1 izvor energije za tijelo. Ugljikohidrati i zdravlje

FIZIOLOGIJA METABOLIZMA I ENERGIJE. URAVNOTEŽENA PREHRANA.

Plan predavanja.

    Pojam metabolizma u tijelu životinja i čovjeka. Izvori energije u tijelu.

    Osnovni pojmovi i definicije fiziologije metabolizma i energije.

    Metode proučavanja energetskog metabolizma kod ljudi.

    Koncept racionalna ishrana. Pravila za sastavljanje obroka hrane.

    Pojam metabolizma u tijelu životinja i čovjeka. Izvori energije u tijelu.

Ljudsko tijelo je otvoreni termodinamički sustav, koji karakterizira prisutnost metabolizma i energije.

Metabolizam i energija je kombinacija fizikalnih, biokemijskih i fiziološki procesi transformacija tvari i energije u ljudskom tijelu te izmjena tvari i energije između tijela i okoline. Ove procese koji se odvijaju u ljudskom tijelu proučavaju mnoge znanosti: biofizika, biokemija, molekularna biologija, endokrinologija i, naravno, fiziologija.

Metabolizam i izmjena energije usko su međusobno povezani, no radi pojednostavljenja pojmova razmatraju se odvojeno.

Metabolizam (metabolizam)- skup kemijskih i fizičkih transformacija koje se javljaju u tijelu i osiguravaju njegovu vitalnu aktivnost u suradnji s vanjskim okolišem.

U metabolizmu se razlikuju dva pravca procesa u odnosu na strukture tijela: asimilacija ili anabolizam i disimilacija ili katabolizam.

Asimilacija(anabolizam) - skup procesa za stvaranje žive tvari. Ovi procesi troše energiju.

Disimilacija(katabolizam) – skup procesa raspadanja žive tvari. Kao rezultat disimilacije dolazi do reprodukcije energije.

Život životinja i ljudi jedinstvo je procesa asimilacije i disimilacije. Čimbenici koji povezuju ove procese su dva sustava:

    ATP - ADP (ATP - adenozin trifosfat, ADP - adenozin difosfat;

    NADP (oksidirani) - NADP (reducirani), gdje je NADP - nikotin amid difosfat.

Posredovanje ovih spojeva između procesa asimilacije i disimilacije osigurano je činjenicom da molekule ATP i NADP djeluju kao univerzalni akumulatori biološke energije, njezini nositelji, svojevrsna "energetska valuta" tijela. Međutim, prije nego što se energija skladišti u molekulama ATP-a i NADP-a, mora se ekstrahirati iz hranjivih tvari koje u tijelo ulaze hranom. Ove hranjive tvari su vam poznati proteini, masti i ugljikohidrati. Uz to treba dodati da hranjive tvari obavljaju ne samo funkciju dobavljača energije, već i funkciju dobavljača građevnog materijala (plastična funkcija) za stanice, tkiva i organe. Uloga različitih nutrijenata u ispunjenju plastičnih i energetskih potreba tijela nije ista. Ugljikohidrati prvenstveno imaju energetsku funkciju, plastična funkcija ugljikohidrata je neznatna. Masti podjednako obavljaju i energetske i plastične funkcije. Bjelančevine su glavni građevinski materijal za tijelo, ali pod određenim uvjetima mogu biti i izvori energije.

Izvori energije u tijelu.

Kao što je gore navedeno, glavni izvori energije u tijelu su hranjive tvari: ugljikohidrati, masti i bjelančevine. Oslobađanje energije sadržane u prehrambenim tvarima u ljudskom tijelu odvija se u tri faze:

1. faza. Proteini se razgrađuju na aminokiseline, ugljikohidrati na heksoze, na primjer, na glukozu ili fruktozu, masti na glicerol i masne kiseline. U ovoj fazi tijelo uglavnom troši energiju na razgradnju tvari.

Faza 2. Aminokiseline, heksoze i masna kiselina tijekom biokemijskih reakcija pretvaraju se u mliječnu i pirogrožđanu kiselinu, kao iu acetil koenzim A. U ovoj se fazi iz prehrambenih tvari oslobađa do 30% potencijalne energije.

Faza 3. Potpunom oksidacijom sve se tvari razgrađuju na CO 2 i H 2 O. U ovoj fazi u metaboličkom Krebsovom kotlu oslobađa se preostali dio energije, oko 70%. U ovom slučaju nije sva oslobođena energija akumulirana u kemijskoj energiji ATP-a. Dio energije se raspršuje u okoliš. Ta se toplina naziva primarna toplina (Q 1). Energija pohranjena u ATP-u tada se koristi za različite vrste rad u tijelu: mehanički, električni, kemijski i aktivni transport. U tom slučaju gubi se dio energije u obliku tzv. sekundarne topline Q 2 . Pogledajte dijagram 1.

Ugljikohidrati

biološka oksidacija

H 2 O + CO 2 + Q 1 + ATP

Mehanički rad

+ Q 2

kemijski rad

+ Q 2

Električni radovi

+ Q 2

aktivni transport

+ Q 2

Shema 1. Izvori energije u tijelu, rezultati potpune oksidacije hranjivih tvari i vrste topline koja se oslobađa u tijelu.

Treba dodati da količina hranjivih tvari koja se oslobađa tijekom oksidacije ne ovisi o broju međureakcija, već ovisi o početnom i konačnom stanju kemijskog sustava. Ovu odredbu prvi je formulirao Hess (Hessov zakon).

