Trawienie jest to rozkład pokarmów znajdujących się w przewodzie pokarmowym na

związki proste. Proces trawienia odbywa się pod wpływem soków trawiennych, które są

wytwarzane przez drobne gruczoły znajdujące się w ścianach przewodu pokarmowego.

Soki trawienne zawierają specjalne substancje zwane enzymami trawiennymi. Właśnie

one rozkładają pokarmy na takie związki chemiczne, które organizm może przyswoić.

Proces trawienia odbywa się stopniowo, w poszczególnych odcinkach przewodu

pokarmowego.

Tłuszcze są ważnym składnikiem pokarmowym, występując zależnie od diety w

ilościach od 15 do 150 gramów na dobę, co stanowi 10-50% dziennego zapotrzebowania

energetycznego, ale prawidłowo nie powinno to być więcej niż 30% tego zapotrzebowania.

Jadalne tłuszcze zwierzęce i oleje roślinne są stosunkowo dobrze przyswajalne przez

człowieka, ale w zdrowej diecie powinny dominować te ostatnie. Większość z nich

przedostaje się do dwunastnicy w formie nie zmienionej, gdyż trawienie ich w żołądku jest

znikome. Właściwy proces trawienia i wchłaniania tłuszczów zachodzi głównie w

dwunastnicy i początkowym odcinku jelita czczego, gdzie ulegają one niemal zupełnej

resorpcji. Trawienie tłuszczów poprzedzone jest ich rozdrabnianiem w procesie zwanym

emulsyfikacją. Rozpoczyna się ona już w jamie ustnej w czasie żucia i utrzymuje w

żołądku pod wpływem silnych skurczów perystaltycznych i przy udziale białek

pokarmowych, chociaż ulega przyhamowaniu przez niskie pH kwasów żołądkowych.

Niektóre triglicerydy ulegają hydrolizie już jamie ustnej (pod wpływem Lipazy językowej) i

w żołądku (pod wpływem lipazy żołądkowej) lecz zasadnicze znaczenie dla trawienia

tłuszczów ma lipaza trzustkowa o pH wynoszącym 8,0. Dopiero w jelicie cienkim, pod

wpływem soli żółciowych, fosfolipidów, zwłaszcza lecytyny, i produktów lipolizy następuje

dalsza dyspersja tłuszczów do kropelek o średnicy 0,5 - 1,0 mikromilimetra. Takie

rozdrobnienie tłuszczu ogromnie pomnaża jego całkowitą powierzchnię, ułatwiając

działanie enzymów lipolitycznych, głównie lipazy trzustkowej, która działa na triglicerydy

wyłącznie na powierzchni kropelek tłuszczowych, hydrolizując estry glicerolu w pozycji 1 i

3 i rozkładając te tłuszcze na wolne kwasy tłuszczowe i 2-monoglicerydy. Trawienie

tłuszczów zachodzi pod wpływem enzymów lipolitycznych i prowadzi do zamiany tłuszczu

nierozpuszczalnego w wodzie na produkty rozpuszczalne w micelach żółciowych i łatwo

przyswajalne w jelicie. Poza enzymami niezbędne w procesie trawienia są sole żółciowe i

HCO3-. Sole żółciowe emulgują tłuszcze i tworzą z fosfolipidami mieszane micele

rozpuszczające produkty lipolityczne w fazie wodnej jelit, zaś HCO3- zapewnia optymalne

pH środowiska dla enzymów lipolitycznych. Micele stanową rodzaj transportera

nierozpuszczalnych w wodzie produktów lipolitycznych z powierzchni kropelek

tłuszczowych do powierzchni błony śluzowej żołądka. Proces wchłaniania produktów

lipolitycznych składa się z następujących etapów:

1. dyfuzja produktów do enterocytów,

2. resynteza triglicerydów i tworzenie chylomikronów w enterocytach,

3. uwalnianie chylomikronów z enterocytów do naczyń chłonnych.

Chlomikrony i inne lipoproteiny zostają wydzielone przez boczną ścianę enterocytów i stąd

przedostają się do przestrzeni chłonnych i dalej wraz z chłonką przewodem piersiowym do

krążącej krwi.

Cukry czyli węglowodany są podstawowym składnikiem pokarmowym i stanowią

60-70% dziennego pokrycia kalorycznego. Głównym węglowodanem pokarmowym jest

skrobia. Spośród prostych węglowodanów spożywane są sacharoza obecna w buraku

cukrowym, laktoza w mleku, fruktoza w miodzie i owocach, oraz pentozy w owocach.

