STOFSKIFTET + VITAMINER OG MINERALER LEKTION 14. Nima Kalbasi, DDS Anatomi og fysiologi, bog 2

Transkript

1 STOFSKIFTET + VITAMINER OG MINERALER LEKTION 14 Nima Kalbasi, DDS Anatomi og fysiologi, bog 2

2 Dagens emner Introduktion Energi forbrug Energi former Energi indhold Næringsstoffer, opbygning Omsætning af de energirige næringsstoffer Kemiske processer Energiomsætningen i hvile, under arbejde og faste Fødeindtagelsen Væskens skæbne

3 Dagens emner Vitaminer Mineraler Sporstoffer

4 Alle de kemiske processer, der finder sted inde i en levende organisme Metabolisme: består af bl.a. katabolisme og anabolisme Katabolisme: Nedbrydning af organiske stoffer Kulhydrater Fedt Protein Formål: frigørelse af kemisk energi som cellerne benytter sig af

5 Anabolisme: opbygning af store stoffer ud fra små stoffer Bygge elementer til celler eller enzymer Stofskiftet: Sikrer energileverancen til cellen Størrelse er afhængig af cellernes energi forbrug Øget fysisk aktivitet = øget energi forbrug

6 Anabolisme og katabolisme

7 Basalstofskifte Det minimale grundlæggende energibehov Defineret som det energiforbrug, der er, når et menneske er totalt afslappet både fysisk og psykisk, har fastet i timer og befinder sig ved en behagelig temperature (kilde: Døgnstofskiftet Basalstofskiftet + aktivitetsniveau

8 Energiforbrug Til at vedligeholde kroppens produktionsapparat Til at holde kropstemperatur på ca. 37 grader Muskelkontraktion Til cellens forskellige mekanismer såsom Na/K-pumpen

9

10 Energi former Kinetisk energi: bevægelsesenergi Potentiel energi: oplagret energi Den potentielle energi i næringsstofferne frigøres når de forbrændes i cellerne Omsættes til varme: legemstemperaturen Mekanisk energi: musklernes sammentrækning Energigivende næringsstoffer Kulhydrater Fedtstoffer Proteiner

11

12 Omsætning af energirige næringsstoffer Forbrænding i cellerne Kemisk bunden energi frigøres under produktion af kuldioxid og vand Dannelse af ATP Brændeværdien eller energiindholdet i de forskellige næringsstoffer Måles i kilokalorier eller kalorier 1g kulhydrat = 4 kcal 1g protein = 4 kcal 1g fedtstof = 9 kcal

13 Kilokalorie 1 Kcal: den mængde energi der skal til for at opvarme et kilo vand 1 grad. 1Kcal: er lige med 4,2 kilojoule Ilts kaloriske ækvivalens kal0 2 : antallet af Kcal der fremstilles i organismen for hver liter ilt der optages EOH = 'VO2 x kalo2 Energiomsætningshastighed = iltoptagelsen x ilts kal. Ækv.

14 Næringsstoffer, Opbygning Kulhydrater Kulstof, ilt og brint Skelet af seks kulstofatomer (heksoser) De mest almindelige er Glukose eller druesukker Glukose er en monosakkarid Disakkarid 2 monosakkarider der sidder sammen Husholdningssukker Sammensat af glukose og fruktose Polysakkarid Lange kæder af monosakkarider Stivelse Kartoffelmel

15

16

17 Optagelse Monosakkarider optages fra fordøjelseskanalen Disakkarider spaltes af enzymer i enterocytter Stivelse nedbrydes af spyttets ptyalin (spytamylase) og pankreatiske amylase til maltose (en disakkarid)

18 Proteiner Opbygget af kulstof, brint, ilt og kvælstof Meget lange kæder Opbygget af mindre kæder af polypeptider Polypeptider er opbygget af aminosyrer Nedbrydning Aminosyrerne frigøres i mave-tarm-kanalen enzymer Pepsin fra mavesaften Trypsin og andre enzymer fra bugspyttet Enzymer fra enterocyt børstesøm Optagelse Aminosyrerne optages over tarmvæggen til blodbanen Aminosyrerne indgår i en pool hvorfra anabolske processer henter aminosyrer

