Гигиенические аспекты проблемы углеводов в питании

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ф КГМУ 4/3-10/02

ПП КГМУ 4/02

Карагандинский государственный медицинский университет

Кафедра общей гигиены, экологии и гигиены питания

Специальность 051102- «Общественное здравоохранение»

ЛЕКЦИЯ

Тема: Гигиенические аспекты проблемы углеводов в питании.

Дисциплина - Гигиена питания

Караганда 2010 г

Тезисы лекции

Название "углеводы" было дано профессором Юрьевского университета К. Шмидтом в 1844г. B 1861г. крупнейший русский химик А.М. Бутлеров осуществил свой исторический синтез, получил простую форму сахара и тем самым уточнил химическую структуру этих соединений.

1). Углеводы являются основным источником энергии в организме (за счет углеводов обеспечивается более половины суточной калорийности пищевого рациона I грамм углеводов при сгорании освобождает в организме 4,0 ккал) Особенно важно значение углеводов как источник энергии при интенсивной физической работе. Возникает вопрос, почему углеводы являются источником механической энергии? Потому что в процессе усиленной физической работы наблюдается повышенная окисляемость, которая сопровождается рабочей гипоксией в тканях и появляется в организме потребность в ликвидации их, а углеводы обеспечивает ликвидации гипоксии, так как они могут окисляться как аэробным, так и анаэробным путем (жиры и белки нет).

2) Углеводы, в определенный степени, играют и пластическую роль в организме, так как входят в состав клеток и тканей и участвуют в пластических процессах (в составе тканей центральной нервной системы, легочной ткани и др. входит гликоген, углеводы входят в состав глюкопротеидов - муцина и мукоида, входящие в состав всех тканей. Гиалуроновая кислота является типичным углеводом.

3) Углеводы играют многогранную роль в обмене веществ, входя в тесное взаимодействие с другими питательными веществами (белками, жирами, витаминами, минеральными элементами и т.д.). Достаточное поступление углеводов с пищей (при хорошей их усвояемости) сопровождается минимальным расходом белка. Соответственно высокий уровень белка в питании влечет за собой сокращение расхода углеводов. Следует также помнить, что недостаточное поступление углеводов с пищей при интенсивной физической нагрузке вызывает усиленный расход белка.

4) Углеводы тесно связаны и с обменом жира. В случаях недостаточного поступления углеводов при высоких энергозатратах (когда расход энергии не покрывается ни углеводными запасами, ни углеводами пищи) происходит образование сахара из жира. Углеводные запасы (депо) в организме есть (печень и в тканях каждой клетки) но в ограниченном кол-ве (раньше считали, что в организме депо углеводов нет). При интенсивной работе они относительно быстро иссякают, что в дальнейшем влечет за собой мобилизацию жира для образования сахара. Поэтому надо стараться, чтобы углеводное депо лучше не использовать, а использовать углеводы пищи, (особенно это важно при тяжелой физической работе). Кроме того для полного сгорания жира необходимо объяснительное присутствие углеводов (поэтому не случайно говорят - "жиры сгорают в пламени углеводов).

5) Имеется связь углеводного обмена с обменом липоидов, в том числе холестерина (промежуточные продукты обмена углеводов являются источниками биосинтеза холестерина).

6) В последнее время выяснилось, и их метаболиты играют роль не только в биосинтезе жиров, но и в биосинтезе аминокислот (при отсутствии углеводов синтез аминокислот в организме задерживается), нуклеиновых кислот и др. биологических активных веществ (гепарин)

7) Углеводы имеют тесное отношение и к водному обмену (избыток углеводов в питании обуславливает задержку воды в тканях, отчего последние делаются пастозными.

8) Углеводы взаимосвязаны и с витаминами (избыточное потребление углеводов вызывает повышение потребности организма в витамине B1, а недостаток этого витамина приводит к неполному сгоранию углеводов. Для нормального протекания углеводного обмена необходимо также наличие достаточного количества витаминов В2, В6, С и др.). Сейчас имеются данные о том, что аскорбиновую кислоту можно отнести к углеводам.

