Что такое углеводы: значение и функции углеводов в организме человека

Что вам нужно узнать о низкоуглеводном питании

Среднестатистическая «низкоуглеводная» диета уменьшает количество калорий, получаемых из углеводов до 40% и ниже. Мы не будем отрицать, что многие люди потеряли вес, используя этот подход к питанию, а также сохранили новую фигуру, следуя тем же правилам. Именно поэтому она и популярна, но спешим отметить, что это не единственный способ потерять вес и он подойдет не всем.

Низкоуглеводная диета (особенно ограничительная) сильно влияет на ваш уровень сахара в крови, что может привести к неприятным побочным эффектам. К ним относится чувство дискомфорта, дрожь, раздражительность, затуманенность зрения, проблемы с координацией, и многое другое. Из-за этих побочных эффектов людям может быть сложно придерживаться низкоуглеводной системы питания.

Если вы хотите поэкспериментировать с низкоуглеводной диетой, то вот вам шесть советов, которые помогут сделать переход к новому питанию более плавным:

Не игнорируйте низкий уровень сахара

Нельзя с точностью назвать симптомы, которые вы испытаете, потому что они сильно отличаются от человека к человеку. Когда вы начнете переходить на низкоуглеводное питание, следите за симптомами пониженного сахара в крови (вы можете увидеть их ниже). Если вы заметит их у себя, то съешьте что-нибудь, богатое углеводами. К примеру, кусочек фрукта, крекеров или ломтик хлеба

Облегчите себе переход

Используйте приложение для отслеживания вашего питания, как минимум, неделю после перехода, чтобы у вас было хорошее понимание того, сколько грамм углеводов вы ежедневно потребляете. Затем медленно понижайте число, по 5-10 процентов (30-50 г ежедневно) каждую неделю до того момента, как достигните своей цели. Также не забывайте повысить ваши нормы жиров и белков, чтобы заменить урезанные из вашей диеты углеводы.

Выбирайте сбалансированную, полезную пищу

Убедитесь, что выбраны качественные продукты – цельнозерновых продуктов, фруктов и овощей – они также полны клетчаткой, витаминами и минералами. Выбирайте качественные источники протеина: яйца, чечевицу, курицу, тофу и обезжиренную говядину и свинину. Предпочитайте ненасыщенные жиры из тех продуктов, которые содержат мононенасыщенные и полиненасыщенные жиры. К таким продуктам относятся: рыба, орехи, авокадо и оливковое масло.

Не забывайте о воде

Если вы урезаете количество углеводов в вашем рационе, то вы, скорее всего, начнете потреблять больше протеина. Для того, чтобы ваше тело правильно использовала полученный белок, ему потребуется внушительное количество воды.

Знайте о возможной быстрой потере веса

Если вы теряете больше одного килограма в неделю, будьте осторожны. Скорее всего, вы теряете вес от «воды» и мышц, а не из жира. Повысьте число потребляемых калорий, чтобы худеть медленнее, но терять не мышцы, а именно жир.

Следите за уровнем своего счастья

Будьте честны с собой: Вы счастливы на низкоуглеводной диете? Хорошо ли вы себя чувствуете? Наше тело может приспособиться к любому количеству углеводов, но для некоторых людей, потребность в калориях и последствия низкого сахара могут быть почти невыносимыми. Если вам кажется, что в вашем рационе слишком мало углеводов, тогда не бойтесь вернуться к вашему обычному режиму питания. Снижение уровня углеводов, повторимся, не единственный способ потерять вес и он не подойдет не для всех. У вас гораздо больше шансов сохранить свой вес и достигнуть поставленных целей, если вам будет комфортно в своем теле в процессе.

