На что распадаются белки жиры углеводы
Как мы толстеем?
В лишнем весе обвиняются то углеводы, то жиры, то отдельные продукты вплоть до картофеля, творога или фруктов. По интернету ходят страшилки: если мы позавтракали крупой, но не пошли заниматься и не отработали углеводы, они отложатся в жир. Или что углеводы и жиры нельзя есть вместе, потому что одно идет на энергию, а второе за ненадобностью — в жир. Как на самом деле мы толстеем?
Мы толстеем, когда получаем с едой больше энергии, чем успеваем тратить. И с этой точки зрения, не важно, какими именно продуктами мы превысили норму калорий. Тем не менее, разные макронутриенты (белки, жиры, углеводы) делают нас толще при избытке калорий разными механизмами.
Пищеварение и усвоение
Вся еда попадает в желудок, а затем в тонкий кишечника, где усваивается большая ее часть. То, что не будет усвоено в кишечнике, покинет организм естественным путем.
Но пищеварительная эффективность в организме человека высока. Жиры усваиваются на 97% (если вы съедите 100 грамм чистого жира, усвоятся 97 грамм). Животные белки — на 90-95%, а растительные — на 80%. Усвоение углеводов зависит от содержания клетчатки. Но мало кто ест ее так много, чтобы это как-то повлияло.
Люди усваивают еду по-разному, но разница — не более 100 калорий в день. Конечно, в случае болезней ЖКТ все совсем по-другому, но мы здесь это не рассматриваем.
Что происходит с питательными веществами
Что происходит после того, как питательные вещества попали в кровоток? Есть всего два варианта развития событий: либо они сгорят (будут использованы в качестве энергии) или отправится на хранение. Вообще, есть и третий вариант: при некоторых заболеваниях (диабет, инсулин-резистентность) питательные вещества могут остаться плавать в крови, вызывая проблемы с сосудами, либо, в конечном итоге, будут выводится из организма с мочой. Но для здорового человека этими вещами можно пренебречь.
Окисление — сжигание вещества для производства энергии. Это может произойти в печени, в скелетных мышцах и некоторых других местах. Все четыре макроэлемента (белки, жиры, углеводы и спирт) могут стать энергией.
Углеводы могут быть сохранены в виде гликогена печени и мышц. В редких случаях они превращаются в жир.
Основное место хранения жира в теле — жировые клетки (адипоциты). Больше всего их — под кожей. Небольшая часть адипоцитов (а у людей с ожирением — большая) окружает внутренние органы. Такой жир называется висцеральным. Совсем немного жира хранится в мышцах, но он на внешний вид не влияет.
Хранилищем белков в организме можно считать все мышцы тела. Аминокислоты белков используются для самых разных целей — синтез и обновление клеток, ферментов, гормонов и прочего. И если они не поступают с едой, то распадаются белки тела.
Как оказалось, есть связь между размером «хранилища» того или иного вещества и способностью организма использовать его для энергии сразу после еды.
Чем больше потенциальный размер «хранилища» питательного вещества в организме и чем лучше способность организма запасать его, тем меньше это вещество используется для энергии после еды.
И наоборот: чем меньше запасов питательного вещества в теле и чем хуже способность организма его запасать, тем легче вещество сгорает после поступления внутрь.
Норма жиров в день у любого человека очень скромная по сравнению с тем, сколько жира потенциально он может запасти.
Когда вы едите жиры, организм не использует их в качестве энергии сразу же, даже на диете. Единственное исключение — когда съедается большое количество жира за раз (около 80 грамм), но даже тогда эффект довольно мягкий. Ежедневно весь пищевой жир откладывается в жировые клетки. Но если вы на диете, то жир из запасов достается, чтобы обеспечить организм недостающей энергией.
Углеводы
В отличие от жиров, размер хранилища углеводов не сильно отличается от их нормы ежедневного потребления. Обычный человек способен запасти 350-450 г гликогена. Мужчины — больше, женщины — меньше. Если возьмем питание на 2700 калорий и стандартные рекомендованные 60% углеводов, это как раз 400 грамм. По этой причине, тело хорошо умеет использовать углеводы для получения энергии.
Как выясняется, окисление жиров напрямую зависит от количества углеводов. Когда вы едите больше углеводов, вы сжигаете больше углеводов и меньше — жиров; ешьте меньше углеводов и вы сжигаете меньше углеводов и больше — жиров.
Белок
Запасы белка в теле — около 10-15 кг, что довольно много по сравнению со средней суточной нормой белка. Даже если человек ест 200-300 г в день, это по-прежнему гораздо меньше того, что тело может хранить.
Скорость окисления белка меняется в ответ на его поступление. Когда мы едим больше белка, тело использует больше белка в качестве энергии. Когда мы едим меньше белка, снижается и его окисление. Эти изменения происходят не сразу (как с углеводами), а занимает 3-9 дней.
Алкоголь
Четвертый макронутриент — спирт. Но для него никакого хранилища не предусмотрено. Организм воспринимает спирт как «метаболический токсин» или «яд», поэтому окисление спирта сразу после поступления — первоочередная задача. Это означает уменьшение окисления других питательных веществ, употребляемых с алкоголем).
Суммарно
Ежедневно весь пищевой жир откладывается в жировые клетки после еды — он не остается плавать в крови и не сгорает сразу после еды. Но если вы на диете, жир из запасов достается, чтобы обеспечить организм недостающей энергией.
Таким образом, каждый день жир откладывается и расходуется. Мы толстеем, если жира откладывается больше, чем тратится. Мы худеем, если организм расходует больше жира, чем успевает откладывать. А это определяется общим дефицитом калорий в течение дня.
Углеводы редко превращаются в жир и хранятся таким образом. Это довольно энергозатратный процесс называется де ново липогенез (de novo lipogenesis). Чтобы углеводы начали превращаться в жир, нужно их хроническое переедание — порядка 700–900 граммов чистых углеводов в день на протяжении нескольких дней. Тогда запасы гликогена будут заполнены, калории — превышены, и углеводам не останется ничего другого, кроме как быть отложенными. Но это не нормальная ситуация для большинства людей.
