Podstawowe zapotrzebowanie energetyczne

Wstęp

Odpowiednie spożycie składników odżywczych ma szczególne znaczenie we wczesnym okresie życia. Pokarm powinien zaspokoić nie tylko podstawowe zapotrzebowanie konieczne do utrzymania procesów fizjologicznych oraz potrzeb związanych z aktywnością fizyczną, ale także dostarczać składników odżywczych niezbędnych do procesów harmonijnego wzrastania. Coraz więcej danych naukowych wskazuje również na odległy wpływ wczesnego żywienia na stan zdrowia w wieku dorosłym (p. Programowanie metaboliczne).

Zapotrzebowanie na składniki żywieniowe u poszczególnych osób jest indywidualne i zmienne. Jednak referencyjne normy spożycia wyznacza się dla przeciętnej populacji osób zdrowych o określonym wieku, płci, stanie zdrowia oraz aktywności fizycznej. Normy spożycia i wartości referencyjne ustalają grupy eksperckie, dlatego mogą się one między sobą różnić. Należy je traktować wyłącznie jako wskazówkę i zawsze interpretować w odniesieniu do indywidualnej sytuacji klinicznej dziecka.

Normy żywieniowe – definicje i terminologia

Normy żywieniowe określają ilość energii i niezbędnych składników odżywczych w przeliczeniu na 1 osobę na 1 dzień, jaką – zgodnie z aktualnym stanem wiedzy – poszczególne populacje powinny otrzymywać w codziennym (zwyczajowym) pożywieniu.

Według aktualnego nazewnictwa referencyjne normy spożycia w Europie najczęściej przedstawia się jako:

1. zalecana racja pokarmowa (RDA) – średnie dzienne spożycie wystarczające do zaspokojenia potrzeb niemal wszystkich osób z danej grupy (97,5%); odnosi się do określonej populacji osób zdrowych w konkretnej fazie ich życia i rozwoju, nie obejmuje natomiast zapotrzebowania osób chorych; uwzględnia pewien margines bezpieczeństwa, bo przeciętnie osoby zdrowe mogą spożywać tylko 67% RDA bez szkody dla stanu odżywienia; RDA zastosowano w normach dla populacji Polski;
2. zalecane dzienne spożycie (RDI) – poziom spożycia wystarczający do zaspokojenia potrzeb praktycznie wszystkich zdrowych osób; stosowane zamiennie z RDA;
3. referencyjne spożycie (RI) – referencyjne zakresy spożycia makroskładników diety, stosowane w normach European Food Safety Authority (EFSA) i normach dla populacji Polski;
4. wzorcowe spożycie dla populacji (PRI) – określenie stosowane od 1992 r., kiedy odpowiednie organy UE zaproponowały zmianę nazw RDA/RDI, żeby podkreślić, iż normy te są odpowiednie dla przeciętnych populacji ludności, a nie dla indywidualnych osób; stosowane w normach EFSA;
5. średnie zapotrzebowanie w grupie (EAR) – dzienne spożycie żywności i energii zaspokajające potrzeby 50% zdrowych osób należących do danej populacji ludności w określonej fazie życia (50% osób z tej grupy ma większe zapotrzebowanie, pozostałe 50% mniejsze); wartości używane są do ustalenia RDA (RDA = EAR + 2 SD); stosowane w normach dla populacji Polski;
6. referencyjne wartości spożycia (DRV) – stosowany w normach EFSA pełny zestaw wartości referencyjnych dotyczących spożycia składnika pokarmowego, obejmujący: PRI, średnie zapotrzebowanie (AR), odpowiednie spożycie (AI), najniższy poziom spożycia (LTI) i RI; wartości DRV są zwykle stosowane do określenia wartości referencyjnych w celach etykietowania produktów spożywczych i opracowania wytycznych dietetycznych bazujących na żywności;
7. najmniejsze dopuszczalne spożycie (LRNI) – poziom dziennego spożycia wystarczający jedynie dla 2,5% osób z danej populacji, które mają najmniejsze zapotrzebowanie; określa granicę spożycia, poniżej której u 97,5% osób w populacji pojawia się ryzyko niedożywienia;
8. odpowiednie spożycie (AI) – zalecana wielkość spożycia oparta na obserwacjach bądź wynikach badań doświadczalnych, określająca przybliżoną wielkość prawdopodobnie wystarczającego spożycia dla zdrowych osób w danej populacji; używane, gdy nie można wykorzystać RDA, stosowane w normach EFSA i normach dla populacji Polski;
9. poziom średniego zapotrzebowania (AR) – dzienne spożycie żywności i energii zaspokajające potrzeby 50% zdrowych osób należących do danej populacji ludności; stosowany w normach EFSA;
10. górny tolerowany poziom spożycia (UL) – największa wartość dziennego spożycia, która nie stanowi ryzyka niekorzystnych zmian zdrowotnych u prawie wszystkich osób (97,5%) w określonej populacji, podczas gdy spożycie większe niż UL stwarza ryzyko negatywnych skutków zdrowotnych; stosowane w normach dla populacji Polski;
11. bezpieczny zakres spożycia (safe level of intake) – określa przedział spożycia składników odżywczych, w których przy dolnej granicy nie ma ryzyka niedoboru, a przy górnej – ryzyka nadmiaru (brak dowodów, że spożycie powyżej bezpiecznego zakresu ma jakieś korzyści zdrowotne, a w niektórych przypadkach ma potwierdzony niekorzystny efekt zdrowotny, a nawet działanie toksyczne); stosuje się go, gdy nie ma wystarczających danych do używania EAR, RDI lub LRNI.

