Возрастные физиологические особенности органов пищеварения. Обмен веществ и энергии. Гигиена питания. Принципы рационального питания

1. Значение пищеварения.

2. Общий план строения и физиология пищеварительной системы. Ферменты.

3. Роль печени и поджелудочной железы в пищеварении.

4. Профилактика желудочно-кишечных заболеваний.

5. Обмен веществ и энергии. Возрастные особенности обменных процессов.

6. Принципы рационального питания.

Вопрос 1. Значение пищеварения. Для нормальной жизнедеятельности организма, его роста и развития необходимо регулярное поступление пищи, со­держащей сложные органические вещества (белки, жиры, угле­воды), минеральные соли, витамины и воду. Все эти вещества не­обходимы для удовлетворения потребности организма в энергии, для осуществления биохимических процессов, протекающих во всех органах и тканях. Органические соединения используются также как строительный материал в процессе роста организма и воспроизведения новых клеток взамен отмирающих. Основные питательные вещества в том виде, в каком они находятся в пи­ще, не могут использоваться организмом, а должны быть под­вергнуты специальной обработке — пищеварению.

Пищеварением называют процесс физической и химической обработки пищи и превращения ее в более простые и растворимые соединения, которые могут всасываться, переноситься кровью, усваиваться организмом. Различают три типа пищеварения: полостное, пристеночное и внутриклеточное. Происходящее на поверхности кишки расщепление питательных веществ названо пристеночным, контактным, или мембранным пищеварением, в отличие от полостного пищеварения, осуществляющегося в полости пищеварительного тракта без непосредственного контакта со слизистой оболочкой, и внутриклеточного пищеварения, совершающегося в клетке.

Вопрос 2. Общий план строения и физиология пищеварительной системы. Ферменты. Пищеварительная система подразделяется на пищеварительный тракт, к которому относятся полые органы (ротоглотка, пищевод,желудок, кишечник) и пищеварительные железы (слюнные, поджелудочная, печень). Развитие органов пищеварения идет параллельно с общим физическим развитием детей и подростков. Наиболее интенсивный рост и функциональное развитие органов пищеварения наблюдается в 1-й год постнатальной жизни, в дошкольном возрасте и в подростковом периоде, когда органы пищеварения по своим морфофункциональным свойствам приближаются к уровню взрослого организма. Кроме того, в процессе жизни у детей и подростков легко вырабатываются условные пищевые рефлексы, в частности рефлексы на время приема пищи. В связи с этим важно приучить детей к строгому соблюдению режима питания. Важное значение для нормального пищеварения имеет соблюдение «пищевой эстетики».

