RACIONÁLNÍ VÝŽIVA •Kvantitativní hledisko •Kvalitativní hledisko •Nadstavba •Estetické hledisko •Socio-ekonomické hledisko Vyvážená strava člověka musí obsahovat: – cukry (50 –55 %) – tuky (30 %) – bílkoviny (15 –20 %) – vitaminy, různé anorganické látky – vodu - denní potřeba odpovídá 2,4 l – Z tohoto objemu přijímá dospělý člověk • vodu v objemu kolem 1200 ml, • 900 ml je přijato ve stravě • 300 ml vody je vytvořeno během metabolické přeměny Denní potřeba energie je: – u dospělého muže ~12600 kJ – u dospělé ženy ~9200 kJ – skutečná potřeba však závisí na: • tělesné hmotnosti • rozsahu tělesné aktivity • dalších fyziologických a patofyziologických faktorech VÝŽIVA VODA, VITAMÍNY, MINERÁLY VE VÝŽIVĚ VODA •50-70% tělesné hmotnosti, novorozenci •2/3 intracelulárně, 1/3 extracelulárně •Metabolismus •kompartmentalizace •fylogenetické hledisko Voda a její funkce v lidském těle • Transportní prostředí, rozpouštědlo, zvlhčování a ochrana sliznic • Věk, pohlaví, hmotnost Dobře se rozpouštějí iontové sloučeniny a sloučeniny s polární vazbou a polárními skupinami v molekule (cukry, ethanol apod.) % VODY KREV 83% SVALY 76% KŮŽE 72% KOSTI 22% TUKY 10% ZUBNÍ SKLOVINA 2% OBSAH VODY V RŮZNÝCH TKÁNÍCH (muž, 70 kg) Klinická vyšetření: hodnocení elektrolytů extracelulárně Chemický gradient Elektrický gradient Malé polární a nepolární molekuly Velké polární molekuly, ionty - prostup iontů přes obě bariéry není stejný - pohyb vody Pohyb vody přes plasmatickou membránu Akvaporiny HOMEOSTÁZA •Izoionie – koncentrace iontů •Izotonie – osmotická koncentrace •Izohydrie – poměr kyselin a zásad •Izovolémie – objem ECT (volumoreceptory nebo baroreceptory, RAS, ADH) VYŠETŘENÍ PŘI PORUCHÁCH HYDRATACE • Izovolémie • Hypovolémie (dehydratace) • Hypervolémie (hyperhydratace) Příčina – následek Komplexní poruchy! 1. Anamnéza – nemoci ledvin, GIT, DM, DI, léky, příjem a výdej, změny hmotnosti, atd. 2. Laboratorní vyšetření: elektrolyty, osmolalita krve, červený obraz krevní, celková bílkovina v séru; Astrup (= vyšetření krevních plynů a acidobazické rovnováhy) 1. Změny na kůži 2. Změny hmotnosti 3. Změny diurézy (oligurie, anurie, polyurie) 4. Poruchy dýchání (respirační acidóza, alkalóza; sekundární změny – Kussmaulovo dýchání) 5. Poruchy CNS (změny reflexů, svalového tonu, parestézie, poruchy vědomí, koma) 6. Změny centrálního žilního tlaku (náplň krčních žil) 7. Změny cirkulace: dehydratace – tachykardie, hypotonie OBJEKTIVNÍ VYŠETŘENÍ PŘÍČINY PORUCH HYDRATACE 1. Narušení normálního příjmu vody a iontů 2. Poruchy normální cirkulace vody a iontů mezi ECT a GIT 3. Poruchy buněčného metabolismu 4. Poruchy vylučování vody a iontů 5. Nadměrné ztráty vody (i iontů) kůží IZOTONICKÁ DEHYDRATACE = izonatremická Příčiny – krvácení, léčba diuretiky, „slepé prostory“ Hypovolemický syndrom: pokles diurézy, známky dehydratace. HYPOTONICKÁ DEHYDRATACE Vždy větší deficit sodíku než vody. Buněčná hyperhydratace. Ztráty GIT, ledvinami. Hypovolemický syndrom, příznaky z CNS. DEHYDRATACE = snížení objemu tělesných tekutin doprovázené nedostatkem sodíku. HYPERTONICKÁ DEHYDRATACE = ztráta čisté vody Větší nedostatek vody než sodíku. Poruchy příjmu a velké ztráty. Buněčná dehydratace. Žízeň. Pokleslý kožní turgor. Příznaky od CNS. Zavodnění. HYPERHYDRATACE = zvýšení objemu mimobuněčné tekutiny HYPOTONICKÁ HYPERHYDRATACE – intoxikace vodou IZOTONICKÁ HYPERHYDRATACE HYPERTONICKÁ HYPERHYDRATACE = hypernatremická Buněčná hyperhydratace. Pokles osmolality. Nadměrný příjem tekutin (dialyzovaný pacient, pac.s poruchou ledvin), nadprodukce ADH Zvětšený objem ECT. Osmolalita zachována. Srdeční nedostatečnost, nefrotický syndrom, jaterní cirhóza. Otoky a zadržování vody v serózních dutinách. Vzácná. Pití mořské vody. Zvětšení ECT při nadbytku sodíku. Stoupá osmolalita. Primární hyperaldosteronismus. Regulace objemu ECT • Změna kapacity krevního řečiště • Změna náplně řečiště – přesuny vody, snížení/zvýšení diurézy • Sympatikus • RAS/aldosteron (mineralokortikoidy) • ANP • Dopamin (inhibice resorpce Na+ v proximálním tubulu) • Urodilatin; guanylin, uroguanylin (střevní epitel – stimulace exkrece sodných a draselných iontů) RAAS Natriuretické peptidy Guanylin a uroguanylin VITAMÍNY = všechny organické složky potravy, které jsou nezbytné pro život, zdraví a růst; nejsou zdrojem energie. ROZPUSTNÉ ve vodě: difůze, facilitovaná difúze, sek. aktivní transport; vit.B12 - I v tucích: vstřebávání ohroženo při poruchách resorpce lipidů (chybí pankreat.enzymy či žluč) HYPOVITAMINÓZA (AVITAMINÓZA) HYPERVITAMINÓZA 1. Snížený obsah v potravě 2. Porucha příjmu potravy 3. Porucha vstřebávání 4. Zvýšená spotřeba 5. Onemocnění zásobního orgánu 1. Nadměrný přísun v potravě – většinou iatrogenní HYPOVITAMINÓZY HYPERVITAMINÓZY Kys.listová – poruchy vývoje embrya (rozštěpy) B12 – perniciózní anémie C – skorbut (kurděje) D – křivice E – poruchy plodnosti K - hemoragie A – teratogenní D – selhání ledvin K – anémie, poruchy GIT B6 – periferní polyneuropatie Různá zásoba vitamínů v těle – A (5 – 10 měsíců), D (2 – 4 měsíce), B12 (několik let), C (týdny?) Vitamin Živočišný druh Místo resorpce Transport mech. Max.res. kapacita u člověka / den Denní dávka C Člověk, morče Ileum Aktivní >5000mg <50mg Biotin Křeček Tenké střevo Aktivní ? ? Cholin Morče, křeček Tenké střevo Facilitovaná difúze ? ? Kys.listová (pteroylglutamát) Potkan Jejunum Facilitovaná difúze > 1000mg (dávka) 100-200mg Kys.listová (5- metyltetrahydrofolát) Potkan Jejunum Difúze > 1000mg (dávka) 100-200mg Kys.nikotinová Potkan Jejunum Facilitovaná d. ? 10-20mg Kys.pantotenová Tenké střevo ? ? (?)10mg B6 (pyridoxin) Potkan, křeček Tenké střevo Difúze > 50mg (dávka) 1-2mg B2 (riboflavin) Člověk, potkan Jejunum Facilitovaná d. 10-12mg (dávka) 1-2mg B1 (thiamin) Potkan Jejunum Aktivní 8-14mg cca 1mg B12 Člověk, potkan, křeček Distální ileum Aktivní 6-9mg 3-7mg VITAMÍN C SKORBUT =KURDĚJE 20 – 30 týdnů Dále: - Poruchy růstu dlouhých kostí – poruchy osifikace – poruchy hojení fraktur - Fragilita cévních kapilár - Velmi závažné případy – horečka, smrt VITAMÍN B12 •Denní potřeba blízká resorpční kapacitě •Syntetizován střevními bakteriemi v kolon – ALE zde není resorpční mechanismus •Zásobárna v játrech (2-5 mg) •Ve žluči 0,5-5 mg / den, reabsorbován •Denní ztráta – 0,1% zásob zásoby vydrží na 3-6 let RESORPCE 1. Gastrická fáze: B12 je vázán na proteiny, nízké pH a pepsin ho uvolní; vazba na glykoproteiny – R-proteiny (sliny, žalud.