Вуглеводи починають розщеплюватися в – Биология: 6.Назвіть орган травної системи, у якому починають розщеплюва- тися вуглеводи: А ротова…

Posted on 07.10.2020 at. 07.10.2020 by alexxlab

Содержание

расщепление в организме и основные группы углеводов

Углеводы — это питательные вещества, присутствующие почти во всех продуктах питания, в основном в пище растительного происхождения. Организм использует их для получения энергии, которую расходует на многочисленные реакции метаболизма: углеводы — это основное «горючее» организма.

ВИДЫ УГЛЕВОДОВ

Углеводы состоят из атомов углерода, кислорода и водорода. Они также называются гидратами углерода, поскольку каждый его атом соединен с атомом кислорода и двумя атомами водорода — в такой же пропорции кислород и водород содержатся в молекулах воды (Н20). Согласно химическому составу и структурным единицам — сахаридам, выделяют основные группы углеводов.

Простые углеводы, или сахара, состоят из одной структурной единицы и называются моносахаридами — например, глюкоза, фруктоза и галактоза; дисахариды состоят из двух структурных единиц — например, пищевой сахар, состоящий из одной молекулы глюкозы и одной молекулы фруктозы. Лактоза — молочный сахар, состоит из молекул глюкозы и галактозы; мальтоза состоит из двух молекул глюкозы. Сложные углеводы называются

полисахаридами и состоят из множества простых соединений атомов и молекул, объединенных в длинные цепи, например крахмал и гликоген, присутствующие в растительной пище.

Злаки, корнеплоды и овощи — это продукты, содержащие много углеводов, которые составляют основу рациона человека.

РАСЩЕПЛЕНИЕ УГЛЕВОДОВ В ОРГАНИЗМЕ

Большая часть углеводов, присутствующих в продуктах питания, являются ди- и полисахаридами, но только моносахариды благодаря крошечному размеру могут всасываться через стенки пищеварительного тракта. Поэтому сложные углеводы вступают в реакцию с ферментами, расщепляющими их на структурные единицы — моносахариды. Завершающим этапом процесса пищеварения является усвоение молекул глюкозы, фруктозы и галактозы, которые транспортируются к печени, где превращаются в глюкозу, поступающую в кровь и разносящуюся по всему организму.

ГЛЮКОЗА

Человеческий организм может использовать как источник энергии только один вид углеводов — глюкозу. Молекулы глюкозы, высвобожденные в процессе расщепления сложных углеводов, всасываются в кишечнике или в печени. Глюкоза стоком крови разносится к тканям, где происходит химический процесс высвобождения из нее энергии. Уровень глюкозы в крови настолько важен, что всегда, делая анализ крови, измеряют ее концентрацию, которая называется уровнем сахара в крови, — это индикатор состояния здоровья человека.

Все продукты питания в большем или меньшем количестве содержат углеводы, за исключением тех, которые состоят исключительно из жиров, например масла. Продукты, наиболее богатые глюкозой, — это злаки и их производные, овощи, корнеплоды, фрукты, а также сахар, мед и сладости.

КЛЕТЧАТКА

Целлюлоза (клетчатка) — это сложный углевод, формирующий стенки растительных клеток. У травоядных животных есть пищеварительные ферменты, помогающие переваривать целлюлозу, расщепляя ее на составляющие — молекулы глюкозы, которые всасываются кишечником и используются для пополнения энергетического потенциала. Человеческий организм не вырабатывает ферментов, способных переваривать клетчатку, которую также называют растительными волокнами, выводящимися из нашего организма без изменения. Тем не менее употреблять их очень полезно, и их выведение свидетельствует о хорошей работе толстого кишечника.

Углеводный обмен — Википедия

Углеводный обмен, или метаболизм углеводов в организмах животных и человека. Метаболизм углеводов в организме человека состоит из следующих процессов:

Расщепление в пищеварительном тракте поступающих с пищей поли- и дисахаридов до моносахаридов, дальнейшее всасывание моносахаридов из кишечника в кровь.
Синтез и распад гликогена в тканях (гликогенез и гликогенолиз), прежде всего в печени.
Гликолиз — распад глюкозы. Первоначально под этим термином обозначали только анаэробное брожение, которое завершается образованием молочной кислоты (лактата) или этанола и углекислого газа. В настоящее время понятие « гликолиз» используется более широко для описания распада глюкозы, проходящего через образование глюкозо-6-фосфата, фруктозо-1,6-дифосфата и пирувата как в отсутствие, так и в присутствии кислорода. В последнем случае употребляется термин «аэробный гликолиз», в отличие от «анаэробного гликолиза», завершающегося образованием молочной кислоты или лактата.
Анаэробный путь прямого окисления глюкозы или, как его называют, пентозофосфатный путь (пентозный цикл).
Взаимопревращение гексоз.
Анаэробный метаболизм пирувата. Этот процесс выходит за рамки углеводного обмена, однако может рассматриваться как завершающая его стадия: окисление продукта гликолиза — пирувата.
Глюконеогенез — образование углеводов из неуглеводных продуктов (пирувата, лактата, глицерина, аминокислот, липидов, белков и т. д.).

Углеводы входят в состав живых организмов и вместе с белками, липидами и нуклеиновыми кислотами определяют специфичность их строения и функционирования. К углеводам относят соединения, обладающие разнообразными и зачастую сильно отличающимися функциями. Углеводы участвуют во многих метаболических процессах, но прежде всего они являются основными поставщиками энергии. На долю углеводов приходится примерно 75 % массы пищевого суточного рациона и более 50 % от суточного количества необходимых калорий. Однако неправильно сводить функцию углеводов только к энергетическому обеспечению процессов жизнедеятельности организма. Следует отметить и структурную роль углеводов. Так, в виде гликозаминогликанов углеводы входят в состав межклеточного матрикса. Большое число белков (ферменты, белки-транспортёры, белки-рецепторы, гормоны) — гликопротеины, углеводная составляющая которых повышает их специфичность. Например, различия в строении олигосахаридных фрагментов клеточной оболочки эритроцитов обеспечивают групповую принадлежность крови. Из углеводов в процессе метаболизма образуется большое число органических соединений, которые служат исходными субстратами для синтеза липидов, аминокислот, нуклеотидов. Производные углеводов — глюкурониды — участвуют в детоксикации ксенобиотиков и инактивации веществ эндогенного происхождения

[1]

. Углеводы могут быть синтезированы в организме с использованием других метаболитов: некоторых аминокислот, глицерина, молочной кислоты. Углеводы нельзя считать незаменимыми компонентами пищи. Однако если исключить углеводы из диеты, то следствием может быть гипогликемия, для компенсации которой будут расходоваться белки и липиды. Таким образом, углеводы — обязательные пищевые компоненты, потому что помимо их основной энергетической функции (клеточные «дрова») углеводы участвуют во многих метаболических клеточных процессах^[2].

Углеводы, потребляемые с пищей
Лактоза или молочный сахар, впервые была обнаружена в коровьем молоке, откуда и получила своё название.
Мальтоза или солодовый сахар, входит в состав семян зерновых культур (ячменя, ржи, пшеницы итд.).
Сахароза — один из самых потребляемых углеводов в мире.

Переваривание и всасывание углеводов[править | править код]

Пищеварение углеводов можно разделить на несколько этапов:

Пищеварение, происходящее в полости рта
Пищеварение в желудке
Пищеварение и всасывание в тонком кишечнике.

Эпителиальные клетки кишечника способны всасывать только моносахариды. Поэтому процесс переваривания заключается в ферментативном гидролизе гликозидных связей в углеводах, имеющее олиго- или полисахаридное строение.

Переваривание углеводов в полости рта[править | править код]

В полости рта начинается расщепление крахмала (и гликогена) под действием фермента слюны — амилазы. Известны 3 вида амилаз, которые различаются главным образом по конечным продуктам их ферментативного действия:

α-амилаза
β-амилаза
γ-амилаза

α-Амилаза (КФ 3.2.1.1) расщепляет в полисахаридах внутренние α-1,4-связи, поэтому её иногда называют эндоамилазой. Молекула α-амилазы содержит в своих активных центрах ионы Ca²⁺ необходимые для ферментативной активности. Кроме того, характерной особенностью α-амилазы животного происхождения является способность активироваться одновалентными анионами. Прежде всего Сl^—.

Структура α-амилазы слюнных желез. Катион кальция показан жёлтым цветом, анион хлора — зелёным.

Слюнная α-амилаза представляет собой смесь близких электрофоретически разделяемых изоферментов. Каждый из них — одноцепочечный полипептид (мол. масса 56000 Да), к которому присоединен олигосахарид. Структура этого олигосахарида, а также число его молекул на одну молекулу белка и способ прикрепления к белку неизвестны. Удивительно, что не существует соответствующих ферментов в слюне некоторых приматов, например у бабуинов или резусов.

В ротовой полости не может происходить полное расщепление крахмала, так как действие фермента на крахмал кратковременно. Кроме того, амилаза слюны не расщепляет α- 1,6-гликозидные связи (связи в местах разветвлений), поэтому крахмал переваривается лишь частично с образованием крупных фрагментов — декстринов и небольшого количества мальтозы. Следует отметить, что амилаза слюны не гидролизует гликозидные связи в дисахаридах.

Под действием β-амилазы от крахмала отщепляется дисахарид мальтоза, то есть β-амилаза является экзоамилазой. Она обнаружена у высших растений где играет важную роль в мобилизации резервного (запасного) крахмала.

γ-Амилаза отщепляет один за другим глюкозные остатки от конца полигликозидной цепочки. Различают 2 вида γ-амилаз: кислые и нейтральные, в зависимости от того в какой области pH они проявляют максимальную активность. В органах и тканях человека и млекопитающих кислая γ-амилаза локализована в лизосомах, а нейтральная — в микросомах и гиалоплазме. Амилаза слюны является α-амилазой. Под влиянием этого фермента происходят первые фазы распада крахмала (или гликогена) с образованием декстринов (в небольшом количестве образуется и мальтоза). Затем пища смешанная со слюной попадает в желудок.

Желудочный сок не содержит ферментов расщепляющие сложные углеводы (например целлюлозу). В желудке действие α-амилазы слюны прекращается так как желудочное содержимое имеет очень кислую среду (pH 1,5 — 2,5). Однако в более глубоких слоях пищевого комка, куда не сразу проникает желудочный сок, действие амилазы некоторое время продолжается и происходит расщепление полисахаридов с образованием декстринов и мальтозы. Наиболее важная фаза распада крахмала (или гликогена) протекает в двенадцатиперстной кишке под действием α-амилазы поджелудочного сока. Здесь pH возрастает до нейтральных значений, при этих условиях α-амилаза панкреатического сока обладает почти максимальной активностью. Этот фермент завершает превращение крахмала и гликогена в мальтозу, начатое амилазой слюны.

