Fyziológia výživy

FYZIOLÓGIA VÝŽIVY

Sacharidy nazývané aj cukry alebo glycidy, sú hojne rozšírené v živočíšnych a rastlinných tkanivách. Sacharidy sa chemicky definujú ako aldehydy alebo ketóny alebo ako látky poskytujúce tieto odvodeniny hydrolýzov. Skladajú sa z uhlíka, vodíka a kyslíka. Produkujú ich rastliny v procese fotosyntézy za účinku slnečnej energie.

Cukry sú hlavným zdrojom energie, majú aj stavebnú funkciu. Majú tvoriť 55% až 65% potravy. Dôležitá rezerva sacharidov v organizme je glykogén- živočíšny škrob uložený v pečeni a vo svaloch, pri zvýšenej námahe sa glykogén rozpadá na využiteľné sacharidy. Ani pri nedostatočnom prívode sacharidov potravou sa glykogén nevyčerpá úplne – zdrojom glykogénu môžu byť aj aminokyseliny a tuky. Mozog využíva energiu iba zo sacharidov.

Monosacharidy: sú to heterocyklické zlúčeniny, ktorých molekuly obsahujú v cyklickom reťazci kyslíkový atóm. Najdôležitejšie sú monosacharidy s piatimi a šiestimi atómami ( pentózy, hexózy)
Pentózy: sú cukry, ktoré majú 5 uhlíkov. V potrave nie sú dôležité. Niektoré z nich sa nachádzajú v malých množstvách v bunkách, a to D- deoxyribóza. Tieto dva cukry sú základnými zložkami nukleových kyselín.

Hexózy: sú cukry, ktoré obsahujú šesť uhlíkov. Po reakcii skupiny OH na 1. alebo 2. uhlík môžu vznikať nové látky, napríklad estery kyseliny fosforečnej, ďalej aminocukry, v ktorých je jedna skupina OH nahradená skupinou NH2 a napokon gylkozydy, ktoré majú tarmakologické účinky.

A, Glukóza – hroznový cukor: má výrazne sladkú chuť. Jej sladivosť je oproti sacharóze menšia. Glukóza sa dobre rozpúšťa vo vode a je opticky aktívna. Vo voľnej forme sa nachádza v ovocí, v menšom množstve v zelenine. Ako zmes voľnej glukózy a fruktózy v podobe tzv. invertného cukru sa nachádza vo včelom mede. Glukóza je stavebným kameňom disacharidov, sacharózy, laktózy, maltózy, a ďalej polysacharidov škrobu a celulózy. V ľudskom tele je konečným produktom odbúravania cukrov glukóza, ktorá sa nachádza v krvi a je viazaná ako glykogén. Predstavuje ľahko využiteľnú rezervu energie v organizme. Glukóza sa dá priemyselne získavať zo zemiakového alebo kukuričného škrobu.

B, Fruktóza – ovocný cukor: má vysokú sladivosť – jej hodnota je 1,73. Fruktóza sa dobre rozpúšťa vo vode, ale pomalšie kvasí. Vo voľnej forme sa nachádza predovšetkým v ovocí . Má veľký význam pre pečeňové bunky a dôležitú úlohu v metabolizme.

C, Galaktóza – oxidáciou galaktózy koncentrovanou kyselinou dusičnou vzniká kyselina slizová. Galaktóza je stavebným materiálom laktózy a rafinózy.


Disacharidy:

Sacharóza: (repný, trstinový cukor), je zložená z glukózy a fruktózy, nemá redukčné účinky. Jej sladivosť má hodnotu 1 a slúži na porovnanie sladivosti ostatných cukrov. Dobre sa rozpúšťa vo vode, pričom nekvasí priamo. Suchým teplom sa karamelizuje. Koncentrované roztoky sacharózy brzdia svojím osmotickým účinkom bakteriálny rast.

Laktóza: ( mliečny cukor) vyskytuje sa v mlieku v koncentrácii 4-5 %, je zložená z galaktopyranózy a glukopyranózy. Vo vode sa rozpúšťa ťažko. Pomocou baktérií kyseliny mliečnej sa mení mliečny cukor na kyselinu mliečnu ( v kyslom mlieku a jogurte)

Maltóza:(sladový cukor) je zložená z 2 rovnakých jednotiek glukopyranózy. Má iba mierne sladkú chuť asi 0,32. Dobre sa rozpúšťa vo vode a ľahko sa skvasuje kvasinkami. Používa sa pri výrobe piva.


