Выполнила:АсылбековаА.А. 203 гр.ОМФ Проверила: Прозор И.И Государственный медицинский университет г.Семей. Кафедра: биохимии и химических дисциплин Зав. кафедрой: д.м.н.,профессор Тапбергенов С.О 2015 г.

* Введение; * Состав пищи человека; * Органические и минеральные компоненты; * Регионарные патологии, связанные с недостатком микроэлементов в пище и воде; * Заключение; * Список использованной литературы

Обмен веществ (метаболизм)-совокупность химических реакций и сопутствующих им химических процессов в организме, в результате которых происходит поступление веществ, их усвоение, использование в процессах жизнедеятельности и выделение ненужных соединений в окружающую среду.

Процесс обмена веществ проходит в три этапа: Первый этап — ферментативное расщепление белков, жиров и углеводов до растворимых в воде аминокислот, моно- и дисахаридов, глицерина, жирных кислот и других соединений, происходящее в различных отделах желудочно-кишечного тракта, и всасывание их в кровь и лимфу. Второй этап — транспорт питательных веществ кровью к тканям и клеточный метаболизм, результатом которого является их ферментативное расщепление до конечных продуктов. Часть этих продуктов используется для построения составных частей мембран, цитоплазмы, для синтеза биологически активных веществ и воспроизведения клеток итканей. Расщепление веществ сопровождается выделением энергии, которая используется для процесса синтеза и обеспечения работы каждого органа и организма в целом. Третий этап — выведение конечных продуктов метаболизма в составе мочи, кала, пота, через легкие в виде CO2 и т. д Для обеспечения всех этапов метаболизма организму необходимо питаться. [2]

Согласно законам биоэнергетики, питание есть способ извлечения энергии, атомов углерода и других элементов из окружающей среды, необходимых для обеспечения физиологических функций клеток и сохранения структурной организации живых систем. Человек и животные относятся к хемо гетеротрофным организмам, т.е. используют для питания органические молекулы и заключенную в них химическую энергию. По способу добывания химической энергии человек использует голозойный тип хемо гетеротрофного питания. Он состоит из следующих этапов: -поглощение и переваривание пищи, -всасывание продуктов переваривания, -внутриклеточный обмен веществ и энергии или собственно метаболизм, -экскреция конечных продуктов метаболизма [1]

Полноценное питание должно содержать: 1. Источники энергии (углеводы, жиры, белки); 2. Незаменимые аминокислоты (незаменимыми для взрослого здорового человека являются 8 аминокислот: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин́н, триптофан и фенилаланин́н; Для детей незаменимыми также являются аргинин и гистидин); 3. Незаменимые жирные кислоты(омега-3 и омега-6); 4. Витамины; 5. Неорганические (минеральные) кислоты; 6. Клетчатку; 7. Н2О[6]

В процессе жизнедеятельности организм человека использует вещества, входящие в состав его клеток, тканей и органов. Поэтому необходимо, чтобы эти затраты как в количественном, так и в качественном отношении восполнялись за счет веществ, поступающих с пищей. Пища должна содержать вещества, входящие в состав клеток и тканей человека, т. е. белки, жиры, углеводы, воду, минеральные соли и витамины. Эти вещества используются организмом как строительный материал и источник энергии. [2]

Характеристика пищевых белков. Биологическая роль пищевых белков заключается в том, что они служат источником незаменимых и заменимых аминокислот. Аминокислоты используются организмом для синтеза собственных белков; в качестве предшественников небелковых азотистых веществ (гормонов, пуринов, порфиринов и др.); как источник энергии (окисление 1 г белков даёт примерно 4 ккал энергии). Суточная потребность: не менее 50 г в сутки, в среднем г[6]

