Питательные вещества. Основные пищевые вещества

Пищевые продукты необходимы организму для роста, образования новых клеток взамен отработавших свой срок и погибших, а также для восполнения запасов энергии, необходимых для жизнедеятельности и продолжения рода. Общее количество поступающих в организм пищевых продуктов и усвоенных питательных веществ и энергии должно соответствовать сумме веществ и энергетических затрат, израсходованных на образование новых тканей, а также удаленных из организма.
Пища в том виде, в каком она поступает в организм, не может всосаться в кровь и лимфу и не может быть использована для выполнения различных жизненных функций. Для усвоения пищи в органах пищеварительной системы она должна подвергнуться механической и химической обработке. Пища измельчается в полости рта, перемешивается в желудке и тонкой кишке с пищеварительными соками, ферменты которых расщепляют питательные вещества на более простые составляющие. Переваренные до аминокислот, моносахаридов и эмульгированных жиров питательные вещества всасываются и усваиваются организмом. Вода, минеральные вещества (соли), витамины усваиваются в их натуральном виде. Механическая и химическая обработка пищи и превращение ее в усваиваемые организмом вещества называется пищеварением.
Все химические соединения, которые используются в организме в качестве строительных материалов и источников энергии (белки, жиры и углеводы), называются питательными веществами.
Человек должен регулярно получать с пищей достаточное количество питательных веществ (белков, жиров и углеводов), а также необходимые воду, минеральные соли и витамины.
Белки содержат в своем составе водород, кислород, углерод, азот, серу, фосфор и другие элементы. В желудке и тонкой кишке белки, поступающие в организм с пищей, расщепляются до аминокислот и их составляющих, которые всасываются и используются для синтеза специфических для человека белков. Из 20 аминокислот, необходимых человеку, девять являются незаменимыми, так как они не могут синтезироваться в человеческом организме. Эго валин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин. Перечисленные аминокислоты
должны поступать в организм с пищей. Без этих незаменимых аминокислот нарушается синтез необходимых человеческому организму белков. Белки, содержащие полный набор аминокислот, в том числе и незаменимые аминокислоты, называются биологически полноценными белками. Наиболее ценными является белок молока, мяса, рыбы, яиц. Белки растительного происхождения (кукурузы, пшеницы, ячменя и др.) считаются неполноценными, так как они не содержат полного набора аминокислот, необходимых для синтеза человеческих белков.
Углеводы, содержащие водород, кислород, углерод, используются в организме в качестве энергетических веществ и для образования клеточных мембран. С пищей в виде овощей, фруктов, крахмала и других растительных продуктов в организм поступают сложные углеводы, которые называют полисахаридами. При переваривании полисахариды расщепляются до растворимых в воде дисахаридов и моносахаридов. Моносахариды (глюкоза, фруктоза и др.) всасываются в кровь и вместе с кровью поступают в органы и ткани.
Жиры служат источником энергии и способны накапливаться в организме в виде резервных материалов. Жиры входят в состав всех клеток, тканей, органов, а также служат богатыми запасами энергии, поскольку при голодании из жиров образуются энергетические углеводы. Жиры состоят из углерода, кислорода и водорода, имеют сложное строение. В процессе пищеварения жиры расщепляются на их составляющие - глицерин и жирные кислоты (олеиновую, пальметиновую, стеариновую), которые в жирах находятся в различных сочетаниях и соотношениях. В организме жиры могут также синтезироваться из углеводов и продуктов расщепления белков. Некоторые жирные кислоты не могут образовываться в организме. Это олеиновая, арахидоновая, линолевая, линоли- новая, которые содержатся в растительных маслах.
Минеральные вещества также поступают в организм с пищей и водой в виде различных солей. Это соли, содержащие кальций, фосфор, калий, натрий, серу, хлор, железо, магний, йод. Многие другие элементы присутствуют в пище в малых количествах, поэтому их называют микроэлементами. Для растущего организма минеральных солей требуется больше, чем для взрослого человека, так как они участвуют в образовании костной ткани, росте органов, входят в состав гемоглобина крови, желудочного сока, гормонов, клеточных мембран, нервных синапсов.
Вода, количество которой у взрослого человека достигает 65 % общей массы тела, является составной частью тканевой жидкости, крови, внутренних сред организма. В пище в малых количествах присутствуют также витамины, являющиеся сложными орга
ническими соединениями. Витамины необходимы для обменных процессов, они участвуют во всех биохимических реакциях, влияют на рост и развитие тела человека и его органов. Отсутствие или недостаток витаминов в пище ведет к тяжелым заболеваниям - авитаминозам.
В пище также присутствуют пищевые волокна, являющиеся клетчаткой (целлюлозой), входящей в состав растительных клеток. Пищевые волокна не расщепляются ферментами, они способны удерживать воду. Это очень важно для пищеварения, так как набухшие пищевые волокна, растягивая стенки толстой кишки, стимулируют перистальтику, продвижение пищевых масс в сторону прямой кишки. Потребность в количестве потребляемой пищи и качественном составе питательных веществ (белков, жиров, углеводов, минеральных веществ и витаминов) зависит от возраста, пола, массы тела, выполняемой работы.
Количество потребляемой энергии в организме - энергозатраты измеряют в калориях (или джоулях). Одной калорией называют количество энергии, необходимое для повышения температуры воды на 1° С (1 калория равна 4,2 Джоуля - Дж). В организме при окислении 1 г белков образуется 4,1 килокалории - ккал, при окислении 1 г углеводов - 4,1 ккал, при окислении 1 г жиров -