Przedstawione w niniejszym rozdziale zalecenia opracowano na podstawie norm żywienia dla populacji Polski (2020 r.). Normy spożycia bazują na EAR oraz RDA i przeznaczone są do planowania żywienia.

Zapotrzebowanie na energię

Energia niezbędna do prawidłowego rozwoju fizycznego i psychicznego dziecka, kontrolowania procesów wzrastania, utrzymania jego funkcji metabolicznych, regulacji procesów biochemicznych i aktywności fizycznej pochodzi wyłącznie z pożywienia.

Definicje

Całkowity wydatek energetyczny (TEE) to suma:

1. podstawowej przemiany materii (BMR) lub podstawowego wydatku energetycznego (BEE) – energia zużywana przez organizm podczas spoczynku na czczo; największa składowa TEE (60–70%);
2. energii koniecznej do wzrastania odpowiedniego dla wieku – w stosunku do TEE zmniejsza się w kolejnych etapach rozwoju; u najmłodszych niemowląt stanowi 30–40% TEE (40–50 kcal/kg mc./d), w drugim półroczu życia 20–25%, a u 2-latka wynosi 2–5% TEE (20–50 kcal/d); 1 g tkanki powstaje przy udziale ~5 kcal;
3. energii wydatkowanej na aktywność fizyczną – wielkość uzależniona od stopnia aktywności (mała [siedzący/leżący tryb życia], średnia, duża), która także zmienia się z wiekiem;
4. swoistego dynamicznego działania pokarmów – energia konieczna do trawienia i wchłaniania składników pokarmowych; względnie stały wydatek niezależnie od wieku (8–10% TEE);
5. utraty energii ze stolcem i moczem z powodu niecałkowitego wchłaniania i metabolizowania składników odżywczych (u zdrowych dzieci ~5% TEE).

Termin „spoczynkowy wydatek energetyczny” (REE) oznacza ilość energii zużywaną przez danego pacjenta podczas spoczynku, obliczoną na podstawie pomiaru metodą kalorymetrii pośredniej (pomiar pobranego z oddychaniem O₂ i wydychanego CO₂) lub – rzadziej – bezpośredniej (pomiar ciepła wytwarzanego przez organizm pacjenta).

Bilans energetyczny (retencja energii w organizmie) to różnica pomiędzy energią spożytą w pożywieniu a sumą strat energetycznych (ze stolcem, swoiste dynamiczne działanie pokarmów) i wydatku energii (BMR, aktywność fizyczna, wzrastanie).

Do określania zapotrzebowania energetycznego stosuje się poniższe terminy:

1. dobowe zapotrzebowanie jednostki na energię – ilość energii dostarczonej z pożywieniem w ciągu doby niezbędna do zrównoważenia wydatku energetycznego określonej zdrowej i prawidłowo odżywionej osoby, pozwalająca na utrzymanie dobrego stanu zdrowia, prawidłowej masy i składu ciała, wykonywanie codziennych czynności życiowych, odpowiedni poziom aktywności fizycznej, a także na zaspokojenie potrzeb związanych z optymalnym wzrastaniem i rozwojem;
2. szacunkowe zapotrzebowanie na energię (EER) – średnie zapotrzebowanie na energię zdrowych, prawidłowo odżywionych osób, o prawidłowej masie ciała i określonej aktywności fizycznej, wchodzących w skład danej populacji (tab. 1). Norma w przeliczeniu na jedną osobę musi uwzględniać płeć, wiek, aktywność fizyczną i pomiary antropometryczne (masa i długość/wysokość ciała).

Zapotrzebowanie na energię określa się w kilodżulach (1 kJ = 0,239 kcal) lub w kilokaloriach (1 kcal = 4,186 kJ).

U dzieci po 12. mż. zapotrzebowanie energetyczne zmniejsza się w porównaniu z okresem niemowlęcym. Większość energii nie jest już wykorzystywana na potrzeby wzrastania, ale na wydatek energetyczny związany z aktywnością fizyczną. W kolejnych latach życia zapotrzebowanie energetyczne różnicuje się między innymi w zależności od indywidualnego tempa wzrastania i rozwoju. Nadmiar energii w diecie skutkuje odkładaniem zapasów energii w postaci tkanki tłuszczowej, co prowadzi do rozwoju nadwagi i otyłości. Mimo dodatniego bilansu energetycznego może jednak dochodzić do niedoborów pozostałych składników odżywczych i w konsekwencji do niedożywienia. Niedostateczna ilość energii w diecie prowadzi do zwolnienia tempa wzrastania i/lub zmniejszenia masy ciała oraz zakłóca prawidłowy rozwój dziecka.

Wyliczanie całkowitego wydatku energetycznego

Opracowano wzory do obliczeń TEE dla niemowląt, dzieci i młodzieży, w których uwzględniono ilość energii gromadzonej w organizmie ze względu na przyrost masy ciała (tab. 2).

