Важно. От того, какую пищу употребляет человек, зависят практически все процессы его жизнедеятельности. Поэтому важно контролировать качество потребляемых инулинов, правильно определять их объём. 

Подводя итог по значению этого материала для организма, стоит отметить, что без непосредственного участия углеводов невозможна нормальная работа организма. Чтобы быть здоровым, нужно соблюдать не только баланс жиров, но и инулина. Кстати, от углеводов зависит, сколько сил будет на тренировке, а, следовательно, и сколько калорий сожжется. Поэтому для людей, которые активно занимаются спортом, существует своя норма по потреблению этих веществ.

Глава I. Углеводы

Глава I. УГЛЕВОДЫ

§ 1. КЛАССИФИКАЦИЯ И ФУНКЦИИ УГЛЕВОДОВ

Еще в древние времена человечество познакомилось с углеводами и научилось использовать их в своей повседневной жизни. Хлопок, лен, древесина, крахмал, мед, тростниковый сахар – это всего лишь некоторые из углеводов, сыгравшие важную роль в развитие цивилизации. Углеводы относятся к числу наиболее распространенных в природе органических соединений. Они являются неотъемлемыми компонентами клеток любых организмов, в том числе бактерий, растений и животных.  В растениях на долю углеводов приходится 80 – 90 % сухой массы, у животных – около 2 % массы тела. Их синтез из углекислого газа и воды осуществляется зелеными растениями с использованием энергии солнечного света (фотосинтез). Суммарное стехиометрическое уравнение этого процесса имеет вид:

Затем глюкоза и другие простейшие углеводы превращаются в более сложные углеводы, например, крахмал и целлюлозу. Растения используют эти углеводы для высвобождения энергии в процессе дыхания. Этот процесс в сущности обратен процессу фотосинтеза:

Интересно знать! Зеленые растения и бактерии в процессе фотосинтеза ежегодно поглощают из атмосферы приблизительно 200 млрд. т углекислого газа. При этом происходит высвобождение в атмосферу около 130 млрд. т кислорода и синтезируется 50 млрд. т органических соединений углерода, в основном углеводов.

Животные не способны из углекислого газа и воды синтезировать углеводы. Потребляя углеводы с пищей, животные расходуют накопленную в них энергию для поддержания процессов жизнедеятельности. Высоким содержанием углеводов характеризуются такие виды нашей пищи, как хлебобулочные изделия, картофель, крупы и др.

Название «углеводы» является историческим.  Первые представители этих веществ описывались суммарной формулой С_mH_2nO_n или C_m(H₂O)_n. Другое название углеводов – сахара – объясняется сладким вкусом простейших углеводов. По своей химической структуре углеводы – сложная и многообразная группа соединений. Среди них встречаются как достаточно простые соединения с молекулярной массой около 200, так и гигантские полимеры, молекулярная масса которых достигает нескольких миллионов. Наряду с атомами углерода, водорода и кислорода в состав углеводов могут входить атомы фосфора, азота, серы и, реже, других элементов.

Классификация углеводов

Все известные углеводы можно подразделить на две большие группы – простые углеводы и сложные углеводы. Отдельную группу составляют углеводсодержащие смешанные полимеры, например, гликопротеины – комплекс с молекулой белка, гликолипиды – комплекс с липидом, и др.

Простые углеводы (моносахариды, или монозы) являются полигидроксикарбонильными соединениями, не способными при гидролизе образовывать более простые углеводные молекулы. Если моносахариды содержат альдегидную группу, то они относятся к классу альдоз (альдегидоспиртов), если кетонную – к классу кетоз (кетоспиртов). В зависимости от числа углеродных атомов в молекуле моносахаридов различают триозы (С₃), тетрозы (С₄), пентозы (С₅), гексозы (С₆) и т.д.: 

Наиболее часто в природе встречаются пентозы и гексозы.