Пищевые белки делятся на полноценные и неполноценные. Полноценные пищевые белки - животного происхождения, содержат в своём составе все аминокислоты в необходимых пропорциях и хорошо усваиваются организмом. Неполноценные белки - растительного происхождения, не содержат, или содержат в недостаточном количестве одну или несколько незаменимых аминокислот. Так, зерновые культуры, дефицитны по лизину, метионину, треонинну; в белке картофеля мало метионина и цистеина. Для получения полноценных по белку пищевых рационов, следует комбинировать растительные белки, дополняющие друг друга по аминокислотному составу, например, кукурузу и бобы. [6]

Если в белке пищи недостает какой-то незаменимой аминокислоты, белок не будет усвоен полностью. С этой точки зрения продукты животного происхождения (мясо, рыба, молоко) лучше соответствуют потребностям человека, чем растительные продукты. Для полного усвоения всех незаменимых аминокислот в белках растительной пищи недостает следующих аминокислот:[2]

Характеристика пищевых жиров. В состав пищевых жиров входят в, основном, триацилглицеролы (98%), фосфолипиды и холестерол. Триацилглицеролы животного происхождения содержат много насыщенных жирных кислот и имеют твёрдую консистенцию. Растительные жиры содержат больше ненасыщенных жирных кислот и имеют жидкую консистенцию (масла). Биологическая роль: 1. Являются одним из основных источников энергии; (при окислении в организме человека 1 г жира освобождается 9,3 ккал) 2. Служат источником незаменимых полиненасыщенных жирных кислот; 3. Способствуют всасыванию из кишечника жирорастворимых витаминов. Суточная потребность: г, из них 30% должны приходиться на растительные масла. [6]

Полиненасыщенные жирные кислоты необходимы организму для построения фосфолипидов, формирующих основу всех мембранных структур клетки и липопротеинов крови. Кроме того, линолевая кислота используется для синтеза арахидоновой кислоты, служащей предшественником простагландинов, простациклинов, тромбоксанов и лейкотриенов. [2]

Характеристика пищевых углеводов. Пищевые углеводы по способности усваиваться организмом человека делятся на две группы: усвояемые: глюкоза, фруктоза, сахароза, лактоза, крахмал; неусвояемые: целлюлоза (клетчатка), гемицеллюлоза, пектины. Биологическая роль усвояемых углеводов: 1. Являются основным источником энергии для человека (окисление 1 г дает 4 ккал); 2. Служат предшественниками в синтезе многих биомолекул - гетерополисахаридов, гликолипидов, нуклеиновых кислот. Биологическая роль неусвояемых углеводов: клетчатка влияет на перистальтику кишечника, способствует выведению холестерола, препятствует развитию ожирения и желчнокаменной болезни. Суточная потребность: г, из них - легкоусвояемых углеводов (фруктозы, сахарозы, лактозы) г, клетчатки 25 г, остальное - крахмал. [3]

Содержатся главным образом углеводы в растительных продуктах – овощах, фруктах, зерновых. Простые углеводы – моносахариды представлены в питании глюкозой, фруктозой, сахарозой и лактозой. Сложные углеводы – полисахариды представлены крахмалом, гликогеном, клетчаткой, пектиновыми веществами. Сахар простой рафинированный – дисахарид, источник легковсасываемых углеводов. [3]

Роль углеводов пищи: 1)энергетическая – 99%потребляемых увд используется на производство свободной энергии; 2)пластическая, строительная, или структурная – ГАГи, ГП и другие белки (почти все белки организма имеют в своем составе углеводы), НК, липиды, Ко, глюкуронаты, ГЛ мембран; 3)резервная – гликоген запас глюкозы; 4)сигнальная – углеводы входят в состав рецепторов (их узнающей части) и в состав ряда гормонов, например, в состав ТТГ, ФСГ. Углеводы обеспечивают антигенность тканей. [3]

Физиологические нормы потребления в белках, липидах и углеводах у детей следующие: (возраст в годах) [1] Компоненты пищи(ккал) (<1)(1-3)(3-7)(7-11)(11-15)(15-18) белки липиды углеводы ккал

