Значение углеводов в организме человека правильное питание. Полезные факты о роли углеводов в организме человека

Наибольшим по массе компонентом питания являются углеводы. Углеводы в питании человека играют очень важную роль, так как они несут организму энергию для обслуживания всех процессов жизнедеятельности. Однако углеводы полезны только при нормированном поступлении в организм. Переизбыток углеводов ведет к ожирению и возникновению заболеваний.

Виды углеводов.
Углеводы бывают простыми (моно- и дисахариды) и сложными (полисахариды).

1. Моносахариды. Простейшие моносахариды — это фруктоза и глюкоза, которые отличаются друг от друга расположением атомов в молекуле. При соединении эти вещества образуют сахар. Сладкие на вкус простые углеводы легко растворяются в воде. Сахар — это основной поставщик энергии, поэтому его употребление нельзя ставить под запрет. Однако злоупотребление сахаром может отрицательно сказаться на здоровье. Норма потребления сахара составляет в сутки 50-100 г в зависимости от веса человека.

Глюкоза с помощью инсулина быстро усваивается и поступает в кровь. Для усвоения фруктозы инсулин не требуется, поэтому она легче переносится больными диабетом. Всасывается она медленно.

2. Дисахариды. Являются наиболее ценными углеводами. Усваиваются дольше моносахаридов. Их виды:
сахароза состоит из глюкозы и фруктозы. Типичный образец сахарозы — тростниковый или свекловичный сахар;
мальтоза состоит из двух фрагментов глюкозы, находится в крахмале и гликогене;
лактоза, или молочный сахар, состоит из галактозы и глюкозы. Присутствует в молоке.

3. Полисахариды , или сложные углеводы. Виды полисахаридов:
Усваиваемые полисахариды. К ним относится гликоген и крахмал Гликоген построен из остатков глюкозы. Часть глюкозы в процессе пищеварения откладывается в печени в качестве запаса и для питания мышц и нервной системы. Крахмал — это цепочки, состоящие из сотен молекул глюкозы. Крахмалы не могут растворяться в воде.
Сложные углеводы усваиваются дольше простых.

Неусваиваемые полисахариды. К неусваиваемым углеводам относится , пектиновые вещества, гемицеллюлоза, слизи, камеди и лигнин. Эти вещества необходимы для очищения кишечника, выведения токсинов и бактериальных колоний, уменьшения количества холестерина, улучшения работы пищеварительного тракта.

Хотя эти пищевые волокна очень важны для организма, их переизбыток приводит к неполному перевариванию пищи, повышенному газообразованию, болям в животе, нарушению усвоения кальция, других минеральных веществ и жирорастворимых витаминов в кишечнике.

Углеводы в продуктах питания.

Больше всего углеводов содержится в продуктах растительного происхождения. Из животных продуктов углеводы содержатся только в молоке. В нем находится лактоза, содержащая галактозу.
глюкозу и фруктозу можно получить из меда, фруктов, ягод, зеленых частей растения;
крахмал содержится в картофеле, крупах и бобовых;
гемицеллюлоза имеется в скорлупе семечек, оболочках зерен;
пищевые волокна есть во всех злаковых, фруктах и овощах.

Углеводы в питании человека: норма.

Точное количество углеводов зависит от веса человека и его физической активности. Суточная норма углеводов находится в пределах 350-500 г. Повышенные нагрузки физического или умственного плана требуют увеличенных энергозатрат. В таком случае норма углеводов может увеличиваться до 700 г.

Недостаток глюкозы. Недополучение организмом глюкозы приводит к появлению вялости, головной боли, сонливости, головокружению, чувству голода, потливости, дрожанию рук. Минимальное количество углеводов в сутки — 50-60 г. При меньшей дозе начинают развиваться нарушения обменных процессов.

Избыток глюкозы. При потреблении большого количества углеводов, которые не распадаются на глюкозу или гликоген, начинается процесс образования жира. Если это продолжается на протяжении длительного времени, то процесс может привести к ожирению, нарушению обменных процессов и другим заболеваниям.

Рациональное питание – это питание, при котором лишь чуть больше трети углеводов превращаются в жиры. При преобладании в питании легкоусвояемых углеводов в жиры переходит большее количество углеводов. Если же при этом не хватает пищевых волокон, то поджелудочная железа будет перегружена, а затем и истощена. Ведь именно она производит инсулин для усвоения глюкозы. Все это может стать причиной появления сахарного диабета.

Избыток углеводов приводит к нарушению жирового обмена, атеросклерозу, ухудшению состояния клеток кровеносных сосудов, склеиванию тромбоцитов и тромбозам.

Советует обратить внимание на количество углеводов в рационе. Лучше отдавать предпочтение сложным углеводам, которые находятся в крупах, бобовых и овощах. Кроме этого фрукты и овощи желательно употреблять в необработанном свежем виде.

Углеводы - природные органические соединения, представляющие собой альдегидо- и кетоноспирты или продукты их конденсации. В организме они содержатся в свободном виде и в комплексах с белками и липидами. Углеводы - это легко утилизируемый источник энергии. Они играют особую роль в энергетике ЦНС - около 60% глюкозы, поступающей в кровь из депо (печень, скелетные мышцы), используется для обеспечения энергетических потребностей ЦНС.

Углеводы активно участвуют в различных реакциях обмена веществ: в синтезе аминокислот, нуклеиновых кислот, коферментов, глиопротеи-дов, мукополисахаридов и других веществ. Они тесно связаны с обменом жиров, и при избыточном поступлении с пищей возможно превращение углеводов в жиры и пополнение запасов жира. Один из основных путей

формирования избыточной массы тела связан с синтезом жиров из углеводов, в избытке поступивших с пищей.

Ряд углеводов выполняет в организме специализированные функции и участвует в пластических процессах. Например, гепарин предотвращает свертывание крови в сосудах, гиаяуроновая кислота препятствует проникновению бактерий через клеточную оболочку, гетерополисахариды определяют специфичность групп крови. Сложные углеводы - гликопротеины и протеогликаны - выполняют в клетках структурные функции в формировании мембран и внеклеточного матрикса.

