Углеводы на что расщепляются в организме человека
Что представляет из себя углеводный обмен в организме?
В правильном питании и распределении баланса нутриентов не последнюю роль играют именно углеводы. Люди, которым небезразлично собственное здоровье, знают, что сложные углеводы предпочтительнее простых. И что лучше употреблять еду для более длительного переваривания и подпитки энергией на протяжении дня. Но почему именно так? Чем различаются процессы усвоения медленных и быстрых углеводов? Почему сладости стоит употреблять только для закрытия белкового окна, а мед лучше есть исключительно на ночь? Чтобы ответить на эти вопросы, подробно рассмотрим обмен углеводов в организме человека.
Для чего нужны углеводы
Помимо поддержания оптимального веса, углеводы в организме человека выполняют огромный фронт работы, сбой в которой влечет не только возникновение ожирения, но и массу других проблем.
Основными задачами углеводов является выполнение следующих функций:
Для нас главными источниками углеводов являются те молекулы, которые мы получаем с продуктами питания: крахмал, сахароза и лактоза.
Этапы расщепления сахаридов
Прежде чем рассматривать особенности биохимических реакций в организме и влияние метаболизма углеводов на спортивные результаты, изучим процесс расщепления сахаридов с их дальнейшим превращением в тот самый гликоген, который так отчаянно добывают и тратят спортсмены во время подготовки к соревнованиям.
Этап 1 – предварительное расщепление слюной
В отличие от белков и жиров, углеводы начинают распадаться почти сразу после попадания в полость рта. Дело в том, что большая часть продуктов, поступающих в организм, имеет в своем составе сложные крахмалистые углеводы, которые под воздействием слюны, а именно фермента амилазы, входящей в ее состав, и механического фактора расщепляются на простейшие сахариды.
Этап 2 – влияние желудочной кислоты на дальнейшее расщепление
Здесь вступает в силу желудочная кислота. Она расщепляет сложные сахариды, которые не попали под воздействие слюны. В частности, под действием ферментов лактоза расщепляется до галактозы, которая в последствии превращается в глюкозу.
Этап 3 – всасывание глюкозы в кровь
На этом этапе практически вся ферментированная быстрая глюкоза напрямую всасывается в кровь, минуя процессы ферментации в печени. Уровень энергии резко повышается, а кровь становится более насыщенной.
Этап 4 – насыщение и инсулиновая реакция
Под воздействием глюкозы кровь густеет, что затрудняет её перемещение и транспортировку кислорода. Глюкоза замещает кислород, что вызывает предохранительную реакцию – уменьшение количества углеводов в крови.
В плазму поступает инсулин и глюкагон из поджелудочной железы.
Первый открывает транспортные клетки для перемещения в них сахара, что восстанавливает утраченный баланс веществ. Глюкагон в свою очередь уменьшает синтез глюкозы из гликогена (потребление внутренних источников энергии), а инсулин “дырявит” основные клетки организма и помещает туда глюкозу в виде гликогена или липидов.
Этап 5 – метаболизм углеводов в печени
На пути к полному перевариванию углеводы сталкиваются с главным защитником организма – клетками печени. Именно в этих клетках углеводы под воздействием специальных кислот связываются в простейшие цепочки – гликоген.
Этап 6 – гликоген или жир
Печень способна переработать только определенное количество моносахаридов, находящихся в крови. Возрастающий уровень инсулина заставляет её делать это в кратчайшие сроки. В случае, если печень не успевает перевести глюкозу в гликоген, наступает липидная реакция: вся свободная глюкоза путём её связывания кислотами превращается в простые жиры. Организм делает это с целью оставить запас, однако в виду нашего постоянного питания, “забывает” переварить, и глюкозные цепочки, превращаясь в пластические жировые ткани, транспортируются под кожу.
Этап 7 – вторичное расщепление
В случае, если печень справилась с сахарной нагрузкой и смогла превратить все углеводы в гликоген, последний под воздействием гормона инсулина успевает запастись в мышцах. Далее в условиях недостатка кислорода расщепляется назад до простейшей глюкозы, не возвращаясь в общий кровоток, а сохраняясь в мышцах. Таким образом, минуя печень, гликоген поставляет энергию для конкретных мышечных сокращений, повышая при этом выносливость (источник – “Википедия”).
Именно этот процесс зачастую называют «вторым дыханием». Когда у спортсмена большие запасы гликогена и простых висцеральных жиров, превращаться в чистую энергию они будут только в отсутствии кислорода. В свою очередь спирты, содержащиеся в жирных кислотах, простимулируют дополнительное расширение сосудов, что приведет к лучшей восприимчивости клеток к кислороду в условиях его дефицита.
Особенности метаболизма по ГИ
Важно понимать, почему углеводы разделяются на простые и сложные. Все дело в их гликемическом индексе, который определяет скорость распада. Это, в свою очередь, запускает регуляцию обмена углеводов. Чем проще углевод, тем быстрее он попадет в печень и тем выше вероятность его превращения в жир.
Примерная таблица гликемического индекса с общим составом углеводов в продукте:
Наименование | ГИ | Кол-во углеводов |
Семечки подсолнуха сухие | 8 | 28.8 |
Арахис | 20 | 8.8 |
Брокколи | 20 | 2.2 |
Грибы | 20 | 2.2 |
Салат листовой | 20 | 2.4 |
Салат-латук | 20 | 0.8 |
Помидоры | 20 | 4.8 |
Баклажаны | 20 | 5.2 |
Зеленый перец | 20 | 5.4 |
© IrinaPotter — depositphotos.com. Гликемический индекс продуктов
Особенности метаболизма по ГН
Однако даже продукты с высоким гликемическим индексом не способны нарушить обмен и функции углеводов так, как это делает гликемическая нагрузка. Она определяет, насколько сильно печень загрузится глюкозой при употреблении этого продукта. При достижении определенного порога ГН (порядка 80-100), все калории, поступающие сверх нормы, будут автоматически конвертироваться в триглицериды.
Примерная таблица гликемической нагрузки с общей калорийностью:
Наименование | ГН | Калорийность |
Семечки подсолнуха сухие | 2.5 | 520 |
Арахис | 2.0 | 552 |
Брокколи | 0.2 | 24 |
Грибы | 0.2 | 24 |
Салат листовой | 0.2 | 26 |
Салат-латук | 0.2 | 22 |
Помидоры | 0.4 | 24 |
Баклажаны | 0.5 | 24 |
Зеленый перец | 0.5 | 25 |
© designer491 — depositphotos.com. Расчет гликемической нагрузки
Инсулиновая и глюкагоновая реакция
В процессе потребление любого углевода, будь то сахар или сложный крахмал, организм запускает сразу две реакции, интенсивность которых будет зависеть от ранее рассмотренных факторов и в первую очередь, от выброса инсулина.
Важно понимать, что инсулин всегда выбрасывается в кровь импульсами. А это значит, что один сладкий пирожок для организма так же опасен, как 5 сладких пирожков. Инсулин регулирует густоту крови. Это необходимо, чтобы все клетки получали достаточное количество энергии, не работая в гипер- или гипо- режиме. Но самое главное, от густоты крови зависит скорость её движения, нагрузка на сердечную мышцу и возможность транспортировки кислорода.
Выброс инсулина – это естественная реакция. Инсулин дырявит все клетки в организме, способные воспринимать дополнительную энергию, и запирает её в них. В случае, если печень справилась с нагрузкой, в клетки помещается гликоген, если печень не справилась, то в те же клетки попадают жирные кислоты.
Таким образом, регуляция углеводного обмена происходит исключительно благодаря выбросам инсулина. Если его недостаточно (не хронически, а одноразово), у человека может возникнуть сахарное похмелье – состояние, при котором организм требует дополнительной жидкости для увеличения объемов крови, и разжижения её всеми доступными средствами.
Вторым важным фактором на этом этапе обмена углеводов выступает глюкагон. Этот гормон определяет, нужно ли печени работать с внутренними источниками или с внешними.
Под воздействием глюкагона печень выпускает готовый гликоген (не распавшийся), который был получен из внутренних клеток, и начинает собирать из глюкозы новый гликоген.
Именно внутренний гликоген инсулин и распределяет по клеткам в первое время (источник – учебник “Спортивная биохимия”, Михайлов).
© VectorMine — depositphotos.com. Регуляция уровня сахара в крови
Последующее распределение энергии
Последующее распределение энергии углеводов происходит в зависимости от типа сложения, и тренированности организма:
Рецепты для здорового питания
Энергетический обмен – процесс, в котором участвуют углеводы. Важно понимать, что даже в отсутствии прямых сахаров, организм все равно будет расщеплять ткани до простейшей глюкозы, что приведет к уменьшению мышечной ткани или жировой прослойки (в зависимости от типа стрессовой ситуации).
Эксперт проекта. диагностика, лечение, первичная, вторичная профилактика заболеваний почек, суставов, сердечно-сосудистой системы; дифференциальная диагностика заболеваний различных органов и систем; рекомендации по диетическому питанию, физическим нагрузкам, лечебной физкультуре, подбор индивидуальной схемы питания.
Участникам кросфит-турнира Dubai Championship не придется состязаться в плавании
Роспотребнадзор (стенд)
Роспотребнадзор (стенд)
Углеводы в рационе. Кому, зачем и сколько?
Углеводы в рационе. Кому, зачем и сколько?
Углеводы снабжают организм энергией.
10 декабря в мировой истории – день вручения Нобелевских премий. Многие лауреаты получали престижную награду за исследования, внесшие весомый вклад в развитие нутрициологии и пищевой промышленности. Например, в 1937 году одна из премий досталась ученому Уолтеру Норману Хоуорсу за исследования углеводов. Поэтому сегодня мы решили поговорить об этом макроэлементе.
Углеводы – ключевой источник энергии в человеческом теле, всего на 1 их грамм приходится 4 калории энергии. При расщеплении углеводов в организме образуется глюкоза, она чрезвычайно важна для сохранения тканевого белка, жирового обмена и питания центральной нервной системы.
Главное, для чего нужны углеводы в организме человека — это снабжение тела энергией для поддержания всех его функций и полноценной жизнедеятельности.
Различают следующие виды углеводов — простые и сложные. Простые дают нам быструю, но недолговечную энергию, и легко влияют на формирование лишних жировых отложений – поэтому злоупотреблять ими точно не стоит. К таким углеводам относятся, например, сахар и выпечка из рафинированной муки. А вот сложные углеводы расщепляются в крови постепенно, давая длительное и равномерное чувство сытости. Это крупы, овощи, клетчатка.
Нормы потребления углеводов – 50-55% от общей калорийности суточного рациона. Чем активнее и подвижнее образ жизни, тем важнее получать углеводы в необходимом количестве. При недостаточном их поступлении организм начинает использовать для восполнения энергии жиры и белок, а это может спровоцировать сбои в обмене веществ. Кроме того, симптомами нехватки углеводов могут быть слабость и головокружение, головная боль и тошнота, сонливость, сильное чувство голода.
Источники углеводов
Главными источниками углеводов из пищи являются хлеб, картофель, овощи, фрукты, макароны, крупы, сладости. Источниками простых углеводов являются сахар и мед.
Предлагаем вашему вниманию подробную инфографику об углеводах.
Углеводы: в каких продуктах их больше, значение для организма
Углеводы – это органические соединения растительного происхождения, в состав которых входит водород, углерод и кислород. Главная функция углеводов – это обеспечение организма энергией. Их можно сравнить с топливом для самолёта, без которого он не полетит. Все углеводы расщепляются до простейшего элемента – глюкозы, которая поступает во все клетки и сжигается, образуя воду, углекислый газ и энергию. Эта энергия нужна для таких процессов, как дыхание, пищеварение, мышление, и для физической активности. В каких же продуктах больше углеводов?
Какие бывают углеводы
Углеводы делятся на:
В каких продуктах больше углеводов? Это те продукты, в составе которых много рафинированного сахара.
Суточная норма углеводов
В норме белки, жиры и углеводы должны соотноситься как 1:1:4. Рекомендуется выстраивать рацион так, чтобы простые углеводы составляли 30%, а сложные – 70%.
Норма углеводов варьируется в зависимости от пола, возраста, физической активности и других факторов. Чем больше уровень физической активности человека и чем меньше его возраст, тем больше требуется углеводов.
Норма углеводов для мужчин колеблется от 350 до 580 г, а для женщин – от 280 до 460 г.
Тем, кто держит диету, советуется сокращать количество углеводов до 100 г. Тем же, кто активно занимается спортом, нужно потреблять большое количество углеводов, потому что их недостаток отрицательно повлияет на состояние мышц. Человек будет сильнее уставать и не сможет долго заниматься. Лучше всего выбирать именно сложные углеводы.
Польза углеводов
Как уже было сказано, главное назначение углеводов – это пополнение запасов энергии в организме. Именно углеводы поставляют около 50-60% энергии. Но это не единственное полезное свойство.
Они нужны для нормальной работы сердечно-сосудистой, пищеварительной, нервной системы, печени, головного мозга (он потребляет около 70% энергии), обеспечения необходимого количества сахара, вывода вредных веществ.
Клетчатка нормализует уровень холестерина и поддерживает в тонусе кишечник, улучшает перистальтику. Кроме того, они принимают участие в синтезе некоторых молекул, регулируют обмен веществ, участвуют в поддержании иммунитета.
Вред углеводов
Больший вред приносят простые углеводы, так как они быстро вызывают чувство голода. Из-за этого некоторые люди начинают есть больше продуктов, что в итоге приводит к появлению лишнего веса. Кроме того, они могут вызвать дефицит витаминов. Но это не значит, что нужно полностью от них отказаться.
Организм нуждается как в простых, так и в сложных углеводах.
Продукты, содержащие вредные углеводы
Продукты, содержащие полезные углеводы
В эту группу входят продукты с низким гликемическим индексом, который определяет скорость усвоения углеводов, и достаточным содержанием полезных веществ:
В таких продуктах кроме углеводов, содержится достаточное количество витаминов, органических элементов, минералов и других полезных и важных веществ.
К чему может привести недостаток или избыток углеводов в организме
Из-за недостатка углеводов нарушается обмен веществ. Организм начинает пополнять запасы энергии за счёт белков, жиров или мышечной ткани. Всё это приводит к большой нагрузке на почки и неправильному солевому обмену.
Кроме того, из-за распада жиров может произойти так называемое «закисление» организма. Хронический дефицит способствует сокращению количества гликогена и накапливанию жира в печени.
Если сильно ограничить поступление углеводов, то нарушатся и обменные процессы, работа внутренних органов, появится ощущение усталости, недостаток сил, ухудшение когнитивных способностей, раздражительность, снижение внимания.
Также возможно апатия, депрессия, разрушение важных белков.
При сильном дефиците появляются такие симптомы:
Если же съесть пищу, содержащую сахар, то эти симптомы исчезают.
Продукты, которые пополнят запас углеводов
Избыток же способен привести к ожирению. Почему? Механизм работает следующим образом. Если человек зараз съедает большое количество углеводов (например, более 500 г), то уровень глюкозы резко повышается, за ним повышается и инсулин, который необходим, чтобы глюкоза могла дойти до клеток.
Увеличение уровня инсулина стимулирует синтез жиров. Всё это может привести не только к увеличению веса, но и к появлению сахарного диабета, заболеваний сердечно-сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта, например, гастрита, гиперактивности.
Человек перестаёт чувствовать насыщение, так как снижается чувствительность к лептину (гормон насыщения).
Углеводная диета
Чтобы похудеть, нужно исключить простые углеводы
В отличие от других диет, построенных на жёстком ограничении количества углеводов, эта диета разрешает их употребление. Ведь из-за недостатка углеводов снижается работоспособность и ухудшается общее состояние.
Конечно, в углеводной диете, как и в других, есть свои правила:
Рекомендации по улучшению углеводного обмена
Таким образом, углеводы играют огромную роль в нашем организме, и жизнь без них просто невозможна. Но есть правило золотой середины, по которому нужно употреблять правильное количество, которое не будет вести ни к избытку, ни к дефициту.
Больше о правильном питании можно узнать из видео.
Углеводы
В этом материале мы рассказываем о том, что такое углеводы, и объясняем их значение для нашего организма. Материал подготовила наш врач-эндокринолог-диетолог Тюлякова А.Н.
Углеводы – наш основной источник энергии. Для того чтобы обеспечить организм достаточным количеством углеводов, мы должны потреблять до 60-70% углеводов в сутки от суточного калоража.
Простые, или быстрые углеводы состоят из моно- и дисахаридов. Они быстро всасываются из желудочно-кишечного тракта и дают быстрый подъем уровня глюкозы в крови. Поджелудочная железа реагирует на повышение гликемии секрецией большого количества гормона инсулина, который утилизирует глюкозу крови и способствует ее поступлению в клетки организма.
Примеры простых углеводов:
Каждый из простых углеводов может превращаться в глюкозу в нашем организме. Нет смысла покупать продукты с надписью «не содержит глюкозу», так как при этом продукт может содержать большое количество других моносахаридов. То же самое касается и некоторых сахарозаменителей.
Сложные углеводы – полисахариды, они состоят из множества соединенных между собой моносахаридов. Для их расщепления организму требуется больше времени, в связи с чем они медленно всасываются и дают медленный и плавный подъем уровня глюкозы крови. В ответ на всасывание сложных углеводов организм так же реагирует секрецией инсулина, однако это происходит так же плавно и медленно, как и всасывание самих углеводов.
Чем плохи быстрые углеводы?
1) Стремительный рост уровня глюкозы способствует такому же стремительному росту уровня инсулина, который быстро справляется с повышенным уровнем глюкозы, однако сам еще какое-то время остается в кровяном русле. Помимо способности этого гормона утилизировать глюкозу, инсулин является гормоном голода. Именно поэтому при употреблении большого количества «чистых» простых углеводов вместо ожидаемого чувства насыщения зачастую наступает чувство голода.
2) Энергия, полученная от простых углеводов, рассеивается в виде тепла и при избытке запасается в виде жира, который может откладываться не только в подкожно-жировой клетчатке, но и вокруг органов. Тем самым она создает инсулинорезистентность – нечувствительность клеток к сахароснижающему действию инсулина.
3) Продукты, содержащие простые углеводы, как правило, не имеют в себе каких-либо дополнительных полезных веществ (витамины, минералы, клетчатка), а несут в себе лишь пустые калории.
Расчет делается так:
1г углеводов = 4 кКал энергии. Следовательно, при суточном потреблении 1600-2000 кКал на простые углеводы может приходиться 40-50 г/сут. Для сравнения в одном пакете фруктового сока 200 мл содержится около 20-25 г сахара.
Избыточное потребление простых углеводов:
1) приводит к отложению калорий в виде жировой ткани, тем самым способствуя набору массы тела и формированию инсулинорезистентности;
2) стимулирует аппетит, что является дополнительным фактором на пути к набору массы тела;
3) не несет в себе никаких полезных веществ, а лишь пустые калории.
Также сладкая пища способствует выработке гормона счастья, серотонина, в головном мозге. А это способствует закреплен ию неверного пищевого поведения с преобладанием в рационе простых углеводов, вызывая непреодолимое желание побаловать себя чем-то сладким и вкусным.
Углеводы на что расщепляются в организме человека
Углеводы – природные органические соединения, состоящие из молекул углерода и воды.
Для нашего организма углеводы являются основным «топливом», обеспечивающим энергией все процессы, происходящие в теле человека.
Наш организм способен запасать углеводы в виде гликогена, который откладывается в печени и мышцах.
Углеводы участвуют в синтезе заменимых аминокислот, являются материалом для роста клеток и питанием для мозга. В организме углеводы преобразуются в глюкозу, которая необходима для адекватной работы всего организма и особенно мозга. Углеводы являются мгновенным источником энергии.
Углеводы можно разделить на простые и сложные. К продуктам, содержащим простые углеводы, относятся мед, сахар, кукурузный сироп, белый хлеб. Сложные углеводы содержатся вмакаронах, рисе и картофеле, во фруктах, ягодах и овощах, бобовых, орехах и цельнозерновых продуктах.
Сложные углеводы состоят из молекул сахара, которые связаны вместе в длинные (более 9 мономеров) цепи. К сложным углеводам относятся крахмал, гликоген, инулин, некрахмальные полисахариды (целлюлоза, гемицеллюлозы, пектин). Простые углеводы состоят из 1-2 мономеров, к ним относятся сахара (содержат 1-2 мономера) глюкоза,фруктоза, галактоза, рибоза, дезоксирибоза, сахароза, мальтоза и лактоза.
Ягоды, овощи и цельнозерновые продукты помимо углеводов содержат витамины, клетчатку и антиоксиданты, которые важны для хорошего здоровья и самочувствия. Цельнозерновые продукты содержат также жирные кислоты, магний, витамины группы В, фолат и цинк. Фрукты и крахмалистые овощи содержат, помимо указанных выше нутриентов, фитонутриенты, такие как флавоноиды и каротиноиды.
При употреблении простых углеводовуровень сахара в крови быстро поднимается и также быстро снижается. При употреблении сложных углеводов организму необходимо сперва разложить их до простых углеводов, а затем – до глюкозы. Этот процесс занимает больше времени, таки образом уровень сахара в крови повышается медленнее, и такие углеводы с меньшей вероятностью превращаются в жир.
Если вы употребляете с пищей избыточное количество углеводов, уровень сахара в крови может стать слишком высоким. Это заставит организм вырабатывать больше инсулина, который способствует преобразованию глюкозы в триглицериды — основной материал жировой ткани. Накопление избыточного количества жировой ткани может быть вредно для здоровья.
В условиях недостатка углеводов наш организм вынужден использовать белок или жир для получения энергии. Поскольку белки являются строительными блоками для организма, использование их в качестве источника энергии может неблагоприятно сказаться на здоровье. При использовании жиров в качестве источника энергии в организме образуются кетоновые тела. Повышенный уровень кетонов в крови называется кетозом. Кетоз может быть опасен для организма.Также при низком содержании углеводов в рационе может возникнуть запор из-за недостатка клетчатки и питательных веществ.
Используйте в питании цельнозерновые продукты, сократите количество обычного хлеб и выпечки. Целые фрукты и овощи лучше, чем соки. Хорошо заменить картофель, особенно картофель фри, нутом, чечевицей, фасолью и другими бобовыми.
Количество углеводов, которое необходимо человеку, зависит от возраста, пола, роста, веса и уровня активности. 50—60% ежедневных калорий должны поступать из углеводов (то есть от 257 до 586г/сутки).