Ravitsemustieteen kertaus

Mikko Ahola 2009

Ravitsemustieteen kertaus

Ruuansulatuselimistö: Ruuansulatus, suu ja ruokatorvi Vatsalaukku Ohutsuoli Paksusuoli Mikä on ravintoaine? Kuinka luotettavaa tieto ravitsemuksesta on? Makroravintoaineet: Hiilihydraatit Rasvat Proteiinit Alkoholi Vesi Mikroravintoaineet Rauta Jodi Vitamiinien historiaa D-vitamiini Foolihappo Muut vesiliukoiset vitamiinit B12-vitamiini A- ja E-vitamiini Ravinto energiana Energian käyttö elimistössä Diabetekset Ketoosi ja ketoasiodoosi Lihavuus ja ylipaino Energiatasapaino Ylipainoinen mutta terve Lähteet

Uutta: Sivuston tekstit ovat luettu äänitiedostoiksi, jotka voit ladata kannettavaan soittimeesi tai kuunnella älypuhelimella. Imuroi täältä.

1. Ruuansulatus:

Suu, hampaat ja ruokatorvi

Kun ajatellaan käsitettä ruuansulatus, niin sillä tarkoitetaan tarkkaan ottaen ravintoaineiden pilkkomista, sellaiseen muotoon, jotta ne voivat imeytyä suolistossa ja niitä voidaan käyttää hyväksi elimistön aineenvaihdunnassa. Tämä pilkkominen mahdollisimman pieniin molekyyleihin tapahtuu kemiallisesti, ruuansulatusnesteissä olevien entsyymien avulla. Vasta kaikkein pienimpään muotoonsa pilkotut ravintoaineet imeytyvät suoliston seinämän lävitse ja niitä aletaan käyttää elimistössä rakenneaineina tai energiana. Hiilihydraatit pilkotaan monosakkarideiksi, proteiinit aminohapoiksi ja rasvat monoglyserideiksi ja rasvahapoiksi.

Tämän kemiallisen pilkkomisen merkitystä voisi valaista seuraavalla esimerkillä. Malli ja julkkis Helena Lindgren kertoi naistenlehdessä, että hän ruokavaliossaan suosi kalaproteiineja. Ravitsemustieteen kannalta ajatus siitä, että kalaproteiinit olisivat jotenkin parempia, kuin esimerkiksi lihaproteiini, tuntuu vieraalta. Proteiineja ei nimittäin sellaisenaan voi antaa imeytyä suolistosta elimistöön, ja syykin on yksinkertainen. Jos vieras proteiini pääsee ihmisen verenkiertoon, se yleensä aina aiheuttaa allergisen reaktion. Vieraat proteiinit eivät sovi elimistöömme, ja siksi immuunijärjestelmämme torjuu ne. Niinpä jos tutkija haluaa keinotekoisesti aiheuttaa koe-eläimille esimerkiksi kananmuna-allergian, niin hän ottaa puhdasta munan proteiinia, ruiskuttaa sitä eläinten verenkiertoon, ja pienen odotusajan jälkeen näillä hiirillä on kanamuna-allergia. Elimistö ei siis voi päästää vieraita proteiineja sisäänsä.

Proteiinit ovat kuitenkin tärkeä ravintoaine ja ne ovat välttämättömiä ravintoaineita. Proteiineja voidaan hyödyntää siten, että ne pilkotaan pienempiin rakenneosiinsa, eli aminohapoiksi, ja sitten nämä aminohapot imeytyvät suolen seinämän läpi elimistöön. Kukin yksittäinen aminohappo, aminohappomolekyyli, on aivan samanlainen riippumatta siitä, mistä eläimestä tai kasvista se on lähtöisin. Ei ole siis väliä, onko yksittäinen aminohappo peräisin kalasta, lihasta, perunasta tai maidosta.

Ruuansulatuksella siis tarkoitetaan tätä prosessia, jossa monimutkaisemmat ravintoaineet pilkotaan yksikertaisempiin muotoihinsa, jotta ne voisivat imeytyä ja elimistö voisi käyttää niitä aineenvaihdunnassaan.

Eräs poikkeus ravintoaineissamme on alkoholi. Etyylialkoholin molekyyliä ei ruuansulateta. Se on jo valmiiksi niin yksinkertaisessa muodossa, että se imeytyy suoraan elimistöön. Samoin muutama sokeri, rypälesokeri ja fruktoosi ovat jo valmiiksi pieninä molekyyleinä, eikä niitä enää pilkota ruuansulatuksessa.

 

Kun ravintoaineet ovat pilkottu, ja ne ovat siirtyneet elimistöön, siirrytään käyttämään käsitettä aineenvaihdunta. Aineenvaihdunta eli metabolia on biologinen prosessi, jossa ravintoaineita muokataan, jotta saataisiin energiaa ja rakennusaineita solun tai eliön käyttöön. Metabolisia prosesseja on kahdenlaisia: anabolisia ja katabolisia. Anabolisissa prosesseissa rakennetaan monimutkaisempia molekyylejä yksinkertaisista rakennusaineista (esimerkiksi yhteyttäminen on anabolinen prosessi). Katabolisissa prosesseissa monimutkaisemmat yhdisteet hajotetaan pienemmiksi, jolloin vapautuu energiaa (esimerkiksi soluhengityksessä). Tästä energiasta solut tarvitsevat osan elintoimintoihinsa. Jäljelle jäävän osan eliö voi hyödyntää esimerkiksi kasvuun tai liikuntaan.

Ravintoaineet jaetaan makroravintoaineisiin ja mikroravintoaineisiin. Makroravintoaineita ovat hiilihydraatit, rasvat, proteiinit ja alkoholi. Alkoholista suomalaiset saavat keskimäärin 5 % ravinnosta saatavasta kalorimäärästä. Mikroravintoaineita ovat vitamiinit, mineraalit ja hivenaineet. Vettä ei useinkaan lasketa ravintoaineeksi, vaikka sillä on keskeinen osa ravitsemustieteessä. Mineraaleista kalsium, fosfori, magnesium, natrium ja kloridi ja kalium lasketaan välillä makroravintoaineiden luokkaan, välillä ei. Niistä käytetään myös nimitystä makrokivennäisaineet. Mikrokivennäisaineita (tace minerals) taas ovat muut epäorgaaniset mineraalit, kuten rauta, kupari, jodi, sinkki ja seleeni.

Ravitsemustieteen ja elintarviketieteen (food science) raja menee suussa. Ruuan valmistus ja käsittely kuuluu elintarviketieteen alueeseen. Tällä on merkitystä sillä kannalta, että joskus voi ihmetellä, miten esimerkiksi jonkin vitamiinin pitoisuus ravinnossa ja sen tarve lasketaan. Lasketaanko perunan sisältämän C-vitamiinin määrä keitetystä vai raa'asta perunasta. Vastaus on keitetystä. Siitä mitä laitetaan suuhun. Toinen ihmetyksen aihe on se, lasketaanko jonkin vitamiinin tarve imeytyneestä vitamiinin määrästä, vai ruuassa suussa olevasta vitamiinin määrästä. Tässä käytäntö ei ole aivan selvä, mutta periaatteessa suussa olevasta ruuasta.

Ensimmäisenä ruuansulatuksessa ovat hampaat, jotka on hyvä muistaa. On nimittäin todettu, että hampaiden kunto vaikuttaa ravitsemukseen. Hyvähampaiset ihmiset pystyvät hienontamaan paremmin puremista vaativia terveellisiä ruokia, kuten vähärasvaista kokolihaa, vihanneksia ja hedelmiä. Jos hampaat tai proteesit eivät ole kunnossa, ne voivat vaikuttaa siihen, mitä ruokaa valitan syötäväksi. Toisaalta huono ravinto taas heikentää hampaiden kuntoa.

Jos jollekin on se epäselvää, onko ihminen luonnostaan kasvis- vai lihansyöjä, niin vilkaisu hampaisiin selvittää tämän kysymyksen. Ihmisen etuhampaat ovat kehittyneet tyypillisesti lihan leikkaamiseen, kun taas poskihampaat ovat kehittyneet kasvisten hienontamiseen. Ihminen on luonnostaan siis sekasyöjä, eli syö sekä lihaa että kasviksia. Tätä tukee myös muut ruuansulatuselimistön ominaisuudet, ruuansulatuselimistömme on sopeutunut sekasyöntiin. Ero moniin puhtaisiin kasvissyöjiin ihmislajilla on siinä, että ihminen ei pysty hyödyntämään lainkaan selluloosaa.

