Egészségügy | Dietetika, táplálkozástudomány » Táplálkozásélettan

Táplálkozásélettan A táplálékfelvétel célja: • Nyersanyagok biztosítása a test számára a növekedéshez a szöveti regenerációhoz az ivarsejtek képzéséhez • Energia biztosítása a test számára a szövetek karbantartásához a szövetek regenerációjához a munkavégzéshez (fizikai és metabolikus) a hőtermeléshez Kiegyensúlyozott tápláltsági állapot: A hosszútávú növekedést és a szövetek megfelelő karbantartását lehetővé tévő táplálékfelvétel. Biztosítania kell: 1. A testfunkciókhoz szükséges energia mennyiségét, 2. elegendő fehérjét (és aminosavat) a pozitív Negyensúly kialakításához, 3. elegendő mennyiségű vizet és ásványi anyagot a veszteségek kompenzálására, 4. a szervezet számára elengedhetetlenül fontos vitaminokat és esszenciális aminosavakat. Energiaegyensúly: energiabevitel = energiaveszteség ha +: raktározás ha -: a raktárok felélése Tápanyagok: Minden, ami nyersanyag

vagy energiaforrás gyanánt szolgál; továbbá azon molekulák, amelyek a fentiek hasznosításához szükségesek (nyomelemek, víz, ionok, vitaminok). Tápanyagok (1) Víz Szervetlen sók Tápanyagok (2) Nukleinsavak minden sejt képes szintézisükre elemi prekurzorokból, így táplálkozásélettani szempontból jelentéktelenek (!!) Tápanyagok (3) Szénhidrátok közvetlen vagy raktározott energiaforrások egyéb, biológiailag jelentős molekulákká alakíthatók. Tápanyagok (4) Zsírok koncentrált energiaraktárak a membránok és egyéb intracelluláris organellumok felépítéséhez elengedhetetlenek Tápanyagok (5) Fehérjék és aminosavak A szövetek és az enzimek elengedhetetlen alkotórészei, esetlegesen energiaforrásként is szolgálhatnak N-egyensúly Esszenciális aminosavak (Treonin, Metionin, Valin, Izoleucin, Triptofán, Fenilalanin, Lizin, Leucin, Hisztidin [csak újszülöttekben], Tirozin [Fenilalaninból szintetizálható])

Nitrogénegyensúly • Amikor a vizsgált egyén fehérje alapú nitrogénfelvétele megegyezik a fehérje eredetű nitrogén ürítésével • Ha +: a szervezet fehérjetartalma nő • Ha -: a szervezet fehérjetartalma csökken Fehérjeminimumok • Abszolút: – Az egy nap alatt lebomló fehérjemennyiség – fehérjebevitel nélkül (~20 g/nap) • Physiologiás – Az a fehérjebevitel, ami mellett N-egyensúly alakul ki (~40 g/nap) • Hygiénés – Az a napi fehérjebevitel, ami jó közérzetet biztosít (80120 g/nap) Tápanyagok (6) Vitaminok: � kis mennyiségben szükségesek � a táplálékban találhatók vagy a bélflóra termeli őket � nem szolgálnak energiaforrásként, hanem különböző enzimek kofaktorai � nem kielégítő felvétel esetén jellegzetes hiánytünetek alakulnak ki � ezen hiánytünetek orvosolhatók a kérdéses vitamin adagolásával „A” vitamin (Retinol) Biztosítja a: a látóbíbor szintézisét, Hemeralopia

az epithelstruktúrák épségét, Epithelialis laesiok a megfelelő foetalis fejlődést. Fejlődési rendellenességek „D” vitamin (Calciferol) Biztosítja a: a Ca2+ és a foszfát felszívódását a béltraktusból, a csont- és fogképzést. (etc) Rachitis (gyermekkorban) abnormális csontképzés Osteomalacia (felnőttekben) „E” vitamin (Tokoferol) Biztosítja a vvt-k épségét. Antioxidáns. Merev, törékeny vvt-k Izomdystrophiák Abortus „K” vitamin (naftokinon) Biztosítja a K-vitamin dependens alvadási faktorok szintézisét (máj). Coagulatiós zavarok, Vérzékenység „B1” vitamin (Tiamin) A co-carboxylase enzim szintéziséhez és működéséhez, így a decarboxylatio folyamatához elengedhetetlen (citromsavciklus). A szénhidrátmetabolizmus megáll a piruvát szintjén. beriberi polyneuritis (kakke) szívelégtelenség (shoshin) „B1” vitamin (Tiamin) • Casimir Funk igazolta, hogy a rizshántolat kivonatai

