Вече имате акаунт? Влезте тук.

Подходящ за.

Хранене е процесът на осигуряване на тялото на суровините, от които се нуждае, за да функционира и расте. Има три основни макронутриенти (въглехидрати, протеини и мазнини), които функционират като основни градивни елементи и гориво за физиологичните процеси. Освен това балансираната диета трябва да съдържа достатъчно микроелементи като витамини и минерали.

Хората получават своите микроелементи и макроелементи от растителни и животински източници. Целите структури (листа на растения, мускули на животни и т.н.) се разграждат до техните химични компоненти чрез храносмилане, след което тези отделни молекули се сглобяват отново, за да се създадат нови клетки или се разграждат допълнително, за да се осигури енергия за клетъчната функция.

Неправилното хранене (независимо дали е прекомерно или недохранване) е свързано с хронични заболявания и вродени дефекти.

химия
Spina bifida, е вроден дефект, при който гръбначният стълб не се затваря правилно около гръбначния мозък, което може да доведе до парализа. [1] Майките, които не получават достатъчно фолиева киселина (витамин B), са много по-склонни да имат засегнато бебе.

Съдържание

  • Въглехидрати
  • Протеини
  • Липиди
  • Енергиен баланс
  • Микроелементи
  • Прекомерно хранене
  • Недохранване
  • Препратки

Въглехидрати

Въглехидрати са неутрални съединения, направени от въглерод, водород и кислород. Тяхната обща формула е C X n (H X 2 O) X n \ ce (H_2O) _> C X n (H X 2 O) X n. Въглехидратите образуват вериги от повтарящи се единици или полимери и могат да бъдат класифицирани въз основа на броя единици, които те съдържат.

Монозахариди са базовите единици въглехидрати. Глюкоза C X 6 H X 12 O X 6 \ ceH_O_> C X 6 H X 1 2 O X 6 е най-важният монозахарид в човешкото хранене, тъй като той е основният източник на гориво в тялото и единственият начин мозъкът да получава енергия. Ако глюкозата не се получава от диетата в достатъчни количества, тялото трябва да я произведе чрез глюконеогенеза, за да поддържа мозъчната функция. Фруктоза и галактоза са други примери за хранително важни монозахариди. Рибозата и дезоксирибозата, открити в ДНК, също са примери за монозахариди.

Често срещани монозахариди [2]

Дизахариди: два монозахарида, свързани заедно, образуват дизахарид. Лактоза (галактоза + глюкоза) и захароза (фруктоза + глюкоза) са примери.

Олигозахариди (3-9 молекули захар): малтодекстринът например е глюкозен олигозахарид, произведен от царевица.

Полизахариди (много захарни молекули): И двете нишесте и целулоза са дълги вериги от глюкозни молекули (C X 6 H X 10 O X 5) X n \ ceH_O _) _> (C X 6 H X 1 0 O X 5) X n. В нишестето всяка молекула глюкоза е ориентирана по същия начин в пространството (това се нарича алфа връзка). Целулозата, от друга страна, е повтарящ се модел, при който всяка друга глюкозна молекула се завърта на 180 градуса (бета връзка). Това може да изглежда като малка разлика, но резултатът е, че нишестето е смилаемо за хората и полезен източник на енергия, докато целулозата е несмилаема за хората и е пример за диетични фибри. Човешките тела имат необходимите ензими за разграждане на нишестето до глюкоза, но не и целулоза. Някои други същества го правят, като термити, но целулозата обикновено е такава по-силен от нишестето, например, не се разтваря във вода. Нишесте, 1,4-алфа-свързан глюкозен полимер. Изображение в публичен домейн.

Малка промяна в структурата на глюкозните вериги - бета връзки - променя напълно тяхната функция. [3]

Функции на въглехидратите:

Енергийна хомеостаза: захарта (под формата на глюкоза) е основният енергиен източник за тялото и единственият енергиен източник, който мозъкът може да използва. Проблемите с въглехидратната хомеостаза могат да доведат до захарен диабет или хипогликемия.

