Углеводы - это макроэлементы, обеспечивающие организм энергией. Важны ли они для человека, остается очень обсуждаемой темой. В этой статье мы даем определение термину «углеводы», обсуждаем, важны ли они в рационе, и объясняем, что происходит, когда люди их ограничивают.
Углеводы - один из трех основных классов макроэлементов, наряду с белками и жирами. Они обеспечивают организм энергией, которая расщепляет их до глюкозы.
Есть три типа углеводов: крахмалы, простые сахара и пищевые волокна. Однако чаще всего термин «углеводы» используется не совсем корректно и применяется только к крахмалистым продуктам. Использование этого термина только для обозначения крахмалистых продуктов, таких как хлеб, рис и картофель, может привести к неполному пониманию роли углеводов в диете и организме.
Эти три типа углеводов в дальнейшем можно классифицировать как простые или сложные углеводы, в зависимости от количества и типа молекул сахара, которые содержатся в каждой структуре.
Углеводы присутствуют в самых разных продуктах питания.
Пищевые источники углеводов также содержат необходимые питательные микроэлементы, такие как витамины группы B для производства энергии и борьбы с болезнями и фитохимические вещества.
Простые углеводы
Эти углеводы, также называемые «простыми сахарами», «сахарами» или «сахаридами», содержат от одной до 10 молекул сахара и присутствуют во фруктах, овощах и молочных продуктах. Те, которые содержат одну или две молекулы сахара, называются моносахаридами и дисахаридами соответственно, а те, которые содержат до 10 молекул сахара, называются олигосахаридами.
Лактоза - основной сахар в животном молоке - представляет собой дисахарид, состоящий из моносахаридов глюкозы и галактозы.
Сложные углеводы
Сложные углеводы состоят из полисахариды. Это более длинные и сложные цепочки молекул сахара. Сложные углеводы включают как крахмалы, так и пищевые волокна.
Крахмал - это запасные углеводы в горохе, бобах, зернах и овощах, и они обеспечивают организм энергией.
Пищевые волокна представляют собой неперевариваемую часть растений - цельнозерновых, фруктов, овощей, орехов и семян, а также бобовых, таких как горох и фасоль, - которые поддерживают хорошее здоровье кишечника.
`` Нездоровые '' углеводы
Это углеводы, которые люди могут считать нездоровыми, потому что они менее питательны. К ним можно отнести:
- рафинированные углеводы, такие как шлифованный рис и мука
- сахаросодержащие напитки, такие как газированные напитки и соки
- продукты высокой степени обработки, включая печенье и выпечку
Согласно существующим исследованиям, диета с более высоким потреблением этих типов углеводов и меньшим количеством более питательных вариантов может увеличить маркеры воспаление и усилить симптомы у людей с синдромом поликистозных яичников (СПКЯ) .
Чрезмерное потребление простых добавленных сахаров также связан с повышенным риском жировой болезни печени, сердечных заболеваний, инсульта, диабета и рака.
Однако исследования показывают, что добавленный сахар и простые сахара, которые естественным образом содержатся в пищевых продуктах, разные.
`` Здоровые '' углеводы
Более богатые питательными веществами источники углеводов, которые люди обычно считают здоровыми, включают:
- фрукты, такие как яблоки и ягоды
- некрахмалистые овощи, такие как шпинат, морковь и помидоры
- цельнозерновые, такие как гречка, киноа
- бобовые, например, горох и фасоль
- молочные продукты, такие как молоко, сыр и йогурт
Исследования связывают диеты, богатые этими сложными углеводами, например, средиземноморскую - с противовоспалительным действием и сниженным риском хронических заболеваний.
Исследователи связывают многие из этих преимуществ с содержанием пищевых волокон в сложных углеводов.
Например, пищевые волокна в цельных фруктах помогают долгосрочно управлять весом и поддерживать регулярное опорожнение кишечника и здоровое старение.
Кроме того, повышение качества рациона за счет включения более сложных углеводов и пищевых волокон может привести к улучшению некоторых симптомов СПКЯ.
В Обзоре 2020 года обнаружили, что пищевые волокна в цельнозерновых продуктах приносят пользу, включая снижение риска сердечных заболеваний, расстройств кишечника, рака и диабета.
Углеводы в организме
Организм расщепляет углеводы до их основной формы, производящей энергию - глюкозы.
Затем глюкоза претерпевает серию химических реакций, которые генерируют производящие энергию вещества - пируват и лактат, в процессе, называемом гликолизом.
При нормальных условиях обмена веществ и доступности кислорода пируват является основным предшественником производства энергии в митохондриях клетки. Организм постоянно вырабатывает небольшое количество лактата через лактатный челнок.
Однако, когда возникает кислородная недостаточность, например, во время интенсивной тренировки, лактат в форме молочной кислоты становится основным веществом, который организм использует для обеспечения энергией мышечных клеток.
В митохондриях дальнейшая обработка пирувата производит ацетил-кофермент А (ацетил-КоА). Это двухуглеродное соединение, которое сочетается с углеводным производным оксалоацетатом, образовывает цитрат и запускает цикл трикарбоновой кислоты.
Аминокислоты и жирные кислоты также производят некоторое количество ацетил-КоА.
Этот процесс еще называют циклом Кребса. Генерируется углекислый газ и аденозинтрифосфат (АТФ) - сигнальная молекула и «энергия», которая позволяет мышцам сокращаться.
Каждая молекула глюкозы проходит два раунда цикла Кребса, производя АТФ и углекислый газ. Этот газ попадает в кровь и покидает легкие во время выдоха.
Что происходит, когда вы ограничиваете углеводы?
Постоянное поступление глюкозы необходимо для поддержания уровня оксалоацетата и регулярного функционирования цикла Кребса.
Когда углеводы ограничены, цикл Кребса сокращается и производство кетонов становится преобладающим в процессе получения энергии.
Кетоны - это вещества, которые печень делает из жира.
Тогда тело полагается на кетогенные аминокислоты и жирные кислоты для производства ацетил-КоА. Однако вместо того, чтобы войти в цикл Кребса, он преобразовывается с образованием кетоновых тел, ацетоацетат и бета-гидроксибутират.
Этот альтернативный способ производства энергии в организме мотивировал многих придерживаться низкоуглеводных диет как подход к снижению рисков хронических заболеваний. Они связаны с избыточным потреблением пищевых углеводов, особенно рафинированных углеводов и добавленных сахаров.
Кому может подойти снижение углеводов
Спортсменам
Исследование 2018 с участием атлетов-тяжелоатлетов продемонстрировали, что кетогенная диета с низким содержанием углеводов снижает жировые отложения без ущерба для мышечной массы и работоспособности в пауэрлифтинге.
Однако есть исследования спортсменов, в которых проверялась выносливость. Выяснилось, что такой кето-подход снижает пиковую мощность и ухудшает выполнение упражнений.
Поэтому для спорсметов кетоадаптация скорее не может быть оптимальным диетическим выбором. Однако для подтверждения этого вывода необходимы более долгосрочные исследования.
Людям с избыточным весом
Снижение веса часто является основным мотиватором для тех, кто придерживается низкоуглеводной, высокожировой (кетогенной) диеты. Этот подход основывается на углеводно-инсулиновой теории.
Хотя ограничение углеводов полезно для некоторых людей - при кетогенной диете действительно отмечается снижение веса и уровень сахара в крови - оно может увеличивать риск сердечных заболеваний.
Более того, многие исследователи считают теорию углеводов и инсулина слишком упрощенной из-за отсутствия доказательств, что высокое потребление углеводов приводит к полноте для большинства людей.
Толерантность к глюкозе
Гликемический индекс - это прогноз того, как углеводная пища или комбинация продуктов могут повлиять на уровень инсулина и сахара в крови.
Например, продукты с низким гликемическим индексом, которые включают сложные углеводы, такие как киноа, должны оказывать меньшее влияние на уровень сахара в крови, чем продукты с высоким гликемическим индексом, такие как простые сахара.
Однако люди могут по-разному реагировать на одни и те же углеводы в рационе в зависимости от толерантности к глюкозе.
Для тех, у кого она нарушена, например, у людей с преддиабетом, синдром поликистозных яичников (СПКЯ), ограничение углеводов может быть полезно для улучшения метаболического здоровья.
Важно следить за тем, какие углеводные продукты повышают уровень сахара в крови у этих людей, потому что толерантность к глюкозе также может варьироваться ото дня к дню и в зависимости от времени суток.