FIZJOLOGIA - Janusz Keller
WD1
Czym się człowiek chory różni od zdrowego?
Jako dietetyk muszę to wiedzieć, by umieć odpowiednio zmodyfikować dietę dla kogoś kto ma określone problemy zdrowotne lub szczególne wymagania żywieniowe.
DIETOTERAPIA powinna iść we współpracy z farmakologią.- sama dietoterapia bez współpracy z farmakologia daje jedynie połowiczne efekty.
organizm jest jednostka funkcjonalną
UROLODZY zajmują się drogami moczowymi, NEFROLODZY- tylko nerkami, ale my na fizjologii musimy pamiętać, że żaden organ nie pracuje sam lecz wszystkie narządy współpracują ze sobą tworząc całość!
ADRENALINA- rozszerzenie źrenic- lepsze widzenie z bliska
ktoś się zestresował!
jeżeli ktoś przyjdzie na egzamin i będzie miał rozszerzone źrenice, to znaczy, że nie umie, bo jest zestresowany i boi się!
KORTYZOL- przedłuża działanie adrenaliny; wydziela się z pewnym opóźnieniem i działa jak adrenalina
Wysoki poziom GLUKOZY we krwi:
- zahamowanie lipolizy
- bezpośrednie działanie na trzustkę
GLUKOZA trudniej wnika do mięśni niż kwasy tłuszczowe, dlatego właśnie INSULINA ułatwia transport glukozy do komórek mięśniowych.
ośrodkowy układ nerwowy w czaszce odpowiedzialny jest za funkcje narządów
kora mózgowa- najwyższe piętro - ŚWIADOMOŚĆ& WOLA
- pola projekcyjne- funkcje czuciowe i ruchowe
- pola asocjacyjne- postrzeganie zmysłowe
uk.autonomiczny (wegetatywny)
wł.dośrodkowe
zwoje biegnące poza układ nerwowy
komórki nerwowe przenoszące impulsy z ośrodkowego układu nerwowego poprzez zwoje do komórek docelowych
ODRUCHY CZASOWE - wydzielanie soków trawiennych w przewodzie pokarmowym, gdy organizm przyzwyczajony jest do określonych godzin posiłków
jedzenie jest sytuacja odwrotna do stresu
PODWZGÓRZE- tu znajdują się ośrodki głodu i łaknienia
odruchy warunkowe i bezwarunkowe;
proste i złożone;
mono- i polisynaptyczne
CUN reguluje sekrecje hormonów za pomocą podwzgórza
uk. sympatyczny (współczulny) pobudza bezpośrednio sekrecje insuliny, reniny, adrenaliny (EPINEFRYNY)
hormony regulujące metabolizm, a także wpływają pośrednio na pracę uk. oddechowego i naczyniowego
hormony nie zmieniają charakteru żadnego ze szlaków metabolicznych w komórkach, mogą jedynie hamować procesy metaboliczne zachodzące w komórkach lub przyspieszając procesy „drzemiące”
enzymu odgrywają rolę w licznych procesach metabolicznych, znajdują się w formie nieaktywnej, uaktywnianie ich polega na ufosforylowaniu przez kinazy białkowe
WD2
SZYSZYNKA- przepływ bodźców odbieranych przez zmysły
np.wzrok, są one synchronizowane i przekazywane do podwzgórza
PODWZGÓRZE- zawiaduje ośrodkami głodu, sytości i pragnienia, reguluje ilość pobieranego pożywienia, zachowanie odpowiedniej masy ciała; odpowiada za funkcje gruczołów obwodowych, wewnątrzwydzielniczych (tarczyca, wątroba, trzustka), a także za zachowania seksualne
PRZYSADKA MÓAGOWA- hormony tropowe (oddziaływujące na gruczoły), wydziela hormony wzrostu (GH, STH) oraz prolaktyne
naczynie wrotne- połączenie podwzgórza i przysadki (podwzgórzeprzysadka)
substancje wydzielone w podwzgórzu nie przepływają bezpośrednio do ciała
SPRZĘZENIE ZWROTNE- hormony wydzielane przez gruczoły obwodowe nie są wydzielane bez końca; jeżeli poziom hormonu we krwi osiągnie pewna wartość, to podwzgórze przestaje pobudzać przysadkę, a ta określony gruczoł (np. jajniki)
dlaczego kobieta w ciąży nie może zajść w ciążę?
- łożysko produkuje ESTROGEN, PROGESTERON i GONATROPINE ŁOŻYSKOWA- to hamuje podwzgórze⇒ przysadka nie wydziela FSH
mapa języka:
koniec języka- smak słodki, głębiej- smak słony, po brzegach- kwaśny, a u nasady- gorzki
zdolność rozróżniania natężenia smaku- stężenie 1% i 2% łatwo rozróżniamy, natomiast stężenie 9% i 10% już nie odróżnimy, mimo takich samych różnic stężenia
PRAWO WEBERA- FEHNERA- rozróżnianie natężeń jakiegoś smaku nie jest wartością stałą lecz zależy od natężenia tego smaku, który zadziałał jako pierwszy; im większe natężenie pierwszego smaku tym większa musi być różnica w degustowanym następnego smaku, abyśmy go wyczuli;
jeżeli jest duże natężenie pierwszego smaku to podrażniamy dużo receptorów i przy degustacji drugiego smaku już nie rozróżnimy natężenia, bo za bardzo są podrażnione nasze receptory
bilans energetyczny- podstawa nauki o żywieniu; sprowadza się do wydatków energetycznych i przychodu- wartość energetyczna pożywienia
skurcze mięśni- IZOTONICZNY i IZOMETRYCZNY umiem to! umiem!
skurcz izometryczny- pionowa postawa ciała; podczas omdlenia- zmiana napięcia mięśni
soki trawienne (ślinowy, trzustkowy, żołądkowy, jelitowy) wydzielają w ciągu doby 140g białka;
wraz z nabłonkiem jelitowym złuszcza się ok. 25-30g białka/ doba
OKRES PÓŁTRWANIA BIAŁKA- czas, w którym połowa białka ulega rozpadowi
WD3
NASZ ORGANIZM (każdy z układów) CAŁY CZAS PRACUJE!
żadna praca nie może powstać sama z siebie, każda praca wymaga dopływu energii
Praca narządów polega na przekształcaniu jednej formy energii w druga.
procesy jednostkowe są ściśle związane z określonym narządem.:
WŁÓKNA MIĘŚNIOWE przekształcają energię dopływającą w energię mechaniczną skurczu
w NEFRONIE energia dopływająca przekształcana jest na transport aktywny- wchłanianie zwrotne składników odżywczych do krwi z kanalików nerek
w WATROBA najogólniej mamy 2 procesy
- synteza mocznika z grup aminowych
- produkcja białek eksportowych (białka surowicy, osocza)
energia dopływająca przemieniana jest w energie wiązań chemicznych
SERCE- skurcze mięśnia sercowego i mięśni skurczających &rozkurczających naczynia krwionośne
UK.ODDECHOWY- ruchy mięśni międzyżebrowych, a także skurcze i rozkurcze przepony
PRZEWÓD POKARMOWY- praca bardzo złożona
- ruchy mięśni okrężnych- skurcze segmentowe i perystaltyczne,
mięśni podłużnych- ruchy wahadłowe
- wydzielanie dużej ilości białek (140g/doba) do przewodu pokarmowego w soku żołądkowym; praca sekrecyjna (wydzielnicza) p.pok. jest bardzo duża
- transport aktywny podczas wchłaniania substancji odżywczych
- powstawanie sygnałów nerwowych- gdy żołądek zostaje rozciągnięty- mechanoreceprory zbudowane tj. widełki od procy odbierają sygnał, który dochodzi sygnał do podwzgórza i wtedy to nasz głos wewnętrzny mówi nam „słuchaj! przestań już jeść!”
żołądek może pomieścić jednorazowo 2- 2,5l poż0ywienia
gdy zbyt mocno rozciągniemy żołądek to mięśnie rozluźniają się i wiotczeją
w wielu środkach odchudzających wykorzystano właściwość pęcznienia takich substancji jak pektyny
- sekrecja hormonów
jedyne pierwotne źródło ENERGII- pożywienie!!!!!! (powstanie jej przez utlenieniu składników pokarmowych zawartych w pożywieniu)
do naszego organizmu oprócz pożywienia dopływa jeszcze O2
nie ma innego dopływu energii!
część składników pokarmowych zostaje utleniona , z część wymieniona
charakterystyczne dla dorosłego człowieka jest stała masa białkowa ciała; białka jedynie ulegają wymianie
ROZWÓD- ożeniłem się z kobieta zbudowana z innych białek! to nie ta sama kobieta!
człowiek metabolizuje w ciągu roku 1 tonę pożywienia (a więc w ciągu życia ok. 72 ton)
POŻYWIENIE:
ENERGIA SWOBODNA
jest magazynowana w ATP
ATP jest magazynem przejściowym dla energii swobodnej
P jest odłączany i energia może być dostarczana do procesów w małych porcyjkach- jest to bardzo praktyczne, bo w różnych procesach potrzebna jest różna ilość energii
ENERGIA CIEPLNA
każda przemiana energii ma swój koszt ciepło
nie każda praca jest zamieniana w 100% w ciepło!
