1.5. Биологическая роль углеводов и их важнейшие источники
1.5. Биологическая роль углеводов и их важнейшие источники
Углеводы – одна из основных групп пищевых веществ, играющих немаловажную роль в питании человека. Их основное значение в питании – обеспечение энергетических потребностей организма, то есть снабжение организма энергией. Энергия освобождается в результате непрерывно протекающих процессов биологического окисления, конечные продукты которого – углекислота и вода – выделяются из организма. Таким образом, основная часть углеводов, поступающих с пищей, в процессе жизнедеятельности быстро используется как источник энергии. Незначительная часть углеводов откладывается (депонируется) в виде запасов (гликогена) в печени, мышцах и других тканях, но эти запасы невелики.
Углеводы также служат пластическим материалом. Они входят в состав многих гормонов, ферментов, протромбина и других биологически активных веществ.
По своей энергетической ценности углеводы равноценны белкам (1 г углеводов при окислении в организме дает 4 ккал). Они используются в качестве энергетического материала для любой деятельности человека, связанной с физической работой, поэтому при всех видах физической нагрузки отмечается повышенная потребность в них.
Углеводы подразделяются на моно-, олиго– и полисахариды. Моносахариды представлены в питании глюкозой (виноградный сахар), фруктозой, галактозой. В свободном виде глюкоза постоянно содержится в крови в определенной концентрации, обеспечивая энергетическим материалом различные клетки, органы и системы организма. Источником моносахаридов являются многие фрукты, ягоды, мед.
Олигосахариды делятся на дисахариды, трисахариды и т. д. Наиболее важны для человека дисахариды – сахароза, лактоза, мальтоза. Так, сахароза состоит из одной молекулы глюкозы и одной молекулы фруктозы, на которые она распадается под влиянием ферментов пищеварительного тракта. Сахарный песок представляет собой кристаллы сахарозы.
Основными источниками сахарозы служат сахар, кондитерские изделия, варенье, мороженое, сладкие напитки. Лактоза (молочный сахар) состоит из соединенных молекул глюкозы и галактозы, на которые она расщепляется перед всасыванием в кишечнике ферментом лактазой. Лактоза содержится в молочных продуктах. Мальтоза, или солодовый сахар, состоит из двух молекул глюкозы, содержится в меде, экстракте из солода (патоке мальтозной), пиве.
Моно– и дисахариды обладают сладким вкусом, в связи с чем их называют также простыми углеводами.
Третья важнейшая группа углеводов – полисахариды (греч. «поли» – «много»), или сложные углеводы, состоящие из большого числа соединенных молекул глюкозы. Они делятся на перевариваемые и не перевариваемые в желудочно-кишечном тракте человека. В первую группу входят крахмал растений и животный крахмал (гликоген), которые сравнительно легко расщепляются ферментами пищеварительной системы с образованием глюкозы.
Переваривание крахмала начинается в ротовой полости под действием фермента слюны – амилазы, завершается в кишечнике под действием его пищеварительных соков и сока поджелудочной железы. Крахмалами, составляющими около 80-90 % всех углеводов в питании человека, богаты зерновые продукты, мука пшеничная и ржаная, хлеб и хлебобулочные изделия, крупы, макаронные изделия, бобовые, картофель.
Ко второй группе относятся полисахариды и лигнин, основным свойством которых является устойчивость к гидролизу ферментами тонкого кишечника человека с полной или частичной ферментацией в толстом кишечнике. Эту группу веществ называют пищевыми волокнами, и они включают в себя целлюлозу (клетчатку), гемицеллюлозу, пектиновые вещества и др. Роль пищевых волокон в организме велика: они участвуют в формировании объема съеденной пищи, способствуют возникновению во время еды чувства сытости, необходимы для нормального функционирования кишечника, предупреждения запоров, обеспечивают удаление из организма конечных продуктов обмена, снижают уровень общего холестерина и глюкозы в крови.
Недостаток пищевых волокон в питании сопровождается ростом функциональных нарушений желудочно-кишечного тракта и ассоциируется с развитием заболеваний обмена веществ, таких как сахарный диабет 2 типа, желчекаменная болезнь, атеросклероз, ишемическая болезнь сердца и др. Пищевые волокна принято подразделять на растворимые и нерастворимые. Растворимые волокна (пектины, гемицеллюлозы, камеди и др.) содержатся преимущественно в овсе, ячмене, овощах, фруктах, подорожнике, семенах льна; нерастворимые волокна (целлюлоза и др.) – в зерновых продуктах, орехах, отрубях, бобовых и овощах.
Избыточное потребление рафинированных легкоусвояемых углеводов (сахаров) является одной из ведущих причин появления избыточной массы тела и ожирения. Оптимальным считается потребление углеводов для взрослого человека в количестве 55-65 % от суточной калорийности рациона, что в среднем составляет 300-500 г в сутки. Потребность в углеводах для девушек составляет в среднем 360 г, для юношей – 400 г в сутки.
Потребность взрослого человека в углеводах зависит от физической активности, характера выполняемой работы, температуры внешней среды, возраста. Хотя углеводы не принадлежат к числу незаменимых факторов питания и могут образоваться в организме из аминокислот и глицерина, минимальное количество углеводов в пищевом рационе не должно быть ниже 50-60 г. Дальнейшее снижение количества углеводов ведет к нарушению обменных процессов в организме, в том числе к использованию в качестве энергетического материала тканевых белков (в первую очередь мышечных).