9) Углеводный обмен тесно связан с состоянием ферментных систем, (наследственное заболевание детей - галактоземия обусловлена отсутствием в тканях организма фермента - галактозидазы, участвующих в процессах обмена галактозы - составной части лактозы молока. Об этом будет подробно сказано при рассмотрении вопроса - "непереносимость молока").

10) Углеводам принадлежит большая роль в нормальной физиологической деятельности различных органов и систем. Важную роль играют углеводы в деятельности центральной нервной системы, так как они представляют основной источник энергии для нервной ткани. От углеводов пищи в какой-то степени зависит также нормальная деятельность поджелудочной железы и надпочечников (глюкоза является естественным физиологическим раздражителем островского аппарата поджелудочной железы, в то время как на секрецию надпочечниками адреналина оказывает тормозящее влияние).

11) Углеводы оказывают благоприятное влияние на деятельность желудочно-кишечного тракта (пектиновое веществе и клетчатка усиливает двигательную функцию кишечника, стимулирует отделение пищеварительных соков, участвуя в формировании каловых масс, нормализуют деятельность полезной кишечной микрофлоры, создают насыщения и т.д.).

12) От особенностей углеводного питания во многом зависит реактивность организма (при избыточном потреблении углеводов могут возникать состояния сенсибилизации организма к различного рода аллергенам инфекционной природы.

13) Углеводы обладают дезинтоксикационной способностью в организме (Глюкуроновая кислота, образующаяся из глюкозы, может обезвреживать соединения типа фенолов и др. циклических спиртов, связывать избыток стероидных гормонов, являющихся одной из причин возникновения первичного рака половых органов у мужчин, углеводы нейтрализуют ряд ядовитых продуктов парааминобензойной кислоты, сульфаниламидов и др. благодаря связыванию их с активным ацетатом, образующимся при окислении углеводов и др.) Пектины связывают соли тяжелых металлов (свинца).

14) Наряду с биологической ролью, углеводы имеют и большое пищевое значение. Прежде всего, следует отметить их способность удовлетворять потребность организма в ощущении сладкого. Кроме этого с использованием сладостей в питании можно значительно разнообразить пищу по вкусовым качествам и т.д.

Таким образом, из вышесказанного видно, что углеводам в питании человека принадлежит своя особая роль. Поэтому нарушение поступления углеводов с пищей или обмен их в организме может отразиться на различных сторонах жизнедеятельности человека.

Углеводы пищевых продуктов в зависимости от химической структуры, быстроты усвоения и использования для гликогенообразования подразделяется на простые и сложные. Простые углеводы делятся на моно-и дисахариды. К моносахаридам относятся - глюкоза, фруктоза, галактоза, а дисахаридам - сахароза, мальтоза, лактоза и целлюлоза. Характерной особенностью простых углеводов является легкая растворимость в воде, высокая усвояемость и быстрое использование для гликогенообразования. Простые углеводы обладают выраженным сладким вкусом и все относится к сахарам.

К сложным углеводам относится, полисахариды: крахмал, гликоген, пектиновые вещества и клетчатка. Они почти нерастворимы и не обладают сладким вкусом. Наряду с этим углеводы пищи по их значению в питании можно разделить на две группы: 1) хорошо усвояемые и 2) плохо усвояемые. К первой группе относятся все сахара, крахмал, гликоген и декстрины. Ко второй группе относится гемицеллюлоза и клетчатка (древесины), из которых построен стенки растительных клеток, пищевые волокна. Эти классификации временные и по-видимому скоро будет выделена отдельная новая группа углеводов - группа биологически активных углеводов.

Глюкоза или виноградный сахар. Важным свойствам глюкозы является быстрая усвояемость и наиболее быстрое использование в организме для образования гликогена, необходимого для питания работающих мышц (в том числе сердечной мышцы), для поддержания уровня сахара в крови и создания запасов гликогена в печени. Естественными источниками глюкозы в организме является фрукты и ягоды (виноград, яблоки, персики, черная смородина, малина и др.) Высоким содержанием глюкозы отличается пчелиный мед (где количество глюкозы достигает до 36%).