С точки зрения пищевой ценности, выделяют простые и сложные углеводы:

Простые углеводы (сахара) Сложные углеводы (полисахариды)

Моносахариды: Перевариваемые:

Глюкоза крахмал

Фруктоза гликоген

Галактоза

Декстрины

Дисахариды: Пищевые волокна:

Сахароза клетчатка

Лактоза пектиновые вещества

Мальтоза целлюлоза

В суточном пищевом рационе на долю простых углеводов должно приходиться не более 20%, на долю пектиновых веществ - не менее 3%, клетчатки - не менее 2%, крахмала - около 75% от общего количества углеводов.

Пищевые волокна представляют собой большую группу нутриентов, источниками которых служат растительные волокна: зерновые, фрукты и овощи.

Пищевые волокна долго называли «балластными веществами», от которых старались освободить продукты для повышения их пищевой ценности. Однако пищевые волокна, как установлено, играют важнейшую роль в процессах пищеварения и в жизнедеятельности организма человека в целом.

В настоящее время жители развитых стран съедают не более 25 г пищевых волокон в день, из которых 10 г приходится на хлеб и другие продукты из злаков, около 7 г - на картофель, 6 г - на другие овощи и лишь 2 г ~ на фрукты и ягоды. Установлено, что дефицит пищевых волокон в пище является фактором риска таких заболеваний, как рак толстой кишки, синдром раздраженной толстой кишки, гипомоторная дискинезия толстой

кишки с синдромом запоров, дивертикулез, аппендицит, грыжа пищевого отверстия диафрагмы, желчнокаменная болезнь, сахарный диабет, ожирение, атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, гиперлипопротеиде-мия, варикозное расширение и тромбоз вен нижних конечностей,

В настоящее время существует несколько классификаций пищевых волокон. По строению полимеров они делятся на гомогенные (целлюлоза, пектин, лигнин, альгиновая кислота) и гетерогенные (целлюлозо-лигнины, гемицеллюлозо-целлюлозолигнины и пр.)- По виду сырья - на пищевые волокна из низших растений (водорослей и грибов) и высших растений (злаков, трав, древесины). По физико-химическим свойствам -на растворимые в воде (пектин, камеди, слизи, растворимые фракции гемицеллюлозы), их еще называют «мягкими» волокнами, и нерастворимые (целлюлоза, лигнин, части гемицеллюлоз, ксиланы), юс часто называют «грубыми» волокнами.

Из «грубых» пищевых волокон в продуктах питания чаще всего присутствует клетчатка - целлюлоза. Клетчатка не только не усваивается в организме человека, но и затрудняет переваривание и усвоение других питательных веществ, содержащихся в растительных продуктах и заключенных главным образом внутри клеток, оболочки которых построены из клетчатки. Вместе с тем клетчатка положительно влияет на пищеварение. Благодаря раздражению механорецепторов кишечной стенки, она стимулирует перистальтику кишечника и тем самым способствует профилактике хронических запоров, а также связанных с ними хронической эндогенной интоксикации и заболеваний толстой кишки (дивертикулов, дивертикулитов и злокачественных опухолей). Она оказывает также противосклероти-ческое действие, ускоряя выведение из организма избытка холестерина и улучшая переваривание жиров. Увеличивая объем пищи и замедляя пищеварение, клетчатка способствует возникновению и поддержанию чувства сытости. Клетчатка активно влияет на среду обитания бактерий в кишечнике и является для них одним из важнейших источников питания.

Пектиновые вещества по химической структуре относятся к геми-целлюлозам. Они обладают всеми свойствами, присущими клетчатке, но, кроме этого, способны активно адсорбировать различные химические соединения, в том числе токсины, тяжелые металлы, радиоактивные вещества, и ускорять их выведение из организма. Это свойство пектиновых веществ используется при лечебно-профилактическом питании. Пектины способствуют заживлению слизистой оболочки кишечника при ее повреждении. Пектиновые вещества в заметных количествах находятся в продуктах, из которых можно сварить желе. Это слива, черная смородина, яблоки и другие фрукты. В них содержится около 1% пектина. Столько же пектина присутствует в свекле.

Пищевые волокна могут иметь лечебно-профилактическое значение при функциональных заболеваниях толстой кишки, сопровождающихся

запорами, а также дивертикулезе, геморрое, грыже пищеводного отверстия диафрагмы, раке толстой кишки.

В частности, протективная роль пищевых волокон в развитии рака толстой кишки заключается в следующем:

Увеличивая объем стула, пищевые волокна снижают концентрацию канцерогенных веществ;

Ускоряя транзит по кишечнику, пищевые волокна уменьшают контакт канцерогенов со слизистой оболочкой кишки;

Снижая рН химуса, пищевые волокна подавляют образование бактериями потенциальных канцерогенов;

Повышая образование бутиратов, защищают клетки слизистой оболочки кишки от злокачественного перерождения;

Снижают расщепление защитной слизи бактериями;

Снижают активность мутагенов жареного мяса.

Считается, что пищевые волокна связывают от 8 до 50% гетероциклических аминов, которые вызывают развитие опухолей в кишечнике. Обычно эти амины образуются в результате приготовления пищи из мяса посредством высокотемпературной обработки.

Помимо воздействия на функцию толстой кишки, пищевые волокна оказывают выраженное влияние на процессы желчевыделения. Пищевые волокна способствуют снижению литогенности желчи при условии ее первоначального повышения у больных с калькулезным холециститом, гипокинезией желчного пузыря с застоем желчи. Позитивное действие пищевых волокон на состав желчи реализуется благодаря следующим механизмам:

Адсорбции холевой кислоты, торможению ее микробной трансформации в дезоксихолевую и ее реабсорбции в кишке;

Повышению суммарного содержания желчных кислот в желчи;

Повышению содержания хенодезоксихолата и снижению пула хола-тов и дезоксихолатов в желчи;

Снижению уровня холестерина в желчи;

Снижению содержания фосфолипидов в желчи;

Нормализации холатохолестеринового коэффициента и литогенного индекса желчи;

Ощелачиванию желчи, что имеет важное значение для профилактики образования камней;

Повышению кинетики желчного пузыря.