Переваривание углеводов в кишечнике[править | править код]

Расщепление крахмала и гликогена до мальтозы в кишечнике происходит под действием 3-х ферментов:

панкреатической α-амилазы
амило-1,6-глюкозидазы
олиго-1,6-глюкозидазы

Образующаяся мальтоза оказывается только временным продуктом, так как она быстро гидролизуется под влиянием фермента мальтазы (α-глюкозидазы) на 2 молекулы глюкозы. Кишечный сок также содержит активную сахаразу, под действием которой образуются глюкоза и фруктоза.

Панкреатическая α-амилаза[править | править код]

В двенадцатиперстной кишке рН среды желудочного содержимого нейтрализуется, так как секрет поджелудочной железы имеет рН 7,5-8,0 и содержит гидрокарбонаты (НСО₃^—). С секретом поджелудочной железы в кишечник поступает панкреатическая α-амилаза. Этот фермент гидролизует α-1,4-гликозидные связи в крахмале и декстринах.

Продукты переваривания крахмала на этом этапе — дисахарид мальтоза, содержащая 2 остатка глюкозы, связанные α-1,4-связью. Из тех остатков глюкозы, которые в молекуле крахмала находятся в местах разветвления и соединены α-1,6-гликозидной связью, образуется дисахарид изомальтоза. Кроме того, образуются олигосахариды, содержащие 3-8 остатков глюкозы, связанные α-1,4- и α-1,6-связями

α-Амилаза поджелудочной железы, так же, как α-амилаза слюны, действует как эндогликозидаза. Панкреатическая α-амилаза не расщепляет α-1,6-гликозидные связи в крахмале. Этот фермент также не гидролизует β-1,4-гликозидные связи, которыми соединены остатки глюкозы в молекуле целлюлозы. Целлюлоза, таким образом, проходит через кишечник неизменённой. Тем не менее непереваренная целлюлоза выполняет важную функцию балластного вещества, придавая пище дополнительный объём и положительно влияя на процесс переваривания. Кроме того, в толстом кишечнике целлюлоза может подвергаться действию бактериальных ферментов и частично расщепляться с образованием спиртов, органических кислот и СО₂. Продукты бактериального расщепления целлюлозы важны как стимуляторы перистальтики кишечника.

Мальтоза, изомальтоза и триозосахариды, образующиеся в верхних отделах кишечника из крахмала, — промежуточные продукты. Дальнейшее их переваривание происходит под действием специфических ферментов в тонком кишечнике. Дисахариды пищи сахароза и лактоза также гидролизуются специфическими дисахаридазами в тонком кишечнике.

Особенность переваривания углеводов в тонком кишечнике заключается в том, что активность специфических олиго- и дисахаридаз в просвете кишечника низкая. Но ферменты активно действуют на поверхности эпителиальных клеток кишечника.

Тонкий кишечник изнутри имеет форму пальцеобразных выростов — ворсинок, покрытых эпителиальными клетками. Эпителиальные клетки, в свою очередь, покрыты микроворсинками, обращёнными в просвет кишечника. Эти клетки вместе с ворсинками образуют щёточную каёмку, благодаря которой увеличивается поверхность контакта гидролитических ферментов и их субстратов в содержимом кишечника. На 1 мм² поверхности тонкой кишки у человека приходится 80-140 млн ворсинок.

Ферменты, расщепляющие гликозидные связи в дисахаридах (дисахаридазы), образуют ферментативные комплексы, локализованные на наружной поверхности цитоплазматической мембраны энтероцитов.

Сахаразо-изомальтазный комплекс[править | править код]

Этот ферментативный комплекс состоит из двух полипептидных цепей и имеет доменное строение. Сахаразо-изомальтазный комплекс прикрепляется к мембране микроворсинок кишечника с помощью гидрофобного (трансмембранного) домена, образованного N-концевой частью полипептида. Каталитический центр выступает в просвет кишечника. Связь этого пищеварительного фермента с мембраной способствует эффективному поглощению продуктов гидролиза клеткой.

Сахаразо-изомальтазный комплекс гидролизует сахарозу и изомальтозу, расщепляя α-1,2- и α-1,6-гликозидные связи. Кроме того, оба ферментных домена имеют мальтазную и мальтотриазную активности, гидролизуя α-1,4-гликозидные связи в мальтозе и мальтотриозе (трисахарид, образующийся из крахмала). На долю сахаразо-изомальтазного комплекса приходится 80 % от всей мальтазной активности кишечника. Но несмотря на присущую ему высокую мальтазную активность, этот ферментативный комплекс назван в соответствии с основной специфичностью. К тому же сахаразная субъединица — единственный фермент в кишечнике, гидролизующий сахарозу. Изомальтазная субъединица с большей скоростью гидролизует гликозидные связи в изомальтозе, чем в мальтозе и мальтотриозе.

В тощей кишке содержание сахаразо-изомальтазного ферментативного комплекса достаточно высокое, но оно снижается в проксимальной и дистальной частях кишечника.

Гликоамилазный комплекс[править | править код]

Этот ферментативный комплекс катализирует гидролиз α-1,4-связи между глюкозными остатками в олигосахаридах, действуя с восстанавливающего конца. По механизму действия этот фермент относят к экзогликозидазам. Комплекс расщепляет также связи в мальтозе, действуя как мальтаза. В гликоамилазный комплекс входят две разные каталитические субъединицы, имеющие небольшие различия в субстратной специфичности. Гликоамилазная активность комплекса наибольшая в нижних отделах тонкого кишечника.

β-Гликозидазный комплекс (лактаза)[править | править код]

Лактаза расщепляет β-1,4-гликозидные связи между глюкозой и галактозой в лактозе.

Этот ферментативный комплекс по химическому составу является гликопротеином. Лактаза, как и другие гликозидазные комплексы, связана с щёточной каёмкой и распределена неравномерно по всему тонкому кишечнику. Активность лактазы колеблется в зависимости от возраста. Так, активность лактазы у плода особенно повышена в более поздние сроки беременности и сохраняется на высоком уровне до 5-7 летнего возраста. Затем активность фермента снижается, составляя у взрослых 10 % от уровня активности, характерного для детей.

Трегалаза[править | править код]

Трегалаза (КФ 3.2.1.28) — также гликозидазный комплекс, гидролизующий связи между мономерами в трегалозе — дисахариде, содержащемся в грибах.

Совместное действие всех перечисленных ферментов завершает переваривание пищевых олиго- и полисахаридов с образованием моносахаридов, основной из которых — глюкоза. Кроме глюкозы, из углеводов пищи также образуются фруктоза и галактоза, в меньшем количестве — манноза, ксилоза, арабиноза.

Всасывание моносахаридов в кишечнике[править | править код]

Моносахариды образовавшиеся в результате переваривания, всасываются эпителиальными клетками тощей и подвздошной кишок с помощью специальных механизмов транспорта через мембраны клеток.

Транспорт моносахаридов в клетки слизистой оболочки кишечника может осуществляться разными способами: путём облегчённой диффузии и активного транспорта. В случае активного транспорта глюкоза и Na⁺ проходят через мембраны с люминальной стороны, связываясь с разными участками белка-переносчика. При этом Na⁺ поступает в клетку по градиенту концентрации, и одновременно глюкоза транспортируется против градиента концентрации (вторично-активный транспорт). Следовательно, чем больше градиент Na⁺, тем больше поступление глюкозы в энтероциты. Если концентрация Na⁺ во внеклеточной жидкости уменьшается, транспорт глюкозы снижается. Градиент концентрации Na⁺, являющийся движущей силой активного сим-порта, создаётся работой Nа⁺, К⁺-АТФ-азы. Перенос в клетки слизистой оболочки кишечника по механизму вторично-активного транспорта характерен также для галактозы.

При разной концентрации глюкозы в просвете кишечника «работают» различные механизмы транспорта. Благодаря активному транспорту эпителиальные клетки кишечника могут поглощать глюкозу при её очень низкой концентрации в просвете кишечника. Если же концентрация глюкозы в просвете кишечника велика, то она может транспортироваться в клетку путём облегчённой диффузии. Таким же способом может всасываться и фруктоза. Следует отметить, что скорость всасывания глюкозы и галактозы гораздо выше, чем других моносахаридов.

После всасывания моносахариды (главным образом, глюкоза) покидают клетки слизистой оболочки кишечника через мембрану, обращённую к кровеносному капилляру, с помощью облегчённой диффузии. Часть глюкозы (более половины) через капилляры кишечных ворсинок попадает в кровеносную систему и по воротной вене доставляется в печень. Остальное количество глюкозы поступает в клетки других тканей.

Транспорт глюкозы из крови в клетки[править | править код]

Потребление глюкозы клетками из кровотока происходит также путём облегчённой диффузии. Следовательно, скорость трансмембранного потока глюкозы зависит только от градиента её концентрации. Исключение составляют клетки мышц и жировой ткани, где облегчённая диффузия регулируется инсулином (гормон поджелудочной железы). В отсутствие инсулина плазматическая мембрана этих клеток непроницаема для глюкозы, так как она не содержит белки-переносчики (транспортёры) глюкозы. Транспортёры глюкозы называют также рецепторами глюкозы. Например, описан транспортёр глюкозы, выделенный из эритроцитов. Это трансмембранный белок, полипептидная цепь которого построена из 492 аминокислотных остатков и имеет доменную структуру. Полярные домены белка расположены по разные стороны мембраны, гидрофобные располагаются в мембране, пересекая её несколько раз. Транспортёр имеет участок связывания глюкозы на внешней стороне мембраны. После присоединения глюкозы конформация белка изменяется, в результате чего глюкоза оказывается связанной с белком в участке, обращённом внутрь клетки. Затем глюкоза отделяется от транспортёра, переходя внутрь клетки. Считают, что способ облегчённой диффузии по сравнению с активным транспортом предотвращает транспорт ионов вместе с глюкозой, если она транспортируется по градиенту концентрации.

Глюкозные транспортёры[править | править код]

Глюкозные транспортёры или ГЛЮТ представляют собой несколько семейств мембранных белков, обнаруженных во всех тканях организма млекопитающих. На данный момент существуют несколько десятков разновидностей ГЛЮТ, они пронумерованы в соответствии с порядком их обнаружения^[3].