Ove procese detaljnije ćete razmotriti na predavanjima i satima koje će s Vama voditi nastavnici Zavoda za biokemiju.

Energetska vrijednost prehrambenih tvari.

Energetska vrijednost hranjivih tvari procjenjuje se pomoću posebnih uređaja - oksikalirimetara. Utvrđeno je da se potpunom oksidacijom 1 g ugljikohidrata oslobađa 4,1 kcal (1 kcal = 4187 J.), 1 g masti - 9,45 kcal, 1 g bjelančevina - 5,65 kcal. Treba dodati da se dio hranjivih tvari koje ulaze u tijelo ne apsorbira. Na primjer, u prosjeku se ne probavlja oko 2% ugljikohidrata, 5% masti i do 8% bjelančevina. Osim toga, ne razlažu se sve hranjive tvari u tijelu na konačne produkte – ugljični dioksid (ugljični dioksid) i vodu. Na primjer, dio produkata nepotpune razgradnje bjelančevina u obliku uree izlučuje se urinom.

S obzirom na navedeno, može se primijetiti da je stvarna energetska vrijednost hranjivih tvari nešto niža od one utvrđene u eksperimentalnim uvjetima. Prava energetska vrijednost 1 g ugljikohidrata je 4,0 kcal, 1 g masti - 9,0 kcal, 1 g bjelančevina - 4,0 kcal.

    Osnovni pojmovi i definicije fiziologije metabolizma i energije.

Integralna (opća) karakteristika energetskog metabolizma ljudskog tijela je ukupni utrošak energije ili bruto utrošak energije.

Bruto utrošak energije organizam- ukupni energetski utrošak tijela tijekom dana u uvjetima njegovog normalnog (prirodnog) postojanja. Bruto utrošak energije uključuje tri komponente: bazalni metabolizam, specifično dinamičko djelovanje hrane i radni dobitak. Bruto potrošnja energije procjenjuje se u kJ/kg/dan ili kcal/kg/dan (1 kJ=0,239 kcal).

BX.

Proučavanje bazalnog metabolizma započelo je radom Biddera i Schmidta, znanstvenika sa Sveučilišta u Tartuu (Bidder i Schmidt, 1852.).

BX- minimalna razina potrošnje energije potrebna za održavanje vitalne aktivnosti tijela.

Koncept bazalnog metabolizma kao minimalne razine tjelesne potrošnje energije također nameće niz zahtjeva za uvjete pod kojima treba procijeniti ovaj pokazatelj.

Uvjeti pod kojima treba procijeniti bazalni metabolizam:

    stanje potpunog tjelesnog i mentalnog odmora (po mogućnosti u sklonom položaju);

    ugodna temperatura okoline (18-20 stupnjeva Celzija);

    10 do 12 sati nakon zadnjeg obroka kako bi se izbjegao porast metabolizma energije povezan s obrokom.

Čimbenici koji utječu na bazalni metabolizam.

Bazalni metabolizam ovisi o dobi, visini, tjelesnoj težini i spolu.

Utjecaj dob za glavnu mjenjačnicu.

Najveća osnovna razmjena u odnosu na 1 kg. Tjelesna težina u novorođenčadi (50-54 kcal / kg / dan), najmanja u starijih (nakon 70 godina, glavni metabolizam u prosjeku 30 kcal / kg / dan). Bazalni metabolizam doseže konstantnu razinu do puberteta u dobi od 12-14 godina i ostaje stabilan do dobi od 30-35 godina (oko 40 kcal / kg / dan).

Utjecaj visina i težina tijelo za bazalni metabolizam.

Postoji gotovo linearan, izravan odnos između tjelesne težine i bazalnog metabolizma – što je veća tjelesna težina, to je veća razina bazalnog metabolizma. Međutim, ova ovisnost nije apsolutna. S povećanjem tjelesne težine zbog mišićnog tkiva ta je ovisnost gotovo linearna, međutim ako je povećanje tjelesne težine povezano s povećanjem količine masnog tkiva, ta ovisnost postaje nelinearna.

Budući da tjelesna težina, ceteris paribus, ovisi o rastu (što je rast veći, to je veća tjelesna težina), postoji izravna veza između rasta i bazalnog metabolizma – što je rast veći, to je bazalni metabolizam veći.

S obzirom na to da visina i tjelesna težina utječu na ukupnu tjelesnu površinu, M. Rubner je formulirao zakon prema kojem bazalni metabolizam ovisi o tjelesnoj površini: što je veća tjelesna površina, to je veći bazalni metabolizam. Međutim, ovaj zakon praktički prestaje djelovati u uvjetima kada je temperatura okoline jednaka temperaturi tijela. Osim toga, neravnomjerna dlakavost kože značajno mijenja izmjenu topline između tijela i okoline, pa Rubnerov zakon također ima ograničenja u ovim uvjetima.

Utjecaj spol do bazalne razine.

U muškaraca bazalni metabolizam je 5-6% veći nego u žena. To je zbog različitog omjera masnog i mišićnog tkiva na 1 kg tjelesne težine, kao i različite razine metabolizma zbog razlika u kemijskoj strukturi spolnih hormona i njihovog fiziološkog djelovanja.

Specifično dinamičko djelovanje hrane.

