Реферат
по биохимии
на тему:
"Биохимические основы питания"
2009
ПИТАНИЕ КАК ОСНОВА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Питание является основой жизнедеятельности, обязательным условием нормального роста и развития организма, высокой трудоспособности и профилактики заболеваний. Высокие физические и эмоциональные нагрузки, свойственные современному спорту, предъявляют особые требования к питанию спортсменов. Только в условиях правильно организованного полноценного питания возможно повышение эффективности тренировочного процесса и рост спортивных результатов.
С биологической точки зрения питание обеспечивает организм:
• источниками энергии. Главными пищевыми источниками энергии являются углеводы и жиры;
• строительным материалом для различных синтезов. Таким материалом в первую очередь являются аминокислоты и полиненасыщенные жирные кислоты;
• витаминами и минеральными веществами;
• водой.
Под питанием обычно понимается поступление пищи в организм, расщепление пищевых веществ и последующее всасывание продуктов переваривания.
Переваривание пищевых веществ происходит путем гидролиза под действием ферментов пищеварительных соков. Как уже отмечалось, в процессе переваривания пищевые вещества, в основном высокомолекулярные и для организма чужеродные, под действием пищеварительных ферментов расщепляются и превращаются в итоге в простые соединения, одинаковые для всех живых организмов. Так, например, любые пищевые белки распадаются на аминокислоты 20 видов, точно такие же, как и аминокислоты самого организма. Из углеводов пищи образуется универсальный моносахарид - глюкоза. Поэтому конечные продукты пищеварения могут вводиться во внутреннюю среду организма и использоваться клетками для разнообразных целей.
Всасывание продуктов переваривания осуществляется клетками кишечного эпителия и является активным процессом, протекающим с использованием энергии АТФ, причем для всасывания продуктов расщепления жира необходимы желчные кислоты, которые вырабатываются в печени и выделяются в полость кишечника в составе желчи.
Пищевой рацион должен содержать все необходимые для организма химические вещества. На основании многовековых традиций и многочисленных научных исследований сформулированы основные требования к количественному и качественному составу пищевого рациона, так называемые принципы рационального питания. Главными из них являются следующие:
• Энергетическая ценность пищевого рациона, по возможности, должна соответствовать энергозатратам организма.
• Пищевой рацион должен быть сбалансирован по важнейшим пищевым компонентам, т. е. должен содержать белки, жиры и углеводы в строго определенной пропорции.
• Пищевой рацион должен содержать адекватное количество витаминов и минеральных веществ.
• Пищевой рацион должен содержать «балластные вещества».
• Должен соблюдаться режим питания.
Энергетическая ценность питания оценивается количеством энергии, которое может быть получено при окислении пищевых углеводов, жиров и белков до конечных продуктов. Поскольку выделяющаяся при окислении энергия часто измеряется в килокалориях, то энергетическую ценность рациона еще называют калорийностью питания.
Калорийность пищевого рациона может быть определена с помощью прибора - калориметра, который регистрирует тепловую энергию, выделяющуюся при сжигании порции пищи. Другой, более простой способ расчета энергетической ценности питания заключается в использовании специальных таблиц, в которых приводится содержание белков, жиров и углеводов в пищевых продуктах. Исходя из того, что 1 г углеводов и 1 г белков при окислении выделяют примерно 4 ккал, а 1 г жира - около 9 ккал энергии, определяют калорийность рациона в ккал/сутки.
Энергозатраты зависят от многих факторов: возраста, массы тела, профессии, климатических условий и особенно от двигательной активности.
В состоянии покоя, натощак организм расходует минимальное количество энергии, необходимое для поддержания основных физиологических функций и анаболических процессов. Эта величина называется основным обменом и составляет у мужчин в среднем 24-28 ккал/сутки-кг массы тела, у женщин несколько ниже - 23-26 ккал/сутки-кг. У детей величина основного обмена при расчете на 1 кг массы тела примерно в 1,5 раза выше, чем у взрослых. В процессе старения уровень основного обмена уменьшается.
Очевидно, что реальные энергозатраты должны быть выше значения основного обмена. У людей умственного труда суточные затраты энергии составляют 2200-2500 ккал - у мужчин и 1800-2200 - у женщин. При тяжелом физическом труде энергозатраты существенно возрастают: у мужчин - до 5000 ккал/сутки, а у женщин - до 4000. У спортсменов энергозатраты в зависимости от вида спорта, а также от периода тренировочного цикла колеблются в диапазоне от 4000 до 7000 ккал/сутки.
Энергозатраты можно определить путем прямой калориметрии, т. е. измерить суточное выделение организмом тепла. Однако это весьма сложная процедура. В связи с этим чаще применяются методы непрямой калориметрии, основанные на измерении потребления кислорода или выделения углекислого газа, поскольку эти показатели характеризуют состояние катаболизма.
