WYKŁAD I 9.10.09
„Żywienie człowieka zdrowego i chorego” – Jan Gawędzki
TEMAT: Przegląd nauk o żywieniu na przestrzeni lat. Żywność transgeniczna.
Zdrowie – definicje:
1. zjawisko wielowymiarowe, zakładające harmonijne funkcjonowanie psychiki, ciała oraz harmonijne dostosowanie ich obu do środowiska
Hołówka 1977
2. stan, w którym brak jakichkolwiek objawów patologicznych przy nadmiarze rezerw fizjologicznych wystarczających do zwalczenia potencjalnego napięcia
3. w ujęciu holistycznym – wzajemne oddziaływanie ciał, umysłu i ducha. Efektem jest: pełna integracja ustroju, brak bólu, brak obniżonej sprawności
Stan zdrowia determinuje:
53% styl życia
21% środowisko
16% genetyka
10% poziom usług służby zdrowia
Odżywianie jest podstawowym warunkiem zdrowie. Jest to efekt nawyków żywieniowych powstałych pod wpływem instynktu kształtowanego pod wpływem doświadczeń, z czasem przekształconego w religię (posty, ubój rytualny zwierząt – zmniejszenie prawdopodobieństwa zakażenia, wykluczenie potraw, zasady przechowywania).
- 400000 lat temu użyto ognia do przygotowywania potraw
- 15000 lat temu zapisywano w papirusie Ebersa pokarmy wartościowe i szkodzące zdrowiu
- w starożytnej Grecji – Hipokrates wypowiadał się negatywnie o nadwadze i upatrywał skrócenia okresu życia w otyłości. Inni badacze to: Asklepiades, Arystoteles, Empedokles, Pitagoras
- okres nowożytnej, doświadczalnej wiedzy o żywności zapoczątkował Lavoisier teorią spalania składników pokarmowych w żywym ustroju. XIX – respiracja i kalorymetria.
Chorobami cywilizacyjnymi są:
- otyłość
- nadciśnienie
- raki dietozależne
- choroby wynikające z rozwoju miażdżycy
- niektóre choroby trzustki, wątroby i dróg żółciowych
- próchnica zębów
Genetycznie modyfikowanie organizmy mają nowe, pozytywne cechy, zyskane dzięki heterologicznym genom, które zostaną przekazane dalszym pokoleniom.
Prawo polskie definiuje organizmy genetycznie modyfikowane jako inne niż organizm człowieka, w których materiał genetyczny został zmieniony w sposób nie zachodzący w warunkach naturalnych w skutek krzyżowania lub naturalnej rekombinacji przy zastosowaniu różnych technik.
Techniki biologii molekularnej:
a. technika rekombinacji DNA z użyciem wektorów (wirusy, plazmid) i włączenie do organizmu biorcy, w którym nie występują w warunkach naturalnych, ale są zdolne do powielania
b. technika stosująca bezpośrednie włączenie materiału dziedzicznego przygotowanego poza organizmem, a w szczególności mikroinjekcji, makroinjekcji, mikrokapsułkowania
c. metody nie występujące w przyrodzie dla połączenia materiału genetycznego co najmniej dwóch różnych komórek, w wyniku czego powstanie nowa komórka zdolna przekazać materiał genetyczny komórką potomnym
Rolą regulacji parlamentu europejskiego jest tzw. „nowa żywność”, „novel food”. Do tego rodzaju żywności zaliczane są:
a. żywność będąca GMO lub posiadająca składniki genetyczne modyfikowane, np. modyfikowane truskawki
b. żywność nie zawierająca GMO lecz wyprodukowana przez rośliny GMO, np. oleje, a z nich majonez, dressingi warzywne na bazie oleju z transgenicznego rzepaku
c. żywność i jej składniki o zmodyfikowanej strukturze molekularnej, np. pszenica wzbogacona aminokwasami
d. żywność i jej składniki pochodzące z organizmów rozmnażanych nietradycyjnymi metodami, nie posiadająca historii bezpiecznego spożycia, np. owca Dolly – efekt klonowania zwierząt
Zalety żywności GMO:
1. podniesienie wartości odżywczych np. możliwość wytwarzania NNKT przez trzodę chlewną
2. usunięcie lub zmniejszenie wytwarzania substancji niepożądanych, np. bezglutenowa pszenica dla uczulonych na gluten
3. poprawa odporności na zmiany w trakcie przetwarzania, np. odporność na wysokie temperatury – olej o wyższej temperaturze wrzenia
4. odporność na wpływ czynników zewnętrznych, która umożliwia dłuższe przechowywanie
- lepsza odporność na stres roślin uprawnych – gorąco lub suszę
- więcej jedzenia z mniejszej powierzchni upraw
- zmniejszenie ilości pestycydów – bawełna z genami Bacillus thuringeslis wytwarzają substancje perforujące przewód pokarmowy gąsienic