Hampaiden kuntoon vaikuttavat toisaalta sokerien ja hiilihydraattien syönti, ja toisaalta fluorin ja riittävän D-vitamiinin saanti. Fluorin saannin kanssa on eri puolilla maailmaa ollut ongelmia, ja sen seurauksena on monissa maissa fluoria lisätty juomaveteen niillä alueilla, joissa fluoria on maaperässä ja pohjavedessä vähän. Näin tehtiin aikanaan myös Suomessa. Fluorin lisääminen juomaveteen on aiheuttanut poliittisia kiistoja, kuten helposti käy lisättäessä ravintoaineita, kuten vitamiineja ja mineraaleja, elintarvikkeisiin. Eräs ravitsemustieteen edustaja kertoi, miten hän veden fluoraamisesta käydyn poliittisen kädenväännön aikana sai vihaisia kirjeitä kansalaisilta, joiden mielestä fluorin lisääminen juomaveteen oli kommunistien salajuoni, jolla haluttiin tehdä amerikkalaisista tyhmempiä, älykkyyden taso laskisi ja näin heikentää Amerikkaa Neuvostoliiton vastavoimana. Hammastahnan merkitys ja lasten hampaiden pesun merkitys on siinä, että hammastahnassa on fluoria, joka sitten siirtyy hampaiden kiilteen rakennusaineeksi. Lapsilla hampaiden puhdistamisella ei oikeastaan ole väliä, vaan keskeistä on nimenomaan fluorin saanti. Hammastahnassa pitäisi olla natriumfluoridia 1500 ppm, eli 0,15 %. Aikuisilla hampaiden pesu ehkäisee ientulehduksia, ja estää ienrajojen vetäytymisen ja hampaiden enneaikaisen irtoamisen suusta.

Ihmisen hampaisto kestää viisi happohyökkäystä päivässä. Jos syödään viisi kertaa päivässä, niin happohyökkäyksessä irronneet mineraalit kyetään vielä palauttamaan takaisin hampaan pintaan, mutta jos tämä määrä ylitetään, alkaa reikiintyminen. Eli hampaiden kannalta kannattaisi syödä korkeintaan viisi kertaa päivässä. Fruktoosi eli hedelmäsokeri on yhtä vaarallista hampaille, kuin glukoosi.

 

Limonadi vai karkki – siinä vanhemmille ongelma. Limonadeissa on se puoli, että kun toffee pysyy hampaissa kiinni noin 19 minuuttia, niin limonadi poistuu suusta jo puolessatoista minuutissa.

Syljellä on tärkeä tehtävä hampaiden suojelemisessa happohyökkäykseltä. Andy McCoy tarvitsi uudet leegot, eli hampaat, koska hänen omat hampaansa olivat hammasmädän eli karieksen tuhoamat. Heroiinin käyttäjillä hampaiden tuhoutuminen on yleistä, sillä heroiini vähentää merkittävästi syljen tuotantoa.

Sylki vaikuttaa suussa jo jonkin verran hajottaen sokereita. Sylki sisältää syljen amylaasia, joka aloittaa tärkkelyksen pilkkomisen sokereiksi. Jos on mahdollista joskus syödä kokonaisia vehnän jyviä, niin huomaa, että niistä pureskeltaessa niistä tulee hieman purukumin kaltaista sitkeää massaa, ja kun tätä massa pureskelee jonkin aikaa, niin se muuttuu makeaksi, kun syljen amylaasi hajottaa tärkkelysmolekyylit sokereiksi. Tärkkelys ei ole makeaa, mutta sen hajotessa syntyneet sokerit ovat. Sylki myös liukastaa ruuan, ja mahdollistaa sen, että ruuan molekyylit pääsevät kosketuksiin makunystyröiden kanssa, eli ruuan molekyylit pääsevät kosketuksiin kemiallisen aistiemme kanssa. Ruuan maku kokonaisuudessaan syntyy hajuaistimuksesta ja makuaistimuksesta, ja hajuaistimuksen, haju on myös kemiallinen aisti, merkitys on siinä mielessä tärkeämpi, että nykynäkemyksen mukaan ihmiset ja muut nisäkkäät kykenevät erottamaan ainakin viisi eri perusmakua: makea, hapan, suolainen, karvas ja umami, kun taas hajureseptorit reagoivat lukemattomiin erilaisiin molekyyleihin. Umamin makua havaitaan esimerkiksi aromivahventeena käytetyssä natriumglutamaatissa, joissain juustoissa, soijakastikkeessa ja tomaateissa sekä maustamattomassa lihassa.

