Metabolizmus a fyziológia výživy
Výživné látky v potrave sú zdrojom energie, zúčastňujú sa na stavbe a obnove telesných štruktúr a regulujú alebo podporujú fyziologické funkcie organizmu. Rozdeľujeme ich na látky, ktoré sú zdrojom energie: cukry, tuky bielkoviny a látky, potrebné na metabolické procesy: minerály, vitamíny a vodu.
Metabolizmus vyjadruje energetické a chemické premeny, ktoré prebiehajú v organizme po prijatí potravy. Zahrňuje ich spracovanie, trávenie, vstrebávanie a distribúciu k bunkám.
Metabolizmus
Katabolizmus
Energetické látky: cukry, tuky a bielkoviny sa rozkladajú a uvoľňujú pri tom energiu. Zároveň sa využívajú na výstavbu nových štruktúr a telu potrebných látok. Telo oxiduje cukry, tuky a bielkoviny, pričom vzniká oxid uhličitý (CO2), voda (H20) a energia. Tento proces sa nazýva katabolizmus.
Katabolizmom sa uvoľňuje energia v dvoch formách - ako teplo - tepelná energia a ako chemická energia. Chemická energia sa využíva na mnohé reakcie a biologické funkcie organizmu.
Katabolizmom sa energia uvoľňuje.
Anabolizmus
Opakom rozkladu je anabolizmus, teda proces tvorby - syntézy, pri ktorých vznikajú z jednoduchých stavebných látok zložité molekuly a energia sa naopak spotrebúva.
Anabolizmom sa energia spotrebúva.
Energetická bilancia
Energetická rovnováha znamená, že príjem energie je rovnaký ako jej výdaj. Ak je celkové množstvo prijatej energie rovnaké ako celkové množstvo vynaloženej energie, telesná hmotnosť sa nemení.
Pozitívna energetická bilancia - priberanie
Ak je celkové množstvo prijatej energie väčšie ako celkové množstvo vynaloženej energie, telesná hmotnosť sa zvyšuje.
Negatívna energetická bilancia - chudnutie
Ak je celkové množstvo prijatej energie menšie ako celkové množstvo vynaloženej energie, telesná hmotnosť sa znižuje.
Bazálny metabolizmus
Bazálny metabolizmus predstavuje množstvo energie nevyhnutnej na zabezpečenie funkcií za bazálnych podmienok. Bazálnymi podmienkami rozumieme bdelý stav, psychický a fyzický pokoj v ležiacej polohe, stav 12 - 18 h po prijatí posledného jedla a izbovú teplotu 15 - 20 °C.
Na zabezpečenie základných životných funkcií a energetickej rovnováhy je potrebné, aby človek prijímal denne asi 8 400 kJ (2 000 kcal). Energetické požiadavky jednotlivca však závisia od životného štýlu, spôsobe života a úrovne jeho aktivity.
Pri sedavom spôsobe života a intelektuálnej duševnej práci potrebuje človek navyše približne 2 100 kJ (500 kcal) za deň.
Pri ťažkej fyzickej práci sa táto potreba zvyšuje až o 12 550 kJ (3 000 kcal) za deň.
U detí je energetická potreba vzhľadom na nižšiu hmotnosť nižšia, avšak je potrebný vyšší príjem vzhľadom na zabezpečenie správneho telesného vývinu a rastu.
Faktory ovplyvňujúce bazálny metabolizmus
Svalová aktivita
Úroveň metabolizmu najvýraznejšie ovplyvňuje svalová práca. Úroveň metabolických procesov priamo závisí od stupňa fyzickej aktivity.
Spracovanie potravy
Po prijatí potravy sa metabolizmus výrazne zvyšuje. Telo totiž potrebuje energiu na zabezpečenie procesov trávenia, vstrebávania a prenosu jednotlivých živín. Metabolizmus zvyšujú najviac bielkoviny.
Teplota
Ak je teplota okolia nižšia ako teplota tela, telo potrebuje zabezpečiť termoreguláciu, a preto sa metabolizmus zvyšuje. Rovnako sa zvyšuje pri zvýšenej vonkajšej teplote, pretože zvýšenie teploty urýchľuje metabolické procesy.