В современных условиях в связи с повсеместным сокращением объема мышечной работы снизились энергозатраты, соответственно, уменьшилась и средняя потребность в углеводах. При увеличении физической нагрузки подростков, например при активных занятиях физкультурой и спортом, во время спортивных соревнований, потребность в углеводах заметно возрастает, и, напротив, при ее уменьшении, при малоподвижном образе жизни она снижается. В частности, потребление углеводов спортсменами в дни напряженных соревнований может возрасти до 600-700 г в сутки.
На долю сложных, медленно всасывающихся углеводов (крахмал, гликоген) должно приходиться 80-90 % от общего количества потребляемых углеводов, то есть в среднем 300-400 г в сутки для взрослых здоровых людей, 290-360 г – для подростков. Доля рафинированных легкоусвояемых углеводов (сахаров) должна составлять не более 50-100 г в сутки. Их источником служат рафинированный сахар, продукты и блюда, содержащие сахар (варенье, джемы, повидло, компоты, различные виды конфет, пирожные, торты, фруктовые воды), а также мед. Из плодов и овощей наиболее богаты сахарами бананы, ананасы, виноград, хурма, инжир, персики, абрикосы, слива, вишня, яблоки, груши, арбузы, дыни, свекла, морковь. Пищевой рацион должен также содержать достаточное количество пищевых волокон (в среднем не менее 25 г в сутки), источником которых, как отмечалось выше, являются растительные продукты.
Химический состав продуктов, используемых в качестве основных источников углеводов и пищевых волокон, представлен в таблице 3.
emp1
Таблица 3
Химический состав продуктов, используемых в качестве основных источников углеводов и пищевых волокон (в 100 г продукта), и их энергетическая ценность[3]
Потребление продуктов, богатых крахмалом (крупы, хлеб грубого помола и др.), имеет несомненное преимущество перед потреблением рафинированных продуктов, таких как сахар, конфеты и другие кондитерские изделия, поскольку с первой группой продуктов человек получает не только углеводы, но и витамины группы В, минеральные соли, микроэлементы, пищевые волокна, в то время как сахар характеризуется лишь высокой энергетической ценностью, является носителем «пустых» калорий и не содержит каких-либо полезных пищевых веществ.
Читать книгу целиком
Поделитесь на страничкеСледующая глава >
71. Углеводы, виды, значение в питании, гигиенические нормы, источники.
Виды и значение в питании
В зависимости от сложности строения, растворимости, быстроты усвоения углеводы пищевых продуктов подразделяются на простые углеводы: моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза), дисахариды (сахароза, лактоза) и сложные углеводы, или полисахариды (крахмал, гликоген, клетчатка).
Простые углеводы легко растворяются в воде и быстро усваиваются. Они обладают выраженным сладким вкусом и относятся к сахарам.
Наиболее распространенный моносахарид — глюкоза — содержится во многих плодах и ягодах, а также образуется в организме в результате расщепления дисахаридов и крахмала пищи. Глюкоза наиболее быстро и легко используется в организме для образования гликогена, для питания тканей мозга, работающих мышц (в том числе и сердечной мышцы), для поддержания необходимого уровня сахара в крови и создания запасов гликогена печени. Во всех случаях при большом физическом напряжении глюкоза может использоваться как источник энергии.
Фруктоза обладает теми же свойствами, что и глюкоза, и может рассматриваться как ценный, легкоусвояемый сахар. Однако она медленнее усваивается в кишечнике и, поступая в кровь, быстро покидает кровяное русло. Фруктоза в значительном количестве (до 70 — 80%) задерживается в печени и не вызывает перенасыщение крови сахаром. В печени фруктоза более легко превращается в гликоген по сравнению с глюкозой. Фруктоза усваивается лучше сахарозы и отличается большей сладостью. Высокая сладость фруктозы позволяет использовать меньшие ее количества для достижения необходимого уровня сладости продуктов и таким образом снизить общее потребление сахаров, что имеет значение при построении пищевых рационов ограниченной калорийности.
Избыток сахарозы оказывает влияние на жировой обмен, усиливая жирообразование. Установлено, что при избыточном поступлении сахара усиливается превращение в жир всех пищевых веществ (крахмала, жира, пищи, частично и белка). Таким образом, количество поступающего сахара может служить в известной степени фактором, регулирующим жировой обмен. Обильное потребление сахара приводит к нарушению обмена холестерина и повышению его уровня в сыворотке крови. Избыток сахара отрицательно сказывается на функции кишечной микрофлоры. При этом повышается удельный вес гнилостных микроорганизмов, усиливается интенсивность гнилостных процессов в кишечнике, развивается метеоризм. Установлено, что в наименьшей степени эти недостатки проявляются при потреблении фруктозы. Основными источниками фруктозы являются фрукты и ягоды. Глюкоза и фруктоза широко представлены в меде: содержание глюкозы достигает 36.2%, фруктозы — 37.1%. В арбузах весь сахар представлен фруктозой, количество которой составляет 8%. Третий моносахарид — галактоза — в свободном виде в пищевых продуктах не встречается. Галактоза является продуктом расщепления основного углевода молока — лактозы.
