Углеводы: что это такое?
Углеводы (сахариды) - большая группа органических соединений. Они представляют собой макромолекулы, состоящие из углерода, водорода и кислорода. Роль углеводов в организме человека важна, т. к. они служат "топливом" для нашего тела, участвуя в метаболических процессах.
Функция в организме людей
Наши тела не могли бы функционировать без сахаридов. Наш мозг полагается исключительно на них же из-за их метаболических свойств. Углеводы в организме выполняют следующие основные функции:
1. Обеспечивают запас энергии.
Организм использует углеводы непосредственно из моносахарида глюкозы. Глюкоза находится в крови и внеклеточной жидкости (лимфе) и может быть произведена из гликогена. Гликоген накапливается в печени и мышцах, а в меньших количествах - в других органах и тканях организма. Энергия получается из глюкозы путем расщепления ее молекул на более мелкие соединения и их окисления с образованием воды, которая освобождает большое количество энергии.
В тех случаях, когда в организме достаточно глюкозы и запасы гликогена в избытке, тело может преобразовывать избыточные сахариды в молекулы триглицеридов и хранить их в виде жира.
2. Помогают сохранить белки
Белок - составная часть костей, мышц, связок. Когда глюкозы из углеводов не хватает, белки расщепляются на аминокислоты и превращаются в глюкозу или другие соединения для выработки энергии. Это не лучший сценарий, т. к. мышечные клетки имеют решающее значение для движения тела. Потеря мышечной массы связана с ухудшением состояния здоровья. Тем не менее, это один из способов, с помощью которого организм обеспечивает мозг энергией.
Введение хотя бы некоторых сахаридов в рацион является одним из способов предотвращения потери мышечной массы, т. к. они уменьшают разрушение белка в мышцах и обеспечивают мозг глюкозой в качестве энергии.
3. Способствуют пищеварению
В отличие от сахара и крахмала, пищевые волокна не расщепляются на глюкозу. Этот тип углеводов проходит через организм непереваренным. Его можно разделить на 2 основных типа волокон: растворимые и нерастворимые.
Растворимая клетчатка содержится в овсе, бобовых, мякоти фруктов и некоторых овощей. Проходя через тело, она втягивается в воду и образует гелеобразное вещество. Это увеличивает объем стула и смягчает его, помогая облегчить работу кишечника.
С другой стороны, нерастворимая клетчатка помогает облегчить состояние при запоре, заставляя каловые массы продвигаться быстрее через пищеварительный тракт. Этот тип клетчатки содержится в цельных зернах, кожуре и семенах фруктов и овощей.
4. Профилактика сердечно-сосудистых заболеваний и поддержание диеты при диабете
Потребление чрезмерного количества рафинированных сахаридов вредно для сердца и может увеличить риск развития диабета. Тем не менее, употребление большого количества пищевых волокон может принести пользу сердцу и снизить уровень сахара в крови.
Растворимая клетчатка, проходя сквозь тонкую кишку, связывается с желчными кислотами и препятствует их повторному всасыванию. Чтобы вновь образовать желчные кислоты, печень задействует холестерин, который иначе поступал бы в кровь.
К тому же, клетчатка не повышает уровень сахара, как другие углеводы. Растворимая клетчатка помогает задержать всасывание сахаридов в пищеварительном тракте. Это приводит к снижению уровня сахара после еды.
Роль и значение углеводов в организме человека
Белки, жиры и сахариды играют важную роль в поддержании функционирования нашего тела. Содержание этих макроэлементов характеризует питательную ценность продуктов. Жиры нужны для формирования клеточных мембран, усвоения жирорастворимых витаминов, создания защитных оболочек для внутренних органов. Белки помогают нарастить и поддерживать мышечную массу, отвечают за выработку гормонов, ферментов. Какова роль углеводов?
Метаболизм углеводов
Роль углеводов в питании и обмене веществ определяется их энергетической функцией.
Метаболизм (обмен веществ) - сумма химических реакций, происходящих после того, как конечные продукты пищеварения всасываются в организм. Существуют 2 фазы метаболизма:
- анаболизм, представляющий собой химическую реакцию, с помощью которой поглощенные питательные вещества используются для поддержания и создания нового клеточного материала;
- катаболизм, который включает химические реакции, посредством которых клеточные материалы разбиваются на более мелкие единицы.