Полисахариды

В третью группу классификация углеводов относит вещества , при распаде которых образуются дисахариды, а после – множество (сотни и тысячи) молекул моносахаридов. Классификация и функции углеводов этого раздела существенно отличаются от своих более легких братьев – они не имеют сладкого вкуса и в большинстве своем нерастворимы в воде. Важнейшими представителями этой группы являются целлюлоза (клетчатка) и крахмал. Молекулы этих углеводов выстроены из длинных цепочек с повторяющимися звеньями C6H10O5. Эти звенья – остатки циклических форм глюкозы, которые потеряли молекулу воду и связаны между собой в шестичлены. Поэтому классификация углеводов дает одинаковую формулу и для целлюлозы, и для крахмала, которая выражается, как (C6H10O5)х. Отличие заключается в том, что крахмал состоит из звеньев α-формулы, а целлюлоза — из β-формулы глюкозы.

Крахмал описывается формулой (C6H10O5)х, где переменная может достигать значений в 4-5 тыс. Это вещество образуется в зеленых побегах различных растений путем фотосинтеза. Он может откладываться «про запас» в клубнях, зернах и корневищах.

Пищеварительный тракт человека перерабатывает крахмал посредством гидролиза в присутствии ферментов и расщепляет его до состояния глюкозы, которая затем усваивается человеком.

Для чего нужны углеводы в организме человека

В человеческом организме углеводы выполняют 4 важных функции:

Энергетическую, представляющую собой выделение необходимой клеткам энергии в результате окислительных реакций углеводных соединений.
Структурную, согласно которой углеводы входят в состав соединительных тканей, плазмы и межклеточных мембран, в связке с белками образуют стероидные гормоны, ферменты.
Гидроосмотическую, благодаря которой происходит связывание молекул воды, поддержание в организме оптимального количества ионов кальция, магния.
Защитную, в рамках которой вещества обеспечивают эластичность сосудов, работоспособность суставной жидкости и слизистой.

Недостаток углеводов приводит к сердечным и сосудистым заболеваниям, болям в суставах, нарушениям концентрации внимания. Избыток считается причиной набора веса, появления аллергии, кариеса, патологических процессов в нервной системе.

Гипогликемия и гипергликемия, что это такое?

Если у человека нет нарушений в работе поджелудочной железы, которая вызывает нарушение синтеза гормонов, то симптоматика гипергликемии не проявляется.

Иное дело, если это состояние хроническое и обусловлено тем, что инсулин не успевает перевести лишнюю глюкозу в гликоген. Тогда появляется три основных симптома, которые должны насторожить человека:

Полиурия — повышенное количество мочи и мочеиспусканий.
Полифагия – человек часто и много ест, потому что клетка не может получить глюкозу.
Полидипсия – человек часто и много пьет из-за сухости во рту и жажды, обусловленной изменением осмотического состава крови.

Это прямые показания для визита к терапевту или эндокринологу.

Другое дело гипогликемия, это состояние, при котором в периферической крови недостаток глюкозы. Клетки не получают нужного количества энергетического материала и поэтому страдает весь организм. Среди прочих причин различают:

Дефицит жидкости.
Злоупотребление рафинированными углеводами.
Использование инсулина или другого сахароснижающего препарата сверх необходимой дозы.
Неправильное количество приемов пищи при лечении сахарного диабета.
Тяжелая физическая нагрузка.
Систематическое употребление алкоголя.
Голод.
Злокачественные и доброкачественные новообразования поджелудочной железы.

Синдром гипогликемии проявляется по-разному, в зависимости от степени выраженности. Среди симптомов отмечается:

тремор рук и шаткость походки;
чувство голода, жажды;
тошнота и общая слабость;
повышенная возбудимость или напротив заторможенность;
усиление потоотделения, аритмия;
в тяжелых случаях кома и глубокие неврологические нарушения.

Вред и польза углеводов

Чтобы правильно составить свой рацион питания, нужно сначала убедиться в пользе пищи, которая поступает в организм.