Сахароза. Сахароза в виде сахара в наибольшей степени используется в питании человека. Источниками сахарозы являются главным образом тростниковый и свекловичный сахар. Независимо от источников сырья сахар представляет собой почти чистую сахарозу. Содержание сахарозы в сахарной свекле составляет 14-18%, достигая в некоторых видах свеклы 20-25%. В сахарном тростнике количество сахарозы достигает 10-15%. Содержание сахарозы в сахаре-песке составляет 99,75%, в сахаре рафинаде – 99,90%. Натуральными источниками сахарозы в питании являются бахчевые, некоторые овощи и фрукты.
Сложные углеводы, или полисахариды, характеризуются усложненным строением молекулы и плохой растворимостью в воде. К сложным углеводам относятся крахмал, гликоген, пектиновые вещества и клетчатка.
Крахмал имеет основное пищевое значение. Высоким его содержанием в значительной степени обуславливается пищевая ценность зерновых продуктов. В пищевых рационах человека на долю крахмала приходится около 80% общего количества потребляемых углеводов. Превращение крахмала в организме в основном направлено на удовлетворение потребности в сахаре.
Гликоген в организме используется в качестве энергетического материала для питания работающих мышц, органов и систем. Восстановление гликогена происходит путем его его ресинтеза за счет глюкозы.
Пектиновые вещества по своей химической структуре могут быть отнесены к гемицеллюлозам-коллоидным полисахаридам, или глюкополисахаридам. Различают два основных вида пектиновых веществ:
а) протопектины относятся к нерастворимым в воде нативным пектинам растений. Содержатся в клеточных стенках плодов, образую межклеточную прослойку в их тканях и являясь связывающим и скрепляющим материалом между отдельными клетками, инкрустируя клеточные стенки и утолщая их;
б) пектины относятся к растворимым веществам, усваивающимся в организме. Под влиянием пектиназы пектин подвергается гидролизу до простейших своих компонентов- сахара и тетрагалактуроновой кислоты. Под действием этого фермента от пектина отщепляется метоксильная группа. При этом образуется пектиновая кислота и метиловый спирт, чем и объясняется присутствие последнего в перезрелых и испорченных плодах и ягодах, а также в плодовых и виноградных винах.
Основным свойством пектиновых веществ является способность преобразовываться в водном растворе в присутствии кислоты и сахара в желеобразную, коллоидную массу. Пектины таких овощей, как свекла и томаты, непригодны для использования в пищевой промышленности из за отсутствия желирующих свойств, связанных с недостаточным содержанием в пектинах этих овощей метоксигрупп.
Сырьем для получения пектинов служат многие растительные продукты. Пектин получают из отходов яблок, арбузов, а также из подсолнечника.
Клетчатка по химической структуре весьма близка к полисахаридам. В кишечнике человека железистый аппарат не продуцирует ферментов, расщепляющих целлюлозу, и таким образом не в состоянии переваривать ее. Однако некоторые кишечные бактерии продуцируют ферменты, расщепляющие целлюлозу. Под действием фермента целлюлазы, выделяемой бактериями, клетчатка расщепляется с образованием растворимых соединений, которые частично всасываются. Чем нежнее клетчатка, тем полнее она расщепляется.
Высоким содержанием клетчатки характеризуются зерновые продукты. Однако помимо общего количества клетчатки, важное значение имеет ее качество. Менее грубая, нежная клетчатка хорошо расщепляется в кишечнике и лучше усваивается. Такими свойствами обладает клетчатка картофеля и овощей, которая отличается нежностью и легким переходом в растворимые соединения.
Известна роль клетчатки в стимулировании перистальтики кишечника. Клетчатка способствует выведению из организма холестерина. Объясняется это тем, что клетчатка растительной пищи адсорбирует стерины и препятствует обратному их всасыванию. Клетчатка играет важную роль в нормализации полезной кишечной микрофлоры.
Гигиенические нормы
Потребность в углеводах определяется величиной энергетических затрат. Средняя потребность в углеводах для тех, кто не занят тяжелым физическим трудом, 257 — 586 г. в сутки. Из них 80% которого приходится на сложные углеводы, 20% на простые.
Значение углеводов в питании здорового и больного человека
Углеводами называют органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода в соотношении 1:2:1 и имеющие в своем составе функциональные группы двух типов: альдегидную (или кетонную) и спиртовую. Углеводы делятся на три подгруппы: моно-, олиго- и полисахариды.
Моносахариды, или простые углеводы, содержат одну молекулу углеводов, не расщепляются при гидролизе. В зависимости от числа углеродных атомов в молекулах моносахариды делятся на триозы, тетрозы, пентозы и гексозы. Для человека наибольшее значение имеют две последние группы, к которым относятся рибоза, дезоксирибоза, глюкоза, фруктоза, галактоза.
