Ugljikohidrati. Vrste ugljikohidrata. Glikemijski indeks. Glavne funkcije ugljikohidrata u tijelu

Razmjena ugljikohidrata. Vrijednost ugljikohidrata

ugljikohidrati - organska jedinjenja sastoji se od ugljenika, vodonika i kiseonika. Uloga ugljikohidrata za tijelo određena je njihovom energetskom funkcijom. Ugljikohidrati (u obliku glukoze) služe kao direktan izvor energije za gotovo sve stanice u tijelu. U tijelu, sadržaj ugljikohidrata je oko 2% suhe mase. Posebno je velika uloga ugljikohidrata za moždane stanice. Glukoza osigurava energetsku bazu moždanog tkiva, neophodna je za disanje mozga, za sintezu visokoenergetskih spojeva i medijatora, bez kojih ne može funkcionirati. nervni sistem. Glukoza takođe igra važnu ulogu u mišićno tkivo, posebno u periodu aktivne mišićne aktivnosti, budući da mišići na kraju funkcionišu zbog anaerobne i aerobne razgradnje ugljikohidrata.

Ugljikohidrati igraju ulogu rezervne energetske tvari u tijelu, koja se lako mobilizira u skladu s potrebama organizma. Ovaj ugljikohidrat za skladištenje je glikogen. Njegovo prisustvo pomaže organizmu da održi konstantnu ishranu tkiva ugljikohidratima, čak i pod uslovom duge pauze u unosu hrane. Ugljikohidrati igraju važnu plastičnu ulogu, jer su dio citoplazme i supćelijskih formacija: kostiju, hrskavice i vezivno tkivo. Biti obavezan sastavni dio tjelesne tečnosti, ugljikohidrati igraju značajnu ulogu u procesu osmoze. Konačno, oni su uključeni u kompleksne spojeve koji obavljaju specifične funkcije u organizmu (nukleinske kiseline, mukopolisaharidi itd.) neophodne za odmašćivanje hemikalija u jetri i za imunološku odbranu organizma.

Najveći dio ugljikohidrata (oko 70%) koji se unose hranom oksidira se do CO 2 i H 2 O, čime se pokriva značajan dio energetskih potreba organizma. Oko 25-28% glukoze unesene hranom pretvara se u mast, a samo 2 od 5% glukoze u ishrani sintetizira glikogen - rezervni ugljikohidrat u tijelu.

Sa smanjenjem šećera u krvi (hipoglikemija) dolazi do pada tjelesne temperature i slabosti mišića.

Glavne faze metabolizma ugljikohidrata. Metabolizam ugljikohidrata je proces asimilacije (sinteze, raspadanja i izlučivanja) od strane stanica i tkiva tijela ugljikohidrata i tvari koje sadrže ugljikohidrate. Metabolizam ugljenih hidrata sastoji se od sledećih faza: 1) varenje ugljenih hidrata u gastrointestinalnom traktu; 2) apsorpcija monosaharida u krv; 3) srednji metabolizam ugljenih hidrata; 4) ultrafiltracija i reapsorpcija glukoze u bubrezima.

Varenje ugljikohidrata. Razgradnja polisaharida u hrani počinje u usnoj šupljini, pod djelovanjem enzima pljuvačke – amilaze. Djelovanje ovog enzima pljuvačke nastavlja se u želucu sve dok se enzim ne inaktivira pod utjecajem kiselog želudačnog soka. Daljnja razgradnja ugljikohidrata nastavlja se u duodenumu pod djelovanjem enzima pankreasa i samih intestinalnih enzima. Ugljikohidrati se razlažu do stupnja glukoze pomoću enzima maltaze. Isti enzim razgrađuje disaharid saharozu na glukozu i fruktozu. Dijetalna laktoza se razlaže enzimom laktazom na glukozu i galaktozu. Dakle, kao rezultat enzimskih procesa, ugljikohidrati hrane se pretvaraju u monosaharide: glukozu, fruktozu i galaktozu.

Apsorpcija ugljikohidrata. Monosaharidi se uglavnom apsorbuju u tanko crijevo kroz resice sluzokože i ulaze u krv portalne vene. Brzina apsorpcije monosaharida je različita. Ako uzmemo stopu apsorpcije kao 100, tada će odgovarajuća vrijednost za galaktozu biti 110, za fruktozu - 43. Apsorpcija glukoze i galaktoze nastaje kao rezultat aktivnog transporta, odnosno uz utrošak energije i uz učešće specijalnih transportnih sistema. Aktivnost apsorpcije ovih monosaharida pojačava se transportom Na+ kroz membrane epitela.

Apsorpciju glukoze aktiviraju hormoni kore nadbubrežne žlijezde, tiroksin, inzulin, kao i serotonin i acetilkolin. Adrenalin, naprotiv, inhibira apsorpciju glukoze iz crijeva.

Srednji metabolizam ugljikohidrata. Monosaharidi apsorbirani kroz sluzokožu tankog crijeva prenose se protokom krvi do mozga, jetre, mišića i drugih tkiva, gdje prolaze kroz različite transformacije (Sl. 23).

Rice. 23. Transformacija ugljenih hidrata u metabolizmu (prema: Andreeva et al., 1998)

1. U jetri se iz glukoze sintetiše glikogen i taj proces se zove glikogeneza. Ako je potrebno, glikogen se ponovo razgrađuje do glukoze, tj. glikogenoliza. Nastalu glukozu jetra izlučuje u opću cirkulaciju.

2. Dio glukoze koji ulazi u jetru može se oksidirati uz oslobađanje energije potrebne tijelu.

3. Glukoza može postati izvor sinteze neugljikohidrata, posebno proteina i masti.

4. Glukoza se može koristiti za sintezu određenih supstanci neophodnih za posebne tjelesne funkcije. Dakle, iz glukoze se formira glukuronska kiselina - proizvod neophodan za provođenje neutralizirajuće funkcije jetre.

5. U jetri može doći do novog stvaranja ugljenih hidrata iz proizvoda razgradnje masti i proteina - glukoneogeneza.

Glukogeneza i glukoneogeneza su međusobno povezane i imaju za cilj održavanje konstantne razine šećera u krvi. Ljudska jetra luči u krv u prosjeku 3,5 mg glukoze na 1 kg mase u minuti, odnosno 116 mg na 1 m 2 tjelesne površine. Sposobnost jetre da reguliše metabolizam ugljikohidrata i održava razinu šećera u krvi naziva se homeostatski funkcija, koja se zasniva na sposobnosti ćelije jetre da mijenja svoju aktivnost ovisno o koncentraciji šećera u krvi koja teče.

U metabolizmu ugljikohidrata, mišićno tkivo zauzima veliki udio. Mišići, posebno u aktivnom stanju, uzimaju iz krvi veliki broj glukoze. Glikogen se sintetiše u mišićima, baš kao i u jetri. Razgradnja glikogena je jedan od izvora energije mišićne kontrakcije. Mišićni glikogen se razlaže u mliječnu kiselinu, proces tzv glikoliza. Tada dio mliječne kiseline ulazi u krvotok i apsorbira se u jetri radi sinteze glikogena.

Mozak sadrži vrlo velike rezerve ugljikohidrata, tako da puna funkcija nervne celije potrebna im je stalna opskrba glukozom. Mozak apsorbira oko 69% glukoze koju oslobađa jetra ( Drzhevetska, 1994). Glukoza koja ulazi u mozak pretežno se oksidira, a mali dio se pretvara u mliječnu kiselinu. Potrošnja energije mozga gotovo isključivo je pokrivena ugljikohidratima i to razlikuje mozak od svih drugih organa.

Ultrafiltracija i reapsorpcija glukoze. U prvoj fazi procesa mokrenja, odnosno tokom ultrafiltracije u glomerularnom aparatu, glukoza prelazi iz krvi u primarni urin. U procesu daljnje reapsorpcije u tubularnom dijelu nefrona, glukoza se ponovo vraća u krv. Reverzno usisavanje glukoza je aktivan proces koji se odvija uz sudjelovanje enzima u epitelu bubrežnih tubula.

Dakle, bubrezi su uključeni u održavanje postojanosti šećera tokom unutrašnje okruženje organizam.