Образуване на нуклеотиди: ДНК и РНК са изградени от нуклеинови киселини, които се състоят от захар (дезоксирибоза или рибоза), свързана с фосфат и азотна основа.

Образуване на гликопротеини: Гликопротеините са резултат от въглехидрат, свързан с аминокиселинна или полипептидна верига. Муцин (компонент на слуз), хемоглобин А1с, антитела в имунната система и фактори на съсирването са примери.

Протеини

Протеини са направени от аминокиселини и представляват около 15% от телесната маса (вторият по големина компонент след водата).

Общата структура на аминокиселината [4]

21-те аминокиселини могат да се комбинират, за да образуват множество различни протеини [5]

Около 50% от протеиновата маса в човешкото тяло попада в една от следните категории:

Колаген, който се намира в кожата.

Миозин и актин, които се намират в мускулите.

Хемоглобин, който е компонент на кръвта.

Аминокиселините се използват широко по време на транслацията на ДНК, за да създадат нови протеини за употреба в тялото. Някои отделни аминокиселини могат да бъдат синтезирани от организма, стига общото количество протеин да е достатъчно. Незаменими аминокиселини не може да се синтезира ендогенно (в тялото) и трябва да се получава директно от диетата. Те също се наричат ​​незаменими аминокиселини. Има осем:

Протеините се класифицират въз основа на това колко добре доставят незаменими аминокиселини. Непълни протеини липсват една или повече от незаменимите аминокиселини, докато пълноценни протеини съдържат ги всички. Като цяло животинските протеини са най-добрият източник на незаменими аминокиселини, последвани съответно от бобови растения, зърнени култури и грудки.

Липиди

Липидите (мазнините) имат най-високо енергийно съдържание на грам от макроелементите. Те са отличен начин за дългосрочно съхранение на енергия. Липидите са неразтворими във вода (те не се разтварят във вода и в този случай плават във вода), така че те се транспортират през кръвта чрез липопротеини.

Обща структура на триглицеридите [6] Триглицериди са естер, намиращ се в естествените мазнини и масла. Липидите могат да бъдат ненаситен, което означава, че съдържат една или повече двойни връзки (пример е зехтинът), или наситен (като масло). Естествените ненаситени мазнини са цис изомери. Трансмазнините са произведени ненаситени мазнини, които се държат като наситени мазнини. Включването на транс-мазнини в преработените храни е противоречиво и употребата им е забранена в много страни, след като данните показват, че яденето на транс-мазнини увеличава риска от коронарна болест на сърцето, дори в сравнение с наситените мазнини.

линейна структура на линолова киселина. Имайте предвид, че ненаситените връзки са в цис конформацията. Незаменими мастни киселини не може да се синтезира от тялото. Хората трябва да получават от диетата си омега-6 (линолова киселина, съдържаща се в растителни масла) и омега-3 (алфа-линоленова киселина, съдържаща се в храни като сьомга и ленени семена). Повечето други липиди могат да бъдат произведени от черния дроб в процес, наречен липогенеза.

Изображение в публичен домейн Фосфолипиди са основен структурен компонент на клетъчните мембрани и помагат да се определи колко гъвкава е мембраната. Наситените мастни киселини се опаковат по-плътно, което прави цялостната структура на мембраната по-твърда, докато извивките в ненаситените мастни киселини заемат допълнително пространство, правейки мембраната по-течна.

Стерол, гръбнакът на холестерола, е изходният материал за много хормони, синтезирани от организма, включително алдостерон, кортизол и половите хормони естроген, прогестерон и тестостерон. Стерол естроген тестостерон

Енергиен баланс

Телесна маса хомеостаза се поддържа, когато Energy in = Energy out \ text = \ text Energy in = Energy out

Балансираната диета трябва да включва хранителни вещества в съотношение на енергия (забележка: НЕ съотношение на масата). Стандартното енергийно съотношение е както следва:

55% въглехидрати: 15% протеини: 30% мазнини

Един ден излизате на обяд и си поръчвате гигантска пържола и печен картоф със заквасена сметана. Поискате хранителна информация и разберете, че обядът ви съдържа 51 g 51 \ текст < g>5 1 g въглехидрати, 29 g 29 \ текст < g>2 9 g протеин и 40 g 40 \ текст < g>4 0 г мазнини. Този обяд има ли балансирано енергийно съотношение? Ако не, какъв макронутриент трябва да бъде увеличен?

