Odżywianie - składniki pokarmowe i ich funkcje

1. Wstęp
2. Składniki organiczne
- Białka
- Węglowodany i błonnik
- Tłuszcze
- Witaminy
3. Składniki nieorganiczne
- Składniki mineralne
- H₂O (woda)
4. Jadłospis dzienny dla nastolatka
5. Bibliografia

Odżywianie
Jest to pobieranie przez organizm z otaczającego środowiska różnorodnych substancji, zwanych pokarmowymi i uzyskiwanie z nich związków potrzebnych ciała oraz wytwarzania energii.

Energia
Pierwotnym źródłem całej energii jest słońce. Zielone liście roślin wykorzystują energię promieni słonecznych do produkowania cukrów prostych, z których część zostaje później zmagazynowana w nasionach i bulwach w postaci skrobi. Zwierzęta i ludzie spożywają następnie te rośliny, lub żywią się innymi zwierzętami roślinożernymi, w celu pobrania zmagazynowanej w nich takiej formy energii.

Wynika stąd, że człowiek otrzymuje energię z pożywienia. Jednak zanim organizm będzie w stanie ją zużytkować, musi poddać pokarm różnym procesom zmieniającym go w przydatną dla siebie formę.

Procesy te zachodzą podczas trawienia – rozpoczynającego się już w ustach - podczas którego enzymy rozkładają pożywienie na substancje, które mogą być wykorzystane przez organizm.

Wszystkie pokarmy składają się z podstawowych składników odżywczych określanych jako białka, węglowodany (cukry i skrobia) oraz tłuszcze. Poza tym pożywienie może zawierać błonnik, wodę, witaminy i mikroelementy. Wszystkie wymienione składniki mają istotne znaczenie dla stałego wzrostu i dobrego zdrowia. Właśnie sposób przyjmowania tych elementów – ich ilość i stosunek jednych do drugich – odgrywa istotną rolę w determinowaniu poziomu wzrostu i energii.

Normy na energię

Składniki organiczne

Białka
Nie licząc wody, w naszym organizmie znajduje się najwięcej białek – będących głównym komponentem strukturalnym tkanek i narządów. Tworzą one podstawową strukturę komórek, a niektóre części ciała –włosy, paznokcie, skóra i tkanka mięśniowa – są zbudowane niemal włącznie z białek. Z tego względu przez całe życie musimy zapewniać naszemu organizmowi stałe dostawy białka, potrzebnego do budowy nowych komórek i tkanek, zarówno w okresie młodzieńczego wzrostu, jak i utrzymania i regeneracji w życiu osoby dorosłej. Nie ulega wątpliwości, że w latach maksymalnego wzrostu całego ciała powinno się spożywać duże ilości białka.

Ciało zdrowej osoby, która nie ma nadwagi, składa się w 17 procentach z białka. Tylko woda występuje w organizmie w większej ilości. Białko występuje w mięśniach, kościach i chrząstkach, skórze, płynach ustrojowych i wszystkich organach wewnętrznych, jak serce, wątroba, nerki i mózg.

Białka można nazwać składnikami budulcowymi organizmu. Występujące w konsumowanych pokarmach białka są rozkładane na aminokwasy w czasie procesu trawienia. Dopiero wtedy organizm jest w stanie oddzielić od siebie poszczególne aminokwasy i wykorzystać je do określonych celów. Część będzie wykorzystana w procesie wzrostu, inne do regenerowania tkanek, jeszcze inne posłużą do produkcji hormonów, enzymów i przeciwciał.

Białka znajdują się w mięsie czerwonym i białym, rybach, jajach i innych produktach mlecznych, a także w nasionach roślin strączkowych i zbóż oraz w orzechach. Ponieważ człowiek należy do świata zwierzęcego, białka pochodzenia ze źródeł zwierzęcych – jajka, mleko, mięso, ryby – są lepiej przyswajalne przez organizm od białek pochodzących ze źródeł roślinnych. Ważne jest zatem, by w skład diety wegetarian wchodziły produkty zawierające wysokogatunkowe białko roślinne – z soi, orzechów ,czy z mąki pszennej.

Chociaż organizm w dużej części składa się z białka, nie oznacza to, że powinno ono stanowić przeważającą część naszej diety. Zrównoważona dieta powinna zawierać 15-20 procent pokarmów białkowych. Wartości podane w procentach trudno jest zastosować w codziennej rzeczywistości, zatem obecnie wymaganą dzienną dawkę wyraża się w gramach. Nastolatek potrzebuje około 70 – 100 gramów białka dziennie, a dorosła kobieta już tylko 30 gramów.