Karvaan maun maistaminen on ihmiskunnan historiassa liittynyt ilmeisesti läheisesti myrkkyjen havaitsemiseen ravinnossa, monet kasvien myrkyt maistuvat karvaalle. Esimerkiksi kahvin kofeiini maistuu karvaalle, vaikka se ei kovin myrkyllistä olekaan, kuolettava annos kahvia on nimittäin noin 70 kupillista. Myrkky on määritelmänsä mukaan aine, joka on biologisesti haitallinen elimistölle, mutta haitallisuus ja vaarallisuus riippuvat aineen määrästä. Esimerkiksi A-vitamiinin yliannostus on haitallinen ihmiselle, mutta myös aliannostus on haitallinen ja jos A-vitamiinia ei saa lainkaan, ihminen kuolee. Lääkkeet esimerkiksi ovat yleensä hyödyllisiä elimistölle, mutta hyvin useilla lääkkeillä on myös kuolettava annos, jos lääkkeen määrää lisätään. Samoin alkoholi muuttuu kuolettavaksi myrkyksi, jos sitä nautitaan vähänkin liikaa. Syödyn ruuan mukana nautimme yllättävän suuren määrän erilaisia aineita, ja ravitsemustieteen alaan kuuluu myös osaltaan näiden aineiden haitallisuuden arviointi. Toksikologia tutkii tätä elimistölle haitallisuutta.

Syljen tehtävänä on myös liukastuttaa ruoka, jotta se voitaisiin niellä kunnolla. Jos esimerkiksi leseitä ottaa kuivana, huomaa kuinka vaikeaa niitä on niellä.

Nielemisessä on muistettava, että Suomessakin kuolee keskimäärin 80 ihmistä vuodessa tukehtumalla ruokaan. Riski tukehtua ruokaan kasvaa, jos ei pureskele ruokaansa kunnolla, jos puhuu ruoka suussa tai on humalassa. Äiti oli siis oikeassa, kun neuvoi, että ruoka suussa ei saa puhua. Osa tukehtuneista on hoitolaitoksissa asuvia vanhuksia, joilla on neurologisista syistä nielemisvaikeuksia. Nielemisvaikeuksia ei pitäisi väheksyä, vaan niitä pitäisi tutkia ja hoitaa.

Pikkulapsille vaarallisia ovat kurkkuun joutuneet vieraat esineet ja esimerkiksi isot pähkinät tai karkit tai muut esineet. Tukehtuvan lapsen voi ottaa polvilleen ja lyödä häntä lapaluiden väliin. Toinen vaihtoehto on roikuttaa lasta nilkoista ja hakata häntä selkään. Aikuisilla ensimmäinen konsti onkin koukkia palaa nielusta etusormen avulla. Tajuissaan olevaan aikuiseen voi kokeilla Heimlichin otetta, jossa ruoanpala yritetään palleaan iskemällä pullauttaa ulos. Se auttaa joskus. Liian suuri ruokapala voi jäädä jumiin ruokatorveen, jolloin se painaa hengitystietä ja vaikeuttaa hengitystä, tai se voi joutua keuhkoputkeen jolloin ambulanssi tarvitaan heti.

Jos joskus on vaikeuksia niellä suuri tabletti, niin sairaaloissa käytetty keino on tarjota suuren tabletin kanssa mustikkakeittoa tai muuta paksuhkoa nestettä.

Syljen liukastama ruoka menee mahalaukkuun ruokatorvea pitkin. Ruokatorvessa ruokaa painaa alas peristalttinen liike, lihasliike ruokatorven seinämissä, joka työntää ruokaa mahalaukkuun päin. Ruoka ei siis tarvitse painovoimaa siirtyäkseen mahalaukkuun, vaan ruoka liikkuu vaikka päällään seisten tai ihmisen maatessa. Tämä peristalttinen liike on tyypillistä koko ihmisen ruuansulatuskanavalle.

Seuraava: Vatsalaukku