Физиология питания

Московской Государственный Университет Технологий и Управления Кафедра Технологи продуктов питания и экспертиза товаров

Контрольная работа по дисциплине: Физиология питания

1. Как протекает процесс переваривания белков в пищеварительном аппарате, какие ферменты обеспечивают этот процесс, какие вещества являются конечными продуктами переваривания и как происходит всасывание?

Потребности организма в энергии, пластическом материале и веществах, необходимых для обновления молекул, роста и развития, удовлетворяются пищеварительной системой.

Пищеварение является начальным этапом обмена веществ. Значение пищеварения состоит в том, что в результате этого процесса генетически чужеродные для организма молекулы белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот, входящих в пищу, расщепляются в пищеварительном тракте до простых, более мелких молекул, которые могут быть усвоены клетками. Этот процесс, происходящий в пищеварительном тракте, называется пищеварением.

Пищеварение — это сложный физиологический процесс, заключающийся в механической и химической обработке пищи, всасывании питательных веществ, выделении не переварившихся остатков пищи. В соответствии с этим пищеварительная система выполняет четыре основные функции: секреторную, моторную, всасывательную и выделительную.

Секреторная функция заключается в выработке пищеварительных соков железистыми клетками, входящими в состав пищеварительных желез. Моторная функция обеспечивается сокращениями мышц, входящих в состав стенок пищеварительного тракта и заключается в механическом измельчении пищи, ее перемешивании и продвижении по пищеварительному тракту. Всасывательная функция — это поступление продуктов ферментативного расщепления (питательных веществ) в кровь и лимфу через стенку отделов пищеварительной системы.

Выделительная функция — это выведение из пищеварительного тракта не переварившихся и не усвоенных веществ, а также некоторых продуктов обмена. В зависимости от характера пищи строение пищеварительной систему животных имеет определенные особенности. Растительная пища по своему химическому составу более далека от химического состава тела животного, поэтому требует более тщательной обработки, чем пища животная.

У растительноядных животных значительна длина кишечника, причем сильного развития достигает толстая кишка, которая у некоторых животных (например, у лошади) образует добавочные слепые отростки, где происходит дополнительное переваривание пищи (брожение за счет деятельности симбиотической микрофлоры).

У некоторых травоядных желудок имеет несколько камер (например, коровы имеют четырехкамерный желудок).

У плотоядных животных длина кишечника намного короче, толстая кишка развита слабее, желудок всегда однокамерный. Полифаги занимают по строению пищеварительного тракта как бы промежуточное положение между растительноядными и плотоядными. К их числу относится человек.

Пищеварительная система человека состоит из следующих отделов:

1. ротовая полость

2. глотка

3. пищевод

4. желудок

5. тонкий кишечник

6. толстый кишечник

С пищеварительным трактом протоками связаны большие пищеварительные железы: слюнные, печень и поджелудочная железа. Длина пищеварительного тракта человека составляет 8 — 10 метров

Ферменты пищеварения включают в себя ферменты пищеварительного тракта, расщепляющие сложные компоненты пищи до более простых веществ, которые затем всасываются в организм. Основные места действия пищеварительных ферментов — это ротовая полость, желудок, тонкая кишка. Эти ферменты вырабатываются такими железами, как слюнные железы, железы желудка, поджелудочная железа и железы тонкой кишки.

Белки — необходимая составная часть продуктов питания. Проблема пищевого белка стоит очень остро. По данным Международной организации по продовольствию и сельскому хозяйству при ООН больше половины человечества не получает с пищей необходимого количества белков. В процессе пищеварения белки подвергаются гидролизу до аминокислот, которые и всасываются в кровь. Пищевая ценность белков зависит от их аминокислотного состава, содержания в них так называемых незаменимых аминокислот, не синтезирующихся в организмах (для человека незаменимы триптофан, лейцин, изолейцин, валин, треонин, лизин, метионин и фенилаланин). В питательном отношении растительные белки менее ценны, чем животные; они беднее лизином, метионином и триптофаном, труднее перевариваются. Белки пищи не усваиваются организмом, пока они не будут расщеплены в процессе переваривания пищи до стадии свободных аминокислот. Живой организм обладает способностью использовать вводимый с пищей белок только после его полного гидролиза в желудочно-кишечном тракте до аминокислот, из которых затем в клетках организма строятся свойственные для данного вида специфические белки. Процесс переваривания белков и является многоступенчатым. Ферменты, расщепляющие белки называются «протиолитическими». Примерно 95−97% белков пищи (те, что подверглись расщеплению) всасываются в кровь в виде свободных аминокислот.