- ciąża, laktacja, kulturystyka- odkładamy składniki w naszym ciele!
jednak w większości procesów praca zamieniana jest na ciepło
! energia CIEPLNA jest nieużyteczna
jeżeli silnik będziemy ogrzewać przy piecu martenowskim to ten silnik i tak nie zacznie pracować⇒ gdyby tak było ludzie żyjący w tropikach nie musieliby jeść albo jedliby mniej, tymczasem spożywają oni takie same ilości pożywienia;
CIEPŁO jest produktem UBOCZNYM, ODPADOWYM.
wydzielona E. cieplna jest wskaźnikiem produktu ubocznego
wzory na wydzielanie ciepła maja charakter orientacyjny
energia cieplna może jedynie pomóc w utrzymaniu stałej temperatury ciała
- Nie spalamy po to, by ogrzewać nasze ciało!
tego ciepła jest zwykle za dużo.⇒ pocimy się, by zwiększyć oddawanie ciepła!
METABOLIZM JEST NASTAWIONY NA PRODUKCJĘ ENERGII SWOBODNEJ
KALORIA - bożek otyłości
Wymyśliliśmy kalorie, wymyśliliśmy idiotyczne spalanie i spożywanie kalorii (jak można spożywać kalorie?!)
to jedno wielkie nieporozumienie, bo kalorie nie są odpowiedzialne za nasze nieszczęście związane z otyłością!
KALORIA jest tylko jednostką, miarą ciepła.
NIE MA KALORII PUSTYCH & PEŁNYCH; MY NIE JEMY KALORII !
KALORIE wydzielają się jako efekt metabolizmu.
liczenie kalorii jest popularne i wszyscy jak za panią matką liczą te kalorie
- nie jesteśmy w stanie określić wobec pojedynczych jednostek wydatków energetycznych- jest to możliwe tylko w warunkach laboratoryjnych!
ROBIMY REWOLUCJĘ!
w USA wyliczono, że choroby nowotworowe w mniejszym stopniu skracają życie populacji niż otyłość!
WYDATKI ENERGETYCZNE:
PODSTAWOWA PRZEMIANA MATERII PMR (BMR- Basal Metabolitc Rate)
Tempo metabolizmu mierzone jest ilością zużytego O2 i wyprodukowanego CO2. 1l O2/CO2≈ proporcjonalna do ilości wyprodukowanego ciepła
przy pomiarze PMR ważne jest:
- spokój fizyczny, psychiczny, bezruch
- kobieta nie może być w stanie menstruacji
- na czczo (12- 16 godz. po posiłku)
- pomiar w strefie cieplnej obojętności, by człowiek nie pocił się i nie dygotał z zimna
przy głodówce poziom metabolizmu spada
TERMOGENEZA INDUKOWANA POŻYWIENIA (spowodowana spożywaniem pożywienia)
obserwuje się wzrost metabolizmu po każdym spożytym posiłku, nawet po wypiciu wody ⇒ pobieranie pożywienia pobudza cały organizm
gdy ZIMNO to najlepiej zjeść trochę białka- największy wzrost termogenezy, bo więcej energii potrzeba do strawienia białka niż innych składników pokarmowych
5 POSIŁKÓW⇒ większa TIP niż przy spożywaniu 3 posiłków
wydatki energetyczne związane z AKTYWNOŚCIĄ RUCHOWĄ
aktywność na poziomie bytowym ma także znaczenie
+1,25 (1,4)x PPM
Produkcja ciepła a wymiary ciała
zakładamy HAREM- co się nam bardziej opłaca?- dwie żony 50kg,
czy jedna 100kg
- gdy mamy do czynienia z jednolitym materiałem, o tych samych kształtach
! ludzie nie są zbudowani z tego samego „materiału”, nie maja jednakowych kształtów⇒ nie ma cm2 podobnego do drugiego cm2
NIE MOŻNA PRZEDMIOTÓW MARTWYCH PRZYRÓWNYWAC DO LUDZI !
POSZCZEGÓLNE TKANKI I NARZĄDY MAJĄ RÓŻNE TEMPO METABOLIZMU
wątroba, mózg, serce, nerki- 5-6% ciężaru ciała- 60-70% BMR
wątroba- 25-33% BMR
mózg- 18-21% BMR
serce- 9-11% BMR
nerki- 4-8% BMR
mięśnie- 40% masy ciała- 16-30% BMR
Straty ciepła przez promieniowanie
QR= υ x β1 x β2 x (T14 - T24) - Stefan Boltzman
υ- 5x 10 -12 wat/cm3 1°K
β1,β2- stopień czarności powierzchni (to nie o kolor tu chodzi, ale raczej o rodzaj faktury, powierzchnię; np. skóra człowieka zachowuje się jak ciało doskonale czarne)
T1 ,T2 - temp. powierzchni
QR= 1,16 (TS- TR) [kcal/dm3]
Straty ciepła przez konwekcję
Qk[kcal/h m2]= 1,043 x V [cm/s]
Straty ciepła przez parowanie
0,56 kcal/g -tyle ciepła oddajemy przemienić 1g wody w 1g pary wodnej
- oddawanie wody prze organizm człowieka
0,5-1,1 l/d ⇒ 300-600ml -skóra; 200-400ml -płuca
7-9-14 l/d (gdy ktoś traci duże ilości wody, bardzo się poci; ludzie pracujący w ekstremalnych warunkach np. górnicy)
odwodnienie jest bardzo szkodliwe dla organizmu człowieka; u ludzi, którzy tracą duże ilości wody w diecie przede wszystkim powinniśmy zwrócić uwagę na pokrycie zapotrzebowania na płyny; należy podawać wodę mineralną, napoje izotoniczne
Straty ciepła przez przewodnictwo
Qp= 81∆T
WD4
WARTOŚĆ ENERGETYCZNA POŻYWIENIA
Badania Atwatera, Bryanta, Benedicta- XIX-XXw - ilość uwolnionej energii podczas utleniania składników pokarmowych w bombie kalorymetrycznej
SKŁADNIK POKARMOWY |
ILOŚC UWOLNIONEJ ENERGII |
WSPÓŁCZYNNIK STRAWNOŚCI |
białko |
5,65 kcal/g |
92% |
Tłuszcze |
9,45 kcal/g |
95% |
węglowodany |
4,15 kcal/g |
98% |
WSPÓLCZYNNIK STRAWNOŚCI- % w jakim składniki pokarmowe zostają strawione i wchłonięte w przewodzie pokarmowym
Prawo Hessa
- u człowieka utlenianie składników pokarmowych zachodzi inaczej niż w bombie kalorycznej!
ilość wydzielonego ciepła nie zależy od miejsca spalania w przypadku węglowodanów i tłuszczy, natomiast w przypadku aminokwasów spalanie przebiega w organizmie człowieka inaczej, ponieważ w wyniku ich utleniania oprócz CO2 i H2O uwalniana jest grupa aminowa
grupa aminowa w organizmach żywych nie jest utleniana, bo gdyby powstał tlenek azotu, to przekształciłby się on w środowisku wodnym w kwas azotowy, który niszczyłby komórki
CO2- kwas węglowy jest słabym kwasem, słabo zdysocjowanym, a więc nie zakwasza w znacznym stopniu organizmu
utlenianie białek w organizmie człowieka:
3,96 kcal/g białka roślinne
4,35 kcal/g białka zwierzęce
⇒ czyli 1,25-1,30 mniej niż w bombie kalorycznej (5,21- 5,65 kcal/g)
Ciepło spalania poszczególnych składników pokarmowych
- na podstawie energii spalania w bombie kalorycznej i współczynnika strawności
(5,65- 1,30) x 0,92= 4 kcal/g ≈4kcal/g
4,15 x 0,98 = 4,07 kcal/g ≈4kcal/g
9,45 x 0,95 = 8,98 kcal/g ≈9kcal/g
wyniki badań przeprowadzonych w Berlinie w połowie XXw- świadczą, że te wszystkie liczby są niedokładne i tylko przybliżone
STRAWNOŚĆ SKŁADNIKÓW POKARMOWYCH I POŻYWIENIA
składnik pokarmowy |
zakres przeciętny % |
zakres ekstremalny % |
BIAŁKO |
60- 95 |
42,3- 97,5 |
TŁUSZCZE |
55- 96 |
18,7- 97,5 |
WĘGLOWODANY |
92- 97 |
68,7- 99 |
|
BIAŁKO- strawność w % |
TŁUSZCZE- strawność w % |
WĘGLOWODANY-strawność w % |
pożywienie bogate w składniki pochodzenia zwierzęcego |
91 |
95 |
97 |
pożywienie średnio zasobne w składniki pochodzenia zwierzęcego |
87 |
92 |
95 |
pożywienie ubogie w składniki pochodzenia zwierzęcego |
78 |
86 |
93 |
jeśli będziemy karmić zwierzęta dietą beztłuszczową (jest to możliwe!), to w kale ich i tak będzie tłuszcz (pochodzący np. z kwasów tłuszczowych), mimo że nie był on tym zwierzętom podawany
ENERGIA METABOLICZNA
jest miarą energii dostarczonej do organizmu; dotyczy składników, które zostały wchłonięte i które mogą zostać spalone
-to jest energia z tablic!
