Ты - то, что ты ешь.

Я уверен вы не впервые встречаете такое утверждение. И оно - истинно! Человек буквально состоит из того, что он когда-либо ел. Так уж получилось, что всякая еда человека состоит из следующих фракций:

• Белки

• Жиры

• Углеводы

• Вода

• Минералы

• Витамины

• Клетчатка и др.

Пройдёмся по списку, а в конце составим схему идеального рациона.

P.S. Этот пост посвящён только вышеприведённому списку.

Белки

С химической точки зрения белок, он же протеин, он же полипептид - это длинная цепочка аминокислот, соединённых между собой пептидными связями, которая формирует третичную или четвертичную (когда несколько цепочек) пространственную структуру и в таком виде выполняет свои специфичные функции. Собственно в составе белка помимо аминокислот могут встречаться и другие вещества небелковой природы, которые выполняют важную роль: придают пептидной части (апоферменту) более оптимальную для своей функции пространственную структуру, участвуют в взаимодействии белка и субстрата (то на что воздействует белок), являются переносчиками водорода или электронов и т.п. Эти самые небелковые части могут быть самой различной природы: от витаминов (например, витамин С) и их производных (НАД, ФАД...) до ионов металлов (например, Zn).

Белки имеются в составе каждой ткани и каждой клетки организма. А некоторые олигопептиды и вовсе являются гормонами, выполняя регулирующую роль. Более того производные некоторых аминокислот являются регуляторами в организма (дофамин, серотонин, адреналин, норадреналин...).
Как вы уже поняли белки, точнее аминокислоты - основной строительный материал организма. Они жизненно необходимы не только для строительства мышц, но и для нормального существования организма вообще. Больше всего белков содержится в мясе.
Но организм не усваивает белки целиком - они просто чужеродны для нас.

Для начала идёт термическая обработка (готовим мясо), в процессе него белки сворачиваются - теряют свою природную пространственную конфигурацию и даже разрываются некоторые пептидные связи (особенно в кислой среде). Далее идёт сильное механическое воздействие в полости рта (человек жуёт), мясо разрыхляется и волокна становятся менее плотно прижатыми друг к другу (разрыва пептидных связей не происходит!). В полости рта переваривания не идёт - там нет необходимы ферментов. После этого пищевой комок попадает в желудок, где начинается уже химическое расщепление пептидных цепей. И там для этого «идеальные» условия: кислый желудочный сок, фермент пепсин (белок расщепляющий белки), долгота воздействия, температура, постоянное перемешивание (за счёт перистальтики).
Однако, в желудке не происходит полного расщепления белков, хотя и выделяется некоторое количество аминокислот. Полипептиды просто дробятся на множество частей помельче (обусловлено специфичностью пепсина, который специфично разрывает пептидные связи только между некоторыми аминокислотами). В желудке также не происходит всасывания аминокислот (ну, если быть точнее, то они всасываются в оочень мизерных количествах). Теперь не осталось пищевого комка, он стал химусом.
Далее химус идёт в тонкий кишечник, где остатки от первозданных белков под воздействием множества ферментов (трипсин, пристеночные кишечные ферменты и т.д.), в т.ч. ферментов поджелудочной железы и собственных кишечных ферментов полностью расщепляется на аминокислоты. При чём сначала идёт полостное переваривание (под воздействием свободных ферментов), а затем пристеночное (под воздействием ферментов связанных с эпителием кишки). Затем полученные аминокислоты и некоторые дипептиды (две аминокислоты) всасываются эпителием кишечника (через транспортные механизмы, но это уже дебри биохимии...) и передаются в кровь или используются самими эпителиальными клетками кишечника. Дальше уже распространяются по всему организму и используются им (об этом в следующем посте).
После тонкого кишечника химус почти лишенный всех питательных веществ поступает в толстый кишечник. Там благодаря микрофлоре из оставшихся аминокислот синтезируются некоторые витамины, всасывается оставшаяся вода, а всё остальное (что не усвоилось) выводится из организма.