Každé zvýšenie telesnej teploty metabolizmus zvyšuje, naopak znižovanie telesnej teploty metabolizmus spomaľuje.
Povrch tela
Vysoký človek s väčšou telesnou hmotnosťou má bazálny metabolizmus vyšší, pretože jeho povrch tela je väčší ako u nízkeho človeka a menšou telesnou hmotnosťou.
Pohlavie
Bazálny metabolizmus žien je v porovnaní s mužmi nižší, čo súvisí s objemom tukového tkaniva a pohlavnými hormónmi. Ženy majú viac tukového tkaniva a menej svalovej hmoty. Metabolická úroveň tukového tkaniva nedosahuje úroveň svalového tkaniva.
Vek
U dospelých ľudí je úroveň bazálneho metabolizmu pri danej hmotnosti vyššia ako u starších ľudí.
Hormóny
Bazálny metabolizmus zvyšujú hormóny štítnej žľazy a katecholamíny. Ich nízka koncentrácia ho však naopak znižuje.
Energetická hodnota potravy
Energetická hodnota potravy sa vyjadruje v kalóriách. Spálením 1 g cukrov sa uvoľňuje 17,1 kJ (4,1 kcal), 1 g bielkovín 23 kJ (5,4 kcal) a 1 g tukov 38,1 kJ (9,3 kcal). Energetická hodnota bielkovín je však v skutočnosti menšia a tvorí iba 17,2 kJ (4,1 kcal), pretože oxidácia bielkovín v tele nie je úplná.
Premena energie
Organizmus potrebuje pre zachovanie svojich funkcií trvalý prísun energie prijímanej prostredníctvom potravy. Živiny prijímané v strave sa premieňajú na energiu, ktorú telo využije na zabezpečenie fyziologických procesov. Telo využíva energiu vo forme adenozíntrifosfátu ATP, ktorý je koncovým produktom metabolizmu živín.
Pre ilustráciu: oxidáciou jednej molekuly glukózy (cukru) vzniká 38 molekúl ATP, oxidáciou 1 molekuly kyseliny pamitovej (tuky) 129 molekúl ATP.
Racionálna výživa
Racionálnou výživou rozumieme taká výživu, ktorá najlepšie uspokojuje nároky organizmu na energiu a poskytuje mu všetky dôležité látky. Zásady racionálnej výživy:
Striedmosť v jedení
Jesť iba pri pocite hladu, zbytočne sa neprejedať a množstvo stravy prispôsobiť fyzickej aktivite.
Vyváženosť živín
Základné živiny - cukry, tuky, bielkoviny, musia byť v potrave zastúpené v primeranom pomere. Podľa odporúčaní by mali 10% stravy by predstavovať bielkoviny, 26% tuky a 64% cukry. V súčasnosti sa nad týmto pomerom však polemizuje a preferuje sa zvýšiť percento bielkovín a znížiť percento cukrov.
Pravidelnosť
Celkové množstvo potravy prijaté počas jedného dňa by malo byť rozložené na 5 dávok.
Pestrosť stravy
Potrava musí obsahovať dostatočné množstvo živín, vitamínov, minerálov i stopových prvkov.
Dostatočný príjem tekutín
Dospelý človek by mal denne prijímať 2 - 3 l tekutín.
Bielkoviny
Denná potreba bielkovín prestavuje 1 - 1,5 g / kg. Pri zvýšenej fyzickej aktivite a naberaní svalovej hmoty sa odporúča vyššia dávka bielkovín v strave.
Zdrojom bielkovín je mäso, mlieko, vajcia, ryby i rastlinná strava. Bielkoviny v živočíšnych produktoch obsahujú aminokyseliny v správnom pomere. Pri prijme bielkovín z čisto rastlinnej stravy musí byť strava pestrá a prijímaná v dostatočnom množstve.
Tuky
Tuky predstavujú pre organizmus najväčší zdroj energie. Optimálny príjem tukov predstavuje 1 g /kg.