PRACA BYTOWA-ciepło; PRACA PRODUKCYJNA- dotyczy nadwyżki składników pokarmowych wykorzystywanych w określony sposób (wzrost, laktacja, ciąża, praca zawodowa)
ENERGIA NETTO
jest mirą energii wykorzystanej prze organizm
prof. Kellerowi zalecono odchudzanie. Wybrał się wiec on do pani docent (czy profesor), która to miała ułożyć mu dietę 1500kcal. Prof. Keller spytał się jej: „a jaka pani energię liczy?- brutto, metaboliczną czy netto?”. Pani odpowiedziała, że metaboliczną.
Wtedy profesor spytał się tej kobiety skąd ona wie, że on zużyje tą energię, na co i czy na przykład profesor nie będzie w ciąży... NIE WIEMY W JAKIM STOPNIU ENERGIA NETTO BĘDZIE WYKORZYSTANA DO CELÓW BYTOWYCH!
Prawo malejących zysków:
gdybyśmy spożywali 2x więcej białka, to mimo to w organizmie nie zostanie odłożone 2x więcej tego składnika (no bo i po co?)
ad. wydajność energetyczna retensji białka
gdy porównujemy wykorzystanie różnych białek, to tylko przy jednakowej ilości ich spożycia
badania dokładniejsze zużycia energii przez organizm
poprzez ocenę na podstawie ilości ATP powstałego w procesie utleniania jakiegoś składnika pokarmowego
gdy sportowiec je dużo białka to wytwarza zamiast więcej ATP więcej ciepła, które jest mu przecież niepotrzebne- to mija się z celem!
My zazwyczaj wymieniamy składniki pokarmowe układając komuś dietę, ale z punktu widzenia wykorzystania ATP z białka otrzymujemy 2x mniej ATP niż z węglowodanów, a z tłuszczu 7x więcej niż z białka.
WD5
Bilans energetyczny jest nam potrzebny jest nam jedynie do:
odchudzania i porównywania wartości energetycznych poszczególnych produktów
z punktu widzenia odchudzania powinniśmy mówić nie o bilansie energii, a o bilansie tłuszczu
dzięki ATP ilość energii swobodnej jest dostarczona w małych porcyjkach; jest ona dostarczana do określonych procesów w ściśle określonych porcyjkach
gdy szybko używa ATP następuje wzrost utleniania
gdy ATP ubywa wolno to i utlenianie zachodzi wolno
komórka ma zdolność odczytywania ilość ubywającego ATP i przybywajacego ADP- stosunek ATP/ADP
właściciela fabryki nie interesuje przychód, ale zysk, czyli różnica między przychodami a rozchodami
zysk jest tym, co można wykorzystać
ZYSK= PRZYCHODY- ROZCHODY
- tak samo jest w przypadku organizmu ludzkiego:
łatwo obliczyć jest ile ATP powstaje (przychód)
GRAMOCZĄSTECZKA- masa cząsteczki wyrażona w gramach
np. 180g glukozy= 1mol (masa molowa glukozy- 180g/mol)
Utlenianie 1 mola GLUKOZY do CO2 i H2O 38 moli ATP
w formie ciepła wydziela się 685 kcal, czyli na wytworzenie 1 mola ATP zostaje zużytych 18, 026kcal energii cieplnej
utlenianie 1 mola fruktozo- difosforanu 38M ATP
straty 10ATP:
glukoza- fruktozo- difosforan -2M ATP
cykl Cori (glukozo- mleczan- glukoza)+ cykl alanino- glukozowy -2M ATP
odkładanie cząsteczek glikogenu po posiłku w mięśniach, rozkład do mleczanu, synteza go glukozy w wątrobie -3M ATP
termogeneza indukowana spożyciem węglowodanów -3 ATP
Produkcja NETTO: 28M ATP
Ciepło wydzielone podczas utleniania 1m glukozy: 685kcal
Koszt energetyczny syntezy ATP
685: 28= 24,5 kcal/mol
ATP ADP 14,3kcal |
||
|
Uzyskana energia: |
Wydajność energetyczna utleniana glukozy: |
BRUTTO |
14,3 x 38= 543,4kcal |
543,4: 685 x 100%= ok.75% |
NETTO |
14,3 x 28= 400,4kcal |
400,4: 685x 100%= ok.60% |
Utlenianie 1 mola KWASU OLEINOWEGO 146ATP
straty- 17,5ATP:
synteza oleino-CoA -2M ATP
reestryfikacja w adypocytach -2,3M ATP
reesryfikacja w wątrobie -3,5M ATP
termogeneza indukowana spożyciem 1 mola kw. oleinowego -10,2M ATP
Produkcja NETTO: 128ATP
Ciepło utleniania 1 mola kwasu oleinowego 2657kcal
na wytworzenie 1mola ATP 2657: 146ATP= 18,2kcal
Koszt energetyczny syntezy 1mola ATP:
2657: 128= 20,758kcal
ATP ADP 14,3kcal |
||
|
Uzyskana energia: |
Wydajność energetyczna utleniana glukozy: |
BRUTTO |
14,3 x 146= 2087,8kcal |
2087,8: 2657 x 100%= ok.79% |
NETTO |
14,3 x 128= 1830,4kcal |
2087,8: 2657x 100%= ok.69% |
Utlenianie 1 mola mieszaniny AMINOKWASÓW 28,8M ATP
straty 21,5ATP:
synteza mocznika -5,5M ATP
turnover białek 2/3 resyntezy -10M ATP
wchłanianie i transport -5,5M ATP
termogeneza indukowana spożyciem białka (7%) -0,5M ATP
Produkcja NETTO: 7,3m ATP
Ciepło utleniania 1 mola mieszaniny aminokwasów 517kcal
na wytworzenie 1mola ATP 517: 28,8ATP= ok.18kcal
Koszt energetyczny syntezy 1mola ATP:
517: 7,3ATP= 70,8kcal
ATP ADP 14,3kcal |
||
|
Uzyskana energia: |
Wydajność energetyczna utleniana glukozy: |
BRUTTO |
14,3 x 28,8= 411,84kcal |
411.84: 517 x 100%= ok.75% |
NETTO |
14,3 x 7,3= 104,39kcal |
104,39: 517x 100%= 20,2% |
GLUKOZA |
1 mol |
180g |
28 moli ATP |
KWAS OLEINOWY |
1 mol |
282g |
128 moli ATP |
AMINOKWASY |
1mol |
140g |
7,3 moli ATP |
GLUKOZA |
0,156 molATP/g |
KWAS OLEINOWY |
0.454 molATP/g |
AMINOKWASY |
0,052 molATP/g |
Ciepło spalania
GLUKOZA |
KWAS OLEINOWY |
AMINOKWASY |
4: |
9: |
4 |
1: |
2,25: |
1 |
Produkcja NETTO ATP
GLUKOZA |
KWAS OLEINOWY |
AMINOKWASY |
0,156 |
0,454 |
0,052 |
1: |
2,91: |
0,33 |
Węglowodany i białka nie są równoważne energetycznie. mimo iż wydziela się podczas ich utleniania tyle samo ciepła, ale białka są 3x gorszym źródłem energii swobodnej niż węglowodany i 8x gorszym niż tłuszcze.
utleniane tłuszcze pochodzą z tkanki tłuszczowej, a nie z tłuszczu dziś spożytego
ponad 90% tłuszczu spożywanego odkłada się
ilość utlenianego tłuszczu zależy od różnicy
WYDATKI ENERGETYCZNE- ilość energii swobodnej dostarczonej z WĘGLOWODANAMI i BIAŁKAMI
imspożywamy WĘGLOWODANÓW i BIAŁEK, tym utleniamy TŁUSZCZU
bilans WĘGLOWODANÓW i BIAŁEK⇒ bilanse „zerowe”
tak jak paliwem dla mózgu jest glukoza, to dla jelita jest glutamina
Prościej jest zmierzyć ubytek tłuszczu w organizmie niż robić bilans energetyczny
CHYLOMIKRONY (lipoproteidy)- są za duże, by wnikać do naczyń krwionośnych, ale mogą wnikać do naczyń chłonnych.
limfa i krew łączą się w klatce piersiowej. Przewód główny łączy się z żyłą podobojczykową - limfa jest wkraplana do krwi.