Сложные углеводы (полисахариды, или полиозы)  представляют собой полимеры, построенные из остатков моносахаридов. Они при гидролизе образуют простые углеводы. В зависимости от степени полимеризации их подразделяют на низкомолекулярные (олигосахариды, степень полимеризации которых, как правило, меньше 10) и высокомолекулярные. Олигосахариды – сахароподобные углеводы, растворимые в воде и сладкие на вкус. Их по способности восстанавливать ионы металлов (Cu²⁺, Ag⁺) делят на восстанавливающие и невосстанавливающие. Полисахариды в зависимости от состава можно также разделить на две группы: гомополисахариды и гетерополисахариды. Гомополисахариды построены из моносахаридных остатков одного типа, а гетерополисахариды – из остатков разных моносахаридов.

Сказанное с примерами наиболее распространенных представителей каждой группы углеводов можно представить в виде следующей схемы:

Функции углеводов

Биологические функции полисахаридов весьма разнообразны.

Энергетическая и запасающая функция

В углеводах заключено основное количество калорий, потребляемых человеком с пищей. Основным углеводом, поступающим  с пищей, является крахмал. Он содержится  в хлебобулочных изделиях, картофеле, в составе круп. В рационе человека присутствуют также гликоген (в печени и мясе), сахароза (в качестве добавок к различным блюдам), фруктоза (во фруктах и меде), лактоза (в молоке). Полисахариды, прежде чем усвоиться организмом, должны быть гидролизованы с помощью пищеварительных ферментов до моносахаридов. Только в таком виде они всасываются в кровь. С током крови моносахариды поступают к органам и тканям, где используются для синтеза своих собственных углеводов или других веществ, либо подвергаются  расщеплению с целью извлечения из них энергии.

Освобождающаяся в результате расщепления глюкозы энергия накапливается в виде АТФ. Различают два процесса распада глюкозы: анаэробный (в отсутствие кислорода) и аэробный (в присутствии кислорода). В результате анаэробного процесса образуется молочная кислота

,

которая при тяжелых физических нагрузках накапливается в мышцах и вызывает боль.

В результате же аэробного процесса глюкоза окисляется до оксида углерода (IV) и воды:

В результате аэробного распада глюкозы освобождается значительно больше энергии, чем в результате анаэробного. В целом при окислении 1 г углеводов выделяется 16,9 кДж энергии.

Глюкоза может подвергаться спиртовому брожению. Этот процесс осуществляется дрожжами в анаэробных условиях: 

Спиртовое брожение широко используется в промышленности для производства вин и этилового спирта.

Человек научился использовать не только спиртовое брожение, но и нашел применение молочнокислому брожению, например, для получения молочнокислых продуктов и квашения овощей.

В организме человека и животных нет ферментов, способных гидролизовать целлюлозу, тем не менее целлюлоза является основным компонентом пищи для многих животных, в частности, для жвачных. В желудке этих животных в больших количествах содержатся бактерии и простейшие, продуцирующие фермент целлюлазу, катализирующий гидролиз целлюлозы до глюкозы. Последняя может подвергаться дальнейшим превращениям, в результате которых образуются масляная, уксусная, пропионовая кислоты, способные всасываться в кровь жвачных.

Углеводы выполняют и запасную функцию. Так, крахмал, сахароза, глюкоза у растений и гликоген у животных являются энергетическим резервом их клеток.

Структурная, опорная и защитная функции

Целлюлоза у растений и хитин у беспозвоночных и в грибах выполняют опорную и защитную функции. Полисахариды образуют капсулу у микроорганизмов, укрепляя тем самым  мембрану. Липополисахариды бактерий и гликопротеины поверхности животных клеток обеспечивают избирательность межклеточного взаимодействия и иммунологических реакций организма. Рибоза служит строительным материалом для РНК, а дезоксирибоза – для ДНК.

Защитную функцию выполняет гепарин. Этот углевод, являясь ингибитором свертывания крови, предотвращает образование тромбов. Он содержится в крови и соединительной ткани млекопитающих. Клеточные стенки бактерий, образованные полисахаридами, скреплены короткими аминокислотными цепочками, защищают  бактериальные клетки от неблагоприятных воздействий. Углеводы участвуют у ракообразных и насекомых в построение наружного скелета, выполняющего защитную функцию.

Регуляторная функция

Клетчатка усиливает перистальтику кишечника, улучшая этим пищеварение.