Polysacharidy:

Škrob: rastlinný polysacharid, ktorý sa skladá z amylózy (20%) a amylopektínu (80%), je rozpustný v horúcej vode, je to zásobný polysacharid rastlín.

Glykogén: živočíšny polysacharid, ukladá sa v pečeni

Celulóza: základný stavebný materiál rastlinných buniek, skladá sa z beta – D- glukopyranózy.
Podľa chemického zloženia rozlišujeme:

1.) Homoglykány: ktoré obsahujú ako základnú stavebnú zložku iba monosacharidy. Patria sem:

A, Glukány:- sú zložené iba z glukózy ( škroby, glykogén, celulóza)
B, Fruktány – sú zložené z fruktózy ( inzulín)
C, Galaktány – sú zložené z galaktózy ( inzulín)
D, glukouronány – sú zložené z kyseliny galaktúrovej ( pektíny)

2.) Heteroglykány: ktoré sa skladajú z dvoch alebo troch rozličných stavebných kameňov.
3.) Zložené zlúčeniny: ( glykoproteíny, glykolipidy)


Bielkoviny: sú nenahraditeľnou zložkou potravy, organizmus ich nevie ukladať do zásoby. Mali by tvoriť 15% potravy. Bielkoviny ktoré obsahujú nevyhnutné aminokyseliny sú plnohodnotné ( živočíšne bielkoviny, rastlinné – v pšenici, zemiakoch, sóji), ostatné sú menej hodnotné. Bielkoviny sú hlavnou stavebnou jednotkou organizmu, tvoria bielkovinovú časť enzýmu skladajú sa z aminokyselín ( v ľudskom organizme je asi 21 aminokyselín) z toho esenciálnych- nevyhnutných pre život je 9 a u detí 10.
Nepotrebné alebo nepoužité aminokyseliny sa odbúravajú v pečeni. Tam sa odštiepujú z aminokyselín dusíkaté skupiny – tento proces sa nazýva: deaminácia. Z uvoľnených dusíkatých skupín vzniká amoniak ktorý sa zlučuje s kyselinou uhličitou a vzniká močovina- odpadový produkt metabolizmu bielkovín ktorý sa vylučuje močom. Ak je príjem a výdaj bielkovín rovnaký, hovoríme o dusíkovej rovnováhe( bilancia). Pri nedostatku bielkovín je v tele negatívna dusíková bilancia pri nadbytku pozitívna dusíková bilancia. Trvalo negatívna dusíková bilancia poškodzuje organizmus.


Tuky( Lipidy): sú estery glycerolu a mastných kyselín, sú to organické látky, ktoré orgány tela ( výnimkou je nervový systém) využívajú predovšetkým na zabezpečenie energie pre svoju činnosť. Vo vode sa zle rozpúštajú. Rezervný telesný tuk má veľký energetický potenciál, a preto je pre organizmus veľmi významný. Tuky sa zúčastňujú aj na tvorbe štruktúr orgánov a zabezpečovaní ich funkcie, sú nosičmi iných látok, ktoré sú v nich rozpustené ( vitamíny), ovplyvňujú imunitu, inflamáciu, karcinogenézu a iné fyziologické a patologické procesy. Významnú úlohu v látkovej premene majú najmä tricylglyceroly, fosfolipidy, cholesterol. Tuky sa rýchlo kazia. Potom z nich vznikajú potraviny, ktoré sa nedajú konzumovať. Rozklad tukov ovplyvňuje vzdušný dusík, teplo, svetlo, vzdušná vlhkosť, katalyzátor. Tuk štiepi kvasinky, baktérie a enzýmy.


Rozdelenie tukov:

1.)Podľa pôvodu:
-živočíšne
-rastlinné

2.)Podľa konzistencie:
-tuhé
-polotuhé
-tekuté

3.) Podľa použitia:
- tuky na mazanie
- tuky do pokrmov
- tuky v potrave

4.) Vlastnosti tukov:

- konzistencia tukov
- bod topenia tukov
- rozpustnosť tukov
- emulgovateľnosť tukov
- kazivosť tukov

Skupenstvo tukov : závisí od mastných kyselín, z ktorých sa tuk skladá, ako aj od stavu zhlukovania. Nasýtené mastné kyseliny s reťazcom zloženým to 4-8 atómov uhlíka sú tekuté, pri 10-18 atómoch uhlíka sú polotuhé.