Скорост на метаболизма в покой (RMR). RMR е основната енергия, от която тялото се нуждае, за да се поддържа, когато не прави нищо. Човек в кома, например, все още ще има енергийни нужди, равни на RMR, за да регулира функции като вътрешната си температура и сърдечния ритъм. RMR за даден индивид е доста постоянен (въпреки че намалява с възрастта), но RMR между индивидите може да варира значително в зависимост от възрастта, пола и масата.

Термични ефекти на храненето. Приблизително 10% от енергията, която човек консумира, се изразходва за храносмилане. Храносмилането изисква от червата да отделя ензими, да набира йонни канали и да поддържа контракции на гладката мускулатура.

Физическа дейност. Физическата активност може да се измери в единица, наречена метаболитни еквиваленти (MET), което е кратно на RMR. Например, извършването на домакински задължения може да изгори 2 MET, докато спринтът във фута може да изисква 16 MET.

Микроелементи

Витамини и минерали са необходими и за биохимични реакции. Те са органични молекули, които не могат да бъдат синтезирани от човешкото тяло в достатъчни количества, за да отговорят на основните му метаболитни нужди. Те са или водоразтворими (витамини В и С) или мастноразтворими (витамини А, D, Е и К).

Минерали от диетично значение:

Калций регулира клетъчните процеси.

Калий, натрий, и хлорид регулират мембранните потенциали в нервните и мускулните клетки.

Магнезий действа като кофактор в стотици реакции, участващи също в метаболизма, синтеза на протеини и синтеза на нуклеинова киселина.

Мед участва в реакции на окисление.

Цинк регулира генната експресия.

Прекомерно хранене

През по-голямата част от човешката история хранително важни храни като захари, соли и мазнини са били оскъдни поне част от годината. В резултат на това хората развиват вкус към храни с високо съдържание на захар и мазнини, способността да съхраняват излишните калории и способността да ядат големи количества за едно седене. (Доста е безсмислено да паднеш вълнест мамут с копия, да вземеш три хапки от него и след това да си пълен.)

През последните два века иновации като азотни торове и охлаждане драстично увеличиха предлагането на храна, превръщайки пейзажа в земя с постоянно изобилие и спасявайки голям брой хора от глад всяка година. Еволюцията обаче е относително бавен процес и човешкото тяло все още е програмирано по същия начин, както беше, когато храната беше оскъдна. Адаптивното поведение на предците понякога има обратен ефект през 21 век, което води до високи нива на затлъстяване, диабет, хипертония и други хронични заболявания. Затлъстяването нараства, тъй като преработените храни стават все по-често срещани [7]

Недохранване

Недохранването е основна грижа за много общности по света.

Някои недохранени индивиди страдат от абсолютен дефицит на макронутриенти, като маразъм, състояние, при което липсата на протеин води до ниска енергия, отслабване и загуба на мускули. Маразмът се причинява от неадекватен прием, усвояване или използване на протеин. Липсата на храна е често срещана причина, но анорексия, силна депресия и синдроми на малабсорбция също могат да доведат до маразъм.

Хората, страдащи от квашиоркор, също имат дефицит на протеин, въпреки че имат относително високоенергийна диета. Това състояние е често срещано, когато диетата се основава на нискокачествена диета, в която липсват някои от незаменимите аминокиселини и се нарича относителен дефицит. Хората, страдащи от квашиоркор, са отслабнали, но също така имат подут корем поради оток.

Дете с квашиоркор. Снимка, направена по време на конфликт в Нигерия през 60-те години. [8]