meggyógyítják a beriberiben szenvedő galambokat • Meg volt győződve, hogy az aminok egy új osztályát fedezte fel („vital amines”), amiből a „vitamine” terminus is származtatható. „B1” vitamin (Tiamin) 1929: Nobel-díj „az antineuroticus hatású vitamin” felfedezéséért Christiaan Eijkman (1858 – 1930) BERIBERI „B2” vitamin (Riboflavin) Biztosítja a flavoproteidek szintézisét A bőr berepedezése „B6” Vitamin (Piridoxin) Az amino- és zsírsavszintézis fontos kofaktora. Dermatitis Idegrendszeri tünetek Niacin A hidrogéntranszport fontos kofaktora (NAD and NADP) Pellagra (3D betegség) Dermatitis Diarrhoea Dementia DEATH „B12” vitamin (Cianokobalamin) Biztosítja a nucleoproteidek szintézisét, így elengedhetetlen a vvt-k képzéséhez Anemia perniciosa Folsav Biztosítja a nucleoproteidek szintézisét, így elengedhetetlen a vvt-k képzéséhez A vvt-k érése zavart szenved „Magzatvédő”

vitamin Anemia „Bx” vitamin (Pantoténsav) A coenzim-A alkotórésze Alapvető a bőr és haj épségéhez Neuromotoros és cardiovascularis zavarok Biotin Elengedhetetlen Dermatitis a proteinek és zsírsavak szintéziséhez, Izomfájdalmak valamint a transzaminációhoz „C” vitamin (Aszkorbinsav) A kollagénszintézis alapvető feltétele, mivel szükséges a prolil-hidroxiláz működéséhez Antioxidáns Scorbut Kötőszöveti gyengeség, szöveti bevérzések A táplálkozási központok: A hypothalamus lateralis része: éhségközpont; károsodása aphagiát okoz A hypothalamus ventromedialis része: jóllakottság-központ: károsodása hyperphagiát és obesitást okoz Energetika Fontos szabályok Hess-tétele Egy kémiai reakció során a felszabadult vagy elnyelt hő mennyisége mindig ugyanakkora, függetlenül attól, hogy a reakció egy vagy több lépésben történt. Germain Henri Hess (1802-1850) Van’t Hoff szabály 10°C

= 2x Jacobus Henricus Van’t Hoff (1852-1911) MUNKA HŐ RAKTÁROZÁS Energiaforrások: CHO Zsírok Proteinek CHO Zsírok Proteinek Energiahozam a kalóriabombában (égéshő) 17 kJ 40 kJ 24 kJ 17 kJ 40 kJ 24 kJ CO2 + H2O CO2 + H2O CO2 + H2O + NO2 Energiaforrások: CHO Zsírok Proteinek CHO Zsírok Proteinek 17 kJ Energiahozam a Égéshő szervezetben (Élettani haszonérték) 17 kJ 17 kJ 40 kJ 40 kJ 17 kJ 24 kJ 17 kJ CO2 + H2O 40 kJ CO2 + H2O + Urea CO2 + H2O 7 kJ CO2 + H2O + NO2 Metabolizmus: • A testben zajló kémiai reakciók összessége A metabolizmust befolyásoló tényezők: testhőmérséklet testtömeg izomaktivitás, életkor, nem Specifikus dinámiás hatás A specifikus dinámiás hatás • A táplálkozással összefüggő folyamatok energiaszükséglete – A táplálékok felszívódása – A tápanyagok metabolizmusa – Raktározás CHO: Zsírok Proteinek: Vegyes diéta: 4-7% 2-4% 18-25% 8-15% Respirációs