Структура белков семейства ГЛЮТ отличается от белков, транспортирующих глюкозу через мембрану в кишечнике и почках против градиента концентрации. Описанные 4 типа ГЛЮТ имеют сходные первичную структуру и доменную организацию (все 4 типа относятся к I классу переносчиков глюкозы). ГЛЮТ-5 имеет несколько иную структуру и относится ко II классу переносчиков глюкозы.

Распределение белков-транспортёров глюкозы (ГЛЮТ)

Типы ГЛЮТ	Локализация в органах
ГЛЮТ-1	Преимущественно в мозге, плаценте, почках, толстом кишечнике.
ГЛЮТ-2	Преимущественно в печени, почках, β-клетках островков Лангерганса, эритроцитах.
ГЛЮТ-3	Во многих тканях, включая мозг, плаценту, почки.
ГЛЮТ-4(инсулинзависимый)	В мышцах (скелетных и сердечной), жировой ткани. Содержится в отсутствии инсулина почти полностью в цитоплазме.
ГЛЮТ-5	В апикальном отделе энтероцитов тонкого кишечника. Является переносчиком фруктозы^[4].

Все типы ГЛЮТ могут находиться как в плазматической мембране, так и в цитозольных везикулах. ГЛЮТ-4 (и в меньшей мере ГЛЮТ-1) почти полностью находятся в цитоплазме клеток. Влияние инсулина на такие клетки приводит к перемещению везикул, содержащих ГЛЮТ, к плазматической мембране, слиянию с ней и встраиванию транспортёров в мембрану. После чего возможен облегчённый транспорт глюкозы в эти клетки. После снижения концентрации инсулина в крови транспортёры глюкозы снова перемещаются в цитоплазму, и поступление глюкозы в клетку прекращается.

Перемещение глюкозы из первичной мочи в клетки почечных канальцев происходит вторично-активным транспортом, подобно тому, как это осуществляется при всасывании глюкозы из просвета кишечника в энтероциты. Благодаря этому глюкоза может поступать в клетки даже в том случае, если её концентрация в первичной моче меньше, чем в клетках. При этом глюкоза реабсорбируется из первичной мочи почти полностью (99 %).

Известны различные нарушения в работе транспортёров глюкозы. Наследственный дефект этих белков может лежать в основе инсулинонезависимого сахарного диабета В то же время причиной нарушения работы транспортёра глюкозы может быть не только дефект самого белка. Нарушения функции ГЛЮТ-4 возможны на следующих этапах:

передача сигнала инсулина о перемещении этого транспортёра к мембране;
перемещение транспортёра в цитоплазме;
включение в состав мембраны;
отшнуровывание от мембраны и т. д.

Нарушения переваривания и всасывания углеводов[править | править код]

В основе патологии переваривания и всасывания углеводов могут быть причины двух типов:

дефекты ферментов, участвующих в гидролизе углеводов в кишечнике;
нарушение всасывания продуктов переваривания углеводов в клетки слизистой оболочки кишечника.

В обоих случаях возникает осмотическая диарея, которую вызывают нерасщеплённые дисахариды или невсосавшиеся моносахариды. Эти невостребованные углеводы поступают в дистальные отделы кишечника, изменяя осмотическое давление содержимого кишечника. Кроме того, оставшиеся в просвете кишечника углеводы частично подвергаются ферментативному расщеплению микроорганизмами с образованием органических кислот и газов. Всё вместе приводит к притоку воды в кишечник, увеличению объёма кишечного содержимого, усилению перистальтики, спазмам и болям, а также метеоризму.

Термином «мальабсорбция» называют недостаточное всасывание переваренных продуктов углеводов. Но поскольку клинические проявления при недостаточном переваривании и всасывании сходны, то термином «мальабсорбция» называют оба вида нарушений.

Нарушение переваривания углеводов в кишечнике[править | править код]

Нарушения переваривания могут быть связаны как с недостаточной активностью отдельных дисахаридаз, так и с недостаточностью всего ферментативного комплекса, например сахаразо-изомальтазного.

Известны наследственные и приобретённые формы недостаточности активности ферментов. Симптомы врождённых форм проявляются достаточно рано, например после первых кормлений грудным молоком (при дефиците лактазы), после перехода на искусственное вскармливание или при добавлении в рацион сахара и крахмала (при дефиците ос-амилазы или специфических дисахаридаз). В случае недостаточного лечения врождённые формы патологии сопровождаются хроническим дисбактериозом и нарушениями физического развития ребёнка.

Приобретённые формы патологии могут наблюдаться при кишечных заболеваниях, например гастритах, колитах, энтеритах. Следует заметить, что в этих случаях особенно заметно снижение активности лактазы. Как уже говорилось, активность лактазы в кишечнике ниже, чем других дисахаридаз, поэтому уменьшение её активности становится заметным для организма в первую очередь.

Дефицит лактазы у взрослых людей может иметь и другую причину. Возможно снижение экспрессии гена лактазы возрастного характера. Уже упоминалось, что активность лактазы у взрослых людей в норме значительно ниже, чем у детей. Поэтому снижение активности лактазы относительно уже имеющегося низкого уровня у отдельных людей может проявляться непереносимостью молока. Носителями патологии, связанной с дефицитом лактазы, являются чаще всего лица африканского и азиатского происхождения. Средняя частота данной формы патологии в странах Европы составляет 7-12 %, в Китае — 80 %, в отдельных районах Африки — до 97 %. Подобные наблюдения распространения лактазной недостаточности связывают с исторически сложившимся рационом питания и отсутствием молочного скотоводства в упомянутых регионах. Примеры и причины нарушения переваривания дисахаридов перечислены в таблице.

Существуют редкие формы нарушения переваривания углеводов. Например, известна наследственная недостаточность трегалазы, которая проявляется диспепсией после употребления грибов, содержащих трегалозу.

В отдельных случаях мальабсорбция может быть вызвана несколькими причинами. Например, после операции на желудке возможны ухудшение смешивания пищи с пищеварительными соками, снижение их секреции, ускорение прохождения пищи через кишечник, колонизация бактериями слепой и приводящей петель.

Нарушения всасывания моносахаридов[править | править код]

Для диагностики различных нарушений переваривания используют пробы с нагрузкой определёнными углеводами. Нарушения всасывания могут быть следствием дефекта какого-либо компонента (белка или фермента), участвующего в системе транспорта моносахаридов через мембрану. Описаны патологии, связанные с дефектом натрийзависимого белка переносчика глюкозы. Недостаточность кишечных дисахаридаз можно диагностировать с помощью введения дисахарида и последующего определения концентрации глюкозы в крови. Для большей чувствительности этот тест проводят, вводя сначала дисахарид (50 г), а затем эквивалентное количество составляющих его моносахаридов (по 25 г каждого). После нагрузки концентрация глюкозы в крови увеличивается примерно на 50 % относительно нормы. При патологии отмечают незначительную гипергликемию.

Нарушения переваревания дисахаридов

Причина заболевания	Клинические проявления и лабораторные данные
Наследственный дефицит лактазы	Встречается относительно редко. После приёма молока наблюдаются рвота, диарея, спазмы и боли в животе, метеоризм. Симптомы развиваются сразу после рождения.
Недостаточность лактазы вследствие снижения экспрессии гена фермента в онтогенезе	Характерна для взрослых и детей старшего возраста. Является следствием возрастного снижения количества лактазы. Симптомы непереносимости молока аналогичны наследственной форме дефицита лактозы.
Недостаточность лактазы вторичного характера	Это временная, приобретённая форма. Непереносимость молока может быть следствием кишечных заболеваний, например, колитов, гастритов. Кроме того, временный дефицит лактазы может быть следствием операций на ЖКТ.
Наследственная недостаточность сахаразо-изомальтазного комплекса	Проявляется, когда в рацион детей добавляют сахарозу и крахмал. Больные дети обычно неохотно едят сладкое. После нагрузки сахарозой отмечается незначительная гипергликемия. Другие сахара (глюкоза, фруктоза, лактоза) переносятся хорошо.
Приобретённая недостаточность сахаразо-изомальтазного комплекса	Может возникать вследствие кишечных заболеваний. Проявляется диспепсией, провоцируемой крупами, крахмалом, а также пивом и другими напитками на основе солода.

Если тест при нагрузке моносахаридом сопровождается адекватным повышением его концентрации в крови, а нагрузка дисахаридом не даёт нормальной реакции, то это, скорее всего, указывает на дефект кишечной дисахаридазы, а не системы транспорта.

О недостаточности лактазы можно судить, определяя водород в выдыхаемом воздухе (водородный тест). Водород образуется в результате действия бактериальных ферментов на лактозу.

Многие ткани синтезируют в качестве резервной формы глюкозы гликоген. Синтез и распад гликогена обеспечивают постоянство концентрации глюкозы в крови и создают депо для её использования тканями по мере необходимости.

Гликоген — одна из самых главных форм запасания углеводов у грибов, животных и человека.