Таким образом, углеводы не делают человека толще напрямую и не превращаются в жир. Но когда вы едите больше углеводов, вы сжигаете больше углеводов и меньше — жира. Так что переизбыток калорий за счет углеводов влияет на лишний вес косвенно, не давая сжигать жир.
То же самое и с белками. Белок не превращается в жир напрямую. Но если есть много белка, тело будет использовать его для получения энергии, поэтому жиры пойдут в запасы, там и останутся. Так что превышение калорий за счет белка тоже делает челрвека толще, просто не напрямую, а через снижение окисления других нутриентов.
Возьмем человека, который ест строго на свою норму калорий, то есть не набирает вес и не худеет. Что произойдет с 500 калориями из жиров, углеводов и белков, которые он съест сверх нормы? Вот что происходит:
При переизбытке калорий все три варианта делают человека толще, но механизмы разные. Жир откладывается напрямую, а белки и углеводы используются в качестве энергии, блокируя использование в качестве энергии жиров.
Почему бы не перестать есть жиры, раз углеводы и белки редко откладываются в жир?
Есть еще один случай, когда углеводы превращаются в жир через де ново липогенез. Это происходит, когда калории из жиров опускаются ниже 10% от общего количества поступающих в течение дня калорий. Например, когда при питании на 2500 мы едим менее 250 калорий из жиров (менее 27 грамм жира).
Так что если у вас переизбыток калорий, но вы решили не есть жиры (которые легче всего откладываются в жир), вы все равно потолстеете: когда количество жиров слишком маленькое, организм начинает превращать углеводы в жиры.
Если человек ест больше своей нормы, он толстеет вне зависимости от манипуляций макронутриентами.
Урок 2. Состав пищи. Белки, жиры, углеводы и другие компоненты
Пища снабжает человеческий организм энергией, нужной ему для полноценной жизнедеятельности. И именно благодаря регулярному питанию и продуцируемым им сложным физико-химическим реакциям (что и называется в народе обменом веществ или метаболизмом) поддерживается жизнь. Пища содержит в себе множество питательных веществ, без которых какой-либо вообще рост, развитие и функционирование организма было бы невозможным. Об этих питательных веществах мы расскажем во втором уроке.
Ниже нами будут рассмотрены:
Также мы объясним, в чем заключается ценность каждого из веществ.
Белки
Белки являются главным строительным материалом для организма и основой его клеток и тканей. Примерно на 20% из них состоит тело человека и более чем на 50% – клетки. Организм не может откладывать белки в тканях «на потом», по причине чего требуется, чтобы они поступали с пищей ежедневно.
Белки содержат в себе незаменимые аминокислоты, которые в организме человека не синтезируются – это аргинин, гистидин, треонин, фенилаланин, валин, изолейцин, лейцин, метионин, лизин и триптофан. Белки могут обладать разной биологической ценностью, которая и зависит от того, в каком количестве и какие в них содержатся аминокислоты, каково соотношение незаменимых и заменимых аминокислот, и какова их перевариваемость в ЖКТ.
Как правило, большей биологической ценностью обладают белки животного происхождения. Например, оптимальным соотношением незаменимых кислот могут похвастаться яйца, печень, мясо и молоко. А усваиваются они на 97,% в то время как растительные белки усваиваются лишь на 83-85%, т.к. в продуктах растительного происхождения содержится большое количество неперивариваемых (балластных) веществ.
В растительной пище в основном содержится небольшое количество белка и наблюдается дефицит метионина, лизина и триптофана. Только бобовые (к примеру, соя, фасоль и горох) выделяются высоким содержанием белка (от 24% до 45%). 20% белка присутствует в орехах и семенах подсолнечника. По составу аминокислот к животным белкам близко стоят белки ржи, риса и сои.
Потребность организма в белке определяется возрастом человека, его полом, характером трудовой деятельности, национальными особенностями питания и климатическими условиями, в которых он живет. Обычно взрослые, не занятые активной физической работой, должны принимать в сутки белок из расчета чуть менее 1 г на 1 кг массы тела. Белок пищи должен обеспечивать 1/6 долю в весовом выражении и 10-13% от общей энергетической потребности организма, а 55% рекомендованной нормы белка должна быть животного происхождения. Если ребенок или взрослый занят физическим трудом, его потребность в белке возрастает.
Пищевые жиры – это эфиры высших жирных кислот и глицерина. В эфирах жирных кислот четное число атомов углерода, а сами жирные кислоты подразделяются на две крупные группы – насыщенные и ненасыщенные жиры. Первыми богаты твердые животные жиры (там их может быть до 50% от общей массы), а вторыми – жидкие масла и морепродукты (во множестве масел, например, в оливковом, льняном, кукурузном и подсолнечном маслах ненасыщенных жиров может быть до 90%). В человеческом организме нормальное содержание жиров составляет 10-20%, однако в случаях нарушений жирового обмена этот показатель может возрастать до 50%.
Жиры и жироподобные вещества составляют клеточные мембраны и оболочки нервных волокон, принимают участие в синтезе витаминов, гормонов и желчных кислот. Жировые отложения в свою очередь считаются энергетическим резервом организма. Энергетическая ценность жиров больше чем в 2 раза превышает ценность углеводов и белков. Когда окисляется 1 г жиров, высвобождается 9 ккал энергии.
Взрослые люди должны употреблять от 80 до 100 г жира в сутки, благодаря чему обеспечивается до 35% общей энергетической ценности рациона. Линолевая и линоленовая жирные кислоты являются незаменимыми (не синтезируются в организме), и обязательно должны поступать вместе с едой. Они есть в жире ряда рыб и морских млекопитающих, орехах и растительных маслах. Вместе с другими высшими ненасыщенными жирными кислотами они не позволяют развиваться атеросклерозу, делают организм более устойчивым к инфекционным заболеваниям.
Что касается пищевой ценности жиров, то она обусловлена наличием незаменимых жирных кислот, наличием витаминов A, E и D, их всасываемостью и перевариваемостью. Максимальная биологическая ценность присуща жирам с линолевой и прочими высшими ненасыщенными кислотами. Насколько хорошо усваивается жир, зависит от его температуры плавления: если она ниже температуры тела, то жиры усваиваются на 97-98%, а если температура плавления равна 50-60°C, то и усваиваться они будут всего на 70-80%.
