Правильное питание с точки зрения процессов в организме. Часть вторая: клетчатка, витамины и немножечко про заболевания
Предыдущая часть: Правильное питание с точки зрения процессов в организме. Часть первая: пищеварение
В предыдущей части были разобраны основные компоненты пищи человека и их переваривание и всасывание. В этот раз разберём витамины и клетчатку, как компоненты пищи и болезни, возникающие при их недостатке. Если же пост не будет слишком длинным, то ещё и составим «идеальную тарелку» еды (основываясь на медицине, науке и субъективном чувстве вкуса). Однако, подозреваю, что придётся отложить это на следующий пост.
Продолжим!
Витамины
Витамины - широкий класс органических веществ, которые не синтезируются нашим организмом (т.е. должны поступать извне) и являются жизненно необходимыми для нормального функционирования организма. Если процитировать определение из книг, то:
Витамины - это пищевые незаменимые факторы, которые, присутствуя в небольших количествах в пище, обеспечивают нормальное развитие организма животных и человека и адекватную скорость протекания биохимических и физиологических процессов.
При недостатке витаминов (гиповитаминоз) и, особенно сильно, при их полном отсутствии (авитаминоз) у человека развиваются различного рода заболевания (рахит, цинга, бери-бери, неврозы, анемия...), которые лечатся только введением витаминов. Избыток витаминов (гипервитаминоз) тоже вреден.
Витамины делятся на два класса: жирорастворимые (A, D, E, K) и водорастворимые (группы B, C, PP (он же B5), P, H).
Основное и важное отличие водорастворимых витаминов от жирорастворимых в том, что водорастворимыми (в нормальных условиях) практически не происходит отравления (гипервитаминоза). Это связано с тем, что водорастворимые витамины быстро выводятся из организма с мочой, поэтому у них (например, у аскорбиновой кислоты) часто даже не ставят верхнего порога. А что с жирорастворимыми? Тут дело интереснее, так как они слабо растворимы в воде, организм накапливает их внутри себя и особенно много в жировой ткани. И вывести их сложнее - необходимо, чтобы они стали растворимыми (если совсем упрощённо, то организм должен их переработать или вывести с желчью). Отравления витаминами (гипервитаминозы) «дефать» сложнее, но способы есть.
Для чего нужны витамины? Организм использует не сами витамины, а их производные (есть и исключения). Производные синтезируются в нашем организме внутри каждой отдельной клеточки (НАД, ФАД, ФМН) и используются в составе белков организма (как коферменты).
Кратко пройдёмся по списку витаминов, рассматривая их роль, источник и заболевания при недостатке/избытке витамина. Начнём с жирорастворимых:
Витамин А - ретинол. Ответственен за барьерные свойства кожи и слизистых (вероятно, из-за его причастия к процессам синтеза белка), светоощущение (зрение; его производное (ретиналь) является участником белка родопсина/йодопсина - светочувствительный белок сетчатки глаза). Основные источники: печень кр. рогатого скота, свиней; яичный желток, цельное молоко, масло, сметана, сливки; особенно много в печени морского окуня, трески, палтуса, белого медведя (смертельно много); красно-мякотные овощи (содержится в виде провитаминов - каротинов (carrot - морковь), из которых образуются молекулы ретинола).
Гипо-/авитаминоз: снижение массы тела, торможение роста, общее истощение, поражения кожи и слизистых, поражения зрения (ксерофтальмия, куриная слепота). Кожа усиленно шелушиться становится сухой, слизистые ороговевают (гиперкератоз). В результате начинаются вторичные гнойные и гнилостные процессы. Развиваются конъюнктивиты, изъязвление и размягчение роговицы глаза(кератомаляция). Куриная слепота - самый ранний признак гипо-/авитаминоза.
Гипервитаминоз: воспаление глаз, гиперкератоз (да, как и при авитаминозе), выпадение волос, общее истощение, потеря аппетита, головные боли, тошнота/рвота, бессонница.
