На что распадается углевод

Углеводы, простые и сложные

Как часто можно услышать про полезные и вредные углеводы, про плохие и хорошие. Кто-то день прожить не может без шоколадки. А кто-то боится съесть лишний банан. Давайте разберёмся, что это такое и как нам всем с этим жить.

Что такое углеводы?

Углеводы – это органические вещества, основной источник энергии для вашего организма. Это один из трёх макронутриентов, жизненно необходимых вам. Два других — белки и жиры.

Функции углеводов в организме человека

В каких продуктах содержатся углеводы

К углеводам относится большинство продуктов питания. Их нет в продуктах животного происхождения (мясо, рыба и морепродукты, яйца и т. д.). Исключением являются молочные продукты, которые содержат молочный сахар-лактозу.

Источники:

Классификация углеводов, простые и сложные

Многие слышали о простых и сложных углеводах, но мало кто знает, чем они различаются, насколько необходимы для вашего здорового существования.

Простые или легкоусвояемые — быстро повышают содержание сахара в крови. Они обладают высоким гликемическим индексом. По этой причине их часто называют быстрыми.

Злоупотребление быстрыми углеводами приводит к следующим последствиям:

Сложные — имеют в составе нерастворимые волокна, например, клетчатку. Они медленно усваиваются, дают длительное насыщение, поэтому и глюкозу в крови повышают постепенно. Имеют низкий гликемический индекс. Благодаря этим свойствам и получили название медленных.

В таблицах указано содержание углеводов в самых распространённых продуктах питания. Из них вы сможете узнать, какие продукты относятся к медленным углеводам, а какие к быстрым. А также определите для себя продукты богатые и бедные углеводами. При планировании рациона — это значимые данные.

Список продуктов

Простые углеводы

Сложные углеводы

Ежедневная потребность в углеводах

Суточная норма будет для каждого человека разной.

В интернете некоторые сайты утверждают, что норма углеводов — 3–5 г на 1 кг веса. В действительности всё сложнее. Норму необходимо рассчитывать для каждого человека индивидуально.

Потребность зависит от пола, возраста, веса, уровня активности и т. д. Кроме того, большое значение имеют ваши цели на данный момент. Например, при похудении и наборе мышечной массы необходимо абсолютно разное количество углеводов в день.

В качестве примера проведены расчёты для мужчины и женщины 30 лет, среднего роста с низкой активностью. Смотрите таблицу ниже.

В случае с набором веса взята средняя активность (3 тренировки в неделю).

Учитывая ваш пол, вес и цель, связанную с весом, можете определить свою потребность в углеводах. Конечно, показатель примерный, но погрешность будет не сильно большой.

Источник

На что распадается углевод

Все биологические процессы, происходящие в окружающем мире, по своей сути являются химическими реакциями. Первую химическую реакцию человек осуществил, когда разжег костер – это реакция горения. Первое антибактериальное применение продуктов брожения и величайшее открытие в области медицины совершил Нострадамус. Большинство из нас знает его как предсказателя, но его основная заслуга состоит в том, что он нашел способ борьбы с чумой с помощью уксусной кислоты. История свидетельствует, чума лишила Нострадамуса и первой семьи, и друзей. С тех пор он искал средство борьбы от страшной болезни. Найдя чудо-лекарство, исследователь переезжал из города в город, где появлялась чума, спасая множество жизней [1].

Первым биохимиком была клетка, которая научилась энергетическому обмену: научилась поглощать свет и выделять энергию, необходимую для жизнеобеспечения. Таким образом, первый биохимик – это и есть сама жизнь. Все процессы, которые протекают в клетках живого организма, – это биохимические реакции.

Название «углеводы» появилось из-за того, что многие представители данного класса имеют общую формулу: Сn(Н2О)m, где n и m >= 4. Известно множество углеводов, не соответствующих этой формуле, но несмотря на это термин «углеводы» употребляется и по сей день. Другое общепринятое название этого класса соединений – сахара.

Все углеводы можно разделить на четыре больших класса.

Моносахариды – это гетерофункциональные соединения, содержащие оксогруппу и несколько гидроксильных групп. Они не могут быть гидролизованы до более простых форм углеводов и являются структурной единицей любых углеводов, например, глюкоза, фруктоза, рибулоза, рамноза. Содержатся в различных продуктах: фрукты, мёд, некоторые виды вина, шоколад.

Олигосахариды – это соединения, построенные из нескольких остатков моносахаридов, связанных между собой гликозидной связью. Они делятся по числу моносахаридов в молекуле на дисахариды, трисахариды и т.д. К биологически активным производным олигосахаридов относятся некоторые антибиотики, сердечные гликозиды.

Дисахариды – это углеводы, которые при гидролизе дают две одинаковые или различные молекулы моносахарида и связаны между собой гликозидной связью, например, лактоза, сахароза, мальтоза. При гидролизе из дисахаридов образуется глюкоза.

Полисахариды – имеют общий принцип строения с олигосахаридами, за исключением моносахаридных остатков – полисахариды могут содержать их сотни и даже тысячи. Примеры: крахмал, гликоген, хитин, целлюлоза [2].

Для лучшего понимания реакций расщепления углеводов в организме, рассмотрим более подробно глюкозу, участвующую в этих процессах.

Глюкоза является одним из самых распространенных углеводов в природе, моносахарид, или гексоза С6Н12О6. Второе её название – виноградный сахар. Это растворимое в воде вещество белого цвета, сладкое на вкус. В молекуле глюкозы имеется четыре неравноценных асимметрических атома углерода (рис. 1):

Рис. 1. Строение молекулы глюкозы

Для такого соединения возможно 24 = 16 стереоизомеров, которые образуют 8 пар зеркальных оптических антиподов. Каждое из восьми соединений представляет собой диастереомер (диа – двойной) с присущими только ему физическими свойствами (растворимость, температура плавления и т.д.).

