В данной статейке поговорим про глюкозу, узнаем что она такое, какие функции выполняет в нашем организме, откуда она вообще берется и как усваивается. Не оставим без внимания "модный" гликемический индекс и менее "модную" гликемическую нагрузку, а так же попробуем ответить на вопрос: "нужны ли вообще эти индексы обычному человеку?". Автор постарался изложить информацию простым и понятным языком, для того, чтобы даже человеку, далекому от биохимической терминологии было интересно ее изучать. Ну что ж, приступим...
И так, кто такой этот ваш глюкоза?
Глюкоза – это простейший углевод, а точнее моносахарид. Стоит сказать, что кроме глюкозы существуют и другие моносахариды, например, фруктоза или галактоза, но именно глюкоза является наиболее важным с физиологической точки зрения углеводом в организме человека. Из моносахаридов состоят более сложные углеводы - дисахариды, олигосахариды и полисахариды.
Интересный факт№1 Сахароза, более известная современному человеку, как обычный столовый сахар - это дисахарид, состоящий из остатков глюкозы и фруктозы.
Окей, это все хорошо, но для чего нашей тушке нужна глюкоза?
Тут все просто и сложно одновременно, дело в том, что глюкоза в организме выполняет пять основных функций.
- Первая и наиболее важная – глюкоза является основным, я подчеркиваю, основным источником энергии в организме, каждая молекула глюкозы – это своего рода маленькая батарейка, которая несет в себе энергию АТФ, необходимую нашему организму для выполнения любой работы. Пробежка, тренировка, уборка, чтение книги, ковыряние в носу, все это расходует АТФ. Для превращения глюкозы в АТФ матушка природа придумала две основных реакции: с присутствием кислорода – аэробный гликолиз, и без кислорода – анаэробный гликолиз. Как нетрудно догадаться, первый вариант используется в том случае, когда в клетках достаточно кислорода - это наиболее энергоэффективный вариант окисления глюкозы, конечным итогом которого является синтез 38 молекул АТФ. Второй вариант используется при недостаточном количестве кислорода в клетках, например, при выполнении высокоинтенсивной мышечной работы (силовая тренировка, бег, подъем на второй этаж по лестнице, а не на лифте и пр.) и является значительно менее энергоэффективным, всего 2 молекулы АТФ. Тут же, наверное, стоит отметить, что при анаэробном варианте окисления глюкозы одним из образующихся продуктов является лактат (молочная кислота), с которым связанно то самое чувство жжения в мышцах, возникающее во время интенсивных тренировок.
«Небольшая ремарка. Вторая и третья функции, описанные ниже по своей сути, являются одной: анаболической, афтар но намеренно решил их разделить для более лаконичного и понятного изложения информации».
- И так вторая функция – участие в синтезе гликогена. Глюкоза является исходным компонентом для синтеза гликогена, углевода, запасающего глюкозу, на тот случай, когда она понадобится, но ее не будет. Синтез гликогена из глюкозы называется гликогенезом. Он может происходить во многих тканях, но особенно важен в печени и мышцах, где его величина и функциональная значимость наиболее значимы. У людей примерно 8% веса печени составляет гликоген. В скелетных мышцах гликоген составляет около 1% от их веса.
- Третья функция – синтез триглицеридов (форма депонирования жира). Клетки жировой ткани - адипoциты также способны запасать глюкозу. В процессе липoгeнeза (проще говоря, создания жировой ткани) они превращают eё в глицерин, который затем включается в состав тех самых триглицеридов. Стоит сказать, что накопленная таким образом жировая ткань может использоваться организмом как источник энергии, но только в том случае, когда будут израсходованы все запасы гликогена. Именно на этом, кстати говоря, должна быть основана специфика тренировок, направленных на снижение процентного содержания жировой ткани в организме, но это уже совсем другая история.
- Четвертая функция – глюкоза способна превращаться в другие моносахариды, тем самым восполняя их нехватку, если таковая имеется.
- Пятая функция – глюкоза участвует в регуляции чувств голода и сытости. После приема пищи уровень глюкозы в крови повышается, на что реагируют специальные рецепторы (гликорецепторы) в гипоталамусе, возбуждаясь они вызывают чувство сытости. Именно они виноваты в том, что мы по какой-то причине не хотим есть этот пятый чебурек, хотя четыре чебурека назад мы были уверенны в том, что он будет съеден. За чувство голода же отвечает гормон грелин. Механизм его действия довольно сложен и до конца не изучен, но если максимально упростить, то чем меньше в крови глюкозы, тем больше грелина и тем больше чувство голода. Повышение же глюкозы в крови, наоборот снижает его секрецию, чувство голода пропадает.
«Можно также достаточно условно выделить шестую функцию – участие в синтезе белков, однако она по большей мере завязана на инсулине, и глюкоза тут нужна лишь как вещество, стимулирующее его выработку клетками поджелудочной железы.»
Откуда же или из чего наш организм получает глюкозу?
Как компонент пищи глюкоза содержится в основном в продуктах растительного происхождения таких как хлеб, картофель, крупы. Да, в твоей любимой гречке она тоже есть, но в виде крахмала, состоящего из двух изомеров (проще говоря, видов) глюкозы. Как упоминалось выше, при недостатке глюкозы организм способен получать ее из собственных запасов, поэтому чересчур низкий процент жира в организме, с эволюционной точки зрения, едва ли можно рассматривать как норму или идеал.
Интересный факт№2. Большинство тканей (мозг, эритроциты, хрусталик глаза, работающая мышца) полностью зависят от прямого поступления глюкозы в клетки и требуют непрерывной подачи глюкозы каждую секунду, так как в них происходит очень быстрая утилизация АТФ. Однако, в отличие от других тканей, головной мозг не способен самостоятельно синтезировать и накапливать глюкозу, поэтому он полностью и всецело зависит от ее уровня в крови. Именно поэтому концентрация глюкозы в крови является одним из основных критериев оценки общего состояния организма.
Как глюкоза попадает в клетки нашего организма?
Для того чтобы глюкоза попала из точки А (рот) в точку Б (любая клетка организма), ей нужно пройти нелегкий и тернистый путь (да, примерно такой же, как твой от дивана до холодильника). Этот путь состоит из ряда биохимических реакций с участием различных ферментов, разбирать его досконально скучно, и с практической точки зрения не имеет смысла. Поэтому, я расскажу про него кратко и максимально понятно.
Обычно глюкоза попадает в наш организм не в чистом виде, а в составе различных ди- и полисахаридов. Проходя по желудочно-кишечному тракту, они оказываются в тонкой кишке, в клетках которой «распадаются» под действием специфических ферментов (сахараза, лактаза, мальтаза, изомальтаза) на моносахариды, главным из которых, как уже было сказано, является глюкоза.
Интересный факт№3. Крахмал начинает частично перевариваться уже в полости рта.
Образовавшаяся глюкоза всасывается из кишечника в кровь и по воротной вене попадает в печень. В печени часть глюкозы превращается в тот самый гликоген, а часть попадает в общий кровоток и транспортируется в другие органы и ткани. Транспорт же глюкозы из крови в клетки регулируется гормоном поджелудочной железы – его величеством инсулином. Инсулин взаимодействует со специальными рецепторами на поверхности клеток, что приводит к активации специальных белков-переносчиков, которые за ручку проводят глюкозу в клетку, где она в дальнейшем окисляется с образованием энергии АТФ.
Интересный факт№4. Инсулин регулирует скорость поступления глюкозы во все ткани организма. Все, кроме мозга и печени. Поэтому эти органы называют инсулинонезависимыми.
Гликемический индекс – это что вообще такое?
