Все о углеводах: классификация, функции и норма потребления

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.

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.

Семинары по антивозрастной медицине

Получайте знания, основанные на доказательной медицине из первых уст ведущих мировых специалистов. В рамках Модульной Школы Anti-Age Expert каждый месяц проходят очные двухдневные семинары, где раскрываются тонкости anti-age медицины для врачей более 25 специальностей

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.

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:

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.
Снижение рисков развития диабета. Употребление продуктов с низким ГИ помогает предотвратить развитие сахарного диабета второго типа, поскольку способствуют контролю уровня сахара в крови.
Контроль аппетита. Рацион, имеющий гликемический индекс в пределах нормы, обеспечивает длительное чувство сытости, благодаря чему удается избежать перекусов между основными приемами пищи.
Улучшение пищеварение. Продукты с низким ГИ богаты клетчаткой, которая способствует нормальной работе кишечника и предотвращает запоры.
Снижение веса. Употребление продуктов с низким ГИ помогает контролировать аппетит и уменьшает тягу к сладкому, что может способствовать потере веса.

Суточная норма

Для расчета суточной нормы углеводов необходимо учитывать несколько факторов:

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

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.

Онлайн обучение
Anti-Age медицине

Изучайте тонкости антивозрастной медицины из любой точки мира. Для удобства врачей мы создали обучающую онлайн-платформу Anti-Age Expert: Здесь последовательно выкладываются лекции наших образовательных программ, к которым открыт доступ 24/7. Врачи могут изучать материалы необходимое количество раз, задавать вопросы и обсуждать интересные клинические случаи с коллегами в специальных чатах

Узнать подробнее

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

Ю. А. Лысиков “Углеводы в клиническом питании”.
В. А. Клушин “Оптимизация процесса дегидратации углеводов до 5-гидроксиметилфурфурола в двухфазной системе”.
И. С. Беркасова “Физико-химическое определение углеводов в пищевых продуктах и напитках”.
Е. С. Стекачева “Оптимальное соотношение белков, жиров и углеводов в рационе питания”.
Z. Saidmurodova “Carbohydrate metabolism disorder.”