Глюкоза является структурной единицей, из которой построены все важнейшие полисахариды, такие как клетчатка, крахмал, гликоген (запасной углевод человеческого организма) и дисахариды – сахароза, лактоза и мальтоза. Глюкоза очень быстро всасывается в желудочно-кишечном тракте и поступает в кровь, из которой ее получают все ткани и органы, где она окисляется. При ее окислении образуется большое количество энергии в виде АТФ. При избыточном поступлении глюкозы в организм она с легкостью превращается в гликоген. Содержание глюкозы в крови благодаря сложным регуляторным процессам колеблется в пределах 0,08–0,12%. Гликоген по мере снижения сахара в крови расщепляется до глюкозы и снова поступает в кровь. Таким образом поддерживается постоянный уровень сахара в крови.
Фруктоза по своим свойствам очень похожа на глюкозу: входит в состав сахарозы, участвует в построении гемицеллюлоз, также является быстро утилизируемым продуктом. Фруктоза еще в большей степени склонна к превращению в триглицериды. Часть фруктозы превращается в печени в глюкозу. Фруктоза более медленно всасывается в желудочно-кишечном тракте и поэтому лучше переносится больными сахарным диабетом.
Галактоза входит в состав лактозы и гемицеллюлоз. В организме человека в печени большая часть галактозы превращается в глюкозу.
Пентозы являются необходимыми компонентами ряда биологически важных соединений, таких как нуклеиновые кислоты, коферменты, АТФ. В свободном виде пентозы в пищевых продуктах не встречаются и поступают в организм в составе нуклеопротеидов.
Олигосахариды представляют собой сложные соединения, построенные из нескольких (2–10) остатков моносахаридов. Они подразделяются на дисахариды, трисахариды и т.д. Наиболее важны для человека следующие дисахариды: сахароза, лактоза и мальтоза.
Сахароза по своим биологическим превращениям в организме идентична глюкозе.
Лактоза, или молочный сахар, является основным углеводом молока и молочных продуктов. В желудочно-кишечном тракте расщепляется под действием ферментов до глюкозы и галактозы.
Мальтоза, или солодовый сахар, является промежуточным продуктом расщепления крахмала и гликогена в желудочно-кишечном тракте. В дальнейшем из нее образуются два остатка глюкозы.
Полисахариды – высокомолекулярные соединения-полимеры, мономерами которых являются остатки моносахаридов. Полисахариды делятся на перевариваемые и неперевариваемые. К перевариваемым относятся крахмал и гликоген, к неперевариваемым – клетчатка, гемицеллюлоза и пектиновые вещества, которые очень важны для нормального процесса пищеварения.
Гемицеллюлозы представляют собой весьма обширный и разнообразный класс растительных углеводов. В их состав входят разнообразные пентозы и гексозы.
Клетчатка является самым распространенным в природе соединением. На ее долю приходится 50% углерода всех органических соединений биосферы. Клетчатка является полимером глюкозы, входит в состав клеточных оболочек и выполняет опорную функцию. Значение вводимой клетчатки заключается в том, что она является стимулятором кишечной перистальтики, усиливает секрецию кишечных желез и придает пище объем, что важно с точки зрения ощущения сытости. Значение клетчатки для перистальтики кишечника приходится учитывать в борьбе с атонией кишечника, особенно при хронических запорах.
Пектины – вещества, способные в присутствии органических кислот и сахара образовывать желе. Это свойство широко используется в кондитерской промышленности. Пектины образуют составную часть клеточного скелета и защитного вещества свежей питательной ткани фруктов и зеленых частей растений.
Протопектины представляют собой особые нерастворимые комплексы пектина с клетчаткой, гемицеллюлозой, ионами металлов. При созревании фруктов и овощей, а также при их тепловой обработке эти комплексы разрушаются с освобождением из протопектина свободного пектина, с чем связано происходящее при этом размягчение фруктов.
Крахмал и гликоген являются полимерами глюкозы. Крахмал – важнейший запасной углевод растений, гликоген – резервный углевод животных тканей. Общее содержание гликогена в организме – 500 г, причем 30% находится в печени, 70% – в скелетных мышцах. Если углеводы не поступают с пищей в течение 16 ч, то эти резервы оказываются полностью исчерпанными.
Потребность организма взрослого человека в углеводах составляет 500 г в сутки, при тяжелом физическом труде этот показатель может быть увеличен до 800 г в сутки. В рационе здорового человека углеводы должны составлять около 60% суточного калоража пищи. Источниками углеводов в питании человека служат в основном продукты растительного происхождения: сахар, хлеб, крупы, овощи, фрукты, ягоды. Углеводы являются основным источником покрытия энергетических расходов. Это первенство обусловлено свойственным им быстрым распадом и окислением с образованием большого количества энергии, а также способностью к их быстрой мобилизации из органов-депо. При резком снижении сахара в крови (гипогликемической коме) до 0,04% наблюдаются резкая мышечная слабость, головокружение, чувство страха, побледнение, потливость, угнетение сознания. Если не будут приняты срочные меры, направленные на повышение уровня сахара в крови, может наступить смерть.
Ценность углеводов заключается и в том, что вещества, входящие в них, значительно улучшают вкус пищи, дают возможность построить разнообразные диеты. Углеводы, в особенности фрукты и овощи, являются основными носителями витамина С. Очень важно помнить о том, что избыток углеводов с легкостью переходит в жиры. Это необходимо учитывать при составлении диет, если нужно достижение увеличения либо снижения веса.