Фруктоза иди фруктовый сахар. В последнее время фруктоза считается наиболее приемлемым сахаром в зрелом возрасте при занятости умственным трудом, а также в пожилом возрасте. Фруктоза является и лучшим видом сахара для больных атеросклерозом, при нарушениях жирового и холестеринового обмена. Эти преимущества фруктозы перед другими сахарами обусловлена рядом ее свойств: 1)фруктоза медленно все всасывается быстро покидает кровяное русло, не создавая гипергли-немию;2)больше (2-3 раза) задерживается в печени и предотвращает перенасыщение крови, легко изменяется под воздействием (кипячения и т.д.). 3) 2 раза слаще сахарозы и 3 раза слаще глюкозы, благоприятно влияет на жизнедеятельность полезной микрофлоры кишечника (особенно на ее синтетическую функцию). Основным источником фруктозы в питании человека являются фрукты и ягоды (хурма, бананы, виноград, яблоки, груши, черная, красная смородина, сливы, малина и др.) Важным природным источником фруктозы являются арбузы и пчелиный мед (в котором содержание фруктозы достигает до 37%).

К моносахаридам типа гексоз относится и галактоза, входящая в состав лактозы (молочного сахара) и некоторых гликозидов (саланина, картофеля), а также манозы, которая в свободном состоянии в продуктах встречается редко (присутствует в некоторых фруктах и в корне апельсина). К этой же группе можно отнести применяющиеся в последние годы диетические продукты - сорбит и ксилит (заменителей сахара). Из дисахаридов пищевых продуктах чаще всего встречается сахароза (тростниковый или свекловичный сахар) и лактоза (молочный сахар).

САХАРОЗА. Сахароза в виде свекловичного или тростникового сахара наибольшей степени используется в питании человека. Непрерывно повышающийся уровень потребления сахара и все возрастающая его роль как пищевого средства обуславливается высоким питательным свойствами сахара, а также сравнительно невысокий его стоимостью. Следует заметить, что высокий уровень потребления сахара в настоящее время не может быть признан рациональным и поэтому возникает необходимость ограничения потребления сахара. Основными источниками получения сахара является сахарная свекла (в Европе) и сахарный тростник (во в неевропейских странах - Куба и др.), в котором содержание сахар достигает до 20-25%. При расщеплении сахарозы образуется одна молекула глюкозы и одна молекула фруктозы, Натуральными источниками сахарозы в питании являются бахчевые, некоторые овощи и фрукты (при родным высоким содержанием сахарозы отличаются бананы, абрикосы, персики и сливы, а также дыни, арбузы, свекла и морковь. Обращает на себя внимание полное отсутствие сахарозы в красной смородине, винограде, а также в таком сладком продукте, как хурма).

ЛАКТОЗА. Лактоза содержится только в молоке. При расщеплении в организме лактоза дает по одной молекуле галактозы и глюкозы, которые используются для гликогенообразования. Однако гидролиз лактозы в кишечнике протекает замедленно, что имеет свои положительные и отрицательные стороны, положительная сторона замедленного гидролиза - то, что при этом ограничивается процесс брожения в кишечнике и нормализуется жизнедеятельность полезной кишечной микрофлоры, а отрицательная сторона-ограниченность ее использования для быстрого гликогенообразования, в связи, с чем при больших физических нагрузках для этой цели более целесообразно использовать глюкозу или сахарозу. Лактоза в наименьшей степени используется в организме для жирообразования и не обладает гиперхолистеремическим действием.

МАЛЬТОЗА. Дисахарид - мальтоза (солодовый сахар) как таковая в естественных пищевых продуктах находится в небольших количествах. При некоторых технологических процессах (при приготовлении солода путем проращивания ячменя в пивоваренной промышленности, брожении теста при выпечке хлеба и др.) кол-во мальтозы в продуктах повышается. В животном организме мальтозы является промежуточным продуктом распада гликогена, а при приеме пищи, содержащий крахмал, мальтоза образуется уже в ротовой полости под влиянием фермента -диастазы (амилазы) слюны, сладости мальтозы ниже сладости сахарозы и поэтому меньшей степени используется для кондитерских изделий. углевод метаболизм пищевой желудочный