ккал. Данные о потребностях в энергии у работников различных видов труда приведены в табл. 9.

Чтобы обеспечить жизненные потребности организма в течение суток при легкой работе, в пище должно быть не менее 80-100 г белков, а при тяжелых физических нагрузках - от 120 до 160 г. Для детей, с учетом их роста и затрат энергии, количество белков в пище при расчете на 1 кг массы тела должно быть больше, чем для взрослого. Общее количество животных и растительных жиров в пище в сутки должно быть не менее 50 г. Потребность в углеводах в течение суток составляет 400-500 г.
Типы пищеварения
Переваривание пищи - пищеварение - процесс сложный. Оно осуществляется в полостях органов пищеварительной системы при участии ферментов, выделяемых пищеварительными железами. Поэтому пищеварение в желудке, тонкой кишке называют полостным пищеварением. Переваривание пищи происходит также непосредственно на поверхности эпителиальных клеток тонкой кишки. Такое пищеварение называют контактным, или мембранным пищеварением. Дело в том, что на внешней поверхности клеточной мембраны эпителиоцитов имеется наиболее высокая концентрация пищеварительных ферментов, выделяемых кишечными железами. Мембранное пищеварение является как бы заключительной фазой переваривания пищи, после чего расщепленные белки и углеводы, эмульгированные жиры всасываются в кровеносные и лимфатические капилляры.
Расщепление (переваривание) белков, жиров, углеводов происходит с помощью пищеварительных ферментов (соков). Эти ферменты содержатся в слюне, желудочном соке, кишечном соке, в желчи и панкреатическом соке, которые являются, соответственно, продуктами секреции слюнных, желудочных, тонкокишечных и толстокишечных желез, а также печени и поджелудочной железы. В течение суток в пищеварительную систему поступает примерно 1,5 л слюны, 2,5 л желудочного сока, 2,5 л кишечного сока, 1,2 л желчи, 1 л сока поджелудочной железы.
Ферменты являются важнейшими составляющими секретов пищеварительных желез. Благодаря пищеварительным ферментам белки расщепляются до аминокислот, жиры - до глицерина и жирных кислот, углеводы - до моносахаридов. Пищеварительные ферменты представляют собой сложные органические вещества, которые легко вступают в химические реакции с пищевыми продуктами. Ферменты служат также ускорителями (катализаторами) биологических реакций - расщепления пищевых веществ. Выделяют ферменты, расщепляющие белки -
7 Сапин

протеазы, расщепляющие жиры - липазы, расщепляющие углеводы - амилазы. Для расщепляющих действий необходимы определенные условия - температура тела и реакция среды (кислая или щелочная).
Органы пищеварительной системы выполняют также двигательную (моторную) функцию. В органах пищеварения пища измельчается и перемешивается с пищеварительными соками, что обеспечивает тесный контакт пищевых масс с ферментами. Перемешивание пищи с одновременным продвижением способствует непрерывному и тесному ее контакту с всасывающей поверхностью кишечника и более полному всасыванию переваренных компонентов пищи. Продвижение пищевых масс в направлении к прямой кишке способствует формированию каловых масс и завершается удалением их из организма.

Двоякое значение: 1) при своих превращениях в организме они освобождают энергию, необходимую для работы организма и согревания тела, и 2) служат пластическим материалом для новообразования или восстановления тканей тела.

В состав животного тела входят сложные органические вещества — белки, жиры и углеводы и их производные, а также доста-точно простые минеральные соединения и вода.

В пищевых средствах растительного и животного происхож-дения мы и находим все эти вещества.

Огромное значение для орга-низма имеет вода, без нее вообще не может быть жизни, так как она входит в состав протоплазмы живой клетки . Тело животных содержит много воды и постоянно ее теряет в выделениях, что и должно быть покрыто приемом ее извне, так как недостаток воды в организма грозит тяжелыми расстройствами здоровья и даже смертью. Потребность в воде у животных довольно высокая: ко-рова на каждый килограмм корма должна принимать 4-6 кг воды, свинья — 7-8 кг.

