Белки – сложные высокомолекулярные органические вещества, состоящие из аминокислот. Из белков состоит мембрана (оболочка), все внутренние структурные элементы клетки: ядро, митохондрии и т. д. Каждая клетка человеческого организма содержит белки. Мышцы, кожа, волосы, ногти человека состоят главным образом из белков.
Молекулы белка состоят из своеобразных «кирпичиков» – аминокислот. Всего в природе существует 22 аминокислоты, 8 из них – изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треоонин, триптофан, валин – считаются незаменимыми. Организм человека, животных не способен синтезировать их самостоятельно. Нуждается в поступлении этих аминокислот извне.
Все виды аминокислот находятся в животных продуктах: мясе животных, птиц, рыб, молоке, икре, яйцах.
В составе многих растительных продуктов питания, растениях находятся белки с большим содержанием аминокислот. В корне одуванчика имеется большинство незаменимых аминокислот, поэтому их эффективно применяют при лечении различных заболеваний.
Функции белков в клетках организма играют очень важную роль. Из белков состоят практически все структуры клеток, ферменты, гормоны, витамины и т. д.
Белки – ферменты катализируют протекание биохимических реакций, играют важную роль в обмене веществ. По данным ученых в организме насчитывается около 3000 различных белков – ферментов.
При недостатке в организме белка работа мозга нарушается, не хватает строительного материала для замены изношенных элементов его клеток. Не хватает состоящих из белковых структур элементов клеток нервных волокон, расположенных во всех частях организма. Замедляется протекание биохимических реакций. При дефиците белка наступает нарушение скорости мыслительных процессов («мозговой туман»). Возникает хаос, путаница в мыслях, затрудняется способность давать адекватную оценку событиям, ситуациям.
Лучшими продуктами, содержащими большое количество белка являются: мясо, внутренности животных, птиц (печень, почки, легкие, рубец), икра рыб, молочные продукты, яйца. Люди особо ценят продукты животного происхождения. После их употребления надолго исчезает чувство голода, человек испытывает физическое, психическое удовлетворение, обменные процессы в организме ускоряются.
Источниками белка могут служить не только животные продукты, но и растительные, например, плоды бобовых культур (фасоль, горох), которые содержат до 22 – 23% белка, похожего на животный. Ценные белки, находящиеся в растительных продуктах, приходят в организм при употреблении грибов, особенно белых (гриб – «боровик»), орехов различных видов, зерен злаков (пшеница, рожь, просо, рис). Много разнообразных белков находится в грецких, кедровых орехах.
Углеводы – одно из органических соединений, состоящих из углерода, кислорода, воды.
Углеводы образуются растениями в процессе фотосинтеза из углекислого газа, воды. Человек не способен синтезировать углеводы, получает их с различными пищевыми продуктами растительного происхождения.
Углеводы в организме человека играют роль поставщиков энергии, без них невозможно протекание обменных процессов. Большую часть энергии человек получает с углеводами. Усваиваются углеводы в виде глюкозы. Самые важные из углеводов – сахароза, глюкоза, фруктоза, крахмал.
Основными источниками крахмала в пище являются:
1. Зерновые (крупы, мука, макаронные изделия).
2. Бобовые.
3. Из овощей – картофель, кукуруза.
Углеводы быстро усваиваются («сгорают») в организме. Только один вид крахмалов в виде клетчатки (целлюлоза), которой много в растительной пище, практически не усваивается организмом. Она имеет большое значение для пищеварения, механически очищает слизистые оболочки желудка, кишечника.
В зависимости от строения углеводы бывают простые, сложные. Первые называют сахарами, вторые крахмалами. Сахара бывают простые, сложные: моносахариды, дисахариды. К моносахаридам относится глюкоза, фруктоза, галактоза. Дисахаридами являются сахароза, лактоза, мальтоза. И те, и другие обладают выраженным специфическим вкусом, легко усваиваются. Около 80 % моносахаридов в организме составляет глюкоза – источник энергии, которая обеспечивает работу клеток мышц, мозга, эритроцитов крови. Для мозга глюкоза особенно важна, его клетки не могут самостоятельно ее синтезировать.
Сахароза, свекловичный или тростниковый сахар, в быту ее называют просто сахар, состоит из двух моносахаридов: глюкозы, фруктозы, на которые сахароза распадается в тонком кишечнике. Глюкоза, сахароза находятся в чистом виде во фруктах, ягодах. Особенно их много в пчелином меде. Глюкоза легко всасывается в кровь в ЖКТ.
Недостаточное количество глюкозы в крови, ее избыток также опасны для нормального функционирования мозга, как и недостаток, избыток кислорода.
При малом количестве инсулина (результат нарушений функционирования поджелудочной железы), с помощью которого глюкоза попадает в клетки почти всех органов, меньше глюкозы из крови поступает в клетки. При ее недостатке энергии в клетках мало. Процессы обмена нарушаются. От этого изменяется работа органов. Ухудшается общее состояние организма. Ослабевают его двигательные, психические проявления.
При недостатке поступающей в организм глюкозы печень по сигналам из мозга начинает расщеплять жиры (гликоген), поставлять в кровь порции глюкозы. Глюкоза переходит в кровь, но не попадает в клетки (не хватает инсулина). Повышается уровень сахара в крови. Если не ввести в организм инсулин больному сахарным диабетом первого типа, человек впадает в коматозное состояние, теряет сознание.
При передозировке инсулина, но недостаточном поступлении с продуктами питания сахаров, больные диабетом первого типа также теряют сознание, восприятие ими окружающей действительности нарушается. Инсулина много, а глюкозы мало поступает в ткани органов. Больные впадают в инсулиновую кому, что может повлечь гибель организма.
Лучшими поставщиками глюкозы считаются мед, виноград, изюм, финики, инжир. Быстро усваивается, растворяется в организме обычный сахар.
Слишком большой приток в организм сахаров приводит к отводу их части в жировые ткани, превращению в жир (про запас). Отчего полнеют те, кто с избытком ест сладкое.
Когда телу нужно больше топлива (энергии), жир распадается, преобразуется обратно в глюкозу. Глюкоза также очень легко превращается в гликоген, который главным образом запасается в печени (до 6 % от массы), в мышцах (до 1 % от их массы). Гликоген образует энергетический резерв, который может быстро восполнить внезапный недостаток глюкозы в организме.
Сжечь жир, в котором также находятся углеводы в виде глюкозы, значительно сложнее, дольше, чем происходит сжигание гликогена. Мышечный гликоген в основном расходуется при активных физических нагрузках самими мышцами. Гликоген печени отвечает за поддержание уровня глюкозы в крови, когда мы не едим.
Глюкоза является энергетическим топливом. Она важна не только для восполнения энергетических запасов. Глюкоза участвует в синтезе липидов (жиров), нуклеиновых кислот, аминокислот, ферментов. Полисахариды, которые образуются из глюкозы, являются основой хрящей, связок.
Жиры (липиды) – высокомолекулярные органические вещества, нерастворимые в воде. Присутствуют в тех или иных количествах в любом пищевом продукте.
В живых организмах жиры выполняют, прежде всего, структурную, энергетическую функции. Они являются основным компонентом клеточной мембраны (концентрация 40 %). В жировых клетках сохраняется энергетический запас организма. Избыток углеводов в организме превращается в жир или в гликоген, который накапливается, концентрируется в мышцах, в печени.
Клетки мозга состоят из жира более чем на 60 %. Недостаточное поступление жиров в организм сразу сказывается на его функционировании.
Жиры составляют основу сосудисто – нервных пучков, в которых расположены нервы, сосуды – жир заполняет пространство между ними. Концентрация жиров в нервной ткани достигает 25 %.
Жиры бывают разных видов. Кроме растительных жиров, масел (подсолнечное, оливковое, льняное, рапсовое, облепиховое и т. д.) имеются животные жиры: бараний, говяжий, свиной, гусиный, медвежий, барсучий, рыбий.
