Термин «углеводы» происходит от «углерод + вода». Действительно, общая формула любого из этих органических соединений выглядит так: С n (Н 2 О) m .

Основная функция углеводов в питании, наряду с жирами, обеспечение организма энергией. Общая суточная потребность организма в углеводах составляет около 400 г (55-65% пищи). При этом каждый грамм углеводов дает около 4 ккал энергии.

Сбалансированное питание подразумевает следующие соотношения – на 400 г углеводов ежедневно необходимо поступление с пищей до 100 г жиров и 100 г белков (4:1:1).

В быту мы часто встречаемся с углеводами. Во-первых, они содержатся в хлебе, муке, крупах, картофеле, фруктах и ягодах. Во-вторых, углеводы применяются в кулинарии и в чистом виде: для приготовления киселей используется крахмал, а сахар – для сладких блюд.

Углеводы подразделяются на две группы:

• простые сахара , состоящие из одного или двух мономеров. К ним относятся глюкоза (виноградный сахар), фруктоза (плодовый сахар), галактоза (молочный сахар), сахароза (тростниковый или свекольный сахар), лактоза (молочный сахар), мальтоза (пиво). Перед тем как попасть в кишечник они не претерпевают серьезных пищеварительный изменений;
• сложные сахара , состоящие из нескольких мономеров. Они родственны крахмалу и требуют более сложной переработки в пищеварительном тракте. Они присутствуют в злаковых (пшеница, кукуруза, рис, рожь, овес, ячмень), клубневых (картофель), корнеплодах (морковь, брюква), бобовых (горох, нут, сухая фасоль, чечевица, соя).

Гипергликемия и гиперинсулинизм

Все углеводы, попадая в организм, трансформируются в глюкозу, которая в последующем через кровь разносится по всему организму. Утром натощак нормальное содержание глюкозы в крови составляет 3,3-5,5 ммоль/л. Примерно через 20 минут после потребления углеводов происходит повышение содержания глюкозы до максимума, называемое «гликемическим пиком». Поджелудочная железа начинает вырабатывать гормон инсулин, с помощью которого глюкоза поставляется в мышечные ткани или откладывается в качестве резерва в печени (гликоген).

Если поджелудочная железа работает нормально, то количество выделенного инсулина пропорционально количеству глюкозы в крови. Однако с возрастом эти пропорции могут нарушаться. И в результате могут возникнуть две проблемы, связанные с неудовлетворительным усвоением глюкозы: гипергликемия (увеличение содержания глюкозы в крови) и гиперинсулинизм (чрезмерная выработка инсулина).

В зависимости от формы гипергликемии уровень глюкозы может быть до 9 ммоль/л натощак. Это чаще встречается после семидесяти лет. Сама по себе гипогликемия не представляет серьезной опасности для здоровья. Однако гиперинсулинизм, вызываемый им, опасен, потому что он вызывает реактивную гипогликемию и как результат – недомогание, усталость, увеличение веса.

Необходимо также помнить, что при высокотемпературной обработке пищи белки и углеводы, содержащиеся в ней, вступают между собой в химическую реакцию, называемую «реакцией Маярда». В результате этой реакции образуются продукты, замедляющие процесс обновления клеток тканей, артерий, хрусталика глаза и ускоряющие процесс старения организма. Причем реакция Маярда имеет место и в нашем организме. В нормальных условиях скорость протекания этой реакции настолько мала, что продукты реакции успевают удаляться, а при резком повышении сахара в крови при диабете скорость реакции значительно увеличивается и, накопившиеся продукты реакции, могут вызвать вышеназванные нарушения. Вот почему важно держать под контролем гипогликемию.

В кулинарии продукты реакции Маярда визуально представляют собой «аппетитные» хрустящие корочки на различных жаренных и запеченных продуктах: корочка на свежевыпеченном хлебе, корочка на гусе, приготовленном в духовке и т.п. Причем эти хрустящие корочки особенно быстро образуются в сухом воздухе. При определенной влажности они не образуются. Например, при приготовлении мяса в фольге или микроволновке она не образуется за счет влажности воздуха.

Непереносимость молочного сахара (лактозы)

Не секрет, что у определенной части людей существует непереносимость молочного сахара, содержащегося в молоке и молочных продуктах. Это связано с тем, что молочный сахар в организме расщепляется на глюкозу и галактозу при помощи фермента лактазы. И в таком уже виде усваивается организмом.