Dzięki LIPAZIE LIPOPROTEINOWEJ uwalniane są kwasy tłuszczowe (pochodzą one z lipoproteidów wątrobowych i chylomikronów), które wnikają do ADYPOCYTÓW.
LIPAZA LIPOPROTEINOWA jest syntetyzowana w komórkach tłuszczowych i stamtąd przemieszcza się do ścianek naczyń włosowatych.
LIPAZA HORMONOZALEŻNA jest hamowana INSULINĘ, a stymulowana przez ADRENALINĘ i NORADRENALINĘ.
WD6
FSH- hormon folikulotropowy- dojrzewanie pęcherzyka Graffa, wydzielanie estrogenów
folikulum- (łac.) pęcherzyk
Kobieta w ciąży nie może zajść w ciążę, bo:
- PROGESTERON wytwarzany przez łożysko i ciałko żółte- hamuje podwzgórze
- GONADOTROPINA ŁOŻYSKOWAM (hormon peptydowy o działaniu podobnym do hormonu luteinizujacego)- hamuje podwzgórze i utrzymuje ciałko żółte w jajowodzie
- ESTROGENY wydzielane przez łożysko- hamują podwzgórze przed wydzielaniem FSH
BLIŹNIĘTA DWUJAJOWE- GDY W PĘCHERZYKU Graffa dojrzewają dwa jaja
2 jaja własny pęcherz płodowy i własne błony płodowe
BLIŹNIĘTA JEDNOJAJOWE- jajo dzieli się nieprawidłowo, w wyniku czego powstają dwa jaja potomne, którym niczym się od siebie nie różnią
wytwarzają jeden pęcherz płodowy i wspólne łożysko, ale mają własne błony płodowe
kolejność rozwoju tkanek:
tk. nerwowa
tk. kostna
tk. mięśniowa
tk. tłuszczowa
dopóki kości rozwijają się na długość- mięśnie rosną (oddalają się przyczepy mięśniowe);
gdy kość ulega zmineralizowaniu i przestaje rosnąć- mięsnie także przestają przyrastać na długość; po zakończonym rozwoju kości pod wpływem treningu (w ograniczonym zakresie) włókna mięśniowe mogą przyrastać na grubość
młody organizm nie powinien mieć rozwiniętej tkanki tłuszczowej
- gdy noworodek rodzi się w niskiej temperaturze i jest na dodatek mokry, to może umrzeć, bo ma nie rozwiniętą termoregulacje i tkankę tłuszczową; tk. tłuszczowa rozwija się dopiero, gdy rozwinie się tk. mięśniowa!
Wymagania pokarmowe płodu pod koniec ciąży:
GLUKOZA 35g/24h
25g utlenianie, 10g synteza glikogenu, tłuszczu i aminokwasów
AMINOKWASY 7g/24h
KWASY TŁUSZCZOWE 1,7g/24h
ENERGIA 43kcal/24h
z tego: 50-70% glukoza 20% aminokwasy 10-30% kw. tłuszczowe
z w/w wynika, że organizm kobiety obciążony jest
- 10% przez węglowodany
- 10% aminokwasy
- 2% tłuszcze
nawet przy niedożywieniu kobiety w czasie ciąży- zawsze chroniony jest organizm matki, w związku z czym niedożywienie odbije się głównie na zdrowiu płodu
ciąża działa korzystnie na organizm kobiety, powodując ukończenie przez nią rozwoju somatycznego
wybrane parametry fizjologiczne kobiety w ciąży
Objętość krwi |
z ok.2600ml do ok.3850ml |
Stężenie erytrocytów |
z 4,5mln/ μl do 3,7ml μl n/ μl |
Stężenie białych ciałek |
7,2tys/μl do 10,4tys/ |
Stężenie glukozy |
z 80-90g/l do 65g/l |
Stężenie tłuszczów |
z 6g/l do 10g/l |
wymiana gazowa w płucach |
z 7l/min do 10l/min |
przepływ krwi przez nerki |
z 500ml/min do 700ml/min |
Tempo filtracji kłębuszkowej |
z 90ml/min do 140ml/min |
glukoza może ulec przemianie w tłuszcz, a tłuszcz w glukozę nie
części składowe przyrostu masy białkowej w okresie ciąży w gramach
(wg King i inni 1987)
|
10tyg |
20tyg |
30tyg |
40tyg |
Płód |
0,3 |
27 |
160 |
440 |
Łożysko |
2 |
16 |
60 |
100 |
Wody płodowe |
0 |
0,5 |
2 |
3 |
Macica |
24 |
55 |
102 |
166 |
Piersi |
9 |
36 |
72 |
81 |
Krew |
0 |
30 |
102 |
135 |
SUMA |
36 |
165 |
498 |
925 |
TŁUSZCZ gromadzi się u kobiety w ciąży w okolicach bioder i ud. Po co?
okres ciąży nie jest dla kobiety aż tak bardzo wyczerpujący (chyba, że kobieta jest niedożywiona). Okres laktacji natomiast jest bardzo wyczerpujący produkcja 1l/24h (9-10g białka/l w siarze).
Po porodzie kobieta traci apetyt i dużą ilość krwi, a jednocześnie musi produkować mleko. W związku z tym kobieta jest po porodzie w ujemnym bilansie energetycznym.
SIARA- bardziej skondensowana, więcej białka i ciał odpornościowych
WD7
Utrata łożyska i płodu powoduje, ze kobieta jest osłabiona fizycznie.
BRUNATNBA TK. TŁUSZCZOWA u noworodka- występuje wzdłuż kręgosłupa, między łopatkami
- jest silnie ukrwiona
- charakteryzuje się tym, że jest pobudzana przez układ nerwowy→ spalanie tłuszczu bez jednoczesnej syntezy ATP; tłuszcz jest tu jedynie materiałem ciepłotwórczym
normalnie utlenianie związków połączone jest w wytwarzaniem ATP
hormon |
funkcja w organizmie |
PROLAKTYNA |
- wzrost różnicowanie się komórek gruczołów sutkowych - indukowanie ekspresji genów odpowiedzialnych za syntezę kazein i laktoglobulin
|
PROGESTERON |
podczas ciąży - wzrost i różnicowanie się nabłonka wydzielniczego w gruczołach sutkowych - hamuje syntezę kazein i wydzielanie PRL-RH - hamuje motorykę mięśniówki macicy
|
LUTEINA |
- powoduje spadek produkcji progesteronu, co z kolei powoduje - odblokowanie podwzgórza w zakresie wydzielania PRL-RH, FSH-RH, LH-RH (Gn-RH) - zanik receptorów progesteronu w gruczołach sutkowych
|
ESTROGENY |
- pobudzają wzrost gruczołów sutkowych - nie wpływają na syntezę składników mleka
|
GLIKOKORTYKOIDY |
prawdopodobnie stymulują syntezę białek mleka |
różnice w mleku krowim i kobiecym
LAKTOFERRYNA, LAKTOPEROKSYDAZA, TAURYNA
system odporności humoralnej: IgG- w czasie ciąży dostaje się do organizmu dziecka wraz z krwią przez łożysko, podczas karmienia wraz z mlekiem
system odporności lokalnej: IgA- nie są wchłaniane do krwioobiegu, tylko zostają w przewodzie pokarmowym, gdzie stanowią ochronę przed drobnoustrojami dostającymi się do przewodu pokarmowego (E.Coli, Vibrio cholera, wirusy enterotropowe)
system odporności komórkowej: barwniki o właściwościach odpornościowych wydzielane przez komórki sutkowe
|
Ig |
stęż. mg/ml |
% w g/l |
||||
KROWA |
|
SUROWICA |
SIARA |
MLEKO |
SUROWICA |
SIARA |
MLEKO |
|
G1 |
12 |
47,6 |
0,53 |
47,9 |
79,8 |
73,6 |
|
G2 |
9,6 |
2,77 |
0,03 |
38,3 |
4,6 |
4,2 |
|
A |
0,47 |
4,27 |
0,1 |
1,9 |
7,2 |
11,9 |
|
M |
3,0 |
5,03 |
0,96 |
11,9 |
8,4 |
8,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
CZŁOWIEK |
G |
12,1 |
0,43 |
0,64 |
77,9 |
2,2 |
3,5 |
|
A |
2,5 |
17,35 |
1,2 |
16,1 |
89,5 |
87,7 |
|
M |
0,93 |
1,6 |
1,1 |
6,0 |
8,3 |
8,8 |
Zmiany w organizmie kobiety w czasie laktacji:
- spożycia ożywienia
- strawności niektórych składników pokarmowych
- wydajności przemian wątrobowych
- mobilność rezerw organizmu w zakresie białek, tłuszczów i składników mineralnych
- wykorzystania składników limitujących (glukozy, niezbędnych aminokwasów) przez inne narządy wewnętrzne organizmu matki na rzecz gruczołów sutkowych
- zmiana przepływy krwi w sercu, wątrobie, przewodzie pokarmowym oraz gruczołach sutkowych na rzecz tych ostatnich
STRAWNOŚĆ jest na ogół na tak wysokim poziomie, że jej zwiększenie nie ma znaczenia
Laktacja wyczerpuje organizm kobiety.