Вместе с пищей в организм поступают и жироподобные вещества, такие как жирорастворимые витамины, фосфолипиды и стерины. Из стеринов наиболее известен холестерин, содержащийся в продуктах животного происхождения. Но и в организме его могут синтезировать промежуточные продукты обмена жиров и углеводов.
Холестерин – это источник гормонов и желчных кислот, плюс предвестник витамина D3. Попадая в кровь и желчь, холестерин остается в них как коллоидный раствор, образующийся за счет взаимодействия с фосфатидами, ненасыщенными жирными кислотами и белками. Когда обмен этих веществ нарушен (или имеется их дефицит), холестерин превращается в мелкие кристаллы, которые оседают на стенках кровеносных сосудов и желчных путях, из-за чего и развивается атеросклероз и образуются желчные камни.
Углеводы
В пищевых продуктах углеводы содержатся в виде глюкозы и фруктозы (моносахариды), лактозы и сахарозы (олигосахариды), пектиновых веществ, клетчатки, гликогена и крахмала (полисахариды). Углеводы – это основной источник энергии для человека: при окислении всего 1 г углеводов высвобождается 4 ккал.
Для человека, не занятого физической работой, средняя потребность в углеводах составляет 400-500 г в сутки, 2/3 от суточного рациона в весовом выражении и 60% в выражении калорическом. Если же человек активно трудится физически, норма становится больше.
Выбирая пищу, лучше всего останавливать свой выбор на полисахаридах, т.е. на продуктах, содержащих пектин, гликоген, крахмал и т.д., и по возможности избегать олиго-моносахаридов – продуктов, содержащих лактозу, фруктозу, глюкозу, сахарозу и т.п. Полисахариды перевариваются медленнее, а динамика концентрации глюкозы (конечный продукт переваривания) в жидкостях организма намного благоприятнее для последующего обмена веществ. Немаловажно и то, что полисахариды не сладкие на вкус, из-за чего вероятность их повышенного потребления снижается.
Дисахарид лактозу можно в обилие найти в молоке и молочных продуктах. Но основным поставщиком углеводов в организм по праву считаются растения, т.к. их процент в них составляет 80-90% сухой массы. В продуктах растительного происхождения также есть множество неперевариваемых и неусвояемых полисахаридов типа целлюлозы. Нужно знать, что благодаря грубоволокнистой неперивариваемой пище стимулируется перистальтика кишечника, абсорбируется ряд катаболитов (даже токсичных), находящихся в толстом кишечнике, выводится холестерин, снабжаются питательными веществами полезные бактерии кишечника. В среднем взрослый должен принимать 25 г углеводов в сутки.
Витамины
Витамины – это незаменимые пищевые вещества (нутриенты) органического происхождения и самого разного химического строения. Они нужны для правильного метаболизма в человеческом организме. Их суточную норму принято измерять в мг (миллиграмм) и мкг (микрограмм), а зависит она, как и прежде, от возраста человека, его пола, характера работы и состояния здоровья.
Витамины бывают водорастворимыми (витамины группы B и витамин C) и жирорастворимыми (витамины A, D, E, K):
Лучше всего сохраняют витамины свежие овощи, поэтому рекомендуется кушать их как можно чаще. Если же их тушить и варить, содержание витаминов будет снижаться. А если делать закваску или подвергать овощи быстрой заморозке, витамины будут сохраняться в овощах долгое время.
Значение витаминов для человека очень велико. Выражается оно в том, что витамины служат компонентом, который нужен для правильной работы ферментов; они принимают участие в процессах метаболизма, помогают организму расти и развиваться, укрепляют иммунитет. При недостатке витаминов нарушаются механизмы работы нервной системы и зрительного аппарата, появляются проблемы с кожей, авитаминозы и гиповитаминозы, ослабевает иммунный статус и т.д. Нужно запомнить, что самые дефицитные (особенно в периоды зимы и ранней весны) витамины – это витамины A, B1, B2 и C.
Минеральные вещества
Минеральные вещества являются составляющими тканей и органов, чем и обусловлена их огромная роль в протекающих в организме физико-химических процессах. Некоторые минеральные вещества содержатся в клетках, а другие – в тканевой жидкости, лимфе и крови (в них минеральные вещества находятся во взвешенном состоянии в виде ионов).
Наиболее значимыми для функционирования организма считаются сера, хлор, фосфор, калий, магний и кальций. Эти элементы помогают организму строить ткани и клетки, а также обеспечивают функции ЦНС, мышц и сердца. Помимо этого они обезвреживают вредные кислоты – продукты метаболизма.
Кальций – это строительный материал для костной ткани, и в особенности он необходим детям, скелет которых находится на стадии формирования. Кальций поступает в организм с овощами, фруктами и продуктами молочного происхождения.
Фосфор не менее важен, т.к. тоже участвует в строении костей, и больше половины всего имеющегося фосфора находится в костях. Если фосфора в организме достаточно, всегда будет нормальный обмен углеводов и крепкая нервная система. Фосфор входит в состав бобовых, зерновых, рыбы, молока и мяса.
Естественно, организм нуждается в магнии, броме, йоде, цинке, кобальте, фторе и других микроэлементах (детальнее о них, а также о витаминах мы побеседуем в следующем уроке), которые содержатся в продуктах питания в минимальных объемах (менее 1 мг на 1%). Из них состоят многие ферменты, гормоны, витамины; они самым прямым образом воздействуют на развитие организма и обмен веществ.
Дефицит какого-либо микроэлемента в организме служит причиной возникновения специфических заболеваний, таких как разрушение зубов (недостаток фтора), тяжелое малокровие (недостаток меди или кобальта), эндемический зоб (недостаток йода) и другие. Особое внимание нужно уделять тому, чтобы минеральными веществами снабжался детский организм. Если до 2 месяцев их поступает достаточно с молоком матери, то на 3-м месяце нужно добавлять их в соки овощей, фруктов и ягод. Начиная с 5-го месяца необходимо снабжать минеральными веществами прикорм (овсяные и гречневые кашки, мясо, яйца, фрукты и овощи).
Вода и растворенные в ней минеральные вещества служат основой внутренней среды организма – это основная часть тканевой жидкости, лимфы и плазмы. Ни один жизненно важный процесс, протекающий в организме (в особенности терморегуляционные и ферментативные процессы) невозможен без достаточного количества воды.
