Меню

Углеводы и продукты содержащие их. 16.01.2016 11:16

Общая характеристика

Углеводы, наряду с жирами и белками, относятся к важнейшим и незаменимым компонентам пищи. Представляют собой органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода. Они синтезируются в растениях из воды и углекислого газа, используя энергию солнечного света, или животными в виде гликогена, накапливающегося в мышцах и печени.

Углеводы, в следствии легкодоступности и быстроты усвоения, являются основным источником энергии для организма. Но, несмотря на то, что человеку необходимы большие количества углеводов для обеспечения процессов жизнедеятельности, их резервы в организме невелики. Поэтому их запасы должны постоянно восполняться.

История открытия и изучения углеводов

Тростниковый сахар был, по-видимому, первым органическим веществом, полученным человеком в химически чистом виде. Становление химии как науки во второй половине XVIII века неразрывно связано и с первыми работами в области химии углеводов. Вслед за тростниковым сахаром были выделены первые индивидуальные моносахариды - фруктоза (Ловиц, 1792 г.) и глюкоза (Пру, 1832 г.). В 1811 г. Кирхгоф, работавший в то время в Петербурге, получил глюкозу при обработке крахмала кислотой, проведя таким образом первый химический гидролиз полисахарида, а в 1814 г. провел первый ферментолиз того же полисахарида. Наконец, А.М. Бутлеров в 1861 г. осуществил свой исторический синтез, получив при обработке водного раствора формальдегида известковой водой смесь сахаров (метиленэтан), содержащую и некоторые природные моносахариды.

Однако химия углеводов в современном смысле этого слова возникла, естественно, лишь с развитием основ органической химии, одним из разделов которой она является. Структурная теория дала ключ к пониманию строения углеводов, и уже через 10-15 лет после ее провозглашения Килиани и Эмиль Фишер начинают свои фундаментальные исследования, завершившиеся в 90-х годах прошлого столетия установлением строения простейших углеводов. Решающее влияние на развитие химии углеводов оказали стереохимические представления Вант-Гоффа, причем развитие стереохимии также было неразрывно связано с химией углеводов; экспериментальный материал, почерпнутый из химии углеводов, сыграл очень важную роль в развитии основных положений стереохимической теории.

Углеводы, наряду с жирами и белками, относятся к важнейшим и незаменимым компонентам пищи. Представляют собой органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода. Они синтезируются в растениях из воды и углекислого газа, используя энергию солнечного света, или животными в виде гликогена, накапливающегося в мышцах и печени.

Углеводы, в следствии легкодоступности и быстроты усвоения, являются основным источником энергии для организма. Но, несмотря на то, что человеку необходимы большие количества углеводов для обеспечения процессов жизнедеятельности, их резервы в организме невелики. Поэтому их запасы должны постоянно восполняться.

Полезные свойства углеводов и их влияние на организм

В организме углеводы выполняют следующие функции:

  • Являются основным источником энергии в организме
  • Обеспечивают все энергетические расходы мозга (мозг поглощает около 70% глюкозы, выделяемой печенью)
  • Участвуют в синтезе молекул АТФ, ДНК и РНК.
  • Регулируют обмен белков и жиров
  • В комплексе с белками они образуют некоторые ферменты и гормоны, секреты слюнных и других образующих слизь желез, а также другие соединения
  • Пищевые волокна улучшают работу пищеварительной системы и выводят из организма вредные вещества, пектины стимулируют пищеварение

Некоторые факты об углеводах:

Углеводы в процессе переваривания в виде глюкозы попадают в кровь и разносятся по всему организму. А уровень глюкозы в крови, регулируется гормонами – инсулином, адреналином, глюкагоном, соматотропином и кортизолом.

Гликоген или «животный крахмал» - является одним из источников энергии для работы мышц. Суммарное содержание гликогена в мышцах составляет 1–2% от общей массы мышц, а в печени взрослого человека содержится 150-200 г гликогена.

Продукты богатые углеводами

Углеводы составляют около 50 % рациона человека, основное их назначение это обеспечение нашего организма необходимой энергией. Данное вещество также нормализует работу печени, обладает белковосберегающей способностью.

Продукты, содержащие углеводы, можно разделить на пять групп:

  • продукты с очень большим содержанием углеводов (65 г и более на 100 г продукта),
  • с большим содержанием (40 – 60 г),
  • с умеренным содержанием (11 – 20 г),
  • с малым содержанием (5 – 10 г),
  • с очень малым содержанием углеводов (2 – 4,9 г).

Также углеводы делятся на отрицательные и положительные.

К отрицательным углеводам относятся рафинированные углеводы (сахар), которые содержатся в таких продуктах как алкоголь, торты, сладкие газированные напитки, конфеты, мороженое. В такой еде много «пустых» калорий.

Положительными углеводами являются нерафинированные сложные соединения (крахмал). Ими богаты овощи, орехи, бобовые, цельные зёрна, макаронные изделия. Процесс превращения этих углеводов в простые сахара протекает очень медленно, до четырёх, шести часов. Энергия от таких углеводов доставляется очень медленно, но зато на длительное время.

К продуктам, содержащим углеводы относятся:

продукты с очень большим содержанием углеводов (65 г и более на 100 г продукта)

• сахар,
• конфеты,
• сладкая выпечка,
• мармелад,
• изюм,
• финики,
• рис,
• макароны,
• гречневая и манная каши,
• мед,
• варенье и другие продукты.

продукты с большим содержанием (40 – 60 г)

• хлеб, как ржаной, так и пшеничный,
• фасоль,
• горох,
• шоколад,
• халва и пирожные.

продукты с умеренным содержанием (11 – 20 г)

• сырки творожные сладкие,
• мороженое,
• картофель,
• свекла,
• виноград,
• яблоки,
• фруктовые соки.

продукты с малым содержанием (5 – 10 г)

• кабачки,
• капуста,
• морковь,
• тыква,
• фрукты: арбуз, дыню, груши, персики, абрикосы, апельсины, мандарины, и др.

продукты с очень малым содержанием углеводов (2 – 4,9 г)

• молоко,
• кефир,
• сметана,
• творог,
• огурцы,
• редис,
• салат,
• лук зеленый,
• помидоры,
• лимоны,
• свежие грибы.

Суточная потребность организма в углеводах

Для того чтобы чувствовать себя комфортно, необходимо, чтобы каждая клетка нашего организма получала положенную ей норму энергии. Без этого мозг не сможет выполнять свои аналитико-координационные функции, а, следовательно, не передаст соответствующую команду мышцам, которые также окажутся бесполезными. В медицине такое заболевание называется кетозом.

Чтобы этого не допустить, необходимо обязательно включать в свой ежедневный рацион требуемое количество углеводов. Для человека, ведущего активный образ жизни, их суточное количество должно быть не ниже 125 грамм.

Если же ваш образ жизни менее активен, допускается употребление меньшего количества углеводов, но их количество не должно быть ниже 100 грамм / сутки.

Потребность в углеводах возрастает:

Являясь главными источниками энергии, поступающей в организм с пищей, углеводы в первую очередь, используются во время активной умственной и физической деятельности. Следовательно, во время серьезных производственных нагрузок потребность в углеводах максимальна. Увеличивается потребность в углеводах и при беременности, а также в период кормления ребенка грудью.

Потребность в углеводах снижается:

Низкая производительность труда, пассивный образ жизни снижают энергозатраты организма, а, следовательно, и потребность в углеводах. Проводя выходные дни перед телевизором, читая художественную литературу или занимаясь сидячей работой, не требующей серьезных энергозатрат, можно спокойно уменьшить количество углеводов в предельно допустимых нормах, без вреда для организма.

Усваиваемость углеводов

Как было уже сказано выше, углеводы делятся на простые и сложные. По степени усваиваемости – на быстро-, медленно- и неусваиваемые организмом углеводы.