регуляция и этапы в организме человека

В правильном питании и распределении баланса нутриентов не последнюю роль играют именно углеводы. Люди, которым небезразлично собственное здоровье, знают, что сложные углеводы предпочтительнее простых. И что лучше употреблять еду для более длительного переваривания и подпитки энергией на протяжении дня. Но почему именно так? Чем различаются процессы усвоения медленных и быстрых углеводов? Почему сладости стоит употреблять только для закрытия белкового окна, а мед лучше есть исключительно на ночь? Чтобы ответить на эти вопросы, подробно рассмотрим обмен углеводов в организме человека.
Для чего нужны углеводы
Помимо поддержания оптимального веса, углеводы в организме человека выполняют огромный фронт работы, сбой в которой влечет не только возникновение ожирения, но и массу других проблем.
Основными задачами углеводов является выполнение следующих функций:
Энергетическая — приблизительно 70% калорийности приходится на углеводы. Для того, чтобы реализовался процесс окисления 1 г углеводов организму требуется 4,1 ккал энергии.
Строительная — принимают участие в построении клеточных компонентов.
Резервная — создают депо в мышцах и печени в виде гликогена.
Регуляторная — некоторые гормоны по своей природе являются гликопротеинами. Например, гормоны щитовидной железы и гипофиза — одна структурная часть таких веществ белковая, а другая — углеводная.
Защитная — гетерополисахариды принимают участие в синтезе слизи, которая покрывает слизистые оболочки дыхательных путей, органов пищеварения, мочеполового тракта.
Принимают участие в распознавании клеток.
Входят в состав мембран эритроцитов.
Являются одними из регуляторов свертываемости крови, так как являются частью протромбина и фибриногена, гепарина (источник — учебник «Биологическая химия», Северин).
Для нас главными источниками углеводов являются те молекулы, которые мы получаем с продуктами питания: крахмал, сахароза и лактоза.
@ Evgeniya
adobe.stock.com
Этапы расщепления сахаридов
Прежде чем рассматривать особенности биохимических реакций в организме и влияние метаболизма углеводов на спортивные результаты, изучим процесс расщепления сахаридов с их дальнейшим превращением в тот самый гликоген, который так отчаянно добывают и тратят спортсмены во время подготовки к соревнованиям.
Этап 1 — предварительное расщепление слюной
В отличие от белков и жиров, углеводы начинают распадаться почти сразу после попадания в полость рта. Дело в том, что большая часть продуктов, поступающих в организм, имеет в своем составе сложные крахмалистые углеводы, которые под воздействием слюны, а именно фермента амилазы, входящей в ее состав, и механического фактора расщепляются на простейшие сахариды.
Этап 2 — влияние желудочной кислоты на дальнейшее расщепление
Здесь вступает в силу желудочная кислота. Она расщепляет сложные сахариды, которые не попали под воздействие слюны. В частности, под действием ферментов лактоза расщепляется до галактозы, которая в последствии превращается в глюкозу.
Этап 3 — всасывание глюкозы в кровь
На этом этапе практически вся ферментированная быстрая глюкоза напрямую всасывается в кровь, минуя процессы ферментации в печени. Уровень энергии резко повышается, а кровь становится более насыщенной.
Этап 4 — насыщение и инсулиновая реакция
Под воздействием глюкозы кровь густеет, что затрудняет её перемещение и транспортировку кислорода. Глюкоза замещает кислород, что вызывает предохранительную реакцию — уменьшение количества углеводов в крови.
В плазму поступает инсулин и глюкагон из поджелудочной железы.
Первый открывает транспортные клетки для перемещения в них сахара, что восстанавливает утраченный баланс веществ. Глюкагон в свою очередь уменьшает синтез глюкозы из гликогена (потребление внутренних источников энергии), а инсулин «дырявит» основные клетки организма и помещает туда глюкозу в виде гликогена или липидов.
Этап 5 — метаболизм углеводов в печени
На пути к полному перевариванию углеводы сталкиваются с главным защитником организма — клетками печени. Именно в этих клетках углеводы под воздействием специальных кислот связываются в простейшие цепочки – гликоген.
Этап 6 — гликоген или жир
Печень способна переработать только определенное количество моносахаридов, находящихся в крови. Возрастающий уровень инсулина заставляет её делать это в кратчайшие сроки. В случае, если печень не успевает перевести глюкозу в гликоген, наступает липидная реакция: вся свободная глюкоза путём её связывания кислотами превращается в простые жиры. Организм делает это с целью оставить запас, однако в виду нашего постоянного питания, «забывает» переварить, и глюкозные цепочки, превращаясь в пластические жировые ткани, транспортируются под кожу.
Этап 7 — вторичное расщепление
В случае, если печень справилась с сахарной нагрузкой и смогла превратить все углеводы в гликоген, последний под воздействием гормона инсулина успевает запастись в мышцах. Далее в условиях недостатка кислорода расщепляется назад до простейшей глюкозы, не возвращаясь в общий кровоток, а сохраняясь в мышцах. Таким образом, минуя печень, гликоген поставляет энергию для конкретных мышечных сокращений, повышая при этом выносливость (источник — «Википедия»).
Именно этот процесс зачастую называют «вторым дыханием». Когда у спортсмена большие запасы гликогена и простых висцеральных жиров, превращаться в чистую энергию они будут только в отсутствии кислорода. В свою очередь спирты, содержащиеся в жирных кислотах, простимулируют дополнительное расширение сосудов, что приведет к лучшей восприимчивости клеток к кислороду в условиях его дефицита.
Особенности метаболизма по ГИ
Важно понимать, почему углеводы разделяются на простые и сложные. Все дело в их гликемическом индексе, который определяет скорость распада. Это, в свою очередь, запускает регуляцию обмена углеводов. Чем проще углевод, тем быстрее он попадет в печень и тем выше вероятность его превращения в жир.
Примерная таблица гликемического индекса с общим составом углеводов в продукте:
Наименование ГИ Кол-во углеводов
Семечки подсолнуха сухие 8 28.8
Арахис 20 8.8
Брокколи 20 2.2
Грибы 20 2.2
Салат листовой 20 2.4
Салат-латук 20 0.8
Помидоры 20 4.8
Баклажаны 20 5.2
Зеленый перец 20 5.4
Особенности метаболизма по ГН
Однако даже продукты с высоким гликемическим индексом не способны нарушить обмен и функции углеводов так, как это делает гликемическая нагрузка. Она определяет, насколько сильно печень загрузится глюкозой при употреблении этого продукта. При достижении определенного порога ГН (порядка 80-100), все калории, поступающие сверх нормы, будут автоматически конвертироваться в триглицериды.
Примерная таблица гликемической нагрузки с общей калорийностью:
Наименование ГН Калорийность
Семечки подсолнуха сухие 2.5 520
Арахис 2.0 552
Брокколи 0.2 24
Грибы 0.2 24
Салат листовой 0.2 26
Салат-латук 0.2 22
Помидоры 0.4 24
Баклажаны 0.5 24
Зеленый перец 0.5 25
Инсулиновая и глюкагоновая реакция
В процессе потребление любого углевода, будь то сахар или сложный крахмал, организм запускает сразу две реакции, интенсивность которых будет зависеть от ранее рассмотренных факторов и в первую очередь, от выброса инсулина.
Важно понимать, что инсулин всегда выбрасывается в кровь импульсами. А это значит, что один сладкий пирожок для организма так же опасен, как 5 сладких пирожков. Инсулин регулирует густоту крови. Это необходимо, чтобы все клетки получали достаточное количество энергии, не работая в гипер- или гипо- режиме. Но самое главное, от густоты крови зависит скорость её движения, нагрузка на сердечную мышцу и возможность транспортировки кислорода.
Выброс инсулина – это естественная реакция. Инсулин дырявит все клетки в организме, способные воспринимать дополнительную энергию, и запирает её в них. В случае, если печень справилась с нагрузкой, в клетки помещается гликоген, если печень не справилась, то в те же клетки попадают жирные кислоты.
Таким образом, регуляция углеводного обмена происходит исключительно благодаря выбросам инсулина. Если его недостаточно (не хронически, а одноразово), у человека может возникнуть сахарное похмелье — состояние, при котором организм требует дополнительной жидкости для увеличения объемов крови, и разжижения её всеми доступными средствами.
Вторым важным фактором на этом этапе обмена углеводов выступает глюкагон. Этот гормон определяет, нужно ли печени работать с внутренними источниками или с внешними.
Под воздействием глюкагона печень выпускает готовый гликоген (не распавшийся), который был получен из внутренних клеток, и начинает собирать из глюкозы новый гликоген.
Именно внутренний гликоген инсулин и распределяет по клеткам в первое время (источник — учебник «Спортивная биохимия», Михайлов).
Последующее распределение энергии
Последующее распределение энергии углеводов происходит в зависимости от типа сложения, и тренированности организма:
У нетренированного человека с медленным обменом веществ. Гликогеновые клетки при снижении уровня глюкагона возвращаются в печень, где перерабатываются в триглицериды.
У спортсмена. Гликогеновые клетки под воздействием инсулина массово запираются в мышцах, давая запас энергии для следующих упражнений.
У неспортсмена с быстрым обменом веществ. Гликоген возвращается в печень, транспортируясь назад до уровня глюкозы, после чего насыщает кровь до пограничного уровня. Этим он провоцирует состояние истощения, так как несмотря на достаточное питание энергетическими ресурсами, клетки не имеют соответствующего количества кислорода.
Итог
Энергетический обмен — процесс, в котором участвуют углеводы. Важно понимать, что даже в отсутствии прямых сахаров, организм все равно будет расщеплять ткани до простейшей глюкозы, что приведет к уменьшению мышечной ткани или жировой прослойки (в зависимости от типа стрессовой ситуации).
Оцените материал
Эксперт проекта. диагностика, лечение, первичная, вторичная профилактика заболеваний почек, суставов, сердечно-сосудистой системы; дифференциальная диагностика заболеваний различных органов и систем; рекомендации по диетическому питанию, физическим нагрузкам, лечебной физкультуре, подбор индивидуальной схемы питания.
Редакция Cross.Expert
3. Обмен органических соединений (белков, жиров и углеводов)
Белковый обмен
Белковый обмен — использование и преобразование аминокислот белков в организме человека.
При окислении \(1\) г белка выделяется \(17,2\) кДж (\(4,1\) ккал) энергии.
Но организм редко использует большое количество белков для покрытия своих энергетических затрат, так как белки нужны для выполнения других функций (основная функция — строительная). Организму человека нужны не белки пищи, сами по себе, а аминокислоты, из которых они состоят.
В процессе пищеварения белки пищи, распадаясь в желудочно-кишечном тракте до отдельных аминокислот, всасываются в тонком кишечнике в кровяное русло и разносятся к клеткам, в которых происходит синтез новых собственных белков, свойственных человеку.

Уровень содержания аминокислот в крови регулирует печень. Распадаясь, аминокислоты образуют воду, углекислый газ и ядовитый аммиак. В клетках печени из образовавшегося аммиака синтезируется мочевина (которая затем выводится вместе с водой почками в составе мочи и частично кожей), а углекислый газ выдыхается через лёгкие.

Остатки аминокислот используются как энергетический материал (преобразуются в глюкозу, избыток которой превращается в гликоген).
Углеводный обмен
Углеводный обмен — совокупность процессов преобразования и использования углеводов.
Углеводы являются основным источником энергии в организме. При окислении \(1\) г углеводов (глюкозы) выделяется \(17,2\) кДж (\(4,1\) ккал) энергии.
Углеводы поступают в организм человека в виде различных соединений: крахмал, гликоген, сахароза или фруктоза и др. Все эти вещества распадаются в процессе пищеварения до простого сахара глюкозы, всасываются ворсинками тонкого кишечника и попадают в кровь.

Глюкоза необходима для нормальной работы мозга. Снижение содержания глюкозы в плазме крови с \(0,1\) до \(0,05\) % приводит к быстрой потере сознания, судорогам и гибели.