Jedynym źródłem pokarmu dla dziecka jest mleko matki!
noworodek rozwija się , jego kości rosną i mineralizują się- wszystkie składniki niezbędne do rozwoju pochodzą z mleka→ dlatego tak ważne jest prawidłowe żywienie kobiety w czasie ciąży i laktacji
(białko, składniki mineralne, wartość energetyczna
WCZEŚNIAKI: mleko matki jest bardziej zagęszczone- siara
Zanieczyszczenia w mleku:
hormony, środki ochrony roślin, metale ciężkie, pierwiastki promieniotwórcze, związki chloropochodne, policykliczne węglowodory aromatyczne
kobieta produkuje dziennie ok. 1 litra mleka
mleko ściąga się po to, by nie dostać zapalenia gruczołu sutkowego, co ma miejsce przy nadmiernej produkcji mleka
kobieta w ciągu doby wydziela wraz z mlekiem ok. 10g białka
spożycie białka kobiety w ciąży należy więc zwiększyć
biorąc pod uwagę, że wykorzystane zostaje zaledwie 60-65% spożytego białka- wartość tę należy zwiększyć co najmniej do 16g/ dobę, a uwzględniając straty talerzowe o 20g/ doba
WD8
w przeprowadzonych badaniach na 115 kobiet, które urodziły dzieci, stwierdzono, że w okresie 6 m-cy po porodzie następuje zmniejszenie masy kości kręgosłupa i kości udowej o ok.5%. W okresie następnych 12 m-cy następuje ponowna mineralizacja kośćca, co jest związane ze wzmożona aktywnością jajników.
podczas laktacji :
- wzrost zapotrzebowania na tłuszcz i węglowodany związany z produkcja mleka wynosi u kobiet odpowiednio- ok. 23% i 26% ponad poziom bytowy.
w okresie laktacji następuje zmniejszenie wychwytu glukozy przez mięśnie, co związane jest z obniżeniem poziomu glukozy i insuliny we krwi, przy czym reakcja mięśni na insulinę egzogenna pozostaje bez zmian. W okresie tym trzustka staje się mniej wrażliwa na glukozę i aminokwasy.
- jeżeli w tym okresie zostanie obniżone spożycie białka w diecie, powoduje to nie tylko oszczędniejsze gospodarowanie tym składnikiem, ale także zmniejszenie produkcji mleka.
- następuje mobilizacja tłuszczu z tkanki tłuszczowej. Jeżeli organizm ma potrzebę zwiększenia utleniania tłuszczów, to przyhamowana jest synteza, a przyspieszony rozpad (przemiany te zachodzą równolegle). Następuje tłumienie i pobudzenie aktywności odpowiednich enzymów.
Bilans energetyczny po urodzeniu
|
1-3 m-ce |
12 m-cy |
SPOŻYCIE |
2625 |
2210 |
ENERGIA Z UTRATY TKANEK |
35 |
0 |
SUMA |
2660 |
2210 |
KOSZT ENERGETYCZNY LAKTACJI |
630 |
0 |
MLEKO
- w pierwszym okresie zawartość białka jest większa niż w późniejszym mleku; pod koniec laktacji zawartość białka znowu wzrasta
- węglowodany i laktoza utrzymują się na stałym poziomie
- tłuszcz w miarę laktacji wzrasta
RQ- współczynnik oddechowy
stosunek wydalonego CO2 do pochłanianego tlenu- mówi nam to, jakie są proporcje między utlenianym tłuszczem i glukozą
dziecko nie powinno spożywać zbyt dużo składników energetycznych; tkanka tłuszczowa nie powinna rozwijać się we wczesnym okresie rozwoju
ZASADA DZIAŁANIA OŚRODKÓW GŁODU I SYTOŚCI
obecność glukozy we krwi, powoduje wyrzut insuliny z trzustki; insulina dociera do ośrodka sytości i odbieramy uczucie sytości
LEPTYNA- hormon białkowy, który odgrywa ważną rolę w regulacji głodu i masy ciała (działa hamująco na ośrodek sytości); wydziela się w komórkach tkanki tłuszczowej, im więcej jest tych komórek, tym wyższe jest stężenie leptyn. Jeżeli w młodości organizm wytworzy sobie dużo komórek tkanki tłuszczowych, to cały czas jest podwyższony poziom leptyny. - Organizm nastawiony jest na określony % zawartości tkanki tłuszczowej w ciele.
Jeżeli człowiek gwałtownie się odchudzi, to ośrodek sytości w podwzgórzu nie zdąża się przestawić i po powrocie do normalnego jedzenia zaczyna się tyć.
w przeliczeniu na jednostkę masy ciała zapotrzebowanie energetyczne noworodka jest większe niż dorosłego człowieka. Noworodek ma małe zapasy składników energetycznych. Po urodzeniu ilość pobieranych składników odżywczych nie zaspakaja potrzeb noworodka, w związku z czym traci on masę ciała→ więcej spala- wcześniej dostawał gotowa glukozę, a teraz musi sam ją uzyskać. Poza tym niektóre szlaki metaboliczne, jak glukoneogeneza i lipoliza, które w okresie życia płodowego funkcjonowały jedynie w minimalnym zakresie, muszą nagle osiągnąć taki poziom, który zapewniałby dostawę wymaganej ilości paliwa metabolicznego. Stopień dojrzałości rozwojowej wielu systemów regulacyjnych w organizmie noworodka może być jeszcze niepełny w momencie porodu.→ w czasie życia w macicy dziecko nie było nastawione na lipolizę (uruchomienie kwasów tłuszczowych z tkanki tłuszczowej), a teraz musi się do tego przystosować.
PROCES WZROSTU I ROZWOJU
w ORGANIZMIE wzrasta poziom uporządkowania, natomiast w ŚRODOWISKU wzrasta poziom nieuporządkowania; jednocześnie w organizmie zachodzi wzrost stopnia komplikacji
Proces wzrostu przebiega w czasie -przedstawiamy to w postaci krzywych wzrostu czy masy ciała, które maja dla nas znaczenie opisowe.
Krzywe zależności przyrostu masy/wzrostu wobec upływającego czasu to nie są zależności przyczynowo-skutkowe →czas nie jest przyczyną tych zmian.
Zależnością przyczynowo-skutkową jest przyrost masy ciała i spożycie pożywienia. - Żeby masa się zwiększyła musza być nadwyżki ponad poziom bytowy.
ALLOMETRIA- nauka o badaniu zależności między wzrostem ciała a wzrostem jego poszczególnych części
WD9
Wzrost masy i wymiarów organizmu w jako funkcja wieku organizmu.
a= W2-W1/t1-t2 a=W=dW/dt
a- bezwzględne tempo wzrostu- przyrostu masy lub wymiarów przypadający na jednostkę czasu
b=a/W1 b=2a/W1+W2 b=a/W
b- względne tempo wzrostu
W1- wyjściowa masa ciała
TEMPO WZROSTU mówi nam w jaki sposób ten organizm rośnie.
Same BEZWZGLĘDNE TEMPO WZROSTU nie mówi nam czy człowiek rośnie szybko czy wolno.
WZGLĘDNR TEMPO WZROSTU to stosunek bezwzględnego tempa wzrostu do wyjściowej masy ciała lub wzrostu liniowego. - jest to juz wielkość porównywalna.
