Анатомия, физиология и гигиена – как науки

Суточная потребность в белках составляет 72-92 г.

Источником белков для человека служат преимущественно продукты животного. Большое количество белков содержится в мясе (от 14 до 21%), рыбе, молоке и продуктах его переработки. Продукты растительного происхождения содержат 8-23% белков (бобовые растения).

По содержанию необходимых для организма АК белки делятся на полноценные (белки молока, мяса, рыбы и др.) и неполноценные, которые не содержат хотя бы одной из незаменимых кислот. Особенно важны 10 АК, которые не могут синтезироваться в организме и называются незаменимыми (лизин, валин, лейцин, изолейцин, треонин, фенилаланин, триптофан и метионин, аргинин и гистидин). Отсутствие в пище некоторых из них приводит к нарушению синтеза белков. При отсутствии в пище лизина замедляется рост ребенка, при недостатке валина - нарушается чувство равновесия и т.д.

Протеолитические ферменты (пепсин и химозин желудочного сока, трипсин и химотрипсин сока поджелудочной железы, энтерокиназа, аминопептидаза, карбоксипептидаза кишечного сока) расщепляют белки до полипептидов и аминокислот. Аминокислоты всасываются в кровеносные капилляры ворсинок тонкого кишечника и разносятся кровью по всему организму. В клетках из аминокислот образуются белки, свойственные данному организму. При избытке белки преобразуются в углеводы и жиры. Часть аминокислот, не использованных в синтезе белка, окисляется с освобождением энергии (17,6 кДж на 1 г вещества) и образованием воды, диоксида углерода, аммиака, и др. Аммиак в печени обезвреживается и превращается в мочевину.

Продукты диссимиляции белков выводятся из организма с мочой, потом и, частично, с выдыхаемым воздухом.

Обмен углеводов

Углеводы - представляют собой первичные продукты фотосинтеза и исходные продукты для биосинтеза всех других органических веществ. Углеводы подразделяются на моносахариды, олигосахариды и полисахариды.

Значение углеводов в организме:

• олигосахариды входят в состав цитоплазматической мембраны клетки и образуют гликокаликс;
• гликоген составляет энергетический запас в клетках;
• глюкоза - основной источник энергии, высвобождаемой в клетках живых организмов в ходе дыхания;
• моносахариды - основа для синтеза органических веществ в клетке - полисахаридов, нуклеиновых кислот и др.

В сутки человек должен получать 358-484 г углеводов.

Основным их источником являются продукты растительного происхождения (картофель, хлеб, фрукты и др.). Углеводы в организме могут образовываться из белков и жиров.

Амилолитические ферменты (амилаза и мальтаза слюны, амилаза,  мальтаза, лактаза, сахараза сока поджелудочной железы и тонкого кишечника) расщепляют углеводы до дисахаридов и моносахаридов;

Моносахариды всасываются в кровеносные капилляры ворсинок тонкого кишечника и разносятся кровью по всему организму. Уровень глюкозы в крови относительно постоянен и составляет 4,4-7,0 ммоль/л. Избыток глюкозы превращается в печени в гликоген. При чрезмерном поступлении в организм углеводов они могут превращаться в жиры.

В клетках глюкоза окисляется до диоксида углерода и воды, которые удаляются с выдыхаемым воздухом, мочой, потом, при этом выделяется энергия (17,6 кДж на 1 г глюкозы).

Обмен жиров.

Липиды - органические соединения, нерастворимы в воде, но растворимые в органических растворителях (эфире, бензине, бензоле, хлороформе и др.). Из всех биомолекул липиды имеют наименьшую относительную молекулярную массу. Молекула жира образована молекулой трехатомного спирта глицерола и присоединенными к ней эфирными связями 3-мя молекулами высших карбоновых кислот: пальмитиновой, стеариновой, арахидоновой, олеиновой, линолевой, линоленовой.

Значение жиров и жироподобных веществ в организме:

• входят в состав клеточных мембран, цитоплазмы, ядра;
• в форме липидов хранится значительная часть энергетических запасов организма;
• накапливаясь в подкожной жировой клетчатке и вокруг некоторых органов (почки, кишечник), жировой слой защищает организм и отдельные органы от механических повреждений;
• благодаря низкой теплопроводности слои подкожного жира помогает сохранять тепло;
• многие биологически активные вещества (гормоны и витамины) являются стероидами (тестостерон у мужчин и прогестерон у женщин, кортикостероиды, витамин D).

Суточная потребность в жирах составляет 81-110 г.

Жиры поступают в организм с растительной и животной пищей. Животные жиры поступают в виде сливочного масла, сыра, сметаны, свиного сала. Растительные жиры поступают в организм в виде растительного масла.