Zabiegi kulinarne oraz samo rzucie ułatwiają trawienie cukrów, które rozpoczyna się pod

wpływem amylazy ślinowej, zwanej pialiną. Łącznie w jamie ustnej i żołądku może ulec

strawieniu 30-40% skrobi. Dalszy proces trawienia odbywa się zarówno w jelicie cienkim

pod wpływem amylazy trzustkowej, jak i na powierzchni brzeżka szczoteczkowego

enterocytów - trawienie kontaktowe. Zachodzi tu trawienie pod działaniem różnych typów

oligosacharyz jak maltaza, izomaltaza, sacharaza, laktaza. Hydroliza oligosacharydów jest

połączona z natychmiastowym wchłanianiem przez enterocyty produktów trawienia.

Końcowym produktem trawienia w 80% jest glukoza, w 15% fruktoza i w 5% galaktoza.

Wchłanianie monosacharydów zachodzi szybko już w dwunastnicy i w górnym odcinku

jelita czczego, kończąc się w zasadzie w obrębie pierwszych 50cm jelita czczego.

Specjalne transportery enterocytów łączą się z powstającymi w wyniku trawienia

monosacharydami i transportują je na zasadzie dyfuzji ułatwionej przez warstwę lipidową

błony komórkowej. Wchłanianie monosacharydów podlega regulacji przez czynniki

nerwowe i hormonalne. Pobudzenie układu przywspółczulnego wzmaga wchłanianie,

głównie przez zwiększenie perystaltyki jelit, natomiast pobudzenie układu współczulnego

działa przeciwnie, hamuje to wchłanianie z powodu zwolnienia perystaltyki jelit i redukcji

przepływu trzewiowego krwi.

Białko stanowi podstawowy składnik pokarmowy niezbędny do prawidłowego

rozwoju organizmu. Dzienne spożycie białka powinno wynosić 0,5 - 0,75 g/kg masy ciała,

gdyż tyle właśnie rozpada się w organizmie. W okresie wzrostu i ciąży zapotrzebowanie

na białko wzrasta do 4 g/kg. Białko pokarmowe może być pochodzenia zwierzęcego lub

roślinnego. Jego właściwości odżywcze zależą od składu aminokwasowego, a zwłaszcza

od zawartości niezbędnych aminokwasów. Do przewodu pokarmowego dostają się też

białka endogenne tj. pochodzące z organizmu człowieka. Stanowią one ok.70% całości

białka przechodzącego przez jelita i wchłaniają się równie łatwo jak białko pobierane z

zewnątrz z pokarmem. około 10% białka pokarmowego ulega strawieniu już w żołądku,

ok.50% białka ulega strawieniu i wchłonięciu, zanim osiągnie obwodowy odcinek

dwunastnicy, a ok.90% - zanim przejdzie do jelita krętego. Trawienie żołądkowe obejmuje

wszystkie rodzaje białek pokarmowych, z wyjątkiem protamin i keratyny. Na skutek

trawienia kolagenu, enzymy docierają do komórek mięśniowych. Kwaśny sok żołądkowy

powoduje denaturację i pęcznienie białek ciężko strawnych, ułatwiając ich trawienie przez

proteazy żołądkowe i trzustkowe. Mieszanina polipeptydów, produktów trawienia białek w

żołądku, przechodzi następnie do dwunastnicy i dalej do jelit, gdzie ulega dalszemu

rozkładowi na coraz mniejsze peptydy i wolne aminokwasy. Proces ten zachodzi pod

wpływem trypsyny, chymotrypsyny, elastazy, karboksypeptydazy A i B oraz peptydaz

obecnych w brzeżku szczoteczkowym błony śluzowej jelita. Produkty hydrolizy białka

wchłaniają się w jelitach, częściowo w postaci wolnych aminokwasów, a częściowo jako

składowe małych peptydów, głównie dipeptydów i tripeptydów, które ulegają dalszej

hydrolizie do aminokwasów podczas przenikania przez enterocyty czyli komórki jelita

cienkiego budujące nabłonek błony śluzowej jelita, a stamtąd przedostają się do krwi.

Wchłanianie aminokwasów zachodzi na zasadzie podobnej do wchłaniania

monosacharydów.

Podstawową przemianą materii (ppm) określamy najniższy poziom przemiany

materii, jaki zachodzi w organizmie człowieka na czczo, w całkowitym spokoju fizycznym i

psychicznym (po półgodzinnym odpoczynku w pozycji leżącej), w normalnych warunkach

mikroklimatycznych.

Energia z podstawowej przemiany materii organizmu zostaje zużytkowana na

utrzymanie podstawowych procesów życiowych, takich jak: oddychanie, czynność serca,

krążenie krwi, napięcie mięśni i innych. Wielkość podstawowej przemiany materii osiąga w

ciągu doby różne wartości i jest uzależniona między innymi od takich czynników jak: płeć,

wiek, masa ciała, wzrost, klimat.