Не менее важны и соли, так как в клетках организма их со-держится определенное количество, одни соли преобладают в жидких средах, другие — в тканях. Важнейшими для организма являются соли натрия, калия, кальция, магния, соляной, серной в фосфорной кислот. Некоторые из солей необходимы для по-строения скелета, другие входят в состав ядерного вещества клеток, иные выполняют специфические функции. Благодаря солям и организме поддерживается постоянное осмотическое давление в жидкостях тела и кислотно-щелочное равновесие.

К органическим веществам пищи относятся вещества, содержащие много энергии — углеводы, жиры и белки, и дополнительные факторы питания — ферменты и вита-мины, а кроме того, множество различных веществ вкусового ха-рактера — кислот, ароматических веществ, алкалоидов и глюкозидов.

Углеводы

Углеводы — сложные органические вещества типа оксиполиалкоголей, состоят из углерода, водорода и кислорода и широко распространены в природе, составляя главную массу растительных тканей. В организме животных они находятся в меньших коли-чествах, но в пище имеют большое значение, составляя главнейший энергетический материал. Среди них различаем моносахариды и прежде всего глюкозу, а также фруктозу и галактозу, затем диса-хариды— тростниковый, молочный и солодовый сахар. Постоянны-ми составными частями пищи являются полисахариды — крахмал, целлюлоза растений и гликоген животных тканей. По хими-ческим свойствам и физическому состоянию все эти углеводы отли-чаются друг от друга. Моносахариды легко растворимы и без за-труднения всасываются в пищеварительном канале, дисахариды тоже растворимы, но требуют некоторой ферментативной обработки. Полисахариды дают только коллоидные растворы, а целлюлоза совсем нерастворима. Для того чтобы они могли усвоиться орга-низмом, они должны подвергнуться при помощи ферментов глубоким расщеплениям в пищеварительном канале. Из них целлюлоза под-дается лишь воздействию ферментов, выделяемых микроорганизмами. В процессе пищеварения все углеводы доводятся до моносахаридов и в этом виде всасываются в кровь .

Жиры

К жирам относят большое количество органических соединений, нерастворимых в воде. Одни их них — простые жиры — сложные эфиры глицерина и жирных кислот, другие — принадлежат к соединениям, содержащим еще фосфор, иногда серу. Все эти веще-ства имеют большое питательное значение. При своем распаде в организме они дают много энергии или же частично входят в состав клеток, или же служат материалом для синтеза в организме гор-монов, витаминов .

В пищеварительном аппарате они расщепляются ферментами до растворимых продуктов — глицерина и жирных кислот.

Белки

Белки — питательные вещества первостепенной важности, слож-ны по своему строению и имеют характер эмульсионных коллои-дов. Состоят из углерода, водорода, кислорода, азота, серы и часто фосфора, а также содержат иногда йод, железо, медь, цинк и др. Вопрос о химической природе белков еще не решен окончатель-но, однако известно, что при разного рода расщеплениях они рас-падаются до аминокислот — соединений, содержащих не менее одной группы амина (NH 2) и одной группы карбоксила (СООН).

Из разных белков до сих пор выделено до 60 аминокислот, большинство которых принадлежит к кислотам жирного ряда. Все они отличаются по сложности и качествам и в самых разнообразных количествах находятся в разных белках, определяя этим и многообразие. Некоторые аминокислоты необходимы для организма, отсутствие других переносится им довольно легко. В соответствии с этим существуют белки, более или менее ценные для организма.

Среди белков различают протеины, протеиды и альбумины. Материал с сайта

Протеины

Протеины — простые белки, распадающиеся в пищеварительном тракте до аминокислот. Некоторые из них, как казеин молока, имеют в молекуле фосфор и являются высокопитательными, особенно для растущих животных.

Врачи утверждают, что полноценное рациональное питание – важное условие сохранения и поддержания здоровья и высокой работоспособности взрослых, а для детей еще и необходимое условие роста и развития.

Для нормального роста, развития и поддержания жизнедеятельности организму необходимы белки, жиры, углеводы, витамины, вода и минеральные соли в нужном ему количестве.

Белки

Белки - сложные азотосодержащие биополимеры. Белки в организме человека выполняют несколько важных функций - пластическую, каталитическую, гормональную, функцию специфичности и транспортную.

Важнейшей функцией пищевых белков является обеспечение организма пластическим материалом. Организм человека практически лишен резервов белка. Единственным источником их являются белки пищи, вследствие чего они относятся к незаменимыми компонентам рациона.