Ферментный аппарат желудочно-кишечного тракта расщепляет пептидные связи белковых молекул поэтапно, строго избирательно. При отсоединении от белковой молекулы одной аминокислоты получается аминокислота и пептид. Затем от пептида отщепляется еще одна аминокислота, затем еще и еще. И так до тех пор, пока вся молекула не будет расщеплена до аминокислот. Основной протеолитический фермент желудка — пепсин. Пепсин расщепляет крупные белковые молекулы до пептидов и аминокислот. Активен пепсин только в кислой среде, поэтому для его нормальной активности необходимо поддерживать определенный уровень кислотности желудочного сока. При некоторых заболеваниях желудка (гастрит и т. д.) кислотность желудочного сока значительно снижается. В желудочном соке содержится также ренин. Это протеолитический фермент, который вызывает створаживание молока. Молоко в желудке человека должно сначала превращаться в кефир, а уж затем подвергаться дальнейшему усвоению. При отсутствии ренина (считается, что он присутствует в желудочном соке только до 10−13 летнего возраста) молоко не будет створоженным, проникает в толстый кишечник и там подвергается процессам гниения (лактаальбумины) и брожения (галактоза). Утешением служит тот факт, что у 70% взрослых людей функцию ренина берет на себя пепсин. 30% взрослых людей молоко все-таки не переносит. Оно вызывает у них вздутие кишечника (брожение галактозы) и послабление стула. Для таких людей предпочтительны кисломолочные продукты, в которых молоко находится уже в створоженном виде.

В 12-и перстной кишке пептиды и белки подвергаются уже более сильной «агрессии» протеолитичекими ферментами. Источником этих ферментов служит внешнесекреторный аппарат поджелудочной железы. Итак, 12-и перстная кишка содержит такие протеолитические ферменты, как трипсин, химотрипсин, коллагеназа, пептидаза, эластаза. А отличие от протеолитичеких ферментов желудка, ферменты поджелудочной железы разрывают большую часть пептидных связей и превращают основную массу пептидов в аминокислоты. Весь сложный процесс переваривания пищевых белков в пищеварительном тракте «настроен» таким образом, чтобы путем последовательного действия протеолитических ферментов лишить белки пищи видовой и тканевой специфичности и придать продуктам распада способность всасываться в кровь через стенку кишечника. Примерно 95−97% белков пищи всасывается в виде свободных аминокислот. Следовательно, ферментный аппарат пищеварительного тракта осуществляет поэтапное, строго избирательное расщепление пептидных связей белковой молекулы вплоть до конечных продуктов гидролиза белков — свободных аминокислот. Гидролиз заключается в разрыве пептидных связей —СО—NH— белковой молекулы.

В тонком кишечнике полностью завершается распад еще имеющихся пептидов до аминокислот. Происходит всасывание основного количества аминокислот путем пассивного транспорта. Всасывание путем пассивного транспорта означает, что чем больше аминокислот будет находиться в тонком кишечнике, тем больше их всосется в кровь.

Тонкий кишечник содержит большой набор различных пищеварительных ферментов, которые объединяются под общим названием пептидазы. Здесь завершается в основном пищеварение белков. Следы пищеварительных процессов можно отыскать еще и в толстом кишечнике, где под влиянием микрофлоры происходит частичный распад трудноперевариваемых молекул. Однако этот механизм носит рудиментарный характер и серьезного значения в общем процессе пищеварения не имеет. Заканчивая рассказ о гидролизе белков, следует упомянуть, что все основные процессы пищеварения протекают на поверхности слизистой оболочки кишечника.

