Biologia AR Szczecin

Wkład 3
„Biologiczne podstawy
Racjonalnego żywienia”



PRZEMIANA MATERII
Nie wszyscy ludzie zdają sobie sprawę z tego, że rodzaj i jakość pożywanych pokarmów może mieć wpływ na szybkość przemiany materii, wydolność i sprawność psychofizyczną organizmu. Badania przeprowadzone na terenie USA dowodzą, że około 80-90% chorób jest związana z nieprawidłowym odżywianiem.

Czynniki wpływające na wytwarzanie energii w organizmie:
    Czynniki środowiska, w których żyjemy, tryb życia, a przede wszystkim sposób odżywiania znajdują swoje odzwierciedlenie w funkcjonowaniu organizmu. Decydują o sprawności funkcjonowania systemu odpornościowego oraz sposobie reakcji organizmu na oddziaływanie stresu fizycznego i psychicznego. Obrazowo mówiąc, wpływają na stan naszego zdrowia oraz kondycję psychiczną.
    Globalna cywilizacja urządziła nam styl życia, który jest zdominowany osiągnięciami technologicznymi współczesnej nauki i przemysłu.
    O prawidłowej pracy wszystkich komórek organizmu, które są podstawową jednostką jego struktury, decyduje rodzaj, ilość i jakość spożywanych składników odżywczych. Są nimi białko, tłuszcze i węglowodany. Pierwiastki nazywane makro-, i mikroelementami oraz witaminy spełniają rolę katalizatorów wszystkich reakcji chemicznych. Nie właściwe odżywianie i niedobór któregoś z tych elementów prowadzi do ujawnienia się w początkowym okresie choroby niedogodzeń, a z końcowym do zmian degeneracyjnych i rozwoju komórek rakowych.
    Najbardziej optymalnym wyjściem z tej sytuacji jest świadomy wybór spożywanych składników odżywczych oraz w miarę potrzeby selektywne uzupełnianie diety odpowiednimi dodatkowymi składnikami. Ich niedobór w pożywieniu wynika ze sposobu hodowli roślin i zwierząt oraz technologii przetwarzania produktów żywnościowych.
    Większość witamin może być syntetyzowana przez organizm człowieka, ale np. witamina C i biopierwiastki muszą być dostarczane wraz z pożywieniem. Ich źródłem jest pokarm i woda, a wchłanianie odbywa się w jelitach, przez skórę i podczas procesu oddychania. Utrzymywanie prawidłowej równowagi ilościowej i proporcji między poszczególnymi pierwiastkami w ustroju jest niezmiernie trudne.
    Do zaburzeń w biochemicznym funkcjonowaniu organizmu przyczyniają się zaburzenia trawienia i wchłaniania, nieprawidłowe odżywianie, nadużywanie preparatów farmaceutycznych, jedzenie żywności zawierające konserwanty oraz piecie zanieczyszczonej wody z kranu. Konsekwencją tego jest rozwój chorób nazywanych cywilizacyjnymi, do których należą:
•    Cukrzyca:
•    Choroby układu krążenia;
•    Zespół przewlekłego zmęczenia;
•    Otyłość;
•    Alergie w tym astma oskrzelowa;
•    Nadczynność i niedoczynność gruczołów dokrewnych;
•    Choroby reumatyczne;
•    Infekcje itd.

Podstawowa przemian materii:
    Podstawowa przemiana materii dotyczy funkcji energetycznych organizmu w stanie spoczynku. Dostarcza energii do utrzymania temperatury ciała, metabolicznej aktywność mózgu, wątroby, nerek, mięśni, perystaltyki jelit oraz krążenia krwi i limfy. U dorosłego człowieka jej wielkość wynosi ok. 5900-7500kJ, tj. 1400-1800kcal na dobę.
    Trzy podstawowe składniki pożywienia: węglowodany, tłuszcze i białko w różnym stopniu są  zaangażowane w ten proces. Białka stanowią podstawę budulcową organizmu, a głównymi substancjami do wytworzenia energii są węglowodany i tłuszcze.
    Obowiązuje występująca pomiędzy nimi korelacja:
100g białka odpowiada pod względem kalorycznym 100g węglowodanów i 44,1g tłuszczu.