Липолитические ферменты (липазы желудочного сока, сока поджелудочной железы и тонкого кишечника) расщепляют жиры до глицерина и жирных кислот. Жирные кислоты соединяются со щелочами и желчными кислотами, омыляются, образуя растворимые соли, которые всасываются через стенки ворсинок. В ворсинках из глицерина и жирных кислот синтезируются жиры, поступающие в лимфатические капилляры ворсинок тонкого кишечника.

Жиры всасываются в лимфу, затем поступают в кровь и разносятся по всем клеткам. Часть жира, попавшего в клетки, является строительным материалом. Большая же его часть откладывается в подкожной клетчатке, в сальнике, печени, мышцах. Жиры также являются важным источником энергии: при окислении 1 г жира выделяется 38,9 кДж энергии. В организме человека жиры могут синтезироваться из углеводов и белков.

Конечными продуктами окисления жиров являются диоксид углерода и вода, которые удаляются с выдыхаемым воздухом, мочой, потом.

Витамины и их роль в обмене веществ. Гиповитаминозы.

Витамины - низкомолекулярные вещества, обладающие большой биологической активностью, необходимые для жизнедеятельности организмов. В 1881 г. Н. И. Лунин обнаружил, что мыши погибают, если их кормить пищевой смесью, состоящей из очищенных продуктов. Если же добавить в рацион 1 мл молока, мыши остаются здоровыми. В 1911-1912 гг. польский ученый К. Функ выделил препарат из отрубей и назвал его витамином.

Витамины обозначают буквами латинского алфавита A, B, C, D, E, P и т. д. Натуральные (естественные) витамины содержатся в продуктах растительного и животного происхождения и, за редким исключением, не синтезируются в организме человека. Витамины бывают водорастворимые (С, Р, группы В) и жирорастворимые (A, D, E, K).

Свойства витаминов:

а) входят в состав молекул многих ферментов и некоторых физиологически активных веществ;

б) непрочные соединения: быстро разрушаются при нагревании пищевых продуктов;

в) действие их проявляется в малых количествах и выражается в регуляции процессов обмена веществ.

Отсутствие витаминов в организме называется авитаминозом, недостаток - гиповитаминозом. Избыточное поступление витаминов в организм - гипервитаминоз - наблюдается при употреблении синтетических препаратов витаминов. Наиболее токсичны витамины А и D. Иногда гипервитаминоз А возникает при приеме в пищу продуктов, содержащих большое количество этого витамина (овощи, печень морских животных). Из водорастворимых витаминов наиболее токсичен В12 (в больших дозах вызывают сильные аллергические реакции).

Витамин А (ретинол) участвует в окислительно-восстановительных реакциях. Содержится в сливочном масле, печени, молоке, рыбьем жире. В овощах (морковь) содержится провитамин А - каротин. Он превращается в витамин А в печени. Суточная доза - 1,5 мг. Признаки гипо- и авитаминоза: задержка роста, сухость и помутнение роговицы, «куриная слепота» (нарушение сумеречного зрения), сухость кожи, снижение сопротивляемости к заболеваниям.

Витамин D (антирахитический, кальциферол) стимулирует образование костной ткани, регулирует обмен кальция и фосфора. Содержится в сливочном масле, печени трески, курином желтке, рыбьем жире. Может образовываться в коже из эргостерина (провитамин D) под действием ультрафиолетовых лучей. Суточная доза - 0,01-0,02 мг. Признаки гипо- и авитаминоза: рахит (размягчение костей, искривление костей ног, уплощение груди, незарастание родничков, позднее появление зубов у детей).

Витамин Е (токоферол) предохраняет мембраны клеток и митохондрий от повреждений, участвует в окислительно-восстановительных процессах, в обмене белков, сокращении мышц, укрепляет стенки сосудов, разрушает свободные радикалы. Содержится в зеленых листьях овощей, орехах, семечках, гречневой крупе, проросших ростках пшеницы, в яйцах, растительных маслах. Суточная доза – 10-12 мг. Признаки гипо- и авитаминоза: дистрофия скелетных мышц, нарушение половой функции.

Витамин К (викасол) участвует в свертывании крови. Синтезируется микрофлорой кишечника, содержится в капусте, зеленых томатах, шпинате, ягодах рябины. Из животных продуктов его источником является печень. Суточная доза – 1 мг. Признаки гипо- и авитаминоза: замедление свертывания крови, самопроизвольные кровотечения.

Витамин С (аскорбиновая кислота) участвует в окислительно-восстановительных реакциях. Содержится в смородине, лимонах, клюкве, зеленом луке, картофеле. Суточная доза - 50 мг. Признаки гипо- и авитаминоза: цинга (повышенная утомляемость, кровоточивость десен, выпадение зубов, кровоизлияния, снижение иммунитета).