В каждом из отделов пищеварительной системы происходят специализированные операции по обработке пищи, связанные с наличием в каждом из них специфических ферментов. Ферменты — это биологические ката­лизаторы, вырабатываемые организмом и отличающиеся опреде­ленной специфичностью.Физическая обработка пищи заключается в ее измельчении, протирании, растворении. Химические изменения представляют собой сложные реакции, происходящие в различных отделах пи­щеварительной системы, где под влиянием ферментов, содержа­щихся в секретах пищеварительных желез, происходит расщепле­ние сложных нерастворимых органических соединений, содержа­щихся в пище, превращение их в растворимые и легко усваивае­мые организмом вещества.Пищеварение в полости рта. Переработка пищи начинается уже в полости рта, где происходит ее измельчение, смачивание слюной и формирование пищевого комка. Пища находится в полости рта у человека в среднем около 15-18 секунд. В слюне человека содержатся ферменты, вызывающие гидролитическое расщепление углеводов до глюкозы Глотание при отсутствии пищи или слюны в полости рта невозможно. Вслед за поступлением пищевого комка в начальный отрезок пищевода происходит сокращение его мышц и проталкивание пищи в желудок. Продолжительность прохождения твердой пищи по пищеводу 8-9 секунд. Жидкая пища проходит скорее - за 1-2 сек. Желудок - специфический отдел пищеварительной трубки, совмещающий функции пищеварительного органа и пищевого депо, куда через нерегулярные интервалы времени поступают различные количества пищи Состав желудочного сока четко соответствует количеству и качеству пищи, а секреторная активность координирована с моторикой, т.е. с перемешивающими и изгоняющими движениями желудка. Размеры умеренно растянутого желудка взрослого человека составляют в среднем 15-18 см в длину, 12-14 см с поперечнике, с толщиной стенок - 2-3 мм, объем около 3 л. Желудочный сок - продукт внешнесекреторной и экскреторной деятельности желез желудка. В сутки у человека при обычном пищевом режиме выделяется около 2-2,5 л. сока Основным неорганическим компонентом желудочного сока является HCl в свободном и связанном с протеинами состоянии. Кислотность содержимого желудка натощак самая низкая (рН 6,0 и больше). Она резко возрастает после стимуляции и приема пищи Ферменты желудочного сока. – их 4. Пепсин А Гастриксин Пепсин В Реннин Но Основным энзиматическим процессом полости желудка является начальный гидролиз белков до стадии альбумоз и пептонов с образованием некоторого количества аминокислот, Эмоции оказывают неоднородное влияние на секреторную активность желудка. Астенические отрицательные эмоции (страх, печаль) ведут к его гипофункции. При состояниях возбуждения, вызываемых враждебностью, возмущением (стенические отрицательные эмоции - гнев, негодование), наоборот, наблюдается гиперфункция. Отделение сока сокращается при болевых раздражениях. Вообще любые чрезмерные по силе раздражения тормозят желудочную секрецию. Пища, поступающая в желудок, представляет собой смесь жидких и твердых веществ. За 60 минут желудок покидает 80% начального объема пищи. Средняя порция пищи эвакуируется из желудка за 3,5-4,5 часа, так что при трехразовом питании к началу очередного прима пищи желудок почти пуст.

Основной функцией тонкого ки­шечника является всасывание. Ферментативная обработка пищи в толстой кишке весьма незначительна. Всасывание — сложный физиологический процесс, происходя­щий главным образом за счет активной работы клеток кишечного эпителия. Наиболее интенсивное всасывание совершается в тощей и повздошной кишке. Считают, что всасывание в кишечнике может достигать 2-3 л. в час. В толстой кишке живут многочисленные бактерии. Одни из них расщепляют растительную клетчатку, так как в пищеварительных соках человека нет фер­ментов для ее переваривания.

Важной функцией кишечника является его моторика - осуществляется продольными и кольцевыми мышца­ми кишечника, сокращения которых вызывают два типа кишечных движений — сегментацию и перистальтику. За счет моторной деятельности кишечника происходит перемешивание пи­щевой кашицы с пищеварительными соками, ее продвижение по кишке, а также повышение внутрикишечного давления, что спо­собствует всасыванию некоторых компонентов из полости кишки вкровь и лимфу. Пери­стальтические движения распространяются медленными волнам (1—2 см/с) вдоль кишечника по направлению от полости рта испособствуют проталкиванию пищи.

Вопрос 3. Роль печени и поджелудочной железы в пищеварении. Пищевая масса обрабатывается соком двух основных пищеварительных желез — печени и под­желудочной железы и соком мелких кишечных желез. Под влия­нием содержащихся в них ферментов происходит наиболее интен­сивная химическая переработка белков, жиров и углеводов, которые, подвергаясь дальнейшему расщеплению, доводятся в две­надцатиперстной кишке до такого состояния, что могут всасывать­ся и усваиваться организмом. Печень – самая массивная железа и самый крупный непарный орган человека. Она составляет около 2,5% от массы тела, в среднем 1,5 кг у взрослых мужчин и 1,2 кг у женщин. По многообразию выполняемых печенью функций ее можно без преувеличения назвать главной биохимической лабораторией человеческого организма. Печень является важным органом, без нее ни животные, ни человек существовать не могут.

