую роль играют соляная кислота и желчь в пищеварении?

4. Основные принципы рационального питания.

5. Как должны быть сбалансированы белки, жиры и углеводы в рационе человека?

6. Как обеспечивается баланс энергии, поступающей с пищей и расходуемой человеком?

 

       
   

 

 


 

 




Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2019 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных