Углеводы являются биомолекулами более высокого порядка, которые могут быть классифицированы на основе их химической структуры. Существуют несколько основных категорий углеводов: моносахариды, дисахариды и полисахариды.
Моносахариды представляют собой углеводы, состоящие из одной молекулы. Примерами таких моносахаридов являются глюкоза, фруктоза и галактоза.
Дисахариды представляют собой комбинацию двух моносахаридов, объединенных для образования одной большой молекулы. Некоторые примеры дисахаридов включают сахарозу (состоящую из глюкозы и фруктозы), лактозу (состоящую из глюкозы и галактозы) и мальтозу (состоящую из двух молекул глюкозы).
Полисахариды представляют собой длинные цепочки моносахаридов, связанных вместе. Примерами полисахаридов являются крахмал (форма, в которой множество молекул глюкозы связаны вместе) и клетчатка (состоящая преимущественно из молекул глюкозы, которые человек не способен переварить). Еще одним примером полисахарида является гликоген, который представляет собой нерегулярную матрицу молекул глюкозы и является наиболее распространенной формой углеводов, хранящихся в мышечной ткани и печени.
Углеводы выполняют несколько важных функций в организме человека, связанных с их способностью обеспечивать энергией различные клетки и ткани. Различные типы углеводов могут быть использованы различными путями и иметь разные приоритеты для организма.
В первую очередь, углеводы могут быть транспортированы в клетки и расщеплены для обеспечения немедленной энергией. Уровень глюкозы в крови поддерживается на нужном уровне для обеспечения клеток, таких как нейроны, которые требуют постоянного снабжения глюкозой.
Далее, углеводы могут перемещаться в печень и сохраняться в виде гликогена. Гликоген в печени может быть расщеплен, чтобы высвободить глюкозу в кровь, когда ее уровень становится ниже определенного порога.
Третий путь использования углеводов связан с их хранением в скелетных мышцах в виде гликогена. Когда мышцы работают с высокой интенсивностью, они полагаются на этот запас гликогена для обеспечения энергией для сокращений.
Клетки, наиболее нуждающиеся в энергии, в первую очередь используют поступающую глюкозу. Уровень глюкозы в крови не повышается до значительного уровня до тех пор, пока большинство клеток не будет удовлетворено энергией. Затем приоритетным становится синтез гликогена в печени, а затем в мышцах.
Раньше простые и сложные углеводы были определены на основе их молекулярной сложности. Однако, такая классификация не полностью соответствует действительности. Например, фруктоза, являющаяся простым углеводом, переваривается медленнее, чем некоторые сложные углеводы, такие как крахмал. Также простые углеводы не вызывают более сильной зависимости, чем крахмалы.
Углеводы играют ключевую роль в обеспечении энергией организма. В отличие от белков, которые в основном используются для строительства тканей, углеводы являются главным источником энергии для клеток. Они быстро обеспечивают энергию для клеток, включая нервные и мышечные клетки.
Выводя наши мысли, углеводы являются несравненными по своим энергетическим свойствам субстратами. Они быстро и эффективно обеспечивают энергией клетки, такие, как нервные и мышечные клетки, которые активно используют энергию во время своей работы.
Минимальное, максимальное и рекомендуемое суточное потребление углеводов может быть определено на основе различных факторов. Важно отметить, что углеводы не являются обязательными для выживания и поддержания здоровья в организме. Тем не менее, источники углеводов, такие как овощи, фрукты и цельнозерновые продукты, богаты витаминами, минералами, фитохимическими веществами и клетчаткой, которые могут быть полезны для здоровья. Исключение углеводов из рациона может повлечь риск для здоровья.
Количество растительной пищи, которое необходимо употреблять для удовлетворения потребностей в питательных микроэлементах, зависит от типов продуктов, которые вы потребляете.
Регулярное употребление большого количества овощей и фруктов, богатых питательными микроэлементами, может удовлетворить потребности организма в здоровье при относительно низком потреблении углеводов. Однако, если основным источником пищи являются обработанные злаки, требуется употребление значительно большего количества пищи, богатой углеводами, для обеспечения адекватного потребления питательных микроэлементов.
Определение максимального уровня потребления углеводов наилучшим образом происходит с использованием CCH (Carbohydrate Ceiling Hypothesis), которая определяет количество углеводов, при котором потребление белка и жира достигает соответствующего минимума. Подобные рекомендации с относительно высоким потреблением углеводов не имеют заметных негативных последствий. Однако, эти рекомендации достаточно пространственны, и требуют более детального изучения.
В нашей оценке, минимальное потребление углеводов около 0,3 г на 0,45 кг массы тела в день является разумным для удовлетворения потребностей в витаминах и микронутриентах. Несмотря на популярность кетогенных диет, они не являются полезными для здоровья. Большинство исследований, поддерживающих преимущества кетогенных диет, проводились на людях с избыточным весом, для которых любая форма похудения приводит к улучшению здоровья. Для более полной оценки преимуществ и недостатков низкоуглеводной диеты требуются более качественные исследования на здоровых, но малоподвижных людях.
Кетогенные диеты могут быть безопасными для коротких периодов времени (несколько месяцев), но не рекомендуются в долгосрочной перспективе (несколько лет). Это исключение сделано для людей, которым по медицинским показаниям рекомендовано придерживаться кетогенной диеты, и эта тема продолжает активно исследоваться. Продолжительные исследования людей, следующих веганской или растительной диете, показали, что относительно высокое потребление углеводов само по себе не негативно влияет на здоровье. Однако следует отметить, что все эти утверждения основаны на концепции CCH. Если потребление углеводов становится настолько высоким, что нарушается баланс калорий и происходит накопление излишков жира, то это может иметь негативные последствия для здоровья. С другой стороны, если потребление белков и жиров заменяется слишком большим количеством углеводов, также могут возникнуть негативные последствия для здоровья. В пределах этих ограничений, определенных CCH, высокое потребление углеводов не негативно влияет на здоровье. Например, многие веганы регулярно потребляют более 80% калорий из углеводов и как группа они в целом имеют такое же здоровье, как и другие исследуемые группы людей.
