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.
Про углеводы часто вспоминают с содроганием, считая, что они являются причиной лишнего веса и различных заболеваний. Если не злоупотреблять ими, ничего подобного не случится. Наоборот, роль углеводов в организме человека заключается в том, чтобы обеспечить его необходимой подзарядкой. Человек, не получающий их в достаточном количестве, выглядит болезненно и устало.
Что собой представляют углеводы для человека?
Углеводами принято называть соединения, образованные атомами углерода, кислорода и водорода. К ним относят крахмалосодержащие и сахаристые вещества. Каждый из них выполняет свою функцию. Ведь в их молекулах присутствуют разные элементы. Принято также классифицировать углеводы как:
- простые, к которым относятся моносахариды и дисахариды;
- сложные, в составе которых присутствуют полисахариды.
В первую группу входят:
- глюкоза;
- фруктоза;
- галактоза;
- лактоза;
- сахароза;
- мальтоза.
Их сладкий вкус в продуктах невозможно не заметить. Они стремительно растворяются в воде. Человеку эти вещества способны быстро дать энергию, т. к. усваиваются легко.
Во второй группе находятся крахмал, клетчатка, гликоген и пектин.
Функция в организме людей
Поступая в организм человека в основном из растительной пищи, углеводы не только позволяют высвободить из неё энергию. Их значение огромно! Существуют и другие немаловажные функции, которые выполняют углеводы организме человека:
- Очистка желудочно-кишечного тракта. Не все вещества, входящие в продукты питания, полезны для организма человека. Благодаря клетчатке и другим углеводам, происходит самоочищение. В противном случае наступала бы интоксикация индивида.
- Глюкоза позволяет питать ткани головного мозга, сердечной мышцы, участвует в образовании ключевого для работы печени компонента – гликогена.
- Повышение иммунитета и защита организма. Гепарин предотвращает чрезмерную свёртываемость крови, а полисахариды способны наполнить кишечник необходимыми активными веществами для борьбы с инфекциями.
- Строительство тела человека. Без углеводов невозможно появление некоторых видов клеток в организме. Синтез нуклеиновых кислот и клеточной мембраны является ярким примером.
- Регуляция обменных процессов. Углеводы способны ускорять или замедлять окисление.
- Помощь в расщеплении и усвоении белков и жиров, поступающих с пищей. Отметим, что учитывают сочетаемость различных видов углеводов с белками и жирами, чтобы их расщеплять было проще.
Чтобы углеводы помогали, а не вредили организму человека, необходимо употреблять их в ограниченном количестве.
Заболевания, вызванные переизбытком углеводов
Основная проблема, которую может получить человек при злоупотреблении углеводами, – нарушение обмена веществ. Он запускает уже другие нежелательные последствия, в частности:
- уменьшение скорости расщепления питательных веществ;
- нарушение гормонального фона;
- повышение уровня отложения жиров за счёт перехода углеводов в жировые молекулы;
- развитие или прогрессирование сахарного диабета, т. к. истощаются клетки поджелудочной железы, вырабатывающей инсулин.
Повышение уровня глюкозы в составе крови запускает ряд негативных изменений. В частности, увеличивается вероятность склеивания тромбоцитов, что приводит к образованию тромбов. Сами сосуды становятся хрупкими, что обостряет проблемы с сердцем и повышает риск инсульта или инфаркта.
В ротовой полости глюкоза и фруктоза в сочетании с кислотами способны создавать среду для развития патогенной микрофлоры. В итоге разрушается эмаль зубов, развивается кариес, а цвет становится непривлекательным.
Сколько нужно употреблять углеводов?
Для того чтобы сбалансировать собственное питание, рекомендуется придерживаться следующих норм потребления углеводов:
- детям до одного года необходимо давать по 13 г углеводов на 1 кг веса;
- для взрослого человека до 30 лет, не испытывающего сильных физических нагрузок, нужно 300–350 г в сутки этих веществ;
- после 30 лет норма снижается на 50 г;
- для женщин все нормы должны быть на 30–50 г меньше;
- для занимающихся спортом и ведущих активный образ жизни людей допускается превышение нормы на 40–50 г в сутки.
Пищевых волокон или клетчатки должно быть не менее 20 г, чтобы самоочищение кишечника работало хорошо.
Следует помнить, что существует вероятность аллергической реакции на . Поэтому нужно перед включением их в рацион малыша исключить возможность индивидуальной непереносимости. Делать это лучше в утренние часы.
Богатые углеводами продукты не следует употреблять в вечернее время, когда замедляются обменные процессы в организме. К тому же энергия, которую они позволят выделить, останется невостребованной. Это не касается людей, работающих в ночное время или по сменам. Для них нужно составлять индивидуальный режим питания.
