Все про углеводы: виды, значение, источники и функции углеводов в организме человека. Полезные факты о роли углеводов в организме человека
Углеводы – это сахариды, которые расщепляются внутри организма для создания глюкозы. Глюкоза — основной источник энергии для мозга, мышц и других жизненно важных клеток. В здоровом теле уровень глюкозы регулируется с помощью гормонов – инсулина и глюкагона. Инсулин понижает уровень сахара в крови путём перемещения глюкозы в различные части тела, способствуя его всасыванию. Избыток же глюкозы хранится в печени или в жировых отложениях тела. Глюкагон повышает уровень сахара в крови путём высвобождения глюкозы, которая накапливается в печени. Уровень сахара в крови стабилен, если поджелудочная железа и печень здоровы и функционируют нормально.
В отличие от белков и жиров, углеводы не столь необходимы для человеческой жизни.
Организм способен вырабатывать глюкозу из белков и жиров. Но углеводы наиболее удобный и быстрый способ для организма для производства энергии.
Некоторые диеты полностью исключают или уменьшают потребление углеводов, тем самым заставляя организм конвертировать запас жира в глюкозу.
А какие бывают углеводы?
Простые углеводы
Простые углеводы относятся к сахарам с простой молекулярной структурой. Из-за этого организм может легко и быстро обрабатывать эти простые сахара. Во многих продуктах содержаться простые углеводы, а сахар используется в качестве усилителя вкуса. Такая пища практически не имеет пищевой ценности и, по сути, вы съедаете пустые калории. Покупая обработанные и упакованные продукты, выбирайте те у которых меньшее содержание сахара. И, конечно же, постарайтесь снизить потребление сладких продуктов, таких как торты, бисквиты, печенье, конфеты и газированные напитки.
Всегда ли простые углеводы – это плохо? Нет, ведь они существуют в естественном виде и имеют питательную ценность. Это фрукты и молочные продукты. Большинство фруктов содержат хороший уровень клетчатки, витаминов, микроэлементов и антиоксидантов. Молочные продукты хорошие источники белка и кальция. Все эти продукты важны для хорошо сбалансированного и здорового питания.
Сложные углеводы
Сложные углеводы относятся к сахарам со сложной молекулярной структурой, состоящей из трёх или более частей. Из-за этих молекул организму требуется больше времени, чтобы произвести глюкозу. Продукты, богатые сложными углеводами также содержат ценные витамины, минералы и волокна, имеющие важное значение для общего здоровья и благополучия.
Сложные углеводы перерабатываются медленнее. Они способны обеспечить устойчивый уровень энергии в течение длительного времени, в отличие от простых углеводов.
Продукты, богатые здоровыми сложными углеводами включают в себя цельные злаки, цельнозерновой хлеб и хлопья, овёс, макароны, рис (особенно коричневый), картофель, бобы, чечевицу и нут.
Гликемический индекс продуктов
Гликемический индекс продуктов показывает, насколько быстро поднимаются уровни глюкозы в крови после еды. Продукты с высоким гликемическим индексом те, которые содержат простые углеводы.
Как правило, продукты с низким гликемическим индексом, которые высвобождают глюкозу более медленно, считаются полезнее. Так происходит, потому что организм работает дольше, затрачивая усилия тем самым сжигая больше калорий для переваривания и восстановления глюкозы.
Сколько нужно употреблять углеводов?
Нет чёткого ответа на этот вопрос, ведь каждый человек индивидуален. Но существует общее правило: необходимо стремиться получать половину своей энергии из углеводов в соотношении где, 90% это сложные углеводы, и лишь 10% простые.
Всегда помните о том, что избыточное потребление углеводов может привести к , так как организм станет хранить неиспользованную глюкозу для дальнейшего применения.
Простой способ достижения здоровой и сбалансированной диеты питаться разнообразной пищей в течение дня. Существует следующая рекомендация для каждого приёма пищи. Тарелка должна быть разделена так: четверть – белковая пища (мясо, рыба, яйца, молочные продукты и т. д.). Другая четверть – продукты, содержащие сложные углеводы (картошка, макароны, рис, хлеб, фасоль). Остальная часть (половина) тарелки должна состоять из свежих овощей. Закончить приём пищи следует кусочком фрукта, который обеспечит вам меньший процент простых углеводов в рационе.
В данном материале нам предстоит полностью разобраться с такой информацией, как:
- Что же такое углеводы?
- Какие источники углеводов «правильные» и как их включать в свой рацион?
- Что такое гликемический индекс?
- Каким образом происходит расщепление углеводов?
- Действительно ли они после переработки превращаются в жировую прослойку на теле?
Начинаем с теории
Углеводы (их еще называют сахаридами) представляют собой органические соединения природного происхождения, которые в большинстве своем встречаются в мире растительном. Образуются они в растениях в процессе фотосинтеза и встречаются практически в любой растительной пище. В состав углеводов входит углерод, кислород и водород. В человеческий организм углеводы поступают в основном с пищей (содержатся в крупах, фруктах, овощах, бобовых и прочих продуктах), также вырабатываются из некоторых кислот и жиров.