- drzewa zawierające mniej ligniny – potrzeba mniejszej ilości chemikaliów do wytworzenia papieru
- otrzymywanie roślin pochłaniających toksyczne związki (oczyszczających środowisko) – gorczyca, glony, ryż (Chińczycy)
Metody wykrywania GMO:
1. oparte na analizie białek czyli wytwarzające białko będące produktem zmutowanego genu:
- metoda immunoezymatyczna ELISA
- dalszy rozdział białek w oparciu o western blot
- przeciwbieżna elektroforeza w żelu
2. oparte na analizie kwasu nukleinowego – wykorzystują komplementarność do helisy DNA specyficznych odcinków kwasu nukleinowego powstających w czasie reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR) – metody jakościowe i ilościowe
Wątpliwości jakie budzi stosowanie żywności GMO:
1. działanie uczulające lub toksyczne nowych produktów (soja z genem metioniny)
2. oddziaływanie na ustrój roślin o wyższym stężeniu białek lub innych produktów
3. możliwość przeniesienia zmienionych fragmentów DNA na florę przewodu pokarmowego i nabywanie chorobotwórczych właściwości przez bakterie
4. oddziaływanie nowo powstałych białek i RNA na metabolizm transgenicznych zwierząt
* w Polsce panuje zakaz uprawy roślin GMO od 2006r
WYKŁAD II 16.10.09
TEMAT: Energia
Życie jest procesem spalania, który dostarcza organizmowi żywemu energii niezbędnej do jego istnienia, a każdy żywy organizm ma określone potrzeby energetyczne
I prawo termodynamiki mówi, że ilość energii pobranej równa się sumie energii gromadzonej i wydatkowanej. Jeśli założyć, że masa ciała i jego skład jest stały, a ilość energii zmagazynowanej zależy od tych czynników, to ilość energii pobieranej równa się ilości energii wydatkowanej.
Bilans energii ustroju:
60% jest zamieniane na ciepło
40% zawarte w ATP
z czego 20% mięśnie wykorzystują na pracę mechaniczną
sprawność ustroju = 20% jest porównywalne z maszyną parową – sprawność ok. 15%
Definicja CPM
Całkowita przemiana materii (CPM) jest to wydatkowanie energii zliczane przez dobę, związane z normalnym funkcjonowaniem człowieka i z pracą.
Skład całkowity przemiany materii (CPM):
1. podstawowa przemiana materii (PPM)
2. termogeneza bezrdzeniowa = swoiście dynamiczne działanie pokarmu, ciepłotwórcze działanie pokarmu
Definicja PPM
Podstawowa przemiana materii (PPM) jest to wydatkowanie energii niezbędnej dla zachowania podstawowych funkcji życiowych o optymalnych warunkach otoczenia
Podstawowe funkcje życiowe:
- praca układów niezbędnych dla życia
- zachowanie ciepłoty ciała
- budowa i odbudowa tkanki
Warunki pomiaru PPM:
- wczesnym rankiem
- w pozycji leżącej
- nie wolno pić kawy, herbaty
- nie palić papierosów
Wielkość PPM zależy od:
- masy ciała wyrażonej w kg lub powierzchni w m2 lub jednostek metabolicznych = ilość kgk
- wieku
- płci
- stanów fizjologicznych związanych z płcią
- stanu zdrowia
- stopnia odżywienia
- proporcji pomiędzy tłuszczową i beztłuszczową masą ciała
- gry hormonalnej
- uwarunkowań genetycznych (+,- 10%)
Wzrost PPM:
- przy podwyższonej ciepłocie ciała (o 12%/1 stopień C)
- przy nadczynności tarczycy
- przy przeroście rdzenia nadnerczy
- po zażyciu amfetaminy
Termogeneza:
Służy utrzymaniu stałej temperatury ciała
- termogeneza bezdrżeniowa – jest okresowym wzrostem przemiany materii po zjedzeniu pokarmu, wywołanym procesem trawienia, wchłaniania i transportu odżywczych składników
- termogeneza drżeniowa – wynika ze wzrostu ilości ciepła wywołanego zwiększonym katabolizmem po ochłodzeniu organizmu, przejawem jest drżenie mięśni – dreszcze
Wielkość termogenezy poposiłkowej:
- średnio zwiększa się 10%
- po spożyciu białka 25%
- tłuszczów 5-10%
- węglowodanów 6%
Aktywność fizyczna:
Jest wydatkiem energii wyrażonym krotnością podstawowej przemiany materii. Wielkość aktywności fizycznej zależy od rodzaju i ciężkości pracy.
Współcześnie wyróżnia się trzy poziomy aktywności fizycznej:
- małą 1,4 - 1,5 PPM
- umiarkowaną 1,7 PPM
- dużą 2,0 PPM
Pojęcie „zapotrzebowanie na energię” ma dwojaki sens:
1. indywidualne zapotrzebowanie na energię
2. zapotrzebowanie na energię grupy konsumentów
Indywidualne zapotrzebowanie na energię równa się CPM.