Глюкоза содержится в растительных и живых организмах. Велико ее содержание в виноградном соке, в меде, фруктах и ягодах, в семенах, листьях крапивы. Глюкоза повышает работоспособность мозга, благотворно влияет на нервную систему человека. Именно поэтому в стрессовых ситуациях люди иногда хотят чего-нибудь сладкого. Помимо этого, глюкоза применяется в медицине для приготовления лечебных препаратов, консервирования крови, внутривенного вливания и т.д. Она широко применяется в кондитерском производстве, производстве зеркал и игрушек (серебрение). Ее используют при окраске тканей и кож.

Биохимические реакции расщепления углеводов в организме человека

Для поддержания жизнедеятельности организма используется энергия, скрытая в химических связях продуктов питания. Во многих продуктах питания содержится значительное количество углеводов в виде полисахаридов (сахар, крахмал, клетчатка) и моноз (глюкоза, фруктоза, лактоза и др.). К примеру, в картофеле содержание крахмала составляет до 16 %, в рисе – 78 %, а в белом хлебе – 51 %.

Уже во рту человека начинается процесс расщепления углеводов. Происходит гидролиз крахмала под действием биологического катализатора – фермента амилазы, который содержится в пище. Под действием амилазы молекула крахмала расщепляется на довольно короткие цепочки, которые состоят из глюкозных звеньев. После этого углеводы попадают в желудок. Далее под действием желудочного сока заканчивается кислотный гидролиз крахмала. Крахмал распадается до отдельных глюкозных звеньев. Глюкоза попадает в кишечник и через стенки кишок поступает в кровь, разносящую её по всему человеческому организму.

Содержание глюкозы в крови поддерживается на постоянном уровне при помощи гормона инсулина, который выделяется поджелудочной железой. Инсулин полимеризует избыточную глюкозу в животный крахмал – гликоген, который откладывается в печени. Часть гликогена в печени может гидролизоваться в глюкозу, далее поступающую обратно в кровь. Это происходит при понижении содержания глюкозы в крови. Если поджелудочная железа не может вырабатывать инсулин, содержание глюкозы в крови повышается, что приводит к диабету. Именно поэтому людям, болеющим сахарным диабетом, необходимо регулярно вводить в кровь инсулин.

Молекула глюкозы, попадая в клетку организма, окисляется, «сгорает» с образованием воды и диоксида углерода. При этом выделяется энергия, необходимая организму для движения, согревания, осуществления различных физических нагрузок и т.д. Но биологическое окисление глюкозы похоже на обычное горение лишь по своим конечным результатам. Биологическое окисление – процесс медленный, многоступенчатый. Только малая часть высвобождаемой при окислении энергии превращается на каждой стадии данного процесса в тепло. Значительная доля энергии, заключенной в химических связях глюкозы, расходуется на образование других веществ, из которых важнейшее в биоэнергетике – аденозинтрифосфорная кислота C10H16N5O13P3 (АТФ). Это соединение состоит из трех частей – гетероцикла аденина, рибозы (сахара) и трех остатков фосфорной кислоты, образующей с рибозой сложный эфир (рис.2).

Рис. 2. Структура аденозинтрифосфорной кислоты

АТФ в клетках – универсальная энергетическая валюта. Множество ферментов умеют вести химические реакции, осуществляющиеся с затратой энергии, за счет гидролитического отщепления одного или двух остатков фосфорной кислоты от молекулы АТФ (этот процесс сопровождается выделением энергии), или наоборот, умеют использовать энергию, которая высвобождается в реакциях с выделением энергии для того, чтобы АТФ образовалась. Расщепляя АТФ, клетка использует высвобождаемую энергию на биосинтез различных соединений, а окисляя углеводы – синтезирует АТФ.

Первая стадия «сгорания» глюкозы в клетке – взаимодействие глюкозы с АТФ (рис. 3). При этом АТФ переходит в АДФ (аденозиндифосфат C10H15N5O10P2), а глюкоза – в 6-фосфат. Этот процесс фосфорилирования происходит под действием фермента гексокиназы за счет перенос остатка фосфорной кислоты (H3PO4) от фосфорилирующего агента – донора к субстрату:

Рис. 3. Взаимодействие глюкозы с АТФ

Следующий этап окисления – «рокировка» глюкозофосфата во фруктозофосфат, который происходит под действием фермента изомеразы (рис.4). Рокировка типа глюкоза–фруктоза делает доступным для фосфорилирования еще один гидроксил сахара (т.к. взаимодействовать с АТФ могут только краевые гидроксилы):

Рис. 4. Взаимодействие глюкозо-6-фосфата и фермента изомеразы

После второго фосфорилирования уже под действием другого фермента – фосфорфруктокиназы – получается в итоге фруктозо-1,6-дифосфат (C6H14O12P2 ) (рис.5):

Рис. 5. Взаимодействие фруктозо-6-фосфата и 6-фосфоруктокиназы

Фруктозо-1,6-дифосфат распадается на две части. Получается дигидроксиацетонфосфат ( C3H7O6P ) и глицеральдегид-3-фосфат ( C3H7O6P) (рис. 6).

Рис. 6. Распад Фруктозо-1,6-дифосфата

Клетке нужен только второй продукт, и она с помощью фермента изомеразы превращает первый фосфат во второй (чтобы не было отходов производства) (рис. 7).

Рис. 7. Превращение диоксиацетон-фосфата в глицеральдегид-3-фосфат

На данной стадии в реакцию вступают два соединения: глутатион – соединение, несущее меркаптогруппу SН и никотинамидаденинуклеотид (НАД). НАД легко присоединяет водород: НАД-Н2.