На водный обмен воздействуют такие параметры как влажность и температура окружающего воздуха, особенности рациона и даже поведение и одежда. Взрослый человек должен обеспечивать свой организм примерно 2-3 литрами жидкости. Мужчинам рекомендуется выпивать около 3 л, а женщинам – около 2,3 л, причем больше половины этого количества должна составлять чистая питьевая вода.
Кстати, на тему пользы воды рекомендуем вам почитать наши статьи – найти их можно здесь, здесь и здесь. И, подводя итог разговору о необходимых организму веществах, не будет лишним сказать несколько слов об энергозатратах человеческого организма.
Расчет энергозатрат
На поддержание каждого процесса, протекающего в организме, тратится определенное количество энергии, обеспечиваемой приемом пищи. Поступление и расход энергии выражаются в тепловых единицах, называемых калориями. Килокалория равна количеству тепла, нужного для повышения температуры 1 л воды на 1°.
Средние показатели сгорания веществ, содержащихся в пище, таковы:
Энергия для основного энергообмена – это минимальное количество калорий, которое нужно, чтобы обеспечить потребности организма в состоянии нервного и мышечного покоя. Если человек работает умственно или физически, энергообмен увеличивается, а количество необходимых ему нутриентов возрастает.
Когда организм человека находится в экстремальных условиях, например, если он голодает, необходимая энергия может поступать из внутренних структур и запасов (такой процесс называется эндогенным питанием). Потребность человека в энергии, исходя из суточных энергозатрат, равна от 1700 до 5000 ккал (иногда больше). Этот показатель зависит от пола человека, его возраста, образа жизни и особенностей трудовой деятельности.
Как мы уже знаем, среди пищевых веществ в продуктах питания выделяются жиры, углеводы, белки (протеины), минеральные вещества и витамины. По калорийности суточный рацион должен соответствовать каждодневным энергозатратам, причем должен учитываться метаболизм и энергозатраты дома и на работе. Примерная величина суточной калорийности, если выполняются минимальные ежедневные физические нагрузки, высчитывается через умножение нормальной массы (в кг) на 30 кал для женщин и 33 кал для мужчин. Белки жиры и углеводы должны соотносится как 1:1:4. Кроме того, роль играет и качество диеты, что зависит от вкусов, привычек и величины избытка веса тела каждого конкретного человека.
В большинстве случаев диетологи рекомендуют применять диеты, стандартные по калорийности (они обеспечивают организм 2200-2700 ккал). Но рацион должен включать в себя разные продукты – как по калорийности, так и по качеству. Всегда нужно помнить о «пустых» калориях, содержащихся в хлебе, макаронных изделиях на основе белой рафинированной муки, белом сахаре, печенье, пирожных и других сладостях, сладких безалкогольных напитках и спиртном.
Каждый человек должен подобрать для себя такую диету, которая будет обеспечивать его необходимым количеством энергии. Важно следить за тем, чтобы в организм поступало как можно меньше вредных веществ и «пустых» калорий, а также отслеживать вес своего тела. Люди, страдающие ожирением или, наоборот, чрезмерно худые, должны обращаться к специалистам, которые помогут подобрать подходящий рацион на каждый день.
Чтобы грамотно определиться с пищей, а также, чтобы знать, какое количество калорий имеется в том или ином продукте, принято использовать специальные таблицы. Ниже вы найдете три таких таблицы – для безалкогольных напитков, спиртного и самых распространенных продуктов питания.
Таблицы содержания белков, жиров и углеводов
Пользоваться таблицами проще простого – все напитки и продукты сгруппированы и расположены в алфавитном порядке. Напротив каждого напитка или продукта есть графы, в которых указано содержание нужных веществ и количество калорий (из расчета на 100 г конкретного продукта). На основе этих таблиц очень удобно составлять собственный рацион питания.
Белки, жиры и углеводы
Правильное питание – это комплексная наука о еде и ее влиянии на здоровье. Питательные вещества, которые организм сам не может синтезировать, должны поступать из еды. В число питательных веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности, входят:
Некоторых из этих веществ (микроэлементы) организму нужны в совсем небольших количествах, других, наоборот, больше (макроэлементы). Недостаток любого из питательных веществ часто становится причиной развития серьезных болезней. Избыток нередко ведет к ожирению и побочным проблемам.
Макронутриенты: основные сведения
Макроэлементы, или макронутриенты, – это питательные вещества, обеспечивающие организм необходимой энергией и калориями. Они необходимы для нормального роста, обмена веществ и поддержания функций организма.
Уже исходя из названия, становится понятно: макроэлементы – это группа веществ, необходимых для человека в больших количествах. К числу макронутриентов принадлежат: белки, жиры, углеводы.
Многих озадачивает вопрос, каким должно быть процентное соотношение этих веществ в суточном рационе и сколько граммов каждого элемента надо получать ежедневно. Но чтобы ответить на него, важно понять, чем являются эти элементы и какие функции выполняют.
Названные три класса макроэлементов – это комплексные группы, каждая из которых состоит из множества компонентов. Можно ежедневно съедать одинаковое количество (в граммах) протеинов, липидов и углеводов, но при этом каждый раз обеспечивать организм разными микроэлементами, в зависимости от содержания веществ.
Например, в идентичных порциях оливкового масла и сала липиды кардинально отличаются. Поэтому важно придерживаться сбалансированного питания и разнообразного рациона, чтобы поддерживать гармонию в организме. И сразу же первый вывод: важно не столько количество потребления полезных микро- и макроэлементов (хотя это также важный нюанс), сколько их качество.
Но когда речь идет о снабжении калориями, все-таки стоит запомнить, что энергетическая ценность в 1 грамме:
Углеводы – вкусный источник энергии
Углеводы – это сочетание разных молекул, обеспечивающих примерно 45 процентов энергии для тела. Правда, некоторые виды углеводов, такие как клетчатка и резистентные крахмалы, не служат источником энергии, но при этом играют не менее важную роль:
Функции в организме
Углеводы, полученные из пищи, расщепляются до состояния глюкозы и других моносахаридов. Они увеличивают уровень сахара в плазме, снабжают человека энергией. Роль большинства углеводов сводится к тому, что они:
Углеводы состоят из углерода, водорода и кислорода. Различают простые и сложные углеводы.