Normy na białko

Tabela prezentuje zawartość białek w niektórych produktach spożywczych

Węglowodany i błonnik
Węglowodany stanowią źródło energii. Istnieją dwa rodzaje węglowodanów trawionych przez ludzki organizm – skrobia i cukier – występujące w niemal wszystkich naturalnych pokarmach, jak produkty zbożowe, owoce, warzywa i podroby. Z tego względu węglowodany stanowią prawdopodobnie główny trzon naszej codziennej diety. Rośliny magazynują skrobie w ramach swoich własnych rezerw pokarmowych, więc ryż, kukurydza, pszenica, groch czy ziemniaki są bogatym źródłem skrobi. Chleb i makaron, pokarmy zawierające dużo węglowodanów, są produkowane z produktów zbożowych.

Często słyszy się, że należy ograniczyć spożycie cukru. Tymczasem stanowi on ważną część codziennej diety. Jest on spalany z tłuszczem w czasie produkcji energii; jest to proces wydajniejszy od spalania samego tłuszczu. „Zła sława” cukru ma swoje źródło w powszechnym utożsamianiem go z białym cukrem używanym do słodzenia napojów, czy przy produkcji herbatników, budyniów, cukierków i wielu innych produktów spożywczych. Jest to cukier rafinowany, który podczas procesu oczyszczania traci niemal wszystkie wartości odżywcze. Z tej przyczyny dietetycy zalecają by białego cukru używać w najmniejszych ilościach. Tymczasem cukier w swojej naturalnej postaci zawiera wiele substancji mineralnych oraz witamin i występuje w większości produktów pochodzenia naturalnego, a więc w owocach, warzywach, mleku, produktach zbożowych, orzechach, a nawet w mięsie. Jeśli odżywiamy się zdrowo, zachowując odpowiednie proporcje, nasz organizm wystarczające ilości cukru i nie potrzebuje cukru rafinowanego.

W procesie trawienia węglowodany są rozkładane na jednostki glukozy (glikogen). Część z nich dostarcza natychmiast energii, podczas gdy reszta zostaje zmagazynowana. Jeśli codzienne spożycie węglowodanów jest za duże, „zapasy” nie zostaną zużyte i odłożą się one w postaci tłuszczy w komórkach naszego organizmu.

Błonnik jest bardzo ważną częścią zrównoważonej diety, ponieważ pomaga w usuwaniu z organizmu zbędnych produktów przemiany materii. Zwiększa też objętość jedzonego pokarmu, opóźniając jego przesuwanie w jelitach, dzięki czemu jest wystarczająco dużo czasu by wszystkie wartościowe składniki zostały wchłonięte.

Źródłem błonnika są tkanki budulcowe roślin, zwane celulozą, a zatem występuje on tylko w masie roślinnej. Po oczyszczeniu nasion celuloza często zostaje usunięta. Na przykład biały ryż i biała mąka mają niewielką wartość odżywczą i nie zawierają błonnika. Podstawowym źródłem błonnika jest mąka z pełnego przemiału, z której można zrobić ciemny chleb lub makaron, zawierające pełne zboża mieszanki śniadaniowe, brązowy ryż i większość orzechów. Owoce i warzywa mają różną zawartość błonnika; szpinak, nowalijki i rośliny strączkowe zawierają go w sporych ilościach.

Zrównoważona dieta z dużą zawartością błonnika zapobiega zaburzeniom żywieniowym, ułatwia też kontrole masy naszego ciała. Uważa się, że błonnik zapobiega również chorobom serca i rakowi okrężnicy. Dorośli powinni spożywać co najmniej 25 g błonnika na dobę.

Zawartość węglowodanów w pożywieniu

Tłuszcze
Podobnie jak węglowodany tłuszcze są źródłem energii, jednak dostarczają jej w sposób bardziej stabilny. Poza tym po procesie trawienia pewna ilość tłuszczów zostaje odłożona w „magazynach tłuszczowych” organizmu, usytuowanych pod skórą i wokół pewnych narządów, jak nerki, serce i wątroba. Te złogi tłuszczu chronią tłuszczu chronią ciało przed zimnem, stanowią „izolację” od bezpośredniego kontaktu z kośćmi i zabezpieczają narządy wewnętrzne. Wbrew współczesnym tendencjom pewna ilość podskórnej tkanki tłuszczowej jest niezbędna dla zachowania dobrego zdrowia.