Далее развивается процесс, мало изученный в деталях, но описать его можно пока следующим образом. Под действием НАД и его восстановленной формы, фермента дегидрогеназы и фосфорной кислоты, глицеральдегид-3-фосфат превращается в смешанный ангидрид 3-фосфоглицериновой и фосфорной кислот (рис. 8).

Рис. 8. Превращение глицеральдегид-3-фосфата в смешанный ангидрид 3-фосфоглицериновой и фосфорной кислот

Всё это время энергия только поглощалась, так как АТФ переходил в АДФ. Теперь в реакции будет вступать АДФ, а в продуктах появится АТФ, и энергия будет выделяться. Так, под действием АДФ и фермента фосфоглицераткиназы образуется 3-фосфоглицериновая кислота (рис. 9).

Рис. 9. Образование 3-фосфоглицерата

В ней фермент фосфоглицеромутаза вызывает «рокировку» фосфатной группы в положение 2 (рис. 10).

Рис. 10. Превращение 3-фосфоглицерата в 2-фосфоглицерат

На полученный продукт воздействует фермент енолаза и АДФ – получается пировиноградная кислота (рис. 11, 12).

Рис. 11. Дегидратация 2-фосфоглицерата

Рис. 12. Перенос фосфорильной группы с фосфоенолпирувата на АДФ. Образование пирувата

Процесс превращения глюкозы в пировиноградную кислоту в клетке называется гликолизом [3]. В результате гликолиза клетка получает из одной молекулы глюкозы восемь молекул АТФ и две молекулы пировиноградной кислоты. Превращение глюкозы в пировиноградную кислоту является первой стадией, общей для нескольких процессов. То же самое происходит под действием дрожжей на раствор сахара. Но реакция не закачивается получением пировиноградной кислоты. От этой кислоты отщепляется (под действием фермента декарбоксилазы) молекула диоксида углерода и образуется уксусный альдегид, который, в свою очередь, атакуется ферментом дегидрогеназой и НАД-Н2. В результате при отсутствии кислорода получается этиловый спирт.

На самом деле уравнение этого сложного процесса выглядит довольно просто:

С6Н12О6 à 2С2Н5ОН + 2СО2

Это и есть процесс брожения. В мышцах НАД-Н2 восстанавливает пировиноградную кислоту в молочную. Это происходит при большой нагрузке, когда кровь не успевает подводить кислород в нужном количестве. Поэтому у спортсменов, пробежавших дистанцию, резко увеличивается в крови количество молочной кислоты [4].

Ферменты – это биологические катализаторы, имеющие белковую природу, помогающие ускорить химические реакции как в живых организмах, так и вне их. Ферменты обладают высокой каталитической активностью. К примеру, чтобы расщепить молекулу полиуглевода (крахмал, целлюлозу) или какой – либо белок на составные части, их нужно несколько часов кипятить с крепкими растворами щелочей либо кислот. А ферменты пищеварительных соков (пепсин, протеаза, амилаза) способны гидролизовать эти вещества буквально за несколько секунд при температуре 37 °С. Помимо этого, ферменты обладают избирательностью своего действия в отношении структуры субстрата, условий проведения реакции и её типа (фермент превращает только данный тип субстратов в определенных реакциях и условиях). Ферменты катализируют огромное количество реакций, протекающих в живой клетке при размножении, дыхании, обмене веществ и т.д. [5].

В современном понимании биохимическое расщепление углеводов – это метаболический процесс, при котором регенерируется АТФ, а продукты расщепления органического субстрата могут служить одновременно и донорами, и акцепторами водорода. Огромную роль в биохимических процессах играют микроорганизмы, ферменты и катализаторы. Считается, что анаэробный гликолиз (расщепление углеводов) был первым источником энергии для общих предков всех живых организмов до того, как концентрация кислорода в атмосфере стала достаточно высокой, и поэтому эта форма генерации энергии в клетках – более древняя. За очень редкими исключениями она существует и у всех ныне живущих клеток.

В настоящее время ученые считают, что все реакции биохимического расщепления углеводов на начальной стадии имеют общую схему вплоть до образования пировиноградной кислоты. Затем, в зависимости от условий и качества ферментов, из пировиноградной кислоты образуются конечные продукты реакции: спирты, кислоты (уксусная, лимонная, молочная, яблочная, масляная и т.д.), альдегиды, углекислый газ, водород, вода и пр.

Изучение биохимических реакций расщепления углеводов в организме человека и анализ использованных источников позволили сделать следующие выводы:

1. В общем виде схему механизма расщепления углеводов можно представить следующим образом: сложный углевод (дисахарид, полисахарид) à глюкоза à эфиры фосфорных кислот à глицериновый альдегид à глицериновая кислота à пировиноградная кислота à далее возможны любые упомянутые выше направления.

2. Биохимические реакции углеводов лежат в основе жизнедеятельности клеток живых организмов, в том числе и человека.

3. Биохимические процессы расщепления углеводов, которые изображаются простыми, на первый взгляд, уравнениями начальных и конечных продуктов, на самом деле представляют собой сложные и многоступенчатые процессы.

4. Для осуществления биохимических процессов необходимы ферменты и катализаторы, которые ускоряют реакции расщепления углеводов в тысячи раз.

Изучая сложнейшие процессы, происходящие в живой клетке, ученые задумываются: а нельзя ли, научившись у природы, провести в колбах и ретортах искусственные химические процессы, копирующие биохимические реакции? Начатые по инициативе академика Н.Н. Семенова, такие исследования в области «химической бионики» успешно ведутся в России и во всем мире [6].

Источник

Углеводы

Углеводы (сахариды) – органические соединения, содержащие карбонильную и гидроксильную группы. Они выступают главным источником энергии для организма. Впервые название класса сахаридов ввел в научный обиход российский химик К. Г. Шмидт в 1844 году.