Моносахариды и дисахариды
Простые углеводы состоят из моносахаридов и дисахаридов. Они способны достаточно быстро увеличить уровень глюкозы. Сладкие на вкус, быстро усваиваются, обеспечивая организм энергией, и быстро распадаются.
Моносахариды являются простыми сахарами, поскольку состоят из одного блока. В этой форме они могут поглощаться организмом. В отличие от других углеводов, они не требуют расщепления в процессе пищеварения. Поэтому моносахариды из пищи быстро попадают в кровь, почти мгновенно увеличивая количество сахара в плазме, незамедлительно поставляют энергию для организма.
Примеры моносахаридов: глюкоза, фруктоза, галактоза. Простые сахара в разном количестве входят в состав продуктов из разных категорий. Высокое содержание в спелых фруктах и меде.
Моносахариды – важные источники энергии. Но потребление простых сахаров в большом количестве без уравновешивания с помощью полисахаридов или олигосахаридов (которые перевариваются дольше и, следовательно, дают организму долгосрочную энергию) может вызвать значительное повышение содержания глюкозы в крови с последующим резким падением показателя.
В результате сначала происходит большой и резкий выброс энергии, который так же быстро сменяется чувством усталости. Частое повторение таких колебаний может послужить причиной для диабета.
Дисахариды
Дисахариды – это комбинации из 2 моносахаридов. К дисахаридам принадлежат:
Дисахариды, аналогично моносахаридам, придают пище сладкий вкус, а организм обеспечивают быстрой энергией. Благодаря этим биохимическим свойствам их также относят к простым сахарам. В большом количестве представлены в обработанных продуктах. Частое употребление дисахаридов также может привести к повышению глюкозы в крови.
Поскольку дисахариды содержат 2 части сахара, перед всасыванием в организме они проходят процесс разъединения. Поэтому для каждого дисахарида организм имеет собственный пищеварительный фермент. Так, сахараза действует на сахарозу, лактаза – на лактозу. Необходимые ферменты вырабатываются в кишечнике. Усвоение дисахаридов протекает достаточно легко. Исключение составляет лактоза.
Есть люди, лишенные фермента лактазы, а значит, их организмы не в силе разбивать лактозу на 2 элемента, что проявляется в так называемой непереносимости лактозы. Это значит, что потребление молочных продуктов для таких людей является проблемой. Непереносимость лактозы чаще наблюдается в преклонном возрасте.
Непереваренный молочный сахар не усваивается и способствует развитию в пищеварительном тракте неблагоприятных для организма бактерий. В результате это приводит к метеоризму, изжоге и тошноте. Кроме того, кислота, вырабатываемая бактериями, ухудшает работу кишечника в целом (снижает его способность к перевариванию пищи), повреждает клетки системы пищеварения. Таким людям важно отказаться от еды, в составе которой есть лактоза. Некоторые исследования доказывают, что при подобных расстройствах пищеварения полезно употреблять биодобавки, содержащие лактобактерии.
Полисахариды: крахмал, целлюлоза и резистентный крахмал
Большие молекулы углеводов (например, клетчатка или крахмал) – это соединение из нескольких моносахаридов, связанных вместе. Состав некоторых из них может содержать до нескольких сотен моно-сахаров. Такой комплекс называют полисахаридами (от «поли» – много). Специфика сложных соединений в том, что они медленнее повышают уровень глюкозы в организме, но действуют на протяжении более длительного времени. Группу сложных углеводов представляют крахмалы и клетчатка.
Растения накапливают свою энергию путем объединения множества моно-сахаров. Такой комплекс может состоять из сотен (порой до нескольких тысяч) молекул глюкозы. Растительные продукты (например, семена, которые должны обеспечить силой побеги) содержат в себе много крахмала. Когда молодое растение начинает расти, крахмал расщепляется на глюкозу и снабжает его необходимой энергией.
Крахмал
Если человек употребляет крахмалистую пищу, такую как кукуруза или картофель, тело использует полисахариды из нее примерно таким же способом, как и растения. Переваривание крахмалов требует больше времени, чем процесс переработки дисахаридов.
Поэтому можно говорить, что крахмал является устойчивым источником энергии. Он не вызывает резкого насыщения крови сахаром, действие крахмала – медленное, последовательное и долгосрочное поддержание сил в организме. И это считается хорошим вариантом для здоровья.
В пище представлены 2 основные типа крахмалов:
Амилопектин переваривается организмом быстрее. Процессу всасывания пищевых крахмалов предшествует этап расщепления вещества на более мелкие элементы – отдельные единицы углеводов.
Целлюлоза (клетчатка)
Пищевая целлюлоза, или клетчатка, также является представителем полисахаридов – семьи сложных углеводов. Но в этом веществе сахарные блоки соединены по несколько другому принципу и организм не может разорвать связывающие их цепи. Вместо этого целлюлоза проходит через тонкий и толстый кишечники в изначальном виде. Благодаря такому качеству клетчатка выполняет важные для организма функции:
Полезная целлюлоза содержится в овощах, зерновых, бобовых. В частности, большее количество клетчатки есть в необработанной пище. Например, отруби содержат много соединения, а уже в муке ее нет. Целлюлоза также присуща в кожуре фруктов, но полностью отсутствует в напитках из них.
О пользе клетчатки уже было написано много. Опыты доказывают связь между диетой, основанной на высоком содержании клетчатки, и снижением риска развития онкоболезней, в том числе в кишечнике и молочных железах. Некоторые исследователи объясняют это способностью целлюлозы выводить из организма шлаки и токсины, что способствует здоровому пищеварению.
Поэтому продукты, содержащие много клетчатки, стоит включать в диеты для похудения. Клетчатка поддерживает нормальное состояние микрофлоры кишечника, от которой зависит иммунитет организма. Дефицит целлюлозы в рационе вызывает запоры, повышает вероятность возникновения геморроя или рака толстой кишки.