Pojam specifično dinamičko djelovanje hrane prvi je u znanstvenu upotrebu uveo M. Rubner 1902. godine.

Specifični dinamički učinak hrane je povećanje energetskog metabolizma ljudskog tijela povezano s unosom hrane. Specifičan dinamički učinak hrane je energetski utrošak organizma na mehanizme iskorištavanja uzete hrane. Navedeni učinak u promjeni energetskog metabolizma bilježi se od trenutka pripreme za obrok, tijekom obroka i traje 10-12 sati nakon obroka. Maksimalno povećanje energetskog metabolizma nakon obroka bilježi se nakon 3-3,5 sata. Posebna istraživanja su pokazala da se od 6 do 10% svoje energetske vrijednosti troši na iskorištavanje hrane.

Radni porast.

Radni porast treća je komponenta ukupne potrošnje energije tijela. Radni porast je dio potrošnje energije tijela za mišićnu aktivnost u okolini. Tijekom teškog fizičkog rada, potrošnja energije tijela može se povećati 2 puta u usporedbi s razinom bazalnog metabolizma.

    Metode proučavanja energetskog metabolizma kod ljudi.

Za proučavanje energetskog metabolizma kod ljudi razvijene su brojne metode pod zajedničkim nazivom – kalorimetrija.

S početkom proljeća, umjesto dugo očekivanog naleta snage, možete osjetiti neshvatljivu slabost, apatiju i umor. Ovaj tzv proljetni beri-beri to je i tebe dirnulo. Tijelo je tijekom zime iscrpilo ​​zalihe vitamina i mikroelemenata, a sada mu je više nego ikad potrebna vaša podrška i sva moguća hrana.

Proljeće definitivno nije najbolje vrijeme za dijete. Prehrana u ovo doba godine treba biti uravnotežena i usmjerena na dobivanje vitalne energije. To vam mogu pružiti određeni proizvodi. Ovo je najviše zdrava hrana ishrana za ljude.

Prije svega, obratite pozornost na povrće i voće. Svakako ih uključite u svoju prehranu, ali budite oprezni – često su bogate konjskom dozom nitrata i mogu uzrokovati akutno trovanje. Pokušajte kupiti proizvode u onim prodajnim mjestima koja redovito prolaze sanitarne i epidemiološke provjere. Također, prije jela, napunite ih vodom pola sata, a zatim ponovno isperite u novoj vodi.

Nemojte žuriti s prvim, tek povrćem i voćem koje se pojavilo - najčešće su oni ti koji griješe visoke doze štetne tvari. Pričekajte još nekoliko tjedana, sljedeće će serije biti i jeftinije i sigurnije.

Ograničite unos životinjskih masti. Izazivat će umor i apatiju, a neće osigurati dovoljnu količinu energije za tijelo. Bolje ih zamijeniti s biljne masti- sadrže ih maslinovo, suncokretovo, kukuruzno i ​​druga ulja.

U svoju prehranu uključite i omega-3 polinezasićene masne kiseline kojih najviše ima u masnoj morskoj ribi. Nije ni čudo što se djeci prije davalo piti riblja mast. Povoljno utječe na opće stanje ljudskog tijela, povećava aktivnost metabolizma i rad mozga.

Obavezno jedite ujutro. Doručak je stvar navike, a ako tvrdite da ne možete ništa trpati u sebe kad se probudite, počnite učiti doručkovati od vikenda. Za početak se probudite malo ranije nego inače, napravite jednostavnu vježbu i otuširajte se hladnom vodom - na taj način razbudite tijelo i pripremite ga za jelo.

Idealan izvor unutarnje energije za ljudsko tijelo je kaša. Sastoje se od složenih ugljikohidrata i daju osjećaj sitosti za cijeli dan. Dodate li im voće ili povrće, svježi sir i kavu bez šećera, dan vam je zagarantiran. Uz doručak, zaštitit ćete se od grickalica do ručka, a također se konačno probuditi i prilagoditi produktivnom radu.

Ručak bi trebao činiti 50% dnevnih kalorija. Što ćete točno jesti ovisi o vašim mogućnostima i navikama. Pokušajte ne grickati ništa suho, a još više nemojte pribjegavati pomoći ustanovama brza hrana. Takva hrana neće dati pravi osjećaj sitosti, au tijelu će se taložiti s “lošim” kolesterolom.

Večera ne smije kasniti. Ali njegovo točno vrijeme izravno ovisi o vremenu vašeg odlaska u krevet. Ne jesti nakon šest je kliše, zapravo, interval između jela i spavanja trebao bi biti dva do tri sata. Večera ne bi trebala biti obilna, kako ne biste preopteretili želudac poslom. Što se tiče kalorija, to je kao doručak, ali složeni ugljikohidrati ovdje nisu na mjestu.

Najbolja večera bila bi riba ili nemasno meso, kuhano ili pečeno (ali nikako prženo), uz povrtna salata koju začinite maslinovim uljem.

Ako vas tijekom dana povuče grickalica, maknite sve vrste kolačića, slatkiša i peciva sa svog radnog mjesta i vidnog polja. Daju energiju kratkoročno, ali neće propustiti priliku smjestiti se na vaš struk i bokove s viškom centimetara.