WTW jest stałe w pewnych okresach rozwojowych i krzywa wzrostu masy ciała ma charakter logarytmiczny.
lnW=lnWo+bt
po przesunięciu układu psi współrzędnych
W=ebt
b=dw/dtW względne tempo wzrostu masy ciała jest proporcjonalne do tej masy ciała, jaką dany organizm osiągnął
Wzrost masy ciała jako funkcja spożycia pożywienia.
Y=M-Ae-lex
Y- masa ciała osiągnięta po spożyciu X jednostek pożywienia
M- teoretyczne maximum masy ciała organizmu
A- maxymalny przyrost jaki dany organizm może jeszcze osiągnąć w wyniku wzrostu A=M-W
Pokarm bytowy i produkcyjny w okresie wzrostu.
- wzrost nie jest funkcja całej ilości spożytego pożywienia, ale nadwyżki ponad poziom bytowy
POZIOM BYTOWY- ilość pożywienia, która pozwala organizmowi normalnie funkcjonować, ale nie przyrastać; ilość pożywienia zapewniająca równowagę (ani nie ubytek, ani nie przyrost masy)
ENYZYMY WYSTĘPUJĄCE W KOMÓRCE są po to by:
- rozłożyć białko, które jest ciąłem obcym
- rozłożyć białko źle utworzone
Jeżeli aminokwasy nie zostają uwolnione i nie są włączone w białka, ulegają degradacji (ostatecznie dekarboksylacji)- dlatego aminokwasy muszą być dostarczone z zewnątrz. Ta niezbędna ilość jest bardzo niewielka ok.1g/kg masy ciała a w 1kg masy ciała jest ok.150g białka
TURN OVER BIAŁEK- wymiana białek w komórce z niepotrzebnych na te potrzebne
Tempo rozpadu białek mięśniowych po zmniejszeniu ilości pożywienia zmienia się niewiele, ale w dużej mierze zmienia się synteza, w wątrobie następuje znaczny spadek rozpadu.
CZŁOWIEK jest w stanie strawić i wchłonąć dużo więcej pokarmu niż przemetabolitować.
Przyrost masy ciała jako funkcja spożycia pożywienia.
- wraz ze wzrastającą masą ciała zwiększa ilość pokarmu bytowego- wzrasta dobowe zapotrzebowanie na pokarm. Zmiany te u różnych organizmów są.
POZIOM ŻYWIENIA- stosunek części produkcyjnej pokarmu do części bytowej pokarmu w dobowej dawce pokarmowej
lub stosunek ilości pobieranego pożywienia do masy ciała
Przy jednakowej masy ciała:
różne tempo podstawowej przemiany energii
różna budowa anatomiczna w zakresie przewodu pokarmowego, układu kostnego i mięśniowego
różny rozwój gruczołów rozrodczych
różny rozwój i funkcje tarczycy
różny rozwój i funkcje nadnerczy
różny poziom hormonów we krwi
różny skład białek mięśniowych, różne ich proporcje (b. sarkoplazmatyczne, miofibryralne, łącznotkankowe)
WD10
2 organizmy o tej samej masie ciała mogą znacznie się od siebie różnić; mogą mieć różne tempo metabolizmu w zależności d tempa wzrostu
- różnią się tym, jak wykorzystują pokarm przeznaczony na potrzeby bytowe, a nadwyżki wykorzystują podobnie
potomstwa po różnych ojcach rosły różnie
po tych samych ojcach żywione intensywnie- organizmy nie były znacznie zróżnicowane
istnieje związek między tempem wzrostu organizmu, a długością życia- intensywne żywienie: krótsze życie choroby nowotworowe
nie jest obojętne jak intensywnie żywimy młode organizmy
Jak należy żywić młody organizm to tak na prawdę nie wiadomo, jednakże z badań wynika, że zwierzęta reagują bardzo intensywnie na poziom żywienia.
MAŁO SIE MÓWI O ZŁYCH SKUTKACH INTENSYWNEGO ŻYWIENIA:
większa skłonność do otyłości
inny rozwój organizmu
znacznie rozwinięty przewód pokarmowy
upośledzenie funkcji rozrodczych, jednocześnie szybsze dojrzewanie
choroby nowotworowe
krótsze życie
osobniki szybkorosnące maja skrócone kości długie; przy intensywnym żywieniu osobniki są bardziej krępe;
gdy zwierzęta wysokonogie, szczupłe, o krótszym tułowiu w stosunku do kończyn- świadczy to mniej intensywnym żywieniu
doświadczenie na zwierzętach wykazały, że...
bardzo intensywny wzrost może zahamować rozwój mięśni piersiowych u kurcząt (mięśnie piersiowe nie nadążają nad wzrostem ciała);
wątroba się rozrasta, przetłuszcza, następuje degradacja wątroby i organizm w końcu zdycha
BARIERA METABOLICZNA NIE ZALEŻY OD PRZEWODU POKARMOWEGO
- MOZNA WIĘCEJ STARWIĆ NIŻ PREZMETABOLITOWAĆ
doświadczenie na zwierzętach wykazały, że...
normalnie krowa żyje 18 lat; w warunkach fermowych, gdzie krowy szybko rosną, po 4-5 latach wysiadają, zdychają
doświadczenie na zwierzętach wykazały, że...
1 mysz- 4 młode
2 mysz- 8 młodych
różny poziom żywienia myszek
potem te 4 dostawały jeść tyle ile chciały, a te 8 dostawały 60-70% tego, co jadły te 4
efekty: 4- żyły ok.600 dni, a te 8- 900 dni
WIEK KOSTNY- ocenia się na podstawie grubości chrząstek nasadowych
- z żywieniowego punktu widzenie takiej zależności nie ma
nie ma zależności miedzy wiekiem , a stopniem skostnienia szkieletu, przy niestandardowym poziomie żywienia
karmienie zwierząt hormonami nie wpływa na ich rozwój
APETYT jest uwarunkowany genetycznie
WD11
ad. OPTYMALNY STOSUNEK BIAŁAK DO SKŁADNIKÓW ENERGETYCZNYCH
- chodzi o to, żeby BIAŁKO nie w nadmiarze, ale całe zostało wykorzystane w metabolizmie
nie za mało, bo otłuszczanie organizmu
nie z dużo, bo źle służy jako paliwo metaboliczne, podczas utleniania białka uzyskuje się mało ATP, a dużo ciepła
nie ma optymalnego stosunku białka do innych składników pożywienia, bo ten optymalny stosunek jest inny w dawce bytowej, a inny gdy organizm wzrasta
w części bytowej- stosunek składniki energetyczne/ jednostka białka WIEKSZY
w części produkcyjnej- stosunek składniki energetyczne/ jednostka białka MNIEJSZY
w części bytowej dominuje zapotrzebowani na energie
w części ponadbytowej dominuje zapotrzebowanie na białko
synteza białek w ciele- w nadwyżce powinno być więcej białka niż składników energetycznych
dodatkowy stosunkiem zależy od poziomu żywienia;
im wyższy poziom żywienia tym większy stosunek składników energetycznych do białka
a więc poziom optymalny zależy od poziomu żywienia!!!
wydajność wykorzystywania nadwyżki jest bardzo mało zróżnicowana; w zależności od tego jak duża jest nadwyżka- tak szybko dziecko rośnie
one more time...
więcej nadwyżki- więcej białka odkładana jest w ciele
część podstawowa- dominuje energia
część produkcyjna- dominuje zapotrzebowanie na białko
każde dziecko jest inaczej żywione, dlatego stosunki miedzy częścią bytową a nadwyżką są różne
podział diety na część bytową i produkcyjna jest uwarunkowana genetycznie!!!
część bytowa może być różna- dużo/mała przy tej samej wadze
wykorzystanie nadwyżki jest mało zróżnicowana genetycznie
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Charakter zmian w organizmie związanych ze starzeniem się:
zaburzenia czynnościowe układu krążenia
zmiany miażdżycowe
choroby układu pokarmowego
choroby nowotworowe
otyłość
cukrzyca trzeciego wieku
zmniejszona aktywność ruchowa
Starość jako choroba kompensacyjna:
pierwotny wzrost hamowania podwzgórza, co prowadzi do podwyższenia aktywności podwzgórza
|
przy silnie działającym stresie początkowo pojawiają się wzmożona aktywność podwzgórza, a następnie jako skutek odwrotny- odporność na hamowanie
|
wzrost poziomu glukozy, kwasów tłuszczowych, cholesterolu, hormonu wzrostu, kortyzolu, insuliny, gonadotropiny oraz estrogenów we krwi
|
otyłość, cukrzyca, miażdżyca, warunki powstania raka, obniżenie odporności na infekcje, wyłączenie homeostatu reprodukcyjnego u kobiet |
PODWZGÓRZE traci wrażliwość na hamujące oddziałowywanie, w wyniku czego jest bardziej aktywne
jeżeli słabe hamulce w samochodzie, to gdy przyciśniemy hamulec, to samochód i tak jedzie
STRESY zwiększają aktywność podwzgórza (to przez całe życie sumuje się !!!)- podwzgórze staje się bardziej odporne na hamowanie!!!!!!