Благотворное влияние клетчатки:
Резистентный крахмал
К последней категории полисахаридов, или сложных углеводов, относится резистентный (устойчивый) крахмал. Свое название он получил благодаря тому, что не поддается переработке в тонком кишечнике. В результате соединение действует скорее как целлюлоза, нежели как крахмал. Проходя через пищеварительный тракт и попадая в толстую кишку, как и клетчатка, способствует выработке полезных бактерий в кишечнике. Резистентный крахмал содержится в диком рисе, ячмене, цельной пшенице и гречке.
Среди представителей сахаров существуют олигосахариды. Это нечто среднее между моно- и полисахаридами. В их структуре может быть от 1 до 10 моносахаридов.
Источники энергии
Источники простых углеводов:
Источник сложных углеводов:
Многие из названных продуктов также являются источниками клетчатки. Сложные углеводы есть в большинстве овощей, фруктов, орехов, семян, бобовых, а также в цельном зерне.
Что такое гликемический индекс
Насколько быстро каждый вид сахара повышает глюкозу в крови, указывает гликемический индекс. Его диапазон – это шкала от 1 (самое медленное влияние на организм) до 100 (наиболее быстрое насыщение, этот показатель является эквивалентом скорости действия чистой глюкозы).
| Категория | Продукт | ГИ |
|---|---|---|
| Бобовые | Чечевица красная | 33 |
| Соя | 14 | |
| Хлеб | Из ржаной муки грубого помола | 49 |
| Белый | 69 | |
| Цельнозерновой | 72 | |
| Хлопья | Все отруби | 54 |
| Кукурузные | 83 | |
| Овсяные | 53 | |
| Рисовые | 90 | |
| Пшеничные | 70 | |
| Молочные продукты | Молоко, йогурт, мороженое | 34-38 |
| Фрукты | Яблоко | 38 |
| Банан | 61 | |
| Апельсин | 49 | |
| Клубника | 32 | |
| Зерновые | Ячмень | 22 |
| Коричневый рис | 66 | |
| Белый рис | 72 | |
| Макаронные изделия | 38 | |
| Картофель | 86 | |
| Кукурузные чипсы | 72 | |
| Овсяное печенье | 57 | |
| Картофельные чипсы | 56 | |
| Сахар | Фруктоза | 22 |
| Глюкоза | 100 | |
| Мед | 91 | |
| Рафинированный сахар | 64 |
Углеводы с высоким гликемическим индексом поднимают глюкозу в крови достаточно быстро. В результате увеличивается количество инсулина в крови, вызывая гипогликемию и чувство голода. Все это ведет к употреблению лишних калорий, а значит, лишнему весу.
Углеводы с низким гликемическим индексом содействуют медленному повышению глюкозы в плазме, что исключает резкие скачки выработки инсулина. Питание продуктами с более низким ГИ снижает опасность развития ожирения, диабета или его осложнений.
Белок – основа всего
Белки являются важной составляющей организма, так как входят в структуру большинства тканей, в том числе костной и соединительной. О значимости белков говорит уже их название: «протеин» из греческого означает «занимающий первое место».
Белки участвуют практически в большинстве процессов в организме, являясь ферментами. Тело нуждается в постоянном пополнении протеинов, которые занимают место погибших клеток или поврежденных тканей. Также от них зависит рост и развитие организма. От 10 до 35 % калорий суточного рациона должны поступать из белковой пищи.
Как организм получает пользу от протеинов?
Белки расщепляются до пептидов и аминокислот. Они необходимы для роста и замены поврежденных либо закончивших функционирование участков тканей. Но если организм не получает необходимых для жизнедеятельности калорий, белок также может быть использован как источник энергии.
Из 20 аминокислот 9 являются незаменимыми. Человек не может синтезировать их, поэтому важно обеспечить пополнение этих веществ из пищи.
Нормы потребления белков
Суточная норма белка определяется исходя из нескольких параметров. Один из них – темп роста. То есть, дети в период активного развития нуждаются в большем количестве протеинов, чем взрослые.
Нормы потребления белка в день:
Люди, желающие увеличить мышечную массу, также нуждаются в повышенной дозе белков.
Белки из растительной пищи, как правило, содержат меньше жиров и холестерина, снабжают организм клетчаткой и другими нужными питательными веществами.
Пополнение запасов белка в организме достигается путем снабжения необходимыми аминокислотами.
| Наименование | Дети 4-6 месяцев | Дети 10-12 лет | Взрослые |
|---|---|---|---|
| Гистидин | 29 | – | – |
| Изолейцин | 88 | 28 | 10 |
| Лейцин | 150 | 28 | 10 |
| Лизин | 99 | 49 | 12 |
| Метионин и цистеин | 72 | 24 | 13 |
| Фенилаланин и тирозин | 120 | 24 | 14 |
| Треонин | 74 | 30 | 7 |
| Триптофан | 19 | 4 | 3 |
| Валин | 93 | 28 | 13 |
| Все незаменимые аминокислоты (кроме гистидина) | 715 | 231 | 86 |
Что такое аминокислоты?
Белки состоят из более мелких молекул (аминокислот), связанных между собой. Структура белка напоминает нанизанные на цепочку бусы. Активированный белок обретает несколько иную форму – трехмерную структуру (цепочка скручивается и обвивается вокруг себя, образуя подобие шара). Как и углеводы, аминокислоты состоят из углерода, водорода и кислорода. Но в отличие от них содержат еще и азот.
Важно, что белки бывают разных размеров. Некоторые цепи аминокислот достаточно короткие и состоят из 50 элементов, но большинство содержит по 200-400. Отдельные белки могут объединяться и формировать так называемые протеиновые комплексы.
Самые большие белковые комплексы – это кости, кожа, ногти, волосы, зубы. Они сформированы из коллагена, эластина и кератина. Коллаген, например, состоит из 3 тысяч аминокислот, скрученных в длинную цилиндрическую цепь. Эта цепь скрепляется с другими коллагеновыми цепями и создает более толстые и более сильные цилиндры, называемые фибриллами. Фибриллы могут сочетать в себе от 6 до 20 коллагеновых цепей, а значит, в их составе есть десятки тысяч аминокислот. И это структура только одного, отдельно взятого, белка.
Единичная аминокислота напоминает простой углевод – организм перед всасыванием разбивает структуру белка до состояния аминокислоты по принципу переваривания углеводов. И только после этого переваривает по одному небольшому блоку.
Где искать аминокислоты?
