Основными источниками энергии для человека являются . Именно содержанием этих веществ часто описывают питательную ценность продуктов. Белки отвечают за формирование внутренних органов, мышечной ткани и жидкостей. Жиры формируют мембраны клеток, создают защитные оболочки для внутренних органов, помогают усваивать витамины и вырабатывать гормоны. Какова же роль углеводов в организме человека?
Роль углеводов в организме человека велика. Углеводы являются основным источником энергии, необходимой для работы всех органов, мышц, роста и деления клеток. Углеводы расщепляются очень быстро, при их расщеплении высвобождается много энергии. Богатая углеводами пища мгновенно создаёт ощущение сытости, не вызывая чувства тяжести в желудке. В некоторых случаях очень важным становится тот факт, что переваривание углеводов не вызывает так называемой «послеобеденной депрессии». Этот термин обозначает состояние вялости, апатии, сонливости после еды. Послеобеденная депрессия возникает тогда, когда организм направляет все силы на переваривание и усвоение пищи. Во время ответственных проектов, экзаменов, других случаев, требующих концентрации внимания, послеобеденная депрессия просто недопустима. Именно поэтому в таких ситуациях советуют кушать пищу, богатую углеводами, например, шоколад или конфеты. Человек не чувствует голода, получает необходимое количество энергии, и его организм не перегружен сложно перевариваемой пищей.
Углеводы важны и для , для нормального функционирования всех органов и систем. Так, гормоны, ферменты, секреты вырабатываются преимущественно за счёт белков, но углеводы также задействованы в процессах синтеза. При отсутствии углеводов организму не хватило бы энергии ни на внешнюю деятельность, ни на работу внутренних органов, ни на рост и деление клеток.
Углеводы человек получает с пищей. Специалисты выделяют простые углеводы – моносахариды, и сложные углеводы – полисахариды. К моносахаридам относится глюкоза, фруктоза и галактоза, а к полисахаридам – крахмал, пектин и клетчатка. Моносахариды содержатся преимущественно в мёде, сахаре, кондитерских изделиях, фруктах. Полисахариды мы получаем из овощей, бобовых и злаковых культур. Самыми ценными источниками углеводов специалисты считают фрукты, овощи, бобовые и злаки. Кондитерские изделия, конечно, дают энергию, но рафинированный сахар приносит больше вреда, чем пользы.
Диетологи рекомендуют кушать пищу, богатую углеводами, отдельно от других продуктов. Объясняется это несколькими причинами. Во-первых, углеводы начинают расщепляться уже в пищеводе, а жиры и белки перерабатываются дольше и сложнее. При расщеплении белков организм получает много энергии, и у него не возникает необходимости в расщеплении жиров до энергии. В результате жиры, получаемые с пищей, переходят в разряд запасов и уходят в жировые отложения. Во-вторых, сахар вызывает брожение пищи в желудке, вызывая вздутие живота, изжогу, отрыжку. Нарушается секреция желудочного сока, переваривание и усвоение пищи становится менее эффективным.
Углеводы играют важную роль в жизнедеятельности организма человека. Чтобы быть здоровым, необходимо следить за качеством пищи и выбирать натуральные источники углеводов. Будьте здоровы!
Углеводы — органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода. Они синтезируются в растениях из воды и углекислого газа под действием солнечного света.
С пищей поступают простые и сложные, усвояемые и неусвояемые углеводы. Основными простыми углеводами являются глюкоза, галактоза и фруктоза (моносахариды), сахароза, лактоза и мальтоза (дисахариды). К сложным углеводам (полисахариды) относятся крахмал, гликоген, клетчатка, пектины, гемицеллюлоза.
Углеводы необходимы для нормального обмена белков и жиров в организме человека . В комплексе с белками они образуют некоторые гормоны и ферменты, секреты слюнных и других образующих слизь желез, а также другие важные соединения.
Особое значение имеют клетчатка, пектины, гемицеллюлоза, которые только частично перевариваются в кишечнике и являются незначительным источником энергии. Однако эти полисахариды составляют основу пищевых волокон и играют важную роль в питании. Содержатся углеводы в основном в продуктах растительного происхождения.
Глюкоза
Глюкоза — главный поставщик энергии для мозга. Она содержится в плодах и ягодах и необходима для снабжения энергией и образования в печени гликогена.