Dobne karakteristike metabolizam ugljikohidrata. Kod fetusa, po jedinici tjelesne težine, tkiva primaju manje kisika nego nakon rođenja, što određuje prevagu anaerobnog puta razgradnje ugljikohidrata nad aerobnim. Stoga je u krvi fetusa nivo mliječne kiseline viši nego kod odraslih. Ova osobina traje i tokom neonatalnog perioda, a tek krajem prvog mjeseca dijete značajno pojačava aktivnost enzima za aerobnu razgradnju ugljikohidrata. Novorođenče karakteriše hipoglikemija (samo 2,2-2,5 mol/l, odnosno upola manje nego kod odraslih), budući da se zalihe glikogena u jetri naglo iscrpljuju tokom porođaja - jedini izvor glukoze u krvi.

Ugljikohidrati u djetetovom tijelu nisu samo glavni izvor energije, već u obliku glukoproteina i mukopolisaharida igraju važnu plastičnu ulogu u stvaranju osnovne tvari vezivnog tkiva. ćelijske membrane (Rachev et al., 1962).

Djeca se odlikuju visokim intenzitetom metabolizma ugljikohidrata.
AT dječije tijelo stvaranje ugljikohidrata iz proteina i masti (glikogenoliza) je oslabljeno, jer rast zahtijeva povećanu potrošnju proteina i masnih rezervi tijela. Ugljikohidrati se u djetetovom tijelu u malim količinama talože u mišićima, jetri i drugim organima. AT djetinjstvo na 1 kg težine dijete treba da dobije 10-12 g ugljikohidrata, zbog čega oko 40% cjelokupnog energetske potrebe. U narednim godinama količina ugljikohidrata kreće se od 8-9 do 12-15 g po 1 kg težine, a na njihov trošak se pokriva do 50-60% cjelokupne kalorijske potrebe.

Dnevna količina ugljikohidrata koju bi djeca trebala dobiti hranom značajno se povećava s godinama: od 1 godine do 3 godine - 193 g, od 4 do 7 godina - 287,9 g, od 8 do 13 godina - 370 g, od 14 do 17 godina godine - 470 g, što je gotovo jednako normi za odraslu osobu (prema Institutu za ishranu Ruske akademije medicinskih nauka).

Velika potreba za ugljikohidratima kod djeteta koje raste dijelom je posljedica činjenice da je rast usko povezan s procesima glikolize, enzimske razgradnje ugljikohidrata, praćeno stvaranjem mliječne kiseline. Što je dijete mlađe, to je brži rast i veći je intenzitet glikolitičkih procesa. Dakle, u prosjeku kod djeteta u prvoj godini života glikolitički procesi su 35% intenzivniji nego kod odraslih.

Ideju o karakteristikama metabolizma ugljikohidrata kod djece daje probavna hiperglikemija. Maksimalni šećer u krvi uglavnom drugačije već 30 minuta nakon jela. Nakon 1 sata, kriva šećera počinje opadati, a nakon otprilike 2 sata razina šećera u krvi se vraća na prvobitni nivo ili čak lagano opada.

Karakteristika organizma djece i adolescenata je manje savršen metabolizam ugljikohidrata u smislu mogućnosti brze mobilizacije unutrašnjih ugljikohidratnih resursa organizma i posebno održavanja metabolizma ugljikohidrata tokom vježbanja. fizička aktivnost. Sa jakim zamorom tokom dužeg perioda sportska takmičenja uzimanje nekoliko komada šećera poboljšava stanje organizma.

Kod djece i adolescenata, prilikom izvođenja raznih vježbe U pravilu je uočeno smanjenje šećera u krvi, dok je u isto vrijeme, kao i kod odraslih, izvođenje istih gimnastičkih vježbi praćeno prosječnim povećanjem razine šećera u krvi ( Yakovlev, 1962).

Ugljikohidratičine glavni deo dijeta i obezbjeđuje 50-60% njegove energetske vrijednosti. Kada se oksidira 1 g probavljivih ugljikohidrata, u tijelu se oslobađa 4 kcal.

Ugljikohidrati obavljaju sljedeće fiziološke funkcije:

energije- kod svih vrsta fizičkog rada postoji povećana potreba za ugljikohidratima. Ugljeni hidrati su glavni izvor energije za centralni nervni sistem.

plastika- dio su struktura mnogih ćelija i tkiva, učestvuju u sintezi nukleinskih kiselina. Glukoza je stalno sadržana u krvi, glikogen - u jetri i mišićima, galaktoza je dio moždanih lipida, laktoza - u ženskom mlijeku itd. Ugljikohidrati u kombinaciji s proteinima i lipidima formiraju neke enzime, hormone, sluzokože žlijezda, imunoglobuline i druge biološki važne spojeve.

Od posebnog značaja su celuloza, pektini, hemiceluloza, koji se gotovo ne probavljaju u crijevima i predstavljaju beznačajan izvor energije. Međutim, oni su glavna komponenta dijetalna vlakna neophodni su za organizam normalan rad probavni trakt.

U tijelu se ugljikohidrati mogu formirati iz proteina i masti. One se talože u ograničenom obimu i njihove rezerve u ljudima su male. Ugljikohidrati se nalaze uglavnom u biljnih proizvoda.

U hrani su ugljikohidrati predstavljeni u obliku jednostavno i teško ugljikohidrati.

To jednostavno ugljikohidrati uključuju monosaharidi (heksoze - glukoza, fruktoza, galaktoza; pentoze - ksiloza, riboza, arabinoza), disaharidi (laktoza, saharoza, maltoza), to teško - polisaharidi (škrob, glikogen, vlakna, pektini).

Jednostavni ugljikohidrati imaju dobru topljivost, lako se probavljaju i koriste za stvaranje glikogena.

Probavljivi ugljikohidrati su glavni izvori energije za tijelo. Imaju izražen slatki ukus. Njihova relativna slatkoća varira. U vezi sa tendencijom smanjenja kalorijskog sadržaja hrane za regulaciju tjelesne težine, kao i za pacijente dijabetes trenutno korišteni aditivi za hranu zaslađivači. U tabeli 4 prikazana je slatkoća ugljenih hidrata i zamena za šećer (saharoza se uzima kao 100%).

Tabela 4

Relativna slatkoća ugljikohidrata i zamjena za šećer

Bilješka. Sa izuzetkom polisaharida i šećernog alkohola manitola, sve supstance su visoko rastvorljive u vodi.

Monosaharidi

Glukoza - je najčešći monosaharid, nastao u organizmu kao rezultat razgradnje disaharida i škroba u hrani. Apsorbira se u krv nakon 5-10 minuta. nakon ulaska u stomak.

Glukoza je glavni snabdjevač energijom neurona mozga, mišićnih stanica (uključujući srčani mišić) i crvenih krvnih stanica, koje najviše pate od nedostatka glukoze. Ljudski mozak u toku dana potroši oko 100 g glukoze, prugasto-prugasti mišići - 35 g, eritrociti - 30 g. Ostatak tkiva može koristiti besplatno masna kiselina ili ketonska tijela.

Održava konstantan nivo glukoze u ljudskom krvnom serumu (glikemija), na prazan želudac, što je 3,3-5,5 mmol / l, što se osigurava kontinuiranim procesima: glikogenoliza(razgradnja glikogena sa ulaskom glukoze u krv) i glukoneogeneza(sinteza glukoze iz neugljikohidratnih komponenti). Ove procese regulišu hormoni pankreasa ( insulin i glukagon) i koru nadbubrežne žlijezde (glukokortikoidi).

hipoglikemija- nizak nivo glukoze u krvi.

hiperglikemija- Povišeni nivoi glukoze u serumu.

Ova stanja se mogu razviti kako kod različitih metaboličkih bolesti, tako i kod zdrava osoba(reaktivna hiperglikemija se opaža nakon jela, hipoglikemija - uz glad). Hiperglikemija zbog poremećaja u izlučivanju ili djelovanju inzulina karakteristična je za dijabetes melitus.

Hipoglikemija kod zdrave osobe dovodi do aktivacije ponašanja u ishrani, tj. glukoza je uključena u regulaciju apetita, što se mora uzeti u obzir pri izradi dijete za mršavljenje.

U praksi dijetetologije krajem dvadesetog veka, koncept glikemijski indeks (GI) koristi se za određivanje sposobnosti hrane i obroka koji sadrže ugljikohidrate da podignu razinu glukoze u krvi. Za polaznu tačku uzima se GI glukoze jednak 100. Što je veći GI namirnica i jela, to brže raste nivo glikemije nakon njihove upotrebe. At niske vrijednosti GI hrana i jela glukoza ulazi u krv polako i ravnomjerno. Na vrijednost GI utječe ne samo vrsta ugljikohidrata, već i količina hrane, sadržaj i omjer ostalih komponenti u njoj - masti, dijetalnih vlakana. Informacije o GI različitih proizvoda date su u tabeli 5.