Prawidłowa przemiana materii:
    Przemiana materii (metabolizm) jest całokształtem przemian biochemicznych, które umożliwiają wymianę energii i materii pomiędzy środowiskiem a organizmem. Każdy z nas jest indywidualną substancją biochemiczną, biorąc pod uwagę całokształt wewnętrznego metabolizmu komórek. Organizm człowieka jest określany przez dietetyków jako niezrównoważony, ale samoregulujący się układ przemiany energii i materii. W żywych komórkach zachodzi szereg reakcji enzymatycznych tworząc tzw. szlaki metaboliczne, dzięki którym komórka może dzielić się, rozwijać się i utrzymywać własne funkcje życiowe.
    Na przemianę materii składają się procesy syntezy związków organicznych tzw. ANABOLICZNE – wymagające dostarczenia energii z zewnątrz oraz KATABOLICZNE – podczas których wyzwala się energia chemiczna.
    O prawidłowej przemianie materii mówimy, wtedy gdy procesy anaboliczne są  wzajemnej równowadze z przemianami katabolicznymi. One te procesy są zdeterminowane ogólnym bilansem energetycznym organizmu:
•    Bilans dodatni jest wtedy, gdy: PROCESY ANABOLICZNE > PROCESY KATABOLICZNE;
•    Bilans ujemny jest wtedy gdy: PROCESY ANABOLICZNE < PROCESY KATABOLICZNE;
    Katabolicznymi są te reakcje chemiczne, podczas których następuje rozpad cząstek organicznych – węglowodanów, tłuszczy i białek. Uwalniana z nich energia jest zużywana przez ustrój do wszelkich procesów życiowych – transport cząsteczek chemicznych przez błony komórkowe, przewodzenia impulsów w układzie nerwowym, syntezy nowych substancji budulcowych i nowych związków organicznych, zarządzanie gospodarką wodno – elektrolitową, regeneracji tkanek, wykonywanie pracy mechanicznej, wytwarzanie ciepła, wchłanianie składników pokarmowych i wydalanie zbędnych produktów przemiany materii.
    Długotrwała przewaga procesów katabolicznych może świadczyć o ujemnym bilansie energetycznym i stanie choroby. W wątrobie zachodzą wtedy głównie procesy przemiany kwasów tłuszczowych, z których wytwarzane związki są wykorzystywane jako alternatywne źródło energii zamiast glukozy.
    Procesy anaboliczne prowadzą do budowania swoistych dla danego organizmu białek, przekształcanie dla własnych potrzeb węglowodanów i tłuszczów. Podczas anabolicznych procesów syntezy, glukoza i aminokwasy ulegają przemianie w kwasy tłuszczowe i są odwrotnością procesów katabolicznych.

WYTWARZANIE ENERGII:
    Proces przemiany energii rozpoczyna się pobieraniem składników pokarmowych, przekształcaniem ich do wewnętrznych swoistych substancji budulcowych i związków energetycznych, transportem i magazynowaniem, a kończy wydzielaniem zbędnych i szkodliwych produktów tych przemian. Procesy przemiany energii i materii są ze sobą ściśle powiązane ciągiem następujących po sobie w określonej kolejności reakcji chemicznych katalizowanych przez enzymy, a więc pozostają pod nieustanną kontrolą.
    Funkcję tą na szczeblu komórki przejmują jądra komórkowe, kierując biosyntezą białek w rybosomach oraz wytwarzaniem energii w mitochondriach. Nadrzędną kontrolę nad całością tych przemian sprawuje ośrodkowy układ nerwowy (mózg) poprzez regulację nerwowo – hormonalną.

Na tempo przemian metabolicznych wpływają następujące czynniki zewnętrzne:
    Jakość i ilość spożywanego pokarmu;
    Rodzaj wykonywanej pracy fizycznej i umysłowej;
    Stan emocjonalny oraz wysokość temperatury otocznia;
    W miarę starzenia się organizmu, metabolizm zmienia się, na co decydujący wpływ ma sposób odzywania, tryb życia oraz czynniki dziedziczne.
Na tempo przemian metabolicznych wpływają następujące czynniki wewnętrzne:
    Szybkość trawienia i przyswajania składników odżywczych;
    Ilość wydzielanych hormonów przez gruczoły dokrewne.