Примером анаболизма является использование моносахаридов для создания запасов гликогена в мышцах и печени, а примером катаболизма является разрушение этих запасов гликогена для снабжения мышц энергией во время физических нагрузок. Анаболизм и катаболизм происходят одновременно в клетках организма.
Углеводы и инсулин
Высокоуглеводная диета является основной причиной ожирения из-за влияния на уровень инсулина. Инсулин - гормон, который контролирует усвоение сахаридов в нашем организме. Однако у инсулина есть побочный эффект: когда в рационе много "неправильных" углеводов, инсулин вызывает метаболизм глюкозы, а затем накопление жира в адипоцитах (жировых клетках).
Польза углеводов для организма не всегда оправдана. Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что нужно выбирать "правильные" углеводные продукты, усвоение которых будет контролироваться инсулином, не активизируя резкие скачки содержания сахара в крови.
Норма потребления углеводов в сутки
Не существует универсальной суточной нормы потребления сахаридов, подходящей каждому человеку, и диетические рекомендации дают некоторую свободу действий, чтобы каждый мог определить норму потребления сахаридов. Следует учитывать общее состояние здоровья, массу тела и уровень активности для определения своей нормы. Нужно также учитывать, в клетках какого органа человека откладываются углеводы, чтобы не создавать дополнительную нагрузку.
Количество потребляемых сахаридов важно, т. к. исследования показывают, что продукты с высоким гликемическим индексом, т. е. резко повышающие содержание сахара в крови, увеличивают риск ухудшения состояния при некоторых хронических заболеваниях, таких как ожирение и диабет.
Рекомендуемое количество потребляемых сахаридов должно составлять 45-65 % от общего ежедневного потребления калорий. Например, если человек потребляет 2000 калорий в день, его потребность в сахаридах составит 225 г.
Чем опасны безуглеводные диеты?
Хотя быстрая потеря веса сопровождает начало безуглеводной диеты, человек со временем начинает испытывать усталость, которая влияет на работоспособность в течение дня. Если человек не получает достаточно калия и магния, содержащегося во фруктах, овощах, бобах и молочных продуктах, у него могут возникнуть мышечные спазмы.
Поскольку диета, полностью исключающая фрукты, овощи, бобы и цельные зерна, также не содержит клетчатки, человек может страдать от запоров. Исключение фруктов приводит к обезвоживанию, если не компенсировать их недостаток, выпивая больше воды.
Отказ от сахаридов делает человека вялым, раздражительным и сбитым с толку. Это влияет на способность подбирать слова и выражать свои мысли. Человек может испытывать головные боли и головокружение. Как можно увидеть, влияние углеводов на организм человека велико. Поэтому исключать их из своего рациона не рекомендуется.
Чем опасны переизбыток или недостаток углеводов?
Важно соблюдать сбалансированную диету из белков, сахаридов, овощей и жиров, но что произойдет, если организм будет испытывать недостаток или избыток углеводов?
Исключение или уменьшение количества потребляемых сахаридов имеет следующие побочные эффекты:
- потеря энергии и усталость;
- запор;
- изменение настроения;
- гипогликемия (понижение уровня сахара в крови);
- кетоз - это нормальный метаболический процесс. Он становится вредным для организма, когда тело накапливает слишком много кетонов из-за недостатка энергии, что может привести к умственной усталости, тошноте и головной боли, болям в суставах и появлению камней в почках.
Опасность переизбытка углеводов следующая:
- увеличение веса;
- сахарный диабет 2 типа развивается, когда тело перестает вырабатывать инсулин или становится нечувствительным к нему (при чрезмерном употреблении сладких напитков и продуктов);
- сердечно-сосудистые заболевания. Употребление большого количества сахаросодержащих продуктов приводит к повышению уровня триглицеридов и снижению уровня липопротеинов высокой плотности в крови, называемых "хорошим" холестерином. Такая ситуация повышает риск сердечных заболеваний.
Основные выводы
Биологическая роль углеводов в том, что они являются основным источником энергии для человека.
Существует 3 вида углеводов: крахмал, сахар и клетчатка. Все они состоят из углерода, кислорода и водорода, которые соединены в единое целое.
Сахар содержит только 1-2 из этих составляющих единиц и является «простым», в то время как крахмал и пищевые волокна содержат много единиц сахара, что делает их «сложными».