Важно отметить, что есть исключения из этого правила, особенно для людей с состояниями, связанными с регулированием уровня сахара в крови, таких как диабет, проблемы со щитовидной железой, синдром поликистозных яичников (СПКЯ), а также многих людей с хроническими нарушениями пищеварения и метаболизма. Перед любыми изменениями в диете важно проконсультироваться со своим врачом или клиническим диетологом.
Поскольку овощи, фрукты и цельнозерновые продукты способствуют оптимальному здоровью, мы не рекомендуем потребление углеводов ниже 0,5 г на 0,45 кг массы тела в день для большинства людей в долгосрочной перспективе. Минимальное потребление углеводов можно снизить до 0,3 г в день, если источники углеводов включают цельные фрукты и овощи, чтобы получить достаточное количество микроэлементов для поддержания здоровья. Однако стоит помнить, что эти относительно низкие потребности не смогут обеспечить адекватную поддержку спортивных результатов или сохранение мышц, поэтому для достижения наилучших результатов в фитнесе требуется повышение потребления углеводов.
Углеводы имеют важное значение для улучшения работоспособности и композиции тела. Нервная система зависит от глюкозы, и низкий уровень глюкозы в крови может привести к нарушению работы мозга и даже к смертельному исходу. Нормальный уровень глюкозы поддерживает ясность ума, способность вырабатывать силу и предотвращает утомление.
Клетки мозга хорошо питаются и реагируют, когда глюкоза легко доступна в крови. Это обеспечивает быстрые реакции, остроту принятия решений и повышенную мотивацию. Когда уровень глюкозы в крови снижается слишком сильно, работа нервной системы может замедлиться, что приводит к снижению количества двигательных единиц, отвечающих за сокращение мышцы. В результате происходит снижение мышечной силы, скорости, мощности и выносливости.
Научные исследования показывают, что снижение уровня глюкозы в крови коррелирует с увеличением уровня усталости. Во время интенсивных физических и умственных нагрузок уровень глюкозы может снижаться, что ускоряет чувство усталости. Поэтому поддержание уровня глюкозы в крови с помощью потребления углеводов во время спортивных тренировок или соревнований может отсрочить усталость и помочь в поддержании энергии.
Глюкоза является предпочтительным источником топлива для резких и интенсивных физических нагрузок. При выполнении повторяющихся упражнений с высокой интенсивностью, силовыми тренировками или высоким объемом физических упражнений, главным источником энергии являются углеводы, особенно гликоген мышц. Подавляющее большинство видов спорта требуют высокой интенсивности усилий. Хотя некоторые стили тренировок могут включать упражнения низкой интенсивности, их позитивный результат все равно определяется в основном компонентами высокой интенсивности. Это особенно важно для тренировок с отягощениями. Синглы и двойки, которые требуют максимальные усилия мышц, все равно зависят от углеводов, хотя высокие запасы гликогена не участвуют прямо. Кроме того, восстановление запасов энергии после каждого упражнения также зависит от углеводов. В целом, повторяющиеся упражнения и любое упражнение с тремя и более повторениями требует значительной части энергии от гликогена, поэтому почти все виды силовых тренировок, а также большинство видов спорта, требуют значительного потребления углеводов для достижения максимальной производительности.
Употребление углеводов является мощным средством для предотвращения потери мышечной массы. Углеводы являются источником энергии, который предотвращает разрушение тканей на топливо. Кроме того, углеводы играют важную роль в анаболических процессах через гликоген- и инсулин-опосредованные пути. Увеличение уровня глюкозы в крови путем потребления углеводов стимулирует выделение инсулина, гормона с высокой анаболической активностью. Стимуляция анаболических и антикатаболических сигнальных путей инсулином приводит к росту мышц, а не к разложению тканей. Особенно важным фактором является хронически повышенный уровень инсулина. Возможно, уровень инсулина после тренировки на протяжении часа оказывает меньшее влияние, нежели его повышение на протяжении большей части дня. Это явление может оказывать существенное влияние на состав тела в течение длительного времени (несколько месяцев).
Однако стоит отметить, что некоторые группы людей, такие как диабетики, люди с проблемами щитовидной железы, синдромом поликистозных яичников (СПКЯ) и другими нарушениями пищеварения или метаболизма, нуждаются в конкретных подходах к питанию и могут обладать особенностями в реакции на потребление углеводов. В таких случаях важно проконсультироваться со своим врачом или клиническим диетологом перед внесением изменений в рацион.
В целом, потребление углеводов является важным для повышения работоспособности и поддержания состава тела. Углеводы предотвращают разрушение тканей и являются важным источником энергии для мышц. При гипокалорийной диете потребление углеводов отменяет катаболические процессы, вызванные недостаточным потреблением калорий, и способствует сохранению мышечной массы.
Исследования показывают, что тренировки при низком содержании гликогена (в результате низкоуглеводного питания) вызывают большую потерю мышечной массы, чем тренировки при высоком содержании гликогена. Эти эффекты детально исследованы, а механизм их возникновения хорошо изучен.
Другими словами, если у вас на протяжении долгого времени наблюдается недостаточное потребление углеводов, вероятнее всего, вам будет труднее набирать мышцы при высококалорийном питании и легче терять их во время низкокалорийных периодов.