Во многих странах население испытывает дефицит в белках. В связи с этим важной задачей становится поиск новых нетрадиционных способов его получения. Содержание белка в рационе оказывает влияние на нервную высшую деятельность. Они участвуют и в энергетическом балансе организма, особенно при больших энергозатратах, а также при недостатке углеводов и жиров.

Основным источником полноценных белков являются продукты животного происхождения (мясо, рыба, молоко), поэтому при составлении пищевого рациона необходимо, чтобы в общей сумме белков, потребляемых в течение суток, они составляли около 60%.

Неполноценное белковое питание вызывает белковое голодание, способствует разрушению собственного белка организма, изменению функции желез внутренней секреции, нервной системы, понижению иммунобиологической реактивности организма.

Жиры

Жиры являются источником энергии. Они служат источником ретинола и кальциферола, фасфатидов, палинепастиценных жирных кислот. Они улучшают вкусовые качества пищи. В пище за счет жира должно быть обеспечено 30% суточной энергетической ценности рациона. Потребность в жире изменяется в зависимости от климатических условий. В северных климатических зонах она определена в размере 35% от общей энергетической ценности рациона, в средней климатической зоне - 30%, в южной зоне - 25%.

Пищевые жиры не только являются источниками энергии, но и поставляют материал для биосинтеза липидных структур, в частности мембран клеток, в организме.

Жиры обладают наибольшей энергетической ценностью. При сгорании 1 г. жира выделяется 37,7 кДж (9 ккал) тепла (при сгорании 1 г белка или углеводов - только 16,75 кДж (4 ккал)). Различают животные и растительные жиры. Они обладают различными физическими свойствами и составом. Животные жиры - твердые вещества. В их состав входит большое количество насыщенных жирных кислот, имеющих высокую температуру плавления. Растительные жиры в отличие от животных содержат значительное количество полиненасыщенных жирных кислот, относящихся к незаменимым факторам питания.

Углеводы

Углеводы играют важную роль в регуляции белкового обмена. В зависимости от строения растворимости, быстроты усвоения и использования для гликогенообразования различают простые (глюкоза, фруктоза, галактоза) и сложные углеводы (крахмал, гликоген, клетчатка). В пищевых рационах на долю крахмала приходится около 80% общего количества потребляемых углеводов.

Основным источником углеводов являются растительные продукты (хлеб, мучные

изделия, крупа, овощи и фрукты). Уменьшение количества углеводов, поступающих в организм с пищей, приводит к нарушению обмена веществ. Например, если не будет покрываться за счет углеводов суточная потребность организма в энергии (а на долю

углеводов приходится 50-70% всей энергетической потребности), начнут использоваться белки, особенно при стрессе, когда в кровь выделяется повышенное количество гормона надпочечников - кортизола, блокирующего в мышцах глюкозу, поэтому мышцы начинают усиленно использовать в качестве источника энергии белки (точнее аминокислоты) и жирные кислоты. Глюкоза поступает в головной мозг, где она при стрессовых ситуациях расходуется в повышенных количествах. Кровь насыщается глюкозой - возникает, так

называемый временный, преходящий сахарный диабет. При повторных стрессовых

состояниях появляются предпосылки перехода временного диабета в хроническую

форму. Избыток глюкозы, не усваиваемый мышцами - основным ее потребителем,

с помощью инсулина превращается в жир и откладывается в жировой ткани.

Избыток неиспользованных мышцами углеводов, откладываемых в виде жира, тормозит усвоение глюкозы, что в свою очередь увеличивает концентрацию в крови углеводов, утилизация которых мышечной тканью сокращается. Чем больше человек употребляет сахаров, тем значительнее нарушается углеводно-жировой обмен, что является предпосылкой к ожирению и сахарному диабету.

Минеральные вещества и витамины

Минеральные вещества и витамины играют весьма важную и вместе с тем своеобразную роль в жизнедеятельности организма. Прежде всего, они не используются как энергетические материалы, что является специфической особенностью для белков, жиров и углеводов. Другой отличительной чертой этих пищевых веществ является относительно очень незначительная количественная потребность в них организма. Достаточно сказать, что суточное потребление всех минеральных элементов и их соединений не превышает 20-25 г, а соответствующая цифра для витаминов выражается даже в миллиграммах.

Минеральные вещества поддерживают в нужном уровне осмотическое давление в тканях. Наиболее благоприятным соотношением солей кальция и фосфата является 1:1,5 или 1:2. Такое соотношение наблюдается в молоке и молочных продуктах, капусте.

Витамины - это органические соединения, необходимые организму в небольших количествах и обеспечивающие его нормальные физиологические функции.

Основные витамины. Известно, что для нормальной жизни человека нужно около 20 витаминов. Ниже приведены некоторые из них.

