Углеводы: роль, виды и значение для организма человека

В написании статьи принимал(а) участие:

Лазук Александра Викторовна

врач-офтальмолог, гомеопат

C точки зрения доказательной медицины, углеводы являются важным элементом для получения энергии, защиты клеточных оболочек и  метаболических процессов.

Смотрите по теме:

Поддержание оптимального когнитивного здоровья.
Стратегия длиною в жизнь

Спикер

Легенько Марина Сергеевна

к.м.н., врач профилактической
медицины
Anti-Age Expert

Смотреть вебинар

При этом дефицит углеводов может грозить целым рядом неблагоприятных последствий: ослаблением иммунитета, нарушением обмена веществ и деятельности ЦНС, отложением жира в печени и так далее. 

Функции углеводов

Углеводы – это многофункциональные органические соединения, выполняющие ряд важнейших задач. Среди них:

• Энергетическая функция.

Углеводы – основной источник энергии  для организма. Расщепляясь в процессе пищеварения на простые сахара, они превращаются в глюкозу, которая используется клетками для производства АТФ (аденозинтрифосфата). 

• Пластическая функция.

Связываясь с липидами в форме гликолипидов, углеводы формируют внешнюю структуру клеточной мембраны, помогая усилить ее устойчивость к механическому повреждению, а также способствуют благоприятному взаимодействию клеток и сигнальных процессов.

• Структурная функция. 

  В зависимости от химического состава, углеводы:

  • служат субстратом для синтеза других молекул, таких как липиды, нуклеотиды и аминокислоты;

  • входят в состав структурных компонентов клеток, обеспечивая прочность и поддержку их структур;

  • используются для построения глюкозамина и гиалуроната, которые обеспечивают прочность и эластичность соединительных тканей.

• Антикоагулянтная функция. 

Углеводы взаимодействуют с белками, которые принимают участие в процессе коагуляции крови. Например, к таким белкам относится антитромбин III, который ингибирует факторы свертывания крови.

Кроме того, определенные углеводы могут повышать уровень антиоксидантов в организме, которые способны предотвращать образование тромбов, снижая свертываемость крови.

Важно отметить, что антикоагулянтная функция углеводов может быть значительно снижена при нарушении обмена углеводов или приеме определенных медикаментов, например, антикоагулянтов. 

• 

  Смотрите по теме:

  Бесплатные вебинары по антивозрастной медицине

  Узнайте о Международной школе Anti-Age Expert, а также о возможностях для совершенствования врачебной практики изо дня в день. В программе вебинаров - обзоры инноваций в антивозрастной медицине и разборы сложнейших клинических случаев с рекомендациями, которые действительно работают.

  Узнать подробнее
  Специфическая функция.

Отдельные углеводы участвуют в проведении нервных импульсов, образовании антител, обеспечении специфичности группы крови.

• Связывание воды и катионов.

Углеводы, такие как сахара и крахмал, имеют способность связывать воду и катионы благодаря своей химической структуре.

Сахара и крахмал состоят из молекул глюкозы, которые связаны между собой гликозидными связями. Она образуется между углеродным атомом в глюкозе и гидроксильной группой в другой глюкозе. Эти связи образуют полимеры –  целлюлозу и гликоген.

Углеводы связывают воду и катионы благодаря своей гигроскопичности (способность материала притягивать и задерживать влагу) и электростатическим взаимодействиям. Молекулы воды вступают во взаимодействие с гидрофильными группами в составе углеводов, что приводит к образованию водородных связей между молекулами воды и молекулами углеводов.

В результате связывания воды и катионов углеводы принимают гелеобразную или вязкую структуру. Это делает углеводы полезными в пищевой и медицинской промышленности, так как они могут использоваться в качестве загустителей, стабилизаторов и влагоудерживающих агентов. 

• Запасающая функция.

Запасающая функция – это механизм, который позволяет организму сохранять и использовать углеводы для обеспечения энергии в периоды голодания или повышенной физической активности.

Когда человек употребляет пищу, углеводы из нее разлагаются на глюкозу, которая используется для производства энергии. Избыток глюкозы превращается в гликоген и сохраняется в печени и мышцах. Когда организм нуждается в дополнительной энергии, он начинает расщеплять гликоген и высвобождать глюкозу в кровь.