Однако, в ходе хранения, готовки и пищеварения (особенно при продвижении через толстый кишечник и его микрофлору) из белков могут образовываться токсичные продукты (например: фенол, индол...), но благо всё Предусмотрено и отток крови с кишечника идёт по воротной вене прямо в печень, где все эти токсины нейтрализуются. Часть из них выводится с желчью, часть почками.

Также стоит отметить, что некоторые аминокислоты могут синтезироваться в нашем организме, а другие нет. «Другие» называют незаменимыми аминокислотами - их восемь (у детей 10 из-за более обильного использования АК в процессе роста и развития). Восемь незаменимых это: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан и фенилаланин. И плюс два "детских": гистидин и аргинин. Эти аминокислоты обязательно должны поступать с едой! И последнее: аминокислоты - это энергетический запас организма на случай, когда все другие исчерпаны или их крайне мало.

Жиры

Часто слово «жир» отпугивает людей от еды, хотя это необходимая часть рациона. С жирами усваиваются жирорастворимые витамины (D, E, K, A и др.) и холестерин. Да, холестерин тоже необходим организму - он входит в состав клеточных мембран (придавая им жёсткость и упругость), участвует в образовании желчи (собственно выводится с желчью), из него синтезируются женские и мужские половые гормоны. У него есть и другие важные функции (собственно часть его образуется нашим организмом, а часть всасывается). Жиры также участвуют в билипидном слое мембраны клеток т.е. их можно считать основой мембраны. Причём мембрана не только наружная, но и мембраны внутренних органелл и перегородок. Ещё многие органы нашего тела заключены в жировые капсулы (почки, сердце, яички и т.д.). Например, известно, что при слишком большом недостатке жиров (массы тела) возможно опущение почки.
Жиры это самый большой энергетический запас нашего организма. Все энергетические излишки (углеводы, белки) преобразуются в жиры и откладываются в жировой ткани и в капсулах органов. Один грамм жиров даёт в два раза больше энергии, чем один грамм белков или углеводов (будем считать, что их энергетические ценности равны).

В пище они представлены в виде триглицеридов. То есть в виде соединения жирная кислота (далее ЖК) - глицерин. Глицерин имеет три "места" для соединения с ЖК и на каждом может быть как одна и та же ЖК (в большинстве так и есть), так и отличная. Однако, не все жирные кислоты могут синтезироваться у нас в организме, некоторые должны поступать извне - например, полиненасыщенные жирные кислоты (омега-3/6 ЖК), к которым относятся в том числе линолевая и линоленовая кислоты. Они жизненно необходимы, их источником служит в том числе рыбий жир.

Как же усваиваются жиры? Итак, вот представим, что вы выпили ложечку или съели кусочек чистейшего жира. Во рту с ним ничего не произойдёт - ферментов для его расщепления попросту нет! Ну разве что твёрдый жир перейдёт в жидкое состояние. Дальше - желудок и... опять ничего! Жирам «пофек» и на кислоту и на желудочные ферменты, которые на жиры не рассчитаны. И только в тонком кишечнике начинается их песня. Сначала под воздействием желчи и желчных кислот (производные того самого холестерина) жиры эмульгируются - крупные капли жира разбиваются на более мелкие и становятся как бы эмульсией жиров в воде. Эмульгация необходима для увеличения площади контактной поверхности капелек жира с поджелудочными ферментами (эти ферменты «растворены» в воде). Среди ферментов основным можно считать панкреатическую (поджелудочную) липазу. Итак, под воздействием ферментов триглицериды расщепляются до моноглицеридов или до глицерина и ЖК. Но просто так они всосаться эпителием не могут, поэтому желчные кислоты образуют мицеллы с ними и уже в составе этих мицелл (в роли «ядра») они всасываются. Мицеллы разрушаются, а ЖК и глицерин используются организмом в своих целях. Для транспортировки их по органам и тканям (в отличии от аминокислот и углеводов) они «упаковываются» в связки с транспортными белками, образуя липопротеины (полипептид+жир(липид)) низкой, средней, высокой и других плотностей. И транспортируются они не кровью, а лимфой - выделяются в лимфатические сосуды кишечных ворсинок. Почти тоже самое с всосавшимися желчными кислотами и холестерином. Они затем снова улавливаются печенью и включаются в желчь.