Интересна возможность использования углеводов в качестве источника жидкого топлива – этанола. С давних пор использовали древесину для обогрева жилищ и приготовления пищи. В современном обществе этот вид топлива вытесняется другими видами – нефтью и углем, более дешевыми и удобными в использовании. Однако растительное сырье, несмотря на некоторые неудобства в использовании, в отличие от нефти и угля является возобновляемым источником энергии. Но его применение в двигателях внутреннего сгорания затруднено. Для этих целей предпочтительнее использовать жидкое топливо или газ. Из низкосортной древесины, соломы или другого растительного сырья, содержащих целлюлозу или крахмал, можно получить жидкое топливо – этиловый спирт. Для этого необходимо вначале гидролизовать целлюлозу или крахмал и получить глюкозу:

,

а затем полученную глюкозу подвергнуть спиртовому брожению и получить этиловый спирт. После очистки его можно использовать в виде топлива в двигателях внутреннего сгорания. Надо отметить, что в Бразилии с этой целью ежегодно из сахарного тростника, сорго и маниока получают миллиарды литров спирта и используют его в двигателях внутреннего сгорания.

Углеводы — основные функции в клетке простых и сложных: в чем заключается строительная, защитная и энергетическая роль

Для поддержания нормальной жизнедеятельности человеку необходимо употреблять белки, жиры и углеводы. И ни один элемент нельзя взять и перестать принимать. Недостаток каждого из них может привести к тяжелым последствиям или даже к смерти….

Что такое углеводы

Углеводы

Так называют органические вещества, состоящие из молекул сахара. Эти соединения получили свое название из-за своего состава – углерод и вода, которые соединяются между собой. По-другому их называют сахаридами. В зависимости от количества молекул сахара их делят на моносахариды, дисахариды, олигосахариды и полисахариды.

Клетки какого организма наиболее богаты ими? Наиболее богаты углеводами растения: содержание сахаров – до 80%, а у животных их не более 3%.

Сахариды играют важную роль. Главными их предназначениями являются:

• энергетическая,
• строительная,
• рецепторная,
• защитная,
• запасающая,
• регуляторная,
• метаболическая.

Следовательно, видна их важность в целом, без них невозможно представить существование животных и растений. А какова роль углеводов в клетке? В чем заключаются их главные миссии – строительная и энергетическая? Рассмотрим подробнее.

Это интересно! Что такое пластический и энергетический обмен

Строительная

Строительная, или структурная, – это основная функция углеводов, которая заключается в том, что это строительный материал для клеток. Какие углеводы выполняют в клетке строительную миссию? В ней участвуют целлюлоза, хитин, рибоза и дезоксирибоза.

Так, например, у грибов и членистоногих строительную функцию выполняет хитин, а целлюлоза (полисахарид) – у растений. Таким образом придается прочность клетке. У растительной содержание целлюлозы достигает 40%, поэтому они хорошо держат форму. Структурная функция мальтозы – обеспечение образования новых клеток прорастающих семян.

Углеводы, роль в клетке

Рибоза и дезоксирибоза участвуют в построении таких молекул, как РНК, ДНК, АТФ и другие. Образование новых молекул происходит постоянно, а с разрушением старых освобождается свободная энергия. При построении мембраны цитоплазмы также проявляется рецепторная функция углеводов, а именно передаются сигналы из внешнего мира.

Таким образом, строительная функция углеводов имеет большое значение для всех процессов, как и энергетическая.

Энергетическая функция

Это основная роль таких органических соединений, и только они дают больше всего энергии. Так, при распаде 1 грамма освобождается 4,1 ккал (38,9 кДж) и 0,4 грамма воды. Такой энергии не может дать ни один другой элемент клетки, поэтому они обеспечивают весь организм нужным ее количеством. Именно они поддерживают тонус, придают жизненные силы и энергию, а главное – позволяют организмам существовать.

Энергетическую миссию выполняют мальтоза, сахароза, фруктоза и глюкоза. Они служат источниками клеточного дыхания, энергией для прорастания семян, фотосинтеза и других важных биологических процессов.