Видео

Рассмотрим преимущества компонентов:

Обеспечение энергией. Для любой деятельности, даже чистки зубов, нужны определенные усилия. Так как в углеводах содержится сахар, который содержит инсулин, при правильных подсчетах можно регулировать его уровень. Это полезное свойство при сахарном диабете и контроле веса.
Борьба с болезнями, спровоцированными нарушением обмена веществ. Углеводные волокна защищают больных сахарным диабетом 2-го типа, с повышенным холестерином и ожирением. Благодаря углеводной диете стабилизируется ритм сердца и кровяное давление.
Контроль массы тела. Если изменить список употребляемых продуктов, можно избавиться от избыточного веса. Полностью отказывать от пищи не нужно, иначе возможны нарушения. Например, цельнозерновая еда способствует уменьшению удельного веса.
Повышение настроения. Продукты, содержащие углеводы, способствуют увеличенной выработке серотонина. Если от них отказаться, со временем развивается тревожность, депрессия и неоправданный гнев.

Как мы видим, положительных свойств предостаточно, но следует также сказать о вреде. В результате переедания они оказывают негативное влияние на фигуру мужчины или женщины.

После того, как восполняется дефицит, остаточные вещества преобразовываются в жиры и откладываются на проблемных участках тела (животе, бедрах, ягодицах).

Особенность углеводов в том, что их переесть легче, чем жиров и белков. Это обосновано тем, что много углеводов содержится в сладостях, выпечке, газированных напитках. Если бесконтрольно употреблять эту пищу, то очень легко превысить суточную дозу.

Видео

Дисахариды

Дисахариды — это полуацетали, т.е. у. О-гликозиды, в которых остаток второй молекулы моносахарида представляет собой агликон. В зависимости от природы образования гликозидной связи дисахариды делятся на восстанавливающие и невосстанавливающие дисахариды.

Восстанавливающие дисахариды (гликозилглюкозы) образуются в результате реакции полуацетального гидроксила одного моносахарида со спиртовым гидроксилом другого моносахарида. Такая молекула дисахарида содержит свободный полуацеталь гидроксил, следовательно, они характеризуются таутомерией оксоцикла и восстанавливающими свойствами.
Невосстанавливающие дисахариды (гликозилгликозиды) образуются в результате реакции полуацетальных гидроксилов моносахаридов. Эти дисахариды не имеют свободного полуацетального гидроксила, поэтому они не обладают восстанавливающими свойствами, существует только циклическая форма.

Сахароза — это один из наиболее распространенных в природе углеводов растительного происхождения. Содержится в соках и плодах различных растений. Сахароза представляет собой дисахарид, состоящий из α-D-глюкан пиранозы и β-D-фруктофуранозы, связанных 1,2-гликозидной связью, молекулярная формула C 12 H 22 O 11.

Сахароза

Сахароза — сладкий, консервант и стимулирующий нервную систему продукт, который хорошо растворяется в воде, но медленно (быстро при нагревании). Молекула сахарозы образуется в результате реакции двух гликозидных гидроксилов, так что остатки глюкозы и фруктозы в молекуле сахарозы находятся в форме ацеталей. Молекула сахарозы не содержит свободной полуацетальной гидроксигруппы, поэтому имеет только циклическую структуру, не обладает мутаротационным и редуцирующим действием.

Углеводы и физическая активность

Физическая активность резко увеличивает расход энергии, и любой спортсмен, независимо от типа тренировок, должен продумывать стратегию относительно наилучшего обеспечения своих потребностей в энергии для того, чтобы достичь успеха в своей области.

Для занимающихся спортом людей крайне важно получать достаточное количество энергии для обеспечения всех потребностей тела, включая поддержание тканей в здоровом состоянии, рост и восстановление тканей и непосредственные энергетические затраты на физическую активность. Практически все опросы, проведенные среди атлетов, показали, что они потребляют недостаточно энергии для обеспечения нужд их организма

Можно взглянуть на это так: планируя длительную автомобильную поездку в 500 км, на заправочной станции вы заливаете топливо, которого хватит только на 80 км пути — машина попросту не доедет до места назначения; так и плохо «заправленные» спортсмены тоже будут испытывать трудности и не смогут быть достаточно конкурентоспособными. Общеизвестно что спортсменам следует потреблять достаточное количество углеводов для того, чтобы перекрывать большую часть расхода энергии при физических нагрузках, и дополнительно съедать количество углеводов необходимое для восстановления запасов гликогена в перерывах между тренировками.

