Содержание:
➦ Что такое углеводы и какова их функция в организме?
➦Какие типы углеводов существуют?
➦ Разница между простыми и сложными углеводами
➦ Где искать углеводы в продуктах
➦ Углеводы и физическая активность
Наряду с жирами и белками углеводы являются одним из трех важнейших макронутриентов нашего рациона. Они присутствуют в разных продуктах (цельно зерновые, фрукты, овощи) и в различных формах (сахар, пищевая клетчатка), обеспечивая нас энергией. Все об углеводах: их функция, какие виды бывают, норма в рационе, содержание в пище и влияние на здоровье – в этой статье Фитоблога.
Что такое углеводы и какова их функция в организме?
Углеводы необходимы для правильного функционирования нашего организма, особенно мышц, мозга, сердца и эритроцитов.
Функции углеводов:
- Энергетическая. Являются топливом, которое можно быстро использовать для выполнения всех функций организма. В состоянии покоя около половины суточной энергии организм получает из углеводов. При высоком уровне нагрузок они становятся основным источником глюкозы для мышечной деятельности.
- Запасающая. Организм накапливает глюкозу в скелетных мышцах и печени, расщепляя по мере необходимости.
- Защитная. Углеводы входят в состав слизи, которая покрывает изнутри пищеварительные, дыхательные и другие пути, защищая их от повреждений.
- Регуляторная. В комплексе с белками углеводы являюся частью ферментов и клеточных рецепторов.
- Пищеварительная. Углеводы поддерживают здоровую кишечную среду, обеспечивая пищеварение и регулярный стул.
Какие типы углеводов существуют?
Углеводы состоят из строительных блоков сахара и могут быть классифицированы на основе количества единиц углерода, объединенных в одной из их молекул.
Типы углеводов различаются своей химической структурой и делятся на:
► простые сахара: моносахариды с 3–7 атомами углерода или дисахариды
► сложные полимеры: крахмал, олигосахариды, несущие от 3 до 10 мономерных звеньев и полисахариды.
Простые углеводы
Простые углеводы (или простые сахара) состоят из одной (моносахариды) или двух (дисахариды) молекул сахара. Они служат источником быстрой энергии, т.е. быстро усваиваются организмом или откладываются в печени в виде жира. Глюкоза, фруктоза и галактоза являются примерами однокомпонентных сахаров, а сахароза (столовый сахар) и лактоза (молочный сахар) относятся к наиболее известным дисахаридам.
Фрукты, ягоды, овощи, мед, молоко и другая сладкая натуральная пища является источником простых углеводов, содержащихся в природных сахарах. Белый хлеб, печенье и прочие кондитерские изделия, а также некоторые промышленные продукты (соусы, сиропы, фаст-фуд) и безалкогольные напитки тоже содержат быстрые углеводы, но из обработанного сахара, так называемые свободные сахара.
Сложные углеводы
Сложные или тяжелые углеводы (углеводные комплексы или полисахариды) состоят из длинных цепочек молекул сахара (гликогена, крахмала) и перевариваются медленнее, чем простые углеводы.
Среди сложных углеводов можно выделить олигосахариды, состоящие из 3-9 сахарных единиц и полисахариды, для образования которых требуется десять, а иногда даже до нескольких тысяч сахарных единиц. Большинство олигосахаридов используются микробиотой кишечника.
К наиболее известным олигосахаридам относятся олигофруктаны или фруктоолигосахариды, содержащие до 9 единиц фруктозы и естественным образом присутствующие в малосладких овощах (например, лук). Рафиноза и стахиоза — два других примера олигосахаридов, которые находятся в некоторых бобовых, зерновых и овощах.
Полисахариды делятся на две большие подгруппы:
✓ Крахмалы. Составляют основной энергетический запас корнеплодов, таких как лук, морковь, картофель и цельнозерновые продукты. Эквивалентный полисахарид у животных называется гликогеном.
✓ Не крахмальные полисахариды. Входят в группу пищевых волокон, примерами являются целлюлоза, гемицеллюлоза, пектин и камедь. Их основные источники - овощи и фрукты, а также цельнозерновые продукты. Их среднее энергетическое содержание ниже, чем у большинства других углеводов.
Разница между простыми и сложными углеводами
Главная разница между простыми и сложными углеводами состоит в скорости их расщепления пищеварительными ферментами до глюкозы. В ответ поджелудочная железа вырабатывает инсулин, чтобы глюкоза в крови могла использоваться в качестве топлива для клеток или хранения.