WPŁYW HORMONÓW NA TEMPO PRZEMIANY MATERII:
    Prawidłowość funkcjonowania gruczołów dokrewnych i wydzielanie prze nie hormonów, jest uwarunkowana ich wzajemnym wpływem synergistycznym lub antagonistycznym, w stosunku do siebie.
    Przykładem może być tarczyca, której niedoczynność może doprowadzić do niewydolności nadnerczy. Wszystkie procesy metaboliczne naszego organizmu można porównać do sznura pereł. Zerwanie nici ich łączącej powoduje to, że każda perełka przemieszcza się w inną stronę i traci kontakt z inną. Wszelkie dysfunkcje jednego narządu pociągają za sobą niedowagę innego, objawia się w końcu zaburzeniami przemiany materii i chorób całego organizmu.

WPŁYW ODŻYWIANIA NA TEMPO PRZEMIANY MATERII:
    Każdy z nas jest indywidualnością biochemiczną i w związku z tym, w doborze składników odżywczych powinno uwzględnić się szybkość tempa przemian metabolicznych. Niewłaściwe odżywianie może być przyczyną zaburzeń metabolicznych lub odwrotnie – jego wynikiem.
    O ile weźmiemy pod uwagę oba te czynniki, to dojdziemy do wniosku, że nie istnieje uniwersalny i jednolity sposób odżywiania jednakowy dla wszystkich ludzi. Wybór rodzaju pokarmów jako optymalnego materiału energetycznego, nie powinien zależeć od aktualnie obowiązujące modelu odżywiania wyznaczonego przez dietetyków, ale tempa przemiany materii i stanu fizjologicznego organizmu.
    Biorąc pod uwagę tempo przemian metabolicznych podzielonych ludzi na dwie grupy o szybkiej i wolnej przemianie materii. Dokonując analizy wyników badań, ustalono, że 80% posiada wolną przemianę materii, a 20% szybką przemianę materii (w Polsce 75% i 25%).

WOLNE WTWARZANIE ENERGII:
    Wysoka wartość proporcji wapnia w stosunku do fosforu wskazuje na wolne wytwarzanie energii w organizmie, gdzie przewagę uzyskują procesy anaboliczne (syntezy) nad katabolicznymi (rozpadu). Obniżenie przemiany materii może być spowodowane niskim spożyciem białka i wysokiej węglowodanów.
    Innym czynnikiem może być zmniejszenie wchłaniania wszystkich składników odżywczych, wynikające z zaburzeń wydzielania soków trawiennych prze narządy trawienne i procesów chorobotwórczych doprowadzających do uszkodzenia komórek (enterocytów) wyścielających powierzchnię jelita cienkiego.
    Może mieć też na to wpływ niedożywienie organizmu wynikające z braku podstawowych składników odżywczych -  czyli głodzenie się.
Ludzi z wolnym metabolizmem cechuje:
    Powolne wydzielanie kwasu solnego w żołądku;
    Powolne trawienie i zła tolerancja białek;
    Niskie ciśnienie tętnicze krwi;
    Niska temperatura ciała;
    Stan przewlekłego zmęczenia;
    Skłonność do stanów depresyjnych;
    Skłonność do przyrostu wagi ciała i powiększenie tkanki tłuszczowej w rejonie ud i bioder.

SZYBKIE WYTWARZANIE ENERGII:
    Wysoka wartość produkcji fosforu w stosunku do wapnia wskazuje na szybkie wywarzanie energii w organizmie, gdzie przewagę uzyskują procesy kataboliczne (rozpad) nad anabolicznymi (syntezy). Ma to na celu uzyskanie odpowiedniej ilości ciepła, ze spalania węglowodanów, tłuszczów i białek, więc ludzie z szybką przemianą materii mają większe zapotrzebowanie na składniki odżywcze.
Ludzi z szybkim metabolizmem cechuje:
    Wysoka aktywność glikolityczna (spalanie glukozy);
    Utrzymywanie się wysokiego stężenia glukozy (cukru) we krwi;
    Zła tolerancja węglowodanów o wysokim indeksie glikemicznym;
    Wolne wydzielanie enzymów przez trzustkę.

Celem zaleceń dietetycznych dla ludzi z szybka przemianą materii jest spowolnienie tempa przemian metabolicznych.