Суточная потребность: 2,7мг витамина А или от 2-5мг бетта-каротина (один из трёх видов каротинов). Основной запас у человека хранится в печени.
Группа D - кальциферол. Да витаминов D несколько (D2, D3, D4 (описан, но у человека и животных не встречается)), но самый активный из них D3 (холекальциферол). Роль: холекальциферол переводится в активную форму (гидроксилируется в почках или печени). Активные формы выполняют гормональную роль, участвуя в регуляции уровня кальция в крови и минерализации костной ткани, регуляции всасывания кальция и фосфора в кишечнике, реабсорбции (обратное всасывание выделившегося в первичную мочу кальция и фосфора) в почках. Кратко: участвует в регуляции уровня кальция в крови и минерализации костей.
Источники: продукты животного происхождения (сливочное масло, желток яиц, печень, жиры, в т.ч. рыбий жир), растительные масла, дрожжи. А ещё это единственный витамин, который может быть синтезирован в организме человека: в поверхности кожи под воздействием ультрафиолета образуется из эргостерина и 7-дегидрохолестерина (оба производные холестерина) образуется D2 и D3 соответственно. Однако самостоятельного синтезированного часто не хватает (особенно, если человек редко бываетна солнце).
Гипо-/авитаминоз: рахит и остеомаляция (размягчение костей) у детей, остеопороз (хрупкие кости) у взрослых.
Гипервитаминоз: наблюдается редко, в основном, при лечении гипо-, авитаминозов ударными (большими) дозами витамина D. Наблюдаются тошнота, рвота, изменения со стороны почек. Смерть наступает из-за последствий повышенного уровня кальция в крови.
E - токоферолы (в частности α-токоферол). Антиоксидантная роль - "разрушает" радикальные формы кислорода и предохраняет липиды от окисления (полиненасыщенные ЖК в т.ч.). Для лучшего понимания, радикальные формы кислорода считают канцерогенными. Также этот витамин играет роль в обмене селена (не нашёл подробной информации, видимо ещё не изучено подробно).
Гиповитаминоз/авитаминоз: развивается бесплодие.
Гипервитаминоз: повышенный риск кровотечений.
Источники витамина: растительные масла, салат, капуста, семена злаковых, мясо, сливочное масло, яичный желток и др.K - нафтохиноны. Участвует в синтезе минимум четырёх (из 13) факторов свёртывания крови в печени. Синтезируется микрофлорой кишечника.
Гипо-/авитаминоз: нарушения свёртываемости крови, частые обильные кровотечения (самопроизвольные в т.ч.). Внутренние и подкожные кровотечения.
Гипервитаминоз: не описан.
Источники: зелёные листья каштана, крапивы, люцерны, капуста, шпинат, тыква, зеленые томаты, арахисовое масло, ягоды рябины и др. Из животных продуктов - печенье свиньи (в других продуктах не обнаружен). Синтезируется микрофлорой кишечника.
Теперь самый большой класс витаминов - водорастворимые витамины. Особенно много витаминов группы B: B1, B2, B3, B6, Bc, B12. Ух, продолжим!
B1 - тиамин. Антиневритный витамин. Участвует в обмене веществ (энергетическом обмене), скорее всего есть и другие функции.
Гипо-/авитаминоз: развивается болезнь бери-бери - заболевания мозга (симптом Вернике) и/или поражения сердечно-сосудистой системы (синдром Вейса), а также развиваются заболевания пищеварительного тракта.
Гипервитаминоз: не случается. Излишки быстро выводятся из организма с мочой и не накапливаются.
Источники: широко распространён. Человек получает его с растительной пищей, дрожжами, хлебом из муки грубого помола, семян злаковых, горохом, фасолью и др.B2 - рибофлавин. Входит в состав коферментов: ФМН и ФАД и в таком виде выполняет множество функций, обеспечивая нормальное протекание биохимических реакций.
Гипо-/авитаминоз: остановка роста, выпадение волос, воспаления слизистой языка, губ (особенно у уголков рта), эпителия кожи. Характерны кератиты, катаракта, помутнение хрусталика, усиленная васкулярзация роговицы глаза, общая мышечная слабость и слабость сердечной мышцы. Гипервитаминоз не встречается.