Tabela 5

Glikemijski indeks neke prehrambene proizvode

Tabela 6

Najviše glukoze ima u medu - oko 35%, mnogo u grožđu - 7,8%, u trešnjama, trešnjama, ogrozda - lubenici, malinama, crnim ribizama - oko 4,5-5,5%, u kruškama i jabukama - oko 2% (tabela 6. ).

Fruktoza od svih poznatih prirodnih šećera, ima najveću slatkoću; za postizanje efekta ukusa potrebno mu je skoro 2 puta manje od glukoze i saharoze. Fruktoza se sporije apsorbira u crijevima od glukoze.

Najveći dio iskorištavaju tkiva bez inzulina, dok se drugi, manji dio pretvara u glukozu, pa je kod dijabetesa potrebno ograničiti unos velikih količina fruktoze. Treba napomenuti da proizvodi sa visokog sadržaja fruktoza može doprinijeti više brzo biranje težine od glukoze. Sadržaj fruktoze u prehrambenim proizvodima prikazan je u tabeli.6.

Galaktoza - monosaharid životinjskog porijekla, dio je laktoze. Učestvuje u stvaranju glikolipida (cerebrozida), proteoglikana. Potonji su dio međućelijska supstanca vezivno tkivo.

Pentoze u prirodi su uglavnom predstavljeni kao strukturne komponente složenih neškrobnih polisaharida (hemiceluloza, pektini), nukleinskih kiselina i drugih prirodnih polimera.

disaharidi

Laktoza (mlečni šećer) nalazi se u mliječnim proizvodima. Nakon hidrolize, laktoza se razlaže na glukozu i galaktozu. Normalizuje se crijevne mikroflore, ograničava procese fermentacije i truljenja u crijevima, poboljšava apsorpciju kalcija. Unos laktoze doprinosi razvoju bakterija mliječne kiseline, koje potiskuju truležnu mikrofloru. Sa urođenim ili stečenim nedostatkom enzima laktaza poremećena je njegova hidroliza u crevima, što dovodi do intolerancije na mleko sa nadimanjem, bolovima i sl. U takvim slučajevima potrebno je zameniti punomasno mlijeko za fermentisane mliječne proizvode, u kojima je sadržaj laktoze znatno manji (kao rezultat njene fermentacije do mliječne kiseline).

saharoza Jedan od najčešćih ugljikohidrata, razgrađuje se u crijevima na glukozu i fruktozu. Glavni dobavljači saharoze su šećer, konditorski proizvodi, džem, sladoled, slatka pića, kao i nešto povrća i voća (tabela 6).

Dugo se neopravdano smatralo šećerom štetan proizvod(šećer - "bijela smrt"), što povećava rizik od kardiovaskularnih, onkoloških, alergijske bolesti, dijabetes melitus, gojaznost, karijes, kolelitijaza i sl.

Prema stručnom izvještaju SZO "Dieta, ishrana i prevencija hroničnih bolesti" (2002), sa stanovišta medicina zasnovana na dokazimašećeri u ishrani se klasifikuju samo kao faktori rizika razvoj karijesa, ali ne i kardiovaskularnih i drugih masovnih bolesti.

Međutim, treba priznati da šećer kao prehrambeni proizvod ima nizak nivo nutritivnu vrijednost, jer sadrži samo saharozu (99,8%). Šećer i namirnice bogate njime imaju visok ukus i izvor su lako probavljive energije, ali njihovu količinu u ishrani treba odrediti prema potrebama zdrave ili bolesne osobe. Prekomjerna potrošnjašećer na račun ostalih proizvoda koji su izvori esencijalnih nutrijenata i biološki aktivnih supstanci umanjuje nutritivnu vrijednost dijete, iako sam šećer nije opasan po zdravlje ljudi.

Maltoza (slani šećer) - međuproizvod razgradnje škroba amilazom u tanko crijevo i enzimi proklijalog zrna (slad). Nastala maltoza se razlaže do glukoze. U slobodnom obliku, maltoza se nalazi u medu, ekstraktu slada (maltozni sirup) i pivu.

Polisaharidi

Polisaharidi uključuju škrob, glikogen i neškrobne polisaharide.

Škrob čini oko 75-85% svih ugljikohidrata u ishrani. Najviše skroba ima u žitaricama i testeninama (55-70%), mahunarkama (40-45%), hlebu (30-50%), krompiru (15%).

Škrob se sastoji od dvije frakcije - amiloza i amilopektin, koji se hidroliziraju u probavnom traktu kroz niz intermedijara ( dekstrini) prije maltoza, a maltoza se razgrađuje na glukoze. Škrobovi imaju različitu strukturu i fizičko-hemijska svojstva koja se mijenjaju pod utjecajem vode, temperature i vremena. Kao rezultat hidrotermalnog djelovanja, specifična svojstva i svarljivost skroba. Neke njegove frakcije su otporne na hidrolizu amilaze i razgrađuju se samo u debelom crijevu (rezistentni škrob). Na primjer, škrob od naboranog graška čuva se i nakon ključanja, gotovo 40% škroba sirovi krompir, za razliku od kuvanog, ne podleže hidrolizi u tankom crevu.

U dijetetskom liječenju bolesti koje zahtijevaju poštedu gastrointestinalnog trakta, uzima se u obzir da se škrob iz pirinča i griza lakše i brže probavlja nego iz prosa, heljde, bisernog ječma i ječmene krupice, a iz kuhanog krompira i kruha lakše u poređenju sa graškom i pasuljem. Škrob u svom prirodnom obliku (žele) se vrlo brzo upija. Poteškoće u varenju škrobne hrane iz prženih žitarica.

Hrana bogata škrobom preferira se kao izvor ugljikohidrata u odnosu na šećer, tj sa njima dolaze vitamini B, minerali, prehrambena vlakna.

Glikogen - ugljikohidrati životinjskog tkiva. U tijelu se glikogen koristi za ishranu radnih mišića, organa i sistema kao energetski materijal. Ukupno, tijelo sadrži oko 500 g glikogena. Više u jetri - do 10%, u mišićnom tkivu - 0,3-1%. Ove rezerve su u stanju da obezbede organizam glukozom i energijom samo u prva 1-2 dana posta. Tome doprinosi iscrpljivanje jetre glikogenom masna infiltracija.

Izvori hrane glikogena su jetra i meso životinja, ptica, riba, koji obezbeđuju potrošnju 8-12 g glikogena dnevno.

Alimentarna vlakna – kompleks ugljikohidrata: celuloza (celuloza), hemiceluloza, pektini, gume (gumi), sluz, kao i neugljikohidratni lignin.

Biljna hrana je izvor dijetalnih vlakana. Zidovi biljnih ćelija sastoje se uglavnom od vlaknastog celuloznog polisaharida, međustanične supstance hemiceluloze, pektina i njegovih derivata. Postoje dijetalna vlakna rastvorljiva u vodi (pektini, gume, sluz) i nerastvorljiva (celuloza, lignin, deo hemiceluloze).

Mnogo je dijetalnih vlakana u mekinjama, crnom hlebu, žitaricama sa školjkama, mahunarkama, orašastim plodovima. Manje ih ima u većini povrća, voća i bobičastog voća, a posebno u hljebu od finog brašna, tjestenini i žitaricama (pirinač, griz) oljuštenim od školjki. Oguljeni plodovi sadrže manje vlakana od neoljuštenih.

Celuloza ulazi u ljudski organizam sa biljnim proizvodima. U procesu probave mehanički nadražuje crijevne zidove, stimulira peristaltiku (motoričku funkciju crijeva) i time pospješuje kretanje hrane kroz gastrointestinalni trakt. U ljudskom crijevu nema enzima koji razgrađuju vlakna. Razgrađuju ga enzimi mikroflore debelog crijeva. U tom smislu, vlakna se slabo apsorbuju (do 30-40%) i nisu bitna kao izvor energije. Mnogo vlakana ima u mahunarkama, ovsenim pahuljicama, heljdi i ječmene krupice, integralni hleb, najviše bobičastog voća i povrća (0,9-1,5%).

Što je vlakno mekše, lakše se razgrađuje. Delikatna vlakna nalaze se u krompiru, tikvicama, bundevi, velikom broju voća i bobičastog voća. Kuhanje i mljevenje smanjuje učinak vlakana.

Vlakna ne samo da stvaraju povoljnim uslovima za promociju hrane, normalizuje crijevnu mikrofloru, potiče oslobađanje kolesterola iz organizma, smanjuje apetit, stvara osjećaj sitosti.

