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第三章运动与营养营养是人体不断从外界摄取食物,经过消化、吸收、代谢和利用食物中身体需要的物质(养分或养料)来维持生命活动的全过程,它是一种全面的生理过程,而不是专指某一种养分。第一节基础营养人类为维持生命必须从外界摄取食物,食物中的养分称为营养素(nutrient),营养索是维持人类生命活动和健康的最根本的物质,其摄人的不均衡不但会影响人体的健康水平,而且会影响人体的活动能力。人体需要的营养素归纳起来分三大类,即由蛋白质、脂类、碳水化合物组成的宏量营养素,由矿物质和维生素组成的微量营养素,以及由水、纤维素等组成的其他营养素。这些营养素在体内功能各不相同,概括起来有三方面作用:①供给能量;②构成和修补身体组织的材料;③在人体物质代谢中起调节作用。一。宏量营养素(micronutrlent)由蛋白质、脂类、碳水化合物组成的营养寮称为宏量营养素蛋白质(protein)蛋白质主要由碳、氢、氧、氮4种元素组成,有些蛋白质还古有硫磷、铁等其他元素,这些元素按一定结构组成氨基酸。自然界中的氨基酸有20多种,这20多种氨基酸以不同数目和不同顺序连接,不同空间结构构成种类繁多、千差万别的蛋白质,发挥它们各自不同的生理功能。1蛋白质的生理功能(1)维持细胞组织的生长、更新和修补:蛋白质参与构成各种细胞组织是蛋白质最重要的功能。对于发育时期的儿童尤为重要。(2)参与多种重要的生理活动:体内具有多种特殊功能的蛋白质,如酶、多肽激素、抗体和某些调节蛋白等。肌肉收缩、物质的运输、血液凝固等也由蛋白质来实现。(3)氧化供能:蛋白质分解产生的氨基酸,经脱氨基生成的酮醴可以被进一步氧化分解。每克蛋白质产生17.19kJ(4.1kcal)能量,供能是蛋白质的次要生理功能。2氨基酸氨基酸(aminoacid)是指古有氨基和羧基的有机酸,它是组成蛋白质的基本单位。在人体和自然界中,常见的氨基酸有20多种,其中9种称为非必需氨基酸,它们在人体内可以合成,能满足人体需要;而另外9种氪基酸,人体不能合成或台成速度不能满足机体需要,必须由食物供给,称为必需氨基酸,它们是异亮氪酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸,组氨酸是婴儿的必需氨基酸。3蛋白质的分类根据营养价值,可将蛋白质分为三类:完全蛋白质、半完全蛋白质和不完全蛋白质完全蛋白质是指蛋白质中所含的必需氨基酸种类齐全、数量充足、比例恰当,它们在人体利用事高。完全蛋白质也称为优质蛋白质。半完全蛋白质是指蛋白质中所含的必需氨基酸虽然种类齐全,但其中某一种或几种必需氨基酸的古董相对较低。此种蛋白质的利用率较低,称为半完全蛋白质。几种食物混食,由于必需氨基酸的种类和数量互相补充,而能更接近人体需要量的比值,使生物价值得到相应的提高,这种现象称为蛋白质的互补作用。如小麦、小米、牛肉、大豆各个单独食用时,其蛋白质生物价值分别为67、57、69、64,而混食的生物价值可高达89不完全蛋白质是指蛋白质中所含必需氪基酸的种类不全,不能促进人体生长发育,也不能维持生命的蛋白质。4蛋白质的推荐摄入量及食物来源2000年中国营养学会公布了中国居民膳食营养索参考摄人量(Chi一neseDRIs),其中包括推荐营养素摄人量(recommendednutrientintake.RNI),不再使用推荐的膳食营养素供给量(RDA)。RNI是健康个体膳食营养素摄人量的目标值,个体摄人量低于RNI不一定表明该个体未达到适宜状态。如果达到或超过RNI,则可以认为该个体无摄人不足的危险。中国居民膳食蛋白质的推荐摄人量(RNI)见附件表1。畜、禽、鱼肉含蛋白质15%一20%.奶13%—30%,蛋11%.14%,干豆类20%一35%,硬果类如花生、核桃、莲子含15%一20%.谷类8qo一l0%。大豆中蛋白质含量高,质量好,不含胆固醇,故应多食用大豆制品。应注意利用蛋白质的互补作用,使膳食多样化。脂粪(Lipid)脂类包括脂肪和类脂。