Файл: Курс лекций красноярск 2007.pdf

74
кислоты, аминокислоты), а также содержатся в клетках всех других живых организмов.
Углеводы состоят из углерода, водорода и кислорода, причем у боль- шинства углеводов водород и кислород содержатся в том же соотношении, что и в воде (отсюда их название – углеводы).
Основная роль углеводов связана с их энергетической функцией. При их ферментативном расщеплении и окислении выделяете энергия, которая используется клеткой. Полисахариды играют главным образом роль запас- ных продуктов и легко мобилизуемых источников энергии (например, крах- мал и гликоген), а также используются в качестве строительного материала
(целлюлоза, хитин).
Обмен углеводов
Углеводы играют очень важную роль в организме, являясь основным источником энергии. Углеводы поступают к нам в организм в виде сложных полисахаридов – крахмала, дисахаридов и моносахаридов. Основное количе- ство углеводов поступает в виде крахмала. Расщепившись до глюкозы, угле- воды всасываются и через ряд промежуточных реакций распадаются на угле- кислый газ и воду. Эти превращения углеводов и окончательное окисление сопровождаются освобождением энергии, которая и используется организ- мом.
Расщепление сложных углеводов – крахмала и солодового сахара, на- чинается уже в полости рта, где под влиянием птиалина и мальтозы крахмал расщепляется до глюкозы. В тонких кишках все углеводы расщепляются до моносахаридов.
Количество сахара в крови все время поддерживается на определенном уровне. В плазме содержание сахара составляет в среднем 0,1 %. В сохране- нии постоянного уровня сахара в крови большую роль играет печень. При обильном поступлении сахара в организм его излишек откладывается в пече- ни и вновь поступает в кровь, когда содержание сахара в крови падает. В пе- чени углеводы содержатся в виде гликогена.
При физической работе потребление углеводов усиливается, и их коли- чество в крови увеличивается. Повышенная потребность в глюкозе удовле- творяется как расщеплением гликогена печени на глюкозу и поступлением последней в кровь, так и гликогеном, содержащимся в мышцах.
Значение глюкозы для организма не исчерпывается ее ролью как ис- точника энергии. Этот моносахарид входит в состав протоплазмы клеток и, следовательно, необходим при образовании новых клеток, особенно в период роста. Большое значение имеет глюкоза в деятельности центральной нервной системы. Достаточно, чтобы концентрация сахара в крови понизилась до
0,4 %, как начинаются судороги, теряется сознание и т. д.; иначе говоря, при понижении сахара в крови в первую очередь нарушается деятельность цен- тральной нервной системы. Достаточно такому больному ввести в кровь глюкозу или дать поесть обычного сахара, как все нарушения исчезают. Бо- лее резкое и длительное понижение уровня сахара в крови – гипогликемия, может повлечь за собой резкие нарушения деятельности организма и привес-