Фруктоза
Фруктоза почти не требует для своего усвоения гормона инсулина, что позволяет рекомендовать ее источники при сахарном диабете, но в ограниченном количестве. Основными поставщиками сахарозы служат сахар, кондитерские изделия, варенье, мороженое, сладкие напитки, а также некоторые овощи и фрукты: свекла, морковь, абрикосы , персики, сладкая слива и другие. В кишечнике сахароза расщепляется на глюкозу и фруктозу.
Лактоза
Лактоза содержится в молочных продуктах. При врожденном или приобретенном (чаще всего в результате заболеваний кишечника) недостатке фермента лактозы в кишечнике нарушается распад лактозы на глюкозу и галактозу и возникает непереносимость молочных продуктов.
В кисломолочных продуктах лактозы меньше, чем в молоке, так как при сквашивании молока из лактозы образуется молочная кислота.
Мальтоза
Мальтоза (солодовый сахар) — промежуточный продукт расщепления крахмала пищеварительными ферментами и ферментами проросшего зерна (солода). Образующаяся мальтоза распадается до глюкозы. В свободном виде мальтоза содержится в меде, экстракте из солода (патоке мальтозной), пиве.
Крахмал
Крахмал составляет 80% и более от всех углеводов в питании человека. Его источниками являются мука, крупы, макаронные изделия, хлеб, бобовые и картофель.
Крахмал относительно медленно переваривается, расщепляясь до глюкозы. Легче и быстрее переваривается крахмал из риса и манной крупы, чем из пшена, гречневой, перловой и ячневой круп, из картофеля и хлеба.
Сложный углевод
Сложный углевод клетчатка не переваривается в организме человека, но стимулирует работу кишечника, создает условия для развития полезных бактерий. В продуктах питания она должна присутствовать обязательно (содержится в овощах, фруктах, пшеничных отрубях).
Пектины
Пектины стимулируют пищеварение и способствуют выведению вредных веществ. Особенно много их в яблоках, сливе, крыжовнике, клюкве.
Недостаток углеводов приводит к нарушению обмена жиров и белков , расходу белков пищи и тканевых белков. В крови накапливаются вредные продукты неполного окисления жирных кислот и некоторых аминокислот, кислотно-основное состояние организма сдвигается в кислую сторону. При сильном дефиците углеводов возникают слабость, сонливость, головокружение, головные боли, чувство голода, тошнота, потливость, дрожь в руках. Эти явления быстро проходят после приема сахара. При длительном ограничении углеводов в диете их количество все же не должно быть ниже 100 г.
Избыток углеводов может приводить к ожирению . Систематическое чрезмерное потребление сахара и других легкоусвояемых углеводов способствует проявлению скрытого сахарного диабета из-за перегрузки, а затем истощения клеток поджелудочной железы, вырабатывающих необходимый для усвоения глюкозы инсулин.
Но сам сахар и содержащие его продукты не вызывают сахарный диабет, а только могут быть факторами риска развития уже возникшего заболевания.
Что такое углеводы и сразу же возникает вопрос — зачем они нужны. Некоторые люди по непонятным причинам признают их вредными и объявляют им войну. В настоящее время, четко прослеживается тенденция к всеобщей белконизации питания. Почему-то некоторые считают, что белки являются полезными, а другие компоненты, в том числе и углеводы, организму не нужны (см. ). Однако рациональное питание предполагает несколько иное, сбалансированность и говорит о том, что не только белок нужен организму, но и другие питательные вещества.
Что такое углеводы и зачем они нужны организму
По химическому составу они состоят из углерода, кислорода и водорода. Человек содержит углеводов около 3%. Из них часть (6%) депонируется в печени в виде гликогена, 0,5% в сердце и около 3% в мышечной ткани. В абсолютном выражении в организме взрослого мужчины гликогена содержится около 0,5 кг. Помимо этого сахара находятся в виде глюкозы в плазме крови в растворенном виде. Правда, ее немного, около 5 г. Чем выше тренирован человек, тем те более выражена у него гликогенобразующая функция. А читайте, как использовать шорты для похудения.