Основными функциями печени являются:

1. Участие в пищеварении (образование и выделение желчи): печень вырабатывает желчь, которая поступает в 12-перстную кишку. Желчь участвует в кишечном пищеварении, способствует нейтрализации кислой кашицы, поступающей из желудка, расщепляет жиры и способствует их всасыванию, оказывает возбуждающее действие на перистальтику толстого кишечника. За сутки печень выделяет до 1—1,5 литров желчи.

2. Барьерная функция: печень обезвреживает ядовитые вещества, микробы, бактерии и вирусы поступающие с кровью и лимфой. Также в печени расщепляются химические вещества, в том числе лекарственные препараты.

3. Участие в обмене веществ: все питательные вещества, всасываемые в кровь из пищеварительного тракта, – продукты переваривания углеводов, белков и жиров, минералы и витамины – проходят через печень и в ней перерабатываются. При этом часть аминокислот (фрагментов белков) и часть жиров превращаются в углеводы, поэтому печень – крупнейшее «депо» гликогена в организме. В ней синтезируются белки плазмы крови – глобулины и альбумин, а также протекают реакции превращения аминокислот. В печени синтезируются также кетоновые тела (продукты метаболизма жирных кислот) и холестерин.

В общем виде можно сказать, что печень — это своеобразная кладовая питательных веществ организма, а также химическая фабрика, «вмонтированная» между двумя системами — пищеварения и кровообращения.

Поджелудочная железа (лат. pancreas) - одна из самых крупных желез человека; ее длина составляет 15-20 см, толщина - около 3 см, масса -60-100 г. Из поджелудочной железы, через главный проток, проходящий по всей поджелудочной железе и открывающийся вместе с общим желчным протоком в двенадцатиперстную кишку, в двенадцатиперстную кишку поступает секрет, который называется поджелудочным соком. В сутки в двенадцатиперстную кишку выделяется 1-1,5 л поджелудочного сока, выделение которого регулируется вегетативной нервной системой. Поджелудочный сок крайне важен для пищеварения. В нем, помимо пищеварительного сока, воды и бикарбоната, содержится множество пищеварительных ферментов, расщепляющих питательные вещества. Только в таком виде они могут всасываться через стенки кишки и с кровью или лимфой поступать в клетки. Другая часть железистых клеток поджелудочной железы - это т.н. островки Лангерганса, выделяющие свой секрет непосредственно в кровеносные сосуды, расположенные в поджелудочной железе, откуда он попадает в большой круг кровообращения. Секрет этих клеток - гормоны. Основные из них - инсулин и глюкагон.

 

Вопрос 4. Профилактика желудочно-кишечных заболеваний. Желудочно-кишечные заболевания бывают различной тяжести и продолжительности: от легких, быстро проходящих до очень тя­желых, длительных, изнуряющих организм и приводящих к глу­боким нарушениям его деятельности. Из кишечных инфекций у де­тей и подростков встречаются дизентерия бактериальная, брюш­ной тиф и паратиф А и Б.

Наибольшее число больных приходится на летне-осенний пе­риод. Отдельные вспышки (вокруг носителя водного или пищевого происхождения) могут быть в любое время года.

Бактерии, вызывающие кишечные инфекции, передаются от больных (бактерионосителей) через воду, пищевые продукты, мо­локо, загрязненные руки, переносятся мухами. Заражение проис­ходит и путем непосредственного контакта с больным (носителем) или через белье, посуду, инфицированные выделения больного.

В число мер профилактики входят: тщательное мытье рук пе­ред приемами пищи, промывание и очистка овощей и фруктов, особенно перед их употреблением в сыром виде, употребление только доброкачественной, обеззараженной питьевой воды, посто­янное тщательное мытье кухонной, столовой и чайной посуды, пра­вильное хранение и своевременное удаление кухонных, пищевых отходов, уничтожение мух и защита от них продуктов и готовых блюд. Кипячение воды и молока необходимо производить во всех случаях, когда источники их сомнительны в бактериальном от­ношении.