šťáva), pH téměř nezávislé; vnitřní faktor (IF) – parietální bb. žaludeční sliznice; většina vit. vázána na R-p. 2. Intestinální fáze: pankreatické proteázy, rozštěpení R-B12, vazba na IF (rezistentní vůči pankr. proteázám). Pozn. Hypovitaminóza – demyelinizace míšních nervů, ztráta periferní citlivosti, paralýza Folát – kyselina listová Hypovitaminóza – snížená syntéza purinů a thyminu, makrocytární anémie "The first clinical descriptions of beriberi were by Dutch physicians, Bontius (1642) and Nicolaas Tulp (1652). Tulp treated a young Dutchman who was brought back to Holland from the East Indies suffering from what the natives of the Indies called beriberi or "the lameness." Tulp's description of beriberi was a detailed one, but he had no clues that it was a deitary deficiency disease. This discovery came more than two hundred years later. Nicholaas Tulp (1593-1674) is best remembered as the central figure in Rembrandt's famous painting, "The Anatomy Lesson" (1632). BERI-BERI Thiamin = koenzym karboxyláz („kokarboxyláza“) důležitých pro metabolismus glukózy a energetické zásobení nervových a svalových buněk Thiamin Suché beri beri = bilaterální polyneuritida (degenerace myelinových pochev, extrémní iritabilita, pokleslá zápěstí a chodidla), ztráta šlachookosticových reflexů, parestézie končetin, svalová slabost Vlhké beri beri = otoky (obličeje, dolních končetin, ascites), poruchy srdečního rytmu a kardiomyopatie. Nemocní umírají na srdeční a plicní selhání (periferní vazodilatace, zvýšený žilní návrat, srdeční selhání, společně s otoky). Pozn. Alkoholici, karcinom žaludku Pozn. „bílá rýže“ Pozn. Pokles utilizace Glu (o 50 – 60 %), vzestup utilizace ketolátek v CNS Niacin HCA2 = hydroxycarboxylic acid receptor 2. Pozn. NAD/NADP PELAGRA (nemoc 3 D nebo nemoc 4 D) Narušení oxidativního metabolismu = „ztráta energie“ Snížení svalového tonu, snížená sekrece žláz, slizniční a kožní léze a záněty Pozn. kukuřice ve výživě (Trp) Riboflavin Hypovitaminóza – jen mírné projevy (poruchy trávení, kožní léze, „koutky“, bolest hlavy, nervové projevy) Pyridoxin Metabolismus aminokyselin a proteinů (transaminace) Hypovitaminóza – jen mírné projevy (dermatitida, GIT potíže – nevolnost, zvracení) Vitamín D RACHITIS Vitamín A 11-cis-retinal versus All-trans-retinová kyselina ! Genomické účinky vitamínu A - růst a proliferace různých typů epiteliálních buněk TRH-TSH-T3/T4 – regulace exprese transportních systémů CRH-ACTH-nadledviny GnRH-LH/FSH-gonády – steroidogeneze (exprese 17αhydroxylázy) Vitamín E Hypovitaminóza – mužská sterilita? Vitamín K Hypovitaminóza – je možná? Minerál Denní potřeba Na 3,0 g K 1,0 g Cl 3,5 g Ca 1,2 g P 1,2 g Fe 18,0 mg J 150,0 mg Mg 0,4 g Co ? Cu ? Mn ? Zn 15 mg Koenzym reakcí metabolismu sacharidů; deficit – zvýšená iritabilita CNS, perif. vazodilatace, arytmie; nadbytek – potlačuje el. aktivitu CNS i kosterního svalu. Součást enzymů (karboanhydráza v ery, laktátdehydrogenáza, peptidázy) STOPOVÉ PRVKY 1. Arsen 2. Chrom– experimentální deficit, glukozový orální test má diabetický charakter 3. Kobalt– součást enzymů, vit.B12; otrava kobaltem (pivo), kobaltová kardiomyopatie 4. Měď– postižení cytochromoxidázy (experiment), melanom – zvýšení radiosensitivity při depleci mědi;porušení cévní stěny 5. Fluor 6. Jod 7. Železo 8. Mangan– katalyzuje podobné reakce jako Mg, skladován v mitochondriích, b1-globulintransmanganin 9. Molybden – v xantinoxidáze a flavoproteinech, u lidí deficit??? 10. Nikl 11. Selen – antioxidans, v potravě vázán na bílkoviny (alkoholismus, jaterní cirhóza) 12. Křemík 13. Vanad 14. Zinek – součást metaloenzymů, proteosyntéza (ribosomy);deficit-Střední Východ (paraziti,fytáty ve stravě);atrofie varlat, poruchy imunity;u DM 50% zásob Zn (insulin skladován v pankreatu spolu se Zn)