Последствия несбалансированности рациона по углеводам.

Значительный недостаток углеводов в рационе ведет к нарушению обмена жиров и белков, расходу белков пищи и тканевых белков на энергетические нужды. Окисление жиров при недостатке углеводов ведет к накоплению в крови кетоновых тел и ацидозу. Основным последствием углеводной недостаточности является гипогликемия, клиническими проявлениями которой служат слабость, сонливость, головокружение, головные боли, тошнота, потливость, дрожь в руках. Даже в специализированных диетах с ограничением калорийности (при ожирении) должно содержаться не менее 100 г углеводов.

Длительный недостаток в пище клетчатки способствует развитию полипоза и рака толстой и прямой кишки, является одним из факторов риска в развитии атеросклероза, желчекаменной болезни, сахарного диабета.

Избыток углеводов в рационеявляется фактором риска в развитии таких заболеваний как ожирение, сахарный диабет, атеросклероз, тромбозы, кариес зубов.

Минеральные вещества

Кроме шести основных (органогенных) элементов – С, Н, N, О, S, Р из которых состоят белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты, человеку необходимо получать с пищей ещё около 20. В зависимости от количества в котором они должны поступать в организм, минеральные вещества делятся на: макроэлементы – кальций, хлор, калий, натрий, магний – суточная потребность более 100 мг и микроэлементы – железо, марганец, медь, иод, фтор, молибден, селен, цинк и др. – суточная потребность несколько миллиграммов.

Биологическая роль:

– входят в состав тканей;

– обеспечивают поддержание постоянства водно-электролитного состава внутренней среды организма;

– являются простетической группой ферментов: а) входят в состав активных центров, б) стабилизируют структуру ферментов, в) участвуют в формировании фермент-субстратных комплексов;

– участвуют в передаче нервных импульсов;

– участвуют в гормональной регуляции обмена веществ.

Примеры участия минеральных элементов в обмене веществ:

Натрий - основной внеклеточный катион, концентрация во внеклеточной жидкости– 60-120, в крови 135-146, в клетках <10 ммоль/л.

Калий - основной внутриклеточный катион, концентрация во внеклеточной жидкости менее 4, в крови 3.8-5.4, в клетках – 145 ммоль/л. Оба эти иона играют важную роль в регуляции водно-электролитного обмена. Кроме того, ионы К⁺ необходимы для протекания процессов биосинтеза белков и работы ряда ферментов.

Mагний – входит в состав скелета и участвует ферментативных АТФ-зависимых реакциях. Концентрация в крови 0.7-1.1 ммоль/ л.

Железо - входит в состав простетических групп гемопротеинов и железо-серных белков.

Медь - является простетической группой ряда ферментов (например цитохром с-оксидазы), в том числе, ответственных за метаболизм железа.

Цинк – входит в состав более100 ферментов (НАД⁺ И НАДФ⁺–зависимых дегидрогеназ, ДНК и РНК-полимераз, панкреатической карбоксипептидазы и др.).

Фтор – входит в состав костей и зубов.

Йод – входит в состав гормонов щитовидной железы.

Селен – входит в состав простетических групп нескольких ферментов, например, глутатионпероксидазы, которая защищает клетки от разрушающего действия перекиси водорода.

Кальций - представлен в организме двумя фондами:

1. структурный фонд – кальций костей и зубов составляет 99% от общего количества;

2. метаболический фонд – участвует в

- нервно-мышечном возбуждении,

- активации ферментов (например, свёртывания крови),

- секреции гормонов и медиаторов,

- передаче гормонального сигнала (является вторичным посредником гормонов дистантного действия).

Концентрация кальция в крови 1.3-2.5 ммоль/л.

Нарушения минерального баланса. Минеральный обмен - это часть сложного водно-электролитного обмена. Его нарушения не могут быть рассмотрены в данном пособии т.к. выходят за рамки биохимии питания и являются проблемой курса патологической физиологии.

Вместе с тем, можно привести несколько примеров заболеваний связанных с дефицитом отдельных микроэлементов в пище или воде.

Так, дефицит йода в питьевой воде средней полосы России является причиной распространения такого заболевания как эндемический зоб. Недостаточность цинка может быть вызвана употреблением в пищу большого количества бездрожжевого хлеба из муки грубого помола содержащей фитин, который препятствует всасыванию цинка в кишечнике. Дефицит цинка в организме приводит к замедлению роста и недоразвитию половых органов в юношеском возрасте. Недостаток железа и меди в организме приводит к анемии, дефицит фтора – к кариесу.

В основе дефицита неорганических веществ в организме могут лежать причины как экзогенного характера – малое содержание их в пище и воде, повышенная потребность при некоторых физиологических состояниях (беременность), так и эндогенного – нарушение всасывания в кишечнике, потеря почками и др.

С другой стороны, избыток макро- и микроэлементов также приводит к нарушениям обмена веществ. Ионы двухвалентных металлов способны конкурировать между собой за включение в ферменты и избыток одного из них может блокировать использование других. Превышение суточной потребности в десятки раз превращает любой элемент в яд.

 

Вода

Биологическая роль:

– вода является универсальным растворителем и представляет среду, в которой осуществляются: а) транспорт питательных веществ и конечных продуктов обмена, б) катализируемые ферментами метаболические реакции, в) перенос химической энергии;

– участвует в биохимических реакциях в качестве субстрата (реакции гидролиза, гидратации);

– является источником Н⁺ и ОН^–

– участвует в теплорегуляции.

Человеческий организм на 2/3 состоит из воды. При этом клеточная жидкость составляет 50% от массы тела, интерстициальная (межклеточная) – 20% и плазма крови – 5%. Потеря организмом более 10% воды угрожает его жизнедеятельности. В обычных условиях неизбежная суточная потеря воды нормальным взрослым человеком составляет приблизительно 1500 мл. Из них около 600 мл теряется через кожу в виде пота, 400 мл – с выдыхаемым воздухом и, как минимум, 500 мл с мочой. При потреблении воды в количестве более 1500 мл, избыток её выводится с мочой (и в норме суточный диурез составляет примерно 1,5 литра). Если же потребление воды меньше, дефицит может покрываться за счет общей воды организма. Поскольку при окислении глюкозы и липидов (количественно обеспечивающих примерно 2000 Ккал/сутки) образуется примерно 300 мл воды, то размер обязательного минимального поступления воды должен составлять 1200 мл/сутки.