Introducere

ʻO ke kahua ma mua, ma hope ke kūkulu

Fundația vine mai întâi, apoi clădirea

obiective de invatare

Până la sfârșitul acestui capitol, veți putea:

• Descrieți conceptele de bază în nutriție
• Descrieți factorii care vă afectează nevoile nutriționale
• Descrieți importanța cercetării și a metodelor științifice pentru înțelegerea nutriției

Alimentele pe care le consumăm conțin substanțe nutritive. Nutrienții sunt substanțe necesare organismului pentru îndeplinirea funcțiilor sale de bază. Nutrienții trebuie obținuți din dieta noastră, deoarece corpul uman nu le sintetizează și nu le produce. Nutrienții au una sau mai multe dintre cele trei funcții de bază: furnizează energie, contribuie la structura corpului și/sau reglează procesele chimice din organism. Aceste funcții de bază ne permit să detectăm și să răspundem la mediul înconjurător, să ne mișcăm, să excretăm deșeurile, să respirăm (să respirăm), să creștem și să ne reproducem. Există șase clase de nutrienți necesari pentru ca organismul să funcționeze și să mențină sănătatea generală. Acestea sunt carbohidrați, lipide, proteine, apă, vitamine și minerale. Alimentele conțin, de asemenea, non-nutrienți care pot fi dăunători (cum ar fi toxinele naturale comune în alimentele vegetale și aditivi, cum ar fi unii coloranți și conservanți) sau benefice (precum antioxidanții).

Nutrienții care sunt necesari în cantități mari se numesc macronutrienți. Există trei clase de macronutrienți: carbohidrați, lipide și proteine. Acestea pot fi procesate metabolic în energie celulară. Energia din macronutrienți provine din legăturile lor chimice. Această energie chimică este convertită în energie celulară care este apoi utilizată pentru a efectua lucrări, permițând corpurilor noastre să își desfășoare funcțiile de bază. O unitate de măsură a energiei alimentare este caloria. Pe etichetele alimentelor nutriționale, cantitatea dată pentru „calorii” este de fapt echivalentă cu fiecare calorie înmulțită cu o mie. O kilocalorie (o mie de calorii, notată cu un „c” mic) este sinonimă cu „Caloria” (cu un „C” majuscul) pe etichetele alimentelor nutritive. Apa este, de asemenea, un macronutrienți în sensul că aveți nevoie de o cantitate mare din aceasta, dar spre deosebire de alți macronutrienți, nu produce calorii.

Glucidele

Carbohidrații sunt molecule compuse din carbon, hidrogen și oxigen. Principalele surse alimentare de carbohidrați sunt cerealele, laptele, fructele și legumele cu amidon, cum ar fi cartofii. Legumele fără amidon conțin și carbohidrați, dar în cantități mai mici. Carbohidrații sunt în general clasați în două forme pe baza structurii lor chimice: carbohidrați simpli, adesea numiți zaharuri simple; și carbohidrați complecși.

Carbohidrații simpli constau din una sau două unități de bază. Exemple de zaharuri simple includ zaharoza, tipul de zahăr pe care l-ați avea într-un castron de pe masa de mic dejun și glucoza, tipul de zahăr care circulă în sânge.

Glucidele complexe sunt lanțuri lungi de zaharuri simple care pot fi ramificate sau ramificate. În timpul digestiei, organismul descompune carbohidrații digerabili complecși în zaharuri simple, în principal glucoză. Glucoza este apoi transportată către toate celulele noastre unde este stocată, folosită pentru a produce energie sau folosită pentru a construi macromolecule. Fibra este, de asemenea, un carbohidrat complex, dar nu poate fi descompusă de enzimele digestive din intestinul uman. Ca urmare, trece prin tractul digestiv nedigerat, cu excepția cazului în care bacteriile care locuiesc în colon sau intestinul gros îl descompun.

Un gram de carbohidrați digerabili produce patru kilocalorii de energie pentru ca celulele din corp să efectueze munca. În plus față de furnizarea de energie și de a servi ca elemente de bază pentru macromolecule mai mari, carbohidrații sunt esențiali pentru buna funcționare a sistemului nervos, a inimii și a rinichilor. Așa cum am menționat, glucoza poate fi păstrată în organism pentru utilizare ulterioară. La om, molecula de stocare a carbohidraților se numește glicogen, iar la plante este cunoscută sub numele de amidon. Glicogenul și amidonul sunt carbohidrați complecși.

Lipidele

Lipidele sunt, de asemenea, o familie de molecule compuse din carbon, hidrogen și oxigen, dar, spre deosebire de carbohidrați, sunt insolubile în apă. Lipidele se găsesc preponderent în unt, uleiuri, carne, produse lactate, nuci și semințe și în multe alimente procesate. Cele trei tipuri principale de lipide sunt trigliceridele (triacilglicerolii), fosfolipidele și sterolii. Sarcina principală a lipidelor este de a furniza sau stoca energie. Lipidele furnizează mai multă energie pe gram decât carbohidrații (nouă kilocalorii pe gram de lipide față de patru kilocalorii pe gram de carbohidrați). În plus față de stocarea energiei, lipidele servesc ca o componentă majoră a membranelor celulare, înconjoară și protejează organele (în țesuturile de depozitare a grăsimilor), oferă izolație pentru a ajuta la reglarea temperaturii și reglează multe alte funcții ale corpului.

