Мудрость и здоровье

6 подписчиков

Углеводы

18 июля 201818 июл 2018

17

19 мин

Питание человека состоит из продуктов животного и растительного происхождения. В состав клеток растений и животных входят следующие основные компоненты:

1. Белки; 2. Азотистые вещества небелковой природы; 3. Жиры; 4. Углеводы; 5. Витамины; 6. Минеральные вещества; 7. Пищевые волокна; 8. Слизи и Камеди; 9. Органические кислоты; 10. Алкалоиды; 11. Гликозиды; 12. Кумарины и фурокумарины; 13. Дубильные вещества; 14. Жирные масла; 15. Эфирные масла; 16. Смолы; 17. Горечи.

Углеводы.

Углеводы относятся к группе энергетических веществ (1 г углеводов доставляет 1,4 калорий). Углеводы являются главным источником энергии. При их сгорании, которое осуществляется непрерывно путем сложных процессов биологического окисления, выделяется энергия и образуется двуокись углерода. Двуокись углерода выводится при дыхании, а вода - с мочой и потом.

Углеводы содержатся главным образом в продуктах растительного происхождения. Продукты животного происхождения бедны углеводами.

Содержание углеводов (в г на 100 г продукта) в некоторых продуктах:

Продукт Углеводы

Пшеничный хлеб 45 - 52

Ржаной хлеб 40 - 45

Картофель 20

Морковь 7 - 8

Капуста белокочанная 5 - 6

Свекла 10

Чеснок 29

Виноград 16 - 17

Черная смородина 14 - 15

Груши 14,5

Персики 11,3

Абрикосы 6 - 7

Арбуз 8 - 9

Черешня 13,5

Чернослив 18 - 19

Яблоки 12 - 14

Углеводы в действительности представляют собой единственное "горючее", на котором работают нервные и мозговые клетки.

Кирпичиками, из которых построены углеводы, являются простые сахара, такие, как виноградный или фруктовый. Эти сахара растения образуют из двуокиси углерода, т.е. углекислого газа, имеющегося в воздухе, и воды, всасываемой корнями из почвы. Энергию, необходимую для фотосинтеза, растения получают от солнечных лучей. Для всего этого "производства" нужны еще зеленый тельца, называемые хлоропластами. Углеводы, образующиеся в растениях, а затем превращаемые в иные различные органические соединения, являются хранилищем энергии и собственно единственным ее источником, которым прямо или косвенно пользуются животные или люди.

По химическому составу углеводы обычно классифицируют на простые сахара и полисахариды. К простым сахарам относят моносахариды (глюкоза, фруктоза, ксилоза, арабиноза, галактоза), дисахариды (сахароза, мальтоза и лактоза), трисахарид (рафиноза), тетрасахарид (стахиоза).К полисахаридам относят гемицеллюлозы (пищевые волокна), крахмал, инулин, гликоген, целлюлозу (клетчатку), пектиновые вещества, слизи и камеди, декстраны и декстрины. Полисахариды, или сложные сахара состоят из различной длины цепочек тех или иных моносахаридов, или простых сахаров. Моносахариды в цепочках соединены между собой в разные соединения, образуя совершенно новые соединения.

С точки зрения усвояемости человеческим организмом углеводы разделяют условно на две группы - усвояемые пищеварительным трактом человека и неусвояемые (или "пищевые волокна"). К усвояемым (переваримым) углеводам относят глюкозу, фруктозу, сахарозу, мальтозу галактозу, лактозу и рафинозу, инулин, крахмал и декстрины как продукты промежуточного гидролиза крахмала. К неусвояемым (непереваримым) углеводам обычно относят гемицеллюлозы, целлюлозу, пектиновые вещества, слизи и камеди, декстраны. К неусвояемым углеводам обычно относят также фитиновую кислоту и лигнин - ароматический полимер неуглеводной природы. Целлюлоза, гемицеллюлозы, пектин и лигнин составляют основу клеточных стенок растений.

Усвояемость углеводов зависит от наличия определенных ферментов в желудочно-кишечном тракте человека. Легче всего усваиваются фруктоза, глюкоза, сахароза, а также мальтоза и лактоза. Несколько медленнее усваиваются крахмал и декстрины, так как они должны предварительно расщепиться до простых сахаров.

Расщепление крахмала начинается во рту под действием слюны, в которой содержится крахмалрасщепляющий фермент амилаза. Однако основное количество амилазы содержится в соке поджелудочной железы. Поэтому расщепление крахмала до глюкозы в основном происходит в кишечнике, а не во рту.

Человек, в отличие от жвачных, не может использовать такие полисахариды, как гемицеллюлозы и целлюлозу, пектин. У жвачных есть специальный желудок (рубец), где под действием микроорганизмов, постоянно там находящихся, происходит расщепление этих полисахаридов до простейших моносахаров (например, из целлюлозы образуется глюкоза), которые могут использоваться организмом. У человека такого желудка нет. Однако частичное расщепление целлюлозы (30 - 40 %), гемицеллюлоз (60 - 80 %) и пектиновых веществ (до 95 %) происходит в толстой кишке под

действием обитающих там микроорганизмов. При этом большая часть образовавшихся простых сахаров в результате жизнедеятельности бактерий прямой кишки превращаются в летучие жирные кислоты (уксусную, пропионовую, масляную), которые частично могут всасываться через стенки кишки. В общем балансе получаемой человеком энергии доля летучих жирных кислот, образуемых в толстой кишке и всасываемых в кровь, составляет 6 - 9 % . Единственным нерасщепляемым и неусвояемым компонентом клеточных стенок растительных продуктов является лигнин.

За исключением лактозы (молочный сахар) и гликогена (откладываемые молекулы глюкозы, объединенные вместе), углеводы имеют растительное происхождение и содержатся в трех основных формах: сахара, крахмала и клетчатки. Крахмал и сахара растение откладывает в качестве запасных питательных веществ в семенах или корневищах и других органах, обеспечивая питание растения ранней весной, до появления зеленых листьев.

Сахарозу можно заменить фруктозой. Фруктоза быстрее покидает кровь; утилизируясь клетками организма, в меньшей степени, чем сахар, участвует в синтезе холестерина и жира, нормализует уровень сахара в крови. Однако фруктоза до сих пор не заменила обычный сахар из-за того, что производство фруктозы намного дороже сахара.

Сахароза - это тот самый сахар, который употребляется человеком (в нем 99,8 % сахарозы).

Степень сладости отдельных сахаров весьма различна. Если сладость сахарозы условно принять за 100 единиц, то относительная сладость фруктозы будет равна 173 единицам, глюкозы - 74, сорбита - 48, ксилозы - 40, мальтозы - 32, галактозы - 32, рафинозы - 23, лактозы - 16 единицам.

Дисахариды и переваримые полисахариды расщепляются в организме человека с образованием глюкозы и фруктозы. Окисление глюкозы сопровождается образованием значительных количеств аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), которая и является источником энергии. Во время бодрствования энергия глюкозы восполняет почти половину энергетических затрат организма. Оставшаяся невостребованной часть глюкозы преобразуется в гликоген, который депонируется печенью.

При определенных условиях часть глюкозы, иногда значительная, превращается в собственный жир организма.

Глюкоза, т.е. виноградный сахар, представляет собой главный энергетический материал и является структурной единицей всех углеводов. Ее очень много в винограде, меде, фруктах. Фруктоза - тоже моносахарид, очень сладкий на вкус, легко растворимый. И тоже содержится во фруктах и меде. Сахароза, т.е. тростниковый или свекловичный сахар, является уже дисахаридом и состоит из глюкозы и фруктозы. Наш пищеварительный тракт, прежде чем использовать энергию сахарозы, должен с помощью ферментов слюны и поджелудочной железы расщепить ее на моносахариды, т.е. на глюкозу и фруктозу, потому что только в такой форме сахариды могут всасываться стенкой нашего кишечника. Это касается не только дисахаридов (сахарозы, мальтозы или лактозы - молочного сахара), но и крахмала, который является полисахаридом, состоящим из большого количества молекул глюкозы, и содержащимся в муке и других зерновых продуктах. Простые сахара всасываются в кишечнике и затем с кровью и лимфой поступают во все ткани и органы.

Глюкоза - это топливо организма. Сахара являются источником энергии, поставляющим ее легче и быстрее всего. Глюкоза, быстро всасываясь в желудочно-кишечном тракте, поступает в кровь и доставляется клеткам, где и используется, участвуя в процессах биологического окисления. Другим простым углеводом, так же быстро всасывающимся в кровь, является фруктоза. Источниками глюкозы и фруктозы являются пищевые растения. Смесь глюкозы и фруктозы содержится в меде (75 %), винограде (16 %).

У фруктозы в отличие от глюкозы несколько иной путь превращений ворганизме. Она в большей степени задерживается печенью и поэтому меньше поступает в кровь, а поступив в кровь, скорее включается в различные обменные реакции.

Фруктоза, правда, переходит в глюкозу в процессах обмена веществ, но увеличение концентрации глюкозы в крови происходит при этом более плавно и постепенно, не вызывая обострение диабета.

Содержание глюкозы и фруктозы в продуктах (в г на 100 г съедобной части):

Продукты Глюкоза Фруктоза

Яблоки 2,0 5,5

Груши 1,8 5,2

Персики 2,0 1,5

Мандарины 2,0 1,6

Сливы 2,5 1,5

Черешня 5,5 4,5

Виноград 7,8 7,7

Земляника 2,7 2,4

Малина 3,9 3,9

Смородина черная 1,5 4,2

Капуста белокочанная 2,6 1,6

Помидоры 1,6 1,2

Морковь 2,5 1,0

Свекла 0,3 0,1

Арбуз 2,4 4,3

Дыня 1,1 2,0

Тыква 2,6 0,9

Мед 38,0 37,0

Много лактозы содержится в женском грудном молоке (7,7 г%), а также в коровьем молоке (4,8 г%). Однако, у значительного количества людей в желудочно-кишечном тракте нет фермента лактазы, который расщепляет лактозу (молочный сахар). Эти люди не переносят молоко, но часто благополучно потребляют кефир, где этот сахар частично потреблен кефирными дрожжами.

У некоторых людей наблюдается непереносимость бобовых и черного хлеба, содержащих относительно много рафинозы и стахиозы.

Основную часть углеводов следует принимать в виде хлеба, картофеля или фруктового сахара, содержащегося в овощах и фруктах, поскольку чистый сахар и глюкоза сразу же всасываются в кишечнике и проникают в кровь, что приводит к резкому повышению уровня сахара в крови.

Чрезмерное потребление сахара и ожирение являются факторами, предрасполагающими к развитию диабета. При этом заболевании уровень сахара в крови достигает 200 - 300 - 400 мг % и больше.

Более рационально потреблять углеводы в виде хлеба, картофеля, фруктов, поскольку расщепление полисахаридов совершается медленно и приток моносахаридов в кровь происходит равномерно, что более соответствует физиологическому состоянию.

Клетки почти всех высших растений накапливают крахмал - наиболее обычное из всех питательных веществ растительного мира. Крахмал служит растениям как бы запасным материалом, накапливаемым в плодах, семенах (например, злаков, фасоли, гороха и др.) или в подземных клубнях (картофеля и др.). Чтобы мы могли переварить крахмал, он должен пройти через несколько промежуточных этапов. Крахмал состоит из двух фракций - амилозы и амилопектина, которые в желудочно-кишечном тракте человека под влиянием ферментов (амилазы и др.) гидролизуются с образованием декстрина (сладковатый вкус хлебной корочки - это как раз он), из декстрина образуется дисахарид мальтоза, иначе солодовый сахар, а мальтоза, в свою очередь, расщепляется ферментативным путем до глюкозы, непосредственно используемой организмом.

Полисахариды, хотя и состоят из сладких моносахаридов, сами по себе несладкие, что нам, впрочем, хорошо известно. Достаточно попробовать на вкус муку или отруби.