Витамин С. В значительных количествах содержится в плодах шиповника, черной смородины, капусте, помидорах, моркови, картофеле и других овощах и фруктах. При длительном отсутствии в пище витамина С развивается цинга. При цинге люди слабеют, у них воспаляются и кровоточат десны, выпадают зубы, распухают суставы.

При тяжелой работе и заболеваниях потребность в витамине С возрастает. Витамин С стимулирует гормональную регуляцию, процессы развития организма, сопротивляемость к заболеваниям. Витам С выделен в чистом виде и получается фабричным путем.

Витамин А. По химическому строению близок к веществу каротину, содержащемуся в растениях (морковь, шпинат, помидоры, абрикосы). Превращение каротина в витамин А происходит в стенке кишки и печени. Витамин А входит в состав зрительного пигмента, содержащегося в светочувствительных клетках сетчатки. Каротин и витамин А в больших количествах содержатся и в животной пище - сливочном масле, яичном желтке, икре, рыбьем жире. При отсутствии витамина А в пище поражаются роговица глаза, кожа, дыхательные пути. Ранним проявлением недостатка этого витамина в организме является "куриная слепота", т.е. неспособность видеть при слабом освещении. Поэтому людям,

работа которых требует напряженного зрения необходимо употреблять дополнительно витамин А.

Витамины группы В. Эта группа витаминов включает несколько витаминов - В1, В2, В6, В12 и некоторые другие. Витамины группы В в значительных количествах содержатся в пивных дрожжах, оболочках семян ржи, риса, бобовых, а из животных продуктов - в почках, печени, яичном желтке. Специфическая функция витаминов группы В в организме состоит в том, что из них образуются ферменты, осуществляющие многие важнейшие реакции обмена веществ.

Первым из этой группы был обнаружен витамин В1. При отсутствии в пище этого витамина развиваются поражения нервной системы – расстройства движений, параличи, приводящие к смерти. Но, если больному давать пищу, в которой содержится витамин В1, наступает выздоровление.

Учитывая, что витамин В1 не откладывается в организме впрок, его поступление с пищей должно быть регулярным и равномерным.

Витамин В6 участвует в превращениях аминокислот и в обмене углеводов.

Витамин В12 регулирует кроветворную функцию, рост нервной ткани.

Витамин D (антирахитический витамин). В значительных количествах содержится в рыбьем жире. Он может образовываться в организме человека под влиянием ультрафиолетовых лучей. Витамин D антирахитический, участвует в обмене кальция и фосфора, образуется в коже человека под влиянием ультрафиолетовых лучей. Отсутствие

витамина D вызывает у детей заболевание, называемое рахитом. Кости рахитичных детей содержат недостаточно кальция и фосфора. Это приводит к искривлению костей конечностей, появлению на ребрах хорошо заметных утолщений, деформации грудной клетки. Такие дети восприимчивы к различным заболеваниям. Лучшим средством предупреждения и лечения рахита является употребление пищевых продуктов, содержащих витамин D, а также пребывание детей на солнце или их искусственное ультрафиолетовое облучение.

Таким образом, наш организм, кроме питательных веществ, обязательно должен получать с пищей необходимые витамины. Это обеспечивает, особенно в детском и юношеском возрасте, нормальный рост, поддержание работоспособности и устойчивость к заболеваниям. При избыточном потреблении некоторых витаминов (например, А и В) возникают нарушения обмена веществ (гипервитаминозы).

Витамины должны поступать как в больной, так и в здоровый организм постоянно и в определенных количествах. Однако их содержание в пищевых продуктах колеблется и не всегда обеспечивает потребности организма. Эти колебания связаны с сезонными изменениями состава пищевых продуктов, с длительностью хранения овощей и фруктов от момента созревания до употребления в пищу.

Питьевой режим

Правильный питьевой режим обеспечивает нормальный водно-солевой обмен, создает благоприятные условия для жизнедеятельности организма.

Беспорядочное или излишнее потребление воды ухудшает пищеварение; увеличивая общий объем циркулирующей крови, создает дополнительную нагрузку на сердечно-сосудистую систему и почки, усиливает выделение через почки и потовые железы необходимых для организма веществ (например, поваренной соли). Временная перегрузка жидкостью (например, одномоментный прием большого количества воды) нарушает работу мышц, приводит к их быстрому утомлению, иногда вызывает судороги. При недостаточном потребления воды ухудшается самочувствие, повышается температура тела, учащаются пульс и дыхание, снижается работоспособность и т.п.; обезвоживание организма может вызвать и более тяжелые последствия.

Минимальное количество воды, необходимое организму для подержания водно-солевого баланса в течение суток составляет 2-2,5 л. Для лучшего переваривания пищи стоит установить временные рамки потребления воды. Пить можно за 20 мин до или через 40 мин после приема пищи.