Kupite i uvijek sa sobom nosite pistacije ili neke druge orašaste plodove, suhe šljive ili suhe marelice ponesite u torbu, operite i stavite ispred sebe jabuku. Takvi zalogaji neće utjecati na lik i dat će snagu da izdrži do ručka ili večere. Kako biste smanjili želju za jelom tijekom radnog vremena, svaki sat popijte čašu vode.

Koju hranu treba uključiti u svoju prehranu kako ne biste osjećali stalni slom?

Piće zeleni čaj, ima okrepljujući učinak i antioksidativna svojstva. Također, zeleni čaj pomoći će tijelu da apsorbira vitamin C. Ne zaboravite ga uključiti u svoj jelovnik u obliku paprike, šipka, citrusa.

Za wellness i optimizaciju misaonih procesa, svakako jedite ribu - haringe, sardine, tunu, skušu itd.

Također će vam dati puno energije. nemasne sorte meso - puretina, piletina, zec. Najbolje su pečene ili kuhane.

Orašasti plodovi i sjemenke, naravno, imaju puno kalorija, ali sadrže višestruko nezasićene masti i dugotrajno daju osjećaj sitosti.

Obavezno uključite u svoj jelovnik plodove mora, jetru, jaja, tvrdi sir - oni će tijelu dati potrebne elemente u tragovima, kao što su cink, selen itd.

Ako imate takvu priliku, pokušajte svu hranu koju dnevno pojedete rasporediti u pet ili šest obroka.

To će osigurati stabilnu razinu šećera u krvi, što će spriječiti pojavu vrtoglavice i slabosti. Također, takav će režim pozitivno djelovati na vaše opće stanje- unutarnju energiju ljudskog tijela tijelo će racionalno nadopunjavati i trošiti u odgovarajućoj količini.

Ugljikohidrati su glavni izvor energije u ljudskom tijelu.

Opća formula ugljikohidrata Sn(H2O)m

Ugljikohidrati - tvari sastava C m H 2 p O p, koje su od najveće biokemijske važnosti, rasprostranjene su u divljini i igraju važnu ulogu u životu ljudi. Ugljikohidrati su dio stanica i tkiva svih biljnih i životinjskih organizama i po masi čine najveći dio organske tvari na Zemlji. Ugljikohidrati čine oko 80% suhe tvari biljaka i oko 20% životinja. Biljke sintetiziraju ugljikohidrate iz anorganskih spojeva – ugljičnog dioksida i vode (CO 2 i H 2 O).

Zalihe ugljikohidrata u obliku glikogena u ljudskom tijelu iznose oko 500 g. Glavnina (2/3) je u mišićima, 1/3 je u jetri. Između obroka, glikogen se razgrađuje u molekule glukoze, što ublažava fluktuacije u razini šećera u krvi. Zalihe glikogena bez unosa ugljikohidrata potroše se za oko 12-18 sati. U tom slučaju aktivira se mehanizam za stvaranje ugljikohidrata iz međuproizvoda metabolizma proteina. To je zbog činjenice da su ugljikohidrati vitalni za stvaranje energije u tkivima, posebice mozgu. Moždane stanice primarno dobivaju energiju oksidacijom glukoze.

Vrste ugljikohidrata

Ugljikohidrati se prema kemijskoj strukturi mogu podijeliti na jednostavne ugljikohidrate (monosaharide i disaharide) i složene ugljikohidrate (polisaharide).

Jednostavni ugljikohidrati (šećeri)

Glukoza je najvažniji od svih monosaharida, budući da je strukturna jedinica većine prehrambenih di- i polisaharida. U procesu metabolizma oni se razgrađuju na pojedinačne molekule monosaharida, koji se u višefaznim kemijskim reakcijama pretvaraju u druge tvari i na kraju oksidiraju u ugljični dioksid i vodu – koriste se kao "gorivo" za stanice. Glukoza je bitna komponenta metabolizma ugljikohidrata. Sa smanjenjem njegove razine u krvi ili visoka koncentracija i nemogućnosti korištenja, kao što se događa kod dijabetesa, javlja se pospanost, može doći do gubitka svijesti (hipoglikemijska koma).

Glukoza se "u svom čistom obliku", kao monosaharid, nalazi u povrću i voću. Glukozom su posebno bogate grožđe - 7,8%, trešnje, trešnje - 5,5%, maline - 3,9%, jagode - 2,7%, šljive - 2,5%, lubenice - 2,4%. Od povrća najviše glukoze ima bundeva - 2,6%, u bijeli kupus- 2,6%, u mrkvi - 2,5%.

Glukoza je manje slatka od najpoznatijeg disaharida, saharoze. Ako uzmemo slatkoću saharoze kao 100 jedinica, tada će slatkoća glukoze biti 74 jedinice.

Fruktoza je jedan od najčešćih voćnih ugljikohidrata. Za razliku od glukoze, može prodrijeti iz krvi u stanice tkiva bez sudjelovanja inzulina. Iz tog razloga dijabetičarima se fruktoza preporučuje kao najsigurniji izvor ugljikohidrata. Dio fruktoze ulazi u stanice jetre, koje je pretvaraju u univerzalnije "gorivo" - glukozu, pa fruktoza također može povećati šećer u krvi, iako u puno manjoj mjeri od ostalih. jednostavni šećeri. Fruktoza se lakše pretvara u mast nego glukoza. Glavna prednost fruktoze je što je 2,5 puta slađa od glukoze i 1,7 puta slađa od saharoze. Njegova uporaba umjesto šećera omogućuje smanjenje ukupne potrošnje ugljikohidrata.