19

20

21 Aminosyrer 20 vigtige aminosyrer Essentielle aminosyrer: 8 uundværdige aminosyrer skal tilføres gennem kosten Ikke-essentielle aminosyrer: dannes ud fra de essentielle aa. Protein kilder Animalske proteiner: findes i æg, mælk, kød og fisk er gode aminosyrekilder Aminosyre- eller protein komplementering: udbalancering af kostens mangel på essentiel aa med en fødemiddel

22

23 Fedtstoffer Triglycerider fungerer som energirige næringsstoffer Tre fedtsyrer der er koblet til glycerol Nedbrydning: lipase fra bugspyttet under medvirken af galden Mættede fedtsyrer: fedtsyrer uden dobbelte bindinger Blodets kolesterol indhold stiger Kilder: animalsk fedt: smør, mælk, svine- og oksefedt Umættede fedtsyrer: med dobbelte bindinger Blodets kolesterol indhold falder Kilder: plante fedt Flere umættede fedtsyrer Der pr. fedtsyre er mere end én dobbeltbinding Kilder: raps-, majs-, og solsikkeolie, samt visse fisk

24

25

26 Sund kost Udskiftning af mættede fedtsyrer med flerumættede Fedt indhold: maksimalt 30% Fedt indhold: ved 20% fedt indhold er der risiko for mangel på essentielle fedtsyrer Reduceret optagelse af de fedtopløselige vitaminer

27 Omsætning af de energirige næringsstoffer Kulhydrater: Primært glukose fungerer som brændstofmolekyler Forbrænding foregår med eller uden ilt Aerob forbrænding: 38 ATP molekyler produceres Anaerob forbrænding: 2 mælkesyre + 2 ATP Leverer energi til opbygning af ATP Oplagres som glykogen i skeletmuskulaturen

28 Glukoneogenese Ny-syntese af kulhydrater via proteinernes AA Ud fra mælkesyren i leveren Ud fra glycerol

29

30 Fedtlager Overskuddet af næringsstoffer oplagres som fedt I hvile foregår der en energiforbrug Halvdelen af energiforbruget kommer fra nedbrydningen af fedtsyrer Fedt indeholder dobbelt så meget energi pr. gram som kulhydrat og protein

31 Kroppens AA-pulje Anvende primært til opbygning af proteinstoffer De fremstilles i ribosomer Reguleres af DNA og RNA Overskuddet af protein og fedt indgår i dannelse af kulhydrat og fedt Under langvarig faste fungerer skeletmuskulatur som proteinlager muskelatrofi

32

33 Kemiske processer Tusindvis af kemiske processer der forløber af sig selv De stimuleres af enzymer for at forløbe hurtigere Katalysator En stof der indgår i en reaktion og øger omdannelseshastigheden i reaktionen. Den omdannes ikke. F.x. enzymer Enzymer er meget specifikke Et hormon er et enzym Skjoldbruskkirtelhormonerne øger proteinsyntesen

34

35 Energiomsætningen i hvile, under arbejde og faste Hvile: brændstof primært i form af glukose og fedtstof Overskudsenergi omdannes til varme Muskel arbejde Øget minutvolumen Øget respirationsfrekvens Øget ilt og næringstilførsel til muskulaturen. Og hurtigere fjernelse af affaldsstoffer og kuldioxid Hvis disse tiltag ikke tilfredsstiller musklernes behov: Muskelcellerne vil tære på de lokale glykogendepoter Muskelcellernes energiomsætning skifter karakter fra aerob til anaerob

36

37

38 Muskel arbejde Ved øget fysisk aktivitet prioriteres muskel blodgennemstrømningen Blodtilførslen nedsættes eksempelvis til mavetarm regionen En makanismer der indgår i fight og flight mekanismen Forbrænding: først og fremmest glykogendepoterne Herefter benytter muskulaturen sig af andre depoter

39

40 Faste Først og fremmest glykogendepoter Derefter fedtforbrænding Nødproduktion af glukose: AA og glycerol F.x. hjernen Længere tids faste Nerveceller og hjernecelle benytter sig af ketonstoffer