Важно! Шоколадки, конфеты и другие сладости, помимо выделения гормона радости, также содержат огромное количество сахаридов, поэтому и являются отличным источником энергии и заряда бодрости. Это и есть главная функция простых углеводов в клетке.

Такая энергия позволяет человеку активно заниматься спортом, умственной деятельностью, а также участвуют во многих жизненно важных системах:

• газообменная,
• выделительная,
• кровеносная,
• строительная и другие.

Поэтому без энергетической подпитки человек не сможет нормально существовать.

Защитная

Защитная функция очень важна. Практически в каждом органе существуют железы, которые выделяют некий секрет. А он, в свою очередь, большей частью состоит из сахаров. Этот секрет защищает внутренние органы, например выделительные или органы ЖКТ, от внешних факторов – микробов, химических или механических.

Углеводы

Защиту обеспечивают, по большей части, моносахариды – гепарин, хитин, камедь и слизь. А значит, это главная роль моносахаридов. Так, например, простой моносахарид хитин – оболочка панциря членистоногих и грибов. А гепарин выполняет миссию антикоагулянта. Также у растений существуют свои защитные механизмы – шипы и колючки, которые состоят из целлюлозы. Камедь и слизь возникает при травмах оболочки растений, для образования защитного слоя в местах травм.

Запасающая

Запасающая роль напрямую связана с энергетической ролью сахаров. Ведь энергия, которая поступает в организм, тратится не полностью, часть ее откладывается. Во время «аварийных ситуаций» она освобождается, например, во время голода или заболевания, для борьбы с вирусом.

Для этого предназначены следующие соединения:

• крахмал (инулин) – содержится в растениях,
• целлюлоза – также в растительных организмах,
• лактоза – в молоке млекопитающих животных,
• гликоген (животный жир) – в организме животных и людей.

Верблюжий жир служит не только запасом нужной энергии, но и может расщепляться в воду.

Таким образом, полисахариды помогают поддерживать нормальную жизнедеятельность.

Регуляторная

Под ней подразумевают способность сахаридов регулировать количество некоторых веществ в организме. Так, например, глюкоза, которая содержится в крови, регулирует гомеостаз и осмотическое давление. А клетчатка, которая плохо усваивается человеческим организмом, имеет грубую структуру, благодаря чему раздражает рецепторы желудка и быстрее продвигается в нем.

Метаболическая

Проявляется в способности моносахаридов синтезироваться в важные элементы для поддержания жизнедеятельности – полисахариды, нуклеотиды, аминокислоты и другие. Все это жизненно важно, поэтому углеводосодержащие продукты должны быть в рационе всегда.

Продукты с большим количеством сахаридов

Стоит помнить, что у растений сахариды синтезируются при фотосинтезе, но у животных они никак не появляются сами по себе. Получить нужную их дозу можно только с помощью еды.

Углеводы

Самое большое количество сахаридов содержится в рафинаде и меде. Сахар и рафинад целиком углеводны, а мед содержит глюкозу и фруктозу – до 80% от общей массы.

Большое содержание их в продуктах растений. Наибольшее количество во фруктах, ягодах, овощах, корнеплодах. Большой процент содержания в макаронах, сладостях, в мучных изделиях и продуктах брожения (пиве).

Важно! В продуктах животного происхождения углеводов очень мало. Например, лактоза – молочный сахар, содержится в молоке млекопитающих животных.

Важно помнить, что сахариды, особенно быстрые, являются источниками ожирения человеческого организма. Поэтому употреблять их нужно в очень ограниченном количестве, так, например, сладкое и хлебобулочные изделия, лучше убрать из рациона или свести к минимуму.

Роль углеводов в жизни клетки

Углеводы их функции, значение, где содержатся

Выводы

Углеводные соединения играют важную роль, без них живое просто перестанет существовать. Растения синтезируют их при фотосинтезе, с помощью хлорофиллов. А вот человек и животные их не синтезируют, именно поэтому нужно потреблять суточную норму из пищи. Наибольшее их количество содержится во фруктах, ягодах, хлебе, сладостях. А чистым сахаридом является сахар.