В идеале, они следует преимущественно питаться сложными углеводами и потреблять простые углеводы во время и сразу после тренировки. Другие источники энергии (белки и жиры) так же должны присутствовать в рационе для того, чтобы полностью обеспечить все потребности организма в питательных веществах, но основным энергоресурсом должны быть все-таки углеводы. При занятиях спортом, без четко продуманного подхода к рациону, очень сложно получить достаточное количество энергии и углеводов. Не стоит забывать, что тренировки идут рука об руку с грамотным планированием питания.

Что будет, если самостоятельно регулировать углеводный обмен

Есть еще один аспект, о котором нельзя забывать в процессе регулирования углеводного обмена. Организм обязательно должен получать предназначенную для жизни энергию. И если пища не попадает в организм вовремя, то он начнет расщеплять жировые клетки, а затем клетки мышц. То есть наступит физическое истощение организма.

Увлечение монодиетами, вегитарианством, фруторианством и другими экспериментальными методиками питания, призванными регулировать обмен веществ, приводит не просто к плохому самочувствию, но к нарушению жизненно важных функций в организме и разрушению внутренних органов и структур. Разрабатывать рацион и назначать препараты может только специалист. Любое самолечение приводит к ухудшению состояния или даже смерти.

Сердечное здоровье

Клетчатка помогает снизить уровень холестерина, сообщает дипломированный диетолог и член «Совета Цельных Злаков» Келли Тупс. Пищеварительный процесс требует желчных кислот, которые частично образуются при холестерине. По мере улучшения пищеварения печень вытягивает холестерин из крови, чтобы создать больше желчных кислот, тем самым уменьшая количество ЛПНП («плохого» холестерина). Келли ссылается на исследование научного журнала «American Journal of Clinical Nutrition», в котором рассматриваются свойства цельного зерна полезные для пациентов, принимающих лекарства снижающие уровень холестерина (статины). Те, кто ежедневно употреблял более 16 граммов цельного зерна, имели более низкий уровень плохого холестерина.

Классификация углеводов

Углеводы имеют множество разновидностей. Это обязательно стоит учитывать при составлении пищевого рациона. Классификация углеводов делится на простые и сложные или быстрые и медленные.

К простым или быстрым углеводам относят следующие:

Моносахариды. В эту категорию входят галактоза, фруктоза, глюкоза. Данные компоненты присутствуют в ягодах, фруктах, меде. Такие вещества быстро усваиваются и резко увеличивают содержание сахара в крови. Как следствие, в тканях образуется гликоген, который требуется для энергии. При ее избытке вещества образуют жировые отложения. Чтобы избежать негативных последствий, количество моносахаридов должно составлять не больше 25-35 % общего объема углеводов, которые были съедены в течение дня.
Дисахариды. К ним преимущественно относят сахарозу, которую включает обычный сахар, и мальтозу. Этот компонент присутствует в солоде, патоке, меде. Также он имеется в составе молочного сахара.

К сложным или медленным углеводам относят полисахариды. Эти вещества включают большое количество моносахаридов. Они усваиваются долгое время и обладают менее сладким вкусом, чем простые углеводы.К основным полисахаридам относят следующее:

Крахмал и гликоген. Эти вещества присутствуют в злаках, бобовых, картофеле, кукурузе.
Клетчатка. Элемент содержится в крупах, семечках, овощах, фруктах, отрубях.
Целлюлоза. Компонент включают салатные листья, яблоки, груши, морковь.
Пектин. Вещество присутствует в моркови, капусте, цитрусовых фруктах, клубнике.
Инулин. Элемент содержится в цикории, луке, ячмене, чесноке.

Основное достоинство сложных углеводов заключается в медленном насыщении организма. Благодаря этому чувство голода не возникает раньше времени.