Не секрет, что пищевые питательные вещества используются организмом, более того, мы нуждаемся в их постоянном восполнении. Но какую роль они играют, и в каких именно продуктах содержатся?

Всего насчитывается шесть видов питательных веществ, которые использует человеческий организм: вода, минералы, витамины, белки, жиры, углеводы. Это основные полезные вещества, получаемые из пищи, которые используются для поддержания жизнеспособности тканей, их обновления, выработки энергии для физиологической активности и регуляции метаболизма. Потребность в них испытывается в течение всей жизни, причем каждое вещество выполняет определенные функции.

Механизм всасывания питательных веществ организмом

Всасывание питательных веществ происходит только после их расщепления, в чистом виде они не усваиваются. Расщепленные ферменты просачиваются сквозь стенки пищеварительного тракта, попадая в кровоток. Белки, жиры и углеводы обеспечивают организм топливом в виде калорий. Вода, минералы, витамины выполняют функции строительного и расходного материала, что не менее важно.

Вода

Этот универсальный растворитель участвует практически во всех жизненно важных процессах организма:

вода питает клетки, не допуская их обезвоживания;
осуществляет транспортировку веществ и гормонов ко всем органам;
вода помогает сжигать жиры, перерабатывая эти клетки в энергию; ее употребление в достаточном количестве снижает аппетит;
активизирует работу почек;
пищеварение и вывод продуктов жизнедеятельности организма осуществляются в жидкой среде.

Недостаток воды неизбежно приводит к нарушению функций внутренних органов, увеличению жировой ткани. Клетки головного мозга первыми начинают испытывать дефицит воды.

Минеральные вещества

Минеральные вещества можно разделить на две группы: макро- и микроэлементы. Достаточное количество их в организме отвечает за прочность опорно-двигательного аппарата, водный и кислотно-щелочной баланс, способствует соединению белков с липидами, укрепляет нервную систему и пр. Микроэлементы, как правило, для нормальной жизнедеятельности необходимы в малых количествах, а макроэлементы - в больших. Недостаток какого-либо минерала в организме тормозит активность остальных минеральных веществ.

Использование витаминов

Такие питательные вещества клетки, как витамины, играют очень важную роль для здоровья человека, ведь их недостаток ведет к нарушению обменных процессов в организме и снижению иммунитета. Этот аспект настолько важен, что людям, ведущим активный образ жизни, рекомендуется дополнительно принимать витаминные комплексы. В чистом виде в природе витаминов нет: каждый из них существует в сложном биологическом комплексе, что, собственно, и помогает организму их использовать.

Использование белков

Белок необходим для роста и восстановления тканей. Кроме этого, питательные вещества используются организмом в процессе выработки гормонов, энзимов и антител и нормального осуществления химических реакций.

Мы потребляем белки из мяса, птицы, рыбы, злаковых и бобовых культур, молока, орехов и яиц. Они содержат в себе аминокислоты, восстанавливают затраченную энергию и обеспечивают пластические процессы в тканях. Повышенное количество белковой пищи рекомендовано детям и беременным.

Как жиры используются организмом

Основные питательные вещества, жиры, используются организмом человека для максимального усвоения витаминов, выработки энергии и защиты от Различают три вида мононенасыщенные и полиненасыщенные.

Молочные продукты, красное мясо, кокосовое масло и некоторые другие продукты содержат большое количество насыщенных жиров; арахис и оливки богаты мононенасыщенными жирами; соя и растительные масла (кунжутное, кукурузное, и др.) являются чемпионами по полиненасыщенным жирам.

Запас питательных веществ данной категории обеспечивает пластичность клеток, восстанавливает соединения, необходимые для выработки энергии и обновления организма в целом.

Участие углеводов в жизнеобеспечении организма

(моносахариды и полисахариды, соответственно) - в больших количествах содержатся в овощах, фруктах, цельных злаках, орехах и пр. Эти питательные вещества используются организмом, прежде всего, для выработки жизненно необходимой энергии. Участвуют в синтезе клеток, находятся в тесной связи с жирами, что позволяет им взаимозаменять одни другими. Мощным источником углевода является крахмал.

Полезная для микрофлоры кишечника неперевариваемая клетчатка играет роль «метелки», вычищающей его от шлаков и токсинов. Она представляет собой грубые растительные волокна, которые являются сложными углеводами. Пища, богатая клетчаткой, улучшает работу ЖКТ и сердечно-сосудистой системы, повышает сопротивляемость различным заболеваниям.

Функции питательных веществ, используемые организмом

Все питательные вещества используются организмом особым способом, хотя основные функции можно разделить на три вида.