Углеводы — что это? Простые и сложные углеводы — польза и вред

Углеводы — это основной источник энергии для организма человека. Согласно рекомендациям диетологов, на них должно приходиться порядка 40-50% от суммарной калорийности питания. Однако роль играет и выбор продуктов с углеводами — одни из них полезны, другие вредны.

Например, быстрые углеводы с высоким гликемическим индексом резко повышают уровень сахара в крови — что приводит к нарушению обмена веществ и набору лишнего веса. В свою очередь, продукты со сложными углеводами выравнивают уровень сахара, обеспечивают стабильное насыщение и помогают худеть.

// Что такое углеводы?

Углеводы — это одна из форм энергии, запасаемой растениями в результате фотосинтеза. Сладкие фрукты хранят эту энергию в виде фруктозы, обладающей быстрой скоростью усвоения, а овощи и крупы — в виде крахмала и растительной клетчатки, относящихся к сложным углеводам.

Если фруктоза, сахароза и глюкоза (простые углеводы или моносахариды) максимально быстро усваиваются организмом, то сложные углеводы состоят из множества полисахаридов. Они могут включать от десятков до сотен структурных элементов, медленно отдающих энергию.

На ограничении углеводов строятся множество диет — например, низкоуглеводная диета для диабетиков или безуглеводная диета (кето диета) для похудения. При силовых тренировках для роста мышц, наоборот, рекомендуется употреблять повышенное количество углеводов — для восполнения запасов гликогена.

// Углеводы — кратко:

• ключевой компонент энергии в еде
• в 1 г углеводов содержится 4 ккал
• бывают простые (фруктоза, глюкоза) и сложные (крахмал, клетчатка, гликоген)
• гликоген — основное топливо для мышц человека

// Читать дальше:

Польза и вред

Углеводы полезны как для мозга человека (глюкоза является ключевым топливом), так для мышц (углеводы запасаются в них в форме гликогена). Потребность организма в различных продуктах с углеводами составляет порядка 250-500 г в сутки, в зависимости от веса и уровня физической активности.

Однако избыток углеводов быстро приводит к набору лишнего веса — особенно когда суточный рацион превышает норму калорий. При этом калории простых углеводов склонны откладываться в виде подкожного жира на животе, а для сжигания жира их рекомендуется полностью исключать.

Кроме этого, чрезмерное употребление продуктов с простыми углеводами на фоне малоподвижного образа жизни связано с нарушениями функций мозга — прежде всего, за счет хронически высокого уровня сахара в крови.

// Читать дальше:

Углеводы — простые и сложные

Попадая в желудок, продукты с углеводами перевариваются и повышают уровень сахара в крови. В свою очередь, повышение сахара ведет к повышению уровня гормона инсулина. Именно этот гормон открывает клеткам возможность запасать энергию — останавливая при этом жиросжигание.

Регулярное употребление простых углеводов нарушает механизмы выработки инсулина, заставляя организм испытывать голод даже тогда, когда энергии достаточно. К сожалению, наиболее простым методом утилизации избыточных быстрых углеводов является конвертация их калорий в жировые запасы.

При этом резкие колебания сахара в крови приводят к появлению голода и характерного желания снова подкрепиться сладким. Возникает замкнутый круг — человек толстеет от таких продуктов, однако не может отказаться от сладкого. Однако похудение всегда начинается именно с отказа от сладкого.

// Простые углеводы — список продуктов

• сахар (включая мед, сладкие газировки типа колы и фруктовые соки)
• джемы, варенья, мармелад и прочие сладости
• хлеб и всевозможная выпечка из белой муки
• большинство сладких фруктов
• белый рис

Сложные углеводы — что это?

Сложные углеводы — это прежде всего крахмал (главный углевод растений), гликоген (основной источник энергии мышц) и пищевая клетчатка. Крахмал, по сути, является множеством молекул простых углеводов, соединенных вместе в сложную структуру.

На расщепление продуктов со сложными углеводами организму необходимо как время, так и энергия. Именно поэтому их называют “медленными” и считают более полезными. Главной функций сложных углеводов является как обеспечение процессов пищеварения, так и запасание энергии для физических активностей.