К числу первых относятся такие углеводы, как глюкоза, фруктоза и галактоза. Эти углеводы относятся к классу так называемых моносахаридов и быстро усваиваются организмом. Продукты, содержащие быстро-усваиваемые углеводы: мед, карамель, бананы, шоколад, финики и т.д.

Самым важным углеводом для нас является глюкоза. Именно она отвечает за энергетическое обеспечение организма. Но если вы спросите, что же происходит с фруктозой и галактозой, то не волнуйтесь, они не пропадают даром. Под воздействием физико-химических реакций, проходящих в организме, они трансформируются опять таки в молекулы глюкозы.

Теперь, что касается сложных углеводов. Они, как уже было сказано выше, содержатся в животных клетках и тканях растений и усваиваются обычно медленно. Растительные углеводы в свою очередь подразделяются на перевариваемые и неперевариваемые. К перевариваемым относится крахмал, который состоит из глюкозных молекул, выстроенных особым способом, так что для их расщепления требуется больше времени.

Целлюлоза же, несмотря на то, что она также относится к углеводам, энергию для нашего организма не поставляет, так как является нерастворимой частью растительной клетки. Однако она также принимает активное участие в процессе пищеварения.

Вы, вероятно, видели на полках магазинов, аптек, либо у дистрибьюторов сетевых компаний препараты, которые содержат растительную клетчатку. Именно она и является растительной целлюлозой, которая, действует как ершик, очищая стенки нашего пищеварительного тракта от всевозможных загрязнений. Гликоген же стоит особняком. Высвобождаясь по мере необходимости, он исполняет роль своеобразного хранилища глюкозы, которая откладывается в гранулированном виде в цитоплазме клеток печени, а также в мышечной ткани. Когда же в организм поступает очередная порция углеводов, то часть из них тут же преобразуется в гликоген, так сказать «на черный день». То, что не было трансформировано в молекулы гликогена, поступает на переработку, целью которой является получение энергии.

Какие углеводы предпочесть?

В питании необходимо соблюдать долевое количество быстро- и медленно-усваиваемых углеводов. Первые хороши в том случае, когда необходимо быстро получить некое количество энергии, предназначенной для выполнения определенной работы. Например, для того, чтобы быстрее и лучше подготовиться к экзаменам. В этом случае можно употребить определенное количество быстро усваиваемых углеводов (мед, шоколад, конфеты и т.д.). Употребляют «быстрые» углеводы и спортсмены во время выступлений и после, для быстрого восстановления сил.

Если же выполнение работы может занять длительное время, то в данном случае употреблять лучше «медленные» углеводы. Поскольку, для их расщепления требуется большее количество времени, то и выделение энергии растянется на весь период работы. Если же в данном случае употребить быстро-усваиваемые углеводы, притом в количестве, необходимом для выполнения длительной работы, может произойти непоправимое.

Энергия выделится быстро и массированно. А большое количество неуправляемой энергии, это как шаровая молния, способная нанести непоправимый вред здоровью. Часто от такого выброса энергии страдает нервная система, в которой может произойти элементарное замыкание, как и в обычных электросетях. В этом случае она начинает сбоить и человек превращается в нервное создание, которое не способно выполнять точные действия с участием мелкой моторики рук.

Признаки нехватки углеводов в организме

Депрессия, апатия, упадок сил могут стать первыми сигналами нехватки углеводов в организме. Если питание не нормализовать, скорректировав рацион необходимым количеством углеводистых продуктов, состояние может ухудшиться. Следующий этап - это разрушение жизненно важных белков организма. Все это вызывается токсическим повреждением мозга, страдающего от недостатка углеводов. Медики называют такое заболевание кетозом.

Признаки избытка углеводов в организме

Гиперактивность, лишний вес, дрожь в теле и неспособность сконцентрироваться могут указывать на избыток углеводов в организме. В первую очередь, от переизбытка углеводов страдает нервная система.

Вторым же органом, страдающим от переизбытка энергии, является поджелудочная железа. Она расположена в левом подреберье. Тело железы представляет собой удлиненное образование длинной 14-22 см и шириной 3-9 см. Помимо того, что она производит панкреатический сок, богатый ферментами, необходимыми для пищеварения, она также участвует и в углеводном обмене. Это происходит благодаря так называемым островкам Лангенгартса, которые покрывают всю внешнюю поверхность железы. Они производят вещество, именуемое в простонародье инсулином. Именно этот гормон поджелудочной железы отвечает, будут ли у человека проблемы с углеводами или нет.

Частое и неумеренное употребление продуктов, повышающих уровень инсулина в крови («быстрых» углеводов) может стать причиной диабета II типа, гипертонии и сердечно-сосудистых заболеваний.

К каким докторам обращаться для обследования углеводов:

  • диетолог 
  • терапевт

Что такое гликемический индекс?

Некоторые углеводы (простые) усваиваются организмом практически мгновенно, что приводит к резкому повышению уровня глюкозы в крови, другие (сложные) усваиваются постепенно и не дают резкого повышения уровня сахара в крови. Благодаря замедленному усвоению, употребление продуктов, содержащих такие углеводы, обеспечивает более продолжительное чувство насыщения. Это их свойство используют в диетологии, для похудения.

А чтобы оценить скорость того или иного продукта расщепляться в организме применяют гликемический индекс (ГИ). Этот показатель, определяет с какой скоростью продукт расщепляется в организме и преобразуется в глюкозу. Чем быстрее происходит расщепление продукта, тем выше его гликемический индекс (ГИ). За эталон была взята глюкоза, чей гликемический индекс (ГИ) равен 100. Все остальные показатели сравниваются с гликемическим индексом (ГИ) глюкозы.

Рекомендации по потреблению углеводов

Рацион взрослого здорового человека в среднем должен содержать около 300-500 г углеводов в сутки, но не ниже 100-150 г.

В ежедневный рацион должно входить не менее 25 г пищевых волокон, старайтесь получать их из натуральных источников, таких как овощи и фрукты.

Употребляйте углеводы с низким или средним показателем ГИ, особенно если у вас проблемы с лишним весом, они позволят вам долго не испытывать чувство голода.

Наиболее полезными считаются углеводы, которые проходят наименьшую обработку в процессе приготовления пищи.

Отдавайте предпочтение натуральным источникам углеводов, таким как овощи и фрукты.

Сведите к минимуму количество употребляемых в пищу рафинированных продуктов, содержащих «пустую» энергию и «бедных» другими полезными веществами. Замените сахар и сладости медом и сухофруктами, а шлифованный рис неочищенным.

Когда создается негативное влияние углеводов на организм?

1) Когда вы поглощаете продукты, содержащие много углеводов (особенно рафинированный сахар или пудра, сладкие напитки или крахмалистая пища), у вас начинает вырабатываться гормон инсулин. Плохо то, что к выработке инсулина могут привести даже мысли о сладком!

2) Рафинированные углеводы заставляют «скакать» сахар в крови, и прежде всего это приводит к тому, что ваш организм нут же перестает сжигать запасы жира.

3) Слишком высокий уровень сахара в крови уже опасен сам по себе, и в ответ на это, гормон инсулин «изымает» сахар из крови и побуждает организм «складировать» энергию, полученную с его помощью в виде жиров (у мужчин это прежде всего наблюдается в области талии).

4) Обычно уровень сахара в крови контролирует печень, однако т.к. вы едите слишком много углеводистой пищи, у вас в организме постоянно циркулирует инсулин. Это тоже выходит боком, поскольку у вас появляется устойчивость или невосприимчивость к инсулину.

5) Резистентность (устойчивость) к инсулину приводит к тому, что организм выделяет все больше инсулина в кровь, чтобы восполнить дефицит. И тогда вы начинаете набирать вес. Но проблема в том, что ваше тело хочет еще больше углеводов, чтобы «кормить» избыточный инсулин в крови.