Glavni izvori fruktoze u hrani su grožđe - 7,7%, jabuke - 5,5%, kruške - 5,2%, trešnje, trešnje - 4,5%, lubenice - 4,3%, crni ribiz - 4,2%, maline - 3,9%, jagode - 2,4%. %, dinje - 2,0 %. U povrću je sadržaj fruktoze nizak - od 0,1% u cikli do 1,6% u bijelom kupusu. Fruktoza se nalazi u medu - oko 3,7%. Dokazano je da fruktoza, koja ima puno veću slatkoću od saharoze, ne uzrokuje karijes, što je pospješeno konzumiranjem šećera.

Galaktoza se ne nalazi u slobodnom obliku u hrani. S glukozom stvara disaharid – laktozu ( mliječni šećer) je glavni ugljikohidrat u mlijeku i mliječnim proizvodima.

laktoza se razgrađuje na gastrointestinalni trakt na glukozu i galaktozu pomoću enzima laktaze. Manjak ovog enzima kod nekih ljudi dovodi do intolerancije na mlijeko. Neprobavljena laktoza dobar je nutrijent za crijevna mikroflora. Istodobno, moguće je obilno stvaranje plinova, želudac "bubri". NA fermentirani mliječni proizvodi većina laktoze fermentira do mliječne kiseline, pa osobe s nedostatkom laktaze mogu podnijeti fermentirane mliječne proizvode bez neugodnih posljedica. Osim toga, bakterije mliječne kiseline u fermentiranim mliječnim proizvodima inhibiraju aktivnost crijevne mikroflore i smanjuju štetne učinke laktoze.

Galaktoza, nastala tijekom razgradnje laktoze, pretvara se u glukozu u jetri. Uz kongenitalni nasljedni nedostatak ili nedostatak enzima koji pretvara galaktozu u glukozu, razvija se ozbiljna bolest- galaktozemija, koja dovodi do mentalne retardacije.

Saharoza je disaharid formiran od molekula glukoze i fruktoze. Sadržaj saharoze u šećeru je 99,5%. Da je šećer “bijela smrt”, dobro znaju ljubitelji slatkog, ali i pušači da kap nikotina ubija konja. Na žalost, obje ove opće istine češće su povod za šalu nego za ozbiljno promišljanje i praktične zaključke.

Šećer se u probavnom traktu brzo razgrađuje, glukoza i fruktoza apsorbiraju u krv te služe kao izvor energije i najvažniji prekursor glikogena i masti. Često ga se naziva "nosačem praznih kalorija" jer je šećer čisti ugljikohidrat i ne sadrži druge hranjive tvari poput vitamina i mineralnih soli. Od biljnih proizvoda najviše saharoze ima cikla - 8,6%, breskve - 6,0%, dinje - 5,9%, šljive - 4,8%, mandarine - 4,5%. U povrću, osim cikle, značajan sadržaj saharoze zabilježen je u mrkvi - 3,5%. U ostalom povrću sadržaj saharoze kreće se od 0,4 do 0,7%. Osim samog šećera, glavni izvori saharoze u hrani su džem, med, slastice, slatka pića, sladoled.

Kada se spoje dvije molekule glukoze, nastaje maltoza – sladni šećer. Sadrži med, slad, pivo, melasu te pekarske i slastičarske proizvode s dodatkom melase.

Složeni ugljikohidrati

Svi polisaharidi prisutni u ljudskoj hrani, uz rijetke iznimke, su polimeri glukoze.

Škrob je glavni probavljivi polisaharid. Čini do 80% ugljikohidrata koji se unose hranom.

Izvor škroba su biljni proizvodi, uglavnom žitarice: žitarice, brašno, kruh i krumpir. Žitarice sadrže najviše škroba: od 60% u heljdi (jezgra) do 70% u riži. Od žitarica najmanje škroba ima u zobenoj kaši i njenim prerađevinama: zobenoj kaši, zobena kaša"Hercules" - 49%. Tjestenina sadrže od 62 do 68% škroba, kruh od raženog brašna ovisno o sorti - od 33% do 49%, pšenični kruh i ostali proizvodi od pšeničnog brašna - od 35 do 51% škroba, brašno - od 56 (raženo) do 68% (pšenično). premija). Puno škroba i mahunarke- od 40% u leći do 44% u grašku. Zbog toga se suhi grašak, grah, leća, slanutak svrstavaju u mahunarke. Posebno se izdvajaju sojino zrno koje sadrži samo 3,5% škroba i sojino brašno (10-15,5%). Zbog visokog sadržaja škroba u krumpiru (15-18%) u dijetologiji se ne svrstava u povrće, gdje su glavni ugljikohidrati monosaharidi i disaharidi, već među škrobne namirnice uz žitarice i mahunarke.

U jeruzalemskoj artičoki i nekim drugim biljkama ugljikohidrati su pohranjeni u obliku polimera fruktoze - inulina. Prehrambeni proizvodi s dodatkom inulina preporučuju se kod dijabetesa, a posebno za njegovu prevenciju (podsjetimo, fruktoza manje opterećuje gušteraču od ostalih šećera).

Glikogen - "životinjski škrob" - sastoji se od visoko razgranatih lanaca molekula glukoze. U malim količinama nalazi se u životinjskim proizvodima (2-10% u jetri, 0,3-1% u mišićnom tkivu).