Tłuszcz występuje w niemal wszystkich pokarmach, z wyjątkiem większości warzyw i owoców. Produkty pochodzenia zwierzęcego – mięso czerwone i białe, słonina i nabiał – dostarczają tak zwanych tłuszczy nasyconych. Orzechy, ryby, oleje roślinne i niektóre margaryny miękkie zawierają tłuszcze nienasycone.

Większość dietetyków zaleca spożywanie tłuszczów nienasyconych w większych ilościach niż nasyconych. Tłuszcze nasycone powodują odkładanie się cholesterolu, substancji produkowanej przez wątrobę, a także w występującej w niektórych rodzajów pożywienia.

Umiarkowany poziom cholesterolu jest potrzebny zdrowemu organizmowi; jednak wydaje się, że ilość produkowana przez wątrobę jest wystarczająca i nie ma potrzeby wzbogacania diety o tę substancję. Nie oznacza to, że nie powinno się jadać potraw zawierających cholesterol, choć ludziom mającym bardzo wysoki poziom cholesterolu we krwi radzi się zwykle zmniejszyć jego ilość w diecie.

Tłuszcze stanowią bardziej skoncentrowane źródło energii od węglowodanów, z tego względu nie potrzebujemy ich tak dużo w codziennej diecie. Dłużej też zaspakajają uczucie głodu. Nie da się precyzyjnie określić, jaka jest właściwa dzienna porcja tłuszczów dla każdego – zimny klimat czy duża ruchliwość zwiększają zapotrzebowanie. Istnieje jednak ogólna zasada, że co najmniej piętnaście procent codziennej diety powinno przypadać na tłuszcze – średnia zalecana zawartość to 20-30 procent. Podobnie jak w przypadku węglowodanów, nadmiar tłuszczów jest magazynowany w tkance tłuszczowej.

Zalecane dzienne normy na tłuszcz i NNKT* dla niemowląt, dzieci i młodzieży

* Nasycone niezbędne kwasy tłuszczowe (n6)

Witaminy
Witaminy są to złożone związki chemiczne, bardzo potrzebne ludzkiemu organizmowi, który jednak nie jest ich w stanie sam wyprodukować.

Gdyby ktoś zachowywał dietę składającą się z właściwych ilości tłuszczów, białek węglowodanów i wody, ale całkowicie pozbawioną witamin i mikroelementów, musiał by umrzeć, być może w przeciągu kilku miesięcy.

Witaminy odgrywają bardzo ważną rolę w prawidłowym przebiegu reakcji chemicznych w ustroju. Wiele z nich działa w połączeniu z enzymami, katalizatorami reakcji chemicznych. Pomagają zapoczątkować i regulować tempo przebiegu reakcji komórkowych, jak np. dostarczającego energii rozkładu substancji pokarmowych.

Dietetyka
Już od ponad 2000 lat człowiek zdaje sobie sprawę, że należy dbać o zrównoważoną dietę, zawierającą prawidłowe ilości i rodzaje wszystkich rodzajów pokarmów. Na przykład w piątym wieku przed naszą erą grecki filozof, Hipokrates, zalecał pacjentom mającym problemy ze wzrokiem zjadanie wątroby drobiowej, wołowej lub owczej. Obecnie wiemy, że wątroba jest bogatym źródłem witaminy A (a także B2, B12, D i E), potrzebnej do normalnego funkcjonowania siatkówki oka.

W czasach cesarstwa rzymskiego ludzie często pili wody mineralne ze względu na ich różnorodne wartości lecznicze. Bogate w składniki mineralne wody źródlane stanowią podstawę butelkowych wód mineralnych, tak popularnych w dzisiejszych czasach. Z kolei kapitan Cook, XVIII-wieczny angielski żeglarz i odkrywca, zauważył, że dieta zawierająca świeże owoce chroni przed szkorbutem, chorobą wywołaną przez brak witaminy C.

Współczesne podejście do kwestii zdrowego odżywiania i odkrycie związków pomiędzy określonymi rodzajami pokarmów a pewnymi chorobami zostały zapoczątkowane przez Roberta McCarrisona, działającego na początku XX-wieku. Jako dyrektor brytyjskiej opieki zdrowotnej w Indiach zaobserwował, że pewne grupy religijne i plemienne wykazywały charakterystyczne problemy zdrowotne lub ich brak. Zwrócił uwagę, że Madrasi z reguły bywali chudzi, natomiast Sikhowie i Patkanowie mocno zbudowani. Przeprowadzono eksperymenty, w trakcie których podawano szczurom pokarm typowy dla poszczególnych grup społecznych. Okazało się, że szczury trzymane na diecie Madrasów byłe chude, na diecie Sikhów-silne, i tak dalej. Poszerzając swoje badania, McCarrison zaaplikował szczurom typową dietę zachodnią, składającą się z oczyszczonego pożywienia. Te szczury zaczęły mieć dolegliwości identyczne, jak najubożsi Hindusi, spożywający najmniej zróżnicowane pokarmy.