2. Роль углеводов в питании. Простые и сложные углеводы, потребность организма в углеводах, источники углеводов

Источниками углеводов в питании служат главным образом продукты растительного происхождения — хлеб, крупы, картофель, овощи, фрукты, ягоды. Из продуктов животного происхождения углеводы содержаться в молоке (молочный сахар). Пищевые продукты содержат различные углеводы. Крупы, картофель содержат крахмал — сложное вещество (сложный углевод), нерастворимое в воде, но расщепляющееся под действием пищеварительных соков на более простые сахара. Во фруктах, ягодах и некоторых овощах углеводы содержаться в виде различных более простых сахаров — фруктовый сахар, свекловичный сахар, тростниковый сахар, виноградный сахар (глюкоза) и др. Эти вещества растворимы в воде и хорошо усваиваются в организме. Растворимые в воде сахара быстро всасываются в кровь. Целесообразно вводить не все углеводы в виде сахаров, а основную их массу вводить в виде крахмала, которым богат, например, картофель. Это способствует постепенной доставке сахара тканям. Непосредственно в виде сахара рекомендуется вводить лишь 20−25% от общего количества углеродов, содержащихся в суточном рационе питания. В это число входит и сахар, содержащийся в сладостях, кондитерских изделиях, фруктах и ягодах.

Если углеводы поступают с пищей в достаточном количестве, они откладываются главным образом в печени и мышцах в виде особого животного крахмала — гликогена. В дальнейшем запас гликогена расщепляется в организме до глюкозы и, поступая в кровь и другие ткани, используются для нужд организма. При избыточном же питании углеводы переходят в организме в жир. К углеводам обычно относят и клетчатку (оболочку растительных клеток), которая мало используется организмом человека, но необходима для правильных процессов пищеварения.

Понятие и сущность углеводов

Углеводы как эссенциальные компоненты пищевого рациона не только определяют основной энергетический гомеостат организма, но существенно необходимы также для биосинтеза многих углеродсодержащих полимеров. На протяжении жизни человек в среднем потребляет около 14 тонн углеводов, и том числе более 2,5 тонн простых углеводов. Углеводы являются основной составной частью пищевого рациона человека, так как их потребляют примерно в 4 раза больше, чем белков и жиров. При обычном смешанном питании за счет углеводов обеспечивается около 60% суточной энергоценности, тогда как за счет белков и жиров вместе взятых — только 40%. Углеводы в организме используются преимущественно как источник энергии для мышечной работы. Чем интенсивнее физическая нагрузка, тем больше требуется углеводов. При малоподвижном образе жизни, напротив, потребность в углеводах уменьшается.

Около 52−66% углеводов потребляется с зерновыми продуктами, 14−26% - с сахаром и сахаропродуктами, около 8−10- с клубнеи корнеплодами, 5—7% с овощами, фруктами.

Углеводы — довольно сильный раздражитель внешней секреции поджелудочной железы, в том числе наиболее активный стимулятор синтеза инсулина, которому принадлежит важная роль в регуляции углеводного обмена, в поддержании оптимального для организма гомеостаза глюкозы. Алиментарная многолетняя перегрузка легкоусвояемыми углеводами первоначально вызывает гиперплазию в-клеток, затем может привести к ослаблению инсулярного аппарата вследствие перенапряжения и созданию предпосылок для развития сахарного диабета.

Роль углеводов

Углеводы служат основным источником энергии. Свыше 56% энергии организм получает за счет углеводов, остальную часть — за счет белков и жиров.

В зависимости от сложности строения, растворимости, быстроты усвоения углеводы пищевых продуктов подразделяются на простые углеводы: моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза), дисахариды (сахароза, лактоза) и сложные углеводы, или полисахариды (крахмал, гликоген, клетчатка).

Простые углеводы легко растворяются в воде и быстро усваиваются. Они обладают выраженным сладким вкусом и относятся к сахарам.

Наиболее распространенный моносахарид — глюкоза — содержится во многих плодах и ягодах, а также образуется в организме в результате расщепления дисахаридов и крахмала пищи. Глюкоза наиболее быстро и легко используется в организме для образования гликогена, для питания тканей мозга, работающих мышц (в том числе и сердечной мышцы), для поддержания необходимого уровня сахара в крови и создания запасов гликогена печени. Во всех случаях при большом физическом напряжении глюкоза может использоваться как источник энергии.