Установлено, что крахмал снижает уровень холестерина в крови. Подобное действие объясняется тем, что крахмал стимулирует синтез бактериями кишечника рибофлавина, который способствует превращению холестерина в жирные кислоты. Крахмал также тормозит развитие гипергликемии (увеличение концентрации сахара в крови), так как стимулирует секрецию инсулина, утилизирующего сахар в организме. Таким образом, крахмал оказывает вспомогательно-лечебное действие при сахарном диабете.

Содержание крахмала в продуктах (в г на 100 г съедобной части):

Продукты Крахмал

Мука (пшеничная и ржаная) 54 - 68

Макароны 55 - 70

Курпа (овсяная, пшеничная, гречневая, манная) 60 - 70

ржаной 40

пшеничный (высшего сорта) 50

Печенье 50 - 60

Пряники 30 - 40

Пирожное 10 - 30

Картофель 18

Бобовые 40 - 45

При извлечении лекарственных веществ из растений крахмал, безусловно, служит балластом, хотя сам по себе в разваренном виде (клейстер) обладает некоторым физиологическим действием, обволакивая стенки кишечника. Особенно ценится рисовый крахмал, состоящий из очень мелких крахмальных зерен, поэтому его лучше всего использовать на присыпки, пудру и мази.

Углеводы, правда, не так важны для жизни, как белок, витамины, минеральные соли и незаменимые ненасыщенные жирные кислоты, но без них трудно было бы жить. Кроме того, как говорят специалисты, "жиры сгорают в огне углеводов". Чтобы жиры могли окисляться, нужны углеводы. При недостатке углеводов сгорание жиров происходит неправильно, не до конечных продуктов распада, которыми должны быть двуокись углерода и вода.

Не рекомендуется использовать для еды сахар, белую муку, полированный рис и другие подвергшиеся значительной обработке продукты, потому что они сами по себе не дают организму никаких питательных веществ и даже лишают организм определенного количества витаминов.

Углеводы необходимы не только как источник энергии. Они идут на построение скелета аминокислот, нуклеиновых кислот, участвуют в построении гликопротеидов, иммуноглобулинов, АТФ, входят в состав веществ, определяющих групповую принадлежность крови.

Наш организм не накапливает углеводы. Некоторое количество глюкозы углеводов, которое поглощается, попадает в кровеносную систему, где немедленно преобразуется в энергию. Небольшое их количество превращается в гликоген и откладывается в мышцах и печени про запас, с тем чтобы использоваться в случае необходимости. Любой излишек углеводов преобразуется в жир и откладывается на хранение в депо.

Велика биологическая роль гликогена (животного крахмала). Животный полисахарид гликоген содержится в печени (до 10 %) и в мышцах (до 1 %). Гликоген представляет собой депо углеводов в организме, откуда черпается глюкоза при ее дефиците из-за недостатка питания либо во время значительной физической нагрузки. Гликоген образуется из глюкозы в печени.

С пищей человек получает всего 10 - 15 г гликогена, источником его служит животная пища - мясо, рыба, печень.

Хотя усвояемые углеводы как поставщики энергии могут в значительной мере заменяться жирами и белками, полностью исключить их из питания нельзя. В противном случае в крови появляются продукты неполного окисления жиров, так называемые "кетоновые тела", нарушаются функции ЦНС и мышц, происходит ослабление умственной и физической деятельности, сокращается продолжительность жизни. Такие явления встречаются довольно редко, иногда они наблюдаются у интенсивно тренирующихся спортсменов или девушек, любой ценой стремящихся сохранить тонкую фигуру.

Уменьшение количества углеводов, поступающих в организм с пищей, приводит также к нарушению обмена вещества. Например, если не будет покрываться за счет углеводов суточная потребность организма в энергии, начнут использоваться белки, особенно при стрессе, когда в кровь выделяется повышенное количество гормона надпочечников - кортизола, блокирующего в мышцах глюкозу, поэтому мышцы начинают усиленно использовать в качестве источника энергии белки (точнее аминокислоты)и жирные кислоты. Глюкоза поступает в головной мозг, где она при стрессовых ситуациях расходуется в повышенных количествах. Кровь насыщается глюкозой - возникает так называемый, переходящий сахарный диабет. При повторных стрессовых состояниях появляются предпосылки перехода временного диабета в хроническую форму. Избыток глюкозы, не усваиваемый мышцами - основным ее потребителем, с помощью инсулина превращается в жир и откладывается в жировой ткани.