В небольшой степени организм способен осуществлять синтез углеводов. Однако основное количество их поступает извне. Большей частью они содержатся в растительной пище. Злаковые культуры содержат их 80%, а содержание в сахаре приближается ко всем 100.
Функции углеводов
- Энергетическая составляющая. Они являются главными поставщиками энергии в организм. На их долю приходится до 60% всей суточной энергии. Окисляясь, 1 г углеводов дает энергию, эквивалентную 4,1 ккал. При этом образуется и вода. При недостатке углеводов, начинает расходоваться ранее накопленная вода и происходит потеря в весе. Многие это ошибочно принимают за сжигание жира. Но никакого отношения это к данному процессу не имеет. Это говорит лишь о том, что иссякают запасы гликогена.
- Функция построения (пластическая). Из них состоят ферментные структуры и мембранные клеточные образования. Углеводы включены в полисахаридную структуру и организацию сложных белков. Из них состоят сложные молекулы и осуществляется построение АТФ. Они являются представителями хранилища информации на генном уровне, чем является молекула ДНК. Входят они в состав и РНК.
- Специфическая функция. Им приписывается роль веществ, обладающих антикоагулянтными свойствами. Они препятствуют свертыванию крови тогда, когда в этом нет необходимости. Организм заботится о том, чтобы был создан их некоторый запас. Для этой цели существует гликоген. Из них состоят рецепторы некоторых гормональных веществ, которые способны оказывать некоторое противоопухолевое действие. О связи гормонов и веса читайте в .
- Функция, связанная с запасом питательных компонентов. В организме происходит запас из углеводов в форме гликогена. Он является быстромобилизируемым резервным депо, связанным с энергетикой. Гликогеном обеспечивается потребность организма в глюкозе. Это относится к гликогенобразующей функции печени. Создавая депо в мышечных структурах, он обеспечивает организм возможностью физической активности.
- Функция защиты. состоит из представителей класса сложных углеводов. В состав слизи, которая покрывает поверхность бронхов, выстилает внутреннюю поверхность носа, входят мукополисахариды. Они препятствуют проникновению частиц пыли, микробной флоры, инородных тел.
- Функция регуляции. Клетчатка относится к углеводам. Она в кишечнике не расщепляется, но способна обусловить активацию его перистальтики. В результате этого улучшается всасывание питательных веществ и пищеварение в целом.
Виды углеводов
Макаронные изделия, представители фруктово-овощного ассортимента, другие продукты являются углеводами. Все углеводы можно разделить на следующие группы:
- моносахариды. Сюда можно отнести представителей простых углеводов. Пищеварительные ферменты их не расщепляют. Они поступают извне с продуктами либо образуются в организме путем расщепления сложных углеводов. Если их содержание увеличивается, начинает активизироваться гормон инсулин, вырабатываемый поджелудочной железой. Происходит перенаправление в ткани, где синтезируется гликоген с ее участием. Из них могут синтезироваться и жиры;
- дисахариды. Они состоят из нескольких моносахаридов, количество которых составляет от 2 до 10. Типичным представителем является сахароза. У всех них вкус имеет сладковатый характер;
- полисахариды. Относятся к классу сложных углеводов, содержащих в составе огромное количество моносахаридов.
Чтобы прекрасно чувствовать себя и быть энергичным, необходимо правильно питаться. В рацион должны поступать белки, жиры и углеводы. При нехватке каких-либо компонентов человек ощущает дискомфорт, вялость, слабость и недомогание.
Обеспечить нормальную жизнедеятельность позволяют углеводы. Для чего нужны они? Эти вещества являются источником энергии. Поскольку они перерабатываются в глюкозу, организм становится более активным и бодрым. При этом следует знать, сколько углеводов нужно употреблять в день, чтобы не навредить здоровью.
Понятие
Углеводы - органические вещества, состоящие из углерода, кислорода, водорода. В организме в виде гликогена скапливается около 2-3% этих компонентов. Кровь содержит глюкозу в количестве 5 г. Чем тренированней человек, тем больше гликогена он может накапливать.
Тело человека способно синтезировать углеводы, но в совсем небольшом количестве, поэтому основная их часть поступает с едой. Эти компоненты есть в растительных продуктах. К примеру, в злаках их около 80%. А сахар содержит 99,98% таких веществ. Энергией обеспечивают организм именно углеводы. Для чего нужны они еще? Они являются важными и необходимыми для работы многих органов.