Кроме этого, употребление в пищу клетчатки и прочих сложных углеводов нормализует уровень глюкозы в крови, что особенно важно при соблюдении диеты при сахарном диабете. С другой стороны, крахмал, хотя и имеет сложную структуру, быстро повышает уровень сахара в крови.

// Сложные углеводы — список продуктов

• различные цельнозерновые крупы
• макароны из твердой пшеницы
• зеленые овощи
• бурый рис
• фасоль и прочие бобовые

// Читать дальше:

Гликемический индекс еды

Чем проще состав конкретного углевода и чем меньше сахаридов он содержит в своей формуле, тем быстрее он переваривается и попадает в кровь, повышая уровень глюкозы в крови. Другими словами, подобные продукты питания имеют высокий гликемический индекс.

Сложные растительные углеводы (смесь крахмала и клетчатки), состоящие из сотен связанных структурных элементов, усваиваются намного медленнее — имея средний или низкий гликемический индекс. Также на скорость усвоения углеводов влияет обработка во время приготовления и температура употребления.

// Полезные и вредные продукты

Наиболее полезными для здоровья являются сложные углеводы овощей и прочих растений, прошедших умеренную термическую обработку. Затем идут различные злаки, цельнозерновые крупы и фрукты, содержащие множество пищевых волокон и имеющие средний гликемический индекс.

Зерна, полностью очищенные от оболочки (например, белый рис, белая мука и различные продукты из них) относятся к источникам чистого крахмала и вредны для желающих похудеть. Употребление бурого риса обычно более полезно, чем белого — за счет наличия клетчатки.

Нормы углеводов для набора массы

Мнение о том, что мышцы растут от употребления белка — ошибочно. При тренировках для роста мышц необходимо употреблять порядка 60% в виде углеводов. Именно они являются основным источником энергии для мускулатуры, запасаясь в виде гликогена.

Другими словами, на безуглеводной диете крайне сложно полноценно тренироваться или набирать мышечную массу. Также атлетам важно помнить о теории углеводного окна — времени после тренировки, в течение которого мышцы более восприимчивы к энергии.

В частности, употребление простых углеводов повышает уровень инсулина, открывая таким образом возможность клеток запасать энергию — на этом принципе строится работа гейнеров. В них используется мальтодекстрин — полисахарид с высокой скоростью усвоения.

// Польза углеводов для мышц:

• гликоген — ключевое топливо для мышц
• углеводы входят в состав гейнеров
• повышают уровень инсулина

// Читать дальше:

***

Углеводы — ключевой вид запасаемой в растениях энергии. В зависимости от количества структурных элементов они делятся на простые и сложные. Для определения вреда или пользы еды с углеводами используется гликемический индекс. Избыток фруктозы и глюкозы в еде приводит к нарушению обмена веществ (сахарному диабету) и к набору нежелательного веса.

Источники данных:

1. Glucose: Energy Sources, source
2. Diet Percentages: Part 2, Lyle McDonald, source
3. Low Carb Diet: Health Risks, source

В продолжение темы

Каковы основные функции углеводов?

С биологической точки зрения углеводы — это молекулы, которые содержат атомы углерода, водорода и кислорода в определенных соотношениях.

Но в мире питания это одна из самых противоречивых тем.

Некоторые считают, что употребление меньшего количества углеводов — это путь к оптимальному здоровью, в то время как другие предпочитают диеты с более высоким содержанием углеводов. Тем не менее, другие настаивают на умеренности.

Куда бы вы ни попали в этом споре, трудно отрицать, что углеводы играют важную роль в организме человека.В этой статье освещаются их основные функции.

Одна из основных функций углеводов — обеспечивать ваш организм энергией.

Большинство углеводов в продуктах, которые вы едите, перевариваются и расщепляются на глюкозу, прежде чем попасть в кровоток.

Глюкоза из крови попадает в клетки вашего тела и используется для производства топливной молекулы, называемой аденозинтрифосфатом (АТФ), посредством ряда сложных процессов, известных как клеточное дыхание. Затем клетки могут использовать АТФ для выполнения различных метаболических задач.

Большинство клеток организма могут производить АТФ из нескольких источников, включая пищевые углеводы и жиры. Но если вы придерживаетесь диеты со смесью этих питательных веществ, большинство клеток вашего тела предпочтут использовать углеводы в качестве основного источника энергии (1).