Фруктоза обладает теми же свойствами, что и глюкоза, и может рассматриваться как ценный, легкоусвояемый сахар. Однако она медленнее усваивается в кишечнике и, поступая в кровь, быстро покидает кровяное русло. Фруктоза в значительном количестве (до 70 — 80%) задерживается в печени и не вызывает перенасыщение крови сахаром. В печени фруктоза более легко превращается в гликоген по сравнению с глюкозой. Фруктоза усваивается лучше сахарозы и отличается большей сладостью. Высокая сладость фруктозы позволяет использовать меньшие ее количества для достижения необходимого уровня сладости продуктов и таким образом снизить общее потребление сахаров, что имеет значение при построении пищевых рационов ограниченной калорийности.

Избыток сахарозы оказывает влияние на жировой обмен, усиливая жирообразование. Установлено, что при избыточном поступлении сахара усиливается превращение в жир всех пищевых веществ (крахмала, жира, пищи, частично и белка). Таким образом, количество поступающего сахара может служить в известной степени фактором, регулирующим жировой обмен. Обильное потребление сахара приводит к нарушению обмена холестерина и повышению его уровня в сыворотке крови. Избыток сахара отрицательно сказывается на функции кишечной микрофлоры. При этом повышается удельный вес гнилостных микроорганизмов, усиливается интенсивность гнилостных процессов в кишечнике, развивается метеоризм. Установлено, что в наименьшей степени эти недостатки проявляются при потреблении фруктозы. Основными источниками фруктозы являются фрукты и ягоды. Глюкоза и фруктоза широко представлены в меде: содержание глюкозы достигает 36.2%, фруктозы — 37.1%. В арбузах весь сахар представлен фруктозой, количество которой составляет 8%. Третий моносахарид — галактоза — в свободном виде в пищевых продуктах не встречается. Галактоза является продуктом расщепления основного углевода молока — лактозы.

Из дисахаридов в питании человека основное значение имеет сахароза, которая при гидролизе распадается на глюкозу и фруктозу. Источниками сахарозы в питании человека являются, главным образом, тростниковый и свекловичный сахар. Содержание сахарозы в сахаре-песке составляет 99.75%. Натуральными источниками сахарозы являются бахчевые, некоторые овощи и фрукты.

Содержание углеводов на 100 г. продуктов

Сложные углеводы, или полисахариды, характеризуются усложненным строением молекулы и плохой растворимостью в воде. К сложным углеводам относятся крахмал, гликоген, пектиновые вещества и клетчатка.

Крахмал имеет основное пищевое значение. Высоким его содержанием в значительной степени обуславливается пищевая ценность зерновых продуктов. В пищевых рационах человека на долю крахмала приходится около 80% общего количества потребляемых углеводов. Превращение крахмала в организме в основном направлено на удовлетворение потребности в сахаре.

Гликоген в организме используется в качестве энергетического материала для питания работающих мышц, органов и систем. Восстановление гликогена происходит путем его его ресинтеза за счет глюкозы.

Пектины относятся к растворимым веществам, усваивающимися в организме. Современными исследованиями показано несомненное значение пектиновых веществ в питании здорового человека, а также возможность использовать их с терапевтической целью при некоторых заболеваниях преимущественно желудочно-кишечного тракта.

Клетчатка по химической структуре весьма близка к полисахаридам. Высоким содержанием клетчатки характеризуются зерновые продукты. Однако помимо общего количества клетчатки, важное значение имеет ее качество. Менее грубая, нежная клетчатка хорошо расщепляется в кишечнике и лучше усваивается. Такими свойствами обладает клетчатка картофеля и овощей. Клетчатка способствует выведению из организма холестерина.

Потребность в углеводах определяется величиной энергетических затрат. Средняя потребность в углеводах для тех, кто не занят тяжелым физическим трудом, 400 — 500 г. в сутки.

3. Принципы лечебного питания. Составить меню диеты

Характеристики диет служат основой для составления меню лечебного питания и лечебной кулинарии. Они являются справочным материалом для медицинских работников и работников пищеблока (столовых) и справочно-просветительным — для больных и их родственников. Используемая единая номерная система диет обеспечивает индивидуализацию лечебного питания при обслуживании больных с разными заболеваниями и их разным течением. Это достигается назначением одной наиболее подходящей диеты или ее вариантов, а также некоторым изменением диеты путем добавления или изъятия отдельных продуктов и блюд. Последнее позволяет максимально приблизить диеты к заболеваниям, диетотерапия которых несколько отличается по химическому составу, набору продуктов и их кулинарной обработке от указанных в перечне диет. Внесение изменений в основные диеты может быть вызвано следующими причинами:

1) Использованием некоторых диет при различных заболеваниях. При железодефицитной анемии можно применять диету № 11 (основную при туберкулезе), но с уменьшением в ней животных жиров, добавлением стимулирующих кроветворение продуктов и исключением продуктов, ухудшающих всасывание железа из кишечника.