КРАХМАЛ. Полисахарид - крахмал имеет сложную химическую структуру не растворяется в воде. Он состоит из амилозы (15-25%) и амилопектина_ (75%) Амилоза в горячей воде растворяется образует колоидные растворы. Амилопектин крахмала не растворяется и набухает. Крахмал -основное питательное вещество растительных продуктов (особенно зерновых и бобовых культур, а также картофеля). Превращение крахмала в животном и растительном организме неразрывно связаны с образованием сахаров, в связи с чем крахмал можно рассматривать как важнейший источник сахара, необходимого для жизнедеятельности организма. В организме человека крахмал является основным источником постоянного, систематического обеспечения нужд организма глюкозой. Превышение крахмала в глюкозу происходит последовательно через ряд промежуточных образований декстринов (сначала крахмал переходит в а амилодексин, далее в эритросахаро- и мальтодекстрин). Медленнее превращение крахмала и постепенное образование глюкозы создают благоприятные условия для наиболее полного использования ее в организме, т.е. крахмал характеризуется медленной перевариваемостью и всасываемостью. Наиболее богаты крахмалом злаковые и бобовые (в зернах пшеницы содержится до 65% крахмала, в крупах и макаронных изделиях до 75%. В бобовых -горох, фасоль, чечевица, на долю крахмала приходится более 50% из общего веса). Хорошим поставщиком крахмала является картофель. В овощах, фруктах и ягодах крахмал мало или вовсе не имеется. Из готовой пищи наиболее хорошими источниками крахмала является хлеб и хлебобулочные продукты, каши, блюда из макаронных изделий и картофеля.

ГЛИКОГЕН. Полисахарид животного происхождения - гликоген в организм используется для питания работающих мышц, органов и систем в качестве энергетического материала (гликоген в организме расщепляется до глюкозы). Восстановление гликогена происходит при отдыхе путем ресинтеза гликогена за счет глюкозы крови. Источником гликогена являются только животные продукты. Гликоген в - питании человека большого практического значения не имеет, так как почти полностью расщепляется в тушах убойных животных в процессе созревания мяса. Из других полисахаридов в питании человека важное значение имеют клетчатка и пектиновые вещества. Клетчатка участвует в построении стенок растительных клеток, а пектиновые вещества связывают эти стенки между собой.

ПЕКТИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА. Пектиновые вещества могут рассматриваться как гемицеллюлозы, сочетающие в себе механические, опорные функции и функции резервного вещества, имеющего в какой-то степени пищевое значение. Молекула пектиновых веществ включает какой-либо полисахарид и пектиновую кислоту. Пектиновые вещества представлены в продуктах питания в основном двумя видами веществ протопектином и пектином.

Протопектин представляет собой довольно плотное нерастворимое вещество (соединение пектина с целлюлозой). Протопектин содержится в значительных количествах в незрелых плодах, в связи с чем они характеризуются большой жесткостью. В процессе созревания плодов протопектин расщепляется (с образованием пектина) и плоды становятся мягче.

В настоящее время можно сказать, что пектиновые вещества имеют значение в питании здорового человека, а также больных при некоторых заболеваниях (преимущественно желудочно-кишечного тракта): 1)пектиновые вещества угнетают развитие гнилостной микрофлоры кишечника и тем самым способствуют оздоровлению микробного пейзажа кишечника и улучшает пищеварительные процессы.

2)Пектиновые вещества оказывают профилактическое действие при свинцовых отравлениях и других профессиональных вредностях (обладают способностью абсорбировать некоторые вредные вещества).

3)Пектиновыми веществами (в виде овощно-фруктовых диет) обуславливается терапевтический эффект растительных диет при лечении желудочно-кишечных заболеваниях

4) Пектиновые вещества и продукты их распада бактерицидными свойствами и т.д.

Источниками для получения пектиновых веществ служат растительные продукты. Пектин получают (в промышленности) из отходов яблок, а также из подсолнечника. Много пектина содержится во фруктах, ягодах и корнеплодах.