Из всех видов пищевых волокон наиболее выраженно влияют на процессы желчевыделения отруби злаков, действующим началом которых являются гемицеллюлоза и целлюлоза. Влияние пищевых волокон на обмен желчных кислот во многом обусловливает их тапохолестерииемическое действие, что проявляется снижением в сыворотке крови содержания общего ХС, ХС ЛПНП и ХС ЛПОНП, По данным разных авторов, содержание ХС ЛПВП либо незначительно увеличивается или снижается, либо практически не изменяется, что способствует снижению коэффициента атерогенности.

Положительное действие пищевых волокон на липидный обмен объясняется несколькими факторами:

Повышением связывания и выведения желчных кислот и нейтральных стеролов;

Уменьшением всасывания липидов (триглицеридов и холестерина) по ходу тонкой кишки, в частности смещение зоны всасывания в дис-тальном направлении;

Снижением синтеза фосфолипидов и холестерина в тощей кишке;

Уменьшением утлеводсвязаннойлипемии (пищевые волокна снижают содержание в сыворотке крови не только глюкозы, но и инсулина, стимулирующего синтез холестерина и ЛПНП);

Ингибированием синтеза холестерина в печени короткоцепочечны-ми жирными кислотами - продуктами превращения водорастворимых пищевых волокон;

Снижением в результате этих процессов синтеза холестерина, липо-протеидов и желчных кислот в печени;

Повышением активности липопротеидлипазы в жировой ткани; снижением активности липазы поджелудочной железы;

Влиянием на минеральный обмен (фитиновая кислота, входящая в состав ПВ, способствует снижению содержания в плазме цинка и повышению соотношения цинк/медь, что оказывает гипохолестеринемическое действие).

Гипохолестеринемическое действие пищевых волокон зависит от их источников: наиболее выраженный эффект наблюдается у пектина, особенно цитрусового, яблочного, и слизей. Целлюлоза и гемицеллюлоза злаковых отрубей слабо влияют на содержание холестерина в крови.

Углеводы - это углерод и вода, которые являются жизненно важной частью клеток организма. Углеводы - главные снабженцы энергией организма человека, поэтому они очень важны.

Наш организм употребляет энергию, получаемую из углеводов (органических веществ). Если ее не хватает, то расщепляются жиры, а потом за ними и белки.

Если энергии от важных органических веществ слишком много, то они превращаются в жир и откладываются. Соответственно повышается холестерин, который негативно влияет на сердечно-сосудистую систему.

Продукты с низким содержанием углеводов помогают бороться с лишними килограммами, поэтому входят в состав разных диет. Итак, углеводы в питании: польза или вред.

Простые и сложные углеводы в питании человека

По химической структуре углеводы в рационе питания подразделяются на две группы.

Быстрые (простые) - это сладкое, булки, белый рис, манка, мед, алкоголь.
Медленные (сложные) - вареные овощи, разные крупы, отруби, коричневый рис, овсянка, злаки, бобовые, горький шоколад, макароны.

Что же собой представляет процесс насыщения организма быстрыми и медленными углеводами? Главным компонентом в составе любого углевода является сахар.

Моносахариды - простые сахара, которые распадаться на простые не могут, и усваиваются организмом очень быстро.

Дисахариды - более сложные сахара, состоящие из двух молекул, соответственно на их раздробление уходит время.

Полисахариды - сложные соединения, на их разложение организм затрачивает много времени. Усваиваются они трудно.

Как только сахар проникает в кровь, человек ощущает прилив энергии, бодрость и чувство голода, усталость исчезает. Но через короткое время все проходит, так как нормализовать глюкозу в крови торопиться инсулин. Таким образом, быстрые углеводы, которым не нужно время на расщепление полимерных цепей, сразу повышают глюкозу в крови и, следовательно, происходит резкий выброс инсулина.

Инсулин нейтрализует повышенный уровень глюкозы и перенаправляет поступивший сахар в жировую прослойку. И человек снова хочет есть.

Когда в организм проникают медленные органические вещества, сахар растет постепенно, стресса для организма нет. Инсулин вырабатывается в малых количествах, жировая прослойка не появляется.

Простые углеводы в питании

Простые углеводы в питании:

моносахариды;
дисахариды.

Отдельного внимания заслуживают:

сахароза;
глюкоза;
фруктоза;
лактоза.

Глюкоза (виноградный сахар) содержится в основном во фруктах. Фруктоза (фруктовый сахар) - во фруктах, меде.

Глюкоза усваивается организмом быстро, следовательно, может повыситься сахар в крови, фруктоза разлагается дольше, она не контактирует с инсулином, поступая в клетки без его участия. Фруктоза превращается в глюкозу в печени, но этот процесс не напряженный.

Глюкоза важна для нервной системы и является основным источником окисления. Она легко преобразуется в гликоген.

Фруктоза также быстро окисляется организмом. Ее часть в печени преобразуется в глюкозу, но для усвоения инсулин не требуется. Поэтому медленное всасывание в кишечнике лучше переносится диабетиками.

Сахароза (обыкновенный сахар) является самым безопасным поставщиком энергии, она сразу поступает в кровь и при ее излишке может навредить организму, повышая сахар, приводя к сахарному диабету.

Лактоза полезна для организма, она превращается в галактозу и глюкозу. Ее можно найти в молоке и кисломолочных продуктах. Особенно ее много в молоке и кефире, небольшое количество содержится в йогурте и сметане.

С возрастом потребление молока следует ограничить, так как снижается количество ферментов расщепляющих лактозу, лучше употреблять кисломолочные продукты.