Термин «углеводы» (англ. – carbohydrate) происходит от словосочетания «гидраты углерода» и объединяет низкомолекулярные и высокомолекулярные вещества. Последние, в свою очередь, содержат остатки простых сахаров. По химической структуре разделяют на простые (моно-, дисахариды), содержащие одну или две единицы сахаридов и сложные (полисахариды), состоящие из трех и более частиц.

При попадании соединения в организм, уровень глюкозы возрастает, что вызывает прилив бодрости и сил. С понижением концентрации сахара приходит ощущение подавленности, вялость, чувство голода, ухудшается настроение, все мысли сводятся к еде.

Простые или быстрые углеводы имеют выраженный сладкий вкус, легко усваиваются организмом, характеризуются высоким гликемическим индексом (ГИ). Такие соединения резко увеличивают процент глюкозы в крови. Сложные или медленные сахариды обладают низким ГИ и ведут к постепенному увеличению уровня сахара в организме.

Соединения данного класса составляют 3% массы животных, 80% сухого веса растений.

Углеводы нужны для питания мозга, обеспечения энергией всех процессов жизнедеятельности, метаболизма питательных веществ, регулирования функций ЦНС. Помимо этого, организм человека использует сахариды в качестве строительного материала для выработки нуклеиновых кислот, иммуноглобулинов, аминокислот, ферментов.

Моносахариды

Органические соединения данного класса – это самый быстрый источник энергии.

Виды моносахаридов

Моносахариды представлены более чем 5 видами соединений. Наиболее актуальные для человеческого организма будут описаны ниже.

Глюкоза

Это самый распространенный представитель класса простых углеводов. Глюкоза является главным поставщиком энергии для мозга. Соединение поступает в организм с плодами и ягодами, может синтезироваться при расщеплении крахмала, дисахаридов пищи.

Основные функции глюкозы: питание работающих мышц, в частности, сердечной, участие в образовании запасов гликогена в печеночной ткани, поддержание сахара в пределах нормы. При пиковых нагрузках используется в качестве источника энергии, высвобождаясь из аминокислот и триглицеридов. Продукты, богатые глюкозой: бананы, яблоки, персики, виноград, хурма, свежевыжатые фруктовые соки.

Фруктоза

Это легкоусвояемый, самый сладкий углерод, обладающий такими же свойствами, что и глюкоза. После поступления в кровь, фруктоза медленнее всасывается в кишечнике, однако очень быстро выводится из кровяного русла.

До 80% вещества задерживается в печени. Фруктоза, по отношению к глюкозе, легче трансформируется в гликоген, отличается большей сладостью, не перенасыщает кровь сахаром. Основные источники моносахарида: мед, черная смородина, персики, яблоки, груши, малина, арбузы. Поэтому людям, страдающим сахарным диабетом, может быть разрешено употребить 1 ч. л. меда, но не сахара.

Галактоза

Представляет собой продукт расщепления лактозы (главного углевода молока). Эмпирическая формула глюкозы, фруктозы, галактозы – C6H12O6. В свободной в форме соединение не встречается.

Рибоза

Моносахарид входит в строение нуклеиновых кислот, а его производная – дезоксирибоза в молекулу ДНК. Структурная формула – С5Н10О5. Рибоза участвует в аэробном энергообмене, определяет структуру генов, хромосом, ускоряет усвояемость креатина, борется со свободными радикалами, увеличивает работоспособность и выносливость. Выпускается как биологически активная добавка в виде порошка, капсул.

Эритроза

Это моносахарид, принадлежащий к альдозам. Эмпирическая формула соединения – С4H8O4. Эритроза – промежуточный компонент углеводного обмена, участвующий в продуцировании фруктозо-6-фосфата.

В природе чаще всего моносахариды встречаются в молекулах, содержащих пять углеводных атомов (пентозы) или шесть (гектозы). При этом в состав гетерофункциональных соединений входят гидроксильные группы и одна карбонильная (кетонная или альдегидная).

Дисахариды

Дисахариды – два остатка моносахаридов, соединенные между собой посредством взаимодействия гидроксильных групп (по одной полуацетальной и спиртовой, или двумя полуацетальными). Общая формула углеводов с 2 единицами сахаридов – C12H22O11.

Виды дисахаридов

По химическим свойствам лактоза и мальтоза относятся к классу восстанавливающихся (редуцирующих) дисахаридов, а сахароза – к невосстанавливающимся (нередуцирующим).

В соединениях первой категории один из моносахаридных остатков принимает участие в формировании гликозидной связи при помощи гидроксильной группы. Наличие свободного полуацетального гидроксила обуславливает возможность вещества к раскрытию цикла.

У невосстанавливаюхся дисахаридов ОН–группа отсутствует в любом аномерном центре. Как следствие, они не реагируют с реактивом Толленса, фелинговой жидкостью.

Сложные углеводы. Полисахариды

Соединения данной категории имеют усложненное строение молекулы, в их состав входят от десяти до нескольких тысяч моносахаридов. По строению в группе медленных углеводов различают гомополисахариды, которые синтезированы из однотипных единиц и гетерополисахариды, содержащих два и больше типов мономерных остатков. Процесс переваривания полисахаридов занимает в 2 – 5 раз больше времени, чем моно- или дисахаридов.

Различают следующие виды сложных углеводов: волокнистые, крахмалистые. Соединения первой группы представляют собой неусвояемую часть растений, они транзитом проходят через ЖКТ, не добавляя калорий питанию.

Волокнистые полисахариды (клетчатка) ускоряют время прохождения пищи по пищеварительному тракту, защищают от рака толстой кишки, заболеваний желудка, печени. Крахмалистые углеводы (гликоген) – форма энергосбережения у людей. Такие полисахариды обеспечивают заряд бодрости на весь день.