Углеводы являются не только главным источником энергии человека, но выполняют и ряд других функций:
Конечно, если рассматривать углеводы исключительно с точки зрения наращивания мышечной массы, то они выступают в качестве доступного источника энергии. В целом же, в организме энергетический запас содержится в жировых депо (порядка 80%), в белковых - 18%, а на углеводы приходится только 2%.
Важно : углеводы накапливаются в организме человека в соединении с водой (1г углеводов требует 4г воды). А вот жировым отложениям вода не требуется, поэтому накапливать их проще, а после - использовать в качестве резервного источника энергии.
Все углеводы можно разделить на два вида (см. изображение): простые (моносахариды и дисахариды) и сложные (олигосахариды, полисахариды, клетчатка).
Моносахариды (простые углеводы)
В них содержится одна сахарная группа, например: глюкоза, фруктора, галактоза. А теперь о каждой более подробно.
Глюкоза - является основным «топливом» человеческого организма и поставляет энергию к головному мозгу. Также она принимает участие в процессе образования гликогена, а для нормального функционирования эритроцитов необходимо порядка 40г глюкозы в сутки. Вместе с пищей человек потребляет около 18г, а суточная доза составляет 140г (необходимо для правильной работы центральной нервной системы).
Возникает закономерный вопрос, откуда тогда организм черпает необходимое количество глюкозы для своей работы? Обо всем по порядку. В человеческом организме все продумано до мелочей, а запасы глюкозы хранятся в виде соединений гликогена. И как только тело требует «дозаправки», часть молекул расщепляется и используется.
Уровень глюкозы в крови - величина относительно постоянная и регулируется специальным гормоном (инсулином). Как только человек потребляет много углеводов, а уровень глюкозы резко возрастает, принимает за работу инсулин, который понижает количество до необходимого уровня. И можете не переживать о порции съеденных углеводов, в кровь будет поступать ровно столько, сколько требует организм (за счет работы инсулина).
Богаты глюкозой такие продукты, как:
- Виноград - 7.8%;
- Вишня и черешня - 5.5%;
- Малина - 3.9%;
- Тыква - 2.6%;
- Морковь - 2.5%.
Важно : сладость глюкозы достигает отметки в 74 единицы, а сахарозы - 100 единиц.
Фруктоза представляет собой сахар природного происхождения, который содержится в овощах и фруктах. Но важно помнить, что употребление фруктозы в больших количествах не только не приносит пользы, но также наносит вред. Огромные порции фруктозы попадают в кишечник и вызывают повышенную секрецию инсулина. А если сейчас вы не занимаетесь активными физическими нагрузками, то вся глюкоза сохраняется в виде жировых отложений. Главными источниками фруктозы являются такие продукты, как:
- Виноград и яблоки;
- Дыни и груши;
Фруктоза намного слаще глюкозы (в 2.5 раза), но несмотря на это, она не разрушает зубы и не вызывает кариес. Галактоза в свободном виде практически нигде не встречается, а чаще всего является компонентом молочного сахара, именуемого лактозой.
Дисахариды (простые углеводы)
В состав дисахаридов всегда входят простые сахара (в количестве 2х молекул) и одна молекула глюкозы (сахароза, мальтоза, лактоза). Давайте рассмотрим более подробно каждую из них.
Сахароза состоит из молекул фруктозы и глюкозы. Чаще всего она встречается в быту в виде обычного сахара, который мы используем во время готовки и просто кладем в чай. Так вот именно этот сахар и откладывается в прослойку подкожного жира, поэтому не стоит увлекаться с потребляемым количеством, даже в чае. Основными источниками сахарозы является сахар и свекла, сливы и варенье, мороженое и мед.
Мальтоза представляет собой соединение 2х молекул глюкозы, которые в большом количестве содержатся в таких продуктах, как: пиво, молод, мед, патока, любые кондитерские изделия. Лактоза же в основном содержится в продуктах молочных, а в кишечнике расщепляется и превращается в галактозу и глюкозу. Больше всего лактозы содержится в молоке, твороге, кефире.
Вот мы и разобрались с простыми углеводами, самое время переходить к сложным.
Сложные углеводы
Все сложные углеводы можно разделить на две категории:
- Те, что усваиваются (крахмал);
- Те, что не усваиваются (клетчатка).
Крахмал представляет собой основной источник углеводов, что лежит в основе пирамиды питания. Больше всего его содержится в зерновых культурах, в бобовых и картофеле. Главные источники крахмала - это гречневая, овсяная, перловая крупа, а также чечевица и горох.
Важно : используйте в своем рационе запеченный картофель, в котором содержится большое количество калия и других минералов. Это особенно важно, поскольку во время варки молекулы крахмала разбухают и уменьшают полезную ценность продукта. То есть вначале продукт может содержать 70%, а после варки может и 20% не остаться.
Клетчатка играет очень важную роль в работе человеческого организма. С ее помощью нормализируется работа кишечника и всего желудочно-кишечного тракта в целом. Также она создает необходимую питательную среду для развития важных микроорганизмов в кишечнике. Организм практически не переваривает клетчатку, зато обеспечивает ощущение быстрого насыщения. Овощи, фрукты и хлеб грубого помола (в которых большое содержание клетчатки) используются для профилактики ожирения (поскольку быстро вызывают чувство сытости).
А теперь перейдем к другим процессам, связанным с углеводами.
