营养生理基础和能量平衡

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1、 食品营养安全与健康食品营养安全与健康 第二章第二章 营养生理基础与能量平衡营养生理基础与能量平衡 第二章营养生理基础第二章营养生理基础 与能量平衡与能量平衡 以人体的化学组成及消化系统为重以人体的化学组成及消化系统为重 点阐述人体的营养生理基础 介绍人点阐述人体的营养生理基础 介绍人 体需要体需要营养素的种类及数量营养素的种类及数量 能量的 能量的 需要与平衡是营养平衡的基础 需要与平衡是营养平衡的基础 物质基础 食物 营养素 食品营养与安全共同的研究对象 食物人 第一节第一节 消化系统与食物的消化系统与食物的 消化吸收消化吸收 一 一 人体的构成与营养人体的构成与营养 人体基本构成 在人体

2、内 从细胞到整体 无 时无刻不在进行着多种多样的生 理化学反应 人通过摄入食物 实现营养过程 保持着生命的存 在与繁衍 人体可分为8大系统 与人体 食物营养与安全关系比较紧密的 系统包括体液与血液循环系统 内分泌系统 神经系统 免疫保 护系统和消化系统等 一 人体的构成与营养 组成人体的化学元素不超过60种 真正对人体生命活动必不可少的元素 现在证明有25种左右 化学元素的存在形式 除碳 C 氢 H 氧 O 氮 N 主要以有机化合物 形式 存在外 其余元素统称为矿物质或无机盐 根据其含量可分为 常量 宏量 元素 含量大于0 01 如 有钙 Ca 镁 Mg 钾 K 钠 Na 磷 P 硫 S 氯

3、Cl 七种 微量元素 含量小于0 01 一般认为人体必需微量元素有14种 1 人体的化学元素组成 1995年世界卫生组织 WHO 国际原子能机构 IAEA 和美国食品和药物管 理局 FDA 将微量元素进行了分类 n 维维持人体生命活动动不可缺少的元素有八种 铁 Fe 锌 Zn 碘 I 硒 Se 铜 Cu 钼 Mo 铬 Cr 钴 Co n 可能必需元素有五种 锰 Mn 硅 Si 镍 Ni 硼 B 钒 V n 有潜在毒性 但低剂剂量可能具有功能作用的元素有八种 氟 F 铝 Al 锡 Sn 锂 Li 铅 Pb 隔 Cd 汞 Hg 砷 As 随着研究的 深入将会发现更多的人体必需元素 一 人体的构成与

4、营养 1 人体的化学元素组成 人体中的必需元素所形成的化合物主要可分为三大类 n水 含量最大 占体重的60 以上 n有机物 决定人体结构与功能 包括蛋白质 脂类 糖类 核酸等 n矿物质 以离子状态或结合于有机物而起作用 一 人体的构成与营养 2 组成人体的化学物质 表 2 1成年人体化学组成成分 一 人体的构成 2 组成人体的化学物质 正常成年人每天摄入的食物和液体约3000g 每年平均约1吨 一生有50 60吨左右的食物通过消化道 二 二 消化系统的组成与功能消化系统的组成与功能 食物中的营养素 水 矿物质 游离态维生素 糖类 脂肪 蛋白质 消化 吸收 酶解为 小分子 消化 吸收 消化道主要

5、器官图 1 消化系统的组成 口 咽 唾液腺 食道 胃 肝脏 小肠 大肠 肛门 胰 二 二 消化系统的组成与功能消化系统的组成与功能 消化道 口腔食道胃小肠大肠肛门咽 消化腺 唾液腺胃腺肝脏 胰腺肠腺 消化系统的组成 口 咽 唾液腺 食道 胃肝脏 小肠 大肠 肛门 胰 消化系统的组成与功能 n可湿润与溶解食物 易引起味觉 n可清洁和保护口腔 当有害物质进入口腔后 唾液可起冲洗 稀释 中和作用 其中的溶菌酶可杀灭进入口腔内的微生物 n黏蛋白可食物黏合成团 便于吞咽 n淀粉酶可对淀粉进行简单的分解 但这一作用很弱 且唾液淀粉 酶仅在口腔中起作用 当进入胃后pH下降 此酶迅速失活 2 消化器官的功能

6、A口腔 口腔为消化管的起始部位 有吸吮 咀嚼 辨味和初步消化食物等功能 口腔的唾液除了占99 的水之外 其余为唾液淀粉酶 粘蛋白质 溶菌酶和少量无机盐 正常人每日分泌唾液 1 0 1 5升 其作用为 咽 pharynx 位于鼻腔 口腔和喉的后方 其下 端通过后与器官和食道相连 是食物与空气的共同通 道 当吞咽食物时 咽后壁前移 封闭气管开口 防 止食物进入气管而发生呛咳 食团进入食道后 在食团机械刺激下 位于食团 上端的平滑肌收缩 下端的平滑肌舒张使得食物顺利 下移 2 消化器官的功能 B咽与食道 咽 食道 2 消化器管的功能 C胃 肌肉层 黏膜和黏膜下层 贲门 幽门 胃体 浆膜 胃是消化管中