hányados (RQ) RQ = termelt CO2 / fogyasztott O2 Glükóz C6H12O6 + 6 O2 = 6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP 6 CO2/6 O2 = 1 Palmitinsav C16H32O2 + 23 O2 = 16 CO2 +16 H2O +129 ATP 16 CO2/23 O2 = 0,7 Nevezetes RQ értékek RQprotein RQvegyes RQagy = = = 0,8 0,82 0,98 Fizikai aktivitás: RQ� (� glikogénlebontás) Hosszantartó fizikai aktivitás: RQ� (� zsírégetés) Basalis Metabolikus Ráta (BMR) MUNKA HŐ RAKTÁRAK Basalis Metabolikus Ráta (BMR) Meghatározása: Direkt kalorimetria Indirekt kalorimetria Direkt kalorimetria BMR Indirekt módszer (Az O2 hőegyenértéke: ~ 20 kJ/l) Egy 70 kg-os egyén esetén kb. 7100 kJ/nap A pajzsmirigyhormonok és a sympathicus aktivitás jelentősen növeli a BMR-t. Hőszabályozás Mag- és köpenytemperatúrák Hogyan tartható fenn a konstans maghőmérséklet? A leadott hő mennyisége = A termelt hő mennyisége A termoreguláció megértése feltételezi a hőleadó és a hőtermelő folyamatok

ismeretét Találnunk kell egy megfelelő MODELLRENDSZERT, amivel ezen folyamatok tanulmányozhatók Elle Közvetett Respiratio demonstrálja a hőleadó mechanizmusokat Evaporatio Közvetlen Radiatio Convectio Conductio Mi határozza meg a hőleadás mértékét? Leadott hő = k x S x (TBőr – TKörnyezet) Hőátadási koefficiens Felszín A convectio, conductio és radiatio mindkét irányban működhet (azaz bizonyos körülmények között hőt vehetünk fel a környezetünktől). Bizonyos hőleadó folyamatok megfordíthatók Radiatio Convectio Conductio A párologtatás jelentősége (Verítékezés) Az evaporatio CSAK HŐVESZTÉST okozhat. Az evaporatio az EGYETLEN hőleadó mechanizmus, ha TKörnyezet > TBőr!!!!! Mértéke elérheti a 2 l/h-át. A verítékmirigyek sympathicus cholinerg beidegzéssel rendelkeznek. A hőtermelő mechanizmusok • Didergéses hőtermelés • Didergés nélküli hőtermelés Metabolizmus Fizikai

aktivitás A didergés egy olyan, magas frekvenciájú (10-20 Hz) összehúzódása a harántcsíkolt izmoknak, amikor effektív munkavégzés nem történik. A barna zsírszövet Barna zsírszövet Fehér zsírszövet A thermogenin A thermogenin képes az elektrontranszport és az ATP-szintézis szétkapcsolására, így lebontó folyamatok eredménye NEM ATP szintézise, hanem hőtermelés. Az állandó maghőmérséklet fenntartása: Vasomotor reakciók (23°C - 30°C) Evaporatív reakciók (30°C felett) Metabolikus reakciók (23°C alatt) Hogyan működik a hypothalamus? SET POINT = 37° C Thermoreceptorok Hővesztő mechanizmusok Vasomotor válasz, piloerectio Verítékezés Hőtermelő mechanizmusok Didergés Metabolikus változások Hogyan működik a hypothalamus? Jó hírünk van, a magtemperatúra 37°C!! SET POINT = 37°C Hogyan működik a hypothalamus? Rossz hírünk van, a magtemperatúra meghaladja a 37°Cot!! SET POINT = 37°C

Hővesztő mechanizmusok � Vasodilatatio Verítékezés � Hogyan működik a hypothalamus? Rossz hírünk van, a magtemperatúra nem éri el a 37°Cot!! SET POINT = 37°C Hőtermelő mechanizmusok � Didergés Hővesztő mechanizmusok � Vasoconstrictio Piloerectio Metabolikus aktivitás � Sympathicus aktivitás � Pajzsmirigyhormonok � Hogyan alakul ki a láz? SET POINT = 40°C (!) Endogén pyrogének Exogén pyrogének Hőtermelő mechanizmusok � Didergés Hővesztő mechanizmusok � Vasoconstrictio Piloerectio Metabolikus aktivitás � Sympathicus aktivitás � Hogyan szűnik meg a láz? 37°C (újra) SET POINT = 40 Hővesztő mechanizmusok � Vasodilatatio Verítékezés � A láz időbelisége A trükk. Q Q* Leadott hő = k x S x (TBőr – TKörnyezet) T T Q* = Q !!! T A komfortzóna Q Q* T T T A hőszabályozás lényege Q Q* T T