Говоря о глюкозе, невозможно не упомянуть такой термин, как «гликемический индекс». В последние годы, он стал очень популярным и даже «модным», однако еще 150 лет назад его даже не существовало. Раньше считалось, что все продукты, содержащие углеводы, при их переваривании одинаково изменяют уровень глюкозы в крови. Изменилось все в 1981 году, когда профессор университета Торонто Дэвид Дженкинсон разрабатывая диету для людей, болеющих сахарным диабетом, заметил, что разные продукты, содержащие углеводы, по-разному изменяют уровень глюкозы в крови. Именно он впервые ввел термин «гликемический индекс».
«Прошу обратить внимание на то, что гликемический индекс отражает– НЕ СКОРОСТЬ повышения глюкозы в крови, как многие ошибочно считают, а изменение ее УРОВНЯ.»
Как он рассчитывается? Так как глюкоза является основным источником энергии в организме многих живых организмов, в том числе и человека, ее гликемический индекс был принят за 100. Гликемический индекс других продуктов рассчитывается относительно чистой глюкозы и отражает, как изменится уровень глюкозы в крови при приеме того или иного продукта по сравнению с тем, если бы было бы съедено тоже количество чистой глюкозы.
Например, если человек съест 10 грамм чистой глюкозы, гликемический уровень которой равен 100 уровень сахара в его крови через 2 часа будет 5 ммоль/л. (цифра выдуманная и нужна для наглядности). Но если тот же человек съест 10 грамм свежего помидора, гликемический индекс которого равен 10, через два часа уровень глюкозы в его крови будет 0.5 ммоль/л. т.к. гликемический индекс помидора в 10 раз ниже гликемического индекса чистой глюкозы.
Интересный факт№5 Существуют продукты, гликемический индекс которых выше 100, например финики.
Гликемическая нагрузка – а это что?
Говоря на серьезных щах про гликемический индекс, нельзя не рассказать про гликемическую нагрузку. Да, этот термин гораздо менее «модный» и используемый в современной фитнесс и ПП индустрии, но, как ни странно, является более значимым с практической точки зрения показателем.
Для начала, вот формула расчета гликемической нагрузки:
Знать, вникать и даже понимать ее не нужно, важно следующее: в отличии от гликемического индекса, который отражает уровень гликемии (т.е. уровня глюкозы в крови) без привязки к количеству углеводов на 100 г. продукта, гликемическая нагрузка решает данную проблему, так как учитывает эту переменную. Например, арбуз имеет гликемический индекс 72, а гликемический индекс белого хлеба 70, из чего можно сделать вывод, что арбуз более Апасный. Но не тут-то было. Несмотря на то, что гликемический индекс у арбуза более высокий, кол-во углеводов на 100 его сладких грамм всего 7, поэтому гликемическая нагрузка существенно ниже: 72х7\100=5, а вот гликемическая нагрузка белого хлеба: 70х49\100=34 т.е. почти в 7 раз выше. Это означает, что при употреблении белого хлеба, уровень глюкозы в крови будет выше примерно в 7 раз, чем при употреблении такого же количества арбуза.
Ага, гликемический индекс там какой-то, гликемическая нагрузка, а нужно ли вообще строить рацион, основываясь на ГИ и ГН?
Основываясь на данных ряда научных статей (статья№1, статья№2, статья№3, статья№4, статья№5) можно с достаточной уверенностью утверждать о реальном влиянии диеты с высокими ГИ и ГН на развитие сахарного диабета 2 типа у взрослого населения. Взаимосвязи диеты с высокими ГИ и ГН с риском развития сердечно-сосудистых заболеваний, увеличением массы тела, различными типами рака не было выявлено.