2) Наличием у больных нескольких заболеваний. При сочетании сахарного диабета и гипертонической болезни в диете № 9, применяемой при сахарном диабете, уменьшают содержание поваренной соли. Сочетание сахарного диабета с хроническим холециститом требует исключения из диеты № 9 мясных и рыбных бульонов, жареных блюд и т. д.

3) Лекарственной терапии, оказывающей побочное нежелательное воздействие на обмен веществ и состояние органов и систем или требующей для своего эффекта соответствующего питания.

4) Непереносимостью отдельных продуктов диеты из-за пищевой аллергии или недостаточности ферментов в кишечнике, необходимых для переваривания составных частей пищи.

5) При ожирении как сопутствующем заболевании. При этом в составе диеты, при отсутствии противопоказаний уменьшают энергоценность (прежде всего за счет буфетных продуктов). При одном и том же заболевании могут быть назначены различные диеты с учетом характера течения болезни, сопутствующих заболеваний или осложнений. При хроническом гастрите с пониженной секрецией применяют не только диету № 2, но и диеты группы № 1, 4, 5. При брюшном тифе используют нулевые диеты, группы № 1 и 4, № 13, № 2. Для тяжело больных, которым трудно организовать питание в рамках существующих диет, разрабатываются отдельные диеты (тяжелая недостаточность печени, острый панкреатит и др.). Допускается свободный выбор блюд из различных диет тяжелым и ослабленным больным при отсутствии аппетита и истошении (ожоговая и лучевая болезни, тяжелые травмы и др.). Особую группу диет составляют нулевые, или хирургические диеты, а также разгрузочные, специальные и зондовые диеты

Диета

Показания для назначения диеты.

Показания для назначения диеты:

1) сахарный диабет легкой и средней тяжести; больные с нормальной или слегка избыточной массой тела не получают инсулин или получают его в небольших дозах (20−30 ЕД); 2) для установления выносливости к углеводам и подбора доз инсулина или других препаратов.

Цель назначения диеты.

Цель назначения диеты — нормализация углеводного обмена и предупреждение нарушения жирового обмена, определение выносливости к углеводам, т. е. какое количество углеводов пищи усваивается.

Успех лечения зависит в основном от количества и качества пищи, технологии ее приготовления и режима питания. Количество углеводов в меню этой диеты строго регламентируется, и поэтому для нее рекомендован специальный набор продуктов.

Общая характеристика диеты

Это диета с умеренно сниженной энергоценностью за счет легкоусвояемых углеводов и животных жиров; количество белков соответствует физиологической норме или несколько выше ее; исключены сахар и сладости. Диета умеренно ограничивает содержание поваренной соли, холестерина, экстрактивных веществ; увеличено содержание липотропных веществ, витаминов, пищевых волокон (творог, нежирная рыба, морепродукты, овощи, фрукты, крупа из цельного зерна, хлеб из муки грубого помола). Предпочтительны вареные и запеченные изделия, реже — жареные и тушеные. Для сладких блюд и напитков используют заменители сахара — ксилит и сорбит. Температура блюд обычная. Режим питания: 5−6 раз в день с равномерным распределением углеводов.

Химический состав и энергоценность диеты.

Химический состав диеты: белки — 80−90 г (55% животные), жиры — 70−80 г (30% растительные), углеводы — 300−350 г (в основном полисахариды), поваренная соль — 12 г, свободная жидкость — 1,5 л, энергоценность диеты — 2200−2400 ккал.

Рекомендуемые и исключаемые продукты и блюда диеты.

Хлеб и мучные изделия. Ржаной, белково-отрубяной, белково-пшеничный, пшеничный из муки 2-го сорта хлеб, в среднем 300 г в день. Несдобные мучные изделия за счет уменьшения количества хлеба.