Виды
Прежде чем узнать, сколько нужно употреблять углеводов, следует ознакомиться с их видами. Эти компоненты являются питательным веществом для головного мозга и обеспечивают энергетические потребности всех людей.
Углеводы бывают:
- Простыми;
- Сложными;
- Легкоусвояемые;
- Трудноусвояемые.
К простым видам относят глюкозу, галактозу и фруктозу. Такие вещества быстро всасываются и резко увеличивают уровень сахара в крови. Врачи многим людям рекомендуют максимально ограничить в рационе. Это означает, что нужно в меньших количествах употреблять сахар, мед, сладости.
Сложные углеводы - это крахмал, гликоген, клетчатка, пектины. Многими диетологами рекомендуется организовывать свое меню так, чтобы оно на 60% состояло из углеводов. Вещества нужны для правильного обмена белков и углеводы сложного вида? Вместе с белками они выполняют синтез гормонов и ферментов, что важно для работы всего организма.
Важное значение имеют которые практически не перевариваются в кишечнике и не относятся к источнику энергии. Но эти трудоусвояемые углеводы, являются важными в процессе пищеварения. Благодаря им стимулируется работа кишечника, улучшается пищеварение.
Крахмал переваривается медленно, но на длительный период повышает сахар в крови. Он тоже нужен организму, но в умеренном количестве. Вещество, поступающее с рисом, манной крупой, картофелем, хлебом, переваривается быстрее по сравнению с тем, которое есть в пшене, гречке, перловке.
Гликоген, который имеет название животного крахмала, скапливается в клетках мышц и печени. Он находится в животных продуктах. Компонент создает энергетический резерв, который в любое время способен восполнить нехватку глюкозы в организме.
Отличие простых и сложных углеводов
Чувство сытости придают сложные углеводы. Для чего нужны они? С ними человек долгое время не хочет есть. После поступления этих веществ в организм проходит много времени, прежде чем они перерабатываются в глюкозу. В эту категорию входит целлюлоза, крахмал, гликоген. Такие вещества есть в овощах, крупах, макаронах.
Простые углеводы нужны для легкого насыщения, но через некоторое время всё равно появится чувство голода. Когда такие компоненты есть в организме, они быстро преобразуются в глюкозу. Поскольку организм борется со скачками сахара, то выводит его излишки в жировые отложения. Поэтому человек быстро полнеет. Такие компоненты содержатся в сахаре, сладостях, винограде, бананах, булочках, кукурузе, белом рисе.
Функции
Каждый человек должен употреблять углеводы. Для чего нужны они, можно понять из их основных функций:
- Являются источниками энергии для мозга.
- Поддерживают тонус тканей тела.
- Защищают организм от размножения бактерий в кишечнике.
- Стимулируют хорошее усваивание жиров.
- Многие углеводы обогащены клетчаткой, поэтому при их употреблении не будет запоров и прочих заболеваний.
Такие функции необходимы для поддержания здоровья человека. Но как и любые другие компоненты, углеводы надо употреблять в меру. Это позволит не допустить появление заболеваний.
Другие особенности
Человек должен питаться продуктами с содержанием этих органических компонентов, чтобы не допустить ухудшения состояния организма. Углеводы нужны для работы иммунной системы, уменьшения риска простуд. Они поддерживают организм, защищают от свертываемости крови.
Вместе с белками они влияют на образование гормонов, ферментов, различных соединений. Эти органические компоненты входят в синтез РНК, ДНК, АТФ. От них зависит 70% энергетической активности мозга.
Источники углеводов
Простые углеводы есть в сахаре, конфетах, шоколаде, сухофруктах. Они присутствуют в выпечке - вафлях, тортах, булочках. Хлеб, макароны тоже являются источниками этого вещества. Если в продукте есть сахар и мука, то они относятся к быстрым углеводам. Их из питания исключают худеющие и спортсмены.
Сложные углеводы содержатся в крупах - гречке, рисе, геркулесе и в бобовых - в горохе, фасоли, чечевице. Они находятся в цельнозерновом хлебе. Эти компоненты обязательно должны входить в рацион, так как они считаются источником энергии для мозга и мышц. Умеренное количество углеводов есть в бананах, винограде, хурме. Чем кислее ягода или фрукт, тем меньше в нем таких веществ. К углеводной пище относят картофель, соки. Минимум таких веществ в твороге, молоке, сыре. Если питаться такими продуктами в меру, то они не нанесут вред здоровью.
