Углеводы в организме человека

Жизнедеятельность организма связана с непрерывной затратой большого количества энергии. Значительная часть ее расходуется на физическую работу и образование тепла, которое сохраняет температуру тела на относительно постоянном уровне (около 37 градусов). Много энергии требуется для деятельности органов кровообращения, дыхания, пищеварения и т. д. И, наконец, она используется для так называемых пластических процессов, благодаря которым происходит формирование новых клеток, рост организма, образование пищеварительных соков и других жидкостей, нужных для правильного обмена веществ.

Все необходимое количество энергии организм получает в результате переработки органических веществ — белков, жиров и углеводов, содержащихся в пищевых продуктах. Основным источником энергии являются углеводы, которые дают 70—75 процентов необходимой энергии. Белки и жиры используются главным образом для пластических процессов. Их участие в энергетических затратах не превышает обычно 25—30 процентов общего количества используемой энергии.

В некоторых случаях, чаще всего в результате недостаточного поступления углеводов с пищей, в тканях начинается усиленное использование белков и жиров. Хотя это и восполняет потребность организма, в энергии, такая компенсация мало благоприятна. В подобных случаях значительно повышается потребность в белках и жирах, а это резко увеличивает количество продуктов их расщепления — таких, как аммиак, кетоновые тела, которые вредны для организма. Чтобы предотвратить столь нежелательное явление, необходимо своевременно обеспечивать организм углеводами.

Углеводы относятся к так называемым органическим веществам. Их молекула состоит из трех элементов: углерода (С), водорода (Н) и кислорода (О). Водород и кислород содержатся в этих молекулах обычно в таком же соотношении, как и в молекулах воды. Иначе говоря, у большинства углеводов на каждые два атома водорода приходится один атом кислорода (Н2О). Отсюда и возникло самое название — «углеводы», обозначающее, что у этих веществ каждый атом углерода как бы соединен с одной молекулой воды.

Углеводная загрузкаНе так давно было обнаружено, что в некоторых углеводах имеется и другое соотношение между водородом и кислородом. Подобные соединения возникают в процессе синтеза более сложных углеводов и почти не играют роли в питании. Однако, несмотря на открытие нового типа связей между атомами в этой группе органических соединений, название «углеводы» настолько утвердилось, что сохраняется в науке до последнего времени.

Различают простые и сложные углеводы. Сложные углеводы или полисахариды (от греческого слова «поли» — много) состоят из большого количества молекул простых углеводов, которые иначе называют моносахаридами («монос» — по-гречески один). Полисахариды могут быть расщеплены на составляющие их моносахариды. Моносахариды же при дальнейшем расщеплении превращаются в вещества, уже не относящиеся к углеводам.

Моносахариды отличаются друг от друга рядом свойств, которые определяются особенностями химического строения их молекул. Самым существенным является то, что различные моносахариды содержат разное количество атомов углерода.

Наибольшее распространение имеют моносахариды, содержащие в каждой молекуле шесть атомов углерода. Они называются гексозами («гекс» — по гречески шесть). Значительно реже встречаются моносахариды, каждая молекула которых содержит пять атомов углерода. Такие называются пентозами («пенте» — пять). Моносахариды, молекулы которых содержат меньше пяти углеродных атомов, встречаются чрезвычайно редко и в питании играют незначительную роль.

Но даже в тех случаях, когда молекулы углеводов содержат одно и то же количество атомов углерода, водорода и кислорода, их свойства могут все же значительно отличаться друг от друга. Объясняется это тем, что атомы водорода и кислорода не всегда одинаково располагаются вокруг атомов углерода. Среди моносахаридов, имеющих в своем составе шесть атомов углерода, наибольшее распространение имеют: глюкоза — виноградный сахар, фруктоза — плодовый сахар и галактоза, входящая в состав сахара молока.