Сложные углеводы в питании

Сложные углеводы, которые усваиваются долго, являются полезными:

гликоген;
крахмал;
целлюлоза.

Сложные углеводы содержат:

крупы;
макароны темных сортов;
бобовые.

В продуктах животного происхождения содержится гликоген, в котором огромное количество молекул глюкозы. Гликогена много в печени.

Сколько должно быть углеводов в рационе питания?

Каждому человеку зависимо от возраста, пола, активности по жизни требуется разное количество углеводов. Также стоит учитывать, что их излишек может привести к избыточному весу.

Если мужчина не занимается спортом, физически не активен, ему достаточно 400 гр углеводов в день. Если человек работает умственно, то ему глюкоза не навредит.

Женщинам с обычным образом жизни требуется всего 300 гр. Но если вы хотите сбросить вес и не занимаетесь спортом, физическим трудом, то вам надо сократить количество употребляемых углеводов. Вы не только потеряете лишние килограммы, но и оздоровите свой организм, улучшите самочувствие.

Но не есть продукты, не содержащие углеводы, совсем нельзя. Может появиться слабость, усталость, апатия, потеря аппетита, так как вы отнимаете у своего организма энергию важную для жизни.

Ведь сахар полезен для наших органов:

мозгу надо - 140 гр в день;
мышцам примерно 120 гр.
сердцу, сосудам - 40 гр.

В день нам можно съесть 75 гр крахмалистых углеводов, при таком количестве сахар не увеличится, аппетит не повысится.

Содержание углеводов в рационе питания

Будет правильно если вы на свою тарелку будете класть:

половина тарелки салата;
четверть тарелки - белок;
другая четверть - крахмалистые углеводы.

Надо есть часто цельно-зерновые продукты:

хлебцы;
злаки;
крекеры;
коричневый рис;
овес;
овощи, фрукты;
бобовые;
нежирные молочные продукты.

Есть надо редко продукты с обычной мукой:

булки;
рогалики;
картошку;
белый рис.

Лучше не есть сладости, десерты:

выпечку;
пончики;
торты;
пирожки;
сладкие хлопья;
пирожные;
мороженое;
крендельки с солью.

И, конечно, не пить сладкую газировку. Она содержит огромное количество сахара и вредных для здоровья веществ.

Если вы заботитесь о своем здоровье и считаете, что лишние углеводы могут быть для вас вредны, то употребляйте продукты с небольшим содержанием органических веществ.

Включите продукты, содержащие незначительное количество углеводов.

Молочные и кисломолочные продукты с небольшим процентом жирности (молоко, маложирная сметана, творог, кефир, йогурт).
Овощи без крахмала - огурцы, помидоры, листовые овощи, редиска, салат, зеленый лук, морковка, тыква.
Мало углеводов в яйцах.
Из мясных продуктов можно отметить куриную голень (без кожи), фарш из индейки, нежирная вырезка из свинины, стейк из говядины.
Не забудьте про постную рыбу, консервированную горбушу. Они не только полезны, но и содержат мало углеводов.
Из фруктов выбирайте кислые цитрусовые (лимон, лайм), несладкие (авокадо, красный грейпфрут, абрикос).

Продукты с низким содержанием углеводов имеют в составе много полезнейшей клетчатки.

Но не нужно употреблять только эти продукты, питание должно быть разнообразным, включайте и жиры, и углеводы, и белки, иначе вы причините своему организму только вред.

Специалисты по питанию сделали вывод, что углеводы надо разделять по гликемическому индексу. Гликемический индекс будет расти тем выше, чем выше поднимается показатель глюкозы после съедания продукта с углеводами.

Точкой отсчета приняли гликемический индекс глюкозы - 100. Все остальные продукты с углеводами стали сравнивать с ним.

Углеводы разделили на следующие группы.

Условно хорошие - увеличивают глюкозу до 50 единиц. Они хорошо усваиваются и перерабатываются организмом.
Условно плохие - повышают глюкозу в крови выше, чем на 50 единиц. Они повышают нагрузку на поджелудочную железу и весь организм, увеличивая жировые запасы.

Углеводы с высоким индексом (условно плохие):

солод - 110;
глюкоза - 100;
печеная картошка - 95;
белый хлеб с мукой высшего сорта - 95;
картофельное пюре быстрого приготовления - 90;
мед - 90;
морковка - 85;
кукурузные хлопья, попкорн - 85;
сахар - 75;
белый хлеб - 70;
обработанные злаковые с сахаром (мюсли) - 70;
плиточный шоколад -70;
вареная картошка -70;
печенье - 70;
кукуруза - 70;
очищенный рис - 70;
серый хлеб - 65;
свекла - 65;
бананы, дыня - 60;
джем - 55;
макароны из муки высшего сорта - 55.

Углеводы с низким индексом (условно хорошие):

хлеб с мукой грубого помола с отрубями -50;
неочищенный рис - 50;
горох - 50;
необработанные злаковые, без сахара - 40;
овсяные хлопья - 40;
фруктовый сок, свежевыжатый без сахара - 40;
серый хлеб с мукой грубого помола - 40;
макароны с мукой грубого помола - 40;
цветная фасоль - 40;
сухой горох - 35;
хлеб из цельной муки - 35;
молочные продукты - 35;
сухие бобы - 30;
чечевица - 30;
горох турецкий - 30;
хлеб ржаной - 30;
свежие фрукты - 30;
фрукты консервированные без сахара - 25;
шоколад черный (60% какао) - 22;
фруктоза - 20;
соя - 15;
зеленые овощи, томаты, лимоны, грибы - меньше 15.

Такое деление условно и зависит от того насколько часто и в каких количествах человек использует в питании те или иные продукты. Если плохие углеводы есть мало и не часто, то к лишним килограммам они не приведут. Вреда организму не будет. Человеку нужны все углеводы, но в разумных количествах.