At nedostatak vlakana smanjeno kretanje hrane kroz crijeva, stolica akumuliraju se u debelom crijevu, što dovodi do zatvora. Karakterizira ga akumulacija i apsorpcija različitih toksičnih amina, uključujući i one s kancerogenim djelovanjem.

Nedostatak vlakana u ishrani je jedan od brojnih faktora rizika za nastanak sindroma iritabilnog crijeva, raka debelog crijeva, kolelitijaze, metaboličkog sindroma, dijabetes melitusa, ateroskleroze, proširenih vena i tromboze vena donjih ekstremiteta itd.

Trenutno u obrocima hrane stanovnika ekonomski razvijenih zemalja dominiraju namirnice koje su uglavnom lišene dijetalnih vlakana. Ovi proizvodi se nazivaju rafinirano. Tu spadaju: šećer, proizvodi od bijelog brašna, griz, pirinač, tjestenina, konditorski proizvodi, itd. Rafinirana hrana slabi motoričku aktivnost crijeva, narušava biosintezu vitamina itd. Rafinirane ugljikohidrate treba ograničiti u prehrani starijih osoba, mentalni rad i ljudi koji vode sjedilački način života.

Međutim, prekomjeran unos vlakana negativno djeluje i na organizam – dovodi do fermentacije u debelom crijevu, pojačanog stvaranja plinova s ​​nadimanjem (nadutost), pogoršanja apsorpcije proteina, masti, vitamina i mineralnih soli (kalcijum, magnezij, itd.). cink, gvožđe, itd.) i niz vitamina rastvorljivih u vodi. Osobe sa gastritisom peptički ulkus i druge bolesti gastrointestinalnog trakta, gruba vlakna mogu pogoršati bolest.

Pektini su složeni kompleks koloidnih polisaharida. Pektinske supstance uključuju pektin i protopektin. Protopektini su jedinjenja pektina nerastvorljiva u vodi sa celulozom i hemicelulozom koja se nalazi u nezrelom voću i povrću. Tokom sazrevanja i termičke obrade, ovi kompleksi se uništavaju, protopektini se pretvaraju u pektine (proizvodi omekšavaju). Pektin je rastvorljiva supstanca.

Do cijepanja pektina dolazi pod djelovanjem mikroorganizama debelog crijeva (do 95%).

Karakteristika pektina je njihovo svojstvo da se pretvore u vodeni rastvor u prisustvu organske kiseline i šećer u želeu koji se koristi za pravljenje marmelade, džema, marshmallowa itd.

Pektini u gastrointestinalnom traktu su u stanju da vežu teške metale (olovo, živu, kadmijum itd.), radionuklide i uklanjaju ih iz organizma. Mogu apsorbirati štetne tvari u crijevima i smanjiti stupanj intoksikacije. Pektini doprinose uništavanju truleće crijevne mikroflore i zacjeljivanju sluzokože. Ovo je povezano sa efikasnošću lečenja pacijenata sa gastrointestinalnim oboljenjima. biljne ishrane, na primjer, šargarepa i jabuka.

Industrija proizvodi suvi prah jabuke i repe koji sadrži 16-25% pektina. Obogaćen je voćnim sokovima i pireima, želeom, marmeladom, konzerviranim voćem i povrćem itd. Dodaje se nakon bubrenja u vodi na kraju pripreme prvog i trećeg jela - supe, boršč, kisela, želea, pjene itd.

Pektin se u relativno velikim količinama nalazi u povrću (0,4-0,6%), voću (od 0,4% u trešnjama do 1% u jabukama, ali posebno u kori jabuke - 1,5%) i u bobičastom voću (od 0,6% u grožđu do 1,1% u crnoj ribizli).

Potreba i racionalizacija ugljikohidrata u prehrani

Prema ruskim nutricionističkim standardima, zdravi odrasli trebaju oko 5 g dnevno probavljivih ugljikohidrata po kg tjelesne težine. Na visokoj fizička aktivnost(teški fizički rad, aktivni sportovi) potreba za ugljikohidratima se povećava na 8 g/dan/kg.

Otprilike 58% dnevne energije trebalo bi da bude obezbeđeno ugljenim hidratima.

U najnovijim nacionalnim preporukama o ishrani (2001), unos probavljivih ugljikohidrata za prosječnu odraslu osobu iznosi 365 g/dan, potreba za šećerom je 65 g/dan (18% količine probavljivih ugljikohidrata), dijetalna vlakna 30 g /dan (od toga 13 -15 g vlakana).

U materijalima SZO (2002), približna stopa unosa ugljenih hidrata je definisana kao 50-75% dnevne energetske vrednosti dijeta, uklj. zbog slobodnih šećera manje od 10% (tabela 1). Tako je u savremenoj ishrani prisutna tendencija povećanja potrošnje ugljikohidrata na račun proizvoda od žitarica, mahunarki, krompira i povrća. Ova situacija se objašnjava nepostojanjem pouzdanih veza između visoke potrošnje škroba i saharoze i masivnih nutritivnih bolesti, kao i činjenicom da dijeta s ugljikohidratima pomaže u smanjenju potrošnje viška masti i energije.

Povećajte količinu ugljikohidrata u klinička ishrana, u dijetama sa povećana funkcijaštitna žlijezda (tireotoksikoza), tuberkuloza itd. U nekim dijetama važno je povećati gornji sadržaj bez ugljikohidrata fiziološke norme, i njihov udio u dnevnoj energetskoj vrijednosti dijeta (zatajenje bubrega).

Glavna funkcija ugljikohidrata je obezbjeđivanje energije za sve procese u tijelu. Zaista, kada se oksidira 1 gram ugljikohidrata, tijelo prima 4,1 kcal energije. Ćelije mogu dobiti energiju iz ugljikohidrata, kako kada su oksidirane kisikom, tako i u anaerobni uslovi(bez pristupa kiseoniku). Bol u mišićima nakon napornog rada rezultat je djelovanja na stanice mliječne kiseline, koja nastaje prilikom anaerobne razgradnje ugljikohidrata, kada nema dovoljno kisika iz krvi da bi se osigurao rad mišićnih stanica.

Opća shema anaerobne nehidrolitičke razgradnje ugljikohidrata  glikoliza- može se predstaviti na sljedeći način:

OD

mlečne kiseline

Ugljikohidrati također mogu stimulirati oksidaciju međuproizvoda metabolizma masnih kiselina. Sastavni su dio molekula nekih aminokiselina, učestvuju u izgradnji enzima, formiranju nukleinskih kiselina, prekursori su za stvaranje masti, imunoglobulina koji imaju važnu ulogu u imunološkom sistemu i glikoproteina – kompleksa ugljikohidrata i proteina, koji su najvažniji sastojci ćelijskih membrana. Hijaluronske kiseline i drugi mukopolisaharidi čine zaštitni sloj između svih ćelija koje čine tijelo.

Za razliku od biljaka, koje su u stanju da dobiju ugljikohidrate tokom fotosinteze, životinje nisu u stanju da sintetiziraju ugljikohidrate i primaju ih samo biljnom hranom. Oštro ograničenje ugljikohidrata u prehrani dovodi do značajnih metaboličkih poremećaja. Ovo je posebno pogođeno metabolizam proteina. Uz dovoljan unos ugljikohidrata iz hrane, proteini se koriste uglavnom za plastični metabolizam, a ne za proizvodnju energije. Uz nedostatak ugljikohidrata, proteini se koriste u druge svrhe: postaju izvor energije i sudionici u nekim važnim hemijske reakcije. To dovodi do povećanog stvaranja dušičnih tvari i kao rezultat toga do povećanog opterećenja bubrega, poremećaja metabolizma soli i drugih posljedica koje su štetne po zdravlje. Dakle, ugljikohidrati su neophodni za racionalnu upotrebu proteina.

Uz nedostatak ugljikohidrata u hrani, tijelo koristi ne samo proteine, već i masti za energiju. Uz pojačanu razgradnju masti mogu doći do metaboličkih poremećaja, povezanih s ubrzanim stvaranjem ketona (ova klasa tvari uključuje aceton koji je svima poznat) i njihovim nakupljanjem u tijelu. Prekomjerno stvaranje ketona pri pojačanoj oksidaciji masti i djelimično proteina može dovesti do "zakiseljavanja" unutrašnje sredine organizma i trovanja moždanih tkiva do razvoja acidotična koma sa gubitkom svesti.

Glavno sredstvo taloženja (akumulacije) ugljikohidrata u biljkama je škrob. Kod životinja, ova funkcija je glikogen.