Сложные углеводыОтдельные моносахариды, соединяясь друг с другом, образуют более или менее сложные углеводы. Из двух молекул образуются так называемые дисахариды («ди» — по-гречески дважды). Если в соединение вступают три молекулы, возникают трисахариды. Наконец, из большого числа моносахаридов складываются полисахариды. Эти сложные соединения также имеют различные свойства, которые зависят не только от количества моносахаридов, но и от расположения атомов внутри их.

Все моносахариды и дисахариды обладают сладким вкусом, однако степень его неодинакова. Самым сладким является моносахарид фруктоза. Если ее сладость принять за 100 единиц, то сладость глюкозы будет равной 42, а галактозы — только 18 единицам. Из дисахаридов наиболее сладкая сахароза, которая представляет соединение глюкозы с фруктозой. Это соединение не что иное, как обыкновенный сахар. Его сладость равна 58 единицам.

Широко распространены в природе и полисахариды. Чаще всего — это сложные соединения из нескольких сотен молекул глюкозы. К их числу относятся, в частности, крахмал — углевод, содержащийся в клетках растений, гликоген — углевод животных тканей и клетчатка, входящая в состав оболочек растительных клеток. Ни один из полисахаридов не обладает сладким вкусом.

Моносахариды и полисахариды являются основным источником энергии в организме. А так как вся энергия выделяется в виде тепла, то измерив его количество, можно судить об энергетических затратах организма.

Единицами измерения тепла, как известно, являются малые и большие калории. Малой калорией называют такое количество тепла, которое в состоянии нагреть на 1 градус 1 миллилитр воды. Большая калория равна 1 ООО малым калориям. Она соответствует такому количеству тепла, которое может нагреть на 1 градус 1 литр воды. Тепло, выделяемое организмом, измеряют в больших калориях, или, как их иначе называют, в килокалориях.

Углеводы в питании

Известно, что вещества, содержащиеся в пищевых продуктах, подвергаются в организме человека сложным изменениям. Под действием пищеварительных соков и в результате многих химических реакций эти вещества превращаются, в конце концов, в составные части клеток организма, заменяя в них распадающиеся молекулы. Так осуществляется обмен веществ, без которого невозможна жизнь. В течение этого сложного процесса часть органических веществ пищи окисляется, как бы «сгорает», а в итоге выделяется определенное количество тепла.

Специальными исследованиями было установлено, что при полном окислении в организме 1 грамма углеводов, а также 1 грамма белков выделяется 4,1 килокалории, при полном окислении 1 грамма жиров — 9,3 килокалории. Таким образом, зная количество белков, жиров и углеводов, которое было окислено в организме, можно определять его энергетические затраты.

Даже в условиях так называемого относительного покоя, например во время сна, организм расходует значительные количества энергии: в среднем в час 1 килокалорию на 1 килограмм веса тела. При физической работе объем затрачиваемой энергии резко увеличивается. Даже при спокойном сидении расход энергии в час увеличивается до 1,45 килокалории, а при спокойном стоянии без всякого напряжения — до 1,5—1,6 килокалории.

Многочисленные исследования позволили установить, что в зависимости от выполняемой работы трудящихся можно разделить на группы, сходные по количеству затрачиваемой за сутки энергии.

Пирамида углеводовК первой группе относятся лица, занятые преимущественно умственным трудом. Их суточные энергетические затраты составляют 3 ООО—3 200 килокалорий. Во вторую группу входят работники профессий, связанных главным образом с механизированным трудом. Их энергетические затраты 3 200—3 500 килокалорий. К третьей группе относятся лица, чей труд в основном не механизирован. Их энергетические затраты достигают 3 500—4 000 килокалорий. Наконец, четвертая группа — это работники тяжелого немеханизированного труда. Их энергетические затраты равны 4 000—5 000 килокалорий.

Соответственно энергетическим затратам было рассчитано количество углеводов, которое должно содержаться в суточных рационах питания. При этом было учтено и то количество энергии, которое доставляют организму белки и жиры, содержащиеся в тех же пищевых продуктах. Расчеты показали, что содержание углеводов в суточных рационах может колебаться в довольно больших пределах— от 430 до 700 граммов. При более значительных энергетических затратах (например, во время спортивных состязаний), достигающих 6 000—8 000 килокалорий в сутки, количество углеводов в рационе может возрасти до 800 и даже 900 граммов. Таким образом, по количественному содержанию углеводы занимают основное место в пище.