Свойства углеводов

К основным свойствам углеводов стоит отнести следующее:

Молекулярная масса. Среди углеводов можно встретить весьма простые элементы, молекулярная масса которых составляет примерно 200, и гигантские полимеры. Их молекулярная масса достигает нескольких миллионов.
Растворимость в воде. Моносахариды легко растворяются в воде и образуют сиропы.
Окисление. Этот процесс приводит к получению соответствующих кислот. К примеру, окисление глюкозы аммиачным раствором гидрата окиси серебра приводит к формированию глюконовой кислоты.
Восстановление. При восстановлении сахаров удается получить многоатомные спирты. В роли восстановителя выступает водород в никеле, алюмогидрид лития и т.д.
Алкилирование. Под этим термином понимают образование простых эфиров.
Ацилирование. В это понятие включают образование сложных эфиров.

Общее понятие об углеводах

Углеводы — класс органических соединений, к которому относятся глюкоза, фруктоза, сахароза, а также полисахариды (крахмал, целлюлоза, пектины). С точки зрения биологии и биохимии — это биологически активные вещества, содержащиеся в 80% живых клеток растений и необходимые человеку для функционирования. С точки зрения химии — соединения, состоящие из нескольких карбонильных и гидроксильных групп.

Фруктоза была впервые выделена из «медовой воды» в 1792 году, глюкозу открыли чуть позже, в 1802 году. Химия полисахаридов получила развитие после того, как в 1811 году впервые был осуществлен гидролиз крахмала.

Значение углеводов для организма

Биологическая роль: в живых организмах углеводы выполняют следующие функции:

Энергетическую, которая осуществляется в процессе метаболизма. В результате окисления 1 г углеводов выделяется около 4 ккал энергии.
Гидроосмотическую – поддерживают осмотическое давление крови, обеспечивают ткани упругостью.
Структурную: участвуют в построении клетки, из них почти полностью состоят клетки суставов. Вместе с белками образуют ряд ферментов, секретов, гормонов.
Заняты в синтезе ДНК, АТФ, РНК.
Клетчатка и пектин способствуют функционированию кишечника.

Метаболизм углеводов

Метаболизм (обмен) углеводов в человеческом организме – сложный многостадийный процесс:

Расщепление сложных сахаров и полисахаридов на простые сахара, которые быстро всасываются в кровь.
Распад гликогена до глюкозы.
Аэробный распад глюкозы до пирувата, с его последующим аэробным окислением.
Анаэробное окисление глюкозы.
Взаимопревращения моносахаридов.
Образование из неуглеводных продуктов энергию.

Углеводы и инсулин

В цепочке превращений особое место занимает простой сахар – глюкоза. Нормальный обмен глюкозы в организме происходит с помощью специального гормона поджелудочной железы – инсулина. Он регулирует уровень сахара в крови человека за счёт уменьшения распада гликогена в печени и ускорения его синтеза в мышцах. Инсулин помогает глюкозе проникнуть внутрь клетки.

Нехватка инсулина нарушает углеводный обмен организма, приводит к развитию заболевания под названием сахарный диабет.

Нормы для взрослого человека

Потребность организма в углеводах напрямую зависит от степени его физической активности и составляет 250–600 г. Людям, регулярно нагружающим свой организм тренировками, нужно употреблять в сутки 500–600 г придерживаться следующих рекомендаций:

Нельзя злоупотреблять легкоусвояемыми углеводами, чтобы не провоцировать ожирение. Однако до и после тренировки разумное количество простых сахаров позволит быстро восстановить силы.
Следует обязательно употреблять полисахариды для нормальной работы кишечника;
Большую часть поступающих в организм углеводов должны составлять сложные сахара. Расщепляясь по сложной длительной схеме, они надолго обеспечат организм энергией.

Классификация углеводов, простые и сложные

Многие слышали о простых и сложных углеводах, но мало кто знает, чем они различаются, насколько необходимы для вашего здорового существования.

Простые или легкоусвояемые — быстро повышают содержание сахара в крови. Они обладают высоким гликемическим индексом. По этой причине их часто называют быстрыми.