Skutki starzenia się:
I -OTŁUSZCZANIE SIĘ
podwyższenie poziomu GLUKOZY we krwi
podwyższenie poziomu INSULINY we krwi
trzustka wydziela proinsulinę, insulinę związaną- TRZUSTKA NIE NADĄŻA!!!
gorsze przyswajanie glukozy przez mięśnie- GŁÓD PALIWA
synteza TŁUSZCZU
HORMON WZROSTU -stężenia bez zmian
utrzymanie wysokiego poziomu kwasów tłuszczowych we krwi
do 40lat glukoza -1h po posiłku WKT 356μEg/l 191
po 40lat glukoza -1h po posiłku WKT 460μEg/l 427
u młodych wzrost glukozy po posiłku jest mniejszy i wolno spada, natomiast u starszych osób- następuje gwałtowny wzrost glukozy, który również bardzo wolno spada do poziomu właściwego
przez HORMON WZROSTU- czułości mięśni na działanie insuliny (i. związane)
konkurowanie WKT i GLUKOZY- gorsze przyswajanie glukozy przez mięśnie
synteza tłuszczów
- do tego dochodzi zmniejszenie aktywność fizycznej i skłonność do przejadania się
II -UTAJONA CUKRZYCA
- to nie jest tak, że trzustka niedomaga- wręcz przeciwnie, ale trzustka nie wyrabia z wydzielaniem insuliny i wydziela ja w formie niewykończonej, mniej aktywnej
„tłuszcze spalają się w ogniu węglowodanów” w normalnie funkcjonującym organizmie
GLUKOZASZCZAWIOOCTANCKTACETYLO-CoAWKT
„w ogniu tłuszczów nie spalają się węglowodany” u ludzi starszych- bo utrudniony dostęp glukozy do krwi
III -HIPERCHOLERESTOLEMIA i MIAŻDŻYCA
nadmiar kwasów tłuszczowych
nadmiar ACETYLKO-CoA w wątrobie
-CO2+ H2O -(NAD) KWASY TŁUSZCZOWE -(NAD) CHOLESTEROL
nadmiar INSULINY
synteza 3GLICERYDÓW wątrobie
IV - CHOROBY NOWOTWOROWE
- bo wysoki poziom we krwi: hormonu wzrostu, glukozy, kwasów tłuszczowych i insuliny
V -WYŁĄCZENIE HOMEOSTATU REPRODUKCJYJNEGO U KOBIET
JAJNIKI- wydzielają NIEKLASYCZNE ESTROGENY (estrogeny produkowane są z cholesterolu) przerost tkanki, destrukcja tkanki pęcherzykowej
inne zmiany:
- bicia ♥ o 30%
- prędkści przewodzeni impulsów
- max. zdolności oddychania o ok.60%
- cholesterolu we krwi
WD12
ad. ROLA BIAŁKA W ŻYWIELNIU
- białka maja określona konfigurację przestrzenną, co wiąże się z ich właściwościami i rolą
wiązanie peptydowe- między grupą -COOH jednego aminokwasu a -NH drugiego
najprostsze aminokwasy- Glicyna, Alanina
dla mięśni ważne Walina, Leucyna, Izzoleucyna
Podział aminokwasów wg. budowy:
- z grupa hydrofobową- seryna, Treonina, tyrozyna
- z łańcuchem bocznym- Cysteina, Metionina
- z łańcuchem bocznym kwaśne lub ich amidy- Asparginiana, Glutamina, kwasy Asparaginowy i Glutaminowy
- z łańcuchem bocznym zawierające grupy zasadowe- Arginina, Lisyna, Histydyna
AMINOKWASY są prekursorami BUIOCZĄSTECZEK np. adrenalina, tyroksyna
- metionina adenozynometionina dawca gr. karboksylowej
- glutation- bardzo ważny!!!
Klasyfikacja białek na podstawie rozpuszczalności
ALBUMINY |
dobrze rozpuszczalne w wodzie i roztworach soli |
GLOBULINY |
słabo rozpuszczalne w wodzie, ale dobrze rozpuszczalne w roztworach soli |
PROLAMINY |
rozpuszczalne w 70-80% etanolu, nierozpuszczalne w wodzie i alkoholu absolutnym; wzbogacone w Argininę |
HISTONY |
rozpuszczalne w roztworach soli i w kwasach organicznych kwas |
SKLEROPROTEIDY |
nierozpuszczalne ani w wodzie ani w roztworach soli, wzbogacone w Glicynę, Alaninę, Prolinę |
Rola białka w organizmie człowieka:
katalityczna, enzynatyczna- wzrost szybkości reakcji w organizmie o co najmniej 1mln x
transport i magazynowanie małych cząsteczek- hemoglobiny, mioglobiny, transport, ferrytyna
transpoprt przez błony komórkowe- unipony, symporty, antypordy; biaka przenoszące hormony i kwasy nukleinowe
ruch uporządkowany- białka mięsni- miozyna, aktyna; przemieszczanie chromosomów (mitoza) i plemników
funkcje mechaniczno- strukturalne- kolagen, elastyna
ochronna, immunologiczna- rozpoznawanie substancji obcych dla organizmu i łączenie się z nimi
wytwarzanie i przetwarzanie impulsów nerwowych- białka receptorowe w synapsach- rodopsyna (b. fotoreptorowe)
kontrola wzrostu i różnicowania - białkowe czynniki wzrostu i hormony peptydowe
TURNOVER BIAŁKA
w ciele rozumiemy jako 3 procesy:
wymiana białek wewnatrzkomórkowych wynikająca z potrzeby:
- wymiany enzymów
- usuwania białek błędnie zsyntezowanych
- usuwania białek obcych, wnikających do komórki
wymiana komórek
w ciągu doby białka ulegają rozpadowi (głównie wątroba, śledziona) oraz odbudowywanie w szpiku kostnym
- ok. 250mld erytrocytów
- ok. 100mld granulocytów
- 75mld trombocytów
- ze ścian przewodu pokarmowego ok.200g nabłonka zawierającego ok 25g białka
sekrecja białek do światła przewodu pokarmowego, ich trawienie i wchłanianie uwolnionych aminokwasów
U człowieka dorosłego ulega wymianie 130-26-g białka/ dziennie tj ok. 1-2% wszystkich białek w ciele
75-80% aminokwasów uwalnianych z białka ciała ulega ponownemu wbudowaniu w białka nowosyntetyzowane
wynika z tego, że człowiek o masie 79kg powinien spożywać dziennie ok. 40g białka, aby uzupełnić zdegradowane aminokwasy
enzymy glukozy i kwasów tłuszczowych- zapotrzebowanie na nie zmienia się w zależności od dostarczanych substratów, warunków fizjologicznych
/ masy białkowej organizmu jest zawsze wypadkową tempa syntezy i rozpadu białek- każdy z tych procesów jest regulowany oddzielnie, aczkolwiek w pewnym wzajemnym powiązaniu
wg. WHO, FAO, UNU
traci się dziennie ok. 0,6gB/kg/dzień
norma 1g/kg/dzień- MARGINES BEZPIECZEŃSTWA
nadwyżki i uwzględniają, że 1. białka spożywane nie maja takiej budowy jak białka usuwane- niepełna wartość białka, 2. straty talerzowe, straty białka w procesie utleniania, 3. przekształcania aminokwasów do glukozy
młody KULTURYSTA
masy ciała ok.4kg/rok- to jest o 12g/dziennie
w tych 12g m.c. jest ok. 20%, a więc zwiększenie zawartości białka w ciele o 2,2g/dziennie- potrzeba na to nadwyżki 3-3,5g/dziennie!!!!
a człowiek 70kg spożywając 1g/kg masy ciała i tak spożywa jako MARGINES BEZPIECZEŃSTWA dodatkowe 28g białka
70kg x 0,6gB= 42gB 70kg x 1gB= 70gB 7gB- 42gB= 28gB
TEMPO TURNOVER wynosi ok. 3-4g/dzień/1kg m.c.
tempo syntezy jest w ciągu dnia szybsze, gdyż człowiek spożywa posiłki
rozpad białka w ciągu dnia 1,3g/1kg/12h
rozpad białka w nocy 2,5g/1kg/12h- niższy niż w dzień, bo jest niski poziom glukozy we krwi!!!