Вопрос 5. Обмен веществ и энергии. Возрастные особенности обменных процессов. В организ­ме человека, его органах, тканях, клетках непрерывно образуются, разрушаются, обновляются клеточные структуры и различные сложные химические соединения. Для построения новых клеток организма, их непрерывного обновления, для работы таких органов, как мозг, сердце, желу­дочно-кишечный тракт, дыхательный аппарат, почки и т. д., а так­же для совершения человеком работы нужна энергия. Источником энергии, необходимой для жизни, служат пита­тельные вещества, поступающие s организм.

В процессе обмена веществ проис­ходят два противоположных и взаимосвязанных процесса: анабо­лизм и катаболизм. Анаболизмом называют реакцию биологиче­ского синтеза сложных молекул основных биологических соедине­ний, специфичных для данного организма, из простых компонен­тов, поступающих в клетки организма. Анаболизм является основой для построения структур, иду­щих на восстановление отмирающих клеток, формирования новых тканей в процессе роста организма, для синтеза клеточных со­единений, необходимых для жизнедеятельности клеток, он требует затраты энергии. Энергия для анаболических процессов поставляется реакция­ми катаболизма, при которых происходит расщепление молекул сложных органических веществ с освобождением энергии. Конеч­ные продукты катаболизма — вода, углекислый газ, аммиак, моче­вина, мочевая кислота и др.— недоступны для дальнейшего био­логического окисления в клетке и удаляются из организма. У взрослых обычно при нормальном состоянии орга­низма анаболические и катаболические процессы находятся в состоянии равновесия.

Возрастные особенности обменных процессов. Энергетические затраты организма в условиях покоя, связанные с поддержанием минимального, необходимого для жизнедеятельности клеток уровня обменных процессов, назы­вают основным обменом. Основной обмен у де­тей интенсивнее, чем у взрослых. У детей 8—9 лет основной об­мен в 2—2,5 раза больше, чем у взрослого.

Динамика основного обмена с возрастом тесно связана с энер­гетическими затратами на рост. Энергетические затраты на рост тем больше, чем моложе ребенок. Так, расход энергии, связан­ный с ростом, в возрасте 3 месяцев составляет 36%, в возрасте 6 месяцев — 26%, 10 месяцев — 21% общей энергетической ценно­сти пищи. Величина основного обмена у девочек несколько ниже, чем у мальчиков. По изменению темпов ростовых процессов и интенсивности обмена девочки опережают мальчиков примерно на год. Относительная величина общего суточного расхода энергии с возрастом уменьшается—с момента рождения и до взрослого со­стояния примерно в 3 раза.

Обмен белков. Везде, где есть жизнь, находится белок — сложное вещество, в состав которого входит азот. Ни жиры, ни углеводы азота не со­держат, поэтому белки нельзя заменить никакими другими ве­ществами.

Продукты расщепления белков в пищеварительном тракте — аминокислоты всасываются в кровь, из этих аминокислот синте­зируются белковые структуры организма. Некоторые амино­кислоты (лейцин, метионин, фенилаланин и др.) незаменимы для организма. Если в пище отсутствует незаменимая аминокислота, то синтез белков в организме резко нарушается. Замени­мые аминокислоты могут быть заменены другими или синтезиро­ваны в самом организме в процессе обмена веществ. Белки пищи, содержащие весь необходимый набор аминокис­лот для нормального синтеза белка организма, называют полно­ценными (преимущественно животные белки). Наиболее высокая био­логическая ценность у белков яиц, мяса, молока, рыбы. Чем интенсивнее идут процессы роста, тем больше потребность в белке.

В зависимости от возраста и массы дети от 1 до 4 лет должны получать в сутки белка 30—50 г, от 4 до 7 лет — около 70 г, с 7 лет — 75—80 г. При этих показателях азот максимально задерживается в организме. Белки не откладываются в организме про запас, поэтому если давать их с пищей больше, чем это требуется организму, то увеличения задержки азота и, следовательно, нарастания син­теза белка не произойдет.