Proteine

Proteinele sunt macromolecule compuse din lanțuri de subunități numite aminoacizi. Aminoacizii sunt subunități simple compuse din carbon, oxigen, hidrogen și azot. Sursele alimentare de proteine ​​includ carnea, produsele lactate, fructele de mare și o varietate de alimente pe bază de plante, în special soia. Cuvântul proteină provine dintr-un cuvânt grecesc care înseamnă „de primă importanță”, care este o descriere adecvată a acestor macronutrienți; sunt, de asemenea, cunoscuți colocvial ca „caii de lucru” ai vieții. Proteinele furnizează patru kilocalorii de energie pe gram; cu toate acestea, furnizarea de energie nu este cea mai importantă funcție a proteinei. Proteinele oferă structură oaselor, mușchilor și pielii și joacă un rol în conducerea majorității reacțiilor chimice care au loc în organism. Oamenii de știință estimează că există mai mult de o sută de mii de proteine ​​diferite în corpul uman. Codurile genetice din ADN sunt în esență rețete proteice care determină ordinea în care 20 de aminoacizi diferiți sunt legați împreună pentru a produce mii de proteine ​​specifice.

Figura 1.1 Macronutrienții: carbohidrați, lipide, proteine ​​și apă

Apă

Există un alt nutrient pe care trebuie să îl avem în cantități mari: apă. Apa nu conține carbon, dar este compusă din doi hidrogeni și un oxigen pe moleculă de apă. Mai mult de 60% din greutatea totală a corpului este apă. Fără aceasta, nimic nu ar putea fi transportat în sau în afara corpului, nu ar apărea reacții chimice, organele nu ar fi amortizate și temperatura corpului ar fluctua foarte mult. În medie, un adult consumă puțin peste doi litri de apă pe zi din alimente și băuturi combinate. Deoarece apa este atât de critică pentru procesele de bază ale vieții, cantitatea de apă și de ieșire este extrem de importantă, un subiect pe care îl vom explora în detaliu în capitolul 4.

Micronutrienții sunt substanțe nutritive necesare organismului în cantități mai mici, dar sunt încă esențiale pentru îndeplinirea funcțiilor corporale. Micronutrienții includ toate mineralele și vitaminele esențiale. Există șaisprezece minerale esențiale și treisprezece vitamine (a se vedea tabelul 1.1 „Minerale și funcțiile lor majore” și tabelul 1.2 „Vitamine și funcțiile lor majore” pentru o listă completă și funcțiile lor majore). Spre deosebire de carbohidrați, lipide și proteine, micronutrienții nu sunt surse de energie (calorii), dar ajută în proces ca cofactori sau componente ale enzimelor (adică, coenzime). Enzimele sunt proteine ​​care catalizează reacțiile chimice din organism și sunt implicate în toate aspectele funcțiilor corpului, de la producerea de energie, la digerarea nutrienților, până la construirea macromoleculelor. Micronutrienții joacă multe roluri esențiale în corp.

Tabelul 1.1 Minerale și funcțiile lor majore

Minerale

Mineralele sunt substanțe anorganice solide care formează cristale și sunt clasificate în funcție de cât de mult avem nevoie. Urme minerale, cum ar fi molibden, seleniu, zinc, fier și iod, sunt necesare numai în câteva miligrame sau mai puțin. Macromineralele, cum ar fi calciu, magneziu, potasiu, sodiu și fosfor, sunt necesare în sute de miligrame. Multe minerale sunt esențiale pentru funcționarea enzimei, altele sunt utilizate pentru menținerea echilibrului fluidelor, construirea țesutului osos, sintetizarea hormonilor, transmiterea impulsurilor nervoase, contractarea și relaxarea mușchilor și protejarea împotriva radicalilor liberi dăunători din organism care pot provoca probleme de sănătate, cum ar fi cancerul.

Vitamine

Cele treisprezece vitamine sunt clasificate fie ca solubile în apă, fie ca solubile în grăsimi. Vitaminele solubile în apă sunt vitamina C și toate vitaminele B, care includ tiamina, riboflavina, niacina, acidul pantotenic, piridoxina, biotina, folatul și cobalamina. Vitaminele liposolubile sunt A, D, E și K. Vitaminele sunt necesare pentru a îndeplini multe funcții în organism, cum ar fi fabricarea celulelor roșii din sânge, sintetizarea țesutului osos și rolul în vederea normală, funcția sistemului nervos și imunitatea funcția sistemului.

Tabelul 1.2 Vitamine și funcțiile lor majore

Deficiențele de vitamine pot provoca probleme grave de sănătate și chiar moartea. De exemplu, o deficiență a niacinei provoacă o boală numită pelagra, care a fost frecventă la începutul secolului al XX-lea în unele părți ale Americii. Semnele și simptomele comune ale pelagra sunt cunoscute sub denumirea de „4D - diaree, dermatită, demență și moarte”. Până când oamenii de știință au aflat că dietele mai bune ameliorează semnele și simptomele pelagrei, mulți oameni cu boala au ajuns spitalizați în aziluri de nebuni în așteptarea morții. S-au găsit și alte vitamine pentru a preveni anumite tulburări și boli precum scorbutul (vitamina C), orbirea nocturnă (vitamina A) și rahitismul (vitamina D).

Tabelul 1.3 Funcțiile nutrienților

Licență

Nutriția umană de la Universitatea din Hawai’i la Mānoa Programul de știință alimentară și nutriție umană este licențiat sub o licență internațională Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International, cu excepția cazului în care se menționează altfel.

• Introducere în echitatea nutrițională globală - Raportul nutrițional global
• Campusul sănătății umane - Nutriție
• Boala umană - Boli ale nutriției Britannica
• Nutriția sportivilor răniți - Centrul de performanță umană - Universitatea din Memphis
• Nutriția umană; Editura de carte simplă