Pri príjme tukov je dôležitý pomer medzi nasýtenými a nenasýtenými tukmi. Ak si chcete dlhodobo udržať zdravie, vo vašom jedálničku by mali prevládať zdravé nenasýtené tuky z orechov, semien, avokáda či rastlinných olejov.
Cukry
Cukry sú dôležitým zdrojom energie. Denne by sme mali prijať 5 - 8 g sacharidov / kg.
Sacharidy obsahuje takmer všetka strava. Ak chcete byť zdravý, prijímajte cukry v zdravých verziách - ovocí, zelenine, celozrnných produktoch, ovsených vločkách, 90 % -nej čokoláde, zemiakoch či ryži.
Pre zdravie čriev je potrebná i vláknina obsiahnutá v spomínanej rastlinnej strave - ovocí, zelenine, celozrnných produktoch a ovsených vločkách. Denná potreba vlákniny predstavuje 25 - 35g / deň.
Vitamíny
Vitamíny sú biologicky aktívne látky a hoci nie sú zdrojom energie, sú v malých množstvách dôležité pre život. Telo ich nedokáže vytvárať, prípadne iba v malých množstvách, preto musia byť prijímané stravou.
Vitamíny delíme na :
Rozpustné vo vode - skupina B, C
Rozpustné v tukoch - A,D,E,K
Pri nedostatku určitého vitamínu v potrave vzniká hypovitaminóza až avitaminóza (úplné chýbanie vitamínu). Pri nadbytku vzniká hypervitaminóza.
Minerály
Minerály, rovnako ako vitamíny, získava telo z potravy. Približne 20 minerálnych látok je pre telo nevyhnutných. Delia sa na makrominerálie a mikrominerálie - stopové prvky.
Medzi základné minerály nevyhnutné pre zdravie organizmu patrí sodík, vápnik, draslík, vápnik, fosfor, horčík, železo a ďalšie. Medzi stopové prvky patrí jód, selén, meď, zinok a fluór.
Regulácia príjmu potravy
Príjem potravy regulujú regulačné centra v hypotalame - centrum hladu a centrum sýtosti. Centrum hladu reguluje príjem potravy. Ak je stimulované, dochádza k nadmernej konzumácii potravy. Pri podráždení centra sýtosti telo naopak potravu odmieta. Nasýtenie utlmuje neuróny hladového centra a hlad utlmuje centrum sýtosti.
U človeka má príjem potravy silnú afektívnu zložku sprostredkovanú limbickým systémom a mozgovou kôrou (túžba a pôžitok z jedla). Významnú úlohu tu zohrávajú chuťové pôžitky z minulosti, ktoré ovplyvňujú apetít.
Regulácia príjmu tekutín
Smäd je subjektívny pocit nedostatku tekutín. Príjem tekutín opäť reguluje hypotalamus. Zvýšenie osmolarity krvnej plazmy (zahustenie krvi) či zníženie krvného tlaku vyvolávajú smäd. Mechanizmy riadiace príjem tekutín sú úzko späté s tvorbou antidiuretického hormónu.
Zvýšenie osmolarity vyvoláva túžbu po prijatí tekutiny a účinkom ADH sa v obličkách zadržiava voda. V opačnom prípade, ak sa osmolarita plazmy zníži, smäd sa potlačí a absencia ADH vedie k vylučovaniu vody obličkami.
Poruchy výživy
Podvýživa
Podvýživa znamená nedostatočný príjem potravy - príjem potravy dostatočne nezabezpečuje požiadavky organizmu. Príčinou môžu byť nepriaznivé socioekonomické pomery (chudoba), ale aj psychické či iné poruchy. Nedostatok živín sa typicky prejavuje na zmenách kože, vlasoch a slizniciach.
Pri nedostatku živín sa najskôr odbúravajú malé zásoby cukrov v pečeni, následne tuky a v poslednom rade bielkoviny, kedy dochádza k úbytku svalového tkaniva. Bielkoviny sú však nevyhnutné pre mnohé životné funkcie a ich pokles na polovičné hodnoty oproti norme má za následok smrť.
Hladovanie má za následok tiež nedostatočný príjem vitamínov, ktoré sú nevyhnutné pre správne fungovanie organizmu.