Углеводы в кишечнике вызывают бродильные процессы, чем создаются оптимальные условия для развития определенной бактериальной флоры, что, в свою очередь, противодействует развитию гнилостных процессов, возникающих под влиянием гнилостных микробов, что имеет значение при лечении поносов. Наоборот, при наличии бродильной диспепсии необходимо резко ограничить количество вводимых углеводов за счет увеличения содержания в рационе белков.
Быстрота всасывания в организме концентрированных углеводов и использования организмом их потенциальной энергии делает углеводы особенно показанными тогда, когда человеку нужно в течение короткого времени выполнить очень интенсивную и напряженную работу (студентам во время сессии, роженицам, лицам, занимающимся тяжелым физическим трудом).
При построении рационов чрезвычайно важно не только удовлетворить потребность человека в абсолютных количествах углеводов, но и подобрать оптимальные соотношения продуктов, содержащих легкоусвояемые и медленно всасывающиеся в кишечнике углеводы. Потребление с пищей больших количеств легкоусвояемых углеводов вызывает гипергликемию, которая способствует раздражению инсулярного аппарата поджелудочной железы и усиленному выбросу гормона в кровь. Такое систематическое раздражение приводит к истощению инсулярного аппарата и может вызвать развитие сахарного диабета. Поступающие с пищей избыточные количества углеводов не могут полностью превращаться в гликоген и частично превращаются в триглицериды, способствуя усиленному развитию жировой ткани, являясь ведущей причиной развития алиментарно-обменной формы ожирения. Следует иметь в виду, что потребление продуктов, богатых крахмалом, а также овощей и фруктов имеет несомненное преимущество перед высокорафинированными продуктами (такими как сахар, конфеты), так как с первой группой продуктов человек получает не только углеводы, но и витамины, минеральные вещества, растительные волокна и микроэлементы.
Роль углеводов в организме человека. +Бонус: видео от диетолога
В данной статье мы постараемся наиболее полно рассмотреть роль углеводов в организме человека. Правильное питание — питание, основная цель которого сохранение и укрепление здоровья человека. Потому, разработка принципов правильного питания невозможна без знания и понимания биохимических процессов, протекающих в организме при потреблении пищи. Углеводы, также как белки и жиры — это необходимые нутриенты, без которых невозможен рост, нормальное развитие и функционирование организма человека. В итоге, роль углеводов в организме человека очень велика.
Роль углеводов в организме человека
Углеводы — вещества органического (растительного) происхождения, широко распространённые в природе. Молекула углеводов содержит карбонильную и гидроксильные группы.
Для чего нужны углеводы
Рассматривая вопрос «Роль углеводов в организме человека», обратим внимание на их функции.
Большинство худеющих считают углеводы в продуктах питания вредными. Но они выполняют множество полезных функций. Например:
- энергетическая (источники энергии),
- структурная (компоненты внутриклеточных структур),
- осморегулирующая (поддерживают осмотическое давление),
- пластическая (запасные питательные вещества, составная часть сложных молекул),
- рецепторная (входят в структуру клеточных рецепторов),
- запасающая (запасные вещества).
Физиологическая потребность в углеводах — 50%-60% от суточной энергетической потребности. (МР 2.3.1.2432 -08)
Естественно, данный показатель может варьироваться в зависимости от потребностей и целей человека в данный момент. Например, если вы находитесь на стадии похудения или набора массы. В таком случае процентное соотношение углеводов в составе КБЖУ будет отличаться. Но в любом случае есть минимум, который нельзя занижать. Потому как недостаток углеводов в организме может привести к критическим последствиям.
Более подробно читайте в статье Соотношение БЖУ для похудения, набора массы и поддержки
Углеводы в продуктах питания
Для оценки влияния углеводов на возрастание концентрации глюкозы в крови, введён показатель, называемый гликемическим индексом (ГИ). ГИ продуктов питания оценивают относительно глюкозы (для глюкозы он равен 100).
По скорости усвоения, все потребляемые человеком углеводы в продуктах питания подразделяются на:
- «быстрые» (простые)
- «медленные» (сложные)
Потому и роль углеводов в организме человека следует рассматривать с учетом особенностей данных групп.
Быстрые углеводы
Данные вид способен быстро обеспечить организм энергией (имеют высокий гликемический индекс). Но вместе с тем, следует с осторожностью относится к количеству их употребления.
При поедании «быстрых» углеводов, они очень легко усваиваются. Но при этом происходит быстрое возрастание концентрации сахара в крови. Избыток моносахарида в результате сложных метаболических процессов превращается в триглицериды, являющиеся основой жировой ткани.
Это не означает, что вы должны полностью отказаться от быстрых углеводов. Простые углеводы в продуктах питания встречаются и в тех, которые очень полезные в плане наличия витаминов и микроэлементов. Например, мёд (натуральный), бананы, сухофрукты и др.. Другими словами, важно просто выбирать более полезные варианты из имеющихся. Тем более, что набрать необходимую дневную норму углеводов достаточно сложно с помощью только «медленных».
Быстрые углеводы в продуктах питания содержатся в большинстве популярных и часто используемых продуктов. Например, сахар, варенье, кондитерские изделия, мёд, сдобная выпечка, соки, сиропы, газированные напитки, сухофрукты, некоторые виды овощей и фруктов (бананы, виноград).