• Улучшение работы ЖКТ.

Некоторые углеводы, такие как клетчатка и пектин, проходя через желудочно-кишечный тракт, способствуют поддержанию нормальной функции пищеварительной системы, предотвращая запоры и снижая риск развития некоторых заболеваний. 

Смотрите по теме:

Обучение Anti-Age медицине

Изучайте тонкости антивозрастной медицины из любой точки мира. Обучающая онлайн-платформа для врачей Anti-Age Expert: Здесь выкладываются лекции образовательных программ с доступом 24/7. Врачи могут изучать материалы необходимое количество раз, задавать вопросы и обсуждать интересные клинические случаи с коллегами в специальных чатах.

Узнать подробнее

Простые углеводы

Простые углеводы также называют моносахаридами. Это их простейшая форма, которая не может дальше гидролизоваться на меньшие молекулы углеводов. Они представляют собой одиночные молекулы углевода и имеют общую формулу (С₆Н₁₂О₆), хотя у них может быть различное химическое строение и функция.

Примеры моносахаридов включают глюкозу, фруктозу и рибозу. Глюкоза является основным источником энергии в организме, фруктоза –  одним из мономеров сахарозы, а рибоза – составной частью нуклеотидов, таких как РНК.

Простые углеводы играют важную роль в организме, так как они являются основным источником энергии и участвуют во многих биохимических процессах. Они также являются “строительными блоками” для сложных углеводов, таких как дисахариды и полисахариды.

Моносахариды находятся в таких продуктах, как фрукты, соки, сладости, пирожные, хлебобулочные изделия, и в некоторых видах крахмалистых овощей, например, в картофеле и свекле. Простые углеводы быстро достигают кишечника и поэтому сначала вызывают чувство сытости. Однако оно является очень кратковременным, так как энергетическое действие простых углеводов минимально. 

Сложные углеводы

Основная функция сложных углеводов – это обеспечение организма “топливом”. Когда они расщепляются в нашем организме, то постепенно высвобождают глюкозу, которая служит основным источником энергии для клеток. 

Сложные углеводы, в отличие от простых, имеют ряд преимуществ:

• обладают высокой пищевой ценностью;

• помогают контролировать уровень сахара в крови;

• предотвращают резкие скачки глюкозы;

• обеспечивают длительное ощущение сытости;

• стимулируют работу мозга и способствуют нормализации веса.

Смотрите по теме:

Поддержание оптимального когнитивного здоровья.
Стратегия длиною в жизнь

Спикер

Легенько Марина Сергеевна

к.м.н., врач профилактической
медицины
Anti-Age Expert

Смотреть вебинар

Что такое гликемический индекс?

Гликемический индекс (ГИ) – это числовой показатель, который отражает скорость, с которой продукты питания повышают уровень сахара в крови после их употребления. Эту систему разработал канадский диетолог Дэвид Дженкинс для того, чтобы улучшить и систематизировать меню для больных диабетом.

ГИ используется для классификации углеводов и помогает понять, какую реакцию вызывает определенный продукт в организме. Это особенно ценная информация для спортсменов, а также пациентов с сахарным диабетом и другими эндокринными патологиями. 

Выделяют следующие уровни гликемического индекса:

• высокий (70-100). Примеры: хлебобулочные изделия, алкоголь, картофель, шоколад, мороженое, арбуз, чипсы, мед;

• средний (50-69). Примеры: макароны высшего сорта, овсяные хлопья, ржаной хлеб, соусы, сладкая кисломолочная продукция;

• низкий (до 49). Примеры: кислые фрукты и ягоды, арахис, темный шоколад, грейпфрут, помидоры, яблоки, нут, красная фасоль, дикий рис. 

Почему стоит отдавать предпочтение продуктам с низким ГИ? Выделим основные причины:

1. Поддержание стабильного уровня сахара в крови. Продукты с низким ГИ обеспечивают постепенное и длительное высвобождение глюкозы, что позволяет избегать резких изменений уровня сахара в крови.

2. Снижение рисков развития диабета. Употребление продуктов с низким ГИ помогает предотвратить развитие сахарного диабета второго типа, поскольку способствуют контролю уровня сахара в крови.