У взрослых физиологические нормы потребности в основных компонентах пищи(в граммах) находятся в зависимости от характера труда и энерготрат: Группы 1234 Энерготраты в тыс.ккал 3,0-3,23,3-3,53,6-4,44,5-5,0 белки липиды углеводы К 1 группе относятся работники преимущественно умственного труда, ко 2 группе-работники механизированного труда, к 3 группе-частично механизированного и к 4 группе- работники тяжелого труда [1]

Кроме шести главных элементов - С, Н, О, Р, N, S, из которых состоят все органические молекулы, человеку необходимо получать ещё около 20 химических элементов. В зависимости от количества, в каком они должны поступать в организм, минеральные вещества делятся на: макроэлементы - кальций, хлор, магний, калий, натрий - суточная потребность более 100 мг и микроэлементы - железо, марганец, медь, йод, фтор, молибден, селен, цинк и др. - суточная потребность - несколько миллиграммов. [6]

Биологическая роль минеральных веществ: 1. являются структурными компонентами тканей (кальций, фтор); 2. обеспечивают водно-солевой баланс (натрий, калий); 3. являются простетической группой ферментов, входят в состав активных центров, стабилизируют структуру ферментов и фермент-субстратных комплексов (магний, железо, медь); 4. участвуют в передаче нервных импульсов (кальций); 5. участвуют в гормональной регуляции обмена веществ (йод входит в состав гормонов щитовидной железы, цинк – в состав инсулина) [6]

По степени значимости для организма человека макро- и микроэлементы делят на следующие группы : жизненно важные (эссенциальные) элементы это все макроэлементы (H, O, N, C, Ca, Cl, F, K, Mg, Na, P, S) и 8 микроэлементов (Cr, Cu, Fe, I, Mn, Mo, Se, Zn); жизненно важные, но способные вызвать патологические изменения в организме, находясь в дозах, превышающих норму (условно эссенциальные) микроэлементы (B, Co, Ge, Li, Si, V); потенциально токсичные микроэлементы и ультрамикроэлементы (Ag, As, Au, Br, Ce, Cs, Dy, Er, Eu, Ga, Gd, Hf, Ho, In, Ir, La, Lu, Nb, Nd, Ni, Os, Pd, Pr, Pt, Rb, Re, Rh, Ru, Sb, Sc, Sm, Sn, Sr, Ta, Tb, Te, Th, Ti, Tm, U, W, Y, Yb, Zr); токсичные элементы (Al, Cd, Pb, Hg, Be, Ba, Tl, Вi)

Дефицит микроэлементов в воде и пище может приводить к развитию заболеваний. Например, недостаток железа и меди может вызывать анемию, недостаток фтора способствовать возникновению кариеса, при нехватке йода в пище и воде развивается эндемический зоб Дефицит ряда микроэлементов (Cr, Cu, Fe, I, Mn, Mo, Se, Zn) способен нарушить баланс практически всех обменных процессов в организме Макро- и микроэлементы являются активаторами более 300 ферментов Большинство биохимических реакций протекают в организме по следующей схеме: субстрат + фермент + микроэлемент-активатор (кофактор) = реакция. Отсюда следует, что в отсутствие активирующего микроэлемента реакция невозможна или замедлена, протекает с повышенными затратами энергии и времени[4].

Микроэлементы (в наибольшей степени селен, железо и цинк) оказывают многоплановое воздействие на все звенья врожденного и приобретенного иммунитета, влияя на процессы пролиферации и дифференциации клеток иммунной системы, снижая активность перекисного окисления липидов (активность супероксиддисмутазы) Результаты исследований M. Bonham et al. позволили сформулировать общие положения о взаимосвязи между обеспеченностью организма микроэлементами и уровнем противоинфекционной защиты: 1) неадекватное обеспечение макро- и микроэлементами обусловливает подавление активности различных клеток макроорганизма, в том числе участвующих в неспецифических и специфических механизмах противоинфекционной защиты; 2) нарушения в иммунной системе, вызванные дефицитом микроэлементов, достаточны для достоверного увеличения риска осложненного течения и летального исхода вирусных, микробных и паразитарных инфекций; 3) коррекция дефицита макро- и микроэлементов в организме человека обусловливает восстановление уровня иммунокомпетентности