Neki predstavnici ugljikohidrata

Glukoza najvažniji jednostavni ugljikohidrat.

Od svih monosaharida, glukoza je najvažnija, jer je ona strukturna jedinica za izgradnju molekula većine di- i polisaharida koji ulaze u organizam hranom. Svi polisaharidi prisutni u ljudskoj hrani, uz rijetke izuzetke, su polimeri glukoze.

Polisaharidi se u procesu kretanja kroz gastrointestinalni trakt (GIT) razlažu na monosaharide i apsorbiraju u krv u tankom crijevu. S krvlju portalne vene većina glukoze (otprilike polovina) iz crijeva ulazi u jetru, a ostatak glukoze se prenosi općim krvotokom u druga tkiva. Koncentracija glukoze u krvi se normalno održava na konstantnom nivou i iznosi 3,33-5,55 µmol/l, što odgovara 80-100 mg na 100 ml krvi. Transport glukoze u ćelije reguliran je u mnogim tkivima hormonom pankreasa inzulinom. U ćeliji, tokom višestepenih hemijskih reakcija, glukoza se pretvara u druge supstance, koje se na kraju oksidiraju u ugljen-dioksid i vode, dok oslobađa energiju koju tijelo koristi da osigura život. Sa smanjenjem nivoa glukoze u krvi ili visoka koncentracija(i nemogućnost pune upotrebe), kao što se dešava kod dijabetesa, javlja se pospanost, au nekim slučajevima i gubitak svijesti ( hipoglikemijska koma).

Bez prisustva insulina, glukoza ne može ući u ćelije i ne može se koristiti kao gorivo. U ovom slučaju njegovu ulogu igraju masti (to je tipično za osobe s dijabetesom). Brzina ulaska glukoze u tkiva mozga i jetre ne ovisi o inzulinu i određena je samo njegovom koncentracijom u krvi. Ova tkiva se nazivaju neovisni o inzulinu.

Fruktozaukusni ugljeni hidrati.

Jedan je od najčešćih voćnih ugljenih hidrata. Za razliku od glukoze, može prodrijeti iz krvi u ćelije tkiva bez sudjelovanja inzulina. Zbog toga se fruktoza preporučuje kao najsigurniji izvor ugljikohidrata za dijabetičare. Dio fruktoze dospijeva u stanice jetre, koje je pretvaraju u svestranije gorivo – glukozu, pa je fruktoza u stanju i podići razinu šećera u krvi, iako u mnogo manjoj mjeri od ostalih jednostavnih šećera. Glavna prednost fruktoze je da je 2,5 puta slađa od glukoze i 1,7 puta slađa od saharoze. Njegova upotreba umjesto šećera omogućava vam da smanjite ukupnu potrošnju ugljikohidrata.

Galaktozamlečni ugljeni hidrat.

Ne pojavljuje se u slobodnom obliku u proizvodima. Sa glukozom stvara disaharid - laktozu (mliječni šećer) - glavni ugljikohidrat mlijeka i mliječnih proizvoda.

Galaktoza, nastala tokom razgradnje laktoze, pretvara se u glukozu u jetri. Uz urođeni nasljedni nedostatak ili odsustvo enzima koji pretvara galaktozu u glukozu, razvija se ozbiljna bolest - galaktozemija,što dovodi do mentalne retardacije.

saharoza prazan ugljeni hidrat.

Sadržaj saharoze u šećeru je 95%. Šećer se brzo razgrađuje u gastrointestinalnom traktu, glukoza i fruktoza se apsorbiraju u krv i služe kao izvor energije i najvažniji prekursor glikogena i masti. Često se naziva "nosač praznih kalorija" jer je šećer čisti ugljikohidrat i ne sadrži druge hranjive tvari kao što su vitamini i mineralne soli. Kada se dva molekula glukoze spoje, nastaje maltoza - sladni šećer. Sadrži med, slad, pivo, melasu i pekarske i konditorske proizvode napravljene uz dodatak melase.

Višak saharoze utiče na metabolizam masti, povećavajući stvaranje masti. Dakle, količina ulaznog šećera može u određenoj mjeri poslužiti kao faktor koji reguliše metabolizam masti. Obilna konzumacija šećera dovodi do kršenja metabolizma holesterola i povećanja njegovog nivoa u krvnom serumu. Višak šećera negativno utječe na funkciju crijevne mikroflore. Istovremeno se povećava udio truležnih mikroorganizama, povećava se intenzitet truležnih procesa u crijevima i razvija se nadutost.

Utvrđeno je da se ovi nedostaci u najmanjoj mjeri ispoljavaju prilikom konzumiranja fruktoze.

Škrobobični ugljeni hidrat.

Glavni probavljivi polisaharid. Na njega otpada do 80% ugljikohidrata koji se unose hranom. Izvor škroba su proizvodi od povrća, uglavnom žitarice: žitarice, brašno, hljeb i krompir. Žitarice sadrže najviše škroba: od 60% u heljdi (zrnu) do 70% u pirinču. Mnogo skroba ima i u mahunarkama - od 40% u sočivu do 44% u grašku. Zbog visokog sadržaja škroba u krompiru (15-18%) u dijetologiji se ne svrstava u povrće, gdje su glavni ugljikohidrati zastupljeni mono- i disaharidima, već kao škrobna hrana uz žitarice i mahunarke.

Glavna razlika između škroba i drugih polisaharida je u tome što razgradnja škroba počinje već u usnoj šupljini uz sudjelovanje pljuvačke, koja djelomično razgrađuje glikozidne veze, formirajući molekule manje od škroba - dekstrine. Tada se proces varenja škroba odvija postepeno kroz cijeli gastrointestinalni trakt.

Glikogenrezerve ugljenih hidrata.

Molekul glikogena sadrži do 1 milion ostataka glukoze, stoga se značajna količina energije troši na sintezu. Potreba za pretvaranjem glukoze u glikogen je zbog činjenice da bi akumulacija značajne količine glukoze u ćeliji dovela do povećanja osmotskog tlaka, budući da je glukoza visoko topiva tvar. Naprotiv, glikogen se nalazi u ćeliji u obliku granula i slabo je rastvorljiv. Razgradnja glikogena glikogenoliza Javlja se između obroka. Dakle, glikogen je prikladan oblik akumulacije ugljikohidrata, koji ima aktivno razgranatu strukturu, što vam omogućava da brzo i efikasno razgradite glikogen u glukozu i brzo ga koristite kao izvor energije.

Glikogen se uglavnom skladišti u jetri (do 6% mase jetre) iu mišićima, gdje njegov sadržaj rijetko prelazi 1%. Rezerve ugljikohidrata u tijelu normalne odrasle osobe (težine 70 kg) nakon obroka iznose oko 327 g.

Funkcija mišićnog glikogena je da je on lako dostupan izvor glukoze koji se koristi u energetskim procesima u samom mišiću. Glikogen iz jetre se koristi za održavanje fiziološke koncentracije glukoze u krvi, prvenstveno između obroka. Nakon 12-18 sati nakon obroka, zalihe glikogena u jetri su gotovo potpuno iscrpljene. Sadržaj mišićnog glikogena značajno se smanjuje tek nakon dugotrajnog i napornog fizičkog rada.

Alimentarna vlaknasloženi ugljeni hidrat.

To je kompleks ugljikohidrata: celuloza (celuloza), hemiceluloza, pektin, guma (guma), sluz, kao i neugljikohidratni lignin. Dakle, dijetalna vlakna su velika grupa supstanci različite hemijske prirode, čiji su izvor biljni proizvodi. Mnogo je dijetalnih vlakana u mekinjama, integralnom brašnu i hlebu od njega, žitaricama sa školjkama, mahunarkama, orašastim plodovima. Manje dijetalnih vlakana u većini povrća, voća i bobičastog voća, a posebno u hljebu od finog brašna, tjestenini, žitaricama (pirinač, griz, itd.)

Čovjek crpi energiju za svoje postojanje upravo iz ugljikohidrata. Oni obavljaju takozvanu energetsku funkciju u organizmima sisara. Proizvodi koji sadrže složene ugljikohidrate trebali bi biti najmanje 40-50% kalorijskog sadržaja dnevne prehrane osobe. Glukoza se lako mobilizira iz "rezerva" tijela tokom stresnih situacija ili intenzivnog fizičkog napora.

Lagani padovi glukoze u krvi (hipoglikemija) prvenstveno utiču na centralni nervni sistem:

Pojavljuje se slabost
- vrtoglavica,
- posebno napredni slučajevi može doći do gubitka svijesti
- gluposti,
- grčevi mišića.