7、一个袋状的膨大部分 初生儿的胃容积约为7毫升 至1周岁时 可增至300毫升 成年人的胃可容纳3升食物和水 胃是膨胀能力最强的消 化器官 常把它的形状描述为J形 成人食物通过胃的速度为4 6h 并与 食物的种类有关 n胃的容受性舒张张 胃在充盈状态下体积可增大到1000 1500ml 使 其在接受食物时而不引起胃内压力的增大 n紧张性收缩 胃被充满后 通过紧张性收缩可使胃腔内产生一定 压力 有助于胃液渗入食物以及推动食物向十二指肠移动 n胃的蠕动 使食物与胃液充分混合 以利胃液消化作用并把食物 以最适合小肠消化和吸收的速度向小肠排放 2 消化器官的 功能 C胃 胃的运动 胃部肌肉的收缩形成了胃的

8、运动 n胃酸 由胃粘膜壁细胞分泌的盐酸构成 功能为 激活胃蛋白酶元 维持胃内的酸性 环境 杀死随同食物进入胃内的微生物 使蛋白质变性以便更容易被消化分解 盐 酸造成的酸性环境还有利于小肠对铁与钙的吸收 因此 胃内盐酸不足 会影响胃肠 的消化与吸收 n胃蛋白酶 是由胃粘膜的主细胞以不具活性的胃蛋白酶原的形式所分泌 在胃酸的作 用下转变为具有活性的胃蛋白酶 当食糜进入小肠后 pH升高 此酶迅速失活 n黏液 主要成分为糖蛋白 黏液覆盖在胃粘膜的表面 形成一个厚约为500um的凝胶层 既可起到润滑作用利于食物通过 又可保护胃粘膜 不受食物中的粗糙成分的机械 损伤 还因其为中性或偏碱性 可降低酸度减弱胃

9、蛋白酶的活性 从而防止酸和胃蛋 白酶对胃粘膜的消化作用 n内因子 壁细胞还能分泌一种称为 内因子 的物质 能促进VB12的吸收 2 消化器官的功能 C胃 胃液 胃壁的胃腺每天分泌胃液约2L 胃液为透明 淡黄色的酸性液体 主要成分组成为 小肠位于胃的下端 是食物消化和吸收的主要场所 从上到下分为十二指 肠 空肠和回肠三部分 成人小肠长5 7米 表面积巨大 200 400m2 95 以上的的营养素在小肠吸收 食糜在小肠中停留3 8小时 2 消化器的组成与功能 D 小肠 小肠 十二指肠 空肠 回肠 结肠 直肠 盲肠 n紧张性收缩 通过紧张性收缩可以完成食糜在小肠内的混合和运转 n节律性分节运动 通过

10、有节律的收缩和舒张 把食糜分割成许多节段 使食糜得以不断的分开又不断的混合 n蠕动 是一种把食糜向着大肠方向推进的作用 食糜在小肠内的推进 速度很慢 为1 2cm min 2 消化器的组成与功能 D 小肠 小肠的运动 n肠液 是小肠粘膜内小肠腺分泌的 呈弱碱性 成年人每日分泌1 3升 n胰液 是由胰腺分泌的碱性液体 正常人每日分泌1 2升 含20 30克消化剂 其中含多种消化酶 胰液由胰腺管与胆汁总管汇合进入十二指肠 n胆汁 是由肝脏细胞分泌的一种粘稠而带苦味的液体 它通过胆总管流入十二 指肠 成人每日分泌胆汁0 8 1升 二 消化系统的组成与功能 小肠 进入小肠的消化液 进入小肠的消化液 2

11、 消化器的组成与功能 D大肠 n大肠上接回肠 终于肛门 长约1 5米 n食物经过小肠的充分消化吸收后 剩下的残渣进入大肠 n大肠液中不含或仅含有少量的消化酶 因此没有明显的消化作用 n大肠主要是吸收食物残渣中的残余的水分 每天吸收水分约3升 并 暂时储存粪便 大肠的消化吸收 三 食物的消化与吸收三 食物的消化与吸收 n消化 人体摄入的食物 在消化系统内借助 消化液中 所含有的酶等物质 将食物大分子分解成小分子的过 程 n吸收 食物经过消化变成小分子的物质 从食 物的 细胞中释放出来 通过消化道管壁吸收进入血液循环 的过程 三 食物的消化与吸收三 食物的消化与吸收 1 食物的消化 食物 磨碎 分