Здоровому человеку необходимо примерно 40-65 граммов разных аминокислот в сутки. Если организм не получает необходимой нормы белка, он начинает черпать запасы из собственных мышц, разрушая их. Недостаточное употребление аминокислот может стать причиной остановки роста, плохого развития мышц, тонких и ломких волос, болезней кожи, ослабления иммунной системы и других неприятностей.
Источником аминокислот служат белки из пищи растительного и животного происхождения. Наиболее богатая белком еда: орехи, бобовые, рыба, мясные и молочные продукты. В обработанной пище вещество порой представлено в форме пептида – гидролизованного протеина (состоит из аминоцепей, сформированных из 2-200 аминокислот). Такие продукты быстрее перевариваются и легче усваиваются.
Незаменимые аминокислоты
Существует 20 разновидностей аминокислот и все они нужны организму, так как каждая участвует в создании белка на определенном уровне. Половину из них организм умеет синтезировать самостоятельно. Однако источником 9 из них служит только пища. Они называются основными, или незаменимыми, аминокислотами. К ним принадлежат лейцин, метионин, фенилаланин, триптофан и другие.
Для организма важно правильное соотношение аминокислот между собой. Животная пища, к примеру, содержит аминокислоты в пропорции, как в человеческом организме. Белки из растительной пищи имеют несколько другую структуру.
Многих диетологов беспокоит, что вегетарианцы, отказываясь от мяса, не получают всех необходимых белков полной мерой. Другие исследователи эту теорию отвергают. Они предположили: поскольку различные растительные продукты содержат в себе разные незаменимые аминокислоты, то, употребляя разнообразную пищу (из цельного зерна, бобовых, других овощей), реально получить все жизненно важные вещества. Кроме того, некоторые растительные продукты, такие как соя, содержат белок, похожий по составу на протеины из мяса.
Жиры и незаслуженно плохая репутация
Жиры, или липиды, являются, пожалуй, наиболее сложными макромолекулами в продуктах питания. Существует много типов липидов.
К сожалению, жиры получили плохую репутацию, отчасти из-за того, что лишние калории преобразуются в подкожный жир. Вторая причина – насыщенные липиды, транс-жиры, холестерин являются причиной многих проблем со здоровьем (от сердечно-сосудистых болезней до ожирения).
Однако факты уверяют, что не все жиры плохие. Большинство из них, наоборот, жизненно важные для организма. Поэтому, когда речь идет о жирах, нужно уметь различать хорошие и негативно влияющие на здоровье, понимать, какой вид липидов можно получить из той или иной еды.
Согласно с советами диетологов, калорийность дневного рациона на 25-35 процентов должна состоять из полезных жиров.
Жиры, как и другие макромолекулы, состоят из углерода, водорода и кислорода. Но особенность их структуры в том, что они являются нерастворимыми в воде. Это так называемые гидрофобные вещества. Жиры расщепляются на жирные кислоты и глицерин. Они необходимы для роста тканей и выработки гормонов.
Виды жиров
По химическим свойствам жиры бывают насыщенными, мононенасыщенными и полиненасыщенными.
Насыщенные липиды: «плохие» жиры, кто вы?
Насыщенные липиды состоят из правильных молекул. Они сохраняют твердую форму при комнатной температуре (исключение пальмовое и кокосовое масла). Источники таких жиров: масло и жиры, содержащиеся в мясе.
Более 50 лет тому назад исследователи заговорили о связи насыщенных жиров и скорости повышения холестерина в крови, который является причиной атеросклероза, сердечно-сосудистых заболеваний. На заявление ученых быстро отреагировала пищевая промышленность – на полках супермаркетов появились продукты «с низким содержанием жиров» или «полностью обезжиренные».
Чрезмерное потребление насыщенных жиров и правда может негативно повлиять на здоровье. Но проблема в том, что факт, касающийся исключительно насыщенных жиров, ошибочно распространился и на другие виды липидов, необходимых организму.
Насыщенные жиры в большом количестве содержатся в мясной продукции, в частности в кусках с белым твердым жиром. Минимизация потребления насыщенных жиров является хорошей идеей. Однако нельзя отказываться от всех липидов. Важно учитывать и тот факт, что мозг почти на 60 % состоит из жировой ткани.
Кроме того, рацион с низким содержанием всех типов жиров повышает риск гормональных нарушений, способствует развитию сердечно-сосудистых заболеваний, а также снижает иммунитет и активность работы мозга.
Важность мононенасыщенных жиров
Мононенасыщенные жиры привлекли внимание ученых после того, как было замечено: люди, соблюдающие средиземноморскую диету, менее склонны к развитию сердечных заболеваний, онкозаболеваний, ревматоидного артрита. Ученые объяснили этот факт тем, что традиционная средиземноморская диета содержит большое количество оливкового масла, богатого мононенасыщенной олеиновой жирной кислотой. В дополнение к продукту из маслин, мононенасыщенными липидами богаты авокадо, миндаль и орешки кешью.
Мононенасыщенные жиры (например, оливковое масло) при комнатной температуре сохраняют структуру жидкости, но в холодильнике затвердевают.
Ученые продолжают проводить опыты и доказывать свою теорию о полезных свойствах мононенасыщенных жиров. Но не менее активно изучают функции полиненасыщенных липидов, в частности, жирной кислоты Омега-3.
Полиненасыщенные вещества
Полиненасыщенные жиры (ПНЖК) состоят из молекул, характер связей между которыми отличается от других липидов. В этом и кроется секрет, почему они остаются жидкими при низких температурах.
Существует много полиненасыщенных жиров. Большинство из них человек может вырабатывать самостоятельно, кроме Омега-6 и Омега-3. А поскольку эти жирные кислоты – незаменимые для людей, важно пополнять их запасы из пищи.
Полиненасыщенные липиды в большом количестве представлены в маслах из зерен и семян (например, льняное масло).
Незаменимые Омега-3 и Омега-6
Когда речь идет о липидах, нельзя не вспомнить о незаменимых жирных кислотах – линолевой (Омега-6) и линоленовой (Омега-3). Они необходимы для формирования биологически активных липидов (эйкозаноидов), в том числе простагландинов, тромбоксанов, простациклинов и лейкотриенов. Регулярное употребление Омега-3 жирных кислот предотвращает развитие ишемической болезни сердца.