Najčešće, kada se govori o ugljikohidratima, na pamet pada jedan od najpoznatijih predstavnika ove klase organskih tvari – škrob, koji je jedan od najčešćih polisaharida, tj. sastoji se od ogromnog broja serijski povezanih molekula glukoze. Kada se škrob oksidira, pretvara se u pojedinačne punopravne molekule glukoze. Ali, budući da se škrob, kao što je već spomenuto, sastoji od OGROMNOG broja molekula glukoze, njegova potpuna razgradnja se odvija korak po korak: od škroba do manjih polimera, zatim do disaharida (koji se sastoje od samo dvije molekule glukoze), pa tek onda do glukoze. .

Faze razgradnje ugljikohidrata

Prerada hrane, čija je glavna komponenta komponenta ugljikohidrata, odvija se u različitim dijelovima probavni trakt.

Početak cijepanja se javlja u usnoj šupljini. Tokom čina žvakanja, hrana se obrađuje enzimom pljuvačke pitalin (amilaza) koji se sintetiše parotidne žlezde. Pomaže velikoj molekuli škroba da se razbije na manje polimere.

Budući da se hrana kratko nalazi u usnoj šupljini, potrebna je naknadna prerada u želucu. Ulazak u stomak proizvodi ugljikohidrata pomešan sa sekretom pankreasa, odnosno pankreasnom amilazom, koja je efikasnija od oralne amilaze, i samim tim nakon 15-30 minuta, kada himus (polutečni nepotpuno probavljen sadržaj želuca) dospe iz želuca duodenum gotovo svi ugljikohidrati su već oksidirani u vrlo male polimere i maltozu (disaharid, dvije povezane molekule glukoze).

Iz duodenuma, mješavina polisaharida i maltoze nastavlja svoje nevjerovatno putovanje do gornjeg crijeva, gdje su takozvani enzimi uključeni u njihovu konačnu obradu. crijevnog epitela. Enterociti (ćelije koje oblažu mikroresice tankog crijeva) sadrže enzime laktazu, maltazu, saharu i dekstrinazu, koji vrše konačnu preradu disaharida i malih polisaharida u monosaharide (ovo je već jedna molekula, ali još ne glukoza). Laktoza se razlaže na galaktozu i glukozu, saharoza na fruktozu i glukozu, maltoza, kao i drugi mali polimeri, na molekule glukoze, i odmah ulazi krvotok.

Iz krvotoka glukoza ulazi u jetru i potom se iz nje sintetizira glikogen (polisaharid životinjskog porijekla, obavlja funkciju skladištenja, jednostavno je neophodan tijelu kada trebate brzo dobiti veliku količinu energije).

Depo glikogena

Jedno od depoa je jetra, ali jetra nije jedino mjesto gdje se akumulira glikogen. Prilično ga ima i u skeletnim mišićima, pri čijoj kontrakciji se aktivira enzim fosforilaza, što dovodi do intenzivnog razgradnje glikogena. Slažem se savremeni svet tijelo bilo koje osobe može čekati na nepredviđene okolnosti, koje će vjerovatno zahtijevati ogromne troškove energije, pa stoga, što više glikogena, to bolje

Možete čak reći i više - glikogen je toliko važan da se sintetizira čak i iz neugljikohidratnih proizvoda koji sadrže mliječnu, pirogrožđanu kiselinu, glikogene aminokiseline (aminokiseline su glavne komponente proteina, glikogene - što znači da se ugljikohidrati mogu dobiti iz tokom biohemijskih procesa), glicerol i mnoge druge. Naravno, u ovom slučaju, glikogen će se sintetizirati uz veliki utrošak energije i male količine.

Kao što je gore navedeno, smanjenje količine glukoze u krvi uzrokuje prilično ozbiljnu reakciju u tijelu. Stoga jetra namjerno regulira količinu glukoze u krvi i, ako je potrebno, pribjegava glikogenolizi. Glikogenoliza (mobilizacija, razgradnja glikogena) se odvija uz nedovoljnu količinu glukoze u krvi, što može biti uzrokovano gladovanjem, teškim fizički rad ili teški stres. Počinje činjenicom da jetra uz pomoć enzima fosfoglukomutaze razgrađuje glikogen do glukoza-6-fosfata. Nadalje, enzim glukoza-6-fosfataza ih također oksidira. Slobodna glukoza lako prodire kroz membrane hepatocita (ćelija jetre) u krvotok, pa se njena količina u krvi povećava. Odgovor na skok nivoa glukoze je oslobađanje inzulina od strane pankreasa. Ako nivo insulina ne padne kada se insulin otpusti, pankreas će ga lučiti sve dok ne padne.

I za kraj, malo o činjenicama o samom insulinu (jer je nemoguće govoriti o metabolizmu ugljikohidrata a da se ne dotaknemo ove teme):

Inzulin prenosi glukozu kroz ćelijske membrane, takozvana tkiva zavisna od insulina (adipozne, mišićne i ćelijske membrane jetre)

Inzulin je stimulator sinteze glikogena u jetri i mišićima, masti - u jetri i masnom tkivu, proteina - u mišićima i drugim organima.

Nedovoljno lučenje inzulina stanicama otočića pankreasa može dovesti do hiperglikemije praćene glikozurijom (dijabetes melitus);

Hormoni antagonisti insulina su glukagon, epinefrin, norepinefrin, kortizol i drugi kortikosteroidi.

Konačno

Metabolizam ugljikohidrata je od velike važnosti za ljudski život. Neuravnotežena prehrana dovodi do poremećaja u radu probavnog trakta. Stoga će vam zdrava prehrana s umjerenom količinom složenih i jednostavnih ugljikohidrata pomoći da uvijek izgledate i osjećate se dobro.

Ugljikohidrati u hrani.

Ugljikohidrati su glavni i lako dostupni izvor energije za ljudski organizam. Svi ugljikohidrati su složeni molekuli koji se sastoje od ugljika (C), vodonika (H) i kisika (O), naziv dolazi od riječi "ugalj" i "voda".

Od glavnih izvora energije koji su nam poznati, mogu se razlikovati tri:

Ugljeni hidrati (do 2% rezervi)
- masti (do 80% rezervi)
- proteini (do 18% zaliha )

Ugljikohidrati su najbrže gorivo koje se prvenstveno koristi za proizvodnju energije, ali su njihove rezerve vrlo male (u prosjeku 2% od ukupne količine). za njihovo nakupljanje je potrebno dosta vode (za zadržavanje 1g ugljenih hidrata potrebno je 4g vode), a voda nije potrebna za taloženje masti.

Glavne zalihe ugljikohidrata pohranjuju se u tijelu u obliku glikogena (složeni ugljikohidrat). Najveći dio njegove mase nalazi se u mišićima (oko 70%), a ostatak u jetri (30%).
Sve ostale funkcije ugljikohidrata kao i njihove hemijska struktura Možete saznati

Ugljikohidrati u hrani klasificirani su na sljedeći način.

Vrste ugljikohidrata.

Ugljikohidrati, u jednostavnoj klasifikaciji, podijeljeni su u dvije glavne klase: jednostavne i složene. Jednostavni, pak, sastoje se od monosaharida i oligosaharida, kompleksa polisaharida i vlakana.

Jednostavni ugljikohidrati.

Monosaharidi

Glukoza("grožđani šećer", dekstroza).
Glukoza- najvažniji od svih monosaharida, budući da je strukturna jedinica većine di- i polisaharida u ishrani. U ljudskom tijelu glukoza je glavni i najsvestraniji izvor energije za metaboličke procese. Sve ćelije životinjskog tela imaju sposobnost da apsorbuju glukozu. Istovremeno, ne sve stanice tijela, već samo neke od njihovih vrsta, imaju sposobnost korištenja drugih izvora energije - na primjer, slobodnih masnih kiselina i glicerola, fruktoze ili mliječne kiseline. U procesu metabolizma razgrađuju se na pojedinačne molekule monosaharida, koji se tokom višestepenih kemijskih reakcija pretvaraju u druge tvari i na kraju oksidiraju u ugljični dioksid i vodu – koriste se kao "gorivo" za stanice. Glukoza je bitna komponenta metabolizma ugljikohidrati. Sa smanjenjem njegovog nivoa u krvi ili visokom koncentracijom i nemogućnošću upotrebe, kao što se dešava kod dijabetesa, javlja se pospanost, može doći do gubitka svesti (hipoglikemijska koma).
glukoza u čista forma“, kao monosaharid, koji se nalazi u povrću i voću. Posebno je bogato glukozom grožđe - 7,8%, trešnje, trešnje - 5,5%, maline - 3,9%, jagode - 2,7%, šljive - 2,5%, lubenica - 2,4%. Od povrća najviše glukoze ima u bundevi - 2,6%, u belom kupusu - 2,6%, u šargarepi - 2,5%.
Glukoza je manje slatka od najpoznatijeg disaharida, saharoze. Ako uzmemo slatkoću saharoze kao 100 jedinica, onda će slatkoća glukoze biti 74 jedinice.