Однако с возрастом нарастает дефицит лактазы, ведущий к непереносимости лактозы. Следствием этого может служить жидкий стул (диарея) или вздутие живота, которые возникают через некоторое время после употребления молока. Не следует забывать, что накопившаяся в организме плохо переваренная лактоза может вызвать катаракту глаз! Поэтому, если вы чувствуете непереносимость лактозы, то исключите из своего рациона молоко, творог, сливочные сырки, любые блюда на основе молока.

Конечно, для нейтрализации действия лактозы можно принимать таблетки лактазы или добавлять этот фермент в молочный продукт за несколько часов до его употребления. Однако лучше предпочесть те молочные продукты, в которых под действием ферментов практически уничтожена лактоза. Это сыры и йогурты.

Осторожно: сахар!

Питательная ценность обычного сахара равна нулю. Поэтому лучше предпочтение отдать фруктам, которые обладают не только энергетической ценностью, но и содержат витамины и минеральные соли.

Что такое гликемический индекс (ГИ) и как его учитывать при выборе продуктов питания?

По этому индексу можно судить о влиянии продуктов питания после их употребления на уровень сахара в крови. Чем выше гликемический индекс у продукта питания, тем быстрее он расщепляется в организме и быстрее поднимается уровень сахара в крови.

В качестве точки отсчета принята глюкоза, у которой ГИ=100. Данные о гликемическом индексе углеводов сведены в таблицы. ГИ продукта зависит от вида углеводов, количества клетчатки, белков и жиров, содержащихся в продукте, а также способа его термической обработки. К сожалению, на упаковках отечественных продуктов не указывается гликемический индекс продукта.

Естественно, для большинства людей предпочтительнее продукты с низким гликемическим индексом, так как при их употреблении происходит постепенный подъем и спад сахара в крови. Это особенно важно для диабетиков. Такой эффект так же полезен и здоровым людям, желающим похудеть.

Преимущества продуктов с низким ГИ заключается в том, что они:

• не приводят к значительному гиперинсулинизму;
• в меньшей степени вызывают гипергликемию;
• ограничивают появление вредных веществ в результате реакции Маярда;
• содержат больше растительных белков и клетчатки;
• содержат витамины, минеральные соли и микроэлементы.

Таблица гликемических индексов продуктов питания

Элементарный состав углеводов: углерод, водород и кислород, но взаимоотношения между этими элементами в жирах и углеводах значительно разнятся: жир содержит углерода 6,5%, водорода 12%, кислорода 11,5%, углеводы - соответственно 44,5%, 6,2%, 49,3%.

Углеводы разделяются на три категории: моносахариды, дисахариды и полисахариды.

Биологическая роль углеводов
1. Углеводы являются хорошим энергетическим материалом.
2. Они входят в состав некоторых тканей и жидкостей организма.
3. Они противодействуют накоплению кетоновых тел при окислении жиров.
4. Придают пище ощущение сладкого вкуса, тонизируют центральную .
5. Обладают биологической активностью (гепарин предотвращают свертывание крови в сосудах, шалуроновая кислота препятствует проникновению бактерий через клеточную оболочку).
6. Играют роль в защитных реакциях (особенно в печени) - глюкуроновая кислота соединяется с токсическими веществами, образуя сложные нетоксичные эфиры, растворимые в воде, которые затем удаляются из с мочой.

К простым углеводам относятся моносахариды (глюкоза, фруктоза) и дисахариды (сахароза, лактоза, мальтоза).

К сложным углеводам относятся полисахариды (крахмал, гликоген, пектиновые вещества, клетчатка).

Биологическая роль моносахаридов
Глюкоза - структурная важнейшая единица. Она участвует в образовании гликогена, питании тканей мозга, работающих мышц и особенно сердечной. Глюкоза легко превращается в жиры в организме, особенно при ее избыточном поступлении с пищей.

Источники глюкозы - фрукты, ягоды и некоторые овощи. Пчелиный мед содержит 37%.

Фруктоза обладает теми же свойствами, что и глюкоза, но она медленнее усваивается в кишечнике и, поступая в кровь, быстро ее покидает.

Биологическая роль дисахаридов
Сахароза в желудочно-кишечном тракте распадается на глюкозу и фруктозу. Сахароза - наиболее распространенный сахар. Источники сахарозы - сахарная свекла (14-18%), сахарный тростник (10-15%).

