Food stuffs and body, Body composition of chemical elements, Body composition of nutrients العناصر الغذائية والطاقة ، جسم الإنسان وتركيبه ، تركيب الجسم من العناصر الكيميائية ، تركيب الجسم من العناصر الغذائية

العناصر الغذائية والطاقة:الدكتور حامد تكروري:

مقدمة الباب:

قلنا إن الغذاء يزودنا بالطاقة energy والعناصر الغذائية "المغذيات" nutrients الضرورية لاستمرار الحياة وقيام الجسم بوظائفه الحيوية، وإنه توجد مقادير محددة "احتياجات" يجب تزويد الجسم بها من كل من هذه العناصر الغذائية والطاقة.

وتقدر هذه العناصر الغذائية بحوالي 50 عنصرا اصطلح على تقسيمها إلى 6 مجموعات هي: 1- الماء، 2- الكربوهيدرات، 3- الشحوم والمواد الدهنية، 4- البروتينات، 5- الفيتامينات، 6 العناصر المعدنية. وسوف نتكلم عن هذه المجموعات وما تحتويه من العناصر الغذائية بإيجاز، متناولين مصادرها ووظائفها الفيزيولوجية وأعراض نقصها.

ويمكن تعريف العناصر الغذائية بأنها مجموعة من العناصر الكيميائية والمركبات العضوية، يزودنا الطعام بمقادير مناسبة وينتج عن استهلاكها تحرير الطاقة وتنظيم العمليات البيولوجية في الجسم وتحقيق النمو وصيانة الأنسجة والتكاثر، وأن أي نقص في أي من العناصر الغذائية عن احتياجات الجسم يؤدي إلى تغيرات مرضية في الجسم.

وتتم الاستفادة من العناصر الغذائية المختلفة في أنسجة الجسم وأجهزته المختلفة، ابتداء بالجهاز الهضمي الذي من خلاله يتم هضم الطعام وامتصاصه تمهيدا لنقل العناصر الغذائية الناتجة واستقلابها في خلايا الجسم. لذا كان من الضروري أن نبدأ هذا الفصل ببعض المعلومات الأساسية حول تركيب الجسم وأجهزته، خاصة الجهاز الهضمي.

جسم الإنسان وتركيبه:

يتكون جسم الإنسان الحي من الخلايا cells التي هي أصغر وحدات بنيوية ووظيفية في الجسم، وهذه الخلايا تتجمع مُشَكِّلة الأنسجة tissues والتي تؤلف بدورها الأجهزة systems. وتتكامل أجهزة الجسم المختلفة للقيام بالوظائف البيولوجية المختلفة. فعملية الاستفادة من الغذاء تتم في جميع أجهزة الجسم للقيام بالوظائف البيولوجية المختلفة في أحسن صورة من التنسيق المشترك. وتبدأ دورة الطعام في الجسم بتناوله عن طريق الفم حيث يمر بالجهاز الهضمي فيهضم ويتم امتصاصه ونقل عناصره المهضومة عبر الدورة الدموية إلى الكبد وأنسجة الجسم الأخرى، حيث تجري لها عمليات تقويض وابتناء مختلفة، فتتحرر من خلالها طاقة العناصر الغذائية وتتحول إلى أشكال متعددة يحتاجها الجسم، كما تطرح الفضلات الناتجة عن الاستقلاب، بينما تستخدم أجزاء أخرى من العناصر الغذائية في عمليات الابتناء وتكوين أجزاء تركيبية في الجسم تعوض ما يتلف من خلايا. كما تؤدي إلى انقسام الخلايا ونمو الجسم وتكوين أنسجته، أي أنها تحقق غرضين رئيسيين هما الصيانة maintenance والنمو growth. ويخزن الجزء الفائض من كثير من العناصر الغذائية المتناولة بأشكال مناسبة مثل الدهون fats أو الغليكوجين أو الفيتامينات الذوابة في الدهن fat-soluble vitamins أو العناصر المعدنية كالحديد والزنك.