Hrana s visokim udjelom ugljikohidrata

Najčešći ugljikohidrati su glukoza, fruktoza i saharoza, a nalaze se u povrću, voću i medu. Laktoza je dio mlijeka. Rafinirani šećer je spoj fruktoze i glukoze.

Glukoza igra središnju ulogu u metaboličkom procesu. Dobavljač je energije za organe kao što su mozak, bubrezi i pridonosi proizvodnji crvenih krvnih stanica.

Ljudsko tijelo nije u stanju stvoriti prevelike rezerve glukoze i stoga je potrebno njezino redovito obnavljanje. Ali to ne znači da morate jesti glukozu u čistom obliku. Mnogo je korisnije koristiti ga kao dio složenijih ugljikohidratnih spojeva, poput škroba, koji se nalazi u povrću, voću i žitaricama. Svi ovi proizvodi, osim toga, pravo su skladište vitamina, vlakana, elemenata u tragovima i drugog korisne tvari koji pomažu tijelu u borbi protiv mnogih bolesti. Polisaharidi bi trebali činiti većinu svih ugljikohidrata koji ulaze u naše tijelo.

Najvažniji izvori ugljikohidrata

Glavni izvori ugljikohidrata iz hrane su: kruh, krumpir, tjestenina, žitarice, slatkiši. Neto ugljikohidrat je šećer. Med, ovisno o porijeklu, sadrži 70-80% glukoze i fruktoze.

Za označavanje količine ugljikohidrata u hrani koristi se posebna krušna jedinica.

Skupina ugljikohidrata, osim toga, graniči s slabo probavljivim ljudsko tijelo vlakna i pektin.

Ugljikohidrati se koriste kao:

lijekovi,

Za proizvodnju bezdimnog baruta (piroksilin),

eksploziv,

Umjetna vlakna (viskoza).

Celuloza je od velike važnosti kao izvor za proizvodnju etilnog alkohola.

Nekoliko je razloga zašto bismo trebali obratiti posebnu pozornost na prehranu. Prvo, sve stanice i tkiva našeg tijela nastaju iz hrane koju jedemo. Drugo, hrana je izvor energije nužne za funkcioniranje organizma. Treće, hrana je glavni dio okoliša s kojim komuniciramo. Na kraju, hrana je stvorena da u njoj uživamo, da bude sastavni dio životne radosti, a naša osjetila nam omogućuju da cijenimo kvalitetu, okus i samu teksturu hrane koju jedemo.

Danas vas pozivamo na razgovor o energiji hranjivim tvarima sadržane u našoj hrani. To uključuje ugljikohidrate, masti i bjelančevine. Općenito govoreći, ugljikohidrate smatramo izravnim izvorom energije, bjelančevine građevnim elementima našeg cijelog tijela, a masti zalihama energije.

U povrću i voću glavne hranjive tvari su ugljikohidrati. Proizvodi za vrt i vrt sadrže jednostavne (glukoza, fruktoza, saharoza) i složene (škrob, pektini, vlakna) ugljikohidrate. U povrću su ugljikohidrati zastupljeni škrobom, s izuzetkom cikle i mrkve, gdje prevladavaju šećeri. Voće sadrži najviše šećera.

Škrob je najvažniji ugljikohidrat u biljkama. Sastoji se od veliki broj molekule glukoze. Krompir je bogat škrobom. Nešto ga je manje u mahunarkama i kasnim sortama jabuka. U jabukama se, primjerice, tijekom zrenja količina škroba povećava, a tijekom skladištenja smanjuje. To je zbog činjenice da se prilikom zrenja tijekom skladištenja škrob u proizvodu pretvara u šećer. U zelenim bananama ima ga puno, au zrelim ga ima i 10 puta manje jer se pretvara u šećer. Škrob je organizmu potreban uglavnom kako bi zadovoljio svoje potrebe za šećerom. NA probavni trakt pod utjecajem enzima i kiselina škrob se razgrađuje na molekule glukoze koje se zatim koriste za potrebe organizma.

Fruktoza se nalazi u mnogo voća i povrća. Što su plodovi bogatiji, to su slađi. Dokazana je izravna ovisnost izdržljivosti i performansi osobe o sadržaju ove tvari u mišićima i jetri. Uz nisku ljudsku pokretljivost, živčani stres, procese truljenja u crijevima, pretilost, fruktoza je najpovoljnija od ostalih ugljikohidrata.

Glukoza se nalazi u slobodnom obliku u voću. Dio je škroba, vlakana, saharoze i drugih ugljikohidrata. Glukoza, koju naše tijelo koristi kao energiju, visoko je kvalitetno gorivo. Kružeći krvotokom, glukoza ispunjava stalne potrebe tjelesnih stanica. Organizam ga najbrže i najlakše koristi za stvaranje glikogena, prehranu moždanih tkiva i rad mišića, uključujući i srce.

Saharoza se nalazi u velikim količinama u šećernoj repi i šećernoj trsci. Bez obzira na izvore sirovina, šećer je gotovo čista saharoza. Njegov sadržaj u granuliranom šećeru je 99,75%, au rafiniranom šećeru - 99,9%.