Сахароза обладает способностью превращаться в жир. Избыточное поступление этого углевода в рационе вызывает нарушение жирового и холестеринового обменов, оказывает отрицательно влияние на состояние и функцию кишечной микрофлоры, повышая удельный вес гнилостной микрофлоры, усиливая интенсивности гнилостных процессов в кишечнике, ведет к развитию метеоризма.

Лактоза - углевод животного происхождения. При гидролизе расщепляется на глюкозу и галактозу. Поступление лактозы в организм способствует развитию молочно-кислых бактерий, подавляющих развитие гнилостных микроорганизмов. Источник лактозы - молоко и молочные продукты.

Биологическая роль полисахаридов
Крахмал - на его долю в рационе приходится около 80%. Крахмал в организме человека является основным источником глюкозы.

Гликоген является резервным углеводом животных тканей, образуя депо углеводов в печени. Общее содержание гликогена около 500г. Если углеводы с пищей не поступают, то запасы его исчеркиваются через 12-18 часов. Обеднение печени гликогеном ведет к возникновению жировой инфильтрации, а далее к жировой дистрофии печени.

Источники гликогена - печень, мясо, рыба.

Клетчатка (целлюлоза) - образует оболочки клеток и является опорным веществом. Она стимулирует перистальтику кишечника, играет роль адсорбента стеринов, в том числе холестерина. Она препятствует обратному их всасыванию и способствует выведению их из организма. Клетчатка играет роль в нормализации состава микрофлоры кишечника, в уменьшении гнилостных процессов, препятствует всасыванию ядовитых веществ.

Потребность углеводов в среднем 400-500 г в сутки, что составляет по отношению к белкам и жирам 1:1:4 (для детей) и 1:1.25:25,5 (для взрослых).

Неумеренное потребление сахара способствует развитию кариеса, нарушению возбудительных и тормозных процессов ЦНС, поддерживает воспалительные процессы, способствует аллергизации организма.

Ограничение углеводов при заболеваниях:
- сахарном диабете;
- ожирении;
- аллергиях, заболеваниях кожи;
- воспалительных процессах.

Углеводы в питании человека играют очень важную роль, так как являются важным источником энергии, необходимой для обеспечения нормальной жизнедеятельности организма на клеточном уровне. Биологическое окисление углеводов образует не только энергию, но и выполняет много регуляторных функций, например, препятствует кетоновому накоплению во время окисления жиров. Нарушение углеводного обмена приводит к сахарному диабету, в результате чего происходит развитие такого заболевания, как ацидоз, что характеризуется смещением кислотно-щелочного баланса организма. Как правило, такие нарушения происходят вследствие невыполнения углеводами своих функций.

Роль углеводов в жизни человека велика, некоторые из них выполняют в организме специализированные функции. Гиалуроновая кислота, например, не даёт возможность болезнетворным бактериям проникнуть через оболочки клеток, а гепарин не позволяет крови сворачиваться в сосудах. Большую роль углеводы играют в защите печени от воздействия различных негативных реакций, которые протекают в этом органе. Глюкуроновая кислота способна взаимодействовать с токсичными веществами, образовывая в результате нетоксичные эфиры, которые легко растворяются в воде и выходят из организма при мочеиспускании.

В человеческом организме углеводы, как правило, накапливаются в малых количествах, поэтому необходимо постоянно пополнять их запас вместе с пищей. Суточная потребность человека в углеводах примерно составляет 500 г. Основными представителями углеводов считаются фруктоза и глюкоза, при соединении которых образуется сахароза или . Такие вещества являются простыми углеводами, моносахаридами или дисахаридами. Как правило, они хорошо растворяются в воде, придавая ей сладковатый вкус. К более сложным углеводам относится целлюлоза и крахмал. Их молекулы достаточно велики и состоят из множества молекул глюкозы. Сложные углеводы или полисахариды в воде нерастворимы.

Основные углеводные источники:

Картофель, бобовые, зерновые;

Фрукты и овощи;

Продукты животного происхождения содержат небольшое количество углеводов.

Исходя из пищевой ценности, углеводы можно поделить на легкоусвояемые и неусвояемые. Усвояемые углеводы – олигосахариды, моносахариды, крахмал и гликоген; неусвояемые – целлюлоза, пектин, инулин, гемицеллюлоза и многие другие. Попадая в желудочно-кишечную систему усвояемые углеводы, как правило, распадаются до моносахаридов.