Особенности жирового обмена. Поступив­ший с пищей жир в пищеварительном тракте расщепляется на глицерин и жирные кислоты, которые всасываются в основном в лимфу и лишь частично в кровь. При распаде жира выделяется в 2 раза больше энергии, чем при распаде равного количества белков и углеводов. Кроме того, жир является обязательной составной частью кле­точных структур: цитоплазмы, ядра и клеточной мембраны, осо­бенно нервных клеток. Не израсходованный в организме жир от­кладывается в запас в виде жировых отложений. На 1 кг массы взрослого человека в сутки долж­но поступать с пищей 1,25 г жиров (80—100 г в сутки). Конечные продукты обмена жиров — углекислый газ и вода. В организме ребенка первого полугодия жизни за счет жиров покрывается примерно на 50% потребность в энергии. Без жиров невозможна выработка общего и специфического иммунитета. Потребность организма в жирах на 1 кг массы тела тем вы­ше, чем меньше возраст ребенка.

Обмен углеводов. Углеводы - основной источником энергии. Наибольшее количество углеводов содержится в злаках, картофеле, овощах и фруктах. Значение глюкозы для организма не исчерпывается ее ролью как источника энергии. Она входит в состав нуклеиновых кислот, в состав цитоплазмы и, следовательно, необходима для образо­вания новых клеток, особенно в период роста. Интенсивный рост детского организма требует значительных количеств пластического материала — белков и жиров. Поэтому у детей образование углеводов из белков и жиров ограниченно. От 1 до 3 лет в сутки ребенку надо дать с пищей в среднем 193 г углеводов, от 4 до 7 лет — 287 г, от 9 до 13 лет — 370 г, от 14 до 17 лет — 470 г, взрослому — 500 г.

Водно-солевой обмен. Хотя ни вода, ни минераль­ные соли не являются источниками энергии, их поступление и выведение из организма является условием его нормальной жиз­недеятельности. Ведь все превращения веществ в организме со­вершаются в водной среде. Вода растворяет пищевые вещества, поступившие в организм вместе с минеральными веществами, она принимает участие в построении клеток и во многих реакциях обмена. Вода и минеральные соли являются основной составной частью плазмы крови, лимфы и тканевой жидкости, создают в основном внутреннюю среду организма. Вода составляет большой процент массы тела (у взрослого человека примерно 65%, у детей 75—80%). При нормальной температуре окружающей среды и нормальном пищевом режиме потребность воды у взрослого че­ловека составляет 2—2,5 л, поступающей из следующих источников: 1) воды, потребляемой при питье (около 1 л); 2) воды, содержащейся в пище (около 1 л); 3) воды, ко­торая образуется в организме при обмене белков, жиров и угле­водов (300—350 см³).

Организм нуждается в постоянном поступлении минеральных солей. Минеральные вещества необходимы для нормального функ­ционирования организма. Так, с наличием минеральных веществ, содержащих натрий, калий, хлор, связано явление возбудимо­сти— одно из основных свойств живого организма. Рост и развитие костей, мышц зависят от содержания минеральных веществ. Оптимальное соотношение между концентрацией солей каль­ция и фосфора для детей дошкольного возраста составляет 1:1, в возрасте 8—10 лет—1:1,5, у подростков и старших школьни­ков— 1:2. При таких отношениях развитие скелета протекает нормально. В молоке имеется идеальное соотношение солей каль­ция и фосфора, поэтому включение молока в рацион питания де­тей обязательно. Потребность в железе у детей выше, чем у взрослых (1—1,2 мг на 1 кг массы в сутки, а у взрослых — 0,9 мг). Натрия дети должны получать 25—40 мг в сутки, калия—12—30 мг, хлора — 12—15 мг.