Основная часть глюкозы окисляется в организме до углекислого газа и воды, которые выводятся из организма через почки (вода) и лёгкие (углекислый газ).
Часть глюкозы превращается в полисахарид гликоген и откладывается в печени (может откладываться до \(300\) г гликогена) и мышцах (гликоген является основным поставщиком энергии для мышечного сокращения).
Уровень глюкозы в крови постоянный (\(0,10\)–\(0,15\) %) и регулируется гормонами щитовидной железы, в том числе инсулином. При недостатке инсулина уровень глюкозы в крови повышается, что ведёт к тяжёлому заболеванию — сахарному диабету.
Инсулин также тормозит распад гликогена и способствует повышению его содержания в печени.
Другой гормон поджелудочной железы — глюкагон — способствует превращению гликогена в глюкозу, тем самым повышая её содержание в крови (т. е. оказывает действие, противоположное инсулину).

При большом количестве углеводов в пище их избыток превращается в жиры и откладывается в организме человека.

\(1\) г углеводов содержит значительно меньше энергии, чем \(1\) г жиров. Но зато углеводы можно окислить быстро и быстро получить энергию.
Обмен жиров
Обмен жиров — совокупность процессов преобразования и использования жиров (липидов).

При распаде \(1\) г жира выделяется \(38,9\) кДж (\(9,3\) ккал) энергии (в \(2\) раза больше, чем при расщеплении \(1\) г белков или углеводов).
Жиры являются соединениями, включающими в себя жирные кислоты и глицерин. Жирные кислоты под действием ферментов поджелудочной железы и тонкого кишечника, а также при участии желчи, всасываются в лимфу в ворсинках тонкого кишечника. Далее с током лимфы липиды попадают в кровоток, а затем в клетки.

Как и углеводы, жиры распадаются до углекислого газа и воды и выводятся тем же путём.

В гуморальной регуляции уровня жиров участвуют железы внутренней секреции и их гормоны.

Значение жиров
Значительная часть энергетических потребностей печени, мышц, почек (но не мозга!) покрывается за счёт окисления жиров.
Липиды являются структурными элементами клеточных мембран, входят в состав медиаторов, гормонов, образуют подкожные жировые отложения и сальники.
Откладываясь в запас в соединительнотканных оболочках, жиры препятствуют смещению и механическим повреждениям органов.
Подкожный жир плохо проводит тепло, что способствует сохранению постоянной температуры тела.
Потребность в жирах определяется энергетическими потребностями организма в целом и составляет в среднем \(80\)–\(100\) г в сутки. Избыток жира откладывается в подкожной жировой клетчатке, в тканях некоторых органов (например печени), а также и на стенках кровеносных сосудов.

Если в организме недостаёт одних веществ, то они могут образовываться из других. Белки могут превращаться в жиры и углеводы, а некоторые углеводы — в жиры. В свою очередь жиры могут стать источником углеводов, а недостаток углеводов может пополняться за счёт жиров и белков. Но ни жиры, ни углеводы не могут превращаться в белки.

Подсчитано, что взрослому человеку для нормальной жизнедеятельности необходимо не менее \(1500\)–\(1700\) ккал в сутки. Из этого количества энергии на собственные нужды организма уходит \(15\)–\(35\) %, а остальное затрачивается на выработку тепла и поддержание температуры тела.
Роль вуглеводів в організмі
Вуглеводи — це найпоширеніший клас органічних речовин. Роль вуглеводів в організмі різноманітна, залежить від їх будови, місця освіти. Максимальна кількість вуглеводів міститься в рослинах, де їх концентрація досягає 90%. Це пояснюється здатністю рослин синтезувати вуглеводи з вуглекислого газу і води під дією променів сонця. Називається така реакція фотосинтезом.
Освіта вуглеводів в живих системах відбувається інакше, ніж в рослинах. Є також відмінності в будові.
склад вуглеводів
Назва класу сформулювали першовідкривачі, у яких склалося враження про зміст в нових речовинах вугілля — вуглецю і води в строго певному співвідношенні. Згодом був встановлено, що будова і склад вуглеводів дещо іншою. Назва залишилося. На початку 20 століття Міжнародна комісія рекомендувала іншу назву, яка на практиці не закріпилося. Наводити його тут не має сенсу.
Вуглеводи — величезний клас речовин, який прийнято поділяти на прості і складні
Прості вуглеводи, незважаючи на назву, влаштовані не дуже просто. Називають їх моносахаридами. За кількістю атомів вуглецю вони поділяються на групи. В цілому атомів вуглецю і атомів кисню у них міститься порівну, кількість атомів водню вдвічі більше, ніж кожного із зазначених.
Тріози — містять в основі молекули три атома вуглецю. У вільному вигляді зустрічаються рідко. Похідні триоз, що містять фосфор, утворюються при розщепленні вуглеводів в організмі людини.

Тетрози поширені мало.

Пентози (5 атомів вуглецю в скелеті молекули) зустрічаються в природі частіше, зазвичай, як складова частина більш великих з’єднань.

Гексози — найважливіша і поширена група простих вуглеводів. Вони містять 6 атомів вуглецю. До гексозо відноситься глюкоза, фруктоза, галактоза і багато інших речовин. Найважливіший простий вуглевод, що забезпечує всі обмінні процеси людини, — це глюкоза. У біохімічних реакціях в організмі вона бере участь у вигляді фосфорних похідних. Складні вуглеводи також підрозділяються на групи. Атомів кисню в них менше, ніж атомів вуглецю. Складні вуглеводи можуть мати середні розміри і дуже великі розміри.

Складні вуглеводи середніх розмірів називають сахароподобние або олігосахариди. Приставка в перекладі з грецької мови означає «малий». Вони містять до 10 залишків моносахаридів.
Складні вуглеводи з дуже великою молекулярною масою називають несахароподобнимі або полісахариди.

Вони мають довгі, іноді розгалужені ланцюги з моносахаридів. При руйнуванні під дією води все полісахариди в кінцевому підсумку розпадаються до суміші моносахаридів.

Роль вуглеводів в організмі
В цілому в біосфері вуглеводів міститься більше, ніж всіх інших органічних сполук в сумі. Прості і складні вуглеводи в рівній мірі важливі для забезпечення нормальної життєдіяльності. Головні функції вуглеводів в організмі можна уявити в переліку.
При окисленні 1 гр вуглеводів в організмі утворюється 4 ккал енергії, частина з якої витрачається на забезпечення потреб органів, тканин, роботу серця, м’язів. «Зайва» енергія, що не затребувана в даний момент часу, може запасатися в особливому поєднанні — АТФ (аденозинтрифосфорная кислота). При появі потреби АТФ може розщеплюватися і забезпечувати організм відсутньої енергією. Вуглеводи забезпечують 58% добових енерговитрат людини.

Різноманітно участь вуглеводів в безпосередньому і опосередкованому побудові тканин організму.
Складні похідні — мукополісахариди формують сполучні тканини, хрящове наповнення суглобів.

Залишки моносахаридів, що утворюються при розщепленні вуглеводів в організмі, використовуються для утворення (біосинтезу) нових білків, ліпідів.

Функції вуглеводів в клітці полягають в регуляції обміну жирів. Часто при сильних фізичних навантаженнях, низькому вмісті вуглеводів в раціоні відбувається накопичення шкідливих продуктів, наприклад, ацетону. Всі особливості харчування в період активних фізичних занять доцільно узгодити з фахівцем.

Багато моносахариди мають солодкий смак, приносять задоволення при прийомі їжі. Це один з необхідних джерел позитивних емоцій, необхідних для нормальної роботи нервової системи.

Прості і складні вуглеводи беруть участь в запасанні (депонування) енергії. При надлишку моносахаридів з них утворюється полісахарид — глікоген, який накопичується в печінці і м’язах.

Різноманітні специфічні функції вуглеводів в організмі.
Складні похідні беруть участь у формуванні групи крові.

Деякі біополімери, що мають вуглеводну складову, розщеплюють чужорідні віруси, токсини.

Комплекси білків з вуглеводами забезпечують передачу нервових імпульсів.

Гепарин запобігає утворенню згустків в кровоносних судинах.

Важлива функція вуглеводів в клітинах печінки. Глюкуронова кислота, що утворюється при окисленні глюкози, зв’язує токсини в печінці, перетворює їх в розчинну форму, яка легко виводиться з організму.

Розщеплення вуглеводів в організмі
За харчовою цінністю вуглеводи поділяють на засвоювані і незасвоювані.
До засвоюваним відносять:
моносахариди,

сахароподобние складні вуглеводи,

деякі несахароподобние вуглеводи.

З полісахаридів людина може засвоювати тільки крохмаль, глікоген (тваринний крохмаль).
Найлегше засвоюються вуглеводи з маленькою і середньою масою молекули. За цією ознакою відбувається поділ на швидкі і повільні вуглеводи.
Моносахариди, наприклад глюкоза, засвоюються дуже швидко, тому що їй не потрібно перетерпіти ніяких попередніх реакцій. Вуглеводи, що складаються з суміші двох моносахаридів засвоюються теж швидко. Наприклад, мед складається з суміші рівних частин глюкози і фруктози. Глюкоза до засвоєнню готова. Фруктозі потрібно тільки трохи змінитися.

Величезні молекули полісахаридів, типу крохмалю, глікогену, засвоюються повільніше. Ланцюг, що складається з декількох тисяч ланок спочатку повинна зазнати розщеплення до моносахаридів. На це йде час і деяка енергія.

Швидкі і повільні вуглеводи
Швидкі і повільні вуглеводи однаково важливі для людини. Слід враховувати швидкість їх розщеплення, відповідно до якої коригувати раціон. Інтенсивність процесів засвоєння вуглеводів характеризується гипогликемическим індексом вуглеводів, який відображає здатність продукту підвищувати рівень глюкози в крові. Чим швидше відбувається всмоктування в харчовому тракті, тим швидше збільшується концентрація глюкози в крові.
Максимальний гіпоглікемічний індекс вуглеводів має глюкоза, 105 одиниць. Солодовий цукор — мальтоза, що складається з двох залишків глюкози має показник 100 одиниць.

Фруктоза характеризується цифрою 20. Це пояснюється тим, що для перетворення в глюкозу вона повинна перегрупуватися (изомеризоваться). На таку трансформацію фруктози потрібен час.

Низький показник фруктози пояснює не дуже високі цифри ГІ для сахарози (59). Вона складається з двох пов’язаних ланок, одним з яких є фруктоза. Потрібно ланки спочатку розщепити, потім фруктозі видозмінитися.

У меду такі ж моносахариди — глюкоза і фруктоза, але вони не пов’язані один з одним, знаходяться в суміші. Ланки розщеплювати не потрібно. ГІ меду вище, ніж у сахарози, становить 87.

У крохмалю, що міститься в приготованих продуктах: вареному білому рисі, картоплі, пшеничному хлібі ГІ не малий, становить 72; 90, 72, відповідно. Це пояснюється розщепленням молекул крохмалю при термічній обробці.