Słowo witamina zostało po raz pierwszy użyte w 1912 roku przez polskiego uczonego, Kazimierz Funka, w opisie niektórych składników pożywienia niezbędnych dla organizmu.

Grupy witamin
Rozróżniamy dwie główne grupy witamin. Pierwsza grupa to witaminy A, D, E i K, które są rozpuszczalne w tłuszczach, w związku z czym występują najczęściej w pokarmach zawierających tłuszcz, jak jaja, masło i mleko. Zazwyczaj organizm odkłada sobie zapasy tych witamin-przede wszystkim w wątrobie. Dobrze odżywiony człowiek przeżyje wiele miesięcy nie spożywając witaminy A bez żadnych objawów chorobowych.

Druga grupa, witamina B-complex i witamina C, są rozpuszczalne w wodzie. Ich nadmiar zostaje zwykle wydalony z moczem, choć organizm zostawia sobie niewielkie rezerwy.

Odpowiednia ilość
Zapotrzebowanie organizmu na poszczególne witaminy jest niewiarygodnie małe. Na przykład mężczyzna potrzebuje jedynie 0,0005 g witaminy A (retinolu) dziennie.

Niedobór witaminy może prowadzić do poważnych chorób. Leczenie polegające na podaniu tabletek zawierających witaminy sprawi, że objawy ustąpią po kilku godzinach, ale powikłania pozostaną. Na przykład brak witaminy D prowadzi do krzywicy (kości są miękkie), która może spowodować nieodwracalne uszkodzenia. Pewne związki chemiczne znajdujące się w skórze zmieniają się w witaminę D pod wpływem promieni słonecznych. Dlatego właśnie u dzieci emigrantów z krajów tropikalnych do krajów północnych może pojawić się krzywica, jeśli ich dieta jest uboga.

Zbyt duża dawka witamin również nie jest obojętna dla zdrowia. Dotyczy tych witamin, które organizm odkłada w większych ilościach. Na przykład nadmierne spożycie witaminy A może prowadzić do zgonu. Najpierw pojawia się bolesna opuchlizna, wysypka i wypadają włosy, potem powiększa się śledziona.

Pokarm przetworzony
W dzisiejszych czasach ludzie spożywają głównie pokarmy przetworzone i magazynowane przez dłuższy czas. Podczas procesów produkcji i konserwacji artykułów spożywczych wiele witamin zostaje usuniętych z pożywienia. Producenci żywności starają się uzupełnić te straty dodając do produktów sztuczne witaminy. Są one syntetyzowane w laboratoriach lub wyodrębniane z naturalnych źródeł pożywienia.

W gospodarstwie domowym również może dojść do zniszczenia składników odżywczych podczas zbyt długiego gotowania lub nieodpowiedniego przygotowania potraw. Straty witaminy C i E, rozpuszczalnych w wodzie i niszczonych przez długie gotowanie, mogą dochodzić do 90%.

Zakładając, że spożywamy sporo warzyw i owoców, odpowiednią ilość białka i wystawiamy skórę na słońce (co uzupełnia zapasy witaminy D), nie powinniśmy obawiać się niedoboru witamin.

Tabela najważniejszych witamin

Składniki nieorganiczne

Składniki mineralne
Składniki mineralne stanowią grupę związków zaliczanych do niezbędnych w żywieniu ludzi. Ponieważ organizm człowieka nie potrafi ich syntezować, powinny one być dostarczane z żywnością w odpowiednich proporcjach i ilościach. Składnikami mineralnymi nazywa się te pierwiastki, które pozostają po spaleniu tkanek w postaci popiołu; u dorosłego człowieka stanowią ok. 4% masy ciała. Składniki mineralne dzielimy na makro- i mikroelementy. Do makroelementów niezbędnych dla człowieka zalicza się te składniki mineralne, na które dzienne zapotrzebowanie jest większe niż 100 mg/osobę/dzień. Są to: wapń, fosfor, magnez, sód, potas, chlor. Do makroelementów zwanych też pierwiastkami śladowymi, niezbędnych dla człowieka w ilościach mniejszych niż 100mg/osobę/ dobę należą: żelazo, jod, cynk, mangan, miedź, kobalt i molibden oraz fluor, selen i chrom.