При употреблении простых углеводов уровень сахара в крови быстро поднимается и также быстро снижается. Сахароза, лактоза, глюкоза и фруктоза при попадании в желудок всего за несколько минут превращаются в сахар, увеличивая его содержание в крови. Отсюда их второе название - «быстрые сахара».
Сложные или долгие углеводы содержат больше питательных веществ и из-за своего большого размера перевариваются медленнее, обеспечивая организму длительную энергию. При употреблении сложных углеводов организму необходимо сперва разложить их до простых углеводов, а затем – до глюкозы.
Продукты с медленными углеводами снабжают организм:
➤ гликогеном - основной энергетический резерв глюкозы
➤ крахмалом - необходим для выработки энергии и предотвращения скачков сахара в крови
➤ клетчаткой - способствует пищеварению и полноценному метаболизму, очищает организм от вредных веществ, помогает похудеть
➤ инсулином - предназначен для нормализации обмена веществ в кожном покрове и регулировки глюкозы.
Однако, как показали последние исследования не все сложные углеводы являются медленными. Например, картофель, богатый крахмалом, слишком сильно и быстро повышает уровень сахара в крови, чтобы его можно было считать «медленным сахаром». Имеется большое отличие между нерафинированным и рафинированным рисом. Последний, в отличие от первого, расщепляется намного быстрее.
Таким образом, сегодня ученые считают более уместным классифицировать углеводы по их гликемической силе, то есть способности изменять уровень сахара в крови и секрецию инсулина. Так появилось понятие гликемического индекса.
Быстрые углеводы = высокое высвобождение инсулина = гликемический индекс > 60 (высокий)
Медленные углеводы = низкая секреция инсулина = гликемический индекс < 40 (низкий).
Где искать углеводы в продуктах
Углеводы, особенно углеводные комплексы, представляют собой форму хранения энергии как для животных, так и для растений, поэтому они естественным образом присутствуют в большинстве продуктов питания. Однако их количество и тип сильно различаются в зависимости от пищи.
Злаки и крупы
Крупы, злаковые, хлеб грубого помола содержат сложные растительные углеводы: полисахариды с медленной усвояемостью.
Топ злаков и круп по углеводам в 100 г продукта:
● рис (дикий) - 78,9 г
● гречка - 69,2 г
● цельнозерновой хлеб – 67 г
● макароны из твердых сортов пшеницы - 52-62 г
● кукуруза вареная – 37 г.
Фрукты и овощи
Фрукты, некоторые овощи и любой другой натуральный сладкий продукт естественно содержат высокую долю простых углеводов. В основном это моносахариды и дисахариды, состоящие из глюкозы и фруктозы.
Рекордсменами по количеству углеводов в 100 г среди фруктов являются:
● бананы сушеные - 88,3 г
● изюм без косточек - 79,5 г
● финики - 72,1 г
● инжир – 19 г
● виноград – 18 г
По данным Министерства сельского хозяйства США (USDA), в среднем яблоке может содержаться до 25 граммов углеводов (из которых около 19 граммов приходится на сахар), в одном банане до 24 г, а в арбузе около 8 г (большей частью фруктоза).
Овощи могут содержать как моносахариды, так и полисахариды. Например, сложные углеводы в большом количестве содержатся в корнеплодах (редька, морковь), бобовых (чечевица, фасоль, бобы, нут), зелени и листовых овощах (шпинат, салаты, капуста, петрушка, укроп).
Молочные продукты
Основными углеводами в молоке и молочных продуктах являются:
✦ лактоза (или молочный сахар)
✦ моносахариды: глюкоза, арабиноза, галактоза
✦ аминосахара: глюкозамин, галактозамин
✦ фосфорнокислые эфиры: глюкозо-1-фосфат, глюкозо-6-фосфат.
Лактоза - дисахарид, состоящий из остатков глюкозы и галактозы, подвергается окончательному расщеплению в тонком кишечнике, в результате чего образуется молочная кислота, участвующая в формировании благоприятной микрофлоры.
Список молочных продуктов, содержащих наибольшее количество углеводов (в 100 г):
● Молоко сгущённое 54,4 г
● Протеиновые добавки на основе молока - 22,0 г
● Сметана обезжиренная - 15,6 г
● Йогурт - 12,3 г
● Сыр Моцарелла - 5,6 г
● Молоко коровье 2% жирности - 4,8 г
● Творог 2% жирности - 4,8 г
● Кефир - 4,5 г
● Сыр фета - 4,1 г
● Сыр Гауда – 2, 2 г.