Рассмотрим представителей класса медленных углеводов.

В отличии от моно- и дисахаридов, гликоген, крахмал постепенно расщепляются в кишечнике, обеспечивая медленное возрастание содержания сахара в крови и равномерное насыщение организма энергией. В связи с этим, рекомендуется восполнять суточную потребность в углеводах за счет полисахаридов (85% от дневной нормы). При этом употребление быстро всасывающихся соединений нужно уменьшить до 15% от общего количества сахаридов, съедаемого за день.

Людям с сахарным диабетом, ожирением, атеросклерозом, сердечно-сосудистыми болезнями следует ограничить потребление быстрых углеводов (мучных, кондитерских изделий, сахара) до 5% в сутки.

Помните, в качестве основных источников сахаридов лучше использовать продукты, содержащие естественную сахарозу, глюкозу, фруктозу (проросшее зерно, овощи, фрукты, сухофрукты).

Продукты, содержащие быстрые, медленные углеводы

Для определения скорости расщепления сахаридов введен в обиход гликемический индекс. Продукты с ГИ выше 69 единиц относятся к категории быстро растворимых углеводов. Такие ингредиенты оказывают большую нагрузку на поджелудочную железу, ведут к ожирению и нарушению работы сердца, поэтому их потребление следует свести до минимума. Диетологи рекомендуют заменять моно- и дисахариды на полисахариды. ГИ медленных углеводов не превышает 69 единиц.

Таблица № 1 «Простые (быстрые) сахариды»

Наименование продукта	Показатель ГИ, баллов
Кукурузный сироп	113
Пиво	108
Финики	102
Рисовый и пшеничный сироп	100
Крахмал	100
Сироп глюкозы	100
Глюкоза	100
Картофель жареный	94
Рисовая мука	94
Жареный картофель, картофель фри	94
Запеченный картофель	94
Картофельный крахмал	94
Мальтодекстрин	94
Картофель быстрого приготовления	90
Мед	90
Клейкий рис	90
Хлеб белый без глютена	90
Корень сельдерея	85
Маранта	85
Рисовые галеты, воздушный рис	85
Рисовое молоко	85
Белый хлеб для завтраков	85
Пшеничная мука очищенная	85
Попкорн несладкий	85
Репа	85
Рисовый пудинг	85
Пастернак	85
Булочки для гамбургеров	85
Кукурузные хлопья	85
Рис быстрого приготовления, поп корн	85
Морковь приготовленная	84
Тапиока (крупа)	84
Кукурузный крахмал	84
Картофельное пюре	80
Мюсли	80
Рис с молоком	75
Гофры сладкие (вафли)	75
Тыква	75
Кабачковая икра	75
Лазанья	75
Пончики	74
Арбуз	72
Баранки и бублики	70
Кукурузная каша, мамалыга	70
Белый хлеб, багет	70
Шоколад молочный	70
Бисквит	70
Воздушный амарант	70

Таблица № 2 «Сложные (медленные) сахариды»

Наименование продукта	Показатель ГИ, баллов
Овсяная каша	66
Рис отварной	65
Картофель отварной	65
Свекла	65
Изюм	65
Хлеб ржаной	65
Компот	60
Дыня	60
Бананы	60
Майонез	60
Сыр плавленый	57
Сыр фета	56
Хурма	55
Джем	55
Кофе без сахара	52
Гречневая каша	50
Яйцо	48
Сок виноградный	48
Красная фасоль	40
Макароны из твердых сортов пшеницы	38
Морковь	35
Апельсины	35
Хлеб с отрубями	35
Колбаса	34
Молоко	32
Квас	30
Вино	30
Персики	30
Курага	30
Яблоки	30
Творог	30
Сливки 10%	30
Мармелад	30
Сосиски	28
Кефир	25
Чернослив	25
Морская капуста	23
Перловая каша	22
Горький шоколад (содержание какао выше 60 %)	22
Грейпфрут	22
Абрикосы	20
Огурцы	20
Шоколад горький	20
Орехи	15
Томатный сок	15
Оливки	15
Маслины	15
Соя	15
Смородина черная	15
Кетчуп	12
Помидоры	10
Лук репчатый	10
Брокколи	10
Капуста белокочанная	10

Как видно, продукты с высоким ГИ (свыше 69 баллов), в основном, – это обработанные, крахмалистые, сладкие изделия: картофель, злаковые, торты, пирожные, хлеб, макароны, рис. К низкогликемической пище, как правило, относятся скоропортящиеся товары.

Обогащая ежедневное меню полезными медленными углеводами, вы сможете улучшить свое состояние здоровья.

Биологическая роль сахаридов

Функции углеводов в организме человека.

Таким образом, углеводы – соединения, выполняющие массу полезных функций для полноценной жизнедеятельности организма. Сахариды задействованы в процессах синтеза, секрета желез, гормонов и участвуют в протекании обменных реакций. Без натуральных углеводов ни один живой организм не сможет противостоять атакам вирусов.

Метаболизм углеводов в человеческом организме

Углеводный обмен – совокупность реакций преобразования сахаридов и биологических полимеров в энергию, необходимую для жизнедеятельности человеческого организма.

Этапы метаболизма

Регуляцию углеводного обмена в человеческом организме осуществляют гормоны, которые управляются центральной нервной системой. Например, глюкокортикостероиды (гидрокортизон, кортизон) тормозят скорость транспорта моносахаридов в клетки, инсулин ускоряет доставку глюкозы в ткань, адреналин стимулирует процесс «сахарообразования» в печени. Кроме того, в регуляции сахаридов участвует кора головного мозга, увеличивая синтез глюкозы посредством психогенных факторов.

О состоянии углеводного метаболизма судят по содержанию глюкозы в крови (норма – 3,3-5,5 миллимоль на литр). При поступлении продуктов, богатых сахарами, данная величина возрастает, а затем быстро возвращается в допустимые пределы.

Постоянное поддержание глюкозы в крови в пределах нормы происходит за счет одномоментного протекания двух процессов: попадания сахаридов в кровь из печени и потребления их из плазмы тканями, где они используются как энергетический материал. Когда уровень сахара повышен, мышцы и печень перенасыщены гликогеном, из-за этого избыток инсулина транспортирует его в жировое депо. Данное явление – предвестник нарушений углеводного обмена.

Суточная потребность

В течение дня хорошее самочувствие человека определяет дневная норма потребления углеводов. 50% энергии, вырабатываемой организмом, приходится на воздействие сахаридов. Суточная потребность работника, занятого не тяжелым физическим трудом, рассчитывается исходя из условия: 5 грамм углеводов на килограмм массы тела.

Спортсменам и людям, систематически выполняющим тяжелую работу, количество съедаемых углеводов в день стоит увеличить до 8 грамм на килограмм веса.

Тучным работникам с большим избыточным весом суточную норму сахаридов нужно уменьшить до отметки «идеального» веса, который они стремятся достичь.

В день из 100% потребляемых углеводов, 70% должны составлять крахмалистые продукты (картофель, бобовые культуры, крупяные блюда), 20% – моно- или дисахариды (фрукты, в частности, бананы, ананасы), 10% – пищевые волокна (овощи, крупы).

Для равномерного прилива энергии на протяжении дня и отсутствия чувства голода, возникающего в перерывах между трапезами, приемы пищи нужно разделить на пять раз. Малые порции еды улучшат работу пищеварительной системы и снимут нагрузку с ЖКТ.

Таблица № 3 «Потребность организма в углеводах в течение дня»

Группа людей	Возраст, лет	Мужчины		Женщины
		углеводы, грамм	энергия, тыс. кДж	углеводы, грамм	энергия, тыс. кДж
Работники преимущественно умственного труда	18-29	378	11,7	324	10,1
	30-39	365	11,3	310	9,6
	40-59	344	10,7	297	9,2
Работники, занятые легким физическим трудом	18-29	412	12,6	351	10,7
	30-39	399	12,2	337	10,3
	40-59	378	11,5	323	9,8
Работники среднего по тяжести труда	18-29	440	13,4	371	11,3
	30-39	426	13,0	358	10,9
	40-59	406	12,4	344	10,5
Работники тяжелого физического труда	18-29	518	15,5	441	13,2
	30-39	504	15,1	427	12,8
	40-59	483	14,5	406	12,2
Работники, занятые особо тяжелым физическим трудом	18-29	602	18,0	–	–
	30-39	574	17,2	–	–
	40-59	546	16,3	–	–

Во время беременности суточная потребность женщины в углеводах возрастает до 350 грамм, в период кормления грудью – до 400 грамм в сутки.

Дисбаланс углеводного обмена: симптомы, причины

Основная роль углеводов определяется энергетической функцией. Стремительная скорость распада глюкозы, а также её реактивное извлечение из депо печени обуславливает экстренную мобилизацию ресурсов при эмоциональном перевозбуждении, интенсивных занятиях спортом, перегрузках.

В крови здорового человека концентрация глюкозы поддерживается на постоянном физиологическом уровне, независимо от приёма пищи, фаз бодрствования или физиологических состояний организма. Возможные колебания допустимы, они нейтрализуются нервной и эндокринной системами. Любые нарушения ведут к дестабилизации (уменьшению или увеличению) уровня глюкозы, вызывая, в ряде случаев, гормональные сбои.

При снижении сахара до 2,2 – 1,7 миллимоль на литр, развивается состояние, называемое гипогликемическая кома.

В зависимости от степени уменьшения сахара в крови появляются следующие симптомы:

При появлении указанных симптомов незамедлительно съедают порцию быстрорастворимых углеводов (если сознание сохранено) или вводят больному инъекцию глюкозы (при потере сознания).

Если концентрация сахара в крови натощак превысила верхний допустимый предел (5,5 миллимоль на литр), развивается гипергликемия – состояние, при котором содержание глюкозы настолько велико, что образующийся инсулин «не в силах» её полностью нейтрализовать.

Первичные симптомы гипергликемии:

В результате систематически высокого уровня глюкозы, человеческий организм перестаёт синтезировать инсулин, вследствие чего нарушается механизм энергоснабжения клеток. Гипергликемия чаще всего проявляется на фоне гормональных заболеваний, увеличенной щитовидной железы, печёночной и почечной недостаточности.

Помните, при обнаружении симптомов гипо- или гипергликемии важно незамедлительно обратиться к эндокринологу. Продолжительное бездействие грозит дальнейшим усугублением патологии, развитием болезней желёз внутренней секреции, дальнейшим гормональным сбоем, летальным исходом.

Причины нарушений углеводного метаболизма:

Дисбаланс углеводного метаболизма проявляется избыточной или недостаточной концентрацией глюкозы в крови, нарушением функционирования желёз внутренней секреции и хроническими заболеваниями пищеварительного тракта.

Последствия нарушения обмена сахаридов в организме

Рассмотрим распространённые заболевания, возникающие вследствие дисфункции углеводного обмена.

Симптомы наследственного нарушения углеводного обмена проявляются в первые дни жизни ребёнка в период кормления грудным молоком (при недостаточности лактазы) или после перехода на искусственные смеси (при дефиците дисахаридаз или ос-амилазы). Данные патологии в 80 % случаев сопровождаются отставанием физического развития младенца и хроническим дисбактериозом.