Как организм накапливает углеводы
Запасы углеводов в человеческом организме расположены в мышцах (находится 2/3 от общего количества), а остальное - в печени. Всего запаса хватает всего на 12-18 часов. И если не пополнить запасы, то организм начинает испытывать нехватку, и синтезирует необходимые ему вещества из белков и промежуточных продуктов обмена. В результате запасы гликогена в печени могут существенно истощиться, что станет причиной отложения жиров в ее клетках.
По ошибке многие худеющие для более «эффективного» результата существенно урезают количество потребляемых углеводов, надеясь, что организм будет расходовать запасы жира. На самом же деле, первыми «в расход» идут белки, и только потом жировые отложения. Важно помнить о том, что большое количество углеводов приведет к быстрому набору массы только в том случае, если они поступают в организм большими порциями (а также они должны быть быстро усваиваемыми).
Метаболизм углеводов
Метаболизм углеводов зависит от того, сколько глюкозы находится в кровеносной системе и делится на три типа процессов:
- Гликолиз - расщепляется глюкоза, а также другие сахара, после чего вырабатывается необходимое количество энергии;
- Гликогенез - синтезируется гликоген и глюкоза;
- Гликонеогенез - в процесс расщепления глицерина, аминокислот и молочной кислоты в печени и почках образуется необходимая глюкоза.
Раним утром (после пробуждения) запасы глюкозы в крови резко падают по простой причине - отсутствие подпитки в виде фруктов, овощей и прочих продуктов, что содержат глюкозу. Организм подпитывается и собственными силами, 75% которых осуществляется в процессе гликолиза, а 25% приходится на гликонеогенез. То есть получается, что утреннее время считается оптимальным для того, чтобы использовать в качестве источника энергии имеющиеся запасы жира. А еще прибавить к этому легкие кардионагрузки, то можно избавиться от нескольких лишних килограммов.
Теперь мы наконец-то переходим к практической части вопроса, а именно: какие углеводы полезны для атлетов, а также в каких оптимальных количествах их нужно потреблять.
Углеводы и бодибилдинг: кто, что, сколько
Пару слов о гликемическом индексе
Если вести речь об углеводах, нельзя не упомянуть такой термин, как «гликемический индекс» - то есть скорость, с которой усваиваются углеводы. Он является показателем того, с какой скоростью тот или иной продукт способен увеличить количество глюкозы в крови. Самый большой гликемический индекс равен 100 и относится к самой глюкозе. Организм же после потребления пищи с большим гликемическим индексом, начинает запасать калории и откладывает жировые отложения под кожей. Так что все продукты с высокими показателями ГИ - верные спутники того, чтобы стремительно набирать лишние килограммы.
Продукты же с низким показателем ГИ - источник углеводов, который длительное время, постоянно и равномерно подпитывает организм и обеспечивает планомерное поступление глюкозы в кровь. С их помощью можно максимально правильно настроить организм на длительное ощущение сытости, а также подготовить тело к активным физическим нагрузкам в зале. Существуют даже специальные таблицы для продуктов питания, в которых указан гликемический индекс (см. изображение).
Потребность организма в углеводах и правильные источники
Вот и наступил момент, когда мы разберемся, сколько же углеводов нужно потреблять в граммах. Логично предположить, что занятия бодибилдингом - весьма затратный в плане энергии процесс. Поэтому если вы хотите, чтобы качество тренировок не страдало, нужно обеспечивать свой организм достаточным количеством «медленных» углеводов (порядка 60-65%).
- Продолжительности тренировки;
- Интенсивности нагрузки;
- Скорости метаболизма в организме.
Важно помнить, что опускаться ниже планки в 100г в сутки не нужно, а также иметь еще в запасе 25-30г, которые приходятся на клетчатку.
Помните и о том, что обычный человек в сутки потребляет порядка 250-300г углеводов. Для тех же, кто занимается в зале с отягощениями, суточная норма увеличивается и доходит до 450-550г. Но их еще нужно правильно употребить, да и в нужное время (в первой половине дня). Почему нужно делать именно так? Схема проста: в первой половине дня (после сна) организм накапливает углеводы для того, чтобы «подпитать» ими свое тело (что нужно для мышечного гликогена). Оставшееся время (после 12 часов) углеводы спокойно откладываются в виде жировой прослойки. Так что придерживайтесь правила: утром больше, вечером - меньше. После тренировок важно придерживаться правил белково-углеводного окна.
Важно : белково-углеводное окно - непродолжительный отрезок времени, в течение которого человеческий организм становится способным усвоить повышенное количество нутриентов (расходуются на восстановление запасов энергии и мышц).
Уже стало понятно, что организму необходимо постоянно получать подпитку в виде «правильных» углеводов. А чтобы разобраться с количественными значениями, рассмотрим приведенную ниже таблицу.
В понятие «правильных» углеводов входят те вещества, что имеют высокую биологическую ценность (количество углеводов/100 гр. продукта) и низкий гликемический индекс. В их число входят такие продукты, как:
- Печеный или отварной в кожуре картофель;
- Разные каши (овсяная, перловая, гречневая, пшеничная);
- Хлебобулочные изделия из муки грубого помола и с отрубями;
- Макаронные изделия (из твердых сортов пшеницы);
- Фрукты, у которых низкое содержание фруктозы и глюкозы (грейпфруты, яблоки, помело);
- Овощи волокнистые и крахмалистые (репа и морковь, тыква и кабачки).
Именно такие продукты должны в обязательном порядке присутствовать в вашем рационе.
Идеальное время, чтобы потреблять углеводы
Самое подходящее время, чтобы употребить дозу углеводов является:
- Время после утреннего сна;
- До тренировки;
- После тренировки;
- Во время тренировки.
Причем, каждый из периодов важен и среди них нет более или менее подходящего. Также утром, кроме полезных и медленных углеводов можно съесть что-нибудь сладкое (небольшое количество быстрых углеводов).
Перед тем, как отправиться на тренировку (за 2-3 часа), нужно подпитать организм углеводами со средними показателями гликемического индекса. Например, съесть макароны или кукурузную/рисовую кашу. Это обеспечит необходимый запас энергии для мышц и мозга.
Во время занятий в зале можно использовать промежуточное питание, то есть употреблять напитки с содержанием углеводов (каждый 20 минут по 200мл). От этого будет двойная польза:
- Восполнение запасов жидкости в организме;
- Пополнение мышечного депо гликогена.
После тренировки лучше всего принять насыщенный белково-углеводный коктейль, а спустя 1-1.5 часа после завершения тренинга плотно поесть. Лучше всего для этого подойдет гречневая или перловая каша или же картофель.
Теперь самое время поговорить о том, какую роль играют углеводы в процессе наращивания мышечной массы.
Помогают ли углеводы наращивать мышцы?
Принято считать, что только белки являются строительным материалом для мышц и лишь их нужно потреблять для того, чтобы наращивать мышечную массу. На самом же деле, это не совсем так. Более того, углеводы не только помогают в наращивании мышц, они могут помочь в борьбе с лишними килограммами. Но все это возможно только в том случае, если их правильно потреблять.
Важно : для того, чтобы в теле появилось 0.5 кг мышц, нужно сжечь 2500 калорий. Естественно, что белки такого количества обеспечить не могут, поэтому на помощь как раз и приходят углеводы. Они предоставляют необходимую энергию организму и защищают белки от разрушений, позволяя им выступать в качестве строительного материала для мышц. Также углеводы способствуют быстрому сжиганию жира. Получается это за счет того, что достаточное количество углеводов способствует расходу жировых клеток, которые постоянно сжигаются в процессе нагрузки.
Нужно помнить и о том, что в зависимости от уровня натренированности атлета, его мышцы могут хранить больший запас гликогена. Чтобы наращивать мышечную массу, нужно принимать по 7г углеводов на каждый килограмм тела. Не забывайте и о том, если вы стали принимать большее количество углеводов, то интенсивность нагрузки нужно также увеличивать.
Чтобы вы уже полностью разобрались со всеми характеристиками нутриентов и поняли, чего и сколько нужно потреблять (в зависимости от возраста, физической активности и пола), внимательно изучите приведенную ниже таблицу.
- Группа 1 - преимущественно умственная/сидячая работа.
- Группа 2 - сфера обслуживания/активная сидячая работа.
- Группа 3 - работа средней тяжести - слесари, станочники.
- Группа 4 - тяжелая работа - строители, нефтяники, металлурги.
- Группа 5 - очень тяжелая работа - шахтеры, сталевары, грузчики, спортсмены в соревновательный период.
А теперь итоги
Чтобы эффективность тренировок всегда была на высоте, а у вас было много сил и энергии для этого, важно придерживаться определенных правил:
- Рацион на 65-70% должен состоять из углеводов, причем они должны быть «правильными» с низким показателем гликемического индекса;
- Перед тренировкой нужно потреблять продукты со средними показателями ГИ, после занятий - с низким ГИ;
- Завтрак должен быть максимально плотным, а в первой половине дня нужно съедать большую часть суточной дозы углеводов;
- Покупая продукты, сверяйтесь с таблицей гликемического индекса и выбирайте те, что имеют средние и низкие показатели ГИ;
- Если хочется съесть продукты с высокими показателями ГИ (мед, варенье, сахар), лучше это делать утром;
- Включите в свой рацион больше каш и регулярно их употребляйте;
- Запомните, углеводы - помощники белков в процессе наращивания мышечной массы, поэтому если ощутимого результата долго нет, то нужно пересматривать свой рацион и количество потребляемых углеводов;
- Ешьте не сладкие фрукты и клетчатку;
- Помните о хлебе из муки грубого помола, а также о запеченном в кожуре картофеле;
- Постоянно пополняйте запас знаний о здоровье и бодибилдинге.
Если придерживаться этих простых правил, то энергии у вас заметно прибавится, а результативность тренировок возрастет.
Вместо заключения
В качестве итога хочется сказать, что подходить к тренировкам нужно осмысленно и со знанием дела. То есть нужно запоминать не только, какие упражнения, как их делать и по сколько подходов. Но также уделять внимание питанию, помнить о белках, жирах, углеводах и воде. Ведь именно совокупность правильных тренировок и качественное питание позволит быстрее достичь намеченной цели - красивое атлетичное тело. Продукты должны быть не просто набором, а средством достижения необходимого результата. Так что думайте не только в зале, но и во время питания.