Быстрые углеводы в продуктах питания способствуют резкому повышению сахара в крови. Потому чрезмерное их употребление может привести к развитию сахарного диабета. Но, это не значит, что стоит навсегда исключить их из своего рациона. Не смотря на то, что роль углеводов в организме человека неоспорима, стоит с осторожностью относится к количеству употребления именно быстрых углеводов.
Посмотрите подробное видео о влиянии быстрых углеводов. И как правильно контролировать их употребление.
Длительность 41 минута
Медленные углеводы
Это полисахариды, которые усваиваются более длительно и равномерно.
Рост содержания сахара в крови значительно медленней и меньше, чем при употреблении простых углеводов. Также они имеют невысокие гликемические индексы.
Медленные углеводы в продуктах питания можно встретить повсеместно. Например, зелень, термически необработанные овощи, большинство фруктов, злаковые и бобовые крупы, цельнозерновой хлеб, грибы.
Недостаток углеводов в организме
Выяснив, что роль углеводов в организме человека огромна, необходимо следить, чтобы не возникал недостаток углеводов. Глюкоза- топливо. В результате окислительной трансформации она выделяет энергию для работы тканей и органов. Потому, для поддержания нормальной работы организма углеводы должны ежедневно поступать с пищей в достаточном количестве.
В случае, если возникает недостаток углеводов, обусловленный ограничениями в питании, проявляются проблемы со здоровьем:
- повышенная утомляемость, усталость;
- головные боли;
- запоры;
- скачки веса;
- несвежее дыхание
- перепады настроения, апатия.
Основные источники полезных углеводов
Сбалансированное питание предполагает для оптимального поступления сахаров употребление в пищу источников «медленных» углеводов. Прежде всего, это овощи и зелень. Например, салат, лук-порей, редис, капуста, помидор, огурец, перец, кабачок, репа, брюква, редис. Также, кроме полезных углеводов, овощи богаты необходимыми микроэлементами и витаминами.
Важными источниками выступают также цельнозерновой хлеб, каши, бобовые (фасоль, нут, горох). Но, полезны и вкусные лакомства, содержащие коктейль витаминов и минералов. Например, свежие и консервированные без сахара фрукты.
В разумных пределах полезно потребление продуктов, с содержанием углеводов с высоким ГИ, но обладающих комплексом полезных свойств. Например, мёд, сухофрукты.
Подводя итоги темы «Роль углеводов в организме человека», хочется отметить следующее. Во-первых, не стоит избегать углеводы в продуктах питания. Потому как отсутствие или недостаток углеводов может привести к серьезным заболеваниям. Во-вторых, ограничение быстрых (простых) углеводов не должно привести к полному отказу от них. Да, сложные (медленные) углеводы в продуктах питания играют более значимую роль для здорового организма. Но и быстрые углеводы (полезные их источники) важны в рационе.
Похожие статьи:
Значение белков, жиров и углеводов для организма
Значение и роль белков
Еще из школьных учебников нам известно, что белки являются главным строительным материалом нашего организма, но помимо этого они еще и основа гормонов, ферментов и антител. Таким образом, без их участия невозможны процессы роста, размножения, пищеварения и иммунной защиты.
Белки отвечают за торможение и возбуждение в коре головного мозга, белок гемоглобин выполняет транспортную функцию (переносит кислород), ДНК и РНК (дезоксирибонуклеиновая и рибонуклеиновая кислоты) обеспечивают свойство белка передавать наследственную информацию клеткам, лизоцим регулирует антимикробную защиту, а входящий в состав зрительного нерва белок обеспечивает восприятие света сетчаткой глаза.
Кроме того, в белке содержатся незаменимые аминокислоты, от которых зависит его биологическая ценность. Всего известно 80 аминокислот, но только 8 из них считаются незаменимыми, и если все они содержатся в белковой молекуле, то такой белок называется полноценным, по происхождению – животным, а содержится он в таких продуктах, как мясо, рыба, яйца и молоко.
Растительные белки чуть менее полноценны, труднее перевариваются, поскольку имеют оболочку из клетчатки, которая препятствует действию пищеварительных ферментов. С другой стороны, растительный белок обладает мощным антисклеротическим действием.
Для поддержания баланса аминокислот целесообразно употреблять в пищу продукты, содержащие и животные, и растительные белки, но доля животных белков должна быть не менее 55%.
Белковая недостаточность выражается в снижении массы тела, сухости кожных покровов, уменьшении секреторной активности желудочно-кишечного тракта. При этом существенно ослабевают функции половых желез, надпочечников и щитовидной железы, нарушаются процессы кроветворения, снижается иммунитет, появляются признаки нарушения деятельности центральной нервной системы, в частности – снижается память. У детей нарушается рост, в первую очередь за счет ухудшения костеобразования.
Но существует и другая сторона этой медали: избыточное поступление белка в организм. В этом случае можно наблюдать резкое усиление секреции желудка с последующим ее снижением. В результате этого в тканях избыточно накапливаются соли мочевой кислоты, что приводит к развитию мочекаменной болезни и заболеванию суставов.