Злоупотребление быстрыми углеводами приводит к следующим последствиям:

постоянное ощущение голода и желание что-то съесть;
в результате предыдущего воздействия провоцируется быстрый набор веса;
предрасполагает к диабету, сердечно-сосудистым заболеваниям, увеличивают шанс онкологии.

Сложные — имеют в составе нерастворимые волокна, например, клетчатку. Они медленно усваиваются, дают длительное насыщение, поэтому и глюкозу в крови повышают постепенно. Имеют низкий гликемический индекс. Благодаря этим свойствам и получили название медленных.

В таблицах указано содержание углеводов в самых распространённых продуктах питания. Из них вы сможете узнать, какие продукты относятся к медленным углеводам, а какие к быстрым. А также определите для себя продукты богатые и бедные углеводами. При планировании рациона — это значимые данные.

Основные источники углеводов

Продукт	Углевод	Количество в продукте на 100 г
Сахар-песок	Сахароза	99,8 г
Мед пчелиный	Глюкоза, фруктоза, крахмал	80,3 г
Крупа рисовая	Крахмал	74 г
Крупа манная	Крахмал	70,6 г
Макароны из муки высшего сорта	Крахмал	70,5 г
Мука пшеничная высшего сорта	Крахмал	69,9 г
Крупа перловая	Крахмал	66,9 г
Крупа пшенная	Крахмал	66,5 г
Крупа гречневая	Крахмал	60,4 г
Хлеб пшеничный из муки высшего сорта	Крахмал	49,2 г
Фасоль	Крахмал	47 г
Чеснок	Крахмал	29,9 г
Банан	Глюкоза, фруктоза, крахмал	21 г
Кукуруза сладкая	Мальтоза	19 г
Картофель	Крахмал	16,3 г
Виноград	Глюкоза, фруктоза	15,4 г

Главные источники углеводов – это овощи и фрукты

Для желающих избавиться от лишнего веса оптимальным источником глюцидов служат овощи и фрукты. Их преимущество в том, что, даже имея в составе достаточное количество сахаридов, они характеризуются низким гликемическим индексом. Это означает, что при их потреблении не происходит скачка глюкозы в крови до слишком высокого уровня. А чем меньше сахара в крови, тем меньшие его запасы отложит организм в виде жира.

Чем выше гликемический индекс продукта, тем большее повышение уровня глюкозы в крови он вызывает при потреблении.

Простые углеводы содержатся в следующих часто употребляемых продуктах:

мед;
фрукты;
молоко;
белый сахар;
пиво.

В каких продуктах содержатся сложные углеводы

К основным продуктам, содержащим сложные глюциды, относятся:

печенка;
пшеница;
рис;
картофель;
фасоль;
чечевица;
зеленый горох;
бобы;
соя.

Углеводы – неотъемлемая часть правильного, сбалансированного питания. Их полное исключение из рациона неприемлемо. Но потребление правильных углеводосодержащих продуктов поможет обрести стройность и здоровье.

Диета с ограничением углеводов для похудения

Существует довольно много диет, которые предлагают полностью или частично исключить углеводы из рациона. Например, Дюкана, Кремлёвская, Кето-диета и др. Безусловно, они доказали свою эффективность в снижении веса. Сотни женщин и мужчин заметили результат уже через короткое время.

Тем не менее, такие диеты небезопасны, и имеют ряд противопоказаний.

Длительный отказ от овощей, фруктов, зерновых провоцирует дефицит витаминов и микроэлементов. Недостаток полезной клетчатки однозначно приведёт к запорам и другим проблемам с ЖКТ.

Значение углеводов в жизни человека огромно. Во-первых, это источник энергии. Во-вторых, они необходимы для нормального функционирования всех систем организма.

Если говорить о том, какие углеводы лучше, то врачи рекомендуют отдавать предпочтение медленным. Так, вы получите не только длительное насыщение, но и клетчатку, витамины и микроэлементы.