Кислоты классов омега 3, омега 6, омега 9 – жирные кислоты. Существует около 30 разных ненасыщенных, полинасыщенных кислот. Они находятся в маслах, являются важным компонентом мембран клеток организма. Кислоты омега 3, омега 6, омега 9 необходимы для нормального функционирования ЦНС, стимулируют деятельность мозга, улучшают его кровоснабжение. В больших количествах кислоты типа омега содержатся в оливковом, льняном, подсолнечном, рапсовом маслах, грецких, кедровых орехах, в жирной морской рыбе (скумбрия, сардины, сельдь, семга, тунец, горбуша, лосось, нерка).
В среднем суточная потребность в жирах для человеческого организма составляет 100 г.
Жиры осуществляют защитную функцию, защищают внутренние органы, весь организм от механического воздействия. Почки окружены жиром, помещены в жировую капсулу. Большое количество жира содержится в оболочке кишечника. Под кожей у человека всегда имеется жировая прослойка. Жир является хорошим теплоизолирующим средством, защищая организм от перепадов температур.
Жиры стимулируют перистальтику кишечника, желчеотделение, внешнесекреторную деятельность поджелудочной железы, способствуют усвоению белка, служат для человека источником энергии (гликоген).
Жиры способны окисляться, распадаться до углекислого газа, воды, глюкозы. Их организм откладывает про запас, они служат энергетическим источником долговременного использования. При голодании в первую очередь распадаются, исчезают жиры. Важная функция жиров – поставлять в ткани организма жирорастворимые витамины. Витамины, которые растворяются в жирах.
Жиры, поступившие в организм с продуктами питания, видоизменившись, способны вырабатывать гормоны, необходимые для беспрепятственного протекания обменных процессов.
Жиры, жировая ткань связывают, поглощают инсулин, при недостатке которого в клетки тканей, органов попадает малое количество глюкозы. Многие больные сахарным диабетом имеют лишний вес, который усугубляет течение болезни. Особенно опасен лишний вес для больных сахарным диабетом первого типа, у которых поджелудочная железа вырабатывает недостаточное количество инсулина, а часть выработанного поглощается жировой тканью.
Для восполнения недостатка необходимой клеткам глюкозы больные диабетом начинают (организм требует) потреблять в больших количествах сладости (глюкозу). Часть глюкозы преобразуется в жир, откладывается в разных частях организма. Человек полнеет по причине избыточного количества углеводов.
Витамины (лат. wita – «жизнь») – органические, биологически активные вещества, необходимые для нормальной жизнедеятельности организма человека, животных. Они играют очень важную роль в обмене веществ, хотя не являются для организма поставщиками энергии.
Витамины ускоряют ход биохимических реакций в организме. Это ведет к лучшему усвоению питательных веществ, способствует нормальному росту клеток. Витамины участвуют в образовании ферментов, определяют их активность.
Любая из биохимических реакций зависит от вспомогательных веществ, называемых ферментами, которые ускоряют их протекание. Каждому из ферментов требуются некие помощники (коферменты), для того чтобы быть в активном состоянии. Коферментами часто выступают витамины, минеральные вещества или те и другие одновременно.
Биохимические реакции по усвоению организмом питательных веществ называются окислительно – восстановительными. Проходят в каждой клетке, в основном во внутренних ее структурах, в митохондриях.
Реакции обмена осуществляются под контролем мозга. Если работа мозга нарушена или не хватает компонентов для прохождения биохимических реакций усвоение питательных веществ затрудняется. Обмен веществ дает сбои. Вскоре человек заболевает.
Витамины не синтезируются в организме или синтезируются в недостаточном количестве. Они поступают в организм с животной, растительной пищей.
Необходимо помнить, недостаток, отсутствие какого – либо витамина обязательно приводит к нарушению обмена, к возникновению заболеваний.
По растворимости различают водорастворимые (В, С, РР и другие), растворяются в воде, жирорастворимые (А, Д, Е, F, К и другие) растворяются в жире, витамины.