Вывод: углеводы в питании должны присутствовать обязательно. Также забывайте о физических нагрузках, спорте, зарядке, они просто необходимы для тонуса всех органов и систем. Спорт поможет вам сбросить вес, и сберечь здоровье!

С уважением, Ольга.

Углеводы играют исключительно важную роль в питании человека. Мозг и нервная система для нормального функционирования требуют только сахар. Другие ткани (например, печень) при отсутствии сахара могут перерабатывать жиры, мозг такой адаптивностью не обладает. Отсутствие достаточного количества сахара в организме может отрицательно сказаться на работе печени и сердца. Белок и жиры так же не будут выполнять своих функций (восстановление тканей и производство энергии) если в организме не будет достаточного количества продуктов расщепления сахара.

Функции углеводов можно разделить на три группы

Энергетическая функция.

При окислении 1 г. углеводов выделяется 4 ккал энергии, которая используется в различных процессах метаболизма.

Атомы углерода углеводов используются организмом не только для биосинтеза самих углеводов, но и белков, нуклеиновых кислот, липидов.

Структурная функция. Углеводы являются важными компонентами стенок бактериальных и растительных клеток, а также оболочек животных клеток.

Защитная функция. С помощью углеводов организм освобождается от вредных веществ. Углеводные остатки входят в состав соединений, ответственных за иммунитет.

Другие (специальные) функции:

предохраняют кровь от свертывания (гепарин), а у некоторых рыб от замерзания;

являются антибиотиками и различными биологически активными веществами. Например, витамин С относится к углеводам. Гликозиды являются стимуляторами сердечной деятельности.

Основным источником углеводов в питании являются растительные продукты. Углеводы по усвояемости делятся на две группы: усвояемые организмом человека (глюкоза, фруктоза, галактоза, сахароза, декстрины, крахмал) и неусвояемые – пищевые волокна или баластные вещества (клетчатка, гемицеллюлоза, пектиновые вещества). Усвояемые углеводы дают организму 50 – 60 % от общего числа калорий. Суточная потребность взрослого человека в усвояемых углеводах составляет 365 – 400 г, в том числе 50–100 г простых сахаров. Оптимальное содержание пищевых волокон в суточном рационе 20 – 25 г, в т. ч. клетчатки и пектина 10 – 15 г.

Рассмотрим физиологическое значение отдельных углеводов.

Глюкоза. В процессе пищеварения углеводы пищи в конечном итоге превращаются в глюкозу, которая поступает в кровь и служит источником энергии для всех органов и тканей. С помощью гормона поджелудочной железы – инсулина – глюкоза превращается в гликоген. Нормальный уровень глюкозы в крови составляет 80-100 мг на 100мл. Систематическое избыточное потребление легкоусвояемых углеводов может способствовать возникновению сахарного диабета, ожирения и атеросклероза.

Фруктоза. Превращение фруктозы в организме протекает несколько иначе, чем глюкозы. Поэтому фруктоза не вызывает увеличение сахара в крови, что важно для больных сахарным диабетом.

Лактоза способствует развитию в желудочно-кишечном тракте молочнокислых бактерий, антагонистов гнилостной микрофлоры. Некоторые люди страдают непереносимостью молока из-за отсутствия фермента лактазы, расщепляющего лактозу.

Крахмал. Занимает в рационе 80% от общего количества потребляемых углеводов. Подвергается перевариванию только после термической обработки. Крахмал усваивается медленнее других углеводов, поэтому потребление не приводит к быстрому увеличению содержания глюкозы в крови.

Пищевые волокна не усваиваются организмом человека, но выполняют положительную роль.

Клетчатка - основной компонент “ грубых” пищевых волокон является обязательным фактором процесса пищеварения: нормализует деятельность полезной микрофлоры кишечника, препятствует всасыванию вредных веществ, способствует выведению из организма холестерина. Клетчатка способствует нормальному продвижению пищи по желудочно-кишечному тракту. Вместе с тем избыток клетчатки провоцирует диарею, снижает усвояемость некоторых витаминов и минеральных веществ.

Пектин выводит из организма многие токсичные вещества: тяжёлые металлы, радионуклеиды, продукты метаболизма гнилостных бактерий.

Превращение углеводов при переработке.

Во время хранения пищевого сырья и его переработке углеводы подвергаются различным и сложным превращениям. Направленность этих процессов зависит от состава углеводного комплекса, условий (влажность, температура, Н среды), наличия ферментов и присутствия других компонентов.

Наиболее распространёнными и важными в пищевой технологии являются процессы:

Меланоидинообразования и карамелизации;

Кислотного и ферментативного гидролиза полисахаридов;

Брожения моносахаридов

Меланоидинообразование – окислительно-восстановительный процесс, который представляет собой совокупность последовательно и параллельно идущих реакций. Этот процесс одновременно получил название реакции Майара, по имени учёного, который в 1912г впервые его описал.

При реакции меланоидинообразования происходит взаимодействие восстанавливающих сахаров с аминокислотами, пептидами и белками, приводящее к образованию тёмно-окрашенных продуктов-меланоидинов. Механизм этой реакции сложен, в результате её образуется большое число промежуточных продуктов, которые на следующих этапах взаимодействуют между собой и с исходными веществами.

В результатате этой реакции в продуктах снижается содержание редуцирующих сахаров и азота аминных групп. Наиболее реакционно способными являются аминокислоты: лизин, глицин, метионин, аланин, валин; наиболее активно из сахаров реагируют ксилоза, арабиноза, глюкоза, галактоза и фруктоза.

Более интенсивно меланоидинообразование протекает в нейтральной и щелочной средах, легче проходит в концентрированных растворах .В результате реакции Майара может связываться до 25% белков, витаминов, аминокислот и многих биологически активных соединений, тем самым снижается пищевая ценность продуктов

Положительным моментом реакции меланообразования является появление привлекательной окраски (золотисто-коричневой, тёмно-коричневой и др.) и своеобразного аромата пищевых продуктов.