Полезно знать, что для некоторых сладких продуктов имеет значение не только объём сахаров в 100 г продукта, но и количество влаги. Вода легко выводится из организма, оставляя в работе моносахариды. Если её в продукте много, то может оказаться, что глюкозы и других сахаров человек получает больше, чем нужно.
Одно яблоко, съеденное в течение дня, которое якобы способно обеспечить нужным количеством клетчатки, не поможет организму. Необходимо до 5 несладких фруктов, чтобы достичь нормального уровня суточного потребления.
Нельзя выбирать только крахмалосодержащие углеводы или моносахара. Для того чтобы обеспечить организм всем необходимым, баланс между ними должен быть примерно 1:1,5 в пользу первых (каш, хлеба и т. д.).
Если не запивать водой или жидкостью продукты, в которых много подобных элементов, то риск их превращения в жиры в случае превышения нормы потребления снижается. Поэтому пить лучше через час после еды.
Свежевыжатые соки стоит употреблять в разбавленном виде, чтобы не давать нагрузку на внутренние системы и одновременно уменьшить калорийность продукта.
Вывод прост: если к употреблению углеводов подойти грамотно, их употребление принесёт организму только пользу!
Элементарный состав углеводов: углерод, водород и кислород, но взаимоотношения между этими элементами в жирах и углеводах значительно разнятся: жир содержит углерода 6,5%, водорода 12%, кислорода 11,5%, углеводы - соответственно 44,5%, 6,2%, 49,3%.
Углеводы разделяются на три категории: моносахариды, дисахариды и полисахариды.
Биологическая роль углеводов
1. Углеводы являются хорошим энергетическим материалом.
2. Они входят в состав некоторых тканей и жидкостей организма.
3. Они противодействуют накоплению кетоновых тел при окислении жиров.
4. Придают пище ощущение сладкого вкуса, тонизируют центральную .
5. Обладают биологической активностью (гепарин предотвращают свертывание крови в сосудах, шалуроновая кислота препятствует проникновению бактерий через клеточную оболочку).
6. Играют роль в защитных реакциях (особенно в печени) - глюкуроновая кислота соединяется с токсическими веществами, образуя сложные нетоксичные эфиры, растворимые в воде, которые затем удаляются из с мочой.
К простым углеводам относятся моносахариды (глюкоза, фруктоза) и дисахариды (сахароза, лактоза, мальтоза).
К сложным углеводам относятся полисахариды (крахмал, гликоген, пектиновые вещества, клетчатка).
Биологическая роль моносахаридов
Глюкоза - структурная важнейшая единица. Она участвует в образовании гликогена, питании тканей мозга, работающих мышц и особенно сердечной. Глюкоза легко превращается в жиры в организме, особенно при ее избыточном поступлении с пищей.
Источники глюкозы - фрукты, ягоды и некоторые овощи. Пчелиный мед содержит 37%.
Фруктоза обладает теми же свойствами, что и глюкоза, но она медленнее усваивается в кишечнике и, поступая в кровь, быстро ее покидает.
Биологическая роль дисахаридов
Сахароза в желудочно-кишечном тракте распадается на глюкозу и фруктозу. Сахароза - наиболее распространенный сахар. Источники сахарозы - сахарная свекла (14-18%), сахарный тростник (10-15%).
Сахароза обладает способностью превращаться в жир. Избыточное поступление этого углевода в рационе вызывает нарушение жирового и холестеринового обменов, оказывает отрицательно влияние на состояние и функцию кишечной микрофлоры, повышая удельный вес гнилостной микрофлоры, усиливая интенсивности гнилостных процессов в кишечнике, ведет к развитию метеоризма.
Лактоза - углевод животного происхождения. При гидролизе расщепляется на глюкозу и галактозу. Поступление лактозы в организм способствует развитию молочно-кислых бактерий, подавляющих развитие гнилостных микроорганизмов. Источник лактозы - молоко и молочные продукты.
Биологическая роль полисахаридов
Крахмал - на его долю в рационе приходится около 80%. Крахмал в организме человека является основным источником глюкозы.
Гликоген является резервным углеводом животных тканей, образуя депо углеводов в печени. Общее содержание гликогена около 500г. Если углеводы с пищей не поступают, то запасы его исчеркиваются через 12-18 часов. Обеднение печени гликогеном ведет к возникновению жировой инфильтрации, а далее к жировой дистрофии печени.
Источники гликогена - печень, мясо, рыба.
Клетчатка (целлюлоза) - образует оболочки клеток и является опорным веществом. Она стимулирует перистальтику кишечника, играет роль адсорбента стеринов, в том числе холестерина. Она препятствует обратному их всасыванию и способствует выведению их из организма. Клетчатка играет роль в нормализации состава микрофлоры кишечника, в уменьшении гнилостных процессов, препятствует всасыванию ядовитых веществ.