Источники: почти вся еда животного и растительного происхождения, дрожжи.
B3 - пантотеновая кислота. Входит в состав кофермента А (КоА) и выполняет множество функций в его составе, "помогая" белкам.
Гипо/авитаминоз: дерматиты, поражения слизистых оболочек, дистрофические изменения желёз внутренней секреции (нарушения питания, в результате которых идёт нарушения функции и структуры), невриты и параличи, выпадение волос, депигментация (обесцвечивание) волос, изменения в сердце и почках.
Источники: практически в любой еде. Основноц источник - печень, яичный желток, дрожжи и зелёная часть растений.
Bc - фолиевая кислота. Производное (ТГФК) участвует в биохимических реакциях переноса одноуглеродных групп. То есть нужен каждой клеточке организма.
Гипо/авитаминоз: практически не наблюдается, но установлены симптомы: анемия, лейкопения (недостаток лейкоцитов), диарея, нарушается биосинтех ДНК.
Источники: кишечная микрофлора, зелёные листья растений (зелёный чай в т.ч.), дрожжи, печень, почки, мясо.
B5 - никотиновая кислота, никотинамид, ниацин. Преобразуется в НАД и НАДФ, которые участвуют в окислительно-восстановительных реакциях в организме. Важны для энергетического обмена.
Гипо/авитаминоз: пеллагра - дерматиты, диарея и деменция (3Д). Собственно от названия болезни и произошло второе имя витамина - PP (от итал. Preventive pelle agra). Pelle agra - шершавая кожа.
Источники: широко распространён в природе. Основные источники: рис, хлеб, картофель, мясо, печень, почки и др.
В6 - пиридокс(ин/аль/амин). Является коферментом. Особенно активно используется внутри ткани мозга. Участвует в азотистом обмене (обмен белков/аминокислот).
Гипо/авитаминоз: самые разнообразные нарушения обмена белков - пеллагроподобные дерматиты не поддающиеся лечению никотиновой кислотой.
Источники: широко распространён. Основные источники: хлеб, горох, фасоль, почки, печень... Синтезируется микрофлорой.
В12 - кобаламин. Участвует в составе коферментов некоторых белков. Необходим для нормального кроветворения.
Гипо/авитаминоз: макроцитарная анемия, нарушения нервной деятельности и резкое снижение кислотности желудочного сока.
Пищеварение: для усвоения витамина B12 необходим внутренний фактор Касла (гастромукопротеин) - специальное вещество, вырабатываемое клеточками желудка, которое связывает В12, образуя сложный комплекс, и позволяет организму его усвоить. Из-за этого В12 называют внешним фактором Касла. После всасывания комплекса внутреннего и внешнего факторов Касла в клетки слизистой оболочки кишечника там происходит разрушение комплекса. Внутренний фактор подвергается гидролизу (разрушению), а витамин поступает в кровь в составе другого комплекса: В12 + белок1 + белок2. При этом белок1 считают выполняющим функцию депо витамина. Накапливается в печени.
Источники: синтезируется исключительно микроорганизмами. Человек получает витамин с рыбой, мясом, говяжьей печенью, почками, молоком, яйцами. Синтезируется микрофлорой кишечника при условии доставки с пищей кобальта.
C - аскорбиновая кислота. Наша любимая аскорбинка. Участвует в окислительно-восстановительных реакциях, антиоксидант. Участвует в реакциях синтеза коллагена, гормонов коры надпочечников и др. Окисляется кислородом воздуха, но не теряет витаминных свойств из-за этого. Однако при долгом хранении (в нейтральной и, особенно, слабощелочной среде) разрушается до дикетогулоновой кислоты и теряет свои витаминные свойства. Интересный факт в том, что в аскорбиновой кислоте нуждаются только люди, морские свинки, обезьяны, некоторые птицы и рыбы. У остальных животных она синтезируется в организме из глюкозы.