Карамелизация сахаров. Нагревание моно- и дисахаров при температуре 100 ° С и выше приводит к изменению химического состава и цвета продуктов. Глубина этих процессов зависит от состава сахаров, их концентрации, степени и продолжительности теплового воздействия Н среды, присутствия примесей.

В общем упрощенном виде схему превращений сахаров при нагревании можно представить следующим образом:

Дисахара Монозы Ангидриды моноз

Оксиметил фурфурол

Окрашенные и гуминовые муравьиная и левулиновая

вещества кислоты

Гидролиз полисахаридов и олигосахаров.

Во многих пищевых производствах имеет место гидролиз олиго- и полисахаридов. Он важен не только для процессов получения пищевых продуктов, но также и для процессов их хранения.

Реакции гидролиза могут приводить к нежелательным изменениям цвета и к неспособности полисахаридов образовывать гели.

Ферментативный гидролиз крахмала присутствует во многих пищевых технологиях и обеспечивает качество готового продукта – в хлебопечении (процесс тестоприготовления и выпечки хлеба), в производстве пива (получение пивного сусла), спирта(подготовка сырья для брожения), в производстве различных сахаристых продуктов (глюкозы, патоки, сахарных сиропов).

В общем виде, схема гидролиза крахмала может быть представлена следующим образом:

(С 6 Н 10 О 5)n (С 6 Н 10 О 5)х С 12 Н 22 О 11

крахмал катализатор декстрины мальтоза

Гидролиз пектинов имеет место при созревании плодов. Под действием пектолитических ферментов нерастворимые протопектины превращаются в растворимые пектины. При этом резко снижается вязкость растительных тканей и уменьшается молекулярная масса пектинов. Таким образом, мякоть плодов размягчается.

Гидролиз сахарозы получил название инверсии, а смесь, образующихся в равных количествах глюкозы и фруктозы, – инвертным сахаром.

С 12 Н 22 О 11 + Н 2 О C 6 Н 12 О 6 + С 6 Н 12 О 6

Сахароза глюкоза фруктоза

Инвертные сиропы используются при приготовлении безалкогольных напитков. Инверсия сахарозы имеет место при производстве виноградных вин. Процессы инверсии предупреждают очерствение конфет и улучшают аромат хлеба.

При гидролизе лактозы образуются глюкоза и галактоза

С 12 Н 22 О 11 C 6 Н 12 О 6 + C 6 Н 12 О 6

Лактоза глюкоза галактоза

Под действием фермента - галактозидазы с этого процесса начинаются все виды брожения молочного сахара.

Брожение моносахаридов

В пищевых технологиях наибольшее значение имеют два основных типа брожения: спиртовое и молочнокислое.

Спиртовое брожение происходит под действием ферментов дрожжей. Суммарное уравнение имеет следующий вид:

C 6 Н 12 О 6 С 2 Н 5 ОН + 2СО 2

Все знают о том, что жизненно важными для человеческого организма являются соединения, известные как белки, жиры и углеводы. И если с первыми двумя типами веществ многие, хоть в общих чертах, но знакомы, то углеводы остаются некой загадкой. Между тем, их роль для здоровья огромна. Узнаем, в чем она проявляется.

Описание и общая характеристика

Углеводы - это органические соединения, в состав которых входят молекулы углерода, кислорода и водорода. Синтезируются при участии углекислого газа и воды, взаимодействие которых усиливает солнечный свет.

Химики знают, что за этим названием стоит большая масса веществ, многие из которых существенно различаются по «содержанию» (карбонильной группе) и гидроксильным связям.

Если отойти от терминологии, то окажется, что углеводы выступают неизменным элементом клеток и тканей всего живого на Земле. Биологи подсчитали, что основная доля биовещества приходится именно на них.

В организме человека углеводы регулируют обмен белков и жиров, в связке с ними образуют жизненно важные гормоны и ферменты. Более того, такие соединения принимают участие в формировании структур ДНК, РНК и АТФ, накапливают запас энергии, подпитывают мозг, сердечно-сосудистую систему и другие органы.

Чтобы яснее понимать роль этих соединений, обратим внимание на их классификацию.

Виды и основные функции

Углеводы состоят из отдельных сахаридов, которым отведена роль своеобразных «кирпичиков». Их количество и стало тем признаком, который позволил отнести соединения данной группы к разным видам.

Важно! Некоторые вещества вроде фруктозы усваиваются практически без участия инсулина - в малых дозах они разрешены при сахарном диабете.

Основными линиями являются ди- и полисахариды, а также олигосахаридные вещества.

Две молекулы соединены гликозидной связкой, а при реакции с водой они распадаются на две моносахаридные части каждая. Некоторые разновидности имеют восстанавливающие свойства (к примеру, продукты деления мальтозы).

Именно эта группа выступает главным источником углеводов в нашем организме. К ней причислены:

лактоза, она же молочный сахар. При дефиците расщепляющей лактазы наблюдается непереносимость молока и продуктов из него;
мальтоза солодовой природы, принимающая участие в обмене ферментами и накоплении энергии, необходимой при больших физических нагрузках;
сахароза, которая при расщеплении делится на ценную фруктозу и глюкозу. Таким образом нормализуется содержание сахара в крови. Может откладываться как запасное питательное вещество.

В сумме эти вещества обеспечивают нормальную работу всех основных органов и систем. Имеются в данном ряду и другие соединения - целлобиоза и нигероза, рутиноза и трегалоза, но их концентрация куда меньше.

Они образуются путем соединения разного числа сахаридов: от 2 до 10. Строго говоря, сюда же относятся и дисахариды, но все же олиго-вещества выделены в отдельный класс.

Дело в том, что часто они являются продуктом синтеза разнотипных молекул, что и обусловило их строение, а заодно и функции.

Знаете ли вы? Порядка 80% сухой массы всех растений приходится именно на углеводы.

