Фізіологічна роль і гігієнічне значення білків, жирів, вуглеводів, вітамінів, мінеральних речовин

Білки, жири, вуглеводи, вітаміни — основні харчові речовини в раціоні людини. Харчовими речовинами називають такі хімічні сполуки або окремі елементи, які необхідні організму для його біологічного розвитку, для нормального протікання всіх життєво важливих процесів.

Білки — це високомолекулярні азотисті з'єднання, основна і обов'язкова частина всіх організмів. Білкові речовини беруть участь у всіх життєво важливих процесах. Наприклад, обмін речовин забезпечується ферментами, що за своєю природою відносяться до білок. Білками є і скоротливі структури, необхідні для виконання скоротливої функції м'язів, — актомиозин; опорні тканини організму — колаген кісток, хрящів, сухожиль; покривні тканини організму — шкіра, нігті, волосся.

На відміну від жирів і вуглеводів білки містять окрім вуглецю, водню і кисню ще азот — 16%. Тому їх називають азотвмісними харчовими речовинами. Білки потрібні тваринному організму в готовому вигляді, оскільки синтезувати їх, подібно до рослин, з неорганічних речовин грунту і повітря він не може. Джерелом білка для людини служать харчові речовини тваринного і рослинного походження. Білки необхідні перш за все як пластичний матеріал, це їх основна функція: вони складають в цілому 45% щільного залишку організму.

Білки входять також до складу гормонів, еритроцитів, деяких антитіл, володіючи високою реактивністю.

Дорослій людині в звичайних умовах життя при легкій роботі потрібний в добу в середньому 1,3—1,4 г білка на 1 кг ваги тіла, а при фізичній роботі — 1,5 г і більш (залежно від тяжкості праці).

Вміст білка в денному раціоні дітей повинен бути вище, ніж у дорослих (2,0—3,0 г), що пов'язане з бурхливим фізичним розвитком і статевим дозріванням.

У денному раціоні спортсменів кількість білка повинна складати 15—17%, або 1,6—2,2 г на 1 кг маси тіла.

Жири складаються з нейтрального жиру — триглицеридов жирних кислот (олеїновою, пальмітиновою, стеариновою і ін.) і жироподібних речовин — ліпоїдів. Головна роль жирів полягає в доставці енергії. При окисленні 1 г жиру в організмі чоловік отримує в 2,2 разу більше енергії (2,3 ккал), чим при окисленні вуглеводів і білків.

Жири виконують і пластичну функцію, будучи структурним елементом протоплазми кліток. У жирах знаходяться необхідні для життя жиророзчинні вітаміни A, D, Е, До.

Ліпоїди входять також до складу клітинних мембран, гормонів, нервових волокон і роблять істотний вплив на регуляцію жирового обміну. Жир володіє низькою теплопровідністю, завдяки чому, знаходячись в підшкірно-жировій клітковині, оберігає організм від охолоджування.

При нормальній масі тіла кількість жирів повинна покривати 30% денного раціону, що відповідає 1,3-1,5 г на 1 кг маси тіла. Обличчям з надмірною масою тіла ці норми доцільно зменшити удвічі, у спортсменів, що тренуються на витривалість, кількість жиру в періоди об'ємних тренувань збільшується до 35 % до загального добового калоража.

Вуглеводи — це обширний, найбільш поширений на Землі клас органічних сполук, що входять до складу всіх організмів. Вуглеводи і їх похідні служать структурним і пластичним матеріалом постачальника енергії і регулюють ряд біохімічних процесів. По класифікації ВІЗ вуглеводи діляться на засвоєних організмом людини і незасвоєні. Незасвоєні вуглеводи утворюють групу так званих баластних речовин — харчові волокна, що грають величезну роль в підтримці нормальної регуляції травлення. Середня величина теплоти при згоранні вуглеводів — 4,1 ккал/г. Взаємодіючи з іншими речовинами їжі, вуглеводи впливають на доступність їх організму і на потребу організму в цих речовинах, наприклад белоксберегающее дія вуглеводів. Вуглеводи знижують потребу організму людини в білках, перешкоджаючи використанню амінокислот як енергетичний матеріал і підсилюючи за допомогою інсуліну використання амінокислот для синтезу білка.