12、解 被人体吸收 物理性消化 化学性消化 唾液淀粉酶 胃 蛋白酶 肠脂肪 酶 胰蛋白酶 胰脂肪酶 胰淀 粉酶 蔗糖酶 麦芽糖酶等 三 食物的消化与吸收三 食物的消化与吸收 2 2 消化道吸收营养物质的部位消化道吸收营养物质的部位 食物进入胃之 前没有吸收 胃只能吸收少 量的水分和酒 精等 大肠主 要吸收在小肠 没被完全吸收 的水分和电解 质 而营养物 质的吸收主要 在小肠进行 三 食物的消化与吸收三 食物的消化与吸收 营养物质的吸收 小小肠肠肠肠适于消化吸收的适于消化吸收的结结结结构特点 构特点 n小肠长肠长5 7米 n皱皱襞和绒绒毛大大增加了小肠肠内表面积积 n小肠肠中有多种消化液 n丰富的毛

13、细细血管和毛细细淋巴管有利于营营养物质质吸收 三 食物的消化与吸收三 食物的消化与吸收 食品加工处理对消化吸收的影响 许多技术手段如崩解 切割 磨细 打浆 均质 提取 加热 冷藏 腌制 后熟 消化 乳化等都可以改善食品的 可消化性 从而提高其中营养素的吸收率 例如 熟食比生食更好 杀菌 改善风味 提高营养质量 经过烹饪后 淀粉粒的外膜崩解糊化 肉类的结締组织 软化 蛋的蛋白质变性凝固 这些变化都有利于消化酶 对它们的作用 n进食要细嚼慢咽 n 细细嚼 破碎 混匀 品味 利于消化液的分泌 n三餐应定时定量 3 4 3 早餐要好 午餐吃饱饱 晚餐要少 n排便要定时 n 选择纤维选择纤维素含量高的蔬

14、菜及粗粮 保持肠肠道充盈 排便通畅畅 三 重视消化道保健 提高营养水平 第二节第二节 膳食营养素膳食营养素 参考摄入量参考摄入量 Dietary Reference Intakes DRIs Dietary Reference Intakes DRIs n 1 能量供给 n 2 组织构建与更新 n 3 生理调节 膳食营养素参考摄入量 一 人体所需的营养素 人体的化学组成 体内不断进行的新陈代谢 各种生理 活动都需要营养物质保证 人体正常生理过程所需要的营养 素 必须能满足人体三方面的基本需要 人体所需的六大类营养素的元素的组成 到目前已知人体必需的营养素至少有40种以上 一般将其分成 六大类

15、所有B族维生素都含有氮 蛋白质和有些维生素会有硫 S 维生素B12含有钴 Co 膳食营养素参考摄入量 一 人体所需的营养素的种类 膳食 纤维 传统营养素六大类 传统营养素六大类 1 1 水 水 2 2 糖类 糖类 3 3 脂类 脂类 4 4 蛋白质 蛋白质 5 5 维生素 维生素 6 6 矿物质等共计矿物质等共计4040多种多种 8 8种必需氨基酸 种必需氨基酸 2 2种必需脂肪酸 种必需脂肪酸 1414种维生素 种维生素 6 6种大量元素种大量元素 8 8种微量元素 糖类和水 种微量元素 糖类和水 现代营养学 现代营养学 第七营养素 膳食纤维 微量物质物质 植物化学物第七营养素 膳食纤维 微

16、量物质物质 植物化学物 phytochemicalsphytochemicals 核酸与核苷酸 类维生素等 核酸与核苷酸 类维生素等 也可将营养素分为也可将营养素分为 宏 大 量营养素宏 大 量营养素 蛋白质 糖类和脂肪 蛋白质 糖类和脂肪 微量营养素微量营养素 矿物质 维生素和植物化学物质等 矿物质 维生素和植物化学物质等 膳食营养素参考摄入量 二 人体营养素需要量 生理需要量 定义义 是指为了维持 适宜的营养状况 并处于继续维持良好的健康状 态 在一段时间内平均每日必须 获得的 该营养素的最低量 鉴于 维持良好的健康状态 可有不同的标准 FAO WHO联合专家委员 会提 出 三个不同水平的需要量 n 基本需要量 达到这种需要量是机体能够正常生长和繁育 但机体 组织内很少或没有此种营养素储备 所以如果短期内膳食供给不足就 可能造成缺乏 n 储备需要量 为维持组织中储存一定水平该营养素的需要量 n 预防明显的临床缺乏症的需要量 这是一个比基本需要量更底水平 的需要 膳食营养素参考摄入量 三 膳食营养素参考摄入量 DRIs n平均需要量 Estimated Average Require