Наиболее распостраненными являются такие вещества, как:

генцианоза;
мелицитоза;
мальтотриоза;
эрлоза (все насчитывают по три базовые молекулы);
тетрасахариды представлены стахиозой и акарбозой;
более насыщенный состав у маннеопентозы (5 молекул) и маннеогексозы (6).

Большая часть этих веществ - это так называемые резервные углеводы, которые пускаются в ход, когда необходимо восстановить энергетический баланс или защитные возможности организма.

Их молекулы могут состоять из десятков, сотен, а то и тысяч моносахаридов. Названия таких структур на слуху у всех. Это:

клетчатка, нормализующая работу желудка и кишечных путей. Она же улучшает обмен веществ, тем самым снижая риск сердечно-сосудистых заболеваний и гипертонии;
пектины, «собранные» из остатков галактуроновой кислоты. Желудок их не усваивает, но все-таки польза весьма ощутима - выводится лишний холестерин и канцерогены. Эти свойства используются для профилактики серьезных нарушений кровообращения и даже раковых образований;

крахмал, длинная углеродная цепочка которого позволяет человеку подолгу сохранять подвижность и энергичность;
из крахмала получают мальтодекстрин. Он входит в состав спортивных добавок, помогает нарастить массу и улучшить работу ЖКТ (при контакте с пищевыми ферментами смесь, попавшая в желудок, усваивается легче).

Важно! Больше всего пектинов содержится в свежих фруктах.

Конечно, это не все полисахариды, а всего лишь самые важные. Но из прочей массы выделяется еще одно вещество такой же природы, а именно гликоген. Он уникален тем, что встречается только в организме. Откладываясь в мышцах и печени, создает мощный энергорезерв. Помогает при острой нехватке глюкозы, которой сопровождаются пиковые нагрузки.

Какие полезны?

Диетологи и химики отмечают, что наиболее полезными будут поли- и олигосахариды, включающие 3 и более сахарных единиц. Их еще называют сложными углеводами.

Ценность таких веществ состоит в том, что они дольше усваиваются: на это уходит 3,5-6 часов, в течение которых человек ощущает сытость. К тому же продукты, богатые сложными соединениями, поставляют в организм множество витаминов, минералов и волокон.

«Чистые» же единичные сахара, наоборот, считаются вредными. На то есть причина - в силу простой структуры им не нужно расщепляться и перевариваться, вместо этого моносахариды сразу же начинают истощать запас других питательных веществ, нужных для их метаболизма.

Исходя из этого, диетологи советуют составлять рацион так, чтобы 85% дневной потребности в углеводах покрывалось полисахаридами.

Продукты - источники углеводов

После ознакомления с основными типами данных веществ возникает вопрос - в каких продуктах содержатся те или иные соединения.

Здесь нужно иметь в виду еще один нюанс. Он состоит в том, что скорость расщепления углеводов, попавших в организм, определяется конкретным показателем - гликемическим индексом. Эта цифра отличается в зависимости от вида пищи.

Знаете ли вы? Как отдельная наука со всеми атрибутами химия выделилась во многом стараниями Антуана Лавуазье, который в 1777 году выдвинул кислородную теорию горения. На то время это было сродни научной революции.

Источниками быстрых веществ являются продукты, ГИ которых превышает 69 единиц (все, что дало меньшее число, считается «медленным», то есть полезным).

Быстрых

Быстрее всего желудком усваиваются кукурузный сироп и (их индекс составляет впечатляющие 113 и 108 единиц). 100 и больше показывают пшеничный и рисовый сиропы, крахмал, глюкоза и сироп на ее основе.

Если ориентироваться на показатели других продуктов этой группы, то полученный список будет таким:

90 и более: рисовая мука, без участия глютена. Тут же и - запеченный, жареный, фри, быстрого приготовления, а также полученные из него крахмал и декстрин;
80-90: домашнее картофельное пюре, рисовый пудинг, попкорн, кукурузные хлопья и крахмал, репа, белый хлеб, морковь после термообработки;
70-80: выпечка в виде бубликов, пончиков и баранок, бисквит и вафли, молочный шоколад, лазанья, и и белый хлеб (багет).

Медленных

Продукты, ГИ которых составляет меньше «разделительных» 69 единиц, лучше рассматривать в обратном порядке (от меньших цифр к большим).

Здесь первенство за помидорами, белокочанной капустой, брокколи и репчатым луком, которые усваиваются дольше всех (в числовом выражении их индекс равен 10).

В интервале между 12 и 15 единицами поместились кетчуп и томатный сок, маслины и оливки, черная смородина и соя.

Важно! Овощи и фрукты, помимо всего прочего, поставляют в организм и ценные фитонутриенты. Эти активные соединения снимают воспаления, регулируют обмен веществ и на клеточном уровне замедляют старение.

Им немного уступают и абрикосы (20). Остальные продукты можно отнести к следующим категориям:

22-29: морская капуста, чернослив, сосиски высшего сорта;
30-39:10% сливки, молоко и колбаса, макароны из твердых сортов пшеницы, а также хлеб с отрубями. Возможно, неожиданностью покажется присутствие в этом ряду вина;
40-49: здесь представлены лишь красная фасоль (40), после которой с большим отрывом идут яйца и виноградный сок (по 48);
50-59: джем, сыры (фета и плавленый);
60-69: компоты, ржаной хлеб, отварной картофель, . Ближе всех к заветному рубежу оказалась овсяная каша, чей ГИ составил 66 единиц.

Для здоровья крайне важны именно такие блюда и продукты. Задачу облегчает их доступность - к примеру, те же помидоры многие выращивают на даче, да и кисломолочной продукции в продаже в достатке.

Суточная потребность и норма

Дневная потребность просчитывается с оглядкой на возраст, характер работы и вес человека. Так, офисному клерку средних лет будет достаточно 5 г углеводов на 1 кг.

Человеку, постоянно имеющему дело с нагрузками, потребуется уже 8 г на ту же массу. И чем больше усилия, тем большей будет суточная доза углевода, необходимого для нормального функционирования органов - здесь налицо прямая зависимость.