При подозрении на возникновение дисбаланса углеводного метаболизма в организме малыша нужно незамедлительно обратиться к педиатру.

Пищевые источники

Сахариды, в основном, содержатся в фруктах, овощах, ягодах, молочных продуктах, кашах, свежевыжатых соках, сладких мучных изделиях. Чтобы похудеть, диетологи рекомендуют ограничить потребление углеводов до 60 грамм в день, для поддержания массы тела на стабильном уровне – до 200 грамм, для набора веса – ежедневно съедать больше 300 грамм.

Моно-, ди- и полисахариды содержатся, в основном, в продуктах растительного происхождения.

Таблица № 3 «Потребность организма в углеводах в течение дня»

Наименование продукта	Калорийность килокалорий в 100 граммах	Содержание углеводов в 100 граммах продукта, грамм
Крупы
Рис	372	87,5
Хлопья кукурузные	368	85
Мука простая	350	80
Крупа перловая	324	73,7
Пшено	334	69,3
Гречка	329	68
Крупа овсяная	345	65,4
Сырой овес, орехи, сухофрукты	368	65
Нут	328	54
Хлеб белый	233	50
Хлеб из муки грубого помола	216	42,5
Рис вареный	123	30
Отруби пшеничные	206	27,5
Макароны вареные	117	25
Отруби пшеничные	165	3,8
Кондитерские изделия
Пирожное с кремом	440	67,5
Печенье песочное	504	65
Выпечка сдобная	527	55
Бисквит сухой	301	55
Эклеры	376	37,5
Мороженое молочное	167	25
Молоко и молочные продукты
Кефир фруктовый	52	17,5
Молоко цельное сухое без сахара	158	12,5
Кефир	52	5
Мясо и мясные продукты
Колбаса говяжья жареная	265	15
Колбаса свиная жареная	318	12,5
Колбаса ливерная	310	5
Рыба и морепродукты
Креветки жареные	316	30
Треска, жаренная в масле	199	7,5
Камбала, жаренная в сухарях	228	7,5
Окунь, приготовленный в духовке	196	5
Овощи
Чечевица	310	53,7
Картофель, жаренный на растительном масле	253	37,5
Кукуруза отварная	70	22,5
Чеснок	106	21,2
Перец зеленый сырой	15	20
Картофель вареный	80	17,5
Хрен	71	16,3
Зерна сладкой кукурузы	76	15
Оливки зеленые	125	12,7
Свекла вареная	44	10
Маслины черные	361	8,7
Петрушка (зелень)	45	8
Фасоль вареная	48	7,5
Баклажаны	24	5,5
Морковь вареная	19	5
Томаты (грунтовые)	19	4,2
Фрукты
Изюм сушеный	246	65
Смородина сушеная	243	62,5
Финики сушеные	248	62,5
Шиповник сушеный	253	60
Чернослив	161	40
Бананы свежие	79	20
Виноград	61	15
Вишня свежая	47	12,5
Шелковица	53	12,5
Ананас	48	12
Яблоки свежие	37	10
Персики свежие	37	10
Инжир зеленый свежий	41	10
Груши	41	10
Малина	41	9
Смородина черная (свежая)	40	8
Киви	47	8
Голубика	37	7,7
Абрикосы свежие	28	7,5
Апельсины свежие	35	7,5
Мандарины свежие	34	7,5
Облепиха	30	5,5
Компот из черной смородины без сахара	24	5
Грейпфрут свежий	22	5
Дыни медовые	21	5
Малина свежая	25	5
Орехи
Каштаны	170	37,5
Кешью	600	22,5
Кедровый орех	675	20
Мак	556	14,5
Масло ореховое мягкое	623	12,5
Фундук	650	9
Орехи лесные	380	7,5
Кокос сушеный	604	7,5
Арахис соленый жареный	570	7,5
Семена подсолнуха	578	5
Семена кунжута	565	5
Миндаль	565	5
Орехи грецкие	525	5
Сахар и варенье
Сахар белый	394	105
Мед	288	77,5
Джем	261	70
Мармелад	261	70
Конфеты
Леденцы	327	87,5
Ирис	430	70
Шоколад молочный	529	60
Безалкогольные напитки
Шоколад жидкий	366	77,5
Какао-порошок	312	12,5
Кока-кола	39	10
Лимонад	21	5
Грибы
Подберезовики сушеные	314	37
Белые сушеные	286	9
Подосиновики свежие	31	3,4
Маслята свежие	19	3,2
Трюфели	24	2
Сыроежки свежие	17	1,4
Грузди свежие	18	1,1
Белые свежие	34	1,1
Шампиньоны	27	0,5
Алкогольные напитки
Спирт 70%-ный	222	35
Вермут сухой	118	25
Вино красное	68	20
Вино сухое белое	66	20
Пиво	32	10
Соусы и маринады
Маринад сладкий	134	35
Кетчуп томатный	98	25
Майонез	311	15
Супы
Суп куриный с лапшой	20	5

Диетологи настоятельно рекомендуют не придерживаться строгих безуглеводных диет, поскольку отсутствие полисахаридов в рационе питания вводит организм в стрессовое состояние, что может негативно отразиться на здоровье. Нужно помнить, что полезная микрофлора кишечника нуждается в регулярной подкормке, которую обеспечивают сахариды.

Углеводы в спорте

Среди многообразия нутриентов, углеводы наиболее активно задействованы в выработке энергии. В ходе обменных реакций высвобождается в 2 раза больше ресурса, чем при липидном метаболизме. Учитывая, что в процессе продолжительных тренировок кислород является ограничивающим фактором, спортсменам целесообразно использовать углеводный источник энергии, который требует наименьшей концентрации О2 для непрерывного энергообразования. Наряду с этим, сахариды ускоряют сжигание жировой ткани и потенцируют наращивание мышц. Однако для получения стойкого эффекта, важно знать, какой тип углеводов необходим в конкретной фазе тренировочного цикла.