Mentálna anorexia
Mentálna anorexia je psychogénna porucha, ktorá sa prejavuje odmietavým postojom k jedlu. Typicky sa objavuje u dospievajúcich dievčat a jej prejavom môžu byť okrem poklesu hmotnosti i zmeny na intelekte a vynechávanie menštruačného cyklu.
Bulímia
Bulímia sa prejavuje patologickým strachom z obezity. Typické je epizodické nekontrolované nutkanie na prejedanie sa spojené s opakovaným umelo vyvolávaným zvracaním. Pri opakovanom zvracaní dochádza okrem strát žalúdočného obsahu i k stratám vody a elektrolytov.
Obezita
Je nadmerné množstvo tuku v tele spôsobené neprimeranou výživou a nedostatkom pohybu. U obézneho človeka energetický príjem prevážil energetický výdaj. Tukové tkanivo sa ukladá hlavne v podkoží a v oblasti viscerálnych orgánov (viscerálny tuk).
Obézny muž je muž, u ktorého tuk predstavuje 22 % telesnej hmotnosti. U žien je to viac ako 27 % tuku. Normálne hodnoty sú u mužov 12 - 18 % a u žien 18 - 24 %.
K obezite sa pridružujú mnohé zdravotné problémy ako srdcovo-cievne ochorenia, onkologické ochorenia či cukrovka.
Hodnotenie obezity
BMI index (body mass index)
BMI index predstavuje pomer telesnej hmotnosti k výške. Normálne hodnoty sa u dospelého človeka pohybujú v rozmedzí 20 - 25, nadmerná hmotnosť v rozmedzí 25,1 - 30, obezita nad 30 a podvýživa pod 20.
WHR (waist - hip ratio)
WHR je pomer obvodu pása a bokov. U mužov by nemal byť väčší ako 102 cm a u žien viac ako 88 cm.
Kaliper
Najpresnejšie posúdenie obezity spočíva v meraní telesného tuku na určitých, presne vymedzených miestach tela, tzv. kožných riasach. Meranie sa vykonáva kaliperom.
Systém InBody
InBody je prístroj, ktorý vám zmeria vašu hmotnosť, BMI, WHI, obsah tuhu, svalov, vody a minerálov v tele.
Význam antioxidantov vo výžive
Človek je za bežných okolností vystavovaný voľným radikálom, ktoré sú bežne prítomné v ovzduší. Voči týmto radikálom si organizmus vytvoril obranné systémy, ktoré tieto radikály účinne inaktivujú. Pri ich dostatočnom množstve sú voľné radikály neutralizované a nemajú patologický účinok na telo.
Telo voči voľným radikálom bojuje antioxidačnými systémami. Medzi tieto systémy patria rôzne enzýmy či látky tela. Významnými antioxidantami sú vitamíny, ktoré prijímame stravou, a to vitamín C, E, A a betakarotén, stopové prvky - zinok, meď, selén či flavonoidy obsiahnuté v strave.
Ak chcete zostať zdravý, je pre vás dôležité denne užívať potraviny s vysokým obsahom antioxidantov. Medzi tieto potraviny patrí hlavne: lesné ovocie, bobule, zelený čaj, granátové jablko, tmavé hrozno, tmavá čokoláda, cesnak, chlorella, spirulina, brokolica, rajčiny, špenát, zázvor, citróny a ďalšie.
Hormóny produkované tukovým tkanivom
Leptín
Množstvo leptínu v plazme koreluje s množstvom tukového tkaniva. Klesá pri zníženom príjme potravy a stúpa pri jeho zvýšení. Jeho tvorbu stimuluje inzulín. Leptín znižuje príjem potravy svojím tlmivým účinkom na hypotalamus.
Adiponektín
Adiponektín má protizápalový účinok a chráni pred aterosklerózou ciev. Rovnako chráni pred inzulínovou rezistenciou. Jeho množstvo v krvi je nepriamo úmerné množstvu tukového tkaniva.
Neuropeptid Y
Pôsobí na úrovni hypotalamu a výrazne zvyšuje chuť do jedenia. Leptín jeho produkciu utlmuje a vyvoláva naopak nechuť do jedenia.