Витамин В1 (тиамин) участвует в регуляции обмена белков, жиров и углеводов. Содержится в дрожжах, орехах, неполированном рисе, печени, желтке куриного яйца. Суточная доза - 2,5 мг. Гипо- и авитаминоз - "бери - бери" (поражение нервной системы с параличом конечностей и атрофией мышц).

Витамин В2 (рибофлавин) участвует в регуляции обмена веществ, в окислительно-восстановительных реакциях. Содержится в мясе, яйцах, молоке, печени, фруктах, овощах. Суточная доза - 2,5 мг. Признаки гипо- и авитаминоза: поражение роговицы, "заеды" (ангулярный стоматит), задержка роста.

Витамин B3 (пантотеновая кислота) является коферментом ключевых реакций метаболизма жиров. Содержится в в пчелином маточном молочке и пивных дрожжах. Достаточно много его в печени животных, яичном желтке, гречихе, овсе, бобовых. Суточная доза – 10-15 мг. Признаки гипо- и авитаминоза: психоэмоциональная неустойчивостью, склонность к обморокам, изменение походки, чувство жжения стоп.

Витамин В5 (витамин РР, никотиновая кислота) входит в состав ферментов, являющихся катализаторами окислительно-восстановительных реакций, обмена белков и т-РНК. Источником витамина являются животные (особенно печень, мясо) и многие растительные продукты (рис, хлеб, картофель). Суточная доза – 10-20 мг. Признаки гипо- и авитаминоза: дерматит (воспаление открытых участков кожи, диарея (поносы), деменция (слабоумие).

Витамин В6 (пиридоксин) участвует в регуляции обмена аминокислот. Содержится в дрожжах, рисе, мясе, бобах. Суточная доза - 2,5 мг. Признаки гипо- и авитаминоза: воспаление кожи и нервов.

Витамин В9 (фолиевая кислота, витамин Вс) участвует в обмене белков и нуклеиновых кислот. Витамина много в лиственных овощах, например, в шпинате. Он содержится в салате, капусте, томатах, землянике. Богаты им печень и мясо, яичный желток. Суточная доза - 0,3 -1 мг. Признаки гипо- и авитаминоза: анемия – в крови появляются большие незрелые кроветворные клетки. Снижается количество эритроцитов и гемоглобина в крови.

Витамин В12 (антианемический) - участвует в регуляции обмена белков, жиров и углеводов. Содержится в печени, мясе, твороге, яйцах. Суточная доза - 200 -300 мкг. Гипо- и авитаминоз – злокачественное малокровие (анемия).

Витамин Н (биотин) - участвует в транспорте диоксида углерода, в обмене углеводов и жиров. Содержится в молоке, яйцах, печени; цветной капусте, грибах, синтезируется бактериями кишечника. Суточная доза - 150 -200 мкг. Гипо- и авитаминоз – заболевания кожи, выпадение волос.

Методами сохранения витаминов в пищевых продуктах являются:

• консервирование (метод сохранения продуктов со сравнительно небольшими потерями витаминов);
• замораживание (быстрое замораживание хорошо сохраняет витамины);
• вакуумная сушка. Проводится в условиях разряжения при температуре не выше 500С;
• квашение овощей и фруктов (оразуется молочная кислота, способствующая сохранению в заквашиваемых продуктах витамина С).

Выделение. Строение органов мочевыделительной системы.

Выделение обеспечивает освобождение от продуктов обмена, избытка воды, солей.

В выделении продуктов обмена участвуют почки, легкие, потовые железы и желудочно-кишечный тракт. СО2 и пары Н2О выделяются с выдыхаемым воздухом через легкие. Основное количество Н2О и растворенные в ней мочевина, мочевая кислота и минеральные соли выводятся с мочой через почки, и в небольшом количестве - через потовые железы с потом. Небольшое количество воды удаляется с калом.

Мочевыделительная система состоит из почек, мочеточников, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала.

Почки - парные органы бобовидной формы.

• расположены в поясничном отделе по бокам от позвоночника;
• вес каждой почки около 150 г, длина около 10 см; на вогнутой стороне находятся "ворота" почки, через которые проходят мочеточник, почечные артерии и вены, нервы, лимфатические сосуды;
• почка покрыта капсулой;
• на продольном разрезе почки виден более темный наружный (корковый) слой и более светлый внутренний (мозговой);
• мозговой слой образует 15-20 пирамид, вершины которых обращены в полость - почечную лоханку;
• между пирамидами в виде столбиков располагается корковое вещество;
• в корковом слое находятся капсулы нефронов, сосудистые клубочки, извитые канальцы, а в мозговом - петли нефронов и собирательные трубочки.