Рациональное питание. Часть 1. Учебное пособие
.pdfРОССИЙСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТим. ИММАНУИЛА КАНТА
А.Г. Гончаров, С.Л. Борисенко, О.Г. Бугрова
РАЦИОНАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ
Часть 1 Учебное пособие
для студентов факультета биоэкологии
Издательство Российского государственного университета им. Иммануила Канта
2006
УДК 613.2(07) ББК 51.28я73
Г 657
Рецензент:
Л.П. Царевский — д-р мед. наук, профессор, зам. директора Российского государственного социального университета
Г 657 Гончаров А.Г., Борисенко С.Л., Бугрова О.Г.
Рациональное питание. Ч. 1: Учебное пособие. — Калининград: Изд-во РГУ им. И. Канта, 2006. — 73 с.
Учебное пособие составлено в соответсвии с программой спецкурса «Рациональное питание».
Содержит материалы по анатомии и физиологии питания, методам его оценки.
Предназначено для студентов медико-биологических специальностей вузов.
Печатается по решению Редакционно-издательского совета Российского государственного университета им. Иммануила Канта.
УДК 613.2(07) ББК 51.28я73
Гончаров А.Г., Борисенко С.Л., Бугрова О.Г., 2006
Издательство РГУ им. И. Канта, 2006
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
Введение ............................................................................................ |
4 |
Глава 1. Анатомо-физиологические особенности ЖКТ. Регуляция |
|
работы ЖКТ ....................................................................................... |
6 |
Глава 2. Биологическая роль основных пищевых веществ .......... |
26 |
Глава 3. Биологически активные добавки ...................................... |
44 |
Глава 4. Обмен энергии в организме .............................................. |
48 |
Глава 5. Режим питания ................................................................... |
52 |
Глава 6. Методы оценки питания населения и индивидуального |
|
питания. Показатели фактического питания отдельных групп |
|
населения Калининградской области .............................................. |
54 |
Глава 7. Значение и принципы лечебного питания ....................... |
63 |
Глава 8. Пищевая аллергия .............................................................. |
69 |
Заключение ....................................................................................... |
71 |
Список рекомендуемой литературы ............................................ |
72 |
3
ВВЕДЕНИЕ
Питание является важнейшей физиологической потребностью организма. Оно необходимо для построения и непрерывного обновления клеток и тканей, поступления энергии для восполнения энергетических затрат организма и веществ. Обмен веществ, функции и структуры всех клеток, тканей и органов находятся в зависимости от характера питания. Питание — это сложный процесс поступления, переваривания, всасывания и усвоения в организме пищевых веществ.
Рациональное питание (от латинского rationalis — разумный) — это физиологически полноценное питание здоровых людей с учетом их пола, возраста, характера труда и других факторов. Рациональное питание способствует сохранению здоровья, сопротивляемости вредным факторам окружающей среды, высокой физической и умственной работоспособности, а также активному долголетию. За рубежом термину «рациональное питание» соответствует термин «здоровое питание», который принят в настоящее время и в России. Это нашло свое отражение в постановлении Правительства Российской Федерации «Концепция государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации на период до 2005 года»
(1998).
Требования к рациональному питанию складываются из требований к пищевому рациону, режиму питания и условиям приема пищи.
Кпищевому рациону предъявляются следующие требования:
1)энергетическая ценность рациона должна покрывать энергозатраты организма;
2)рацион должен иметь надлежащий химический состав — оптимальное количество сбалансированных между собой пищевых (питательных) веществ;
3)блюда, входящие в состав рациона, должны хорошо усваиваться, что связано с их составом и способами приготовления;
4)желательны высокие органолептические свойства пищи (внешний вид, консистенция, вкус, запах, цвет, температура), оказывающие существенное влияние на аппетит и усвояемость;
4
Введение
5)необходимо разнообразие пищи за счет широкого ассортимента продуктов и различных приемов их кулинарной обработки;
6)следует учитывать способность пищи (состав, объем, кулинарная обработка) создавать чувство насыщения;
7)обеспечение санитарно-эпидемической безвредности пищи.