Гипо/авитаминоз: поражение сосудистых стенок, ломкость сосудов, опорных тканей, кровотечения, изменения костной и хрящевой тканей, снижение массы тела, общая слабость, сердечные боли, кровоточивость дёсен, развитие кариеса, расшатывание, разламывание и выпадение зубов. Одним словом цинга. И плюс к этой страшной картине: отёки нижних конечностей и боли при ходьбе.
Источники: свежие овощи и фрукты, шиповник, хвоя, листья и плоды чёрной смородины, ягоды.
P - рутин, цитрин, биофлавоноиды. Группа веществ, стабилизирующих основное вещество соединительной ткани, повышающих резистентность сосудов. Витамин используется вместе с аскорбиновой кислотой при профилактике и лечении цинги. Похож на витамин С. Встречается в тех же продуктах питания, где встречается аскорбиновая кислота.
H - биотин. Участвует в множестве биохимических реакций организма. Предотвращает токсикоз. Гипо/авитаминоз у человека изучен недостаточно - биотин синтезируется в достаточных количествах микрофлорой организма. Известно, что белок авидин сырых яиц связывает этот витамин и мешает его усвоению (при термической обработке авидин разрушается).
Источники: почти во всех продуктах животного и растительного происхождения, в основном, в связанной форме. И (как уже упоминал) синтезируется микрофлорой кишечника.
Также выделены витаминоподобные вещества - они похожи на витамины, хотя к ним не относятся. В чём же разница? Дело в том, что витаминоподобные вещества организм способен синтезировать самостоятельно. Останавливаться на них не стану, можете прочесть в интернете. Здесь же я их просто перечислю (возможно, не все): парааминобензойная кислота, пангамовая кислота (она же витамин В15), инозит (инозитол), убихинон (кофермент Q; КоQ), пирролохинолинохинон (PQQ), витамин U, липоевая кислота, холин.
Ещё один класс веществ - антивитамины. Антивитамины являются антагонистами витаминов: мешают их усвоению или способствуют быстрому выведению витаминов, или другими путями не дают витаминам выполнить свои функции. Примеры, антивитамин-витамин:
Тиаминазы, окситиамин, пири- и неопиритиамин - В1
Аскорбатоксидаза - С
Авидин - Н
Варфарин, дикумарол, тромексан - К
Атербин, акрихин, галактофлавин, изорибофлавин - В2
Циклосерин, дезоксипиродоксин, изониазид (противотуберкулёзный препарат) - В6
Амино- и аметоптерины - Вс
Изониазид - РР
И т.д.
Останавливаться на антивитаминах подробнее не буду. Они встречаются как в пище, так и в лекарственных препаратах. Возможно, в будущем напишу про них статью.
Целлюлоза (клетчатка)
Полисахарид, который, хотя и не усваивается, крайне необходим в пище. Её основные функции:
Стимуляция перистальтики ЖКТ.
Часть клетчатки потребляется микроорганизмами кишечника (также как некоторая часть белков, жиров, углеводов, минералов). Взамен они дают нам витамины, кислоты, другие полезные (нужные) нам вещества и газы.
Да-да, те самые газы, которыми мы пукаем.Клетчатка необходима для формирования каловых масс. Без неё мы не сможем какать. Или сможем, но «кусочками».
Возможно, есть и другие функции, о которых я не знаю или забыл упомянуть.
Клетчатка содержится в овощах, фруктах, ягодах. Но больше всего её именно в зелёных частях растений. Она не растворима в воде, хотя иногда может образовывать с водой гелеобразную субстанцию.
Суточная потребность человека в клетчатке: 15-30г (хотя есть и другие значения). Избыток её тоже вреден - может настать кишечная непроходимость.
Что же, на этом у меня в этот раз всё. Пост получился объёмным. Но устал я не от этого - пришлось повторить биохимию витаминов, а там информации... Уйма.
Спасибо за внимание! Если вам понравилось буду рад стрелочке вверх или подписке. До скорых встреч!