脂肪又称为中性脂肪或甘油三酯;类脂包括磷脂、糖脂、固醇类、脂蛋白等。脂类是人体需要的重要营养素之一。l脂类的分类(1)甘油三酯:甘油三酯是重要的脂类;食物中的脂类95%是甘油三酯,人体储存的脂类中,甘油三酯高达99q。它是由1个甘油分子和3个脂肪酸分子酯化而成,在人体主要分布于皮下、腹腔和肌纤维之间。(2)脂肪酸:脂肪酸是由碳、氢、氧三种元素组成的~类化合物,是中性脂肪、磷脂和糖脂的主要成分。根据碳链中碳原子间双键的数目又可将脂肪酸分为单不饱和脂肪酸(含1个双键),多不饱和脂肪酸(台1个以上双键)和饱和脂肪酸(不舍双键)三类。自然界存在的脂肪酸有40多种。有几种脂肪酸人体自身不能合成,必须由食物供给,称为必需脂肪酸。(3)胆固醇:胆固醇是类脂的一种。它在人体内的重要生理功能包括:①是细胞膜的组成成分;②是合成胆汁酸和维生素D,的原料,前者可帮助脂肪消化吸收,后者可预防儿童佝偻病;③是合成类固醇激素的原料,特别是性激素和肾上腺皮质激素。人体胆固醇来自膳食和体内合成,胆固醇在肝脏内经过分解代谢随粪便排出。2.脂肪的营养功能概括起来,脂肪有以下几方面生理功能:(1)供给能量:lg脂肪在体内分解成二氧化碳和水,并产生37.6U(9kcal)的能量。(2)构成一些重要生理物质:磷脂、糖脂和胆固醇构成细胞膜的类脂层,胆固醇又是合成胆汁酸、维生素D,和类固醇激素的原料。(3)维持体温和保护内脏:皮下脂肪可调节体温,内脏周围的脂肪有保护内脏的作用。(”脂溶性维生素的重要来源:脂肪促进这些脂溶性维生素的吸收。(5)增加饱腹感:脂肪在胃肠遭内停留时间长,所以有增加饱腹感的作用。3脂肪营养价值的评定营养学上根据以下三项指标评价一种脂肪的营养价值:(l)消化率:一种脂肪的消化率与它的熔点有关,熔点越低,越容易消化。因此,植物油的消化率可达到IOO%,动物脂肪消化率较低,约为80%一90%。(2)必需脂肪酸含量:植物油中亚油酸和亚麻酸古量比较高,营养价值比动物脂肪高。(3)脂溶性维生素含量:动物贮存的脂肪几乎不含维生素,但肝、奶和蛋类的脂肪富含维生素A和D,植物油富含维生紊E。4脂肪的供给量和来源(1)脂肪的供给量:我国营养学会建议膳食脂肪供给量不宜超过总能量的30%,其中饱和、单不饱和、多不饱和脂肪酸的比例应为l:1:1。(2)脂肪的来源:脂肪的主要来源是烹调用油脂和食物本身所含的油脂。碳水化台物1.碳水化合物的构成和分类碳水化台物是由碳、氢、氧三种元素组成的一类化合物,其中氢和氧的比例与水分子中氢和氧的比例相同,因而曾被称为碳水化合物。根据其分子结构,碳水化合物分为单糖、双糖和多糖三大类。单糖易溶于水,可直接被人体吸收利用。最常见的有葡萄糖、果糖和半乳糖。分解成单糖才能被人体吸收。最常见是蔗糖、麦芽糖和乳糖。乳糖不易溶于水,因而在肠道中吸收较慢,有助于乳酸菌的生长繁殖,对预防婴幼儿肠道疾病有益。多糖是由许多单糖分子结合而成的高分子化合物,无甜味,不溶于水。多糖主要包括淀粉、糊精、糖原。淀粉在消化酶的作用下可分解成糊精,再进一步消化成葡萄糖被吸收。2碳水化合物的生理功能(1)供给能量:碳水化合物是供给人体能量的最主要的来源。它在体内可迅速氧化,提供能量。ig碳水化合物可产生16.7kJ(4kcaJ)的能量。(2)构成一些重要生理物质:碳水化合物是细胞膜的糖蛋白、神经组织的糖脂以及传递遗传信息的脱氧棱糖核酸(DNA)的重要组成成分。(3)节约蛋白质:碳水化合物的摄人充足时,人体首先使用碳水化合物作为能量来源,从而避免将宝贵的蛋白质用来提供能量。(4)抗生酮作用:脂肪代谢过程中必须有碳水化合物存在才能完全氧化而不产生酮体。酮体是酸性物质,血液中酮体浓度过高会发生酸中毒。(5)糖原有保肝解毒作用:肝糖原储备充足时,肝细胞对某些有毒的化学物质和各种致病微生物产生的毒素有较强的解毒能力。3碳水化合物的供给量和食物来源(¨碳水化合物的供给量:膳食中由碳水化合物供给的能量以占摄人总能量607b一70%为宜。(2)碳水化合物的来源:各类、薯类、豆类富含淀粉,是碳水化台物的主要来源。