Клетчатка или целлюлоза является составной частью растений, в том числе деревьев и травянистого покрова. Клетчатка составляет основную массу органических веществ на земном шаре. Умеренное содержание клетчатки в пище имеет положительное значение, так как:

1) поддерживает нормальный тонус стенок кишечника и способствует его правильным перистальтическим движениям (т.е. стимулирует перистальтику кишечника. На этом свойстве строилось широкое применение источников клетчатки для нормализации отравлений кишечника

2)Клетчатка, раздражая кишечник, вызывает повышенное отделение пищеварительных соков.

3)Клетчатка способствует выведению из организма холестерина и тем самым играет роль в профилактике атеросклероза

4)Кроме того, клетчатка играет важную роль в нормализации полезной кишечной микрофлоры и т.д.

Наиболее грубая клетчатка содержится в зерновых, а из овощей - в репе, свекле, брюкве. Во фруктах и ягодах содержится более рыхлая клетчатка (например, клетчатка картофеля отличается нежностью и легким переходом в растворимые соединения).

Нарушение питания в отношении углеводов чаще характеризуются в виде его избыточности (избыточность углеводов более опасно, чем его недостаточность). Поэтому об углеводах мы чаще говорим об избыточности, а о белках, о недостаточности. В настоящее время все исследователи единодушно считают, что главной причиной ожирения является избыточность углеводов (даже эндокринному фактору и гипокинезии при этом придают меньшее значение). Кроме этого углеводы являются важным фактором участвующих в формировании атеросклероза (говорят, что избыток углеводов может быть причиной в развитии атеросклероза). Недостаточность углеводов в массовом масштабе встречается редко. Это понятие, по-видимому, сформировали сами врачи напр., при лечении голодом полностью исключается углеводы, лечение голодом (при ожирении) наверно нельзя считать целесообразным с точки зрения гигиены питания. Переносимость к недостатку углеводов зависит от индивидуальной особенности организма. Поэтому при лечении голодом возникает гипогликемия, а затем возможно гипогликемический шок и даже смерть.

Потребность организма в углеводах находится в тесной зависимости от интенсивности выполняемой физической и умственной работы. Чем интенсивнее физическая нагрузка, тем выше потребность в углеводах. При малых энергетических затратах соответственно уменьшается и потребность в углеводах. Нормы углеводов в питании устанавливаются по энергетическим затратам с учетом потребности организма в других необходимых компонентах пищи (в белках, жирах и т.д.).

Литература

Покровский А.А. - Метаболические аспекты фармакологии и токсикологии пищи. М., 1979

Петровский К.С., Ванханен В.Д. - Гигиена питания. М., 1982

Битон Г.Х., Бенгоа Д.М. «Питание в профилактической медицине». Женева, 1987

Ванханен В.Д., Лебедева Е.А. - Руководство по гигиене питания. М., 1987

Битон Г.Х., Бенгоа Д.М. «Питание в профилактической медицине». Женева, 1987

Бондарев Г.И. и др. «Методические рекомендации по вопросам изучения фактического питания населения». М., 1992

Скурихин И.М., Шатерников В.А. - Как правильно питаться. М., 1996

Шимидт Л. «Химия и обеспечение человечества пищей». М., 1996

Волгарев М.Н., Батурин А.К., Ганнаров М.М. Углеводы в питании населения России//Вопросы питания - 1996 - № :, С. 3-5

Гаппаров М.М., Вировец О.А., Антонова Ж.В. Временные параметры усвоения углеводов в организме//Вопросы питания - 1997 - № 2, С. 3-8

Дудкин М.С. и др. Пищевые волокна - радиопротекторы//Вопросы питания - 1997 - № 2, С. 12-14

Шарманов Т.Ш. «Биохимические основы питания». Алматы, 1998

Павлоцкая Л.Ф. «Физиология питания». М., 1999

Маркелова В.Ф., Ляпков Б.Г. - Влияние углеводов и жиров на биосинтез холестерина. М., 1999

Уильямс К., Сэндерс Т. - Связь между здоровьем и потреблением белка, углеводов и жира //Вопросы питания. - 2000 - №3 - С. 54-57

Конь И.Я. - Биохимические методы оценки пищевого статуса//Вопросы питания. - 2002 - № 6 - С. 47-50

Размещено на Allbest.ru