واضح إذن أن أجسامنا تتكون في النهاية من العناصر الغذائية التي نأكلها أو تدخل الجسم بصورة رئيسية عن طريق الغذاء. فجسم الإنسان يتشكل مما يأكله من غذاء، وعناصر الغذاء الكيميائية هي التي تشكل بنية جسمه. وقد ذكر ذلك البيروني في كتابه "الأدوية" وأصبح من المعلومات العامة في عصرنا هذا [1] .

وهناك عدة أساليب لدراسة تركيب الجسم. فقد نتناوله من حيث "أ" العناصر الكيميائية الداخلة في تكوينه، أو "ب" من حيث العناصر الغذائية ومجموعاتها والتي جاءت في الأصل من الغذاء، والتي تشمل الماء والكربوهيدرات والدهون والبروتينات، أو "ج" نتناول دراسته من حيث أنسجته وأجهزته ووظائفها وتركيبها. وفيما يلي استعراض مختصر لكل من هذه الجوانب.

تركيب الجسم من العناصر الكيميائية:

يوجد في جسم الإنسان ما لا يقل عن 42 عنصرًا كيميائيًّا من عناصر جدول الترتيب الدوري تشكل تركيب أنسجته المختلفة، وما فيها من العناصر الغذائية. ويبين الجدول 1 قائمة بهذه العناصر والكمية التقريبية لأهمها. وتشكل عناصر الكربون والأكسجين والهيدروجين والنيتروجين حوالي 96% من وزن الجسم. وهذه العناصر الأربعة غير المعدنية تدخل في تركيب الماء والمركبات العضوية في الجسم. أما النسبة المتبقية "4%" فهي مكونة من العناصر المعدنية [2] .

وقد صنفت العناصر المعدنية، حسب كميتها في الجسم، إلى عناصر كبروية macroelements وعناصر مكروية microelements ويمكن تعريف العناصر الكبروية على أنها تلك العناصر التي تزيد كميتها عن 0.05% من وزن الجسم "انظر جدول1"، وهي تشمل سبعة عناصر هي الكالسيوم -وهو أكثرها كمية- والفوسفور والصوديوم والبوتاسيوم والكلور والمغنيزيوم والكبريت أما العناصر المكروية، والتي تسمى أيضا العناصر الزهيدة trace elements فهي ما تبقى من العناصر، وهي تتألف من ثلاث مجموعات حسب درجة ضرورتها للجسم [3] كما يلي:

1- العناصر المكروية الأساسية essential microelements وهي عناصر الحديد والنحاس والزنك واليود والمنغنيز والكوبلت والموليبدينوم ويمكن أن نلحق بها عناصر السيلينيوم والكروم والفلور.

2- العناصر المكروية شبه الأساسية semi- essential، وهي تلك العناصر التي تنطبق عليها بعض الشروط "الضرورية" أو الأساسية [4] . وهذه العناصر هي القصدير والنيكل والفاناديوم والزرنيخ والسترونتيوم والسيلسيوم. وقد ألحق بها عنصر الرصاص سنة 1976 والكادميوم سنة 1978 [5،6] . كما ألحق بها بعض العلماء عناصر البروم والباريوم والبورون [7، 8] .

3- العناصر المكروية غير الأساسية non essential trace elements، وهي عناصر الزئبق والبزموت والألمنيوم والأنتيمون والجرمانيوم والذهب والفضة والتيتانيوم والروبيديوم. وهذه المجموعة تشمل العناصر التي يمكن الكشف عنها في الجسم بوسائل التحليل المتاحة للإنسان في الوقت الحاضر، والتي تستطيع قياس التركيزات التي لا تقل في كميتها عن 10-12 غرام ومن المتوقع أن توجد جميع عناصر الترتيب الدوري في الجسم بكميات في منتهى الصغر، ذلك أن جسم الإنسان من تراب هذه الأرض وغذاءه نشأ في التراب.