Вуглеводи, на відміну від жирів і білків. починають розщеплюватися вже в ротовій порожнині. У слині присутній фермент, що прискорює ці процеси. Це одна з причин, через яку їжу рекомендують ретельно пережовувати. Потім розщеплення триває в інших відділах травного тракту. В кінцевому підсумку все засвоювані вуглеводи розщеплюються, перетворюються в глюкозу.
Частина глюкози окислюється з утворенням енергії.

Інша частина розщеплюється і поставляє осколки молекул в інші обмінні.

«Зайва» глюкоза запасається у вигляді тваринного крохмалю — глікогену, відкладається в печінці і м’язах про запас.

Полісахариди: целюлоза, інулін, пектин не засвоюються в організмі. Вони відносяться до баластні речовини.
Роль баластних речовин
джерела вуглеводів
В період розвитку людство намагалося максимально очистити харчову сировину. Навчилися звільняти зерна круп від мікродомішок лушпиння, рафінувати і вибілювати цукор. Згодом з’ясувалося, що в процесі старанною очищення харчового сировини втрачається багато цінних компонентів. У продажу став з’являтися хліб грубого помелу, жовтий цукор, в повному обсязі вибілений рис. На вітчизняному ринку асортимент здорових продуктів ще не дуже великий, але тенденція обнадіює.

Головні джерела вуглеводів — це овочі та фрукти
Найпоширеніший простий вуглевод — глюкоза (виноградний цукор). Її багато в ягодах, фруктах, меді, зелених частинах рослин.

Фруктоза міститься в меді, буряках, фруктах, входить складовою частиною в тростинний цукор.

Тростинний цукор — сахарозу отримують з цукрової тростини, буряка. Концентрація сахарози велика в продуктах, до яких її додають. Це кондитерські вироби, соки, джеми, напої, морозиво.

Молочний цукор лактоза міститься в молоці. Це дуже корисна речовина для дітей і частини дорослих, у яких збереглася активність ферменту її розщеплює. Дорослі люди у яких цей фермент вже не активний, незбиране молоко перетравлюють погано. В такому випадку краще вживати кисломолочні продукти.

Незасвоювані вуглеводи містяться в овочах, фруктах. У шкірці цитрусових, наприклад, їх міститься до 30%; в шкірці яблук — до 20%.
Скільки вуглеводів потрібно в день
Рекомендації повинні бути індивідуальними, визначатися енерговитратами людини. Відповісти на питання — скільки вуглеводів потрібно в день вживати кожній — складно. Середній діапазон — 365 — 500 гр на добу. У Росії прийнята норма — 5 гр засвоюваних вуглеводів на 1 кг маси тіла. При важкій фізичній роботі ця цифра може бути збільшена до 8 гр.
Надлишок вуглеводів в організмі викликає системні порушення обміну всіх речовин. Захворювання, пов’язані з неправильною організацією харчування називаються аліментарними. При надлишку вуглеводів в організмі перевантажується підшлункова залоза, яка продукує гормон — інсулін. Це може привести до діабету, ожиріння, порушення роботи нервової системи.
Недолік вуглеводів в організмі призводить до зниження енергетичного тонусу. Людина може відчувати занепад сил, апатію, поступово проявляються порушення ліпідного обміну. Можуть виникати негативні прояви з боку діяльності нервової системи. Перші ознаки нестачі вуглеводів в організмі повинні послужити сигналом до необхідності змінити раціон.
Розумний підхід до організації харчування буде винагороджений хорошим фізичним станом людини.
Запис має мітки: Харчування
Схожі статті
Які продукти містять вуглеводи: таблиця допоможе розібратися!