Приведем конкретные числа, которые нужно иметь в виду представителям разных половозрастных групп. Первая цифра обозначает возраст, вторая - потребность в граммах .

Знаете ли вы? В человеческом теле работает более 700 различных ферментов.

Мужчины

Умственный труд:

18-29: 378;
30-39: 365;
40-59: 344;

Легкая физическая работа:

18-29: 412;
30-39: 400;
40-59: 380;

18-29: 440;
30-39: 426;
40-59: 406;

Тяжелый физический труд:

18-29: 518;
30-39: 574;
40-59: 546.

Для пожилых мужчин старше 70 лет нормой считается 302 г углеводов.

Женщины

Умственный труд:

18-29: 324;
30-39: 310;
40-59: 297;

Легкая физическая работа:

18-29: 351;
30-39: 337;
40-59: 323;

18-29: 371;
30-39: 358;
40-59: 344;

Тяжелый физический труд:

18-29: 441;
30-39: 427;
40-59: 406.

Отдельно о спортсменах

Самая большая потребность в углеводах - у людей, организм которых работает на пределе возможностей (а то и за ним). Ежедневные тренировки и постоянные нагрузки ускоряют обменные процессы, и в ход идут любые органические вещества, собранные в клетках или отложенные в тканях. Особенно ярко это видно как раз по углеводам, запасы которых весьма скромны.

Важно! Утренние тренировки начинают спустя 1-3 часа после нежирного высококалорийного завтрака, который должен покрыть в среднем 65% дневной нормы углеводов.

Чтобы восполнить их дефицит, мужчинам нужно 616-686 г таких соединений. Для женщин этот показатель составляет 478-546 г. Конкретная цифра зависит от типа нагрузок (ведь расход энергии у штангиста и, к примеру, спринтера будет заметно отличаться).

Нехватка и переизбыток

Природа позаботилась о том, чтобы концентрация основных углеводов (особенно глюкозы в крови) находилась на приемлемом уровне. В организме здоровых людей имеются запасы этих веществ, расход которых при обычном распорядке дня мало зависит от приема пищи либо фаз бодрствования. Исключение составляют разве что спортсмены.

Но любые сбои в работе нервной или эндокринной системы влекут за собой перераспределение углеводов, что проявляется в их переизбытке или же острой нехватке.

Стабильный излишек глюкозы, которая становится как бы магнитом для остальных веществ, приводит к гипергликемии. Это состояние, вызванное избытком сахара в крови.

Его признаками выступают:

общая слабость;
постоянная жажда;
пониженное артериальное давление;
внезапное появление кожного зуда;
приступы головной боли, часто в сопровождении тошноты;
обильный выход мочи.

Знаете ли вы? Первые инсулиновые инъекции были сделаны в январе 1922 года. Об этом гормоне знали еще за 30 лет до того, но проблемой было очистить соединение до безопасного для человека состояния.

Еще одним симптомом называют неприятный запах изо рта, схожий с ацетоновым.

Подобные проявления часто наблюдаются у людей, страдающих от частичной дисфункции почек или печени, нарушений гормонального баланса, увеличения щитовидной железы.

Постоянное повышение уровня углеводов может привести к сворачиванию выработки инсулина, что нарушает энергобаланс клеток и тканей. В результате запускаются серьезные болезни (вплоть до разнотипных гепатитов и цирроза).

Нехватка

Дефицит углеводов тоже распознается по характерным симптомам:

На первичном этапе ощущаются слабость и сонливость. При этом заметно дрожание рук и повышенная потливость.
Более тревожными сигналами считаются бледность кожи, участившиеся судороги, периодическое «замедление» сердца. В ряде случаев доходит до головокружения.
Наиболее опасно состояние прострации на фоне учащенного пульса. В этот момент нужно немедленно съесть порцию продукта, богатого быстрыми веществами.

Важно! Нижний предел содержания сахара в крови составляет 1,7-2,2 ммоль/литр, тогда как опасной верхней гранью считаются 5,2-5,5 ммоль на тот же объем.

Заметив, что хоть один из этих признаков наблюдается регулярно, обратитесь к врачу - возможно, причина кроется не только в нарушении метаболизма.

Обдумывая свое меню, многие интересуются, как правильно обеспечивать организм углеводами. Чтобы они принесли максимум пользы, обратите внимание на основные моменты:

Запас таких веществ желательно пополнять до обеда. Как раз в это время они усваиваются и перерабатываются лучше всего. При более позднем приеме пищи возрастает вероятность того, что простые сахариды напомнят о себе лишним весом.
Включите в рацион злаки, овес, бобовые культуры, овощи, фрукты и нежирные молочные изделия. Это основа здорового питания. Их действие можно дополнить небольшим объемом картофеля, мучных изделий (только из белой муки) или фруктового сока.
А вот от любимых конфет, мороженого или чипсов лучше отказаться. То же касается и ряда напитков (газировка, пиво, чересчур сладкие чай или кофе).
Побольше активности - малоподвижный образ жизни ведет к переизбытку попавших в желудок и ткани веществ.
Естественно, отказ от алкоголя. Даже в малых дозах он угнетает ценные ферменты, что тут же сказывается на работе печени и поджелудочной железы.

Тем, кто борется с лишним весом, однозначно стоит отказаться от быстрых сахаридов в любом виде (твердом или жидком).
Избегайте крайностей вроде резкого перехода на безуглеводную диету. Мало того, что она ведет к потере витаминов и клетчатки, так еще и замедляет переработку аминокислот. В таком режиме органы работают буквально на износ.

Знаете ли вы? Удивительно, но когда человек краснеет (к примеру, от жары или стеснения), его желудок действует так же - окрас стенки становится более насыщенным.

Теперь вы представляете, чем важны углеводы, откуда они берутся и почему важно держать их в норме. Надеемся, эти данные помогут нашим читателям в борьбе за здоровье и красоту. Бодрости и радостных моментов каждый день!