Понравилось? - Расскажи друзьям!
И снова здравствуйте, дорогие посетители портала о здоровье «сайт». Продолжаем рубрику , и сегодня речь пойдет об углеводах. В этой статье Вы узнаете о том, что такое углеводы, какие бывают виды углеводов, а также какую роль они играют в человеческом организме.
Углеводы — что это такое?
В статье про мы уже упоминали об углеводах, как о макронутриентах , которые являются наиболее важным источником энергии для жизнедеятельности клеток нашего тела. Да и, вообще, если взять рацион среднестатистического человека, то именно углеводы занимают большую часть его рациона.
— это целый класс химических соединений, которые относятся к органическим и имеют общую структурную формулу Сm (H2O) n, где значения «m» и «n» всегда должны быть больше «трех» .
Иными словами, в молекуле углеводов на каждый атом углерода приходится молекула воды. Например, формула глюкозы будет выглядеть так: C6H12O6 .
В природе углеводы встречаются фактически во всех видов организмов:
- растительных
- животных
- бактериях
- грибах
Если отдельно рассматривать растительные организмы, то в них на углеводы приходится 80-90 процентов из расчета на сухое вещество клетки, то есть, у растений углеводы являются одним из основных структурных материалов. В животных организмах цифра будет гораздо ниже — от 1 до 5 процентов. Ну и в микроорганизмах, соответственно, на углеводы приходится примерно 12-30 процентов.
Термин "углеводы" для данного класса органических веществ предложил известный отечественный ученый немецко-балтийского происхождения Карл Шмидт в 1844 году.
Виды углеводов
В зависимости от молекулярной сложности углевода или, если быть точнее, от количества структурных единиц (сахаридов) различают 3 класса углеводов:
- Моносахариды
- Олигосахариды
- Полисахариды
1. Моносахариды
Моносахаридами называют простые углеводы, которые содержат всего одну структурную единицу. Моносахариды также часто называют «простыми сахарами».
По сути моносахариды представляют собой кристаллические вещества, которые неплохо растворяются в воде, а если их попробовать на вкус, то они окажутся очень даже сладкими!
К важнейшим представителям моносахаридов относятся:
- Пентозы . К ним относятся: рибоза — моносахарид, который входит в состав нуклеоновых кислот РНК, а также в состав молекул АТФ. Дезоксирибоза — входит в состав молекулы ДНК
- Гексозы . Одним из наиболее распространенных представителей является простой сахар — глюкоза . Именно глюкоза является основным энергетическим субстратом для клеток нашего тела, а также основным мономером главного эндогенного углеводного резерва — гликогена .
- Галактоза — простой углевод, который входит в состав лактозы — углевода, который по своей природе является дисахаридом и содержится в молочных продуктах.
- Фруктоза . Также, как и глюкоза, фруктоза встречается как в свободном, так и связанном виде. На вкус фруктоза примерно в полтора раза слаще сахарозы и примерно в два с половиной раза слаще глюкозы. Именно поэтому фруктозу часто добавляют в различные диетические продукты, так как она, в сравнении с другими моносахаридами, дает такую же сладость при меньшем количестве, что позволяет снизить общую калорийность продукта. Помимо этого фруктоза лучше, чем глюкоза и сахароза растворяется в воде.
2. Олигосахариды
По сути олигосахариды являются сахароподобными веществами, особенностью которых является относительно небольшая молекулярная масса, а также неплохая растворимость в воде. Как правило, олигосахариды сладки на вкус.
Число структурных единиц, входящих в состав олигосахаридов составляет от «2» до «10» сахаридов .
Самые распространенные из них — дисахариды (две структурные единицы). К ним относятся прежде всего:
- Мальтоза — его еще называют «солодовый сахар». Очень много мальтозы содержится в представителях зерновых культур.
- Лактоза (глюкоза плюс галактоза) - дисахарид, который содержится в молоке
- Сахароза (глюкоза плюс фруктоза) - содержится в огромном количестве растений, но особо много ее в таких растениях, как сахарный тростник и сахарная свекла.
3. Полисахариды
Полисахариды представляют собой сложные высокомолекулярные вещества, которые состоят из более, чем 10 остатков моносахаридов.
Количество структурных единиц, входящих в состав моносахаридов может составлять сотни и даже тысячи моносахаридов. Давайте рассмотрим важнейшие из полисахаридов:
- Крахмал — строится из остатков глюкозы, является основным сложным углеводом у растений. В человеческом теле крахмал очень даже неплохо усваивается.
- Гликоген — сложный углевод животного происхождения. Его еще часто называют «животным крахмалом». Он также состоит из остатков глюкозы, как и крахмал, только его цепь более разветвленная, чем у крахмала. Гликоген является главным внутреннем «депо» глюкозы для человека. Значительная его часть откладывается в наших мышцах и в печени, а также в других органах.
- Целлюлоза (клетчатка) — представляет собой сложный линейный полисахарид. В отличие от крахмала и гликогена остатки глюкозы в молекуле целлюлозы соединены немного иначе. Данный полисахарид является структурным компонентом клеточных стенок растений. В организме человека клетчатка не переваривается, зато невероятно полезна для кишечника.