Резюме Одна из основных функций углеводов — обеспечивать ваш организм энергией. Ваши клетки превращают углеводы в топливную молекулу АТФ посредством процесса, называемого клеточным дыханием.

Если вашему организму достаточно глюкозы для удовлетворения текущих потребностей, избыток глюкозы может быть сохранен для дальнейшего использования.

Эта хранимая форма глюкозы называется гликогеном и в основном находится в печени и мышцах.

В печени содержится примерно 100 граммов гликогена. Эти запасенные молекулы глюкозы могут попадать в кровь, чтобы обеспечивать энергией весь организм и поддерживать нормальный уровень сахара в крови между приемами пищи.

В отличие от гликогена печени, гликоген в ваших мышцах может использоваться только мышечными клетками. Он жизненно важен для использования во время длительных тренировок высокой интенсивности.Содержание гликогена в мышцах варьируется от человека к человеку, но составляет примерно 500 граммов (2).

В обстоятельствах, когда у вас есть вся необходимая вашему организму глюкоза и ваши запасы гликогена полны, ваше тело может преобразовывать избыточные углеводы в молекулы триглицеридов и хранить их в виде жира.

Резюме Ваше тело может преобразовывать лишние углеводы в запасенную энергию в виде гликогена. Несколько сотен граммов могут храниться в вашей печени и мышцах.

Накопление гликогена — это лишь один из нескольких способов, с помощью которых ваш организм обеспечивает достаточное количество глюкозы для всех своих функций.

Когда глюкоза из углеводов отсутствует, мышцы также могут расщепляться на аминокислоты и превращаться в глюкозу или другие соединения для выработки энергии.

Очевидно, это не идеальный сценарий, поскольку мышечные клетки имеют решающее значение для движения тела. Сильная потеря мышечной массы связана с плохим здоровьем и повышенным риском смерти (3).

Тем не менее, это один из способов, с помощью которого организм обеспечивает мозг достаточным количеством энергии, которому требуется глюкоза для получения энергии даже в периоды длительного голодания.

Употребление хотя бы некоторого количества углеводов — один из способов предотвратить потерю мышечной массы, связанную с голоданием. Эти углеводы уменьшат разрушение мышц и обеспечат глюкозу энергией для мозга (4).

Другие способы сохранения мышечной массы без углеводов будут рассмотрены позже в этой статье.

Резюме В периоды голодания, когда углеводы недоступны, организм может преобразовывать аминокислоты из мышц в глюкозу, чтобы обеспечить мозг энергией.В этом случае потребление хотя бы небольшого количества углеводов может предотвратить разрушение мышц.

В отличие от сахаров и крахмалов пищевые волокна не расщепляются на глюкозу.

Вместо этого, этот тип углеводов проходит через организм в непереваренном виде. Его можно разделить на два основных типа клетчатки: растворимую и нерастворимую.

Растворимая клетчатка содержится в овсе, бобовых, а также во внутренней части фруктов и некоторых овощей. Проходя через тело, он втягивает воду и образует гелеобразное вещество.Это увеличивает объем стула и смягчает его, чтобы облегчить опорожнение кишечника.

В обзоре четырех контролируемых исследований было обнаружено, что растворимая клетчатка улучшает консистенцию стула и увеличивает частоту испражнений у людей с запорами. Кроме того, он уменьшал напряжение и боль, связанные с дефекацией (5).

С другой стороны, нерастворимая клетчатка помогает облегчить запор, увеличивая объем стула и заставляя его двигаться по пищеварительному тракту немного быстрее.Этот тип клетчатки содержится в цельнозерновых продуктах, кожуре и семенах фруктов и овощей.

Получение достаточного количества нерастворимой клетчатки также может защитить от болезней пищеварительного тракта.

Одно обсервационное исследование с участием более 40 000 мужчин показало, что более высокое потребление нерастворимой клетчатки было связано с 37% снижением риска дивертикулярной болезни, заболевания, при котором в кишечнике развиваются мешочки (6).