Zapotrzebowanie na energię grupy jest wartością średnią zapotrzebowania osób wchodzących w jej skład. Nie wolno stosować tej wartości do wyliczenia indywidualnego zapotrzebowania.
Zapotrzebowanie na energię wyraża się w:
Kcal, KJ, MJ w przeliczeniu na jedną osobę i jeden dzień z zachowaniem uwarunkowań w/w płci, wieku, masy ciała, ciężkości pracy fizycznej, itd.
Zapotrzebowanie na energie bada się używając:
I. Metod opartych na ocenie
- pobieranie energii w spożytym pożywieniu
II. Metod opartych na ocenie
- wydatkowanej energii
Są metody badań spożywanej żywności u osób będących w stanie równowagi energetycznej. Energia uwolniona z białek, tłuszczy i węglowodanów stanowi tylko część energii dostarczanej, dlatego trzeba odliczyć straty zawarte w niestrawionych resztkach.
Wartość energetyczną można badać:
1. spalając pożywienie w bombie kalorymetrycznej w atmosferze tlenu. Przyrost temperatury jest miernikiem ilości energii.
2. metodą biuretową Rozentala, tzn. utleniając dwuchromianem potasu w środowisku kwasu siarkowego. Nadmiar dwuchromianu odmiareczkować tiosiarczanem sodu i wyliczyć wartości energetyczne.
Równoważnik fizjologiczny jest ilością energetyczną uzyskaną ze spalania w bombie: białek, tłuszczów, węglowodorów. Równoważnik fizjologiczny nie uwzględnia strawności pokarmów, czyli możliwości przyswajania. Podaje więc wartości zawyżone.
Równoważniki fizjologiczne – współczynniki Atwatera – uwzględniają przyswajanie:
· węglowodanów w 98%
· tłuszczy w 95%
· białek w 92%
ponieważ w przemianach katabolicznych białek następuje utrata energii z mocznikiem, rzeczywista wartość energetyczna białek wynosi 70% wartości wyjściowej, tzn. uzyskanej po spaleniu w bombie kalorymetrycznej.
Wielkość strat uwzględniają współczynniki Atwatera (fizjologiczne równoważniki energetyczne):
- 4 kcal/g białka i węglowodanów
- 9 kcal/g tłuszczu
- 7 kcal/g alkoholu etylowego
W przeliczeniu na KJ:
- 17 dla białka i węglowodanów
- 38 dla tłuszczów
- 30 dla alkoholu
Wartość energetyczna pokarmu zależy wprost proporcjonalnie od ilości tłuszczu i odwrotnie proporcjonalnie od ilości wody, stąd najbardziej kaloryczne są tłuszcze jadalne, a najmniej chude ryby, owoce, warzywa, grzyby i mleko.
Polegają na ocenie ilości uwolnionego ciepła wprost proporcjonalnej do ilości pobranego tlenu, wydalonego dwutlenku węgla i azotu mocznikowego.
A. kalorymetria bezpośrednia – polega na ocenie ilości utraconego ciepła
B. kalorymetria pośrednia – polega na ocenie ilości uwolnionego dwutlenku węgla lub azotu mocznikowego lub zużytego tlenu
C. metody niekalorymetryczne
KALORYMETRIA BEZPŚREDNIA:
- komora kalorymetryczna
a) mierzenie różnicy temperatury po obu stronach komory
b) mierzenie ilości ciepła oddanego wymiernikowi ciepła stale obmywającego ścianki komory
Metoda jest czuła, dokładna, precyzyjna lecz tworzy sztuczne warunki w porównaniu z życiem codziennym.
KALORYMETRIA POŚREDNIA:
Ocenia się przy pomocy worka Douglasa ilości pochłoniętego tlenu i wydzielonego dwutlenku węgla. Przelicza się objętość worka na udział procentowy obydwu gazów. Lepszym rozwiązaniem jest respirator skojarzony z pomiarem gazów czyli respirometr. Długotrwałe badania wykonuje się w komorze respiracyjnej.
METODY NIEKALORYMETRYCZNE – NOWOCZESNE:
- pomiar częstości tętna; zasada ... częstości tętna jest proporcjonalna do poboru dwutlenku węgla i wydatkowania energii
- zasada zautomatyzowana i zminimalizowana to:
1. Polar Sport Tester – dane interfejsem przekazuje się do komputera, analizuje program. Zalety: metoda łatwa, nadaje się dla dzieci, aby była dokładna wymaga wstępnego skalowania przyrządu
2. metoda podwójnie znakowanej wody – bada wypijaną szklankę wody zbudowanej z izotopów wodoru i dwutlenku węgla
Przy użyciu spektrofotometru masowego określa się stopień obydwu izotopów w moczu w przedziale czasowym wieku.
Pedometr i Aktometr
Rejestrowanie liczby kroków i ...
sajdula