41 Fødeindtagelsen Sultfølelsen Appetitregulerende center i hypotalamus indeholder et sultog et mæthedscenter Under fødeindtagelse stiger blodets glukose koncentration Det registreres i hypotalamus og medfører mæthedsfornemmelse Glukose indholdet falder mellem måltiderne Det udløser sult Sult udløses også når leverens glykogen indhold nedsættes

42 Serotonin Kostens indhold af kulhydrat frigiver serotonin i hjernen En kortvarig form for belønning når man spiser noget sødt Langsomt optagelige kulhydrater hjælper en med at holde sig mættet i længere tid

43

44 Blodets indhold af hormoner Insulin og glukagon spiller ind Højt insulin niveau vil fremkalde mæthedsfornemmelse Glukagonfrigørelsen vil fremkalde sultfølelse

45 Leptin En hormon der produceres af fedtvæv Signalerer til hjernen at kroppens fedtdepoter er mættede og at man ikke behøver så meget mad

46

47 Ghrelin Den tomme mave sæk afgiver hormonet Dette hormon påvirker hjernen og giver sultfornemmelse

48

49 CCK Fremkalder mæthedsfornemmelse

50 Psykiske styringsmekanismer Stress har stor indflydelse på appetitten i begge retninger

51

52 Væskens skæbne Kroppen består af 60% vand Vandfasen i cellerne, intracellulærvæsken (ca. 40% af vægten) Ekstracellulærvæsken, ca. 20% af kropsvægten Intercellularvæsken (imellem cellerne) Væsken i blodbanen Væske indtagelse: Ca. 25 ml pr. kilo kropsvægt i døgnet

53

54 Væsketab og væsketilførelse

55 Væskebalance Afhængig af salt indtagelse Afhængig af væskeindtagelse Afhængig af salt og væskeudskillelse ADH regulerer disse forhold

56 Vitaminer og mineraler Vitaminer Organiske stoffer som kroppen skal have tilført De er ikke energileverandør En forudsætning for at kroppens enzymer kan fungere Vitaminer tilføres via kosten Undtagelser D-vitamin: sollys B12- og K-vitamin: Bakteriefloraen i tarmen

57 Vitaminer og mineraler Vitaminer Mangel på vitamin: hypovitaminose Stor tilførsel af vitaminer: hypervitaminose Skørbug: C-vitamin mangel Rakitis: engelsk syge, D-vitaminmangel

58 Vitaminer og mineraler Vitaminer

59 Vitaminer og mineraler Vitaminer Fedtopløselige vitaminer: A-, D-, E-, og K-vitaminer) Går over tarmvæggen sammen med kostens fedt Dårlig fedtoptagelse: risiko for vitaminmangel Sygdomme i pankreas, lever og galdeveje Overdosering eller dårlig optagelse fører til overdosering af vitaminer

60 Vitaminer og mineraler Vitaminer Vandopløselige vitaminer: C-vitamin og B-gruppens vitaminer) De passerer over tarmvæggen og videre over i bldoet Overdosering vil som regel blive udskilt via nyrerne

61 Vitaminer og mineraler Vitaminer B-vitamin B1-vitamin (thiamin) Nedbrydning af kulhydrat Nervesystemets funktion Thiamin mangel Utilpashed Melankoli Dårlig hukommelse Hjertebanken Føleforstyrrelser Muskelsvaghed Beriberi: lammelser, krampeanfald, vægttab og svaghed Alkoholikere: nedsat thiamin optagelse i tarmen, plus dårlig ernæringstilstand

62 Vitaminer og mineraler Vitaminer

63 Vitaminer og mineraler Vitaminer

64 Vitaminer og mineraler Vitaminer

65 Vitaminer og mineraler Vitaminer Thiaminkilder Fuldkorn Gær Svinekød Lever Bønner Ærter Nødder

66 Vitaminer og mineraler Vitaminer B2-vitamin (Riboflavin) Et coenzym til enzymerne i mitokondriernes omsætning af næringsstoffer Vit-B2 mangel Træthed Revnedannelse i/på mundviger/læger Blødende tandkød Skrællende og fedtet hud Hårtab Alkoholikere