75
ти к смерти. Считается, что потребление сахара больше 6 кг в год на одного человека – токсично, и может привести к диабету и ожирению. После упот- ребления 50 гр. сахара через 2 ч концентрация инсулина в крови увеличива- ется в 2-3 раза и у человека возникает чувство голода, повышается аппетит.
Возникает порочный круг, чем больше потребления сахара, тем выше аппе- тит. Медики установили, что излишки сахара в организме дают человеку де- прессию, усталость, сонливость, раздражительность, тревожность и значи- тельно снижают у человека интерес к сексу.
Жиры. Строение, свойства и функции
В состав жиров входят углерод, водород и кислород. Жир имеет слож- ное строение; его составными частями является глицерин (СЗН803) и жирные кислоты, при соединении которых и образуются молекулы жира. Наиболее распространенными являются три жирных кислоты: олеиновая (С18Н3402), пальмитиновая (С16Н3202) и стеариновая (С18Н3602). От сочетания этих жирных кислот при их соединении с глицерином зависит образование того или другого жира.
В процессе пищеварения жир расщепляется на составные части – гли- церин и жирные кислоты. Жирные кислоты нейтрализуются щелочами, в ре- зультате чего образуются их соли – мыла. Мыла растворяются в воде и легко всасываются.
Жиры являются составной частью протоплазмы и входят в состав всех органов, тканей и клеток организма человека. Кроме того, жиры представля- ют собой богатый источник энергии.
Жирные кислоты входят в соединение со щелочами и желчными ки- слотами и образуют мыла, которые легко растворяются и поэтому без за- труднений проходят через кишечную стенку. В отличие от продуктов расще- пления углеводов и белков продукты расщепления жиров всасываются не в кровь, а в лимфу, причем глицерин и мыла, проходя через клетки слизистой оболочки кишечника, вновь соединяются и образуют жир; поэтому уже в лимфатическом сосуде ворсинки находятся капельки вновь образованного жира, а не глицерин и жирные кислоты.
Обмен жиров
Жиры, как и углеводы, являются в первую очередь энергетическим ма- териалом и используются организмом как источник энергии. При окислении
1 гр. жира количество освобождающейся энергии в два с лишним раза боль- ше, чем при окислении такого же количества углеродов или белков.
В органах пищеварения жиры расщепляются на глицерин и жирные ки- слоты. Глицерин всасывается легко, а жирные кислоты только после омыле- ния. При прохождении через клетки слизистой оболочки кишечника из гли- церина и жирных кислот вновь синтезируется жир, который поступает в лимфу. Образовавшийся при этом жир отличается от потребляемого. Орга- низм синтезирует жир, свойственный данному организму.
Жир используется организмом не только как богатый источник энер- гии, он входит в состав клеток. Жир является обязательной составной частью

76
протоплазмы, ядра и оболочки. Остаток поступившего в организм жира по- сле покрытия его потребности откладывается в запас в виде жировых капель.
Жир откладывается преимущественно в подкожной клетчатке, сальни- ке, вокруг почек, образуя почечную капсулу, а также в других внутренних органах и в некоторых других участках тела. Значительное количество запас- ного жира содержится в печени и мышцах. Запасной жир является в первую очередь источником энергии, который мобилизуется, когда расход энергии превышает его поступление. В таких случаях жир окисляется до конечных продуктов распада.
Кроме энергетического значения, запасной жир играет и другую роль в организме; например, подкожный жир препятствует усиленной отдаче тепла, околопочечный – предохраняет почку от ушибов и т.д. Жира в организме может откладываться в запас довольно значительное количество. У человека он составляет в среднем 10-20 % веса. При ожирении, когда нарушаются об- менные процессы в организме, количество отложенного жира доходит до 50
% веса человека.
Количество отложившегося жира зависит от ряда условий: от пола, возраста, условий работы, состояния здоровья и т.д. При сидячем характере работы отложение жира происходит более энергично, поэтому вопрос о со- ставе и количестве пищи людей, ведущих сидячий образ жизни, имеет важ- ное значение.
Жир синтезируется организмом не только из поступившего жира, но и из белков и углеводов. При полном исключении жира из пищи он все же об- разуется и в довольно значительном количестве может откладываться в орга- низме. Основным источником образования жира в организме служат пре- имущественно углеводы.
Жиры делятся на животные и растительные. Животные жиры содер- жатся в следующих продуктах: сливочное масло, свиное сало, говяжий жир, бараний и гусиный жир, маргарин, сыр.
Растительные жиры быстрее и полнее перевариваются, не синтезиру- ются в организме, не содержат холестерина и подавляют его синтез. Расти- тельные жиры содержатся в следующих продуктах: растительное масло, оре- хи и семечки. Сочетание растительных и животных жиров 25 % к 75 %.
7.4. Витамины. История открытия витаминов
Ко второй половине 19 века было выяснено, что пищевая ценность продуктов питания определяется содержанием в них в основном следующих веществ: белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды. Считалось общепризнанным, что если в пищу человека входят в определенных количе- ствах все эти питательные вещества, то она полностью отвечает биологиче- ским потребностям организма. Это мнение прочно укоренилось в науке и поддерживалось такими авторитетными физиологами того времени, как Пет- тенкофер, Фонт и Рубнер.