وتجدر الإشارة هنا إلى الشروط التي وضعها العلماء للعناصر الأساسية أو الضرورية في الحيوانات العليا من الثدييات والطيور، والتي يمكن تلخيصها في النقاط السبع التالية [3، 4] :

1- وجود العنصر المعدني في الجسم وأنسجته بكميات ثابتة نسبيا دون تفاوت كبير.

2- نقص العنصر يؤدي إلى تغيرات بنيوية وفيزيولوجية وأعراض سريرية.

الجدول 1- التركيب الكيميائي العام للجسم من العناصر الكيميائية

3- إضافة العنصر تزيل التغيرات المرضية والفيزيولوجية.

4- تترافق الأعراض المرضية الفيزيولوجية أو البنيوية بتغيرات كيميائية بيولوجية محددة قابلة للتحسن والعودة إلى الحالة الطبيعية عند إضافة العنصر الناقص في الغذاء.

5- يجب إثبات درجة ضرورة العنصر في أكثر من نوع حيواني.

6- يجب إثبات درجة ضرورة العنصر من قبل أكثر من باحث وفي أكثر من مختبر.

7- يجب معرفة الآلية الدقيقة لطراز تأثير mode of action العنصر المعدني.

تركيب الجسم من العناصر الغذائية:

يحتوي الجسم الحي على مجموعات العناصر الغذائية التي أشرنا إليها، وهي الماء والكربوهيدرات والدهون والبروتينات والعناصر المعدنية والفيتامينات، كما في الجدول رقم 2. وتختلف نسبة هذه المكونات حسب السن والحالة الفيزيولوجية والمرضية ودرجة النشاط. وأكثر هذه النسب تباينًا واختلافًا هي نسبتا الماء والدهن، إذ تقل النسبة المئوية للماء في حالة السمنة بينما تزداد نسبة الدهون.

الجدول 2- التركيب التقريبي للجسم من مجموعات العناصر الغذائية [8]

"*" الفيتامينات توجد في الجسم ولكن لا تشكل نسبة مئوية نظرًا لصغر كميتها.

وتقل نسبة الماء مع تقدم العمر وتزداد نسبة الدهون تبعا لذلك. فبينما تشكل نسبة الماء في الجنين حوالي 93%، تكون حوالي 70 - 75 % في الطفل حديث الولادة، وتتراوح من 55 - 65 % في الإنسان البالغ غير السمين [8] . كما تتغير نسبة الماء والدهن تبعا للحالة الفيزيولوجية، مثل الحمل والإرضاع، وتبعا لحالتي الصحة والمرض. ففي حالة السمنة المرضية قد ترتفع نسبة الدهن لتصل إلى %70 من وزن الجسم. وأهم مكان لخزن الدهن في الجسم هو النسيج الدهني الذي يحتوي على الدهون في صورة ثلاثي الغليسيريد triglycerides.

ويعتبر الماء مكونًا هاما في جميع أنسجة وأجزاء الجسم، إلا أن نسبته تتباين من نسيج إلى آخر، فهي %92-90 في بلازما الدم، و %78-72 في العضلات و %54 في العظام، و %5 في مينا الأسنان [9] .

أما البروتينات Proteins فهي موجودة في كل خلية من خلايا الجسم، وتأتي في نسبتها بعد الماء في الأقسام الطرية من الجسم كالعضلات والغدد والأنسجة الرابطة. كما توجد في الأنسجة البطانية المبطنة للجلد والقنوات الداخلية في الجسم وفي الشعر والأظفار، وكذلك توجد في الدم على شكل الهيموغلوبين أو خضاب الدم وبروتينات مصل الدم.