Кожна людина, яка стежить за своїм здоров’ям, у першу чергу повинен налагодити раціон харчування. Щоб скласти повноцінне здорове меню, потрібно розуміти, що представляють собою вуглеводи і в якій кількості їх можна вживати.Зміст:
Класифікація углеводовУглеводы – органічні речовини, які мають різний склад і будова молекул. На початкових етапах вивчення вважалося, що вуглевод складається тільки з вуглецю і води. Однак пізніше було виявлено, що в молекулах може міститися також дезиксирибоз. Наприклад, оцтова кислота і формальдегід мають зовсім несхожий складу, хоча також належать до класу вуглеводів.Вуглеводи можна розділити на кілька груп:
прості цукру
моносахариди
полімери простих цукрів
полісахариди
Останні в свою чергу поділяються на олігосахариди і моносахаридные залишки (наприклад, дисахариди).Часто доводиться стикатися з назвами «прості» і «складні вуглеводи. Про простих вуглеводах говорять, коли мова йде про моносахаридах або монозах. Ці сполуки при гідролізі не можуть розпадатися на більш прості вуглецеві молекули.Полісахариди, що складаються з кількох окремих моносахаридів, при гідролізі вони розпадаються на прості вуглеводи. Вуглеводи в організмі людини виконують такі важливі функції як:
запасає і енергетична
захисна, структурна, опорна
регуляторна
Основна маса калорій, яку людина отримує з їжею, надходить від вуглеводів. Головні вуглеводи, які містяться в більшості продуктів – крохмаль, глікоген, сахароза, глюкоза, лактоза.Спочатку травні ферменти розкладають полісахариди до моносахаридів, а потім у такому вигляді всмоктуються в кров і засвоюються організмом. Моносахариди направляються до тканин і органів, а далі застосовуються для синтезу інших речовин або розщеплюються для отримання енергії.Про види вуглеводів дізнайтеся з запропонованого відео.
Які продукти містять складні вуглеводи?Люди, які дотримуються правильне харчування або займаються спортом, обов’язково повинні володіти такими поняттями як складні і прості вуглеводи. Важливість складних вуглеводів полягає в забезпеченні безперебійної роботи всіх внутрішніх органів людини. Полісахариди не викликають різкого підвищення цукру в крові, на відміну від моносахаридів.Складні вуглеводи містяться продуктах тваринного і рослинного походження, вживати обов’язково потрібно і ті, і інші.До складним рослинним вуглеводів відносяться: пектин, крохмаль, целюлоза. До складних тваринам вуглеводів ставляться: глікоген, хітин. Крохмаль – простий вуглевод, який вживається людиною в найбільших кількостях. Велика його кількість міститься в картоплі і крупах, найменше міститься крохмалю у житньому борошні.Целюлоза є не тільки енергетично цінного, скільки корисної для травлення. Кишкова мікрофлора живиться целюлозою, яка в наслідок виробляє вітаміни групи В. Пектини відіграють аналогічну роль в організмі, додатково вони виводять зайвий холестерин з організму.Складні вуглеводи в більшій кількості вживають люди, які бажають схуднути. Вони містяться в картоплі, рисі, але ці продукти володіють високим глікемічним індексом, тому в раціоні їх не повинно бути багато.Складні вуглеводи містяться у всіх овочах, зелені, висівках, грибах, цільних злаках, бобових, несолодких фруктах, макаронних виробах і хліб грубого помелу.Складні вуглеводи містять невелику кількість цукрів, тому наступного разу захочеться їсти не так скоро. Із-за повільного засвоєння печінка повністю встигає переробити цукру, тому вони витрачаються в якості енергії, а не відкладаються в якості жирових відкладень.Які продукти містять швидкі вуглеводи?Вживання великої кількості продуктів, що містять швидкі або прості вуглеводи, часто призводить до жировим відкладенням та зайвої ваги. Прості вуглеводи – це сахароза, фруктоза і глюкоза. Ці речовини необхідні організму для стабільного обміну вуглеводів, для функціонування головного мозку та інших органів. Глюкоза у великій кількості міститься в гарбузі, кавуні, малині, черешні, виноград, вишні.Фруктоза міститься у фруктах. Їх вживання небезпечно для здоров’я людям хворим на діабет, оскільки викликають підвищення рівня цукру в крові. Щоб зменшити кількість споживаної сахарози, її можна замінити на меншу кількість більш корисною фруктози. Сахароза не містить в собі ніяких поживних речовин, вона негайно перетравлюється в шлунку і кишечнику і відкладається в жировий прошарок.Сахароза у великій кількості міститься в солодких напоях, тістечка, морозиво, мед, варення. Сахароза є і у фруктах: мандаринах, моркви, дині, сливи, персики, буряках.Коли цукерки і тістечка потрапляють в шлунок, вони розщеплюються на дрібніші частини, відразу ж потрапляють в кров і призводять до вироблення інсуліну. Насичення відбувається швидко, але при цьому почуття голоду не змусить себе чекати.Прості вуглеводи містяться також в кашах швидкого приготування, білому хлібі, локшині, білому рисі, манної крупі, фруктових соках, сиропах, солодких овочах.Але не варто забувати і про користь простих вуглеводів. Вони необхідні для нормальної роботи м’язів, для живлення тканин головного мозку, для стабільної роботи серця. Швидкі вуглеводи відіграють основну роль при синтезі глікогену. Найкориснішим продуктом, який багатий простими вуглеводами є мед.Якщо вживати прості вуглеводи в кінці прийому їжі, то це пригальмує виділення шлункового соку і створить відчуття насичення. Тому невеликий, але корисний десерт після прийому їжі не буде зайвим.Глікемічний индексПри складанні раціону харчування часто використовується поняття «глікемічний індекс». Кожен окремий продукт має певний глікемічний індекс, який потрібно знати складаючи меню. Індекс показує, наскільки певний продукт викличе зміна рівня цукру в крові. Вперше поняття було введене для складання дієти для людей з діабетом.Якщо продукт володіє високим глікемічним індексом, то підшлункова залоза починає виділяти інсулін.Інсулін необхідний, по-перше, для пониження рівня цукру в крові, по-друге, для збереження жирової маси. Під час голодування жировий прошарок буде розщеплюватися на вуглеводи і виробляти енергію.Глікемічний індекс ділиться на декілька рівнів: низький, середній, високий. Якщо Глікемічний індекс низький, але продукт висококалорійний, то він нього краще відмовитися. Індекс може коливатися в залежності від технологічної обробки продукту на виробництві. Наприклад, свіжа морква має індекс 35, в той час як варена морква вже має індекс 85. Індекс змінюється за рахунок зміни структури крохмалю, що міститься в продукті. Саме тому свіжі овочі набагато корисніше варених.Сучасні напівфабрикати також можуть містити змінені форми крохмалю з-за чого втрачають свою користь. Щоб глікемічний індекс залишався на низькому рівні, доцільно застосовувати термічну обробку методом екструзії.Також на рівень глікемічного індексу впливають наступні компоненти:
структура продукту
термічна обробка
наявність білка
наявність жирів
наявність клітковини
фракція
зрілість культури
Набагато корисніше вживати їжу, яка володіє низьким глікемічним індексом. Вона повільніше засвоюється, рівень цукру в крові залишається незмінним. Перед змаганнями спортсмени повинні вживати продукти з високим індексом, щоб запастися енергією.Вуглеводи в питанииСуществует безліч таблиць, що містять інформацію про кількість вуглеводів в різних продуктах. Дотримуючись здорове харчування, обов’язково в раціон має бути включено певне співвідношення вуглеводів.Повноцінними корисними вуглеводами є полісахариди. Найбільше їх міститься в хлібі, каші і несолодких овочах. Вони повільно засвоюються, не розчиняються у воді. Завдяки цим фізичним властивостям полісахариди тривалий час підтримувати високий показник енергії.Вуглеводи починають розщеплюватися в ротовій порожнині, продовжують в шлунку, і вже в кишечнику всмоктуються в кров.Перетравленню не підлягають тільки харчові волокна. Вуглеводи, які не підлягають переварюванню, також грають важливу роль в роботі організму, вони не допускають гнильні процеси, зменшують прояви метеоризму, адсорбують чужорідні речовини, важкі метали, виводять жовч, холестерин. Основні фізичні властивості харчових волокон: вбирання води і набухання.У добу достатньо вживати до 500 грам вуглеводів. Для дорослої людини по відношенню до білків і жирів ця потреба виражається у пропорції 1:1/4:25/2, а для дитини 1:1:4.Надлишок вуглеводів може призводити до запальних процесів в організмі, алергічних реакцій, порушення роботи нервової системи, розвитку карієсу. Варто обмежити вживання вуглеводів, особливо простих, при цукровому діабеті, запальних процесах, алергіях, зайвій вазі.Роль вуглеводів у природі неможливо недооцінювати. Вони доставляють енергію для безперебійної роботи біологічних процесів, а також служать основою для синтезу кінцевих і проміжних метаболітів. При складанні раціону важливо дотримуватися баланс між простими і складними вуглеводами.
Вуглеводи і харчові волокна в їжі та їх роль
План
Вступ.
1. Класифікація вуглеводнів
2. Функції вуглеводів в організмі
3. Вуглеводи і харчові волокна в їжі та їх роль
4. Застосування вуглеводів в парентеральному харчуванні
5. Використання вуглеводів при дієтичному харчуванні
Висновок
Список літератури
Вступ
Вуглеводи — органічні сполуки з емпіричною формулою C_m(H₂O)_n, до складу яких входять тільки Карбон, Оксиген та Гідроген. Вуглеводи є складовою частиною клітин усіх живих організмів.
Вуглеводи відіграють першорядну роль в процесі харчування, оскільки саме вони якнайбільше задіяні в забезпеченні енергетичних потреб всього організму, а також вони беруть участь у метаболізмі всіх поживних речовин. Вуглеводи являють собою органічні сполуки, що складаються з вуглецю, водню і кисню. Вуглеводи, оскільки вони досить легкодоступні і дуже швидко засвоюються, є основним джерелом енергії для організму.
В організм людини вуглеводи можуть надходити з їжею (крупи, овочі, бобові культури, фрукти, тощо), а також вироблятися з жирів і деяких амінокислот.
1. Класифікація вуглеводів
Структурно вуглеводи підрозділяються на наступні групи:
Прості вуглеводи. До них відносять глюкозу, галактозу і фруктозу (моносахариди), а також сахарозу, лактозу і мальтозу (дисахариди).
Глюкоза – головний постачальник енергії для мозку. Вона міститься в плодах і ягодах і необхідна для забезпечення енергією і для вироблення в печінці глікогену.
Фруктоза майже не вимагає для свого засвоєння гормону інсуліну, що дозволяє використовувати її при цукровому діабеті, але лише в помірних кількостях.
Галактоза в продуктах у вільному вигляді не зустрічається. Виробляється при розщепленні лактози.
Сахароза міститься в цукрі і солодощах. При попаданні в організм розщеплюється на складові: глюкозу і фруктозу.
Лактоза – вуглевод, що міститься в молочних продуктах. При вродженому або набутому дефіциті ферменту лактози в кишечнику порушується процес розщеплення лактози на глюкозу і галактозу, що більш відоме як непереносимість молочних продуктів. У кисломолочних продуктах лактози менше, ніж у молоці, так як при сквашуванні молока з лактози утворюється молочна кислота.
Мальтоза – проміжний продукт розщеплення крохмалю травними ферментами. Надалі мальтоза розщеплюється до глюкози. У вільному вигляді вона міститься в меді, солоді (звідси друга назва – солодовий цукор) і пиві.
Складні вуглеводи. До них відносять крохмаль і глікоген (перетравлювані вуглеводи), а також клітковина, пектини і геміцелюлоза.
Крохмаль – становить до 80% всіх вуглеводів, які надходять з їжею. Його основні джерела: хліб і хлібобулочні вироби, крупи, бобові, рис і картопля. Крохмаль, відносно повільно перетравлюється, розщеплюючись до глюкози.
Глікоген, його ще називають «тваринний крохмаль», – полісахарид, який складається з сильно розгалужених ланцюжків молекул глюкози. Він в невеликих кількостях міститься в тваринних продуктах (у печінці 2 – 10 % і в м’язовій тканині – 0,3 – 1 %).
Клітковина – це складний вуглевод, що входить до складу оболонок рослинних клітин. В організмі клітковина практично не перетравлюється, лише незначна частина може бути перетравлена.
Клітковину, разом з пектином, лігніном і геміцелюлозою, називають ще баластними речовинами. Вони покращують роботу травної системи, будучи профілактикою багатьох захворювань. Пектини і геміцелюлоза володіють гігроскопічними властивостями, що дозволяє їм сорбувати і захоплювати з собою надлишок холестерину, аміак, жовчні пігменти та інші шкідливі речовини. Ще однією важливою перевагою харчових волокон є їхня допомога в профілактиці ожиріння. Не володіючи високоюенергетичною цінністю, овочі через велику кількість харчових волокон сприяютьранньому відчуття насичення.
У великій кількості харчові волокна міститься в хлібі грубого помолу, висівках, овочах і фруктах.
2. Функції вуглеводів в організмі
В організмі вуглеводи виконують такі функції:
· Є основним джерелом енергії в організмі.
· Забезпечують всі енергетичні витрати мозку (мозок поглинає близько 70% глюкози, що виділяється печінкою)
· Беруть участь у синтезі молекул АТФ, ДНК і РНК.
· Регулюють обмін білків і жирів.
· Комплексі з білками вони утворюють деякі ферменти і гормони, секрети слинних та інших утворюючих слиз залоз, а також інші сполуки.
· Харчові волокна покращують роботу травної системи і виводять з організму шкідливі речовини, пектини стимулюють процес травлення.