Недостаток и избыток
При нехватке углеводов нарушается обмен жиров и белков, поэтому в организме скапливаются вредные компоненты. Из-за этого pH-баланс меняется на кислотную среду. Как определить, что в организме не хватает этих веществ? Симптомы могут проявляться в виде сонливости, вялости, голода, головных болей и тошноты. Чтобы улучшить свое состояние, необходимо включить в питание углеводы. Это увеличит количество сахара в крови, улучшит самочувствие.
Встречаются случаи избытка углеводов. Это приводит к ожирению, увеличения инсулина в крови. Если постоянно съедать много такой пищи, то может появиться скрытый диабет. Врачи утверждают, что избыток углеводов становится причиной ухудшения работы поджелудочной железы. Людям с диабетом не следует употреблять много такой пищи, чтобы не допустить осложнений. Именно поэтому важно знать, сколько нужно съедать углеводов.
Нормы
Диетологи считают, что эти компоненты должны быть равны 45-55% от всех калорий в день. Сколько грамм углеводов нужно в день? Требуется не меньше 130 грамм. Эту норму нужно соблюдать, чтобы не допустить появления заболеваний.
Сколько грамм углеводов нужно при малоподвижном образе жизни? Врачи рекомендуют по 4 г на 1 кг массы тела. Такие нормы нужно выполнять мужчинам и женщинам. Более активным людям требуется 5-6 г на 1 кг массы, а подвижным - 6-7 г. К последней группе относят людей, которые хотя бы 3 раза в неделю занимаются спортом.
Спортсменам надо съедать 8-10 г углеводов на 1 кг веса. Поскольку у таких людей интенсивные силовые тренировки, то объем органических компонентов быстро сгорает. Если следовать этим простым правилам, то можно надолго уберечь себя от ряда заболеваний.
Быть бодрым и здоровым помогает правильный рацион. Питание должно быть разнообразным. Необходимы не только углеводы, но и белки, жиры. Если хочется сладостей, то лучше выбрать полезные продукты, например, мед, сухофрукты, свежие фрукты. Это будет лучше кондитерских изделий.
Чтобы исключить ненужные перекусы, в меню следует включать сложные углеводы. Диетологи рекомендуют в день употреблять 20% простых и 80% сложных компонентов. На голодный желудок не следует есть простые углеводы, например, бананы и виноград. Из-за таких перекусов быстро появляется чувство голода, поэтому человек будет употреблять больше калорий.
Углеводы составляют основную часть пищевого рациона и обеспечивают 50-60% его энергоценности. При окислении 1 г усвояемых углеводов в организме выделяется 4 ккал.
Углеводов выполняют следующие физиологические функции:
энергетическая - при всех видах физического труда отмечается повышенная потребность в углеводах. Углеводы - основной источник энергии для центральной нервной системы.
пластическая - они входят в состав структур многих клеток и тканей, участвуют в синтезе нуклеиновых кислот. Глюкоза постоянно содержится в крови, гликоген - в печени и мышцах, галактоза входит в состав липидов мозга, лактоза - в состав женского молока и т.д. Углеводы в комплексе с белками и липидами образуют некоторые ферменты, гормоны, слизистые секреты желез, иммуноглобулины и другие биологически важные соединения.
Особое значение имеют клетчатка, пектины, гемицеллюлоза , которые почти не перевариваются в кишечнике и являются незначительными источниками энергии. Вместе с тем они являются основной составной частью пищевых волокон и крайне необходимы организму для нормальной работы пищеварительного тракта.
В организме углеводы могут образовываться из белков и жиров. Депонируются они ограниченно и запасы их у человека невелики. Содержатся углеводы, главным образом, в растительных продуктах.
В пищевых продуктах углеводы представлены в виде простых и сложных углеводов.
К простым углеводам относятся моносахариды (гексозы - глюкоза, фруктоза, галактоза; пентозы – ксилоза, рибоза, арабиноза), дисахариды (лактоза, сахароза, мальтоза), к сложным - полисахариды (крахмал, гликоген, клетчатка, пектины).