Важным для функционирования мозга, крови (для образования эритроцитов) является витамин В 12 (цианокобаламин), другие витамины группы «В». Содержится они исключительно в продуктах животного происхождения: печень, яичный желток, мясо. Важен для организма витамин этой же группы «В», В 2 (рибофлавин), который участвует во всех видах обменных процессов, в синтезе гемоглобина. Присутствует в молочных продуктах, куриных яйцах, печени, почках, в гречневой крупе, в грецких, кедровых орехах.
Только максимальное разнообразие потребляемых продуктов животного, растительного происхождения обеспечит организм различными видами витаминов. При этом условии организм будет функционировать нормально, без болезней. Диетологи рекомендуют регулярно употреблять овощи, фрукты, съедобные травы.
Минеральные вещества – необходимые в небольших количествах химические элементы. Попадают в организм с пищей в виде минеральных солей.
Минеральные вещества не обладают энергетической ценностью как углеводы, белки, жиры, но биохимические реакции в организме невозможны без их участия. У человека, животных ни один биохимический, физиологический процесс не происходит без участия минеральных веществ (макро – и микроэлементов).
Различают макроэлементы, микроэлементы. Макроэлементы – вещества, содержащиеся в организме в больших количествах, их концентрация превышает 0,001 %: кальций, фосфор, магний, натрий, калий, хлор, сера. Микроэлементы – вещества, доля которых в организме невелика, от 0,001 до 0,000000000001 %: цинк, медь, марганец, молибден, бор, кобальт, йод, фтор, железо, стронций, селен, кремний, олово, никель, ванадий, хром. Иногда из микроэлементов выделяют ультрамикроэлементы, которые содержатся в организме в ничтожно малых количествах, но обладают высокой биологической активностью. Это золото, свинец, ртуть, серебро, радий, рубидий, бор, уран, литий.
В течение одной минуты в каждом живом организме протекает около 4000 биохимических реакций. В каждой участвуют минеральные вещества. Чем больше в организме различных минеральных веществ, тем лучше протекают процессы обмена. Минералы участвуют в синтезе белка, теплообмене, кроветворении, размножении, реакциях иммунитета, костеобразовании и т. д.
Минеральные вещества организм в основном получает из продуктов питания.
Биологическая активность минеральных веществ обусловлена вступлением их во взаимодействие с ферментами, витаминами.
Вещества накапливаются избирательно в различных органах человека. Цинк скапливается преимущественно в половых органах, гипофизе, поджелудочной железе. Кадмий, молибден – в почках. Литий – в легких. Кальций, стронций – в костях. Марганец – в гипофизе. Йод – в щитовидной железе.
Минеральные вещества в организме участвуют не только во множестве биохимических реакций, они выполняют другие важные функции.
Железо необходимо для выработки белка гемоглобин, который входит в состав красных кровяных телец крови (эритроциты), переносящих кислород от легких ко всем тканям, органам организма. При недостатке железа снижается уровень гемоглобина в крови, ткани не получают нужного количества кислорода, ухудшаются обменные процессы. Организм не может самостоятельно вырабатывать железо, оно поступает только из еды (мясо, печень, морепродукты, некоторые овощи, травы).
Медь, кобальт способствуют усвоению железа. Железо, медь, кобальт являются кроветворными элементами.
Кальций необходим для осуществления процесса передачи нервных импульсов от мозга к каждой части, структуре тела за счет разной концентрации ионов внутри и снаружи нервной клетки. Регулирует сокращения скелетных и гладких мышц, деятельность миокарда, свертываемость крови, участвует в построении костей, зубов, кровеносных сосудов. Организм запасается кальцием в пористой структуре трубчатых костей. Организм берет кальций из костной ткани, в случае недостаточного поступления минерала с пищей, вследствие чего происходит деминерализация костей таза, позвоночника, нижних конечностей. В результате развивается остеопороз – снижение плотности и прочности костной ткани.