Fruktoza(voćni šećer).
Fruktoza je jedan od najčešćih ugljikohidrati voće. Za razliku od glukoze, može prijeći iz krvi u ćelije tkiva bez sudjelovanja inzulina (hormona koji snižava razinu glukoze u krvi). Iz tog razloga se fruktoza preporučuje kao najsigurniji izvor. ugljikohidrati za dijabetičare. Dio fruktoze ulazi u ćelije jetre, koje je pretvaraju u univerzalnije "gorivo" - glukozu, pa je fruktoza u stanju i povećati šećer u krvi, iako u znatno manjoj mjeri od ostalih jednostavnih šećera. Fruktoza se lakše pretvara u mast nego glukoza. Glavna prednost fruktoze je da je 2,5 puta slađa od glukoze i 1,7 puta slađa od saharoze. Njegova upotreba umjesto šećera može smanjiti ukupni unos ugljikohidrati.
Glavni izvori fruktoze u hrani su grožđe - 7,7%, jabuke - 5,5%, kruške - 5,2%, trešnje, trešnje - 4,5%, lubenice - 4,3%, crne ribizle - 4,2%, maline - 3,9%, jagode - 2,4 %, dinje - 2,0%. U povrću je sadržaj fruktoze nizak - od 0,1% u cvekli do 1,6% u belom kupusu. Fruktoza se nalazi u medu - oko 3,7%. Za fruktozu, koja ima mnogo veću slatkoću od saharoze, dokazano je da ne uzrokuje karijes, koji je podstaknut konzumacijom šećera.

Galaktoza(vrsta mlečnog šećera).
Galaktoza ne pojavljuje se u slobodnom obliku u proizvodima. Formira disaharid sa glukozom - laktozom (mliječnim šećerom) - glavnom ugljikohidrata mlijeko i mliječni proizvodi.

Oligosaharidi

saharoza(stolni šećer).
saharoza je disaharid (ugljikohidrat koji se sastoji od dvije komponente) formiran od molekula glukoze i fruktoze. Najčešća vrsta saharoze je - šećer. Sadržaj saharoze u šećeru je 99,5%, u stvari, šećer je čista saharoza.
Šećer se brzo razgrađuje u gastrointestinalnom traktu, glukoza i fruktoza se apsorbiraju u krv i služe kao izvor energije i najvažniji prekursor glikogena i masti. Često se naziva "nosač praznih kalorija" jer je šećer čist ugljikohidrata i ne sadrži druge nutrijente, kao što su, na primjer, vitamini, mineralne soli. Od proizvoda od povrća najviše saharoze ima u cvekli - 8,6%, breskvi - 6,0%, dinji - 5,9%, šljivama - 4,8%, mandarinama - 4,5%. U povrću, osim u repi, značajan sadržaj saharoze je zabilježen u šargarepi - 3,5%. U ostalom povrću sadržaj saharoze kreće se od 0,4 do 0,7%. Pored samog šećera, glavni izvori saharoze u hrani su džem, med, konditorski proizvodi, slatka pića, sladoled.

Laktoza(mliječni šećer).
Laktoza razgrađuju se u gastrointestinalnom traktu na glukozu i galaktozu djelovanjem enzima laktaza. Nedostatak ovog enzima kod nekih ljudi dovodi do intolerancije na mlijeko. Nesvarena laktoza služi kao dobar nutrijent za crevnu mikrofloru. Istovremeno, moguće je obilno stvaranje plina, stomak "nabubri". AT fermentisani mlečni proizvodi većina laktoze se fermentira u mliječnu kiselinu, pa osobe s nedostatkom laktaze mogu tolerirati fermentisane mliječne proizvode bez neugodnih posljedica. Osim toga, bakterije mliječne kiseline u fermentiranim mliječnim proizvodima inhibiraju aktivnost crijevne mikroflore i smanjuju štetne učinke laktoze.
Galaktoza, nastala tokom razgradnje laktoze, pretvara se u glukozu u jetri. Uz urođeni nasljedni nedostatak ili odsustvo enzima koji pretvara galaktozu u glukozu, razvija se ozbiljna bolest- galaktozemiju , što dovodi do mentalne retardacije.
Sadržaj laktoze u kravljem mlijeku je 4,7%, u svježem siru - od 1,8% do 2,8%, u kiseloj pavlaci - od 2,6 do 3,1%, u kefiru - od 3,8 do 5,1%, u jogurtima - oko 3%.

Maltoza(slani šećer).
Nastaje kada se spoje dva molekula glukoze. Sadrži u proizvodima kao što su: slad, med, pivo, melasa, pekarski i konditorski proizvodi napravljeni sa dodatkom melase.

Sportisti bi trebali izbjegavati uzimanje čiste glukoze i hrane bogate njome jednostavnih šećera u velikim količinama, jer pokreću proces stvaranja masti.

Složeni ugljikohidrati.

Složeni ugljikohidrati se uglavnom sastoje od ponavljajućih jedinica glukoznih jedinjenja. (polimeri glukoze)

Polisaharidi

Biljni polisaharidi (skrob).
Škrob- glavni od probavljenih polisaharida, to je složeni lanac koji se sastoji od glukoze. Na njega otpada do 80% ugljikohidrata koji se unose hranom. Škrob je složen ili "spor" ugljikohidrat, tako da je preferirani izvor energije i za dobivanje i za gubitak težine. U gastrointestinalnom traktu škrob je podložan hidrolizi (razgradnji tvari pod djelovanjem vode), razgrađuje se na dekstrine (fragmente škroba), a kao rezultat toga, u glukozu i u ovom obliku apsorbira tijelo.
Izvor škroba su proizvodi od povrća, uglavnom žitarice: žitarice, brašno, hljeb i krompir. Žitarice sadrže najviše škroba: od 60% u heljdi (zrnu) do 70% u pirinču. Od žitarica, najmanje skroba se nalazi u ovsena kaša i proizvodi njegove prerade: ovsena kaša, ovsena kaša "Hercules" - 49%. Pasta sadrže od 62 do 68% skroba, kruh od raženo brašno zavisno od sorte - od 33% do 49%, pšenični hleb i drugi proizvodi od pšeničnog brašna - od 35 do 51% skroba, brašno - od 56 (raženo) do 68% (pšenično premium). Mnogo skroba ima i u mahunarkama - od 40% u sočivu do 44% u grašku. Takođe se može primetiti ne mali sadržaj skroba u krompiru (15-18%).

Životinjski polisaharidi (glikogen).
Glikogen-sastoji se od jako razgranatih lanaca molekula glukoze. Nakon obroka, velika količina glukoze počinje da ulazi u krvotok i ljudsko tijelo pohranjuje višak glukoze u obliku glikogena. Kada nivo glukoze u krvi počne da opada (na primer, tokom vežbanja), telo razgrađuje glikogen uz pomoć enzima, usled čega nivo glukoze ostaje normalan, a organi (uključujući i mišiće tokom vežbanja) dobijaju dovoljno za proizvodnju energije. . Glikogen se uglavnom deponuje u jetri i mišićima.U malim količinama nalazi se u životinjskim proizvodima (2-10% u jetri, 0,3-1% u mišićnom tkivu). Ukupna zaliha glikogena je 100-120 g. U bodibildingu je bitan samo glikogen koji se nalazi u mišićnom tkivu.

vlaknaste

dijetalna vlakna (nesvarljivo, vlaknasto)
Dijetalna vlakna ili dijetalna vlakna odnosi se na hranljive materije koje, poput vode i mineralne soli, ne daju tijelu energiju, ali igraju ogromnu ulogu u njegovom životu. Dijetalna vlakna, koja se uglavnom nalaze u biljnoj hrani sa malo ili vrlo malo nizak sadržaj Sahara. Obično se druži sa drugima hranljive materije.

Vrste vlakana.