Углеводы

Чрезвычайно большой класс веществ, к которому относятся в том числе и сахара, и целлюлоза (она же клетчатка), и некоторые сахарозаменители. Самые известные среди углеводов это - молочный сахар (лактоза), мучной сахар (мальтоза), крахмал и простой столовый сахар (сахароза). Собственно они являются дисахаридами, т.е. состоят из двух молекул углеводов связанных гликозидными связями. Зачастую этими углеводами являются глюкоза, фруктоза и галактоза.

Углеводы - это основной энергетический источник организма - пока есть углеводы ничего иного не «сжигается». А при избытке углеводов они откладываются про запас - в виде гликогена (полисахарид) в печени или в виде капелек жира в жировой ткани. Помимо основной (энергетической) функции, углеводы выполняют ещё и функцию строительного материала. Например они являются частью антител, рецепторов клеток и много другого. Как же усваиваются углеводы?

С ними уже интереснее: расщепление углеводов (не всех) начинается уже в полости рта. Дело в том, что с слюной выделяется фермент альфа-амилаза, которая расщепляет гликоген и крахмал до дисахаридов, поэтому если достаточно долго держать, к примеру, кусочек хлеба во рту, то скоро начнёт чувствоваться сладкий вкус, но времени для этого требуется много (точно не помню, но там в районе 10-20 минут). В желудке нет ферментов для углеводов, но до некоторой степени продолжается расщепление углеводов альфа-амилазой внутри пищевого комка, пока фермент не будет деактивирован желудочным соком, который постепенно пропитывает пищевой комок.

Самое интересное в тонком кишечнике: там множество ферментов (в том числе панкреатических) выполняют слаженную работу по расщеплению полисахаридов до ди- и моносахаридов. Дисахариды в роде мальтозы, лактозы и т.д. расщепляются пристеночными ферментами и затем всасываются (уже в форме моносахаридов). Непереносимость лактозы (молока), как раз связана с тем, что у некоторых людей (особенно с возрастом) отсутствует фермент расщепляющий лактозу (лактаза или галактозидаза) или этот фермент повреждён (генетическое нарушение).
Примечательно, что ни у животных, ни у человека нет ферментов способных разрушать β-(1→4)-гликозидные связи (как в целлюлозе). Такие ферменты есть только у микроорганизмов (в т.ч. составляющих микрофлору кишечника), грибов и растений.

На воде останавливаться не будем.

Минералы

Ну, если быть точнее, то минеральные вещества: кальций, калий магний, натрий, железо и т.д. Пройдусь совсем кратко и не углубляясь. Пока речь пойдёт только о пищеварении, а о необходимых количествах скажу в будущих постах.
Итак, что касается металлов, то:

• Во-первых: усваиваются только в растворимом виде (ну это и ежу понятно).

• Во-вторых: только в соединении с органическими веществами - цитраты, хелаты и пр. Ну разве, что кроме NaCl, K и некоторых других.

• В-третьих: иногда усвоению одного металла мешает другой. Например, кальций снижает усвоение магния. Фосфор (неметалл, но всё же) мешает усвоению кальция и магния. Есть и другие взаимосвязи.

Эти три случая стоит предусматривать в рационе, чтобы организму хватало всех минералов. Поэтому, например, не рекомендуют употреблять рыбу (богата фосфором) с молоком/молочными продуктами (богаты кальцием). Возможен даже слабительный эффект (например, как от глауберовой соли - Na₂SO₄): большая концентрация не всасывающейся соли в просвете кишки не даёт нормально всасываться воде в кишечнике (даже можно сказать, "забирает воду из тканей) в результате чего ускоряется опорожнение кишечника. Также свою роль играет стимуляция перистальтики этой самой солью.

Пожалуй, на этом закончу свой пост. Витамины и клетчатку разберём в следующем, а то этот уже итак получился слишком длинным. Спасибо за внимание и не забудьте нажать стрелочку вверх!