食糖(白糖、红糖、砂糖)几乎100%是碳水化合物。二、微量营养素(micronutrient维生素维生素(Vltamin)是维持人体正常物质代谢和某些特殊生理功能不可缺少的低分子有机化台物,因其结构和理化性质不同,使其各具特殊的生理功能。它们只需少量即能满足机体的生理需要,且每日必须自食物中获取。造成维生索缺乏的主要原固有:①膳食中含量不足;②体内吸收障碍;③排出增多;④因药物等作用使维生素在体内加速破坏;⑤生理和病理需要量增多;⑥食物加工烹调不舍理使维生索大量破坏或丢失。预防维生素缺乏的措施:①提供平衡膳食;②根据人体的生理、病理情况及时调整维生紊供给量;③及时治疗影响维生紊吸收的肠道疾病;④食物加工烹调要合理,尽量减少维生索的损失。维生素种类很多,根据其溶解性可分为两大类,即脂溶性维生素和水溶性维生素。脂溶性维生翥包括维生素^、D、E、K4种。水溶性维生素包括B族维生素tBi、B:、B6.B12PP等)、抗坏血酸(v。)。水溶性维生素的特点:①溶于水;②容易从尿中排出体外,故大量食人一般不会产生蓄积和毒害作用;@绝大多数以辅酶或辅基形式参加各种酶系统工作,在中间代谢的许多环节中都起着极重要的作用;@其体内营养水平多数都可在血液和尿中反映出来。1维生索A(V.)和维生素A原(类胡萝卜素)维生翥A(retinol)又称视黄醇,与类胡萝h素一样对热、酸、碱稳定,易被氧化,高温与紫外线可促进这种氧化破坏,若与磷脂、V。和v。及其他抗氧化剂并存则较为稳定。(1)生理功能:①参与视网膜视紫质的合成与再生,维持正常暗适应能力,维持正常视觉;②参与上皮细胞与黏膜细胞中糖蛋白的生物合成,维持上皮细胞的正常结构和功能;③促进蛋白质的生物合成和骨细胞的分化,有利于机体的生长和骨骼的发育;④免疫球蛋白也是糖蛋白,其合成与v.有美,故有增加机体抗感染的作用;⑤v.可促进上皮细胞的正常分化并控制其恶变,从而有防癌作用。(2)V.缺乏病:v^和v原摄人不足可引起营养缺乏病,临床上首先出现暗适应能力降低,进一步发展可形成夜盲症;皮肤基底细胞增生和过度角化;抨腺、皮脂腺萎缩、皮肤干燥、毛发千枯脱落;结膜角化、福腺分泌减少,形成千眼病,进一步发展可出现角膜溃疡、穿孔、失明、还可出现结膜皱褶和脱斑;骨骼发育受阻、免疫和生殖功能下降。(3)V.过多症:v。进^机体后排泄效率不高,长期过量摄人可在体内蓄积,引起V.过多症。主要症状为厌食、过度激动、长骨末端外周疼痛、肢体活动受限、头发稀疏、肝肿大、肌肉僵硬、皮肤瘙痒、头痛、头晕等。若及时停止食用,症状可很快消失。(4)食物来源:天然V.只存在于动物体内。动物的肝、鱼肝油、奶类、蛋类及鱼卵是V.的最好来源。v^原(V。的前体)一类胡萝h隶,广泛分布于植物性食品中,其中最重要的是p-胡萝卜素。红色、橙色、深绿色植物性食物中古有丰富的p-胡萝卜素,如胡萝卜、红心甜薯、菠菜、苋菜、杏、芒果等。就其生理活性而言,6pgp-胡萝卜素才能相当于IILgv^。(5)供给量:婴幼儿与儿童的不同年龄段,供给量为200一750p,g视黄醇当量,从13岁少年开始至成年、老年皆为zoop,g视黄醇当量。孕妇1000vg,乳母1200斗g视黄醇当量1¨g胡萝卜素-0。167g视黄醇当量以往V。的量常用国际单位(IU)033“g视黄醇当量。2维生素D(V。)V。是所有具有胆钙化醇生物活性的类固醇统称。其中VD,(钙化醇.calciferol)与Vm(胆钙醇,cholecalciferol)是最重要的V。。V。对热、氧、酸、碱均较稳定,人与动物皮肤中的7-脱氢胆固醇经紫外线照射后即可转变成VD3,然后运往肝、肾转化为具有生物活性的形式,再发挥其重要生理功能。(l)生理功能:voxt骨骼形成极为重要,其主要功能是调节钙和碘代谢,促进小肠对钙和磷的吸收与利用.构成健全的骨骼与牙齿。(2)V。缺乏病:当vp缺乏时,儿童发生佝偻病,成人出现骨软化症和骨质疏橙症。佝倭病在临床上可见到方颅、肋
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