Кроме того, переизбыток сахаров в пище не усваивается организмом и не откладывается в виде гликогена в печени, лишние углеводы превращаются в триглицериды, что приводит к интенсивному развитию жировой ткани. В ответ на повышенное поступление в организм углеводов в крови повышается концентрация инсулина, который активирует процесс образования жира из углеводов. Таким образом, избыточное употребление легкоусвояемых углеводов - одна из причин ожирения, обусловленного нарушением жирового обмена.

Избыток неиспользованных мышцами углеводов, откладываемых в виде жира, тормозит усвоение глюкозы, что в свою очередь увеличивает концентрацию в крови углеводов, утилизация которых мышечной тканью сокращается. Чем больше человек употребляет сахаров, тем значительнее нарушается углеводно-жировой обмен, что является предпосылкой к ожирению и сахарному диабету.

Систематический избыток усвояемых углеводов в питании может способствовать возникновению ряда болезней. Самая первая из них - ожирение. Оно в свою очередь, способствует возникновению диабета и атеросклероза. Роковую роль играет при этом чрезмерное потребление сахарозы и крахмала типа картофеля.

Уровень сахара крови (глюкозы) у здоровых лиц является относительно постоянной величиной - 90 - 120 мг % . По международной системе единиц (СИ) сахар крови измеряется в ммол/л - 100 мг % = 5,5 ммол/л.

Определенное содержание сахара в крови (натощак 80 - 100 миллиграммов в 100 миллилитрах) совершенно необходимо для нормальной жизнедеятельности человека. Сахар крови - важный энергетический материал, доступный любой клетке организма. Избыток сахара превращается в первую очередь в животный полисахарид - гликоген, содержащийся в мышцах и больше всего в печени. При недостатке усвояемых углеводов в пище глюкоза в крови образуется из этих запасных полисахаридов.

Как видим, сладкая еда приносит горькие плоды. При сахарном диабете гормон поджелудочной железы инсулин, с помощью которого регулируется обмен глюкозы в крови и углеводы усваиваются клетками, не справляются с утилизацией углеводов, они насыщают кровь, и тогда концентрация сахара в крови увеличивается. Это происходит не потому, что организму не нужны углеводы, а в результате нарушения их обмена. Избыток углеводов в крови сначала стимулирует инсулярный аппарат поджелудочной железы, затем функции ее постепенно истощаются, продукция инсулина уменьшается, а при недостатке инсулина снижается усвоение углеводов – возникает порочный круг. Если организм вырабатывает его в недостаточном количестве, то замедляются процессы использования глюкозы. Уровень глюкозы в крови повышается до 200 - 400 мг в 100 мл. Почки перестают задерживать такие высокие концентрации сахара в крови, и появляется сахар в моче. Такая болезнь называется сахарным диабетом. При этой болезни нужно резко ограничить в питании продукты, содержащие простые сахара (в первую очередь сахарозу) и некоторые полисахариды, которые вызывают увеличение концентрации глюкозы в крови.

Инсулин играет ведущую роль в обмене углеводов. Как было впервые установлено в 20-х годах, гормон способствует усвоению глюкозы тканями и образованию гликогена в печени. Инсулин стимулирует также синтез специального фермента - глюкокиназы, который, захватывая из крови глюкозу, переводит ее в клетки организма, где она хранится в форме, удобной для дальнейшего использования в реакциях обмена веществ.

Инсулин облегчает перенос глюкозы через биологические мембраны; имеются данные, что этот процесс осуществляется с помощью цинка, способного "проводить" сахар через микроскопические поры клеточных оболочек.

Кроме цинка в углеводном обмене участвует еще один микроэлемент - хром, также способствующий усвоению углеводов. Дефицит хрома у животных приводит к повышению уровня сахара в крови, что напоминает диабет у людей. Добавление хрома в питьевую воду нормализует углеводный обмен.