W polskich normach dla dzieci i młodzieży począwszy od 7. rż. uwzględniono podział na 3 poziomy aktywności fizycznej (mała, umiarkowana, duża). Współczynniki określające poziom aktywności fizycznej (PAL) nie uległy zmianie (p. Żywienie sportowców w wieku rozwojowym), gdyż w Polsce w ostatnich latach nie przeprowadzono badań poziomu aktywności fizycznej populacji, które by taką zmianę uzasadniały.

Źródła energii pokarmowej

Podstawowe źródła energii w pożywieniu to węglowodany i tłuszcze. Wprawdzie białko także może być substratem energetycznym, ale w prawidłowo zbilansowanej diecie jego zasadniczą rolą jest budowa nowych (wzrastanie) i odnowa uszkodzonych lub zużytych tkanek, a także inne ważne życiowo funkcje. Uwzględniając możliwości organizmu do wykorzystania składników pożywienia dla celów energetycznych, przyjęto, że 1 g:

1. węglowodanów lub białka dostarcza ~4 kcal (16,7 kJ),
2. tłuszczu dostarcza ~9 kcal (37,7 kJ).

Białka

Definicja

Białka – wielkocząsteczkowe biopolimery (masa cząsteczkowa od ~10 000 do kilku milionów Da) zbudowane z reszt aminokwasów połączonych ze sobą wiązaniami peptydowymi – należą do podstawowych składników odżywczych wszystkich organizmów żywych. W skład białek wchodzą: węgiel, tlen, wodór, azot i siarka. Obok wymienionych pierwiastków mogą zawierać również: fosfor, żelazo, cynk, miedź, mangan i jod.

Klasyfikacja

Aminokwasy pod względem biologicznym dzieli się na (tab. 3):

1. egzogenne (tzw. niezbędne) – organizm nie jest zdolny do ich syntezy, nie da się ich zastąpić innymi, dlatego muszą być dostarczone z pożywieniem; do tej grupy zalicza się także histydynę, która jest produkowana w organizmie w niedostatecznej ilości;
2. względnie egzogenne – są syntezowane w organizmie, ale tylko z aminokwasów egzogennych;
3. endogenne – nie są niezbędne w pożywieniu, bo organizm może sam je wytwarzać.

Wartość odżywcza białek zależy od ich składu i pochodzenia. Wyróżniono białka:

1. pełnowartościowe – zawierają wszystkie niezbędne aminokwasy (egzogenne) w proporcjach pozwalających na ich pełne biologiczne wykorzystanie; są to białka pochodzenia zwierzęcego;
2. częściowo niepełnowartościowe – mogą zawierać także wszystkie niezbędne aminokwasy, jednak w proporcjach niegwarantujących prawidłowego wzrastania organizmu; do tej grupy należą niektóre białka roślinne;
3. białka niepełnowartościowe – większość białek roślinnych zawiera bardzo mało niezbędnych aminokwasów albo wcale nie zawiera przynajmniej jednego niezbędnego aminokwasu (tzw. aminokwasy ograniczające), przez co nie tylko nie zapewniają optymalnego wzrastania, ale również nie zabezpieczają utrzymania podstawowej równowagi azotowej.

Funkcje

Białka biorą udział w procesach wzrastania i rozwoju organizmu, służą do budowy nowych i odbudowy zużytych tkanek. Pod względem funkcji dzieli się je na:

1. strukturalne (np. kolagen, elastyna, keratyny, glikoproteiny),
2. enzymatyczne (enzymy),
3. ochronne (np. immunoglobuliny, fibrynogen, interferon),transportowe (np. hemoglobina, albuminy osocza, lipoproteiny, transferryna),
4. biorące udział w skurczu mięśni (aktyna, miozyna),
5. hormony (np. insulina, glukagon, parathormon, kalcytonina),
6. białka błon komórkowych.

Zapotrzebowanie na białko

Zapotrzebowanie organizmu na białka zależy od:

1. stanu gospodarki energetycznej organizmu,
2. wieku,
3. stanu zdrowia i stanu fizjologicznego (np. ciąża, laktacja),
4. masy ciała,
5. aktywności fizycznej,
6. wartości odżywczej białka (zróżnicowane dostarczanie azotu oraz aminokwasów egzogennych).

Przy ustalaniu norm zapotrzebowania na białko bierze się pod uwagę także potrzeby metaboliczne organizmu, uzupełnienie strat azotu i uwzględnia jakość spożywanych białek (skład aminokwasowy oraz strawność). Normy opierają się na kompilacji potrzeb wynikających z zapotrzebowania organizmu, uzupełniania bieżących strat oraz uwzględnienia całego stanu gospodarki energetycznej (tab. 4). W planowaniu żywienia dzieci nie należy przekraczać 15% udziału białka w całkowitej ilości energii z diety, gdyż zbyt duże jego spożycie przez dzieci może prowadzić do rozwoju insulinooporności i zwiększa ryzyko otyłości. Rzeczywiste przeciętne spożycie białka przez dzieci w wieku przedszkolnym jest 3–4-krotnie, a u młodzieży 1,5–2-krotnie większe niż określone w normie.