67 Vitaminer og mineraler Vitaminer Riboflavin kilder Mælkeprodukter Kød Lever Æg kornprodukter

68 Vitaminer og mineraler Vitaminer

69 Vitaminer og mineraler Vitaminer Niacin (nikotinsyre) Omdannes til NAD og NADP Begge fungerer som coenzymer i cellernes nedbrydning af næringsstofferne Niacinmangel Sygdommen pellagra: tør og skrællende eksem

70 Vitaminer og mineraler Vitaminer Niacin Tryptofan: en aminosyre der kan omdannes til niacin Niacin kilder Kød Lever Fisk Fuldkorn Bønner nødder

71 Vitaminer og mineraler Vitaminer

72 Vitaminer og mineraler Vitaminer Pantotensyre (B5-vitamin) Et coenzym til enzymer der indgår i nedbrydningsprocessen af de energigivende næringsstoffer Vitamin B5 mangel Træthed Hovedpine Kredsløbsforstyrrelser Symptomer fra fordøjelses- og nervesystem Kilder Kød Fuldkorn Ærter og bønner

73 Vitaminer og mineraler Vitaminer B6-vitamin (pyridoxin) Coenzym i omsætningsprocessen for aminozyrer Pyridoxin mangel Anæmi Kramper hos børn Depression Kilder Kød, fjerkræ, fisk Fuldkorn grøntsager

74 Vitaminer og mineraler Vitaminer B12-vitamin (Cyanocobalamin) Et koboltholdigt stof Finde i små mængder i alle dyriske organismer Tvivlsomt optagelse af bakterielt B12-vitamin Indgår i DNA-syntesen B12-mangel Dannelsen af røde blodlegemer Anæmi Opstår også som følge af Intrinsic factor mangel

75 Vitaminer og mineraler Vitaminer

76 Vitaminer og mineraler Vitaminer Biotin Coenzym for enzymerne i glukose- og fedtsyreomsætningen Biotin mangel Eksem Betændelse i mundhulen Dårlig appetit Utilpashed Søvnløshed Depression Forhøjet kolesterolindhold i blodet Muskelsmerter

77 Vitaminer og mineraler Vitaminer Biotinkilder Kød Indmad Æggeblomme Mælk Nødder Chokolade gær

78 Vitaminer og mineraler Vitaminer Folinsyre Syntesen af nukleinsyre Folinsyre mangel Anæmi Fosterskader Alkoholikere og epilepsipatienter er specielt udsatte Apati Depression Kilder Fuldkorn Bladgrønt Indmad Gær

79 Vitaminer og mineraler Vitaminer Ascorbinsyre (C-vitamin) Vandopløseligt vitamin der i opbygning ligner glucose Indgår i dannelsen af kollagen Indgår i sårhelingsprocessen Medvirker ved optagelse af jern fra kosten Indgår i dannelsen af stresshormoner

80 Vitaminer og mineraler Vitaminer C-vitamin mangel Skørbug

81 Vitaminer og mineraler Vitaminer

82 Vitaminer Retinol (A-vitamin) Opbygning af lyspurpur nethindens lysfølsomhed Hudens og slimhindernes opbygning A-vitamin mangel Blindhed børn i ulandede Kilder Animalsk fedtstof Æggeblommer Beta-karoten desuden i bladgrønt og gulerødder Overdosering Fosterskader Risiko for kræft

83 Vitaminer D-Vitamin En betingelse for optagelsen af forsfor og kalk Beskytter mod autoimmunitet, bl.a. Type 1 diabetes mellitus (T1DM) D-vitamin kilder Kosten Sollyset D-vitamin mangel Rakitis hos børn Osteomalacia hos voksne Bløde knogler Fald i blodets kalk koncentration Muskelsvækkelse Træthed Humørsvingninger Kilder Smør, ost og mælk Æggeblomme Levertran fedfisk

84 Vitaminer Tokoferol (E-vitamin) En antioxidant Beskytter fedtstoffer i cellemembranen mod oxidation E-vitamin mangel Blodmangel Muskeltræthed Balanceforstyrrelser Synsforstyrrelser E-vitamin kilder Margarine Æggeblomme Bladgrønt Kornprodukter Vegetabilsk olie