В настоящем учебном пособии, подготовленном сотрудниками кафедры медицинской экологии Российского государственного университета имени Иммануила Канта, приведены наиболее важные сведения, необходимые будущим преподавателям биологии, а также специалистам валеологам и экологам для повышения своего профессионального уровня в области рационального питания.
5
Глава 1
Анатомо-физиологические особенности ЖКТ Регуляция работы ЖКТ
В структурном и функциональном отношении пищеварительную систему подразделяют на эффекторную (исполнительную) и регуляторную (управляющую) части.
Первая объединяет клеточные элементы, осуществляющие процессы сокращения (гладкомышечные клетки), секреции (секреторные клетки), мембранного гидролиза и транспорта (кишечные клетки — энтероциты).
Исполнительные элементы пищеварительной системы объединены в пищеварительную трубку с примыкающими к ней компактными железистыми образованиями (слюнные, поджелудочная железы, печень) и обозначаются термином «желудочно-кишечный тракт» (ЖКТ).
Функции ЖКТ
Гидролиз пищевых веществ (белков, углеводов, жиров) до мономеров (аминокисклот, моносахаридов и жирных кислот). Физико-хи- мические процессы, обеспечивающие указанный выше конечный результат, составляют сущность пищеварения и всасывания. Реализация этого процесса осуществляется при участии, главным образом, секреторной и моторной функций ЖКТ.
Секреторные клетки ЖКТ продуцируют пищеварительные ферменты, обеспечивающие гидролиз пищевых веществ. Гидролиз начинается в просвете ЖКТ и заканчивается на мембране кишечных клеток, где объединяются процессы пищеварения и всасывания. Пищеварительные ферменты, реализующие гидролиз основных пищевых веществ, можноразделитьнадвегруппы: эндогидролазыиэкзогидролазы.
Эндогидролазы обеспечивают расщепление крупных молекул и образование промежуточных продуктов, секретируются клетками слюнных желез, желудка, поджелудочной железы. Экзогидролазы, отщепляющие концевые мономеры, включены в состав апикальной пищеварительно-транспортной мембраны энтероцитов.
6
Анатомо-физиологические особенности и регуляция работы ЖКТ
Моторная функция направлена на механическую обработку потребляемой пищи, перемешивание содержимого ЖКТ, что обеспечивает контакт перевариваемых веществ с гидролитическими ферментами; на продвижение содержимого ЖКТ по пищеварительному каналу и выведение наружу экскрементов. Активность гладкомышечных элементов необходима также для выведения секрета печени и поджелудочной железы в просвет ЖКТ.
Однако необходимо отметить еще и экскреторную функцию — органы пищеварения принимают участие в обеспечении гомеостаза организма, выводя в составе секретов пищеварительных желез многие продукты обмена веществ (мочевина, желчные пигменты и др.) и вещества экзогенного происхождения, в том числе и лекарственные.
Местный уровень регуляции обеспечивается энтеральной нервной системой (НС) (часть метасимпатической НС) и диффузной НС. Энтеральная НС представляет собой комплекс связанных между собой микроганлиев, расположенных интрамурально, в толще стенок ЖКТ. Наиболее важные сплетения: межмышечное (миэнтеральное, Ауэрбаха), подслизистое (Мейсснера).
В передаче регуляторных воздействий в ЖКТ принимают участие холинэргические (в основном возбуждающие) нейроны и адренэргические нейроны (тормозные нейроны). Современная гистохимия позволила установить в энтеральной нервной системе более десяти нейропептидов (холецистокинин, гастриносвобождающий пептид, соматостатин, вазоактивный интестинальный пептид, вещество Р, энкефалин, нейротензин, галанин и др.) Установлено, что нейроны энтеральной нервной системы могут содержать, помимо классического нейромедиатора ацетилхолина, несколько веществ пептидной природы. Также есть данные о наличии в ЖКТ серотонинэргических нейронов.