Исключают из диеты: изделия из сдобного и слоеного теста.

Супы. Из разных овощей, щи, борщ, свекольник, окрошка мясная и овощная; слабые нежирные мясные, рыбные и грибные бульоны с овощами, разрешенной крупой, картофелем, фрикадельками.

Исключают из диеты: крепкие, жирные бульоны, молочные с манной крупой, рисом, лапшой.

Мясо и птица. Нежирные говядина, телятина, обрезная и мясная свинина, баранина, кролик, куры, индейки в отварном, тушеном и жареном после отваривания виде, рубленные и куском. Колбаса диабетическая, диетическая. Язык отварной. Печень — ограниченно.

Исключают из диеты: жирные сорта, утку, гуся, копчености, копченые колбасы, консервы.

Рыба. Нежирные виды, отварная, запеченная, иногда жареная. Рыбные консервы в собственном соку и томате.

Исключают из диеты: жирные виды и сорта рыб, соленую, консервы в масле, икру.

Молочные продукты. Молоко и кисломолочные напитки творог полужирный и не жирный и блюда из него. Сметана — ограниченно. Несоленый, нежирный сыр.

Исключают из диеты: соленые сыры, сладкие творожные сырки, сливки.

Яйца. До 1,5 штуки в день, всмятку, вкрутую, белковые омлеты. Желтки ограничивают.

Крупы. Ограниченно в пределах норм углеводов. Каши из гречневой, ячневой, пшенной, перловой, овсяной крупы; бобовые.

Исключают из диеты или резко ограничивают: рис, манную крупу и макаронные изделия.

Овощи. Картофель с учетом нормы углеводов. Углеводы расчитывают также в моркови, свекле, зеленом горошке. Предпочтительны овощи, содержащие менее 5% углеводов (капуста, кабачки, тыква, салат, огурцы, томаты, баклажаны). Овощи сырые, вареные, запеченные, тушеные, реже — жареные.

Исключают из диеты соленые и маринованные овощи.

Закуски. Винегреты, салаты из свежих овощей, икра овощная, кабачковая, вымоченная сельдь, мясо, рыба заливная, салаты из морепродуктов, нежирный говяжий студень, сыр несоленый.

Плоды, сладкие блюда, сладости. Свежие фрукты и ягоды кисло-сладких сортов в любом виде. Желе, самбуки, муссы, компоты, конфеты на заменителях сахара: ограниченно — мед.

Исключают из диеты: виноград, изюм, бананы, инжир, финики, сахар, варенье, конфеты, мороженое.

Соусы и пряности. Нежирные на слабых мясных, рыбных, грибных бульонах, овощном отваре, томатный соус. Перец, хрен, горчица — ограниченно.

Исключают из диеты: жирные, острые и соленые соусы.

Напитки. Чай, кофе с молоком, соки из овощей, малосладких фруктов и ягод, отвар шиповника.

Исключают из диеты: виноградный и другие сладкие соки, лимонады на сахаре.

Жиры. Несоленое сливочное и топленое масло. Растительные масла — в блюда.

Исключают из диеты: мясные и кулинарные жиры.

Примерное меню диеты

1-й завтрак: творог нежирный с молоком, каша гречневая рассыпчатая, чай.

2-й завтрак: отвар пшеничных отрубей.

Обед: щи из свежей капусты вегетарианские с растительным маслом, мясо отварное с соусом молочным, тушеная морковь, желе фруктовое.

Полдник: яблоки свежие.

Ужин: шницель капустный, рыба отварная, запеченная в молочном соусе, чай.

На ночь: кефир.

Список использованной литературы

1. Жарикова Г. Г. Микробиология продовольственных товаров. Санитария и гигиена: Учебник для студ. высш. учеб. заведений / Гаяна Григорьевна Жарикова. — М.: Издательский центр «Академия», 2005. — 304с.

2. Жарикова Г. П. и др. Микробиология, санитария и гигиена пищевых производств: Практикум. — М.: Гелан, 2001. — 256с.

3. Никитина Е. В., Киямова С. Н., Решетник О. А. Микробиология. Учебник для студ. высш. учеб. Заведений — СПб: ГИОРД, 2008. — 368с.