Składniki mineralne w ustroju człowieka występują w postaci związków chemicznych organicznych i nieorganicznych. Wchodzą w skład stałych struktur tkanek lub pełnią rolę jonów w płynach ustrojowych tworząc często wielokompleksowe połączenia. Wapń i fosfor służy do budowy szkieletu i uzębienia, jod bierze udział w syntezie hormonów tarczycy, żelazo w syntezie hemoglobiny. Fosfor, żelazo, cynk, molibden, i mangan wchodzą w skład enzymów.

Wapń i magnez z kolei zapewniają prawidłowe działanie komórek organizmu i synaps nerwowo-mięśniowych. W procesie krzepnięcia krwi bierze udział wapń, a prawidłową gospodarkę wodną w organizmie zapewniają takie pierwiastki, jak sód, potas, chlor. Niektóre składniki mineralne występują w ustroju człowieka częściowo w połączeniach organicznych. W większości jednak znajdują się one w postaci soli rozpuszczalnych i nierozpuszczalnych w wodzie.

Zestawienie ważniejszych składników mineralnych

Tabelki przedstawiają zapotrzebowanie na poszczególne składniki mineralne

Woda
Woda należy do niezbędnych składników pokarmowych. Głównym jej zadaniem jest przenoszenie niezbędnych składników pożywienia i ich metabolitów do narządów i komórek ustrojowych, oraz wydalanie z organizmu produktów przemiany materii, w tym także związków toksycznych nagromadzonych w narządach, zwłaszcza mięśniach podczas intensywnej pracy fizycznej.

Woda stanowi odpowiednie środowisko dla procesów biologicznych i jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla wielu składników chemicznych. Do jej ważnych właściwości zaliczyć można wysoką temperaturę parowania i bardzo dobre przewodnictwo cieplne, co ułatwia wymianę ciepła w organizmie. Bez niej nie mogą zachodzić w ustroju człowieka żadne procesy metaboliczne, stanowi bowiem podstawowy składnik wszystkich komórek i tkanek oraz płynów ustrojowych

Rolę wody można określić następująco:
- jest materiałem budulcowym, tj. stanowi strukturalną część wszystkich komórek i tkanek ustrojowych;
- jest doskonałym rozpuszczalnikiem wielu składników, np. soli mineralnych i innych związków, np. toksycznych produktów nagromadzonych w ustroju podczas intensywnej pracy fizycznej;
- jest regulatorem temperatury ciała;
- stanowi „mazidło” w przestrzeniach stawowych i jamach ustrojowych, dzięki czemu zachowana jest właściwa ruchliwość stawów i możliwość przesuwania się narządów w jamie brzusznej.

Zawartość wody w organizmie człowieka
Zawartość wody w ustroju podlega dużym wahaniom i zależy przede wszystkim od spożycia soli kuchennej oraz wielu czynników ustrojowych i pozaustrojowych, np. od wieku, budowy ciała, warunków otoczenia. Ogólnie można przyjąć, że woda stanowi 45-75% masy ciała człowieka. Wartość ta zależy od ilości tkanki tłuszczowej, którą cechuje wyjątkowo mała zawartość wody10-20%. Można przyjąć, że u osób otyłych jest mniej wody, kobiety, ze względu na większą zawartość tkanki tłuszczowej mają procentowo mniej wody ustrojowej.

Zawartość wody w ustroju jest jednak stała, zmniejsza się wraz z wiekiem. Każdy nadmiar wody usuwany jest przez nerki –czyli w postaci moczu, oraz przez skórę jako pot, wraz z kałem i przez wentylacje płuc.

Zapotrzebowanie człowieka na wodę
Dzienne zapotrzebowanie ustroju dziecka na wodę wynosi 10-15%, zaś człowieka dorosłego 2-4% masy ciała.

Trudno ustalić dokładnie zapotrzebowanie człowieka na wodę, gdyż zależy ono od wielu czynników, przede wszystkim od wieku, aktywności fizycznej, temperatury otoczenia i wilgotności powietrza.

Obecnie przyjmuje się, że minimalna ilość wody, jaka powinna być dostarczona organizmowi, aby zapobiec wystąpieniu zmian patologicznych wynosi 1,5 litra na dobę.