Вопрос 6. Принципы рационального питания. В зависимости от энергетических затрат стоит задача составления правильных пищевых рационов. Количество принятых с пищей калорий должно соответствовать энергетическим тратам организма.

Необходимые количества энергии могут быть получены организмом за счет окисления и белков, и жиров, и углеводов. Однако, кроме энергетических нужд организма надо учитывать и пластические нужды, надо помнить и о суточной потребности каждого их питательных веществ. В организме, находящемся в состоянии полного покоя, никогда не прекращается работа сердца, дыхательных мышц, деятельность почек, печени. Некоторое напряжение скелетных мышц (тонус) сохраняется и при полном расслаблении мускулатуры во время лежания и во сне. Считают, что из всего обмена веществ приблизительно 4-6% приходится на сердечную мышцу, 4-6% - на почки, 20-30% - на печень и органы пищеварения, 2-5% - на нервную систему и 40-50% - на скелетную мускулатуру.

Уровень обмена веществ неразрывно связан с процессами питания. На обмен веществ оказывают влияние как отдельные примы пищи, так и общее количество принятой с пищей веществ, а также их качественный состав. Всякий прием пищи вызывает повышение обмена веществ в организме, находящемся в условиях мышечного покоя. Это повышение обмена называется специфически динамическим действием пищи (СДП).

Наибольшее СДП оказывает прием белков. Повышение обмена может достигать при этом 30-40% общей энергетической ценности введенного в организм белка. Для углеводов СДП составляет 4-6%, для жиров - еще меньше. При питании смешанной пищей СДП составляет 10-12% Основного Обмена. При мышечной деятельности обмен веществ в мускулатуре и в организме в целом сильно возрастает. Так, по сравнению с уровнем обмена лежа сидение вызывает повышение обмена на 12%, стояние - на 20%, ходьба - на 80-100%, бег - на 300-400%. Весьма интенсивная работа может повысить обмен веществ в 10 раз.

По степени энергетических затрат можно распределить представителей разных профессий на 4 группы. Суточный расход энергии этих групп такой:

1 группа - работники умственного труда (ученые, врачи, инженеры, студенты и т.п.) - 3000 ккал/сут.;

2 группа - работники механизированных производств (токари, водители, текстильщики и т.п.) - 3500 ккал/сут.;

3 группа - рабочие, занятые физическим трудом (слесари, истопники, с/х рабочие и т.п.) - 4000 ккал/сут.;

4 группа - рабочие тяжелого физического труда (грузчики, землекопы и т.п.) - 4500 ккал/сут. и более.

При умственном труде энергетические затраты значительно ниже, чем при физическом. У взрослых при трехразовом питании 30% рациона должно приходиться на завтрак, 40% на обед и 25% на ужин. Наилучший режим питания предполагает четырехразовый прием пищи (первый, утренний, завтрак должен составлять 10 - 15 %, второй завтрак - 15 - 35%, обед - 40 -50% и ужин - 15 - 20% от общей калорийности)Необходимо помнить также и о минеральном составе, витаминах. заменимых и незаменимых аминокислотах и др.

Таким образом, при составлении пищевого рациона необходимо руководствоваться следующими принципами рационального питания:

1. Соответствие энергетическим затратам.

2. Удовлетворение нормы белков, жиров и углеводов в питании.

3. Учет усвояемости пищевых веществ.

4. Минеральный и витаминный состав.

5. Учет состояния организма и способов приготовления пищи (диетология).

6. Правильное распределение рациона по часам суток.

7. Разнообразие пищи и ее органолептика.

8. Учет потребностей роста.

 

Контрольные вопросы:

 

1. Опишите строение органов пищеварения.

2. Каковы функции органов пищеварения?

3. Охарактеризуйте значение печени и поджелудочной железы.

4. В чем заключается профилактика желудочно-кишечных заболеваний?

5. Охарактеризуйте процессы обмена веществ и энергии.

6. Каковы возрастные особенности обмена белков, жиров и углеводов?

7. Опишите принципы рационального питания.

Лекция 6.