У організмі людини глюкоза використовується переважно скелетними м'язами, в них вона окислюється. При цьому виділяється певна кількість енергії або депонується у вигляді глікогену. Деяка кількість глюкози засвоюється і серцевим м'язом, а також мозковою тканиною, але значного накопичення глюкози у вигляді глікогену в них не відбувається. Запаси глікогену, що депонують в різних органах організму людини, витрачаються на задоволення біологічних потреб тих тканин, в яких він депонує, і лише глікоген печінки, перетворюючись на глюкозу, використовується для потреб всього організму і підтримує постійність концентрації цукру в крові. Основні джерела вуглеводів - переважно рослинні продукти (борошняні вироби, крупи, солодощі), а самі вони служать основним джерелом енергії в організмі людини. При фізичній роботі вони витрачаються в першу чергу, і лише після виснаження їх запасів в обмін речовин включаються жири. Робота скелетних м'язів супроводжується значним споживанням вуглеводів. До полісахаридів, що містяться в рослинних продуктах, відноситься целюлоза, або так звана клітковина, яка входить до складу клітинних оболонок. Вона міститься в зернах злаків, хлібі грубого помелу, бобах, буряку, ріпі, редьці. У зв'язку з тим що в травному тракті людини немає ферменту, що розщеплює клітковину, вона не перетравлюється і не засвоюється.

Мікроелементи — це хімічні елементи, що знаходяться в тканинах організму людини в концентраціях 1:100 000 і менше. До мікроелементів відносять також хімічні елементи, в низьких концентраціях що містяться у воді, грунту і так далі Деякі мікроелементи абсолютно необхідні для найважливіших процесів життєдіяльності організму людини, а також для нормального протікання багатьох метаболічних процесів. Мікроелементи, що постійно входять до складу організму людини і мають певне значення для його життєдіяльності, називають біогенними елементами.

До біогенних елементів відносять кисень, вуглець, водень, натрій, кальцій, фосфор, калій, сірку, хлор, марганець, залізо, цинк, мідь, йод, фтор, молібден, кобальт, ванадій, селен. За значенням для життєдіяльності організму людини мікроелементи діляться на абсолютно необхідні (залізо, цинк, мідь, йод, фтор, марганець, кобальт) і ймовірно необхідні (алюміній, хром, молібден, селен). Більшість мікроелементів входять до складу ферментів, вітамінів, гормонів, різних пігментів, що містять залізо, це перш за все такі мікроелементи, як гемоглобін, міоглобін, гемосидерин, трансферин.

Основним джерелом мікроелементів для людини служать харчові продукти рослинного і тваринного походження.

Вода. Добова потреба людини в ній залежить від ряду чинників: метеорологічних умов зовнішнього середовища; ступені фізичної праці; характеру їжі. Потреба у воді зростає при вживанні жирною, концентрованою, солоною і такою, що містить гострі приправи їжі. У звичайних умовах при легкій фізичній роботі добова потреба організму дорослої людини в середньому складає 30—40 мл води на 1 кг ваги тіла.

Вітаміни - це різні по хімічному складу органічні сполуки, необхідні організму для утворення ферментів. Вони діляться на дві групи: розчинні у воді (З, Р, вітаміни групи В) і розчинні в жирах (A, D, Е, До).

Основним харчовим джерелом жиророзчинних вітамінів служать тваринні і рослинні жири (вершкове і рослинне масло, риб'ячий жир і ін.); водорозчинних — фрукти, овочі, злаки, цитрусові, ягоди смородини, шипшини.

Обов'язкова умова забезпечення організму достатньою кількістю і набором вітамінів — різноманітна їжа, зокрема свіжі овочі і фрукти. Взимку і весною кількість вітамінів в їжі зменшується, що пов'язане із зниженням об'єму споживаних свіжих овочів і фруктів і кількості вітамінів в продуктах, що зберігаються з осені. Кількість вітамінів (особливо З і А) зменшується і при тривалій термічній кулінарній обробці.

При виконанні фізичних вправ витрата вітамінів особливо велика, тому в харчовому раціоні спортсменів, збалансованому по енергетичній цінності і змісту білків, жирів і вуглеводів, може не хапати вітамінів, особливо у видах спорту на витривалість в зимовий і весняний час (январь—апрель). Для відновлення дефіциту доцільно приймати таблетовані препарати вітамінів.

Особливо ретельно слід стежити за відновленням вітамінного дефіциту під час напружених тренувань, в період адаптації до нових умов, наприклад при виїзді в среднегорье, під час змагань.