Фосфор является важным участником регулирования кислотно – щелочного баланса, в процессах обмена углеводов, белков, жиров, входит в состав коферментов, фосфолипидов. Фосфор участвует в синтезе нуклеиновых кислот, которые являются основным компонентом ДНК, РНК. Образует с белками, жирными и другими кислотами большое число комплексных соединений высокой биологической активности – нуклеопротеиды клеточных ядер, лецитин, казеин. Обеспечивает прочность и жесткость костей и зубов, водит в состав АТФ – источника энергии клеток. Необходим для нормального метаболизма белков, жиров, углеводов, способствует усвоению витаминов, особенно группы «В».
Содержание натрия в жидких сферах организма определяет количество находящейся в нем жидкости. Для функционирования мозга важное значение имеет водно – солевой баланс – определенное соотношение в организме солей и жидкости. Любой перекос в балансе может стать причиной плохого самочувствия, возникновения различных заболеваний. Вода доставляет питательные вещества к клеткам и помогает удалять из них токсины и отходы обмена. Основная задача солей – удерживать часть воды вне клеток и сохранять баланс жидкости. К солям, регулирующим водно – солевой баланс относятся натрий, калий, хлор, кальций, фосфор и некоторые другие. Натрий является основным регулятором. Главный источник натрия для организма – поваренная соль. Иногда, когда нарушается водно – солевой баланс, болит голова. Достаточно съесть кусочек селедки, баланс восстанавливается, головные боли проходят. При беременности часть солей из организма женщины изымается, переходит в образовавшийся зародыш (плод) нового организма. У беременной возникает желание (осознанная потребность) употребить соленую пищу, жидкость.
Марганец важен для функционирования мозга. Дефицит отрицательно сказывается на стабильности мембран нервных клеток. Марганец является коферментом, активизирует многие ферменты: карбоксилазу, каталазу, фосфатазы. Организму нужен для нормального метаболизма жира, для построения костей, соединительных тканей, для выработки энергии, для синтеза холестерина, нуклеотидов (ДНК), необходимых каждой живой клетке для деления. Обладает выраженной антиоксидантной активностью, защищает стенки артерий, делает их устойчивыми к образованию атеросклеротических бляшек. Вместе с железом, марганец является необходимым элементом процесса кроветворения.
Магний оказывает влияние на функционирование нервной ткани, на процесс передачи нервных импульсов. Снижает возбудимость нервной системы, тормозит процессы возбуждения в ЦНС и снижает чувствительность организма к внешним воздействиям, является антистрессовым фактором. Магний играет важную роль в передаче генетической информации с участием ДНК, РНК. Участвует в более чем в 300 биохимических реакциях организма: синтез белков, формирование костей, контроль содержания глюкозы в крови, регулирует уровень артериального давления, способствует расслаблению мышечных волокон (мускулатуры сосудов и внутренних органов), обладает сосудорасширяющим действием, стимулирует моторику кишечника и желчеотделение, способствует выведению холестерина, снижает свертываемость крови и риск камнеобразования в мочевых путях.
Состоящие из нескольких химических веществ медицинские лекарственные препараты, воздействующие на клетки, действуют в первую очередь на клетки мозга. Они изменяют отдельные функции клеток: усиливают, ослабляют синтез АТФ, реакции цикла Кребса, транспорт электронов в митохондриях. Способствуют открытию, закрытию ионных каналов, изменяют внутриклеточный ток ионов кальция, натрия, движение нервных импульсов в нейронах.
По причине ограниченного количества веществ в медицинских лекарственных препаратах воздействие оказывается на отдельные процессы, происходящие в клетках. Это разбалансирует всю систему их функционирования, прежде всего, нарушается работа клеток мозга. Ухудшается работа всех структур организма.
В отличие от лекарственных препаратов, продукты питания, лекарственные растения состоят из множества веществ. Они оказывают комплексное, мягкое воздействие на клетки, незначительно изменяют их работу.
Обладая определенным объемом знаний о химическом составе пищевых продуктов, проанализировав нарушения в работе клеток организма, можно настроить правильное функционирование мозга, тканей, органов, систем, долго жить без болезней.