Имеет ли значение, какие углеводы входят в состав пищи? Должно ли существовать какое-либо соотношение между полисахаридами и моносахаридами? Допустимо ли, наконец, более или менее значительное отклонение от рекомендуемых норм содержания углеводов в суточных рационах питания?

На все эти вопросы сейчас получены вполне определенные ответы.

Тщательные научные наблюдения показали, что из всех углеводов, содержащихся в пище, только моносахариды быстро всасываются из кишечника в кровь и, следовательно, могут быть использованы организмом. Дисахариды же, а тем более полисахариды должны предварительно подвергнуться расщеплению в пищеварительном аппарате. Только после того, как они распадутся на моносахариды, их могут использовать клетки организма.

А может быть целесообразнее питаться одними моносахаридами, которые не надо переваривать и, стало быть, не надо затруднять желудок и кишечник расщеплением полисахаридов? Такое предположение оказалось неверным. Было установлено, что при избыточном количестве моносахаридов, съеденном в течение короткого времени организм человека не успевает их полностью использовать. В этом случае избыток моносахаридов окисляется, а выделяющееся при этом излишнее тепло бесполезно уходит в окружающее пространство.

Полисахариды же, которые перевариваются медленно, в течение нескольких часов постепенно распадаются на молекулы моносахаридов, благодаря чему планомерно всасываются в кровь. В этом случае поступающие с пищей углеводы используются целиком.

Количество углеводов Каждый человек в большей или меньшей степени ощущает потребность в сладком. Удовлетворить ее можно, лишь вводя в организм моносахариды и дисахариды. Только эти углеводы имеют сладкий вкус. Поэтому в общем количестве поступающих с пищей углеводов около 20—30 процентов должны составлять моносахариды и дисахариды. Часть из них целесообразно вводить в виде фруктов и ягод.

Источником углеводов в пище человека являются в основном продукты растительного происхождения. Из других продуктов можно указать лишь молоко, содержащее относительно небольшое количество углеводов ( около 4,5 процента). Полисахарид гликоген, имеющийся в печени ( около 2 — 3 процентов) и мышцах ( около 0,5 процента ), после убоя животных почти полностью расщепляется, в связи с чем в пищу почти не поступает. 70 — 80 процентов потребляемого количества углеводов человек получает в виде полисахарида — крахмала. Большие количества крахмала содержатся в зернах пшеницы, ячменя, риса, кукурузы, а также в клубнях картофеля.

Следует придерживаться раздельного питания. Для этого существует таблица раздельного питания.

С продуктами растительного происхождения в организм поступает и другой полисахарид — клетчата. Однако она в пищеварительном аппарате не переваривается, поэтому не всасывается в кровь и целиком выводится из организма.

Вместе с тем клетчатка необходима человеку, ибо способствует движениям кишечника — так называемой перистальтике. Это важно для хорошего пищеварения и удаления из кишечника веществ, которые не могут всосаться в кровеносное русло. Следует, однако, иметь в виду, что чрезмерное потребление клетчатки, например при избыточном питании продуктами растительного происхождения, может оказать и отрицательное влияние. В таких случаях перистальтика настолько усиливается, что из организма начинают удаляться в непереваренном виде и необходимые ему вещества. Поэтому надо следить, чтобы количество продуктов растительного происхождения не превышало в рационе 50 процентов.

Введение с пищей некоторого по сравнению с нормами избытка углеводов не оказывает на здорового человека неблагоприятного влияния. Этот избыток легко окисляется и быстро устраняется из организма. Однако часть его может превращаться в жир. Поэтому надо помнить, что у людей, склонных к ожирению, регулярное потребление излишнего количества углеводов будет способствовать накоплению жира.

VN:F [1.9.22_1171]
Рейтинг: 0.0/5 (0 голоса-(ов))

Отправить ответ

Оставьте первый комментарий!