Najniższe wartości podstawowej przemiany materii stwierdza się u człowieka w czasie snu

(niższe o około 10-15%). Wielkość podstawowej przemiany materii można określić

eksperymentalnie oraz w wyniku badań teoretycznych. Określanie wartości podstawowej

przemiany materii eksperymentalnie dokonuje się metodą bezpośrednią i pośrednią.

Trudniejsza ze względów technicznych do wykonania jest metoda kalorymetrii

bezpośredniej. Polega ona na zmierzeniu ilości wydzielonego przez organizm ludzki

ciepła, przy jednoczesnym określeniu ilości zużytego tlenu oraz wytworzonego dwutlenku

węgla i wody. Znacznie łatwiejsza do wykonania oraz dająca bardzo dokładne wyniki jest

metoda kalorymetrii pośredniej. W metodzie tej obliczamy ilość zużytego przez organizm

tlenu oraz wydzielonego dwutlenku węgla. Znając ilość zużytego (w litrach) tlenu oraz

współzależność, jaka istnieje pomiędzy ilością wytworzonej przez ustrój energi a

zużyciem tlenu, można określić wydatek energetyczny ustroju badanego człowieka.

W wyniku wielu badań ustalono różnorodne sposoby obliczania wielkości podstawowej

przemiany materii. Kryteriami do tego rodzaju obliczeń są następujące czynniki: płeć,

masa ciała, wiek, powierzchnia skóry itp.

Jednym z najprostszych jest sposób oparty na stwierdzeniu, że podstawowa przemiana

materii u dorosłego człowieka wynosi przeciętnie:

1kcal/kg masy ciała/godzinę

Obliczona tym sposobem podstawowa przemiana materii dla człowieka ważącego np.70kg

wynosi:

1kcal x 70kg x 24h = 1680kcal

Obliczenia jednak tego typu można stosować wyłącznie w stosunku do osób dorosłych,

ponieważ dzieci i młodzież mają znacznie wyższą podstawową przemianę materii niż

wyżej przyjęta. Wyniki są często obarczone sporym błędem i dlatego mogą jedynie służyć

jako dane orientacyjne. Drugi sposób obliczania wartości podstawowej przemiany materii

jest oparty na stwierdzeniu, że istnieje zależność pomiędzy poziomem przemiany materii a

powierzchnią skóry. Wyniki z tego typu obliczenia są bliższe rzeczywistości niż obliczenia

w stosunku do masy ciała. Większa dokładność danych wynika z faktu brania w tym

przypadku pod uwagę takich czynników, jak płeć, wiek, masa i wysokość ciała.

Całkowita przemiana materii to wszystkie wydatki energetyczne związane z

procesami zachodzącymi w organizmie ludzkim. Składa się na nią: wiekośc podstawowej

przemiany materii oraz wydatki energi związane z ponadpodstawową przemianą materii.

całkowita przemiana materii = podstawowa przemiana materii + ponadpodstawowa

przemiana materii

Suma wydatków energetycznych (całkowita przemiana materii) określa jednocześnie

wielkość dziennego zapotrzebowania energetycznego ustroju.

Bilansem nazywa się porównanie - w ogólnym rozliczeniu - dochodu i wydatków w

określonej jednostce czasu. W naszym przypadku bilans energetyczny ustroju określa się

przez porównanie ilości energii dostarczonej z pożywieniem z zapotrzebowaniem

energetycznym ustroju. Bilans energetyczny człowieka można zatem przedstawić w

następujący sposób:

ilość energii dostarczonej codziennie z pożywieniem = całodzienne wydatki

energetyczne ustroju

Jak z tego wynika, wartość energetyczna całodziennego pożywienia powinna

odpowiadać zapotrzebowaniu energetycznemu ustroju ludzkiego. Jeśli wartość ta jest zbyt

mała, po pewnym czasie następuje osłabienie organizmu i zmniejszenie masy ciała. Zbyt

duża wartość energetyczna pożywienia prowadzi natomiast do nadwagi ciała, głównie w

wyniku odkładania się nadmiernych ilości tłuszczu w tkankach. W pierwszym wypadku

mówi się o ujemnym bilansie energetycznym, a w drugim o bilansie dodatnim. Przy

długotrwałym dodatnim bilansie energetycznym (tzn., gdy ilość energi dostarczonej jest

większa niż zapotrzebowanie ustroju) dochodzi do otyłości. Otyłość wynikająca z

dodatniego bilansu energetycznego stanowi około 90% ogółu otyłości, natomiast

przyczyną pozostałych przypadków otyłości są choroby układu dokrewnego, a także

predyspozycje dziedziczne. W celu zmniejszenia masy ciała u ludzi otyłych (w otyłości

wywołanej nadmiernym spożyciem) zaleca się ograniczenie ilości należnej energii

dostarczanej w codziennej diecie o około 20-40%.