77
Однако практика далеко не всегда подтверждала правильность укоре- нившихся представлений о биологической полноценности пищи. Практиче- ский опыт врачей и клинические наблюдения издавна с несомненностью ука- зывали на существование ряда специфических заболеваний, непосредственно связанных с дефектами питания, хотя последнее полностью отвечало указан- ным выше требованиям. Об этом свидетельствовал также многовековой практический опыт участников длительных путешествий. Настоящим бичом для мореплавателей долгое время была цинга, от нее погибало моряков больше, чем, например, в сражениях или от кораблекрушений. Так, из 160 участников известной экспедиции Васко де Гама прокладывавшей морской путь в Индию, 100 человек погибли от цинги. История морских и сухопут- ных путешествий давала также ряд поучительных примеров, указывавших на то, что возникновение цинги может быть предотвращено, а цинготные боль- ные могут быть вылечены, если в их пищу вводить известное количество ли- монного сока или отвара хвои. Таким образом, практический опыт ясно ука- зывал на то, что цинга и некоторые другие болезни связанны с дефектами пи- тания, что даже самая обильная пища сама по себе еще далеко не всегда га- рантирует от подобных заболеваний, и что для предупреждения и лечения таких заболеваний необходимо вводить в организм какие-то дополнительные вещества, которые содержаться не во всякой пище.
Экспериментальное обоснование и научно-теоретическое обобщение этого многовекового практического опыта впервые стали возможны, благо- даря открывшем новую главу в науке исследованием русского ученого Нико- лая Ивановича Лунина, изучавшего роль минеральных веществ в питании. Н.
И. Лунин проводил свои опыты на мышах, содержавшихся на искусственно приготовленной пище. Эта пища состояла из смеси очищенного казеина (бе- лок молока), жира молока, молочного сахара, солей, входящих в состав мо- лока и воды.
Казалось, налицо были все необходимые составные части молока; меж- ду тем мыши, находившееся на такой диете, не росли, теряли в весе, переста- вали поедать даваемый им корм, наконец, погибали. В то же время контроль- ная партия мышей, получившая натуральное молоко, развивалась совершен- но нормально.
На основании этих работ Н. И. Лунин в 1880 г. пришел к следующему заключению: «...если, как вышеупомянутые опыты учат, невозможно обеспе- чить жизнь белками, жирами, сахаром, солями и водой, то из этого следует, что в молоке, помимо казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся еще другие вещества, незаменимые для питания. Представляет большой ин- терес исследовать эти вещества и изучить их значение для питания». Это бы- ло важное научное открытие, опровергавшее установившееся положения в науке о питании.
Классификация витаминов
Витамины можно охарактеризовать как низкомолекулярные органиче- ские соединения, которые, являясь необходимой составной частью пищи, присутствуют в ней в чрезвычайно малых количествах по сравнению с ос-

78
новными её компонентами. Витамины – необходимый элемент пищи для че- ловека и ряда живых организмов потому что, они не синтезируются или не- которые из них синтезируются в недостаточном количестве данным организ- мом. Витамины – это вещества, обеспечивающее нормальное течение биохи- мических и физиологических процессов в организме. Они могут быть отне- сены к группе биологически активных соединений, оказывающих своё дей- ствие на обмен веществ в ничтожных концентрациях.
Витамины делят на две большие группы:
1 витамины, растворимые в жирах;
2 витамины, растворимые в воде.
Каждая из этих групп содержит большое количество различных вита- минов, которые обычно обозначают буквами латинского алфавита. Следует обратить внимание, что порядок этих букв не соответствует их обычному расположению в алфавите и не вполне отвечает исторической последова- тельности открытия витаминов
В приводимой классификации витаминов в скобках указаны наиболее характерные биологические свойства данного витамина – его способность предотвращать развития того или иного заболевания. Обычно названию за- болевания предшествует приставка «анти», указывающая на то, что данный витамин предупреждает или устраняет это заболевание.