Потребность углеводов в среднем 400-500 г в сутки, что составляет по отношению к белкам и жирам 1:1:4 (для детей) и 1:1.25:25,5 (для взрослых).
Неумеренное потребление сахара способствует развитию кариеса, нарушению возбудительных и тормозных процессов ЦНС, поддерживает воспалительные процессы, способствует аллергизации организма.
Ограничение углеводов при заболеваниях:
- сахарном диабете;
- ожирении;
- аллергиях, заболеваниях кожи;
- воспалительных процессах.
Известно, что основное количество углеводов, поступающих в наш организм в составе блюд, преимущественно содержится в продуктах питания растительного происхождения. Наибольшее количество углеводов обнаружено в различных сортах хлеба (в среднем от 40 до 50 грамм в 100 граммах продукта), в крупах (примерно 65-70 грамм), макаронных изделиях (70-75 грамм). Очень большое количество углеводов содержится в кондитерских изделиях. Достаточно сказать, что сахар, являющийся обязательным компонентом для изготовления конфет, пирожных, тортов, шоколада и прочих сладостей, представляет собой практически чистый 100%-ный углевод.
Доля углеводов в питании человека считается оптимальной в количестве 56% от всей калорийности суточного рациона. Учитывая, что 1 грамм углеводов даёт при расщеплении в организме 4 килокалории, а меню для взрослой женщины должно обеспечивать 2600 - 3000 килокалорий в сутки, то, соответственно, за счёт углеводов должно поставляться примерно 1500-1700 килокалорий. Данная энергетическая ценность соответствует 375 -425 граммам углеводов.
Однако спланировать общее количество данных компонентов пищи в меню и учесть их калорийность ещё недостаточно для обеспечения полноценного питания. Дело в том, что около 80% от всех углеводов должны быть представлены компонентами, которые медленно перевариваются в желудочно-кишечном тракте. В качестве примера таких веществ можно назвать крахмал, высокое содержание которого отмечено в хлебе и мучных изделиях, крупах, картофеле. Остальная часть потребности организма в углеводах должна удовлетворяться за счёт моносахаридов и дисахаридов. К наиболее важным моносахаридам можно отнести глюкозу и фруктозу - их много в различных овощах и фруктах, имеющих сладковатый привкус. Из дисахаридов нам наиболее известна и доступна сахароза, или, как мы называем это вещество в обычной жизни - сахар, получаемый из свеклы или сахарного тростника.
Основная роль углеводов в нашем питании заключается в поставке энергии для всевозможных физиологических реакций в организме. Недостаточное содержание данных веществ в питании приводит к увеличенному энергетическому расходованию белковых молекул, а это, в свою очередь, негативно сказывается на восстановительных процессах, протекающих в мышцах после выполнения физических упражнений. Поэтому при активных тренировках в фитнес-клубах количество углеводов в рационе можно немного увеличить. Однако вместе с тем следует помнить, что при избыточном поступлении в организм углеводы могут выполнять и негативную роль. Излишек данных веществ способен превращаться в жиры и откладываться в виде жировой ткани, формируя избыточный вес тела. Особенно легко способствует ожирению такой углевод как сахар, чрезмерное поступление которого при питании ведёт к повышению уровня холестерина в крови, а также способствует развитию кариеса зубов. Отрицательную роль сладких продуктов питания, содержащих сахар, можно уменьшить за счёт их замены блюдами, приготовленными на основе других углеводов, составляющих основу сладковатого вкуса мёда, фруктов и ягод.
Ещё один из углеводов, наличию которого в продуктах питания сейчас уделяется большое внимание вследствие установления его важной биологической роли в организме, это клетчатка. При поступлении с пищей она стимулирует функционирование кишечника, способствует жизнедеятельности полезной для человека микрофлоры, выводит из организма холестерин и различные вредные вещества. Недостаточное поступление клетчатки с продуктами питания может привести к повышению в крови уровня холестерина, развитию сахарного диабета, желчнокаменной болезни, аппендицита, запоров, геморроя. Поэтому роль данного углевода в питании ни в коем случае нельзя недооценивать. Количество клетчатки в суточном рационе должно составлять примерно 20-25 грамм. Большое количество этого углевода содержится в горохе, фасоли, муке грубого помола, крупах, различных овощах и фруктах.
Итак, роль углеводов в деле формирования рационального питания при ведении здорового образа жизни очень высока. Грамотное составление рациона с учётом необходимого количества данных компонентов питания обеспечит хорошее самочувствие и будет способствовать профилактике ряда заболеваний.