Строительная функция, восстанавливающая структуру клеток и тканей. Полезные вещества задействованы в регенерации внутренних и наружных органов. В основном это белки и некоторые минералы, такие как кальций, калий фосфор и др.;
Энергетическая функция: такие питательные вещества, как жиры и углеводы, а во вторую очередь - белки, - используются организмом для получения энергии на осуществление обмена веществ. Они способствуют поддержанию определенной температуры тела, совершению мышечных движений и пр.;
Регулирующая функция, для которой используются различные витамины и минералы. С их помощью регулируются химические реакции метаболизма и активность работы внутренних органов.

Для здорового питания важно соблюдать соотношение всех питательных веществ и не забывать о правильном сочетании различных продуктов.

Пищевые группы и энергетическая ценность

Питательные вещества в продуктах содержатся в разных количествах, именно поэтому пища в рационе должна быть разнообразной.

Так, фрукты богаты сахарами, витаминами и водой; сладкие десерты быстро усваиваются и при умеренном потреблении служат хорошим источником энергии. Овощи необходимо регулярно употреблять в пищу, поскольку при минимуме энергетической составляющей в них достаточно высокое содержание витаминов и минералов, отвечающих за обмен веществ.

Корнеплоды и злаковые культуры используются организмом как мощный источник энергии, с большим количеством сложных углеводов.

Мясо, рыба и яйца - кладезь «строительного материала» клеток белка, а в молоке и молочных продуктах много жиров, белков, а также кальция и других ценных микроэлементов.

В расчете энергетической ценности пищевых продуктов используется единица теплоотдачи - килокалория (ккал), которая соответствует затраченной для подъема температуры 1 литра дистиллированной воды от 14,5 °С до 15 °С. Практически все необходимые питательные вещества участвуют в выработке тепловой энергии для проведения биохимических реакций обмена веществ, осуществления двигательной функции мышц и поддержания обычной температуры тела. Именно переработка жиров и углеводов высвобождает определенное количество энергии.

Питательные вещества в процессе пищеварения

Животная и растительная пища обладает всеми необходимыми организму видами элементов. Но сами по себе мясо, молоко или, к примеру, хлеб, не усваиваются клетками. Лишь предварительная подготовка гарантирует всасывание полезных веществ. Белки, жиры и углеводы расщепляются на более простые частицы, из которых они состоят и которые затем используются в обменных процессах.

Белки состоят из аминокислот, до которых они и расщепляются в пищеварительном тракте. Жиры - это сложное соединение жирной кислоты с глицерином в соотношении 3:1 в одной молекуле. Кислоты разные, поэтому из них получаются разные по составу жиры.

Клетчатка, крахмал и прочие сложные углеводы состоят из моносахаридов, всем известным представителем которых является глюкоза. Эти вещества выглядят как цепочка из 6 атомов углерода, с присоединившимися «сбоку» атомами кислорода и водорода по схеме: на 1 углеродный атом приходятся 2 водородных и 1 кислородный. Будто бы молекула воды H₂O прилипла к нему, откуда возникло название этой группы соединений - углеводы.

Таким образом, если вода, витамины и минеральные вещества могут использоваться организмом в своем обычном виде, в каком содержатся в продуктах, то белки при пищеварении вначале расщепляются до аминокислот, жиры до глицерина и жирных кислот, а углеводы до моносахаридов.

Цикл пищеварения заключается в механической (размельчение, перемешивание и пр.) и химической обработке пищи (расщепление на более простые составляющие). Перечисленные процессы выполняются под действием ферментов пищеварительных соков. Таким образом, и в этих органах работа осуществляется мышечной тканью и железами внутренней секреции, для функционирования которых необходимы все те же питательные вещества, о которых мы говорили.

Питательные вещества, необходимые для нормальной жизнедеятельности, либо не вырабатываются в нашем организме совсем, либо их количество недостаточно для поддержания хорошего самочувствия. Ни один продукт сам по себе также не способен обеспечить нас всеми полезными элементами , в которых мы нуждаемся. Только сбалансированная диета, в которую входят самые разные продукты, может стать источником правильного питания организма. Нам удастся поддерживать и сохранять здоровье , только если наш рацион будет включать в себя все перечисленные ниже вещества :

1. ПРОТЕИНЫ

Протеины (белки) — основной строительный материал наших клеток. Они необходимы для формирования тканей и восстановления клеток. Протеины улучшают нашу иммунную систему, увеличивают силу, и, в комплексе с жирными кислотами, обеспечивают устойчивую структуру клеточной мембраны. Натуральными источниками протеинов являются: нежирное мясо, очищенное от кожи куриное мясо, рыба, яичный белок, бобовые, орехи, обезжиренное молоко, йогурт.