- Хитин — азотсодержащее вещество, которое входит в состав панцирей многих членистоногих, а также входит в состав клеточных стенок бактериальных организмов и грибов.
Роль углеводов в организме человека
Углеводы, как правило, обеспечивают до 50-80 процентов потребности организма в энергии . При окислении одного грамма глюкозы выделяется 17,6 килоджоулей энергии, что эквивалентно 4,1 килокалориям .
Помимо покрытия текущих энергетических затрат клеток нашего тела, углеводы также выполняют запасающую функцию . В человеческом теле глюкоза, образованная в процессе гидролиза углеводов, принимаемых с пищей, откладывается на запас в виде сложного полисахарида — гликогена . У растений глюкоза депонируется в виде растительного полисахарида — крахмала, а у грибов — также, как и у нас, в виде гликогена.
Некоторые клетки нашего организма используют глюкозу в качестве главного энергетического материала (например, мозг). Когда таким клеткам нужна энергия, а человек давно не ел углеводов с пищей, происходит следующее: гликоген, хранящийся в печени, отдает свою глюкозу в кровь, тем самым, повышая сахар в крови.
Некоторые сложные углеводистые соединения выполняют защитную функцию . Например, такое вещество, как гепарин, участвует в предотвращении свертываемости крови.
В организме грибов, растений и микроорганизмов углеводы также выполняют структурную функцию — то есть, являются стройматериалом для их клеток. У людей же улеводы особо не являются строительным материалом. Разве что некоторые углеводы входят в состав нуклеиновых кислот (рибоза — РНК, дезоксирибоза — ДНК) и других веществ.
Также огромную роль для работы желудочно-кишечного тракта играют неперевариваемые углеводы — клетчатка. Про клетчатку я, вообще, напишу отдельную статью в ближайшее время.
В этой статье мы вкратце рассмотрели углеводы и их роль в человеческом организме. В следующем выпуске я расскажу Вам про такой важный показатель пищевой ценности углеводов, как гликемический индекс .
Все углеводы делятся на две основные группы:
Усвояемые углеводы (моносахариды, олигосахариды и полисахариды)
1. Моносахариды (простые углеводы):
- глюкоза - структурная единица, из которой построены важнейшие полисахариды. Быстро всасывается в желудочно-кишечном тракте и поступает в кровь, а затем в клетки различных брганов и тканей, где вовлекается в процесс окисления. Именно уровень содержания глюкозы определяет компенсацию сахарного диабета;
- фруктоза - входит вместе с глюкозой в состав сахарозы. Но ферменты, участвующие в утилизации фруктозы, не требуют для своей активности инсулина, чем обусловлена ее лучшая переносимость больными сахарным диабетом;
- галактоза поступает в организм в составе лактозы и гемицеллюлозы. Большая ее часть превращается в печени в глюкозу;
2. Олигосахариды - построены из 2-10 остатков моносахаридов, а важнейшими являются:
- сахароза (тростниковыйсахар) - расщепляется в кишечнике до глюкозы и фруктозы;
- лактоза (молочный сахар) - основной углевод молока и молочных продуктов;
- мальтоза (солодовый сахар) - встречается в свободном виде в меде, солоде, пиве, патоке, а также является промежуточным продуктом расщепления крахмала и гликогена.
Все перечисленные выше углеводы за свой вкус получили общее название "сахар". Но если принять раствор сахарозы за 100%, то сладость раствора такой же концентрации фруктозы будет 173%, а глюкозы - всего 81%;
Содержание глюкозы, фруктозы и сахарозы в некоторых фруктах и овощах (г/100 г съедобной части)
| Фрукты и овощи | Глюкоза | Фруктоза | Сахароза |
| Яблоки | 2,0 | 5,5 | 1,5 |
| Груша | 1,8 | 5,2 | 2,0 |
| Персик | 2,0 | 1,5 | 6,0 |
| Мандарин | 2,0 | 1,6 | 4,5 |
| Слива | 3,0 | 1,7 | 4,8 |
| Вишня | 5,5 | 4,5 | 0,3 |
| Черешня | 5,5 | 4,5 | 0,6 |
| Виноград | 7,3 | 7,2 | 0,5 |
| Земляника | 2,7 | 2,4 | 1,1 |
| Малина | 5,9 | 3,9 | 0,5 |
| Смородина черная | 1,5 | 4,2 | 1,0 |
| Капуста белокочанная | 2,6 | 1,6 | 0,4 |
| Томаты | 1,6 | 1,2 | 0,7 |
| Морковь | 2,5 | 1,0 | 3,5 |
| Свекла | 0,3 | 0,1 | 8,6 |
| Арбуз | 2,4 | 1,3 | 2,00 |
| Дыня | 1,1 | 2,0 | 5,9 |
| Тыква | 2,6 | 2,9 | 0,5 |
3. Полисахариды - высокомолекулярные соединения, состоящие из большого числа остатков моносахаридов:
- крахмал - является основным углеводом рациона, источником которого служат картофель, злаковые и продукты их переработки. В чистом виде в организме человека не встречается;
- гликоген - резервный углевод животных тканей. При избыточном поступлении углеводов в организм часть их превращается в гликоген и образует депо (печень, скелетные мышцы), откуда при необходимости организм берет глюкозу для реализации различных физиологических функций. Гликоген играет важную роль в регуляции содержания сахара в крови.