Резюме Клетчатка — это тип углеводов, который способствует хорошему пищеварению, уменьшая запоры и снижая риск заболеваний пищеварительного тракта.

Безусловно, чрезмерное употребление рафинированных углеводов вредит вашему сердцу и может увеличить риск диабета.

Однако употребление большого количества пищевых волокон может принести пользу сердцу и уровню сахара в крови (7, 8, 9).

Когда вязкая растворимая клетчатка проходит через тонкий кишечник, она связывается с желчными кислотами и предотвращает их реабсорбцию. Чтобы вырабатывать больше желчных кислот, печень использует холестерин, который иначе был бы в крови.

Контролируемые исследования показывают, что прием 10.2 грамма добавки с растворимой клетчаткой под названием псиллиум в день могут снизить «плохой» холестерин ЛПНП на 7% (10).

Кроме того, обзор 22 обсервационных исследований подсчитал, что риск сердечных заболеваний был на 9% ниже на каждые дополнительные 7 граммов пищевых волокон, потребляемых людьми в день (11).

Кроме того, клетчатка не повышает уровень сахара в крови, как другие углеводы. Фактически, растворимая клетчатка помогает замедлить всасывание углеводов в пищеварительном тракте. Это может привести к снижению уровня сахара в крови после еды (12).

Обзор 35 исследований показал значительное снижение уровня сахара в крови натощак, когда участники ежедневно принимали добавки с растворимой клетчаткой. Это также снизило уровень A1c, молекулы, которая указывает средний уровень сахара в крови за последние три месяца (13).

Хотя клетчатка снижает уровень сахара в крови у людей с предиабетом, она наиболее сильна у людей с диабетом 2 типа (13).

Резюме Избыток рафинированных углеводов может увеличить риск сердечных заболеваний и диабета.Клетчатка — это тип углеводов, который связан со снижением уровня «плохого» холестерина ЛПНП, снижением риска сердечных заболеваний и усилением гликемического контроля.

Как видите, углеводы играют роль в нескольких важных процессах. Однако у вашего тела есть альтернативные способы выполнять многие из этих задач без углеводов.

Почти каждая клетка вашего тела может генерировать топливную молекулу АТФ из жира. Фактически, самая большая форма запасенной энергии в организме — это не гликоген, а молекулы триглицеридов, хранящиеся в жировой ткани.

В большинстве случаев мозг использует почти исключительно глюкозу в качестве топлива. Однако во время длительного голодания или диет с очень низким содержанием углеводов мозг переключает свой основной источник топлива с глюкозы на кетоновые тела, также известные как кетоны.

Кетоны — это молекулы, образующиеся при расщеплении жирных кислот. Ваше тело вырабатывает их, когда углеводы недоступны для обеспечения вашего тела энергией, необходимой для его функционирования.

Кетоз возникает, когда организм вырабатывает большое количество кетонов, которые используются для получения энергии.Это состояние не обязательно опасно и сильно отличается от осложнения неконтролируемого диабета, известного как кетоацидоз.

Однако, несмотря на то, что кетоны являются основным источником топлива для мозга во время голодания, мозгу по-прежнему требуется около одной трети своей энергии, которая поступает из глюкозы через распад мышц и других источников в организме (14).

Используя кетоны вместо глюкозы, мозг заметно сокращает количество мышц, которые необходимо расщепить и преобразовать в глюкозу для получения энергии.Этот сдвиг — жизненно важный метод выживания, который позволяет людям жить без еды в течение нескольких недель.

Резюме У организма есть альтернативные способы обеспечения энергией и сохранения мышц во время голодания или диет с очень низким содержанием углеводов.

Углеводы выполняют несколько ключевых функций в организме.

Они обеспечивают вас энергией для повседневных задач и являются основным источником энергии для высоких энергозатрат вашего мозга.

Клетчатка — это особый тип углеводов, который способствует хорошему пищеварению и может снизить риск сердечных заболеваний и диабета.

В целом углеводы выполняют эти функции у большинства людей. Однако, если вы придерживаетесь низкоуглеводной диеты или еды недостаточно, ваше тело будет использовать альтернативные методы для производства энергии и подпитки вашего мозга.