Простые углеводы обладают хорошей растворимостью, легко усваиваются и используются для образования гликогена.
Усвояемые углеводы являются основными поставщиками энергии для организма. Они имеют выраженный сладкий вкус. Относительная сладость их различна. В связи с тенденцией снижения калорийности пищи для регуляции массы тела, а также для больных сахарным диабетом в настоящее время используются пищевые добавки подсластители. В таблице 4 представлена сладость углеводов и заменителей сахара (за 100% принимается сахароза).
Моносахариды
Глюкоза - является наиболее распространенным моносахаридом, образуется в организме в результате расщепления дисахаридов и крахмала пищи. Она всасывается в кровь через 5-10 мин. после поступления в желудок.
Глюкоза - главный поставщик энергии для нейронов головного мозга, мышечных клеток (в т.ч. сердечной мышцы) и эритроцитов, которые сильнее всего страдают от недостатка глюкозы. За сутки у человека головной мозг потребляет около 100 г глюкозы, поперечно-полосатые мышцы – 35 г, эритроциты – 30 г. Остальные ткани могут в условиях голодания использовать свободные жирные кислоты или кетоновые тела.
В сыворотке крови человека поддерживается постоянный уровень глюкозы (гликемия), натощак составляющий 3,3-5,5 ммоль/л, что обеспечивается постоянно протекающими процессами: гликогенолиз (расщепление гликогена с поступлением глюкозы в кровь) и глюконеогенез (синтез глюкозы из неуглеводных компонентов). Эти процессы регулируются гормонами поджелудочной железы (инсулин и глюкагон ) и коры надпочечников (глюкокортикоиды ).
Гипогликемия – пониженное содержание глюкозы в сыворотке крови.
Гипергликемия – повышенное содержание глюкозы в сыворотке крови.
Данные состояния могут развиваться как при различных метаболических заболеваниях, так и у здорового человека (реактивная гипергликемия наблюдается после приема пищи, гипогликемия – при голоде). Гипергликемия вследствие дефекта секреции или действия инсулина характерна для сахарного диабета.
Гипогликемия у здорового человека приводит к активации пищевого поведения, т.е. глюкоза участвует в регуляции аппетита, что необходимо учитывать при разработке диет, направленных на снижение веса.
В практике диетологии в конце ХХ века появилось понятие гликемический индекс (ГИ) , применяемый для определения способности углеводсодержащих продуктов и блюд повышать уровень глюкозы в крови. За точку отсчета берут ГИ глюкозы равный 100. Чем выше ГИ продуктов и блюд, тем быстрее после их употребления повышается уровень гликемии. При низких значениях ГИ продуктов и блюд глюкоза в кровь поступает медленно и равномерно. На величину ГИ влияет не только вид углеводов, но и количество пищи, содержание и соотношение в ней других компонентов – жиров, пищевых волокон. Сведения о ГИ разных продуктов приведены в таблице 5.
Больше всего глюкозы содержится в меде - около 35%, много в винограде - 7,8%, в вишне, черешне, крыжовнике - арбузе, малине, черной смородине - около 4,5-5,5%, в грушах и яблоках – около 2%.
Фруктоза из всех известных натуральных сахаров обладает наибольшей сладостью, для достижения вкусового эффекта ее требуется почти в 2 раза меньше, чем глюкозы и сахарозы. Фруктоза медленнее глюкозы усваивается в кишечнике.
Большая ее часть утилизируется тканями без инсулина, в то время как другая, меньшая, превращается в глюкозу, поэтому при сахарном диабете необходимо ограничивать поступление большого количества фруктозы. Следует отметить, что продукты с высоким содержанием фруктозы могут способствовать более быстрому набору веса, чем глюкозосодержащие. Содержание фруктозы в пищевых продуктах представлено в табл.6.
Галактоза - моносахарид животного происхождения, входит в состав лактозы. Участвует в образовании гликолипидов (цереброзидов), протеогликанов. Последние входят в состав межклеточного вещества соединительной ткани.
Пентозы в природе представлены главным образом в качестве структурных компонентов сложных некрахмальных полисахаридов (гемицеллюлоза, пектины), нуклеиновых кислот и других природных полимеров.