Неусвояемые или непереваримые полисахариды
Важнейшими из них являются:
- целлюлоза (клетчатка);
- гемицеллюлоза;
- пектиновые вещества.
Эту группу объединяют термином "растительные или пищевые волокна", которые образуют составную часть клеточного скелета и защитного вещества питательной ткани фруктов, листьев, зеленых частей стебля и корней. Они не перерабатываются в кишечнике, а поэтому не служат источником энергии. Главная роль растительных волокон состоит в формировании каловых масс, стимуляции перистальтики кишечника и регуляции его моторной функции, способствуя выведению из организма чужеродных веществ и продуктов неполного распада. Их недостаток в рационе является одной из наиболее частых причин запоров с последующим развитием заболеваний кишечника.
Существует также таблица замены по углеводам: 50 г ржаного хлеба = 40 г овсяной крупы = 34 г сухарей = 120 г зимнего картофеля = 130 г винограда = 20 г сахара = 30 г меда.
B.E.Poмaнoвcкий
"Группы углеводов" и другие статьи из раздела
Для нашего организма углеводы являются одним из ключевых источников энергии. Сегодня мы рассмотрим виды и а также узнаем, в каких продуктах питания они содержатся.
Зачем человеку нужны углеводы?
Прежде чем рассмотреть виды углеводов, разберемся с их функциями. В организме человека всегда есть углеводный запас в виде гликогена. Он составляет порядка 0,5 кг. 2/3 этого вещества находится в мышечных тканях, а еще треть - в печени. В промежутках между едой гликоген распадется на глюкозу, нивелируя тем самым колебания содержания сахара в крови.
Без поступления в организм углеводов запасы гликогена заканчиваются через 12-18 часов. Если это происходит, углеводы начинают образовываться из промежуточных продуктов белкового обмена. Эти вещества жизненно необходимы человеку, так как они, в основном за счет образуют в наших тканях энергию.
Дефицит
При хроническом дефиците углеводов запас гликогена в печени истощается, и в ее клетках начинают откладываться жиры. Это приводит к перерождению печени и нарушению ее функций. Когда человек потребляет с пищей недостаточное количество углеводов, его органы и ткани начинают использовать для синтеза энергии не только белок, но и жир. Усиленный распад жиров приводит к нарушению обменных процессов. Причина тому - ускоренное образование кетонов (самый известный из них - ацетон) и скапливание их в организме. Когда кетоны образуются в избытке, внутренняя среда организма «закисляется», а ткани головного мозга постепенно начинают отравляться.
Избыток
Как и дефицит, избыток углеводов не сулит пользы организму. Если человек принимает с пищей слишком много углеводов, уровень инсулина и глюкозы в крови повышается. В результате образуются жировые отложения. Происходит это следующим образом. Когда человек после завтрака целый день не ест, а вечером, придя с работы, решает принять обед, полдник и ужин одновременно, организм пытается бороться с избытком углеводов. Так и происходит повышение уровня сахара в крови. Чтобы глюкоза из крови перешла в клетки тканей, нужен инсулин. Он, в свою очередь, попадая в кровь, дает стимул синтезу жиров.
Кроме инсулина, обмен углеводов регулируют и другие гормоны. Глюкокортикоиды - гормоны коры надпочечников, которые стимулируют синтез глюкозы из аминокислот в печени. Этот же процесс усиливается По функциям глюкокортикоиды и глюкагон противоположны инсулину.
Норма
Согласно нормам, углеводы должны составлять 50-60 % от калорийности пищи. Исключать их из рациона нельзя, несмотря на то что они отчасти «виновны» в образовании лишних килограммов.
Углеводы: виды, свойства
По своей химической структуре углеводы делятся на простые и сложные. К первым относятся моно- и дисахариды, а ко вторым - полисахариды. Разберем оба класса веществ подробнее.
Простые углеводы
Глюкоза . Начинаем рассматривать простые виды углеводов с самого главного из них. Глюкоза выступает структурной единицей основного количества поли- и дисахаридов. При обмене веществ она распадается на молекулы моносахаридов. Они, в свою очередь, в ходе сложной реакции превращаются в вещества, окисляемые до воды и углекислого газа, которые являются топливом для клеток.
Глюкоза является важным компонентом в углеводном обмене. Когда его уровень в крови падает или высокая концентрация делает нормальное функционирование организма невозможным (как в случае с диабетом), человек испытывает сонливость и может потерять сознание (гипогликемическая кома).
В чистом (как моносахарид) содержится в большом количестве овощей и фруктов. Особенно этим веществом богаты такие фрукты:
- виноград - 7,8 %;
- вишня и черешня - 5,5 %;
- малина - 3,9 %;
- земляника - 2,7 %;
- арбуз и слива - 2,5 %.
Среди овощей, богатых глюкозой, можно отметить: тыкву, белокочанную капусту и морковь. В них содержится около 2,5 % этого компонента.