85 Vitaminer K-vitamin Nødvendigt for blodets koagulationsevne Indgår i dannelse af protrombin K-vitamin mangel Næseblod Blåmærker Blødninger eksempelvis i fordøjelseskanalen K-vitamin kilder K1-vitamin: plantekost K2-vitamin: tarmens bakterier

86 Vitaminer Ubikinon (Q 10 ) Et kolesterollignende stof Antioxidant Coenzym i cellernes energiproduktion Ubikinon kilder Kroppens dækker dens behov Q10 forstadier tilføres via kosten Kød og indmad Interaktioner Kolesterolsænkende medicin kan hæmme kroppens egenproduktion

87 Mineraler Er livsnødvendige for et normalt stofskifte De bliver optaget i kroppen som salte eller organiske forbindelser

88 Mineraler Natrium og kalium Findes udbredt i hele organismen Kilder Køkkensalt Overforbrug Kan forårsage forhøjet BT

89 Mineraler Klor Influerer på væskebalancen og reguleringen af det osmotiske tryk Indgår i dannelsen af HCl Klorkilder Køkkensalt

90 Mineraler Calcium Findes i knogler og tænder Giver knoglerne og tænderne deres hårdhed Findes desuden i vævene og i blodet Blodets koagulationsevne Nerveimpulsen og muskelkontraktionen Regulering af calcium: et samspil mellem D-vitamin, calcitonin, PTH Calcium mangel Muskeltræthed Knogleskørhed Calcium kilder Mælkeprodukter Kornprodukter Fisk Grønne bladgrøntsager

91 Mineraler Fosfor Findes i knoglerne Indgår i ATP og CrP dannelsen Fosfor kilder Kød, fisk, fjerkræ Mælkeprodukter nødder

92 Mineraler Jern Nydannelse af hæmoglobin Indgår i den ilt-bindende del af hæmoglobinmolekylet Indgår i myoglobin 10% af kostens jern optages i tarmen Jernmangel Anæmi Interaktioner C-vitamin øger optagelsen af jern Calcium eller mangan nedsætter optagelsen Jernkilder Grøntsager Bønner Tørret frugt Nødder Kød, indmad og fisk

93 Mineraler Jod Indgår i fremstillingen af T 3 og T 4 Jodmangel Dværgvækst hos børn Manglende mental udvikling Stuma Manglende udvikling af sekundære kønstræk Jodkilder Saltvandsfisk Skaldyr Grøntsager og kornsorter dyrket på jodholdige jord Desuden køkkensalt tilsat jod

94 Mineraler Magnesium Indgår i enzymsystemer i cellen Magnesium mangel Uro og krampe i benene Magnesium kilder Fuldkorn Grøntsager Ærter Bønner Mælk, fisk og kød

95 Sporstoffer Uorganiske stoffer Har betydning for organismens normale funktion Grænsen mellem mineraler og sporstoffer er baseret på niveauet af det daglige behov

96 Sporstoffer Kobolt Indgår i B12-vitamin Mangan Indgår i forskellige enzymsystemer Har betydning for forplantningsevnen Antioxidant Mangan kilder Nødder Grøntsager Frugt Fuldkorn te

97 Sporstoffer Selen Indgår i dannelsen af T3 Indgår i glutationperoxidase Selen mangel Rammer hjertemuskulaturen Risiko for kræftudvikling

98 Sporstoffer Molybdæn Indgår i uskadeliggørelsen af giftige svovlforbindelser Hæmoglobindannelsen Kilder Indmad Kornprodukter Bælgfrukter

99 Sporstoffer Zink DNA- og RNA-omsætningen Omsætningen af næringstofferne Stabilisering af cellemembranen Positiv virkning på sårheling Zinkmangel Risiko hos mennesker der spiser ensidig kost Ældre, gravide, vegetarer, patienter med kroniske sygdomme Zinkkilder Lever, fisk, østers og kød

100 Sportstoffer Kobber Koncenteret i lever, nyrer, hjerte og hjerne Indgår i dannelsen af adrenalin og noradrenalin Indgår i jernomsætningen i de røde blodlegemer Indgår i dannelsen af elastiske bindevævstråde Kobber mangel Almindelig anæmi Mangel på neutrofile granulocytter Kobberkilde Ærter Nødder Rosiner Skaldyr indmad