3. Вуглеводи і харчові волокна в їжі та їх роль.
Вуглеводи служать основним джерелом енергії. Понад 56% енергії організм отримує за рахунок вуглеводів, іншу частину – за рахунок білків і жирів.
У залежності від складності будови, розчинності, швидкості засвоєння вуглеводи харчових продуктів поділяються на прості вуглеводи: моносахариди (глюкоза, фруктоза, галактоза), дисахариди (сахароза, лактоза) і складні вуглеводи, або полісахариди (крохмаль, глікоген, клітковина).
Прості вуглеводи легко розчиняються у воді і швидко засвоюються. Вони володіють вираженим смаком і відносяться до цукру.
Найбільш поширений моносахарид – глюкоза – міститься у багатьох плодах і ягодах, а також утворюється в організмі в результаті розщеплення дисахаридів і крохмалю їжі. Глюкоза найбільш швидко і легко використовується в організмі для утворення глікогену, для живлення тканин мозку, працюючих м’язів (у тому числі і серцевого м’яза), для підтримки необхідного рівня цукру в крові й створення запасів глікогену печінки. У всіх випадках при великому фізичному напруженні глюкоза може використовуватися як джерело енергії.
Фруктоза має ті ж властивості, що й глюкоза, і може розглядатися як цінний, легкозасвоюваний цукор. Однак вона повільніше засвоюється в кишечнику і, потрапляючи в кров, швидко покидає кров’яне русло. Фруктоза в значній кількості (до 70 – 80%) затримується в печінці і не викликає перенасичення крові цукром. У печінці фруктоза більш легко перетворюється в глікоген в порівнянні з глюкозою. Фруктоза засвоюється краще сахарози і відрізняється більшою солодкістю. Висока солодкість фруктози дозволяє використовувати менші її кількості для досягнення необхідного рівня солодощі продуктів і таким чином знизити загальне споживання цукрів, що має значення при побудові харчових раціонів обмеженою калорійності.
Надлишок сахарози впливає на жировий обмін, посилюючи жирообразование. Встановлено, що при надмірному надходженні цукру посилюється перетворення в жир всіх харчових речовин (крохмалю, жиру, їжі, частково і білка). Таким чином, кількість надходить цукру може служити певною мірою чинником, який регулює жировий обмін. Рясне споживання цукру призводить до порушення обміну холестерину і підвищення його рівня в сироватці крові. Надлишок цукру негативно позначається на функції кишкової мікрофлори. При цьому підвищується питома вага гнильних мікроорганізмів, посилюється інтенсивність гнильних процесів у кишечнику, розвивається метеоризм. Встановлено, що в найменшій мірі ці недоліки проявляються при споживанні фруктози. Основними джерелами фруктози є фрукти і ягоди. Глюкоза і фруктоза широко представлені в меді: вміст глюкози досягає 36.2%, фруктози – 37.1%. У кавунах весь цукор представлений фруктозою, кількість якої становить 8%. Третій моносахарид – галактоза – у вільному вигляді в харчових продуктах не зустрічається. Галактоза є продуктом розщеплення основного вуглеводу молока – лактози.
З дисахаридів у харчуванні людини основне значення має сахароза, яка при гідролізі розпадається на глюкозу й фруктозу. Джерелами сахарози в харчуванні людини є, головним чином, тростинний і буряковий цукор. Вміст сахарози в цукрі-піску складає 99.75%. Натуральними джерелами сахарози є баштанні, деякі овочі та фрукти.
Вміст вуглеводів на100 г.продуктів
Овочі та фрукти
капуста
картопля
буряк
яблука
виноград
Глюкоза
2.6
0.6
0.3
2.0
7.8
Фруктоза
1.6
0.1
0.1
5.5
7.7
Сахароза
0.4
0.6
8.6
1.5
0.5
Геміцелюлоза
0.1
0.3
0.7
0.4
0.6
Клітковина
1.0
1.0
0.9
0.6
—
Крохмаль
0.1
16.0
0.1
0.8
0.6
Пектин
0.6
0.4
1.1
1.0
0.6
Складні вуглеводи, або полісахариди, характеризуються ускладненим будовою молекули і поганою розчинністю у воді. До складних вуглеводів відносяться крохмаль, глікоген, пектинові речовини і клітковина.
Крохмаль має основне харчове значення. Високим його змістом в значній мірі обумовлюється харчова цінність зернових продуктів. У харчових раціонах людини на частку крохмалю припадає близько 80% загальної кількості споживаних вуглеводів. Перетворення крохмалю в організмі в основному спрямовано на задоволення потреби в цукрі.
Глікоген в організмі використовується як енергетичний матеріал для харчування працюючих м’язів, органів і систем. Відновлення глікогену відбувається шляхом його йогоресинтезу за рахунок глюкози.
Пектини відносяться до розчинним речовин, засвоюється в організмі. Сучасними дослідженнями показано безсумнівне значення пектинових речовин у харчуванні здорової людини, а також можливість використовувати їх з терапевтичною метою при деяких захворюваннях переважно шлунково-кишкового тракту.
Клітковина за хімічною структурою дуже близька до полісахаридів. Високим вмістом клітковини характеризуються зернові продукти. Однак крім загальної кількості клітковини, важливе значення має її якість. Менш груба, ніжна клітковина добре розщеплюється в кишечнику і краще засвоюється. Такими властивостями володіє клітковина картоплі та овочів. Клітковина сприяє виведенню з організму холестерину.
Потреба у вуглеводах визначається величиною енергетичних витрат. Середня потреба у вуглеводах для тих, хто не зайнятий важкою фізичною працею, 400 – 500 г . на добу.
4. Застосування вуглеводів в парентеральному харчуванні
Вуглеводи використовуються для парентерального харчування в силу того, що вони є найбільш доступними джерелами енергії для організму хворого. Їх енергетична цінність становить 4 ккал / г. Враховуючи те, що добова потреба в енергії становить близько 1 500-2 000 ккал, то стає зрозумілою проблема ізольованого застосування вуглеводів для її покриття. Якщо перевести розрахунок на ізотонічний розчин глюкози, то для цього буде потрібно перелити не менше 7-10 л рідини, що може призвести до таких ускладнень, як гіпергідратація, набряк легенів, серцево-судинні порушення.
Застосування ж більш концентрованих розчинів глюкози загрожує небезпекою виникнення гіперосмолярність плазми, а також роздратуванням інтими вен з розвитком флебітів і тромбофлебітів.
Для того щоб виключити осмотичний діурез, не можна допускати перевищення швидкості вливання глюкози більше 0,4-0,5 г / кг / год. У перекладі на ізотонічний розчин глюкози це становить трохи більше 500 мл для хворого масою 70 кг . Щоб попередити можливі ускладнення, зумовлені порушенням толерантності до вуглеводів, треба додавати до розчину глюкози інсулін в співвідношенні 1 ОД інсуліну на 3-4 г сухої речовини глюкози. Крім позитивного впливу на утилізацію глюкози інсулін відіграє важливу роль в абсорбції амінокислот.
Серед численних вуглеводів, що існують у природі, у практиці парентерального харчування застосовують глюкозу, фруктозу, сорбітол, гліцерол, декстран, етиловий алкоголь.
5. Використання вуглеводів при дієтичному харчуванні
Багато дієти засновані на виключенні з раціону вуглеводів і збільшенні споживання білків і жирів. Опитування, проведене міністерством сільського господарства США показав, що їжа з підвищеним вживанням вуглеводів менш калорійна і поживніша. Також було виявлено, що дорослі люди, що вживають в їжу багато вуглеводів, як правило, володіють нормальною вагою.
У США близько 55% населення страждає від надмірної ваги, і за останні 20 років цей рівень збільшується. У ході Тривалого опитування населення про споживання харчових продуктів (Continuing Surveyof Food Intakes by Individuals) 1994-1996 року міністерство сільського господарства зібрало дані про режим харчування 10 014 американців. Інформацію розділили на чотири частини за рівнем споживання вуглеводів: менше 30%, 30-45%, 45-55% і більше 55%. Люди, що вживали в їжу в основному вуглеводи, отримували на 300 калорій менше при однаковому загальному обсязі споживання їжі. З усіх опитаних у них був найнижчий індекс маси тіла. Це відбувається головним чином через те, що на 1000 калорій продуктів з високим вмістом вуглеводів доводиться більшу кількість води і клітковини. Ця група також отримувала більше поживних речовин, таких як вітамін А, каротин, вітамін С, кальцій, магній і залізо. У менших кількостях в їх живленні містилися жири, холестерин, натрій, цинк і вітамін В12.
Доктор ШантіБоуман (Shanthy Bowman), головний автор дослідження і науковий співробітник міністерства сільського господарства, повідомив, що у «дорослих, які отримували більше 55% енергії з вуглеводів, була енергетично обмежена, але поживна дієта незалежно від вибору продуктів». Люди з цієї групи вживали мало молока, м’яса, риби, і вибирали ці продукти зі зниженим вмістом жирів.
ВИСНОВОК
Здатність вуглеводів бути високоефективним джерелом енергії лежить в основі їх зберігати білок дії. При надходженні з їжею достатньої кількості вуглеводів амінокислоти лише в незначній мірі використовуються в організмі як енергетичний матеріал. Хоча вуглеводи не належать до числа незамінних факторів харчування і можуть утворюватися в організмі з амінокислот і гліцерину, мінімальну кількість вуглеводів добового раціону повинно бути нижче 50 – 60 г . Подальше зниження кількості вуглеводів веде до різких порушень метаболічних процесів.
Надмірне споживання вуглеводів веде до ожиріння. При побудові харчових раціонів надзвичайно важливо не лише задовольнити потреби людини в необхідній кількості вуглеводів, але і підібрати оптимальні співвідношення якісно різних типів вуглеводів. Найбільш важливо враховувати співвідношення в раціоні легкозасвоюваних вуглеводів (цукрів) і повільно всмоктуються (крохмаль, глікоген).
При надходженні з їжею значних кількостей цукрів вони не можуть повністю відкладатися у вигляді глікогену, і їх надлишок перетворюється на тригліцериди, сприяючи посиленому розвитку жирової тканини. Підвищений вміст у крові інсуліну сприяє прискоренню цього процесу, оскільки інсулін надає потужний стимулюючу дію на жироотложение.
На відміну від цукрів крохмаль і глікоген повільно розщеплюються в кишечнику. Вміст цукру в крові при цьому наростає поступово. У зв’язку з цим доцільно задовольняти потреби у вуглеводах в основному за рахунок повільно всмоктуються вуглеводів. На їх частку має припадати 80 – 90% від загальної кількості споживаних вуглеводів. Обмеження легкозасвоюваних вуглеводів набуває особливого значення для тих, хто страждає на атеросклероз, серцево-судинними захворюваннями, цукровим діабетом, ожирінням.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Алабін В. Г., Скрежко А. Д. Харчування і здоров’я. – Мінськ, 1994
2. Бальсевіч В.К. Харчування людини. – М., Інтел, 2000
3. Березін І. П., Дергачов Ю.В. Школа здоров’я. – СПб, 2001
4. Воробйов В.І. Складові здоров’я. – М., Інтел, 2002
5. Єгорушкін А. С. Про вітаміни. – М.: Вища школа, 1998
6. Куценко Г.І., Новіков Ю.В. Книга про здоровий спосіб життя. – М., Пріор, 2000
7. Петров В. К. Жити, щоб їсти, або є, щоб жити? – М., Інфра-М, 2002
8. Сотник Ж.Г., Зарічанська Л.А. Білки, жири і вуглеводи. – М., Пріор, 2000
План
1. Що таке вуглеводні?
Вуглеводи — органічні сполуки з емпіричною формулою Cm(h3O)n, до складу яких входять тільки Карбон, Оксиген та Гідроген.
2. Як класифікуються вуглеводні?
Структурно вуглеводи підрозділяються на наступні групи: моносахариди, дисахариди, полісахариди.
3. Назвіть представників моносахаридів.
Глюкоза
Фруктоза
4. Назвіть представників дисахаридів.
Сахароза
5. Назвіть представників полісахаридів.
Крохмаль
Целюлоза
6. Які функції виконують вуглеводи в організмі?
В організмі вуглеводи виконують такі функції:
· Є основним джерелом енергії в організмі.
· Забезпечують всі енергетичні витрати мозку (мозок поглинає близько 70% глюкози, що виділяється печінкою)
· Беруть участь у синтезі молекул АТФ, ДНК і РНК.
· Регулюють обмін білків і жирів.
· У комплексі з білками вони утворюють деякі ферменти і гормони, секретислинних та інших утворюючих слиз залоз, а також інші сполуки.
· Харчові волокна покращують роботу травної системи і виводять з організму шкідливі речовини, пектини стимулюють процес травлення.
7. Наведіть напрямки застосування вуглеводів?
· Застосування вуглеводів в парентеральному харчуванні
· Використання вуглеводів при дієтичному харчуванні
8. Чому вуглеводи використовуються в парентеральному харчуванні?
Вуглеводи використовуються для парентерального харчування в силу того, що вони є найбільш доступними джерелами енергії для організму хворого.
9. Чому вуглеводи використовуються при дієтичному харчуванні?
Люди, що вживють в їжу в основному вуглеводи, отримували на 300 калорій менше при однаковому загальному обсязі споживання їжі.
10. Чи надмірне споживання вуглеводів веде до ожиріння?
Так.
11. Як впливає обмеження легкозасвоюваних вуглеводів на атеросклерозиків?
Обмеження легкозасвоюваних вуглеводів набуває особливого значення для тих, хто страждає на атеросклероз, серцево-судинними захворюваннями, цукровим діабетом, ожирінням.
Тести
1. Глюкоза належить до класу: а) кислот
б) альдегідів
в) альдегідо спиртів
2. Які речовини утворюються при гідролізі сахарози?
а) фруктоза, глюкоза
б) глюкоза, мальтоза
в) глюкоза, глюкоза
3. Що є реактивом на крохмаль:
а) аргентум оксид
б) йодна вода
в) купрум (II) гідроксид
4. Серед даних речовин вкажіть природній полімер:
а) целюлоза
б) глюкоза
в) етиловий спирт
5. Сахарозу відносять до класу:
а) моносахаридів
б) дисахаридів