Можно сказать, что как гликемический индекс, так и гликемическая нагрузка – это понятия необходимые людям, для которых их изначально и придумали, а именно больным сахарным диабетом. Подстраивая состав своего рациона под значения ГИ/ГН можно существенно минимизировать повышение уровня сахара в крови после приема пищи, избегая или уменьшая риск развития острой гипергликемии,
Человеку, не страдающему сахарным диабетом, строго ограничивать свою диету продуктами с низкими значениями ГИ/ГН я не вижу необходимости. Для того чтобы понимать, что съеденная сковородка жаренной картошки, запитая ведром кока колы, и утрамбованная мааааалюсеньким (ага, конечно) тортиком негативно скажется на твоем самочувствии и в перспективе здоровье, не нужно обладать знаниями о ГИ/ГН. В тоже время 1-2 конфеты с чаем, усвоятся организмом точно также, как и «печенька из зерна грубого помола со стевией». Конфета точно так же, как и твоя ПП-печенька в конечном итоге разложится на те самые моносахариды, которые восполнят запасы гликогена и разнесутся по клеткам всего организма. Достаточно понимать простую вещь: все хорошо в меру, но современный человек, к сожалению, меры не знает, особенно касательно вопросов пищевого поведения.
Подытожим…
Обобщая все выше сказанное, можно сделать вывод, что глюкоза – это неотъемлемый нутриент в рационе человека, который необходим всем тканям организма для существования в качестве основного источника энергии. Помимо энергетической функции она выполняет ряд других: анаболическую, запасающую, регуляторную. Содержится глюкоза преимущественно в растительной пище, но не в чистом виде, а в составе ди- олиго- и полисахаридов. Ее уровень изменяется неодинаково при употреблении разных продуктов и отражается гликемическим индексом и гликемической нагрузкой, однако важность этих индексов для здорового человека явно переоценена. Употребление глюкозы в том или ином виде должно соответствовать энергетическим потребностям конкретного организма и не выходить за их рамки, чтобы не оказывать негативных эффектов.
"P.S. Спасибо за прочтение данной статейки. Если она тебе понравилась, не поленись поставить ей лайк, а так же скромно подписаться. Это даст афтору (ну то есть мне) нет не "леща", а стимул продолжать создавать подобный контент."
Основная используемая литература:
- Биохимические исследования в клинической практике / А. А. Кишкун. 2022г.
- Биохимия : учебник / В. В. Давыдов, Т. П. Вавилова, И. Г. Островская. 2022 г.
- Биохимия / В. В. Емельянов, Н. Е. Максимова, Н. Н. Мочульская. 2016 г.
- Биохимия : учебник / под ред. Е. С. Северина. 2019 г.
- Основы нейрофизиологии / В. В. Шульговский 2000 г.
- Эндокринная и центральная нервная системы, высшая нервная деятельность, анализаторы, этология / Скопичев В. Г. 2018 г.
- Грелин: физиологические аспекты действия : научная статья по специальности "Фундаментальная медицина" / Никонова Л.В. Давыдчик Э.В. 2013 г. ссылка
- Лептин: физиологические и патологические аспекты действия / Коваренко М. А., Руяткина Л. А., Петрищева М. С. и др. 2003 г. ссылка
- Гликемический индекс и его роль в управлении и контроле сахарного диабета / научная статья по специальности "Клиническая медицина" / Черникова Н. А., Кнышенко О. А. 2018 г. ссылка
- Dietary Glycemic Index, Glycemic Load, and Risk of Coronary Heart Disease, Stroke, and Stroke Mortality: A Systematic Review with Meta-Analysis / Jingyao Fan,Yiqing Song,Yuyao Wang,Rutai Hui,Weili Zhang 2012 г. ссылка
- Relevance of the Glycemic Index and Glycemic Load for Body Weight, Diabetes, and Cardiovascular Disease / Sonia Vega-López, Bernard J. Venn, Joanne L. Slavin 2018 г. ссылка
- Dietary Glycemic Index and Load and the Risk of Type 2 Diabetes: A Systematic Review and Updated Meta-Analyses of Prospective Cohort Studies / Richard Taylor, Helen F. Livesey, Anette E. Buyken и пр. 2019 г. ссылка
- Glycemic Index, Glycemic Load and Cancer Risk: An Updated Meta-Analysis / Federica Turati, Carlotta Galeone, Livia S. A. Augustin, Carlo La Vecchia 2019 г. ссылка
- The Relationship between Glycemic Index and Health / Jennie Brand-Miller, Anette E. Buyken 2020 г. ссылка