MÓZG zużywa glukozę
dostępna dla mózgu jest tylko glukoza z glikogenu w wątrobie, glukoza z glikogenu mięśniowego jest niedostępna dla mózgu, ponieważ nie może ona wydostawać się na zewnątrz mięsni do krwi
zapas glikogenu w WĄTROBIE : ok.80g
zapas glikogenu w MIĘŚNIACH : ok.300g
tempo TURN OVER nie jest jednakowe:
zależy ono od dopływu aminokwasów i wrażliwości organów
- najszybsze WĄTROBA 0,61 NERKI 0,52
- najwolniejsze MÓZG 0,15 MIĘŚNIE 0,15 ♥ 0,17
może dlatego z głupiego nie da się zrobić mądrego... (patrz MÓZG)
tempo syntezy jest duże po głodówce!!!
WYDAJNOŚĆ- ilość białka przypadająca na jednostkę RNA B/RNA
ZDOLNOŚĆ DO SYNTEZY BIAŁKA- RNA/B zsyntezowane
OKRES PÓŁTRWANIA BIAŁKA:
WATROBA 0,9dn NERKA 1,7dn SERCE 4,1dn MÓZG4,6dn
MIĘŚNIE -białka cytoplazmatyczne 10,7 -białka miofibrylarne 22,6
WD13
FSA- cząsteczkowe tempo syntezy białka (mieżone przy pomoocy izotopów promieniotwórczych)
Tempo syntezy białek poszczególnych tkanek nie jest jednakowe (największe w wątrobir i nerkach)
watroba 0,61% nerki 0,52 serce 0,17 mięśnie 0,15 mózg 0,12
---- mierzy się ilość ikrwi przepływajacej przez narządy i jej skład- przed i po przepływie; liczuymy ilośc izotopu lub ile oznaczanego izotopu zostało w danym narządzie
TEMPO SYNTEZY= TEMPO WYMIANY (ilość białka w okreslonym narządzie jest stała)
Innym wskaźnikiem tempa TURN OVER jest OKRES PÓŁTRWANIA, czyli czas w którym poołowa białek w jakiś narządach lub tkankach ulega rozpadowi
wątroba 0,9/dn neri 1,7/dn serce 4,1/dn
białek mitochondrialnych 1,8/dn białek mięśniowych 9/dn
CZĘSTOŚĆ , TEMPO SYNTEZY BUIAŁEK ZALEŻY OD TEMPA DOPŁYWU AMINOKWASÓW Z POZYWIENIA- wrażliwość tkanek na dopływ nie jest jednakowa
WYDAJNOŚĆ PROCESU SYNTEZY BIAŁKA - mierzona jest stosunkiem ilości białek zsyntezowanych w ciuągu doby w jakiś natrzadach wewnetrznych do całokowitej zawartości biaka w tym narządzie; wykazano malą zmienność miedzy poszczególnmi narządami, waha się ona 10-15g białka na 1g RNA (w mózgu 5g- większa ilość nierybosomalnego RNA)
ZDOLONOŚĆ DO SYNTEZY BIAŁKA- stosunek RNA do ilości białka w tkance czy narządzie wewnętrznym; waha się w szerszym zakresie
wątroba 46 nerki 33 mózg 22,5 serce 16,4 mięśnie 11,5
DEGRADACJA BIAŁEK
- dokonywana przez enzymy wewnątrzcząsteczkowe- endo i egzopeptydazy
katepyny A, B1, B2, C, D, G, M, J, K, L, M, N, P, S, T
zachdzi bez dopływu enzymu
degradacja białek w rybosomach:
- długozyjące białka wewnątrzcząsteczkowe
- biaka związane z błonami komórkowymi
- białka pozakomórkowe dostajace się do komórki
degradacja białek krótkożyjących oraz nieprawidłowo zsyntezowanych przebiega w CYTOSOLU i wumaga dostarczenia ATP oraz
UBIKWIDYNY, UBIKWIDYNA- małocząsteczkowe białko przyłączane do białka przeznaczonego do degradacji
- w cytosolu występuja proteinazy zależne od janów Ca2+, ZWIĄZKI KALPAINOWE (U oraz M), a także cała rodzina enzymów PROTWOLITYCZNYCH działajacych w środowisku zasadowym
wątroba chroni proces syntezy białka
masa białkowa wątroby o 20% w okresie poposiłkowym, a o 30% podczas głodówki
związane jest to ze zmianą tempa rozkładu białek wątrobowych tj. spadkiem syntezy tych białek w okresie poposiłkowym i wzroście podczas głodówki, wiąże się to z dostarczeniem substratów do syntezy białka osocza w HEPATOCYTACH
istnieje mechanizm kontrolujący, który selektywnie powoduje spadek syntezy białek osocza, zapobiegając przez to stracie białek komórkowych wątroby
MIĘŚNIE SZKIELETOWE reagują na to syntezy białek oraz utratą RNA komórkowego, co powoduje spadek wydajności syntezy białka
szczury na diecie bazbiałkowej- synteza białka spada o 60%
szczury na głodówce- spadek syntezy białek o 40%
W WYNIKU SPADKU TEMPA SYNTEZY BIAŁEK ZACHODZI SPADEK MASY BIAŁKOWEJ MIĘŚNI
głodówka powoduje niedobór białka
w mięśniach spada tempo syntezy, przy nie zmieniającym się tempie ich degradacji (obniżenie wydajności syntezy)
DZIĘKI TYM MECHANIZMOM ILOŚĆ AMINKWASÓW POCHODZĄCA Z POŻYWIENIA MOZE BYĆ KIEROWANA SELEKTYWNIE DO TYCH TKANEK, KTÓRE SĄ NAJWAŻNIEJSZE TJ. MÓZG
spadek średnicy miofibryli
wskaźnikiem rozpadu białek mięśniowych jest wydalanie przez nie
3-METYLO-HISTYDYNY (ona do niczego nie służy, a enzymy jej nie rozpoznają)
SZYBKI WZROST
tempa syntezy i tempa rozpadu, to się nazywa:
ANABOLICZNY WZROST KATABOLICZNY
SYNTEZA- ROZPAD- 2 różne procesy, mające różne mechanizmy, ale jednocześnie powiązane ze sobą
okres ½-trwania niemiofibrylowych białek mięśniowych jest bardzo długi i wynosi ok.11 dni, podczas gdy w wątrobie wynosi ok. 1 dzień, w nerkach 2 dni, sercu 3 dni, a mózgu 5 dni
krew dopływa do mięsni w spoczynku w tempie 1l/minute
krew zawiera 0,12 mmol leucyny--- jeżeli leucyna stanowi 8% białek mięśniowych i jeżeli tempo TURN OVER bb.mm. wynosi 2%, to możemy wyliczyć, ze dopływ leucyny do mięśni wynosi ok.1170mmol/ dobe i jest o 2,5x większe od tempa wbudowania białek mięśni
1,8- 13ml/g/1000sek przepływ krwi w mięśniach- jak widać jest zmienny
transport aktywny przez błonę włókna mięśniowego jest czynnikiem ograniczającym dla lizyny i treoniny
ODPŁYW NETTO= KREW ODPŁYWAJACA- KREW DOPŁYWAJACA
podczas nocnej głodówki zachodzi odpływ NETTO aminokwasów
alanina i glutamina stanowią po 30-4-% całego odpływu azotu!!!
białka mięśniowe przeciętnie zawierają jednakowa ilość alaniny i izoleucyny
biorąc pod uwagę, ze lizyna nie podlega transaminacji--- alanina w 70% syntezowana, a w 30% jest uwalniana z degrdowanych białek
źródło grup aminowych do syntezy alaniny są aminokwasy rozgałęzione (leucyna, izoleucyna, walina), a szkielet węglowy pochodzi z glukozy lub innych aminokwasów
UWALNIANIE ALANINY JEST ZWĄZANE Z INTENSYWNOŚCIĄ PRACY (WYSIŁEK FIZYCZNY) !!!
W praktyce sportowcy jedzą dużo białka- normy dla sportowców przewidują od 1,502,2gB/kg m.c.
odżywki białkowe dla sportowców to NONSENS, bo oni i tak jedzą więcej pożywienia- a więc też spożywają więcej białka
DUŻA ILOŚĆ BIAŁKA JEST DLA SPORTOWCÓW SZKODLIWA, bo to białko musi być spalone, a to białko
- jest złym paliwem metabolicznym
- mało pożytku w formie ATP
- obciążenie wątroby- deaminacja i synteza mocznika
- obciążenie nerek- wydalanie mocznika
podczas biegu- wzmożony rozpad białek, natomiast podczas spoczynku- wzrost syntezy białek mięśniowych= w sumie ten bilans jest zerowy
16