وبالنسبة للكربوهيدرات carbohydrates، فكميتها قليلة نسبيا، ولا يتجاوز معدلها 1 % من وزن الجسم، وتوجد على شكل النشا الحيواني أو الغليكوجين glycogen "حوالي 350 غراما موزعة في الكبد والعضلات حيث تعادل في حالة الشبع 5 % من وزن الكبد و 1 % من وزن العضلات". كما توجد على شكل سكر الدم أو الغلوكوز glucose، وبعض الكربوهيدرات المركبة مثل حمض الغلوكورونيك glucorunic acid وحمض الهيالورونيك hyaluronic acid وتدخل في تركيب الهيبارين heparin والحموض النووية nucleic acids.

أما الفتيامينات فتوجد في خلايا الجسم المختلفة، وأكثر الأعضاء احتواء عليها هو الكبد الذي يعتبر مكان الخزن الرئيسي للفيتامينات الذوابة في الدهن، وهي الفيتامينات التي يمكن أن تخزن بكميات كبيرة نسبيا بعكس الفتيامينات الذوابة في الماء والتي تستنزف من الجسم بسرعة نظرا لعدم اختزانها بكميات عالية. ومع هذا فلا يعبر عن الفيتامينات بنسبة مئوية في الجسم نظرا لصغر كميتها فيه.

وتتركز العناصر المعدنية في أجزاء محددة من الجسم، كالهيكل العظمي والأسنان اللذين يحتويان معظم ما في الجسم من الكالسيوم والفوسفور، كما تتوزع في الكبد حيث يخزن عدد كبير منها فيه، وكذلك في الطحال والعضلات وبقية أنسجة الجسم.

أنسجة الجسم وأجهزته:

يتكون الجسم من الناحية التشريحية والوظيفية من وحدات هي الخلايا التي تتجمع مع بعضها مشكلة الأنسجة والأجهزة. والخلية هي أصغر وحدة تشريحية ووظيفية مستقلة. فأبسط أنواع الأحياء كالبكتيريا "الجراثيم" bacteria والخمائر yeasts تتكون من وحدة واحدة تقوم بجميع الوظائف الحيوية من تنفس وغذاء وهضم وامتصاص واستقلاب وطرح للفضلات وتكاثر. أما في حالة الحيوانات المتطورة وفي الإنسان، فإن خلايا الجسم لا تقوم بهذه الوظائف منفردة بل ضمن تعاون وتنسيق وتكامل فيما بينها.

وقد ساعدنا التقدم العلمي على فهم تركيب الخلايا وأجزائها المختلفة، فالمجهر الإلكتروني يمكننا من دراسة الخلية مكبرة مئة ألف مرة، والتعرف على أجزائها الوظيفية المختلفة.

تركيب الخلية:

يبين الشكل1 صورة تقريبية لخلية نموذجية في الجسم، ويظهر فيها عدة أجزاء أهمها:

1- الغشاء الخلوي cell membrane الذي يحيط بالمادة الحية في الخلية ويحافظ على مكوناتها الداخلية ويحقق لها توازنا ديناميكيا مع المحيط.

2- النواة nucleus وتحتوي على الحمض النووي منقوص الأكسجين "الدنا" DNA الذي يحمل بواسطته الصفات الوراثية في الخلية، والذي يتم توجيه تصنيع البروتين من خلاله.

3- السيتوبلازم "الهيولي" cytoplasm. وفيه كثير من العضيات organelles الحية، ومواد غير حية يعبر عنها باسم المشتملات inclusions. وأهم العُضَيَّات الموجودة في السيتوبلازم المتقدرات mitochondria والجسيمات الحالة Iysosomes. والمتقدرات جسيمات عضوية أو كروية الشكل، متباينة في حجمها، تحتوي على مئات الإنزيمات المسؤولة عن تفاعلات إنتاج الطاقة. فالمتقدرة مكان إنتاج الطاقة في الخلية وتحويلها إلى مركبات الأدينوزين ثلاثي الفوسفات ATP عالية الطاقة. أما الجسيمات الحالة فهي عبارة عن جسيمات صغيرة كروية أو بيضاوية الشكل ذات وظيفة هاضمة تحتوي على إنزيمات فعالة في هضم الأجزاء التالفة من الخلية التالفة والجراثيم.