К непрямой калориметрии также относится метод суточной пульсометрии, заключающийся в измерении и регистрации частоты сердечных сокращений в течение суток. Этот метод базируется на корреляции между потреблением кислорода за сутки, характеризующим освобождение энергии в процессе катаболизма, и средней величиной пульса. Для подсчета и регистрации пульса применяется портативный прибор -спорттестер, состоящий из прикрепленного к груди испытуемого датчика и приемника, похожего на наручные часы и надеваемого на запястье руки. Датчик фиксирует сердечные сокращения, а в приемнике информация, поступающая из датчика, регистрируется на магнитной дискете.
Косвенно суточные энергозатраты можно установить путем заполнения анкет, в которых испытуемые подробно описывают все, что они делали в течение дня. Затем с помощью специальных таблиц, в которых приведены значения энергозатрат при различных видах трудовой и спортивной деятельности, проводят расчет суточных энергозатрат.
Соответствие энергетической ценности пищевого рациона затратам энергии спортсменом является одним из важнейших условий эффективности тренировочного процесса.
Употребление питания с пониженной калорийностью не только сопровождается расходованием всех резервных углеводов и жиров, но и приводит к использованию в качестве источников энергии белков, в первую очередь мышечных. В результате развивается атрофия мышц и анемия, уменьшается масса тела, снижается физическая работоспособность, а у детей наблюдается задержка роста.
При продолжительном поступлении в организм пищевых источников энергии в количествах, превышающих энергозатраты, возникает ожирение, причем в жировых депо откладывается жир не только поступающий с пищей, но и образующийся из углеводов.
Поэтому самым простым способом контроля соответствия калорийности пищевого рациона и суточных энергозатрат является измерение массы тела. При длительном использовании рациона с пониженной калорийностью наблюдается уменьшение массы тела, а при чрезмерном поступлении в организм источников энергии масса тела увеличивается в основном за счет накопления жира.
Сбалансированность питания касается, прежде всего, соотношения между содержанием в рационе белков, жиров и углеводов.
Пищевые белки являются поставщиками аминокислот, которые необходимы для синтеза белков и других азотсодержащих соединений организма. Особенно важно поступление с пищей незаменимых аминокислот, которые не синтезируются в организме. Эти аминокислоты должны регулярно поступать с пищей, так как они не накапливаются в организме. При избыточном поступлении неиспользованные для синтеза белков аминокислоты, в том числе незаменимые, подвергаются распаду.
Суточная потребность в белке зависит от многих факторов и составляет в среднем для взрослого человека 100-120 г.
Значительное влияние на норму белка в питании оказывают двигательная активность и биологическая ценность пищевых белков.
Считается, что потребность в белке при выполнении физической работы увеличивается на 10 г на каждые 500 ккал энергозатрат.
Биологическая ценность белков определяется, прежде всего, их аминокислотным составом. Пищевые белки должны содержать все незаменимые аминокислоты, причем желательно в том же соотношении, которое характерно для белков человека. Соотношение между незаменимыми аминокислотами в пищевых белках животного происхождения по сравнению с растительными ближе к соотношению в органах и тканях человека. Отсюда следует, что животные белки обладают большей биологической ценностью, чем растительные. Однако из этого правила есть исключение: белки овса и гречи по своему аминокислотному составу похожи на белки человека и поэтому могут заменять в рационе животные белки.
Считается, что в суточном рационе животных белков должно быть не менее 50% от содержания всех белков.
Биологическая ценность пищевых белков зависит также от возможности их расщепления протеолитическими ферментами в процессе пищеварения. Плохо перевариваются белки связок, сухожилий, соединительной ткани, некоторые растительные белки.
Наиболее высокой биологической ценностью обладают молочные и яичные белки.
Недостаточное поступление пищевых белков постепенно ведет к нарушению многих функций организма, уменьшению массы тела, снижению работоспособности. Особенно опасно белковое голодание для растущего организма, так как в основе роста лежит накопление белков.
При избыточном потреблении белков пищеварительные ферменты оказываются не в состоянии их полностью расщепить. Непереваренные белки попадают в толстую кишку и под действием микрофлоры подвергаются там гниению, в ходе которого образуются различные ядовитые вещества. В тканях организма избыток аминокислот распадается с выделением аммиака, что создает дополнительную нагрузку на печень, в которой осуществляется обезвреживание аммиака путем синтеза мочевины. Кроме того, при распаде аминокислот возможно накопление недоокисленных продуктов, в основном органических кислот, что вызывает сдвиг кислотно-щелочного баланса в кислую сторону.