Za asimilaciju jednostavni ugljikohidrati(glukoza, fruktoza i galaktoza) probava nije potrebna. Konzumni šećer i maltoza probavljaju se u jednostavne šećere za nekoliko minuta. Kako bismo opskrbili krv ovom brzo probavljivom energijom, naša prehrana zahtijeva vrlo malo šećera. U slučaju prezasićenosti, gušterača je prisiljena raditi prekovremeno, proizvodeći višak inzulina kako bi pretvorio višak šećera u mast. U bilo kojem trenutku, naše tijelo može ispravno podnijeti samo ograničenu količinu jednostavnih šećera.

Višak šećera zaustavlja ljudski automobil, baš kao što pun karburator zaustavlja automobilski motor, to je samo jedna od opasnosti zlouporabe šećera. Ima i drugih štetni učinci. Oni su:

  • iscrpljivanje rezervi vitamina B1;
  • bolesti zuba, jer šećer stvara idealno okruženje za mikroorganizme koji uništavaju zube;
  • ugnjetavanje imunološki sustav zbog činjenice da šećer inhibira sposobnost bijelih krvne stanice ubiti mikrobe;
  • povećana količina masti u krvi (od pretvaranja glukoze u trigliceride);
  • poticanje hipoglikemije i mogući početak dijabetesa;
  • nadražaj želuca koji se javlja kada želudac sadrži više od 10% šećera (koncentrirana otopina šećera je jak iritant sluznice);
  • zatvor (hrana bogata šećerom obično ima malo vlakana);
  • povećanje razine kolesterola u krvi.

Ove komplikacije možemo izbjeći ako u prehrani rafinirani šećer zamijenimo voćem (jedna zrela banana sadrži šest žličica šećera), a unosimo složene ugljikohidrate kojih ima u pšenici, riži, krumpiru, mahunarkama i drugim namirnicama koje sadrže škrob.

Većina složenih ugljikohidrata probavlja se nekoliko sati i postupno otpušta jednostavne šećere. To omogućuje gušterači, jetri, nadbubrežnoj žlijezdi, bubrezima i drugim organima da pravilno koriste ovu energiju. Štoviše, zbog visokog udjela vlakana u hrani koja sadrži ugljikohidrate, obično se ne prejedamo na takvoj dijeti.

Još jedna prednost složenih ugljikohidrata je to što sadrže minerale potrebne za pravilnu apsorpciju ostalih nutrijenata. Rafinirani šećer nema minerala, nema vitamina niti sadrži vlakna.

Idealna prehrana trebala bi uključivati, ako uopće treba sadržavati, minimalni iznosšećera (med, saharoza, maltoza, slatki sirupi), a umjesto njega - obilje složenih ugljikohidrata, kojima su bogati krumpir, žitarice, kruh i drugi proizvodi od integralnog brašna. Složeni ugljikohidrati trebali bi činiti većinu vašeg dnevnog kalorijskog unosa.

“I reče Bog: Evo, dao sam vam sve bilje koje nosi sjeme po svoj zemlji, i svako stablo koje nosi plod od stabla koje nosi sjeme, to će vam biti za hranu” (Postanak 1:29).

Priredila A. Konakova

Metabolizam i energija međusobno su povezani procesi, čije je odvajanje povezano samo s pogodnošću proučavanja. Nijedan od ovih procesa ne postoji izoliran. Tijekom oksidacije, energija kemijskih veza sadržana u hranjivim tvarima oslobađa se i koristi u tijelu. Zbog prijelaza jednih vrsta energije u druge, podržavaju se sve vitalne funkcije tijela. Pri tome se ukupni energetski broj ne mijenja. Omjer između količine energije dobivene hranom i količine utrošene energije naziva se energetska ravnoteža.

Prethodno se može ilustrirati na primjeru aktivnosti srca. Srce odlično radi svoj posao. Svakog sata izbacuje oko 300 litara krvi u aortu. Taj se rad odvija kontrakcijom srčanog mišića u kojem se uz to odvijaju intenzivni oksidativni procesi. Zahvaljujući oslobođenoj energiji osigurava se mehanička kontrakcija mišića, a na kraju se sva energija pretvara u toplinu koja se raspršuje u tijelu i predaje im se u okolni prostor. U svakom organu odvijaju se slični procesi. ljudsko tijelo. I u svakom slučaju, u konačnici, kemijska, električna, mehanička i druge vrste energije pretvaraju se u toplinsku energiju i rasipaju u okoliš. Količina energije koja se utroši na obavljanje fizičkog rada definira se kao koeficijent željenog djelovanja (učinkovitosti). Njegova prosječna vrijednost je 20-25%, sportaši imaju veću učinkovitost. Utvrđeno je da 1 g proteina tijekom oksidacije oslobađa 4,1 kcal, 1 g masti - 9,3, zračni ugljikohidrati - 4,1 kcal. Poznavajući sadržaj bjelančevina, masti i ugljikohidrata u prehrambenim proizvodima (tablica 1), moguće je utvrditi njihov kalorijski sadržaj ili energetsku cijenu.

Mišićna aktivnost, aktivni motorički način rada, tjelesne vježbe a sport je povezan s velikim utroškom energije. U nekim slučajevima to može biti oko 5000 koliko, au danima intenzivnog i voluminoznog treninga za sportaše i više. Takav porast potrošnje energije mora se uzeti u obzir pri sastavljanju dijete. U vrijeme kada je u hrani puno proteina, proces njegove probave značajno se produljuje (od dva do četiri sata). Preporučljivo je uzimati do 70 g proteina odjednom, jer se njihov višak počinje pretvarati u mast. A predstavnici nekih sportova (na primjer, gimnastičari, bodybuilderi, itd.) Na svaki mogući način izbjegavaju nakupljanje viška masnoće i radije dobivaju energiju iz biljne hrane (na primjer, voćna hrana povezana je s stvaranjem brzih ugljikohidrata).