Диффузная НС представлена совокупностью эндокринных клеток, располагающихся в эпителиальном слое слизистой оболочки и поджелудочной железы и содержащих моноамины и вещества пептидной природы (гастоинтестинальные гормоны) в качестве медиаторов. Высвобождение соответствующих гормонов происходит при действии на них других регуляторных пептидов, при механическом и химическом раздражении эндокринных клеток из просвета ЖКТ.
Центральный уровень регуляции включает ряд структур ЦНС (спинной мозг и ствол), входящих в состав пищевого центра, который кроме координации пищевой деятельности осуществляет и контроль пищевого поведения (при участии гипоталамуса, лимбической системы и коры головного мозга).
7
Рациональное питание
Впромежутке между вышеуказанными уровнями регуляции можно отметить ганглионарный уровень включающий симпатические ганглии, располагающиеся вне ЖКТ и ЦНС. В регуляции функций пищеварительной системы большое значение имеет механизм обратной связи.
Всовременной биологии существует несколько классификаций различных типов пищеварения. Рассмотрим классификацию по месту действия ферментов.
1. Внутриклеточное пищеварение — ферментный гидролиз осуществляется внутри клетки. Распространено у простейших и примитивных организмов (губки, плоские черви). У высших позвоночных имеет ограниченное значение и выполняет защитные функции.
2. Внеклеточное дистантное пищеварение — гидролиз происходит во внеклеточной среде под действием ферментов, синтезированных секреторными клетками. Характерен для более развитых животных (кольчатые, ракообразные, хордовые). Дистантным этот вид называется вследствие удаленности секреторных клеток от полостей, где непосредственно происходит пищеварение. Оно может быть полостным (в специальных полостях) и за пределами организма (насекомые вводят пищеварительные ферменты в обездвиженную добычу, а бактерии выделяют ферменты в культуральную среду).
3. Мембранное (пристеночное, контактное) пищеварение осуществляется ферментами, локализованными на структурах мембраны кишечных клеток.
По источникам ферментов можно выделить следующие три типа пищеварения.
1. Собственное пищеварение, когда источником ферментов является сам организм. Характерно для человека и многих видов животных.
2. Симбионтное пищеварение, реализуемое за счет микроорганизмов в ЖКТ. Для человека имеет второстепенное значение, однако продукция витаминов и некоторых незаменимых аминокислот осуществляется микроорганизмами ЖКТ.
3. Аутолитическое пищеварение. Переваривание пищи происходит за счет содержащихся в ней ферментов. Определенную роль в пищеварении новорожденных детей могут иметь гидролитические ферменты, содержащиеся в материнском молоке.
Таким образом, пищеварение состоит из поэтапного действия на питательные вещества различных ферментов, и затем всасывания образующихся продуктов гидролиза из зоны мембранного пищеварения. Отметим основные этапы процесса пищеварения.
8
Анатомо-физиологические особенности и регуляция работы ЖКТ
1.Измельчение пищи при жевании, смачивание ее слюной и начало полостного гидролиза в ротовой полости, глотание и вход пищи в пищевод.
2.Поступление пищи из пищевода через кардиальный сфинктер в желудок и временное ее депонирование, активное перемешивание, перетирание и измельчение пищи в желудке, гидролиз белковых полимеров желудочными ферментами и денатурация белков соляной кислотой желудочного сока.
3.Поступление пищевой смеси через привратниковый переход в двенадцатиперстную кишку и резкое изменение рН (нейтрализация) среды, перемешивание пищи с желчными кислотами и соком поджелудочной железы, формирование химуса с участием кишечного секрета, гидролиз питательных субстратов в просвете кишки панкреатическими ферментами (полостное пищеварение).