Потребность организма в незаменимых жирных кислотах варьирует в зависимости от возраста.
Линолевая кислота, она же Омега-6, в большом количестве содержится в маслах из зерновых культур, в орехах, бобах, есть в семенах подсолнечника, кунжута, в кукурузе, сое, арахисе, тыкве. Недостаток Омега-6 – редкое явление, поскольку эта жирная кислота присутствует во многих продуктах питания. Кроме уже названных, хорошим источником линолевой кислоты являются говядина и птица.
С нехваткой омега-3 (линоленовой кислоты) связывают развитие таких болезней, как хронические воспаления (от процессов в кишечнике до ревматоидного артрита), сердечно-сосудистые болезни, рассеянность и гиперактивность. Альфа-линоленовая кислота в больших количествах содержится в тыквенном, льняном, рапсовом, соевом маслах, некоторых листовых овощах, но больше всего – в жирной морской рыбе.
Но недостаточно – просто регулярно употреблять омега-3 и омега-6. Важно придерживаться определенного соотношения между этими жирными кислотами. Диетологи предлагают оптимальное соотношение омега-3 к омега-6 – 1 : 2. Однако на практике для многих этот коэффициент составляет 1 : 25. Чтобы добиться более благотворного соотношения, важно уменьшить в рационе количество омега-6 и увеличить омега-3. Этого легко достичь за счет снижения употребления мяса, молочки и рафинированных продуктов. Но при этом, наоборот, увеличить порции рыбы (лучше лосося), льняного масла, грецких орехов, зеленых листовых овощей.
«Плохие» жиры
Частичное гидрирование ненасыщенных жирных кислот (применяется в пищевой промышленности) ведет к образованию транс-жиров. Они даже при комнатной температуре сохраняют твердую или полутвердую консистенцию. Высокое количество транс-жирных кислот содержится в печенье, тортах, крекерах, чипсах. В кулинарии это вещество применяют для продления срока годности кондитерских изделий. Но транс-жиры ведут к повышению уровня холестерина в крови, что в дальнейшем может спровоцировать развитие ишемической болезни сердца.
Одна из важнейших функций липидов в том, что они являются основным компонентом мембран во всех клетках человеческого организма. Но разные виды жиров – ненасыщенные, мононенасыщенные и полиненасыщенные – необходимы в неодинаковых количествах. Клетки в первую очередь нуждаются в полиненасыщенных и частично в мононенасыщенных типах. Они позволяют мембранам сохранять гибкость и подвижность. Когда уровень насыщенных жиров слишком высокий, клеточные мембраны становятся жесткими, их функциональные способности снижаются, они теряют способность защищать внутренние части клеток, пропускать через себя химические вещества, растворенные в воде.
Источники липидов в продуктах
Мононенасыщенные жиры:
Как организм использует белки, углеводы и жиры
Человеческий организм – удивительная машина, способна научиться выживать при любом виде питания, адаптируясь к разнообразным диетам. Эта способность досталась от его предков, у которых частота приема пищи и рацион зависели от субъективных факторов (удачной охоты или, например, качества урожая ягод в окрестности).
Современному человеку калории достаются в значительно большем количестве и без особых затрат энергии. И все трудности с питанием, что остаются у Homo Sapiens, – правильно сочетать важные для жизни макроэлементы, обеспечить баланс потребления белков, жиров и углеводов. Но даже это многим, увы, не удается.
В тот момент, когда человек откусывает ломтик мяса, пирога или овоща, запускается сложный процесс пищеварения. Организм перерабатывает каждый принятый кусочек пищи, разбивая его на самые мелкие органические вещества. Комплекс химических реакций преобразует пищу с привычного вида в отдельные химические компоненты, которые служат топливом для многих процессов. Белки, углеводы и жиры проходят длинный путь метаболизма. И у каждого макронутриента он свой, уникальный.
Когда эти три вещества представлены в необходимом количестве, в первую очередь, в качестве источника энергии используются сахара и жиры, ведь существует взаимосвязь обмена углеводов и липидов. Белки в это время служат строительной основой для мышц, гормонов.
Белок, полученный из пищи, организм разбивает на кусочки (аминокислоты), которые затем использует для создания новых белков с определенными функциями. Они ускоряют некоторые химические реакции в организме, способствуют взаимосвязи между клетками. При дефиците углеводов и жиров служат источником энергии.
Липиды, как правило, обеспечивают организм почти половиной необходимой энергии. Полученный из пищи жир разбивается на жирные кислоты, которые отправляются в крови. Триглицериды хранятся в жировых клетках.
А вот углеводы могут храниться в организме только в небольших количествах. Полученные из пищи, они также разбиваются на мелкие части и уже в форме глюкозы попадают в кровеносную систему и печень, влияя на уровень сахара крови. Организм легче примет и переработает большую порцию сахаров, чем жира. Остатки углеводов (те, которые печень не в силах держать в себе для изготовления глюкозы) превращаются в жир долгого хранения. Когда тело ощущает нехватку углеводов, для энергии он использует такие жиры из запасов.
И хоть липиды являются хорошим источником энергии почти для всего организма, есть несколько типов клеток, которые имеют особые потребности. Главные в этом списке – нейроны (клетки мозга). Они хорошо работают, если рацион включает углеводы, но почти не могут функционировать только на жирах. Низкоуглеводная диета является опасной для работы мозга.
Не менее опасен и дефицит белка: при нехватке протеинов организм начинает разрушать клетки собственных мышц.
Вместо послесловия
Макронутриенты используются в качестве строительных блоков. Полезные человеку жиры заботятся о сохранении клеточных мембран и предотвращают воспалительные процессы. Меню, составленное из нужных продуктов, это залог того, что организм получит сложные углеводы, «хорошие» жиры и белки в необходимом количестве.
Кроме того, сбалансированная диета – это полный спектр важных для здоровья нутриентов, минералов, витаминов и микроэлементов. Именно взаимосвязь элементов полного спектра питательных веществ защитит от болезней и раннего старений, обеспечит необходимой энергией и силой. Ну, и конечно, не стоит забывать о рекомендуемых диетологами 6-8 стаканах воды, необходимой для осуществления химических процессов.
Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru