Углеводы. Что нужно о них знать?

Углеводы снабжают наш организм необходимым количеством энергии.

Углеводы обычно окисляются в митохондриях клеток. Высвобожденная таким образом энергия запасается в АТФ, а некоторая ее часть рассеивается в виде тепла для поддержания постоянной температуры тела, посколько биохимические реакции в организме требуют соблюдения определенного температурного режима.

В растениях углеводы создаются в результате фотосинтеза из углекислоты и воды. Так они и получили свое название.

Углеводы разделяются на простые (сахара) и сложные.

Простые углеводы:

- Моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза);

- Дисахариды (сахароза, лактоза, мальтоза).

Моносахариды обладают самой простой химической структурой, отчего они очень легко расщепляются и усваиваются. Простые углеводы водорастворимы. Также они обладают ярко выраженным сладким привкусом.

По сравнению с другими простыми углеводами фруктоза медленнее всасывается в кишечнике. В отличие от других углеводов она легче превращается в гликоген в печени и в мышцах.

По сравнению с другими сахарами глюкоза всасывается гораздо быстрее. Глюкоза является основным источником для синтеза гликогена в печени и в мышцах, а также источником энергии для всего организма. В первую очередь, глюкозу потребляет головной мозг, а за ним следуют печень, мышцы, почки, сердце и другие органы. Вначале все сложные углеводы расщепляются до глюкозы и лишь потом усваиваются всем организмом. Глюкоза является основным энергетическим метаболитом организма.

Окисление жиров дает вдвое больше энергии, чем окисление глюкозы.

Однако жир с большим трудом проникает через клеточные мембраны митохондрий и с не меньшим трудом окисляется. Глюкоза более мобильна. Она быстро проникает в клетку и очень легко и быстро окисляется. Потому то она и считается основным энергетическим веществом

Вначале гликоген печени и мышц распадается до глюкозы и, лишь потом включается в энергетический обмен.

Так как роль глюкозы в энергетическом обмене крайне велика, в процессе эволюции возникли и закрепились механизмы, подстраховывающие организм от дефицита этого основного топлива.

При недостатке глюкозы в организме происходит ее синтез из аминокислот. Так как ее удельный вес исключительно мал, то невелика и способность организма синтезировать глюкозу из других компонентов пищи. С организмом спортсмена все обстоит иначе. Любая тренировка заключается в создании энергетического дефицита в тех или иных нервно-мышечных структурах. Это главный стимул для усиления белкового синтеза и адаптации организма к серьезным физическим нагрузкам. Процесс синтеза глюкозы, производящийся организмом, называется глюконеогенезом, то есть новообразованием глюкозы. Чем больше у спортсмена опыта и профессионализма, тем сильнее развит у него механизм глюконеогенеза, способный синтезировать достаточное количество глюкозы. Интенсивность этого процесса обеспечивает выносливость организма не только в аэробных, но и в анаэробных видах спорта. От глюконеогенеза зависит способность организма к восстановлению после излишних нагрузок.

Проникновение глюкозы внутрь клетки осуществляется с помощью инсулина - основного гормона регуляции углеводного обмена. Интересно, что усвоение глюкозы может проходить и внеинсулиновым путем, что характерно для мозга и печени. В процессе эволюции организм приобрел способность постоянно подстраховывать свой обмен от возможного дефицита инсулина и прочих гормональных факторов.

В повседневном питании простым углеводом является сахарный песок. В пищеварительном тракте сахароза распадается на глюкозу и фруктозу, которые окисляются в митохондриях с образованием АТФ.

Молочный сахар лактоза содержится только в молоке. Она плохо усваивается организмом взрослого человека. В организме детей лактоза всасывается и расщепляется почти моментально, тогда как во взрослом организме она проходит в нерасщепленном виде почти до самого толстого кишечника. Там она начинает бродить с образованием большого количества токсинов, газов и проч.

Плохое расщепление лактозы объясняется тем, что большинство взрослых людей не переносит цельное молоко. Гораздо легче усваиваются кисломолочные продукты, где лактоза уже разрушена бактериями молочнокислого брожения.

Сложные углеводы представлены в основном крахмалом. Его удельный вес в рационе нормального человека на порядок превышает удельный вес простых углеводов. В среднем крахмал составляет около 80 % от общего количества потребляемых углеводов. Крахмал является полимером, не растворяющимся в воде, с которой он способен образовывать коллоидный раствор. Простейшим примером подобного раствора служит кисель. Сначала в желудочно-кишечном тракте крахмал расщепляется до декстринов, после чего декстрин расщепляется до мальтозы и лишь затем - до глюкозы, которая снова включается в энергетический обмен.

К полисахаридам относятся крахмал, гликоген, пектиновые вещества и клетчатка.

Гликоген не имеет практического значения как пищевой источник углеводов.

Гликоген является хранилищем углеводов в мышцах, печени, сердце, почках и других органах.

Во время совершения мышечной работы происходит расщепление гликогена до глюкозы, которая сгорает с выходом энергии.

В мышечной массе гликоген составляет около 3% и до 20% массы печени.

Пектиновые вещества делятся на протопектины и пектины.

Протопектины являются основной частью клеточных стенок растений, а также основным материалом межклеточных прослоек. Сами по себе протопектины не могут служить источником энергии, но при этом способны распадаться на пектины и целлюлозу.

Пектины обладают удивительной способностью расщепляться до глюкозы и тетрагалактуроновой кислоты. В водном растворе пектины могут превращаться в желеобразную, коллоидную массу. Из некоторых ягод и плодов, таких как красная смородина и яблоки, можно приготовить желе без всякого желатина. Пектиновые коллоидные массы связывают в кишечнике холестерин, желчные кислоты, токсические вещества, чтобы потом вывести их из организма.

Сегодня появилось много новых диетических продуктов с высоким содержанием пектина, необходимым для снижения содержания в организме холестерина и выведения солей тяжелых металлов (тетраэтилсвинец и др.)