Celuloza i hemiceluloza
Celuloza prisutan u neprosejanom pšenično brašno, mekinje, kupus, mladi grašak, boranija i voštani pasulj, brokula, prokulice, u koru krastavca, paprike, jabuke, šargarepe.
Hemiceluloza nalazi se u mekinjama, žitaricama, nerafinisanim žitaricama, cvekli, prokulju, senf zelenim izbojcima.
Celuloza i hemiceluloza apsorbiraju vodu, olakšavajući aktivnost debelog crijeva. U suštini, oni "zapreminu" otpad i brže ga pokreću kroz debelo crijevo. Ovo ne samo da sprečava zatvor, već štiti i od divertikuloze, grčevitih kolitisa, hemoroida, raka debelog crijeva i proširenih vena.

lignin
Ova vrsta vlakana nalazi se u žitaricama koje se koriste za doručak, u mekinjama, ustajalom povrću (prilikom skladištenja u njemu se povećava sadržaj lignina i slabije je svarljiva), kao i u patlidžanima, mahunama, jagodama, grašku i rotkvice.
Lignin smanjuje svarljivost ostalih vlakana. Osim toga, vezuje se za žučne kiseline, pomažući u snižavanju nivoa holesterola i ubrzavajući prolaz hrane kroz creva.

Guma i pektin
Komedija sadržano u ovsena kaša i drugi proizvodi od zobi, u sušenom grahu.
Pektin prisutan u jabukama, citrusima, šargarepi, karfiolu i kupusu, sušenom grašku, boraniju, krompiru, jagodama, jagodama, voćnim pićima.
Guma i pektin utiču na procese apsorpcije u želucu i tankom crevu. Vezivanjem na žučne kiseline smanjuju apsorpciju masti i snižavaju nivo holesterola. Odgađaju pražnjenje želuca i, obavijajući crijeva, usporavaju apsorpciju šećera nakon obroka, što je korisno za dijabetičare, jer smanjuje potrebnu dozu inzulina.

Poznavajući vrste ugljikohidrata i njihove funkcije, postavlja se sljedeće pitanje -

Koje ugljene hidrate i koliko jesti?

U većini proizvoda ugljikohidrati su glavna komponenta, tako da ne bi trebalo biti problema s njihovim unosom iz hrane, stoga u svakodnevnu ishranu Za većinu ljudi, ugljikohidrati čine najveći dio njihove prehrane.
Ugljikohidrati koji s hranom ulaze u naš organizam imaju tri metabolička puta:

1) Glikogeneza(dolazeća hrana sa složenim ugljikohidratima u našoj gastrointestinalnog trakta razgrađuje se u glukozu i zatim skladišti kao složenih ugljenih hidrata- glikogen u ćelijama mišića i jetre, a koristi se kao rezervni izvor ishrane kada je koncentracija glukoze u krvi niska)
2) Glukoneogeneza(proces stvaranja u jetri i kortikalne supstance bubrega (oko 10%) - glukoze, iz aminokiselina, mliječne kiseline, glicerola)
3) Glikoliza(razgradnja glukoze i drugih ugljikohidrata uz oslobađanje energije)

Metabolizam ugljikohidrata uglavnom je određen prisustvom glukoze u krvotoku, ovog važnog i svestranog izvora energije u tijelu. Prisustvo glukoze u krvi zavisi od poslednjeg obroka i nutritivnog sastava hrane. Odnosno, ako ste nedavno doručkovali, tada će koncentracija glukoze u krvi biti visoka, ako se dugo suzdržavate od jela, bit će niska. Manje glukoze - manje energije u organizmu, to je očigledno, zbog čega dolazi do sloma na prazan želudac. U vrijeme kada je sadržaj glukoze u krvotoku nizak, a to se vrlo dobro primjećuje u jutarnjim satima, nakon dugog sna, tokom kojeg niste održavali nivo raspoložive glukoze u krvi u porcijama. hrana sa ugljenim hidratima, tijelo se u stanju gladovanja obnavlja uz pomoć glikolize - 75%, a 25% uz pomoć glukoneogeneze, odnosno razgradnje složenih pohranjenih ugljikohidrata, kao i aminokiselina, glicerola i mliječne kiseline.
Takođe, ne mnogo važnost u regulaciji koncentracije glukoze u krvi ima hormon pankreasa - insulin. Inzulin je transportni hormon koji prenosi višak glukoze u mišićne ćelije i druga tkiva u tijelu, čime reguliše maksimalnu razinu glukoze u krvi. Kod gojaznih osoba koje ne prate ishranu inzulin pretvara višak ugljikohidrata iz hrane u masnoću u tijelo, to je uglavnom karakteristično za brze ugljikohidrate.
Izabrati pravih ugljenih hidrata od čitave raznovrsnosti hrane, takav koncept se koristi kao - glikemijski indeks.

Glikemijski indeks je brzina apsorpcije ugljikohidrata iz hrane u krvotok i inzulinski odgovor gušterače. Pokazuje uticaj hrane na nivo šećera u krvi. Ovaj indeks se mjeri na skali od 0 do 100, ovisi o vrsti proizvoda, različiti ugljikohidrati se različito probavljaju, neki brzo, pa će shodno tome imati visok glikemijski indeks, neki sporo, standard za brzu apsorpciju je čista glukoza, ima glikemijski indeks 100.

GI proizvoda ovisi o nekoliko faktora:

- Vrsta ugljenih hidrata ( jednostavnih ugljenih hidrata imaju visok GI, složen - nizak)
- Količina vlakana (što ih je više u hrani, niži je GI)
- Način obrade hrane (na primjer, GI se povećava tokom termičke obrade)
- Sadržaj masti i proteina (što ih je više u hrani, niži je GI)

Postoji mnogo različitih tabela koje određuju glikemijski indeks namirnica, evo jedne od njih:

Tabela glikemijskog indeksa hrane vam omogućava da uzmete ispravne odluke odabirom proizvoda koje ćete uključiti u svoje dnevni obrok a koje namjerno isključiti.
Princip je jednostavan: što je glikemijski indeks veći, takve namirnice rjeđe uključujete u svoju prehranu. S druge strane, što je glikemijski indeks niži, to češće jedete ove namirnice.

Međutim, brzi ugljikohidrati će nam također biti korisni u tome važni trikovi hrana poput:

- ujutro (nakon dugog sna, koncentracija glukoze u krvi je vrlo niska, te se mora što prije nadoknaditi kako bi se spriječilo da tijelo uz pomoć aminokiselina dobije potrebnu energiju za život, uništavanjem mišićnih vlakana)
- i nakon treninga (kada potrošnja energije za intenzivan fizički rad značajno smanjuje koncentraciju glukoze u krvi, nakon treninga savršena opcija prihvatiti bržih ugljenih hidrata, da ih nadoknadite što je brže moguće i spriječite katabolizam)

Koliko jesti ugljenih hidrata?

U bodybuildingu i fitnesu, ugljikohidrati bi trebali činiti najmanje 50% svih nutrijenata (naravno, ne govorimo o „sušenju“ ili gubitku kilograma).
Mnogo je razloga da se opteretite velika količina ugljenih hidrata, posebno ako mi pričamo o cjelovitoj, neprerađenoj hrani. Međutim, prije svega, morate shvatiti da postoji određena granica sposobnosti tijela da ih akumulira. Zamislite rezervoar za gas: može da primi samo određeni broj litara benzina. Ako pokušate da sipate više u njega, višak će se neminovno proliti. Kada se zalihe ugljikohidrata pretvore u potrebnu količinu glikogena, jetra počinje prerađivati ​​njihov višak u masnoću, koja se zatim skladišti ispod kože i u drugim dijelovima tijela.
Količina mišićnog glikogena koju možete uskladištiti ovisi o tome koliko mišićna masa. Kao što su neki rezervoari za gas veći od drugih, tako su i mišići u njima različiti ljudi. Što ste mišićaviji, vaše tijelo može skladištiti više glikogena.
Da biste bili sigurni da unosite pravu količinu ugljikohidrata – ne više nego što biste trebali – izračunajte svoj dnevni unos ugljikohidrata koristeći sljedeću formulu. Za izgradnju mišićne mase dnevno treba da uzimate -

7g ugljenih hidrata po kilogramu vlastitu težinu(pomnožite svoju težinu u kilogramima sa 7).

Podizanjem unosa ugljikohidrata na potreban nivo, morate dodati dodatni trening snage. obilna količina Ugljikohidrati u bodybuildingu će vam pružiti više energije, omogućavajući vam da vježbate jače i duže i postižete bolje rezultate.
Možete izračunati svoju dnevnu prehranu detaljnije proučavajući ovaj članak.