Глюкоза

Глюкоза является необходимым компонентом углеводного обмена. При её недостатке в крови или наоборот, высокой концентрации, как при диабете, может наступить сонливость и гипогликемическая кома с полной потерей сознания. В чистом виде глюкоза содержится в различных фруктах и овощах. Особенно богаты на этот углевод: виноград, вишня, черешня, земляника, малина, слива, арбуз, тыква, белокочанная капуста и морковь. Глюкоза имеет меньшую сладость, чем сахароза, на 100 единиц сахарозы приходится 74 единицы глюкозы.

Фруктоза

Фруктоза играет большую роль в жизни человека, так как может проникать в клетки из крови без помощи инсулина. Именно поэтому фруктозу рекомендуют больным диабетом в качестве максимально безопасного углеводного источника. Её употребление вместо показано для снижения общего потребления углеводов. Фруктоза содержится в яблоках, винограде, грушах, черешне, вишне, малине, чёрной смородине, землянике, дыне, арбузе. Невелико её содержание в таких овощах, как свекла и белокочанная капуста. Фруктоза слаще сахарозы, однако не вызывает кариес, как это делает .

Галактоза

В свободном виде галактоза не встречается. С глюкозой она образует лактозу, которая является основным углеводом молочных продуктов. При расщеплении лактозы образуется галактоза, которая попадая в печень, превращается в глюкозу. Если у человека в силу наследственности наблюдается недостаток или полное отсутствие фермента, превращающего галактозу в глюкозу, может развиться такое тяжёлое заболевание, как галактоземия, результатом чего нередко становится умственная отсталость. Лактоза содержится в таких продуктах питания, как молоко, творог, сметана, кефир и йогурты.

Сахароза

Молекулы фруктозы и глюкозы образуют сахарозу, которую часто называют пустыми калориями, по причине того, что является чистым углеводом, не содержащим иных питательных веществ таких, как минеральные соли и . Сахароза содержится в таких растительных продуктах, как свекла, персик, дыня, слива, мандарин, морковь. В других овощах наблюдается небольшое количество сахарозы. Источником этого углевода кроме выступает мёд, варенье, мороженое, сладкие напитки и кондитерские изделия. В жизни человека сахароза используется постоянно, нередко неся в себе угрозу здоровью.

Мальтоза

Мальтоза или солодовый образуется, когда соединяются две молекулы глюкозы. Её содержит патока, солод, мёд, кондитерские и хлебобулочные изделия, а также пиво.

Крахмал

Крахмал играет очень важную роль в жизни человека, так как является одним из основных перевариваемых полисахаридов. Его доля в потребляемой пище составляет около 80 %. Источником крахмала являются растительные продукты, преимущественно злаковые: мука, крупы, хлеб и картофель. Наибольшее количество крахмала содержится в рисовой и гречневой крупе, а наименьшее – в овсяной. Также богаты на крахмал изделия из пшеничной и ржаной муки, бобы, чечевица и горох.

Гликоген

Гликоген является животным крахмалом, который состоит из молекул глюкозы. Небольшие количества гликогена отмечаются в мышечной ткани мяса животных и печени.

Следует отметить, что при потреблении углеводов необходимо строго соблюдать меру, так как их избыток нередко ведёт к повышению уровня в организме, что несёт избыточную нагрузку на поджелудочную. Также лишние углеводы могут откладываться в виде жира.

Углеводы являются одним из важнейших элементов, необходимых для поддержания оптимального состояния организма человека. Это главные поставщики энергии, состоящие из углерода, водорода и кислорода. Они содержатся в основном в продуктах растительного происхождения, а именно в сахарах, хлебобулочных изделиях, цельнозерновых крупах и злаках, картошке, клетчатке (овощи, фрукты). Ошибочно полагать, что молочные и остальные преимущественно белковые продукты не содержат углеводов. Например, в молоке также присутствуют углеводы. Ими является молочный сахар - лактоза. Из данной статьи вы узнаете, на какие группы делятся углеводы, примеры и отличия этих углеводов, а также сможете понять, как рассчитать их необходимую суточную норму.

Основные группы углеводов

Итак, теперь разберемся, на какие группы делятся углеводы. Специалисты выделяют 3 основные группы углеводов: моносахариды, дисахариды и полисахариды. Чтобы понять их отличия, рассмотрим каждую группу более подробно.