2. ЖИРЫ

Жиры — это главная форма хранения энергии в теле человека. Без жиров невозможно усвоение жирорастворимых витаминов. Жиры, содержащиеся в пище, служат источником жирных кислот (которые не вырабатываются в самом организме ), необходимых для нормального роста и развития, а также для образования определенных гормонов. Некоторые жиры вредны для человека. Это животные жиры, содержащиеся в мясе, сливочном масле, цельном молоке и сыре, и транс-жиры, образующиеся в гидрогенизированных продуктах (маргарине, выпечке, чипсах и т.п.). Названные типы жиров повышают уровень «плохого» холестерина и триглицеридов. Ненасыщенные жиры полезны для человека, их можно получить из рыбы, растительных масел, орехов, цельнозерновых продуктов. Такие жиры бывают двух типов: полиненасыщенные и мононенасыщенные. В состав полиненасыщенных жиров входят жирные кислоты Омега-3 и Омега-6 .

Полезные жиры:

Вредные жиры:

Омега-3 жирные кислоты содержатся в жирной рыбе, такой как лосось, скумбрия, сардина . Для хорошего самочувствия необходимо соблюдать соотношение жирных кислот Омега-6 и Омега-3 1:1, но в наше время в рационе большинства людей это соотношение составляет 15:1. Поэтому так важно есть жирную рыбу как минимум 3-4 раза в неделю или дополнять свой рацион рыбьим жиром, содержащим Омега-3. Жирные кислоты Омега-3 улучшают работу сердечно-сосудистой системы, головного мозга и состояние кожи , а также обладают противовоспалительным эффектом. Мононенасыщенные жиры содержатся в оливковом и подсолнечном маслах, масле канолы, орехах, авокадо, оливках.

3. УГЛЕВОДЫ

Углеводы — основной источник энергии для нашего организма и питания для мозга. Поступающая в организм энергия измеряется в килокалориях (ккал). Простые углеводы могут состоять из одной или двух молекул, называемых сахаридами, а сложные содержат большое число молекул. Простые углеводы перевариваются быстро, и уровень сахара в крови поднимается также быстро. Со временем это повышает опасность утраты поджелудочной железой способности производить инсулин. Для переваривания и усвоения сложных углеводов требуется гораздо больше времени, и уровень сахара в крови повышается постепенно. Основными источниками «хороших» углеводов являются цельнозерновой хлеб и другие изделия из цельного зерна, овощи, бобовые и фрукты.

Простые (вредные) углеводы:

Сложные (полезные) углеводы:

4. КЛЕТЧАТКА

Клетчатка содержится в овощах, фруктах и цельнозерновых. Растворимая клетчатка растворяется в воде, и ее медленное переваривание вызывает чувство сытости, позволяя нам контролировать вес. Клетчатка также сокращает уровень «плохого» холестерина и регулирует уровень сахара в крови . Нерастворимая клетчатка не растворяется в воде. Она выводит токсичные отходы , скапливающиеся в толстом кишечнике, предотвращая запоры.

5. ВИТАМИНЫ

Витамины — это органические вещества, необходимые организму человека для повышения иммунитета, нормального роста и развития и преобразования углеводов, жиров и белков в энергию. Витамины и минералы содержатся преимущественно в овощах и фруктах, нежирном мясе, птице, яйцах, рыбе и молочных продуктах. Но для того чтобы получать достаточное количество этих питательных веществ, вы должны есть фрукты и овощи разных насыщенных цветов: темно-зеленые или листовые овощи (салат-латук, брокколи, шпинат); желтые или оранжевые фрукты и овощи (морковь, мускусную дыню и нектарины); красные овощи и фрукты (клубнику, помидоры, красный перец), а также бобовые (чечевицу и фасоль) и цитрусовые (апельсины, грейпфруты, лимоны и киви). Употребление необходимого количества овощей и фруктов обеспечивает наш организм витаминами, минералами и антиоксидантами, защищающими клетки и ткани от разрушительного влияния свободных радикалов .

6. МИНЕРАЛЫ

Минералы не разрушаютсяпод воздействием высоких температур, воздуха и кислот. Минералы содержатся в воде и почве, из которых поступают в растения, организмы рыб и животных, а значит и в пищу. Минералы играют жизненно важную роль практически во всех биологических процессах: они необходимы для роста и развития костей, зубов, мускулатуры, нормальной работы сердечно-сосудистой системы и головного мозга, обновления клеток, улучшения кровообращения, увлажнения кожи, сжигания жиров и т.п .

7. ВОДА

Вода — важнейшее, жизненно необходимое вещество для нашего организма. Организм взрослого человека на 40-60% состоит из воды. Каждой клетке нашего тела необходима вода для питания, транспортировки питательных веществ, выведения токсинов и терморегуляции организма.