Nutrijente je moguće nadomjestiti, s obzirom na njihovu kalorijsku vrijednost. Doista, sa energetska točka gledano, 1 g ugljikohidrata je ekvivalentan (izodinamički) 1 g proteina, budući da imaju ujednačen kalorijski koeficijent (4,1 kcal), a 1 g proteina ili ugljikohidrata je ekvivalentan 0,44 g masti (kalorijski koeficijent masti 9,3 kcal). Iz toga proizlazi da osoba čiji dnevni energetski utrošak iznosi 3000 kcal može u potpunosti zadovoljiti energetske potrebe organizma unosom 732 g ugljikohidrata dnevno. Ali nije samo nespecijalizirani sadržaj kalorija u hrani odgovoran za tijelo. Ako osoba dovoljno dugo konzumira samo masti ili bjelančevine ili ugljikohidrate, u njenom tijelu dolazi do dubokih promjena u metabolizmu. Uz to, poremećeni su plastični procesi u protoplazmi stanica, bilježi se pomak u ravnoteži dušika, stvaraju se i nakupljaju toksični proizvodi.

Tablica 1. Sastav najvažnijih prehrambenih proizvoda (u % mokre tvari)

Govedina srednje masti

Pileći žumanjak

Kokošji bjelanjak

Za normalan život tijelo mora dobiti optimalnu količinu cjelovitih bjelančevina, masti, ugljikohidrata, mineralnih soli i vitamina, koji se nalaze u raznim namirnicama. Razina kvalitete hrane određena je njihovom fiziološkom vrijednošću. Najkorisnije prehrambeni proizvodi su mlijeko, maslac, svježi sir, jaja, meso, riba, žitarice, voće, povrće, šećer.

Ljudi različitih profesija troše različite količine energije tijekom svojih aktivnosti. Na primjer, osoba koja se bavi intelektualnim radom troši manje od 3000 ogromnih kalorija dnevno. Osoba koja se bavi teškim fizičkim radom dnevno troši 2 puta više energije (Tablica 2).

Potrošnja energije (kcal/dan) za pojedince različite kategorije rad

Teška fizička mehanizirana mentalna

Bezbrojne studije su pokazale da sredovječni muškarac, koji se bavi mentalnim i fizičkim radom 8-10 sati, treba dnevno unijeti 118 g proteina, 56 g masti, 500 g ugljikohidrata. Što se tiče toga, čini oko 3000 kcal. Za djecu, starije osobe, za one koji se bave teškim fizičkim radom potrebni su osobni, znanstveno utemeljeni prehrambeni standardi. Obrok hrane sastavlja se uzimajući u obzir spol, dob osobe i prirodu njegove aktivnosti. Dijeta je od velike važnosti. Ovisno o dobi, vrsti posla i drugim parametrima, određuje se 3-6 obroka dnevno s određenim postotkom udjela hrane u svakom obroku.

Dakle, kako bi se održala energetska ravnoteža, održala normalna tjelesna težina, osigurala visoka učinkovitost i prevencija drugačija vrsta patološke pojave u tijelu, trebate dobra prehrana povećati potrošnju energije povećanjem tjelesne aktivnosti, što značajno potiče metaboličke procese.

Najznačajnija fiziološka konstanta tijela je maksimalna količina energije koju čovjek potroši u stanju potpune smirenosti. Ova konstanta se zove glavna mjenjačnica. Živčani sustav, srce, dišni mišići, bubrezi, jetra i drugi organi rade neprekidno i troše određenu količinu energije. Zbroj tih energetskih izdataka čini vrijednost bazalnog metabolizma.

BX osoba se određuje pod sljedećim uvjetima: s potpunim fizičkim i psihičkim odmorom; u ležećem položaju; u jutarnjim satima; natašte, tj. 14 sati nakon završetka zadnjeg obroka; na ugodnoj temperaturi (20°C). Kršenje bilo kojeg od ovih uvjeta dovodi do odstupanja metabolizma u smjeru povećanja. Za 1 sat, minimalni energetski troškovi tijela odrasle osobe u prosjeku su 1 kcal po 1 kg tjelesne težine.

Bazalni metabolizam je osobna konstanta i ovisi o spolu, dobi, težini i visini osobe. Na zdrava osoba može ostati na konstantnoj razini niz godina. NA djetinjstvo vrijednost bazalnog metabolizma znatno je viša nego kod starijih osoba. Aktivno stanje dovodi do primjetnog intenziviranja metabolizma. Metabolizam u tim uvjetima naziva se radna razmjena. Ako je osnovni metabolizam odrasle osobe 1700-1800 kcal, tada je radni metabolizam 2-3 puta veći. Dakle, osnovna izmjena je početna pozadinska razina potrošnje energije. Oštra promjena u bazalnom metabolizmu može biti ozbiljan dijagnostički pokazatelj prekomjernog rada, prenaprezanja i nedovoljnog oporavka ili bolesti.


Vrh