• Моносахариды - они же простые сахара. В большом количестве содержатся в (глюкоза), плодовом сахаре (фруктоза) и т.д. Моносахара прекрасно растворяются в жидкости, придавая ей сладкий привкус.
• Дисахариды — эта группа углеводов, которые расщепляются на два моносахарида. Они так же полностью растворяются в воде и имеют сладость во вкусе.
• Полисахариды — последняя группа, представляющая собой которые не растворяются в жидкостях, не обладают выраженным вкусом и состоят из множества моносахаридов. Проще говоря, это полимеры глюкозы: всем нам известный крахмал целлюлоза (клеточная стенка растений), гликогены (запасной углевод грибов, а также животных), хитин, пептидогликан (муреин).

В углеводах какой группы больше всего нуждается человеческий организм

Рассматривая вопрос о том, на какие группы делятся углеводы, стоит отметить, что в большинстве они содержатся именно в продуктах растительного происхождения. В них входит огромное количество витаминов и питательных веществ, поэтому углеводы обязательно должны присутствовать в ежедневном рационе каждого человека, ведущего здоровый и активный образ жизни. Для обеспечения организма этими веществами, необходимо потреблять как можно больше зерновых (каши, хлеб, хлебцы и т.д.), овощей и фруктов.

Глюкоза, т.е. обычный сахар - особенно полезный для человека компонент, поскольку он благотворно влияет на умственную деятельность. Эти сахара в процессе переваривания практически моментально всасываются в кровь, что способствует повышению уровня инсулина. В это время человек испытывает радость и эйфорию, поэтому сахар принято считать наркотиком, который при излишнем потреблении вызывает зависимость и негативно влияет на общее состояние здоровья. Именно поэтому, поступление сахара в организм следует контролировать, однако полностью отказываться от него нельзя, ведь именно глюкоза является запасным источником энергии. В организме она превращается в гликоген и откладывается в печени и мышцах. В момент расщепления гликогена совершается работа мышц, следовательно, нужно постоянно поддерживать в организме его оптимальное количество.

Нормы употребления углеводов

Поскольку все группы углеводов обладают своими характерными особенностями, их потребление следует четко дозировать. Например, полисахариды, в отличие от моносахаридов, должны поступать в организм в большем количестве. В соответствии с современными нормами питания, углеводы должны составлять половину суточного рациона, т.е. примерно 50% - 60%.

Расчет количества углеводов, необходимого для жизнедеятельности

Для каждой группы людей требуется разное количество энергии. К примеру, для детей в возрасте от 1 до 12 месяцев физиологическая потребность в углеводах колеблется в пределах 13 грамм на один килограмм веса, при этом не следует забывать, на какие группы делятся углеводы, присутствующие в рационе ребенка. Для взрослых людей в возрасте от 18 до 30 лет суточная норма углеводов разнится в зависимости от направления деятельности. Так, для мужчин и женщин, занимающихся умственным трудом, норма потребления составляет около 5 грамм на 1 килограмм веса. Следовательно, при нормальной массе тела здоровый человек нуждается примерно в 300 граммах углеводов в день. В зависимости от пола этот показатель также меняется. Если же человек занимается преимущественно тяжелым физическим трудом или спортом, то при расчете нормы углеводов используется следующая формула: 8 грамм на 1 килограмм нормального веса. Причем, в этом случае также учитывается то, на какие группы делятся углеводы, поступающие с пищей. Вышеперечисленные формулы позволяют рассчитать в основном количество сложных углеводов - полисахаридов.

Приблизительные нормы потребления сахара для отдельных групп людей

Что касается сахара, то в чистом виде он представляет собой сахарозу (молекулы глюкозы и фруктозы). Для взрослого человека оптимальным считается всего лишь 10% сахара от количества потребляемых калорий в сутки. Чтобы быть точными, взрослым женщинам в день требуется примерно 35-45 грамм чистого сахара, у мужчин же этот показатель выше - 45-50 грамм. Для тех, кто активно занимается физическим трудом, нормальное количество сахарозы колеблется от 75 до 105 грамм. Эти цифры позволят человеку осуществлять деятельность и не испытывать упадка сил и энергии. Что касается пищевых волокон (клетчатка), то их количество следует определять также индивидуально, учитывая пол, возраст, вес и уровень активности (не менее 20 грамм).

Таким образом, определив, на какие три группы делятся углеводы и поняв значимость в организме, каждый человек сможет самостоятельно рассчитать их необходимое количество для жизнедеятельности и нормальной работоспособности.