4.Ферментативное расщепление пищевых субстратов в тонкой кишке и превращение их в нутриенты, всасывание значительной части нутриентов и поступление их во внутреннюю среду организма.
5.Доставка нутриентов через портальную систему крови в печень,
ачерез лимфатический дренаж брюшной полости — непосредственно в системный кровоток.
6.Доставка нутриентов, прошедших окончательную обработку в печени, в органы и ткани всего организма.
7.Транспорт нутриентов по всему организму и их включение в органные энергетические и пластические процессы.
8.Окончательная обработка кишечного содержимого (химуса) в толстой кишке (частично с участием кишечной микрофлоры), завершающее всасывание воды, натрия и хлоридов.
Переработка принятой пищи начинается в полости рта. Происходит измельчение, смачивание слюной и анализ вкусовых свойств пищи, начальный гидролиз некоторых пищевых веществ и формирование пищевого комка. Поступившая пища раздражает вкусовые, тактильные и температурные рецепторы, что имеет важное значение в осуществлении актов жевания и глотания. Акт жевания совершается рефлекторно. Жевательный период имеет фазы различной длительности и зависит от пережевываемой пищи.
Слюна, которой смачивается пища, вырабатывается тремя парами слюнных желез (околоушные, подчелюстные и подъязычные), а также множеством мелких железок, расположенных на поверхности языка и в слизистой нёба и щек. В зависимости от вырабатываемого секрета
9
Рациональное питание
железы бывают трех типов: серозные (вырабатывают жидкий секрет, не содержащий слизи — муцина), смешанные (вырабатывают сероз- но-слизистый секрет) и слизистые (вырабатывают слюну, богатую муцином).
Вне приема пищи у человека выделяется 0,24 мл/мин слюны для увлажнения полости рта. При жевании — 3—3,5 мл/мин (около 200 мл/ч), в зависимости от вида пищи. За сутки продуцируется 0,5— 2,0 л слюны (треть — околоушными железами). Слюна — вязкая опалесцирующая жидкость плотностью 1,001—1,017. Плотность и рН слюны зависят от скорости секреции (рН может повышаться до 7,8); рН смешанной слюны — 5,8—7,4, околоушных желез — 5,81, подчелюстных — 6,39. Смешанная слюна содержит 99,4—99,5 % воды, остальное — ферменты и другие вещества. Кроме минеральных солей слюна содержит большое количество органических веществ, в частности муцин, который придает ей вязкость. Благодаря ему пропитанный слюной пищевой комок легко проглатывается. Из ферментов можно выделить α-амилазу, расщепляющую полисахариды до декстринов и потом до дисахаров. Дисахаридазная активность слюны — низкая. Амилазная активность слюны продолжается до инактивации ферментов кислым желудочным соком. Также в слюне содержатся протеиназы, липазы, фосфатазы, РНК-азы. Бактерицидные свойства слюны определяются ферментом лизоцимом.
Ферментный состав и свойства слюны изменяются с возрастом человека, зависят от режима питания и вида пищи. Чем суше принимаемая пища, тем более вязкая и в большем объеме выделяется слюна. На отвергаемые вещества (кислоты, горечи) выделяется большое количество жидкой слюны. Адаптация слюноотделения к виду принимаемой пищи выражается не только в изменении объема и вязкости слюны, но и ее каталитической активности.
Прием пищи возбуждает рефлекторное слюноотделение. При сильном раздражении пищевого центра слюноотделение начинается через 1—3 с, а при слабом — через 20—30 с. Продолжается слюноотделение весь период приема пищи и прекращается вскоре после него.
Слюноотделение может начинаться по типу условных рефлексов
— в ответ на вид и запах пищи. Рефлекторные влияния могут и тормозить слюноотделение, вплоть до его прекращения. Такое торможение может быть вызвано болевым раздражителем, отрицательными эмоциями, умственным напряжением или деградацией организма. Все эти раздражители снижают активность всего пищевого центра и его части — центра слюноотделения. Например, возбуждение этого цен-
10