Патологические состояния, обусловленные дефицитом, избытком или дисбалансом макро- и микроэлементов в организме человека, академиком А.П. Авцыном в 1983 году были названы микроэлементозами

Частые причины нарушения минерального статуса в организме взрослых и детей [4,7]: 1. Нерациональное питание наиболее распространенная причина недостатка минеральных веществ. Однообразное питание или употребление в пищу низкокачественных продуктов часто приводят к дефициту жизненно важных минеральных веществ в организме. Некоторые пищевые продукты могут препятствовать всасыванию минеральных веществ. Так, молочные продукты, чай и кофе способны связывать железо в кишечнике, что тормозит его всасывание. 2. Некачественная питьевая вода. Например, такое заболевание, как флюороз, проявляющееся разрушением зубов и снижением функции иммунной системы, вызывается потреблением питьевой воды с избыточным содержанием фтора. 3. Избыточная потеря минеральных веществ, которая может возникать на фоне рационального питания в результате хронических кровотечений (дефицит железа при нарушении менструального цикла, болезни Крона, язвенном колите и др.). Еще одним примером избыточной потери минеральных веществ является дефицит натрия, калия и хлора, возникающий при остром обезвоживании вследствие рвоты или диареи. 4. Лечение ксенобиотиками чужеродными для человека веществами (синтезированными химическими соединениями). Так, прием мочегонных средств приводит к дефициту калия, магния, кальция, избытку натрия; антациды, цитрамон вследствие содержания в своем составе алюминия могут стать причинами поражений сосудов головного мозга, остеомаляции; аспирин, контрацептивы, антиаритмические препараты вследствие дисбаланса меди могут вызывать появление поражений суставов (артриты, артрозы).

5. Пищевые добавки из-за длительного приема или большого количества того или иного элемента могут вызывать микроэлементозы. 6. Возрастные особенности организма. В различные периоды жизни потребность человека в минеральных веществах и витаминах различна. Например, в период роста организм ребенка нуждается в больших количествах минералов (кальций, фосфор) в сравнении с организмом взрослого человека. Дефицит железа часто возникает у девочек с обильными менструациями. Организм пожилого человека нуждается в больших количествах кальция для поддержания состояния достаточной минерализации костей. 7. Генетика и наследственность: предрасположенность к нарушению обмена микроэлементов, например, избыток молибдена в организме беременной женщины повышает риск развития подагры, камнеобразования (уратов) у ребенка; дефицит меди пороков развития; дефицит селена и марганца онкологических заболеваний; дефицит хрома и цинка сахарного диабета, раннего развития атеросклероза. 8. Бытовое загрязнение: табачный дым, содержащий кадмий, краски для волос, содержащие никель, дезодоранты, содержащие алюминий, алюминиевая посуда, зубные пломбы, содержащие ртуть и кадмий, являются реальной причиной развития микроэлементозов.

[1] Тапбергенов С.О, Тапбергенов Т.С. Медицинская и клиническая биохимия. Павлодар,2004.стр.129 [2] Шарманов Т.Ш., Плешкова С.М. Метаболические основы питания с курсом общей биохимии – Алматы, [3] С.М.Плешкова, С.А.Абитаева «Обмен веществ и его регуляция», Алма- Ата,1992 [4] Скальный А.В. Микроэлементозы человека (диагностика и лечение): Практическое руководство для врачей и студентов медицинских вузов. М.: Изд-во КМК, с. [5] health-library/rational-nutrition/power-components-proteins-fats- carbohydrates-vitamins-and-fiber [6] [7] Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А. и др. Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопатология. М.: Медицина, с