3. Контроль аппетита. Рацион, имеющий гликемический индекс в пределах нормы, обеспечивает длительное чувство сытости, благодаря чему удается избежать перекусов между основными приемами пищи.

4. Улучшение пищеварение. Продукты с низким ГИ богаты клетчаткой, которая способствует нормальной работе кишечника и предотвращает запоры.

5. Снижение веса. Употребление продуктов с низким ГИ помогает контролировать аппетит и уменьшает тягу к сладкому, что может способствовать потере веса. 

Смотрите по теме:

Бесплатные вебинары по антивозрастной медицине

Узнайте о Международной школе Anti-Age Expert, а также о возможностях для совершенствования врачебной практики изо дня в день. В программе вебинаров - обзоры инноваций в антивозрастной медицине и разборы сложнейших клинических случаев с рекомендациями, которые действительно работают.

Узнать подробнее

Суточная норма

Для расчета суточной нормы углеводов необходимо учитывать несколько факторов:

1. Энергетические потребности. Для поддержания энергетического баланса человеку необходимо потреблять около 250-300 граммов углеводов в сутки. Ученые доказали, что люди, которые потребляли в среднем 50 процентов углеводов от общего дневного рациона, имели тенденцию к долголетию.

2. Физическая активность. Если человек активно занимаетесь спортом или выполняет физически тяжелую работу, то ему может потребоваться больше углеводов для обеспечения мышц энергией.

3. Здоровье и особенности. Индивидуальные особенности здоровья (например, наличие диабета или других патологий) могут требовать более деликатного подхода к определению суточной нормы углеводов.

При этом, диетологи и нутрициологи рекомендуют выделять углеводам около 45-55% от каждого приема пищи. 

А также важно потреблять углеводы, следуя определенным правилам: 

• отдавать предпочтение сложным углеводам и минимизировать простые;

• более 60% фруктов, овощей, зелени, и ягод употребляйте  в свежем виде и лишь 40% – в приготовленном. Дело в том, что при термической обработке они теряют большинство своих полезных свойств;

• самыми оптимальными способами приготовления является запекание в духовке, тушение или готовка на пару;

• орехи, семена, бобовые и крупы желательно замачивать перед приготовлением. Это поможет ослабить действие антинутриентов, мешающих усвоению углеводов.

Смотрите по теме:

Обучение Anti-Age медицине

Изучайте тонкости антивозрастной медицины из любой точки мира. Обучающая онлайн-платформа для врачей Anti-Age Expert: Здесь выкладываются лекции образовательных программ с доступом 24/7. Врачи могут изучать материалы необходимое количество раз, задавать вопросы и обсуждать интересные клинические случаи с коллегами в специальных чатах.

Узнать подробнее

Признаки дефицита углеводов

Низкоуглеводные и другие виды диет могут привести к временному или хроническому дефициту углеводов. К самым ярким признакам, по которым можно распознать их нехватку, относятся: 

• постоянная слабость;

• низкий уровень энергии;

• повышенная тяга к сладкому;

• тошнота;

• головокружение. 

Краткие выводы

Углеводы являются одним из трех основных классов пищевых веществ, наряду с белками и жирами. Они выполняют множество незаменимых функций: энергетическую, структурную, запасающую, защитную, метаболическую. Они также играют важную роль в синтезе ДНК и РНК, структуре клеток и иммунной функции.

Излишки углеводов в организме могут быть преобразованы в жиры, поэтому их употребление должно быть сбалансировано и основано на индивидуальных особенностях здоровья и образа жизни. Для ежедневного употребления важно отдавать предпочтение сложным углеводам, так как они обеспечивают более долгое чувство сытости и медленно увеличивают уровень глюкозы в крови.

Список использованной литературы

1. Ю. А. Лысиков “Углеводы в клиническом питании”.

2. В. А. Клушин “Оптимизация процесса дегидратации углеводов до 5-гидроксиметилфурфурола в двухфазной системе”. 

3. И. С. Беркасова “Физико-химическое определение углеводов в пищевых продуктах и напитках”. 

4. Е. С. Стекачева “Оптимальное соотношение белков, жиров и углеводов в рационе питания”. 

5. Z. Saidmurodova “Carbohydrate metabolism disorder.”