1- التركيب العام للخلية:

4- الشبكة الهيولية الباطنة endoplasmic reticulum.عبارة عن مجموعة من الأغشية الموزعة في السيتوبلازم، والتي تشكل صفحات منبسطة مرتبطة معًا تحتوي على الريباسات ribosomes التي يتم فيها تصنيع البروتينات.

5- جهاز غولجي Golgi apparatus. ويحتوي على أغشية كيسية منبسطة لخزن وتركيز إفرازات الخلية وإطلاقها عند الحاجة [9] .

الكتاب: الغذاء والتغذية و عدد الأجزاء: 1 و الناشر: أكاديميا

المؤلف: عبد الرحمن عبيد عوض مصيقر

المصدر : المكتبة الشاملة

The text below is a translation from google translate where it is possible to have many errors, please do not use this translation as a reference, and take a reference from the Arabic text above. thanks.

Food & Energy:Dr. Hamed Tkouri:

Introduction:

We said that food provides energy and nutrients that are essential for the survival of the body and the functioning of the body, and that there are specific amounts of "needs" that must be supplied to the body by each of these nutrients and energy.

These nutrients are estimated to be about 50 components, divided into 6 groups: 1 - water, 2 - carbohydrates, 3 - fats and fats, 4 - proteins, 5 - vitamins, 6 mineral elements. We will talk about these groups and their nutrient content briefly, their sources, physiological functions and their symptoms.

Nutrients can be defined as a group of chemical elements and organic compounds. Food provides us with appropriate amounts, resulting in energy release, regulation of biological processes in the body, growth, tissue maintenance and reproduction. Any deficiency in the body's nutrients leads to satisfactory changes in the body.

The various nutrients are used in the tissues and organs of the body, starting with the digestive system through which the food is digested and absorbed in order to transport the resulting nutrients and their metabolism in the cells of the body. So it was necessary to start this chapter with some basic information about the composition of the body and its organs, especially the digestive system.

Human body and its structure:

The living human body is made up of cells that are the smallest structural and functional units in the body. These cells collect tissues, which in turn form organs. Different body systems are integrated to perform various biological functions. The process of utilization of food is carried out in all organs of the body to carry out various biological functions in the best form of joint coordination. The food cycle begins in the body by oral intake. It passes through the digestive system. It absorbs and absorbs and transmits its digested elements through the bloodstream to the liver and other tissues of the body, where it undergoes different processes of undermining and building. The energy of the nutrients is released and transformed into many forms needed by the body. The waste from metabolism is removed, while other parts of the nutrients are used in the process of masturbation and the formation of synthetic parts in the body to compensate for the damage of cells. It also leads to cell division, body growth and tissue formation, that is, they achieve two main purposes: maintenance, growth and growth. The excess portion of many nutrients is stored in appropriate forms, such as fat, glycogen, or fat-soluble vitamins or mineral elements such as iron and zinc.

It is clear, therefore, that our bodies ultimately consist of the nutrients we eat or enter the body mainly through food. The human body is made up of what it eats from food, and the elements of chemical food form the body's structure. Al-Biruni said in his book "Medicines" and became public information in our time [1].

There are several methods to study body composition. We may consider it in terms of "A" the chemical elements in its composition, or "B" in terms of nutrients and their groups, which originally came from food, which include water, carbohydrates, fats and proteins, or "C" we study in terms of its tissues, organs, functions and composition. The following is a brief review of each of these aspects.

Body composition of chemical elements:

In the human body there are at least 42 chemical elements of the periodic table which form the composition of its different tissues and its nutrients. Table 1 shows a list of these elements and the approximate amount of the most important. Elements of carbon, oxygen, hydrogen and nitrogen account for about 96% of body weight. These four non-metallic elements are incorporated into the composition of water and organic compounds in the body. The remaining 4% is made up of metal elements [2].

Related Post:

Share this post