Bod topenia tukov: závisí od skupenstva a od dĺžky reťazca mastných kyselín.
Vitamíny: sú organické látky, ktoré si telo nedokáže samo syntetizovať, takže ide o esenciálne látky, ktoré sú však nevyhnutné pre správny priebeh látkovej premeny v organizme. Prijímajú sa v minimálnych množstvách a nemajú energetický význam. Ich absolútny nedostatok – avitaminóza spôsobuje závažné poruchy funkcie a morfológie orgánov, v našej populácii je však zriedkavý. Častejšie sú skryté nedostatky vitamínov – hypovitaminózy rôzneho stupňa, v mnohých prípadoch bez typických príznakov. V našich podmienkach sa nezisťuje nadmerný príjem vitamínov z prirodzených zdrojov. Zriedkavé je predávkovanie príjmu niektorých syntetických vitamínov, najmä rozpustných v tukoch, čo sa prejaví toxickými účinkami ako – hypervitaminóza. Vitamíny sa rozdeľujú na rozpustné v tukoch a rozpustné vo vode.


Vitamíny rozpustné v tukoch:

Vitamín A ( Retinol) :
Zdroj: mliečne výrobky, vaječný žĺtok, pečeň, rybí tuk, mäso
Zdrojom provitamínov, t.j najmä karoténov je farebná zelenina najmä mrkva.
Význam: zabezpečuje videnie, tvorí pigment tyčiniek a čapíkov v oku, zúčastňuje sa na tvorbe bielkovín v koži a slizniciach.
Prejavy nedostatku: šeroslepota až slepota, rohovatenie kože a sliznice- suchá drsná koža, upchávanie vývodov žliaz, zníženie pevnosti kostí a zubov
Hypervitaminóza: pri predávkovaní: bolesť hlavy, koliky, hnačky

Vitamín D( Kalciferol):
Zdroj: rybí tuk, mlieko, pôsobením slnečného žiarenia vzniká v malom množstve v koži, u detí je potrebný vitamín D vo forme kvapiek od 14. týždňa života – 2 roky , Vigantol
Význam: zúčastňuje sa na riadení metabolizmu vápnika a fosforu v tele
Prejavy nedostatku: ak stráca organizmus vápnik a fosfor, usiluje sa ho nahradiť z kostí: v detstve v priebehu rastu vzniká rachitída- krivica / mäkkosť záhlavia, neuzatvorená veľká fontanela, lebka má hranatý tvar, rachitický ruženec: zdurenie hranice medzi kostnou a chrupkovitou časťou rebier, zmeny tvaru hrudníka, deformity chrbtice- skoliózy, deformity končatín, panvy, u dospelých osteomalácia- mäknutie kostí.
Hypervitaminóza: spôsobuje ukladanie vápnika v obličkách, srdci, v stenách ciev.

Vitamín E( Tokoferol):
Zdroj: rastlinné oleje, hlávková zelenina, pšeničné klíčky
Význam: podporuje činnosť pohlavných žliaz, dbá na správny priebeh gravidity, zúčastňuje sa na tvorbe energie v srdci a svaloch, je potrebný pre spomalenie procesov starnutia buniek, pre činnosť niektorých orgánov, pripisuje sa mu aj význam proti nádorovým ochoreniam
Prejavy nedostatku: ťažkosti počas gravidity, u dojčiat- dráždivosť/ retencia/ zadržovanie tekutín.
Hypervitaminóza: nauzea, bolesti brucha, vracanie, hnačky.

Vitamín K( Fylochinón)
Zdroj: listová zelenina, droždie
- v hrubom čreve sa tvorí činnosťou mikroorganizmov, u detí do 6. mesiaca je potrebné ho podávať vo forme kvapiek Kanavit.
Význam: potrebný pre tvorbu mnohých krvných faktorov v pečeni
Prejavy nedostatku: krvácanie do tkanív a telových dutín, krvácanie do mozgu, môže byť príčinou smrti.
Hypervitaminóza: u zdravých ľudí nie je škodlivá
Vitamíny rozpustné vo vode:

Vitamín B1- Tiamín:
Zdroj: obilniny, najmä klíčky, droždie, mäso nelúpaná ryža
Význam: je dôležitý pre riadnu činnosť nervového systému, svalov, srdca, podporuje činnosť tráviacich orgánov
Prejavy nedostatku: zvýšená únavnosť, sklon ku kŕčom svalstva, srdcové a tráviace poruchy, dispozícia k zápalom nervov až ochorenie beri- beri / srdcová slabosť, kŕče, mentálne poruchy
Hypervitaminóza: riziko predávkovania je nízke, nadmerný prívod sa eliminuje močom, dlhodobé užívanie vysokých dávok môže vyplaviť ďalšie vitamíny B. preto sa má podávať celý komplex vitamínov B.