Рассмотрим поэтапный план приёма сахаридов во время занятий спортом.

Для достижения желаемого результата схему приёма углеводов целесообразно согласовать с диетологом. Бесконтрольный приём сахаридов во время тренировок грозит развитием серьёзных проблем: набором лишнего веса, депрессивным состоянием, дряблостью мышц.

Часто задаваемые вопросы

Какой вред оказывает употребление углеводов в большом количестве?

Обильное поступление сахаридов с продуктами питания истощает инсулиновый аппарат, нарушает переработку, всасывание пищи, приводит к дефициту минеральных солей в организме, вызывает сбои в работе органов и систем. Помимо этого, продукты распада углеводов подавляют рост полезных микроорганизмов для здоровья человека. Например, хлебопекарские дрожжи вступают в борьбу с микрофлорой кишечника.

Какие принципы следует соблюдать во время употребления полисахаридов?

Углеводы предпочтительно съедать в первой половине дня, поскольку организму легче перерабатывать сахар до обеда. Ближе к вечеру возрастает вероятность отложения быстрых моно- и дисахаридов в качестве лишних килограмм. Помните, всасывание глюкозы замедляют клетчатка, пектин, белки, поэтому запеченное яблоко, сухофрукты, зефир, пастила будут безопаснее для фигуры, чем пирожные или торты.

Сколько килокалорий содержат сахариды?

Учитывая тот факт, что в состав углеводов входят однотипные соединения, которые отличаются исключительно по методу организации молекул и их количеству, энергетическая ценность клетчатки, крахмала, фруктозы, по литературным данным, равняется 3,75 килокалориям на 1 грамм. Растительные волокна в организме человека практически не перевариваются, как следствие, итоговый показатель полученных калорий из блюда зависит напрямую от состава сахарида. Например, количество высвобождаемой энергии из сложных углеводов, в частности, злаковых культур, овощей составляет 50 – 70%, а из сахара из газированных напитков возрастает до 95 – 100%.

Чем опасны безуглеводные диеты?

Отказ от сахаридов вызывает недостаток пищевой клетчатки, антиоксидантов (витаминов А, С). Потеря лишних килограмм на белковых диетах приводит к дефициту витаминов в организме и износу внутренних органов, усиленно работающих на переработку аминокислот. Данный процесс происходит намного сложнее, чем расщепление и переваривание углеводов. Перестройка организма на извлечение энергии из белковых продуктов дается очень тяжело.

Углеводы сосредоточены только в твердой пище?

Нет. Источниками сахаридов также выступают напитки (алкогольные и безалкогольные). Основными из них являются: овощные соки, в частности, томатный и 100% свежевыжатые фруктовые. Только в таких напитках содержатся наибольшее количество полезных «жидких» углеводов.

Какую роль выполняют полисахариды для похудения?

Если перед человеком поставлена задача сбросить лишние килограммы, нужно исключить из рациона быстрые (простые) углеводы, которые приводят к накоплению жировых тканей. В данном случае диетологи рекомендуют перейти на полисахариды. Соединения медленно расщепляются, постепенно насыщая организм и устраняя ощущение голода. Моносахариды, наоборот, подавляют аппетит на короткое время, по истечению которого нужно повторное принятие пищи.

Что такое фитонутриенты и как они связаны с углеводами?

Фитонутриенты представляют собой активные вещества овощей, фруктов. Данные соединения, как и углеводы, сосредоточены в компонентах растительного происхождения. Таким образом, при потреблении ягод, корнеплодов человек получает с пищей фитонутриенты, которые замедляют процесс старения, сжигают жир, борются с воспалительными процессами, участвуют в обмене веществ.

Сколько сахаридов нужно употреблять в течение дня?

Суточная доза углеводов зависит от активности и цели человека (см. Таблица № 3 «Потребность организма в углеводах в течение дня»).

Правда ли, что все молочные продукты содержат много углеводов?

Это не более, чем миф. Действительно, в молоке присутствует дисахарид лактоза, расщепляемый до галактозы под влиянием фермента лактазы. Переработанный моносахарид при окислении образует слизевую, галактуроновую, галактоновую кислоты, он легко всасывается, поступает в кровь. При этом, в 100 граммах цельного молока находится только 4,7 грамм углеводов и 60 килокалорий соответственно.

Сколько нужно ежедневно употреблять сахаридов, чтобы предотвратить появление кетоза?

Минимальная норма составляет 130 грамм (55 % от дневной дозы калорий).

Как питать организм энергией, не навредив себе?

Цельнозерновые продукты, разрешенные к частому употреблению: коричневый рис, оладьи, блины из пресного теста, хлебцы, злаки, паста, овес. Помимо этого, рекомендуется есть бобовые, нежирные молочные изделия, овощи и фрукты. Иногда можно включать в дневной рацион картофель, белый рис, мучные изделия из белой муки, фруктовый сок. Стараться исключить из меню сладости и десерты: мороженое, щербет, картофельные чипсы, пирожные, пироги, торты, солёные крендельки, сладкие хлопья, газировку, выпечку, пончики, конфеты и столовый сахар.

Вывод

Углеводы представляют собой важный компонент здорового питания. Чтобы хорошее самочувствие стало вашим неизменным спутником, диетологи рекомендуют снижать потребление вредных моносахаридов за счет увеличения поступления полисахаридов. Это предотвратит инсулиновый выброс в кровь, развитие опасных заболеваний и набор лишнего веса.

Потребление продуктов с низким ГИ (до 55 – 69) подарят ощущение легкости, обеспечат равномерный прилив энергии в течение дня, хорошее настроение и подтянутую фигуру.

Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru

Источник