Углеводы и их роль в питании

Углеводы – основной источник покрытия энергетических затрат организма. Содержатся углеводы главным образом в растительных продуктах. В естественных пищевых продуктах, углеводы представлены в виде моно-, ди- и полисахаридов.

К моносахаридам относятся глюкоза, фруктоза, галак­тоза, а также применяющиеся для лечебных (диетических)’ целей сорбит и ксилит. Последние рекомендуются для лиц с недостаточностью функции поджелудочной железы как не вы­зывающие повышения уровня сахара крови и не требующие для своего усвоения инсулина. К дисахаридам относятся сахароза, лактоза, мальтоза, целлобиоза. Полисахарида­ми являются крахмал, гликоген, клетчатка, пектиновые ве­щества. Дисахариды и полисахариды распадаются под дей­ствием соответствующих ферментов в кишечнике до моноса­харидов, всасываются и по воротной вене поступают в печень,, где из глюкозы синтезируется гликоген. В печени содержится от 2 до 5% гликогена к ее массе. При небольших физических затратах и обильном введении в организм углеводов с пищей происходит насыщение печени гликогеном и часть поступаю­щих моносахаридов используется для обновления молекул гликогена, часть – для образования жира, а часть окисляется .до конечных продуктов. Образовавшиеся из углеводов жиры вступают в соединение с^– белками, образуя липопротеиновый комплекс. Обмен углеводов зависит от активности ферментов, участвующих в обмене жира. Если уровень окислительных процессов в организме невысок, то углеводы легко превраща­ются в жиры и откладываются в подкожной жировой клетчат­ке и вокруг внутренних органов. Если же окислительные про­цессы интенсивные, значительная часть углеводов окисляется до конечных продуктов.

Содержание сахара в крови находится в пределах 0,8- 1,2 г/л. Этот уровень поддерживается регулирующим влияни­ем центральной нервной системы и железами внутренней се­креции. Источником сахара крови является гликоген печени. В ней он превращается в фосфорное соединение, из которого путем метаболизма в кровь выделяется глюкоза, разносится по всем органам и тканям, где используется для энергетиче­ских нужд, превращаясь в гликоген. При очень больших за­тратах энергии использование сахара крови происходит быст­рее, чем превращение гликогена в глюкозу в печени. В резуль­тате уровень сахара крови понижается, наступает гипоглике­мия, появляются головокружение, сердцебиение, обильный лют, в тяжелых случаях гипогликемии может наступить кол­лапс.

Длительный недостаток сахара в крови приводит к сахар­ному голоданию мозговой ткани, в результате чего может на­ступить невротический синдром. Противоположное явление наблюдается после приема пищи, богатой сахаром, – али­ментарная гипергликемия. Все функционирующие ткани име­ют запас гликогена для энергетических нужд, скелетные мышцы содержат 0,3-0,9%, мышца сердца – 0,5%, мозговая ткань- 0,15-0,20% гликогена.

Источниками глюкозы являются плоды, фрукты, ягоды, мед. Техническую глюкозу получают путем гидролиза картофель­ного или кукурузного крахмала. Фруктоза содержится вместе с глюкозой в тех же продуктах. Галактоза входит в состав молочного сахара. Манноза имеется в некоторых фруктах. Источником дисахаридов являются сахарная свекла (12- 18% сахара), сахарный тростник (до 25%), морковь (до 7%). При гидролизе сахара органическими кислотами обра­зуется инвертный сахар, обладающий гигроскопичностью: из­делия, содержащие инвертный сахар, не высыхают на воздухе (мармелад, пастила, зефир, варенье). При высокой темпера­туре сахароза полимеризуется и образуется бурая масса – карамель, или «жженый» сахар, который широко использует­ся для подкрашивания кондитерских изделий.

• Мальтоза (солодовый сахар) в естественных пищевых про­дуктах содержится в небольшом количестве.

Содержание мальтозы повышают искусственно в некоторых продуктах, например в ячмене путем его проращивания (при­готовление солода). Солод используется для спиртового бро* жения в пивоваренной промышленности.

Лактоза находится в молоке и легко подвергается молочно­кислому брожению ферментами молочнокислых микробов; при этом образуется молочная кислота.

В группе углеводов главное значение имеют полисахариды. Они более широко распространены в природе: крахмал и клетчатка являются резервными и опорными веществами рас-* тений. Крахмал содержится в листьях растений, зернах, клуб­нях и корневищах. В зернах пшеницы его накапливается до 60-65%, риса -до 75%, в сухом веществе картофеля – до 75%, хлеба – до 40-50%. Крахмал нерастворим в воде; при* нагревании с ней образует коллоидный раствор.

Клетчатка, являясь основным компонентом древесных рас­тений и травянистого покрова, составляет основную массу ор­ганического вещества на земле. В значительном количестве по­ступает в организм человека с растительными продуктами. В процессе пищеварения, механически раздражая стенки ки­шечника, возбуждает перистальтику и тем самым способству­ет передвижению пищевых масс по кишечному каналу. В ки­шечник человека не выделяются ферменты, расщепляющие клетчатку, небольшое количество ферментов образуется лишь микрофлорой кишечника, поэтому клетчатка мало усваивает­ся организмом и не имеет значения как источник энергии.

Потребность организма в углеводах обеспечивается главным образом за счет крахмала и сахара. Основными источниками углеводов являются хлебобулочные и макаронные изделия,, крупы, картофель, сахар, кондитерские изделия.

Различие в сложности строения углеводов имеет определен­ное значение в питании, а именно в процессах их превраще­ния и усвоения в организме. Крахмал усваивается медленнее, чем сахар, и не создаст гипергликемии. Сахар и особенно мо­носахариды всасываются чрезвычайно быстро. Глюкоза, на­пример, всасывается через 5-10 мин после введения в желу­док. Эти особенности углеводов используются в питании раз­личных групп населения и в клинической практике.

Ослабленным больным при нарушении сердечной деятельно­сти для быстрого восстановления обменных процессов вводят глюкозу. У спортсменов при больших затратах мышечной энергии (бег, велосипедные и лыжные гонки на длинные ди­станции) наиболее эффективным средством быстрого восста­новления энергетических запасов для усиления гликогенолиза в печени является смесь сахара с крахмалом.

Соотношение сахара и крахмала в рационе рекомендуется как 1 : 3-4, т. е. ¹/з~¹А от общего количества углеводов дол­жен составлять сахар, а ²/з-⁸Д углеводов рациона – крахмал.

Общее количество углеводов в рационе рекомендуется в зави­симости от энергетических затрат, пола, возраста и других показателей в количестве 250-500 г и более.