1. Niemowlęta do 6. mż.
Pokarm kobiecy jest optymalnym źródłem wszystkich składników odżywczych dla zdrowego, prawidłowo rozwijającego się niemowlęcia i w pierwszych 6 mż. jest zalecany jako najwłaściwszy sposób żywienia (p. Karmienie piersią).

Zapotrzebowanie na białko wylicza się na podstawie wskaźnika AI, określającego średnie spożycie białka przez zdrowe niemowlęta karmione mlekiem kobiecym. W pierwszych 6 mż. średnie spożycie pokarmu kobiecego wynosi 0,78 l/d, a średnia zawartość białka w pokarmie kobiecym – 11,7 g/l. AI dla białka dla niemowląt do 6. mż. wynosi więc 9,1 g/d lub 1,52 g/kg mc./d.

2. 7.–12. mż.
W drugiej połowie 1. rż. pokarmy uzupełniające zaczynają odgrywać coraz większą rolę jako źródło białka w diecie. Zalecenia obejmują w tym czasie utrzymanie karmienia naturalnego z odpowiednim wprowadzeniem pokarmów uzupełniających, gwarantujących właściwe dostawy składników odżywczych (p. Wprowadzanie pokarmów uzupełniających). EAR oraz RDA wynoszą odpowiednio 1,0 g/kg mc./d i 1,2 g/kg mc./d.

3. Dzieci i młodzież (od 13. mż. do 18. rż.)
Zapotrzebowanie na białko u dzieci po 1. rż. jest ściśle wyliczane w zależności od wieku i charakterystycznego dla niego zróżnicowania tempa wzrastania i dojrzewania. Na tej podstawie wyróżniono okres:

1. poniemowlęcy (1.–3. rż.),
2. wczesnodziecięcy (4.–8. rż.),
3. dojrzewania lub pokwitania (9.–13. rż.),
4. dorastania (14.–18. rż.).

W kolejnych okresach zapotrzebowanie na białko w przeliczeniu na jednostkę masy ciała systematycznie, stopniowo się zmniejsza. W okresie dorastania EAR zależy także od płci.

Zapotrzebowanie na aminokwasy

Dziewięć aminokwasów egzogennych, niezbędnych do prawidłowych procesów wzrastania i funkcjonowania organizmu, trzeba dostarczyć w pożywieniu we właściwych proporcjach (tab. 5).

Wskaźnik AI dla niemowląt w pierwszych 6 mż. wylicza się ze średniego spożycia pokarmu kobiecego (0,78 l/d) i zawartości w nim poszczególnych aminokwasów.

Zapotrzebowanie u starszych niemowląt, dzieci i młodzieży (1.–18. rż.) określa się na podstawie wyliczeń norm referencyjnych EAR oraz odpowiedniego spożycia aminokwasów (AAI). Metody wyliczania są takie same jak u dorosłych, uwzględniają jednak dodatkowe zapotrzebowanie wynikające z procesów wzrastania. Zapotrzebowanie wynikające ze wzrostu szacowane jest na podstawie tempa odkładania białka, składu aminokwasów całego białka w organizmie oraz skuteczności i wydajności procesów spalania.

Tłuszcze

Definicja

Tłuszcze to zwyczajowa nazwa grupy lipidów – estrów glicerolu i kwasów tłuszczowych, głównie triglicerydów.

Tłuszcze pokarmowe to wszystkie lipidy w tkankach roślin i zwierząt, które są spożywane jako żywność. Najbardziej rozpowszechnione to:

1. tłuszcze stałe – zawierają nasycone reszty kwasowe o długich łańcuchach węglowych,
2. oleje – mieszaniny triglicerydów (~95%), mono- i diglicerydów, wolnych kwasów tłuszczowych i innych lipidów występujących w znacznie mniejszej ilości (np. fosfolipidy, sterole, tokoferole, tokotrienole, witaminy rozpuszczalne w tłuszczach); zawierają nienasycone reszty kwasowe (tzn. takie, w których występują wiązania podwójne) lub reszty kwasowe o krótkim łańcuchu węglowym.

Większość tłuszczów to estry mieszane – zawierają w cząsteczce różne reszty kwasowe.

Klasyfikacja

Kwasy tłuszczowe klasyfikuje się na podstawie:

1. długości łańcucha węglowego (liczby atomów węgla w cząsteczce):
   • krótkołańcuchowe (do 6 atomów węgla),
   • średniołańcuchowe (8–10 atomów węgla),
   • długołańcuchowe (≥12 atomów węgla w cząsteczce),
2. występowania podwójnych wiązań pomiędzy atomami węgla (tab. 6):
   • nasycone (SAFA) – bez podwójnych wiązań,
   • jednonienasycone (MUFA) – z jednym podwójnym wiązaniem między dwoma sąsiednimi atomami węgla; spośród nich największy udział w żywieniu człowieka mają kwasy palmitooleinowy (C16:1) i oleinowy (C18:1),
   • wielonienasycone (PUFA) – z co najmniej 2 podwójnymi wiązaniami.

Kwasy nienasycone występujące w tłuszczach naturalnych są izomerami cis. Najważniejszą fizjologiczną rolę spośród nich odgrywają kwasy długołańcuchowe, wielonienasycone (LCPUFA) – kwas linolowy i α-linolenowy. Nazywane są niezbędnymi nienasyconymi kwasami tłuszczowymi, bo nie są syntezowane w organizmie człowieka i trzeba je dostarczyć w pożywieniu już we wczesnym okresie życia. LCPUFA należą do dwóch rodzin (p. Produkty zastępujące mleko kobiece, Ryc. 1. Metabolizm wielonienasyconych kwasów tłuszczowych):

1. omega-6 (n-6) – kwasy linolowy (LA), arachidonowy (ARA) i dokozapentaenowy (DPA); jedynym źródłem LA jest pożywienie, natomiast pozostałe kwasy z tej rodziny (ARA, DPE) mogą powstawać z LA na drodze endogennej syntezy;
2. omega-3 (n-3) – kwas α-linolenowy (ALA) i powstające z niego (także w organizmie człowieka) kwasy eikozapentaenowy (EPA) i dokozaheksaenowy (DHA).

Funkcje

Tłuszcze pełnią wiele ważnych funkcji w organizmie:

1. są jednym z głównych źródeł energii, zwłaszcza dla niemowląt i dzieci w okresie wczesnego dzieciństwa;
2. mogą stanowić zapasowy materiał energetyczny (tkanka tłuszczowa podskórna oraz trzewna);
3. są źródłem niezbędnych do życia i zdrowia nienasyconych kwasów tłuszczowych z rodziny omega-6 i omega-3;
4. stanowią materiał budulcowy błon komórkowych, warunkując jednocześnie ich funkcje w zakresie przepuszczalności, aktywności receptorowej, właściwości transportowych i przewodnictwa;
5. DHA wchodzi w skład błon komórkowych komórek OUN i siatkówki;
6. PUFA są prekursorami eikonazoidów i dokozanoidów zaangażowanych w procesy immunologiczne, a stosunek kwasów omega-3/omega-6 moduluje ewolucję odpowiedzi odpornościowej, alergicznej i reakcji zapalnej;
7. kwasy tłuszczowe wpływają na ekspresję genów;
8. są prekursorami (cholesterol) syntezy hormonów steroidowych kory nadnerczy i hormonów płciowych;
9. stanowią źródło witamin rozpuszczalnych w tłuszczach (A, D, E, K) i umożliwiają ich wchłanianie;
10. chronią organizm przed nadmierną utratą ciepła;
11. poprawiają jakość i smak pożywienia.

1. Izomery trans kwasów tłuszczowych
W naturalnych świeżych tłuszczach roślinnych kwasy nienasycone występują w konfiguracji cis. Izomery trans powstają w nich pod wpływem światła słonecznego i temperatury (np. w procesie jełczenia), różnych czynników fizycznych i chemicznych podczas przemysłowego oczyszczania tłuszczów i w czasie uwodornienia w procesie produkcji margaryn twardych. Tłuszcze zwierząt z grupy przeżuwaczy (podrząd ssaków z rzędu parzystokopytnych) naturalnie zawierają 3–5% kwasów trans.

Przechodzenie kwasów tłuszczowych w formy trans pociąga za sobą zmianę ich wartości biologicznej i oddziaływania na organizm. Izomery trans zwiększają w organizmie człowieka stężenie frakcji LDL cholesterolu w takim samym stopniu, jak nasycone kwasy tłuszczowe, a dodatkowo zmniejszają stężenie cholesterolu frakcji HDL (tzw. dobrego cholesterolu). Poza tym mogą zwiększać stężenie insuliny we krwi w odpowiedzi na obciążenie glukozą oraz zaburzać reakcje immunologiczne.

W każdym wieku należy do minimum ograniczyć ich udział w diecie (<1–2% EER). W dużej ilości zawiera je większość gotowych wyrobów cukierniczych i słodyczy oraz produkty smażone (np. chipsy, frytki, twarde margaryny).

Kwasy tłuszczowe o konformacji trans spożyte przez ciężarną przenikają przez łożysko do płodu, a w czasie karmienia piersią – z mlekiem do organizmu niemowlęcia. Kobietom w ciąży i karmiącym piersią oraz małym dzieciom nie zaleca się spożycia margaryn, nawet miękkich. Należy je zastąpić świeżym masłem, olejami roślinnymi i rybami morskimi. Aktualne dane na temat zawartości izomerów trans kwasów tłuszczowych w wybranych produktach spożywczych można znaleźć w e-bazie na stronie https://izomery.pzh.gov.pl, opracowanej w ramach Narodowego Programu Zdrowia.

2. Rola PUFA i LCPUFA
PUFA są składnikiem fosfolipidów błon komórkowych (m.in. OUN i komórek siatkówki) oraz osłonek mielinowych nerwów, a także prekursorami eikozanoidów; regulują procesy wzrastania i transport lipidów w ustroju (m.in. zmniejszają stężenie cholesterolu; tab. 6). Istotna dla korzystnego efektu zdrowotnego PUFA jest nie tylko ich ilość w diecie, ale także zachowanie właściwej proporcji między kwasami omega-6 a omega-3 w pożywieniu (od 5:1 do 10:1).

Objawy niedoboru kwasów omega-6 obejmują:

1. zmniejszenie przyrostu masy ciała i spowolnienie wzrastania,
2. skłonność do pojawiania się niegojących się zmian skórnych (skóra sucha, cienka, łuszcząca się, odbarwiona, przepuszczalna), podatnych na zakażenie,
3. uogólnione upośledzenie procesów gojenia.

DHA pełni istotną rolę w dojrzewaniu siatkówki i rozwoju funkcji widzenia (wchodzi w skład błon komórkowych fotoreceptorów), a także sprawności działania OUN (w tym funkcji poznawczych) u niemowląt. ARA jest natomiast kluczowym składnikiem błon komórkowych i prekursorem eikozanoidów: prostanoidów (prostaglandyn, prostacykliny, tromboksanów) i leukotrienów.

Źródła pokarmowe PUFA i LCPUFA – tab. 7 i 8. Suplementacja LCPUFA u dzieci – p. Zalecenia dotyczące suplementacji diety.

Zapotrzebowanie i źródła w diecie

1. Tłuszcze w 1. rż.
Dieta bogata w tłuszcze (40–60% EER) zapewnia niemowlętom pokrycie zapotrzebowania energetycznego wynikającego z procesów intensywnego wrastania. Tłuszcze są jednocześnie w tym okresie bezpiecznym magazynem i źródłem energii niezbędnej w okresach zwiększonego zapotrzebowania, np. w trakcie zakażenia. W pierwszych miesiącach życia nie zaleca się ograniczania spożycia tłuszczów w diecie, traktując je jako niezbędne do prawidłowego funkcjonowania dynamicznie rozwijającego się organizmu niemowlęcia. Jednak świadomość ryzyka wynikającego z przeciążenia metabolicznego związanego z nadmiernym spożyciem tłuszczów oraz związanego z nim ryzyka otyłości i przewlekłych chorób sercowo-naczyniowych w wieku dorosłym skłania do zwracania uwagi na jakość i ilość dostarczanych z pożywieniem tłuszczów w każdym wieku dziecka. W okresie niemowlęcym profilaktyka odległych niekorzystnych następstw nadmiernego spożycia tłuszczów polega między innymi na zaleceniu wyłącznego karmienia piersią przez pierwsze 6 mż. (p. Karmienie piersią).

Pokarm kobiecy jest naturalnym źródłem zarówno prekursorów, jak gotowych kwasów omega-3 i omega-6. Ich stężenie zależy od diety kobiety karmiącej, ale zdrowa, zalecana dla wszystkich dorosłych, nierestrykcyjna dieta matki dostarcza niemowlęciu karmionemu piersią wystarczającą ilość LCPUFA do optymalnego rozwoju. Z tłuszczów pochodzi 50% energii pokarmu kobiecego. Dominującym kwasem tłuszczowym jest kwas oleinowy, a kwas palmitynowy – ze względu na specjalną pozycję sn-2 w triglicerydach – zwiększa ich wchłanianie. Pokarm kobiecy zawiera ponadto dodatkowe substancje aktywujące i enzymy (np. lipazę), które już w trakcie ssania rozpoczynają proces trawienia, co poprawia przyswajalność kwasów tłuszczowych i zwiększa ich biologiczne efekty.

Cholesterol zawarty w pokarmie matki (100–150 mg/dl) w zupełności zaspokaja zapotrzebowanie niezbędne do syntezy nowych tkanek i hormonów, a procesy te w pierwszych miesiącach życia są ściśle kontrolowane – w przypadku mniejszego zapotrzebowania endogenna synteza cholesterolu się zmniejsza.

W drugim półroczu życia zalecanym źródłem tłuszczów w pożywieniu (w tym DHA i ARA) są m.in, żółtko jaja oraz tłuste ryby morskie (p. Wprowadzanie pokarmów uzupełniających).

2. Tłuszcze po 1. rż.
Zapotrzebowanie na tłuszcze >1.–2. rż. warunkowane jest ściśle potrzebami i wydatkami energetycznymi ustroju (m.in. masa ciała, aktywność fizyczna, stan zdrowia). Energia pokrywająca zapotrzebowanie związane z procesami wzrastania w tym okresie stanowi 2–5% EER. Spożycie tłuszczów przez dzieci w wieku 1–3 lat nie powinno być większe niż 40% EER, a referencyjne spożycie mieści się w granicach 35–40%, w tym przynajmniej 4% EER powinno pochodzić z PUFA (tab. 9).

U dzieci do 3. rż. nie zaleca się ograniczania ilości cholesterolu w diecie, dostarczanego w postaci masła, jaj oraz tłuszczu zawartego w czerwonym mięsie i przetworach mlecznych. Z tego powodu nie zaleca się również podawania dzieciom stanoli i steroli roślinnych (zawartych np. w niektórych margarynach kubkowych/miękkich) – hamują one wchłanianie cholesterolu w jelitach i zmniejszają stężenie cholesterolu całkowitego oraz frakcji LDL cholesterolu w surowicy.

U dzieci starszych należy dążyć do zachowania odpowiedniej wartości odżywczej diety przy jednoczesnym możliwie najmniejszym udziale SAFA. Podstawowym rodzajem kwasów tłuszczowych w diecie dzieci i młodzieży powinny być MUFA oraz PUFA (tab. A.4-6). Wśród MUFA największy udział w żywieniu człowieka mają kwasy palmitooleinowy (C16:1) oraz oleinowy (C18:1), które mogą zastępować tłuszcze nasycone w diecie.

Węglowodany

Definicja

Węglowodany (cukry) – wielowodorowe aldehydy lub ketony, a także związki złożone, z których w wyniku hydrolizy można otrzymać hydroksyaldehydy lub hydroksyketony; nazwa związana jest z empirycznym wzorem C_x(H₂O)_y, w którym węgiel przedstawia się jako uwodniony. Są szeroko rozpowszechnione w przyrodzie i stanowią jedno z głównych źródeł energii w metabolizmie człowieka.

Klasyfikacja

Podział na podstawie budowy cząsteczki (tab. 10):

1. monosacharydy (cukry proste):
   • glukoza – „cukier gronowy” lub trzcinowy; występuje w produktach roślinnych: sokach owocowych (winogrona), ziemniakach i w miodzie; stanowi składnik sacharozy, skrobi i celulozy;
   • fruktoza – jest znacznie słodsza niż inne węglowodany, występuje w owocach i miodzie, a syropy fruktozowe (pozyskiwane z syropu kukurydzianego) są powszechnie stosowane w przemyśle spożywczym; zwiększone spożycie fruktozy jest aktualnie jedną z głównych przyczyn nadwagi i otyłości u dzieci i dorosłych;
   • galaktoza – wchodzi w skład niektórych disacharydów (np. laktozy);
2. disacharydy (dwucukry) – zbudowane z 2 cząsteczek cukrów prostych:
   • sacharoza – cukier buraczany lub trzcinowy, składa się z fruktozy i glukozy;
   • laktoza – cukier mleczny, zbudowany z galaktozy i glukozy;
   • maltoza – cukier „słodowy”, zbudowany z 2 cząsteczek glukozy;
3. oligosacharydy – zawierają 3–9 cząsteczek cukrów prostych; najważniejsze funkcjonalne oligosacharydy to oligosacharydy pokarmu kobiecego oraz galaktooligosacharydy o krótkim łańcuchu (GOS) i fruktooligosacharydy o długim łańcuchu (FOS);
4. polisacharydy (cukry złożone, wielocukry) – biopolimery złożone z wielu cząsteczek cukrów prostych połączonych wiązaniami glikozydowymi:
   • skrobia – polimer glukozy, występuje w ziemniakach i produktach zbożowych, w warzywach okopowych i owocach; trudno poddaje się trawieniu, dlatego zawierające ją produkty należy przed spożyciem poddać obróbce termicznej (gotowanie, pieczenie, smażenie sprzyja rozkładowi skrobi na łatwiej przyswajalne dekstryny [oligosacharydy złożone z 3–14 cząsteczek cukrów prostych]);
   • glikogen – polimer ~100 000 reszt D-glukozy, pełniący w ustroju rolę magazynu glukozy (energii); gromadzony jest głównie w wątrobie, a także w ~7-krotnie mniejszym stężeniu w komórkach mięśni poprzecznie prążkowanych (szkieletowych), jednak ze względu na dużą masę mięśni w całym organizmie całkowita zawartość glikogenu w mięśniach może stanowić ~3/4 zapasów ustrojowych;
   • błonnik pokarmowy – w jego skład wchodzą frakcje węglowodanów nierozpuszczalne (celuloza, niektóre hemicelulozy, ligniny, skrobia oporna na trawienie) i rozpuszczalne w wodzie (pektyny, gumy, śluzy roślinne, pozostałe hemicelulozy, inulina, oligofruktoza, β-glukan); nie ulegają one trawieniu i wchłanianiu w przewodzie pokarmowym człowieka, a tym samym nie są składnikami odżywczymi, ale pełnią inną istotną dla zdrowia rolę.

Podział ze względu na metabolizm:

1. przyswajalne (dostępne, glikemiczne) – trawione i wchłaniane w jelicie cienkim: monosacharydy, disacharydy, maltooligosacharydy i skrobia;
2. nieprzyswajalne (nieulegające trawieniu) – przechodzą niezmienione do jelita grubego, gdzie są substratem dla mikrobioty okrężnicy (np. błonnik, m.in. celuloza i hemiceluloza).

Funkcje

1. Węglowodany
Pełnią w ustroju człowieka następujące funkcje:

1. są głównym źródłem energii (spalenie 1 g glukozy dostarcza 4 kcal), zaspokajając zapotrzebowanie energetyczne ustroju w 50–60%;
2. glukoza to jedyne dostępne źródło energii dla OUN i erytrocytów;
3. uczestniczą w utlenianiu kwasów tłuszczowych – jeśli w diecie ilość węglowodanów jest niewystarczająca, spalanie kwasów tłuszczowych jest niecałkowite i prowadzi do powstania ciał ketonowych;
4. mogą być wykorzystane do syntezy aminokwasów glukogennych (alaniny, kwasu glutaminowego, kwasu asparaginowego, seryny, glicyny, histydyny, proliny);
5. wchodzą w skład struktur komórkowych – w połączeniu z białkami i lipidami (glikoproteiny, glikolipidy);
6. glikogen zgromadzony w wątrobie, mięśniach i nerkach jest łatwo dostępnym, choć niewielkim zapasem substratu energetycznego, który zabezpiecza organizm przed hipoglikemią (na kilkanaście godzin) przy niedostatecznym spożyciu węglowodanów – z glikogenu w procesie glikolizy uwalnia się glukoza;
7. chronią masę mięśniową i zapasy białka ustrojowego – w przypadku niedostatecznego spożycia węglowodanów organizm na drodze glukoneogenezy produkuje glukozę z białek (aminokwasów glukogennych) oraz częściowo z tłuszczu (glicerolu, glicerydów);
8. oligosacharydy prebiotyczne (GOS, FOS), wchodzące w skład pokarmu kobiecego (w stosunku 9:1), stymulują wzrost bakterii jelitowych z rodzajów Bifidobacterium i Lactobacillus, które wpływają następnie na dojrzewanie układu immunologicznego dziecka.

2. Błonnik
Błonnik nierozpuszczalny (zawarty w produktach otrzymywanych ze zbóż i pseudozbóż, np. mąki i makarony pełnoziarniste, kasze, płatki zbożowe i otręby, pieczywo) oraz w niektórych roślinach strączkowych, warzywach i owocach, reguluje pracę przewodu pokarmowego:

1. pobudza funkcje żucia i wydzielana śliny,
2. buforuje i wiąże nadmiar kwasu solnego w żołądku,
3. pobudza wydzielanie soków trawiennych w jelicie cienkim,
4. zwiększając objętość pożywienia, wywołuje poczucie sytości,
5. pobudza ukrwienie jelit,
6. wiąże wodę i zwiększa objętość mas kałowych, co skraca czas pasażu jelitowego,
7. może bezpośrednio stymulować ścianę jelita i pobudzać ruch perystaltyczny, co odgrywa rolę w profilaktyce zaparcia, uchyłkowatości jelit, polipów, żylaków odbytu i raka jelita grubego.

Błonnik rozpuszczalny (zawarty w nasionach roślin strączkowych, owocach i warzywach):

1. pęcznieje w środowisku wodnym jelita cienkiego, tworząc żele o dużej lepkości, zwiększa gęstość treści pokarmowej i wydłuża czas pasażu jelitowego;
2. wpływa na skład mikrobioty okrężnicy – w jelicie grubym ulega degradacji pod wpływem bakterii i jest dla nich pożywką, a polisacharydy wchodzące w jego skład są rozkładane do krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych oraz dwutlenku węgla, wodoru i metanu, co stymuluje rozwój mikrobioty jelita grubego i utrzymuje odpowiednie proporcje pomiędzy bakteriami gnilnymi i pożytecznymi;
3. wpływa na metabolizm cholesterolu (głównie β-glukany i pektyny) – wiąże kwasy żółciowe w jelicie, co upośledza ich zwrotne wchłanianie, a to z kolei stymuluje dodatkową produkcję kwasów żółciowych z cholesterolu w wątrobie i skutkuje zmniejszeniem stężenia cholesterolu w ustroju; dodatkowo włókno pokarmowe może również bezpośrednio wiązać cholesterol w świetle jelita i przyspieszać jego wydalanie z ustroju.

Zapotrzebowanie i źródła w diecie

Zalecany udział węglowodanów w diecie to 40–65% EER, a minimalna ilość węglowodanów niezbędnych dla organizmu jest determinowana przez zapotrzebowanie komórek OUN na glukozę. Potrzeby energetyczne mózgu dzieci i dorosłych wyrażone jako EAR dla węglowodanów szacuje się na 100 g/d, podczas gdy RDA dla węglowodanów przyswajalnych wynosi 130 g/d.

Dla niemowląt normę węglowodanów przyswajalnych ustalono na poziomie referencyjnego spożycia (RI):

1. ≤6. mż. – 60 g/d,
2. 7.–12. mż. – 95 g/d.

W profilaktyce żywieniowej zaleca się większe spożycie węglowodanów złożonych – nawet do 65% EER (kosztem energii pochodzącej z tłuszczów) – z jednoczesnym ograniczeniem spożycia cukrów prostych (mono- i disacharydów). Ilość energii z sacharozy dostarczonej w diecie nie powinna przekraczać 5% EER. Dotyczy to także fruktozy, która nasila syntezę triglicerydów w wątrobie, co przyczynia się do występowania hipertriglicerydemii i dalszych konsekwencji metabolicznych (otyłości, stłuszczenia wątroby, zespołu metabolicznego, cukrzycy typu 2 i miażdżycy). Należy unikać produktów z dodatkiem cukrów prostych, preferując te z naturalną zawartością cukru.

Zaleca się zwiększenie spożycia błonnika pokarmowego do 20–40 g/d (wg WHO), co wynika z profilaktyki chorób przewodu pokarmowego i tzw. metabolicznych chorób cywilizacyjnych (otyłość, miażdżyca, cukrzyca typu 2, rak jelita grubego, sutka i gruczołu krokowego). Normy dla poszczególnych populacji i krajów znacznie się różnią, a dawka błonnika tolerowana przez dzieci może być znacznie mniejsza niż zalecana (tab. 11).