Функции и польза жиров
В первую очередь, жир – это источник энергии, поэтому регулировать жировой обмен очень важно. Для начала разберемся, как и чем отличаются жиры друг от друга.
В состав жиров входят насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, первые отличаются высокой температурой плавления, называются тугоплавкими и в меньшей степени усваиваются организмом. Ненасыщенные, напротив, легко плавятся и легко усваиваются. В нашем организме жир содержится в структурной форме – входит в состав протоплазмы клеток, и в запасной форме – откладывается в тканях, в том числе и под кожей.
Насыщенные жирные кислоты, такие как стеариновая, пальмитоновая, капроновая, масляная и другие, легко синтезируются в организме человека, обладают невысокой биологической ценностью, туго плавятся, негативно влияют на жировой обмен, способствуют накоплению холестерина и приводят к развитию атеросклероза. Такие жиры содержатся в баранине, свинине и растительных маслах.
Лекция 6 Физиологическая роль углеводов в питании человека
6.1. Роль углеводов в организме
Углеводы составляют основную часть пищевого рациона и обеспечивают 50-60% его энергоценности. При окислении 1 г усвояемых углеводов в организме выделяется 4 ккал.
Углеводов выполняют следующие физиологические функции:
энергетическая — при всех видах физического труда отмечается повышенная потребность в углеводах. Углеводы — основной источник энергии для центральной нервной системы.
пластическая — они входят в состав структур многих клеток и тканей, участвуют в синтезе нуклеиновых кислот. Глюкоза постоянно содержится в крови, гликоген — в печени и мышцах, галактоза входит в состав липидов мозга, лактоза — в состав женского молока и т.д. Углеводы в комплексе с белками и липидами образуют некоторые ферменты, гормоны, слизистые секреты желез, иммуноглобулины и другие биологически важные соединения.
Особое значение имеют клетчатка, пектины, гемицеллюлоза, которые почти не перевариваются в кишечнике и являются незначительными источниками энергии. Вместе с тем они являются основной составной частью пищевых волокон и крайне необходимы организму для нормальной работы пищеварительного тракта.
В организме углеводы могут образовываться из белков и жиров. Депонируются они ограниченно и запасы их у человека невелики. Содержатся углеводы, главным образом, в растительных продуктах.
В пищевых продуктах углеводы представлены в виде простых и сложных углеводов.
К простым углеводам относятся моносахариды (гексозы — глюкоза, фруктоза, галактоза; пентозы – ксилоза, рибоза, арабиноза), дисахариды (лактоза, сахароза, мальтоза), к сложным — полисахариды (крахмал, гликоген, клетчатка, пектины).
Простые углеводы обладают хорошей растворимостью, легко усваиваются и используются для образования гликогена.
Усвояемые углеводы являются основными поставщиками энергии для организма. Они имеют выраженный сладкий вкус. Относительная сладость их различна. В связи с тенденцией снижения калорийности пищи для регуляции массы тела, а также для больных сахарным диабетом в настоящее время используются пищевые добавки подсластители. В таблице 4 представлена сладость углеводов и заменителей сахара (за 100% принимается сахароза).
Моносахариды
Глюкоза — является наиболее распространенным моносахаридом, образуется в организме в результате расщепления дисахаридов и крахмала пищи. Она всасывается в кровь через 5-10 мин. после поступления в желудок.
Глюкоза — главный поставщик энергии для нейронов головного мозга, мышечных клеток (в т.ч. сердечной мышцы) и эритроцитов, которые сильнее всего страдают от недостатка глюкозы. За сутки у человека головной мозг потребляет около 100 г глюкозы, поперечно-полосатые мышцы – 35 г, эритроциты – 30 г. Остальные ткани могут в условиях голодания использовать свободные жирные кислоты или кетоновые тела.
В сыворотке крови человека поддерживается постоянный уровень глюкозы (гликемия), натощак составляющий 3,3-5,5 ммоль/л, что обеспечивается постоянно протекающими процессами: гликогенолиз (расщепление гликогена с поступлением глюкозы в кровь) и глюконеогенез (синтез глюкозы из неуглеводных компонентов). Эти процессы регулируются гормонами поджелудочной железы (инсулин и глюкагон) и коры надпочечников (глюкокортикоиды).
Гипогликемия – пониженное содержание глюкозы в сыворотке крови.
Гипергликемия – повышенное содержание глюкозы в сыворотке крови.
Данные состояния могут развиваться как при различных метаболических заболеваниях, так и у здорового человека (реактивная гипергликемия наблюдается после приема пищи, гипогликемия – при голоде). Гипергликемия вследствие дефекта секреции или действия инсулина характерна для сахарного диабета.
Гипогликемия у здорового человека приводит к активации пищевого поведения, т.е. глюкоза участвует в регуляции аппетита, что необходимо учитывать при разработке диет, направленных на снижение веса.
В практике диетологии в конце ХХ века появилось понятие гликемический индекс (ГИ), применяемый для определения способности углеводсодержащих продуктов и блюд повышать уровень глюкозы в крови. За точку отсчета берут ГИ глюкозы равный 100. Чем выше ГИ продуктов и блюд, тем быстрее после их употребления повышается уровень гликемии. При низких значениях ГИ продуктов и блюд глюкоза в кровь поступает медленно и равномерно. На величину ГИ влияет не только вид углеводов, но и количество пищи, содержание и соотношение в ней других компонентов – жиров, пищевых волокон. Сведения о ГИ разных продуктов приведены в таблице 5.