Vitamín B2- Riboflavín:
Zdroj: mlieko, mäso, droždie
Význam: dôležitý pre aktivitu mnohých enzýmov, zúčastňuje sa na produkcii energie v bunkách, potrebný pre produkciu nadobličkových hormónov
Prejavy nedostatku: začervenanie až pálenie jazyka, zdurenie pier, kútiky úst, poruchy sliznice hltana a hrtana.
Hypervitaminóza: nadmerný prívod nieje škodlivý, dlhodobé užívanie môže vytesniť ostatné vitamíny B.
Vitamín B6 – Pyridoxín:
Zdroj: droždie, obilné klíčky, mlieko, strukoviny
Význam: podporuje účinok vitamínu B1,B2, je potrebný na produkciu červených krviniek a protilátok, potrebný pre správne trávenie a zdravú kožu.
Prejavy nedostatku: pomalé hojenie zápalov, zhoršená regenerácia slizníc, anémia
Hypervitaminóza: dlhodobé užívanie vysokých dávok môže poškodiť nervový systém, čo sa prejaví labilnosťou, tŕpnutím a neobratnosťou rúk.

Vitamín B12- Kobalamín:
Zdroj: pečeň, mäso, mliečne výrobky
- činnosťou baktérií sa tvorí aj v čreve, na vstrebávanie vitamínu B12 je nevyhnutá prítomnosť tzv. vnútorného faktora v sliznici žalúdka
Význam: nevyhnutný pre udržanie normálnej krvotvorby.
Prejavy nedostatku: perniciózna anémia
Hypervitaminóza: škodlivé účinky vysokých dávok nie sú známe.

Kyselina listová:
Zdroj: listová zelenina, pečeň
Význam: nevyhnutná pre tvorbu červených krviniek, v gynekológii sa použiva na prevenciu rázštepov nervovej trubice u plodu
Prejavy nedostatku: anémia
Hypervitaminóza: vysoké dávky nie sú toxické

Vitamín C:
Zdroj: surové ovocie a zelenina
Význam: udržiava dobrý stav väziva, chrupiek a ciev, podporuje tvorbu protilátok, je dôležitou súčasťou všetkých orgánov v organizme
Prejavy nedostatku: únava, znížená odolnosť proti nákazlivým chorobám, krvácanie z nosa, vypadávanie zubov, pri avitaminóze vzniká smrteľná choroba – skorbut
Hypervitaminóza: riziko škodlivosti je nízke, pretože prebytočný vitamín C sa rýchlo vylúči močom. Dávky vyššie ako 1 g denne môžu vyvolať hnačku, nauzeu, a žalúdočné kŕče. Niekedy sa môžu tvoriť obličkové kamene.

Voda a minerálne látky: nedostatok minerálnych látok vyvoláva rozvrátenie vnútorného prostredia a môže znamenať smrť.

Sodík a chlór( Na,Cl): zabezpečujú osmotický tlak krvi aminobunkových tekutín.

Vápnik(Ca): z 99% je uložený v kostre a zuboch , potrebný je pre ich mineralizáciu, 1 % v krvi – ovplyvňuje dráždivosť srdcového svalu a kostrových svalov, jeho nedostatok spôsobuje zvýšenie nervovo- svalovej dráždivosti( kŕče), významne zasahuje do zrážania krvi.

Draslík (K): je uložený intracelulárne, nevyhnutný pre činnosť svalov a nervov.

Fosfor(P): tvorí súčasť mnohých organických zlúčnín v tele / asi 80% fosforu je uložených v kostiach.

Železo(Fe): dôležité pre tvorbu hemoglobínu, pri nedostatku vzniká anémia.

Jód(I): dôležitý pre činnosť s tvorbu hormónov štítnej žľazy.

Fluór(F): dôležitý pre správny vývin zubnej skloviny.

Stopové prvky: v organizme sú v nepatrných množstvách, zúčastňujú sa na metabolických procesoch.Patrí tu: Kobalt, Zinok, Mangán, Bróm.

Voda(H2O): človek denne príjme v nápojoch a potrave 2,5-3 l vody. Potreba vody v tele je obrovská a organizmus sa usiluje zabrániť jej väčším stratám. Riadené straty vody sú len: močením, stolicou, potením. Ústredie pre riadenie hospodárenia s vodou je v medzimozgu.