Фруктоза . Это один из наиболее распространенных фруктовых углеводов. Он, в отличие от глюкозы, может проникать из крови в ткани без участия инсулина. Поэтому фруктоза считается оптимальным для людей, страдающих диабетом. Ее часть попадает в печень, где она превращается в глюкозу - более универсальное «топливо». Такое вещество также может повысить уровень сахара в крови, но не настолько, как другие простые углеводы. Фруктоза превращается в жиры легче, чем глюкоза. Но ее главное преимущество состоит в том, что она слаще глюкозы и сахарозы в 2,5 и 1,7 раз соответственно. Поэтому данный углевод применяют вместо сахара с целью понижения калорийности пищи.
Больше всего фруктозы содержится во фруктах, а именно:
- винограде - 7,7 %;
- яблоках - 5,5 %;
- грушах - 5,2 %;
- вишне и черешне - 4,5 %;
- арбузах - 4,3 %;
- черной смородине - 4,2 %;
- малине - 3,9 %;
- землянике - 2,4 %;
- дыне - 2,0 %.
В овощах фруктозы содержится меньше. Больше всего ее можно встретить в белокочанной капусте. Кроме того, фруктоза присутствует в меде - порядка 3,7 %. Достоверно известно, что она не вызывает кариеса.
Галактоза . Рассматривая виды углеводов, мы уже познакомились с некоторыми простыми веществами, которые можно встретить в продуктах в свободном виде. Галактоза таковой не является. Она образует дисахарид с глюкозой, который называется лактозой (она же молочный сахар) - основной углевод молока и продуктов, полученных из него.
В желудочно-кишечном тракте лактоза под действием фермента лактазы расщепляется на глюкозу и галактозу. У некоторых людей наблюдается непереносимость молока, связанная с нехваткой в организме лактазы. В нерасщепленном виде лактоза является хорошим питательным веществом для микрофлоры кишечника. В кисломолочных продуктах львиная доля этого вещества сбраживается до молочной кислоты. Благодаря этому люди, у которых наблюдается лактазная недостаточность, могут без неприятных последствий употреблять кисломолочные продукты. Кроме того, в них есть молочнокислые бактерии, которые подавляют деятельность микрофлоры кишечника и нивелируют последствия действия лактозы.
Галактоза, образование которой происходит при распаде лактозы, в печени превращается в глюкозу. Если у человека недостает фермента, который отвечает за данный процесс, у него может развиться такое заболевание, как галактоземия. В коровьем молоке содержится 4,7 % лактозы, в твороге - 1,8-2,8 %, в сметане - 2,6-3,1 %, в кефире - 3,8-5,1 %, в йогуртах - порядка 3 %.
Сахароза. На этом веществе мы закончим рассматривать простые виды углеводов. Сахароза - это дисахарид, который состоит из глюкозы и фруктозы. В сахаре содержится 99,5 % сахарозы. Сахар стремительно расщепляется желудочно-кишечным трактом. Глюкоза с фруктозой всасываются в кровь человека и служат не только источником энергии, но и самым важным предшественником гликогена в жире. Так как сахар представляет собой углеводы в чистом виде, не содержащие питательных веществ, многие его называют источником «пустых калорий».
Свекла - самый богатый сахарозой продукт (8,6 %). Среди других растительных плодов можно выделить персик - 6 %, дыню - 5,9 %, сливу - 4,8 %, мандарин - 4,5 %, морковь - 3,5 %. В других овощах и фруктах содержание сахарозы колеблется в приделах 0,4-0,7 %.
Пару слов стоит сказать также о мальтозе . Этот углевод состоит из двух молекул глюкозы. содержится в меде, патоке, кондитерских изделиях, солоде и пиве.
Сложные углеводы
Теперь обсудим виды сложных углеводов. Таковыми называются все полисахариды, которые встречаются в рационе человека. За редким исключением среди них можно встретить полимеры глюкозы.
Крахмал . Это основной углевод, перевариваемый человеком. На него приходится 80 % потребляемых с пищей углеводов. Крахмал содержится в картофеле и злаковых продуктах, а именно: крупе, муке, хлебе. Больше всего этого вещества можно встретить в рисе - 70 % и гречке - 60 %. Среди злаков самое меньшее содержание крахмала наблюдается в овсяной крупе - 49 %. В макаронных изделиях содержится до 68 % этого углевода. В пшеничном хлебе крахмала 30-50 %, а в ржаном - 33-49 %. Данный углевод также встречается в бобовых - 40-44 %. В картофеле содержится до 18 % крахмала, поэтому диетологи иногда относят его не к овощам, а к крахмалистым продуктам, как и зерновые с бобовыми.
Инулин . Данный полисахарид является полимером фруктозы, который содержится в топинамбуре и в меньшей мере в других растениях. Продукты, содержащие инулин, назначают при диабете и его профилактике.
Гликоген . Его часто называют «животным крахмалом». Он состоит из разветвленных молекул глюкозы и содержится в животных продуктах, а именно: печени - до 10 % и мясе - до 1 %.
Заключение
Сегодня мы рассмотрели основные виды углеводов и узнали, какие функции они выполняют. Теперь наш подход к питанию будет более осмысленным. Краткое резюме вышесказанного:
- Углеводы - важный источник энергии для человека.
- Их избыток так же плох, как и недостаток.
- К простым относятся моно- и дисахариды, а к сложным - полисахариды.