Больше всего глюкозы содержится в меде — около 35%, много в винограде — 7,8%, в вишне, черешне, крыжовнике — арбузе, малине, черной смородине — около 4,5-5,5%, в грушах и яблоках – около 2%.
Фруктоза из всех известных натуральных сахаров обладает наибольшей сладостью, для достижения вкусового эффекта ее требуется почти в 2 раза меньше, чем глюкозы и сахарозы. Фруктоза медленнее глюкозы усваивается в кишечнике.
Большая ее часть утилизируется тканями без инсулина, в то время как другая, меньшая, превращается в глюкозу, поэтому при сахарном диабете необходимо ограничивать поступление большого количества фруктозы. Следует отметить, что продукты с высоким содержанием фруктозы могут способствовать более быстрому набору веса, чем глюкозосодержащие. Содержание фруктозы в пищевых продуктах представлено в табл.6.
Галактоза — моносахарид животного происхождения, входит в состав лактозы. Участвует в образовании гликолипидов (цереброзидов), протеогликанов. Последние входят в состав межклеточного вещества соединительной ткани.
Пентозы в природе представлены главным образом в качестве структурных компонентов сложных некрахмальных полисахаридов (гемицеллюлоза, пектины), нуклеиновых кислот и других природных полимеров.
Основные источники белков, жиров и углеводов и роль их баланса в организме человека
Людям, желающим похудеть, нужно снизить количество жиров и углеводов, поступающих с пищей Белки — важный компонент питания, с которыми связан обмен веществ, раздражимость нервов, мышление, сокращения мышц, способность к размножению и росту. Они являются единственными источником азота, по количеству которого можно судить о нарушении белкового обмена. Единственным источником белков являются аминокислоты белковой пищи. При определении количества белка, которое необходимо человеку, учитываются его индивидуальные особенности: возраст, пол, вес, рост, а также физическая нагрузка. Ежесуточную потребность человека (средняя интенсивность физического труда) в белке можно рассчитать, умножив 1-1,2 г белка на его вес. Снижать этот показатель нельзя. Например, если вес 60кг, то суточная потребность в белке будет 60-72 грамма белка в сутки. Основные источники белка — это мясо (14-20г в 100г), рыба (12-16г на 100г), Яйца (10,8г), молоко (5г), сыр (30г), хлеб (5-10г), фасоль (19,6г), картофель (1,7г), соя (34г), горох (19,7г).Углеводов человек потребляет значительно больше, чем белков и жиров (50-70% рациона), но, несмотря на это, запасы его в организме невелики. Это означает, что снабжение организма углеводной пищей должно быть регулярным. Но, в отличие от белков, количество углеводов (особенно очищенных сахаров) в ежедневном рационе можно снизить без вреда для здоровья. Особенно для тех, кто хочет похудеть. К такой пищи относятся, в первую очередь, сахар, хлеб и картофель. Потребность углеводов зависит от энергозатрат человека, пола, возраста. Например, женщинам со средней физической нагрузкой, необходимо 300-320г углеводов в день, а с более высокой нагрузкой — 400-420г. Мужчинам, работа которых не связана с интенсивным физическим трудом — 360-400г, со значительными энергозатратами — до 520г в день. Основные источники углеводов — это ржаной хлеб (42-45г в 100г продукта), пшеничный хлеб (43-50г в 100г), гречка (64г), манка (70г), сахар (96-99г), рис (72г), картофель (20г), белокочанная капуста (5г), арбуз (9г), виноград (17), яблоки (11г). К группе углеводов относят так же клетчатку, которая является балластовым веществом. Это регулятор функций кишечника. Клетчатка, раздражая нервные окончания, заложенные в кишечной стенке, усиливает перистальтику (пищевые массы быстрее продвигаются по кишечнику). Про это не стоит забывать людям с избыточной массой тела. Много клетчатки в сырых овощах (свекле, моркови), фруктах (чернослив, сушеные абрикосы, инжир), отрубях.
Жиры — это подлинные концентраты энергии. Но жиры также выполняют и пластическую функцию. Они необходимы для строительства клеток. Витамины А, D, Е, К — жирорастворимые, а значит жир необходим для их всасывания. Полное исключение жиров из рациона приводит к серьезным нарушениям в организме. В среднем, потребление жиров здоровым человеком составляет около 30% общей калорийности пищи. Это соответствует примерно 1-1,5г на 1 кг веса человека. Так, если вес 60кг, то нужно 60-90 г жира в день. Показатели потребления жиров зависят от возраста, веса, пола, нагрузки человека. Однако желающим похудеть, нужно снизить количество потребляемых жиров до 30-40г в день, так как более 40% калорий усваивается из жира. Основные источники жиров — это масло сливочное, сало свиное, говяжье, растительные масла, майонез, сметана, мясо.
Исходя из этого следует, что людям, желающим похудеть, количество белковой пищи урезать не следует, количество углеводов можно снизить без вреда для здоровья, а потребление жиров нужно сократить.