Мед
Много углеводов содержится в меде: на 100 г продукта приходится 80,3 грамма, представленных глюкозой, фруктозой, мальтозой, декстрином и сахарозой, т.е. практически чистым натуральным сахаром, только с целебными свойствами.
Углеводы и здоровье
Являясь прямым источником энергии для нашего мозга и мышц, углеводы очень важны для здоровья и благополучия людей. Попадая в наш организм, они превращаются в глюкозу – простой сахар, который является настоящим топливом для нейронов. Фактически, мозг потребляет в среднем 140 граммов глюкозы в день.
При недостатке углеводов организм вынужден использовать белок или жир в качестве источников энергии, что чревато негативными последствиями для здоровья. Кроме того, низкое содержание сложных углеводов в рационе может привести к запору из-за недостатка клетчатки и питательных веществ.
Сложные углеводы приносят долгосрочную пользу для здоровья. Одни пищевые волокна проходят через наш кишечник необработанными, улучшая процесс дефекации, а другие метаболизируются кишечными бактериями, приводя образованию так называемых полезных короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК).
Существуют научные данные, подтверждающие прямое положительное влияние некоторых углеводов на здоровье, а продукты, которых их содержат, получили сертификат здоровья Европейской комиссии.
К ним, в частности, относятся:
✓ Бета-глюканы (разновидность пищевых волокон). Содержатся в овсе и помогают поддерживать нормальный уровень холестерина в крови.
✓ Клетчатка зерен ячменя. Способствует увеличению массы кала и тем самым уменьшает запоры.
✓ Пектины (например, в кожуре яблок) Помогают снизить повышение уровня глюкозы в крови после еды.
✓ Лактулоза (синтетический сахар). В природе не содержится в продуктах питания, помогает ускорить кишечный транзит.
✓ Жевательная резинка. Подслащенная 100% ксилитом, способна уменьшить зубной налет.
Что касается простых углеводов, то они также важны, поскольку быстро обеспечивают организм энергией. При этом нужно помнить, что избыточное потребление простых «быстрых» углеводов повышает уровень сахара в крови, заставляя организм преобразовать глюкозу в триглицериды — основной материал жировой ткани. Накопление избыточного количества жира вредно для здоровья, так как увеличивает вероятность возникновения ряда опасных заболеваний, таких как, сахарный диабет, ожирение, злокачественные новообразования, патологии сердечно-сосудистой системы, миома матки, опухоли предстательной железы.
Кроме того, избыток сахаров в рационе при недостаточной гигиене полости рта грозит кариесом зубов, а также снижением питательной плотности микроэлементов в пищевом рационе.
Углеводы и вес
Углеводы считаются главным виновником лишнего веса. Действительно, когда уровень сахара в крови поднимается выше 100 мг/дл, поджелудочная железа вырабатывает гормон инсулин и запасает лишнюю глюкозу в виде гликогена в мышцах и печени или в виде жира.
Доказано, что напрямую с лишним весом и ожирением связаны рафинированные углеводы, содержащиеся в сладких безалкогольных напитках, десертах и прочей сладкой промышленной пище. Кроме быстрой энергии они способствуют возникновению чувства голода (из-за резких скачков сахара в крови). Человек начинает есть больше, что в свою очередь, способствует наращиванию веса.Особенно опасна такая тенденция для детей и подростков. Национальные рекомендации по питанию, основанные на диетическом подходе Европы, рекомендуют сократить потребление напитков и продуктов с высоким содержанием свободных сахаров.
Однако, вопреки распространенному мнению, не все углеводосодержащие продукты способствуют набору веса. Прежде всего следует учитывать их гликемический индекс, который позволяет оценить уровень глюкозы, присутствующей в крови после их употребления.
Несмотря на плохую репутацию углеводов, особенно среди тех, кто хочет похудеть, научные данные доказывают, что главным фактором потери веса является не столько количество углеводов, сколько дефицит калорий. Это правда, что на низкоуглеводной диете можно быстро сбросить вес, однако в долгосрочной перспективе это не имеет значения.
Исследование 2016 года показало: при сохранении дефицита калорий, не важно, сколько углеводов вы едите. Во время эксперимента первый месяц участники ели много углеводов, включая быстрые: батончики гранола, крендельки и белый хлеб. При этом они поддерживали дефицит калорий и похудели на 0,5 кг. Следующий месяц они ели мало углеводов и много жиров в пределах той же нормы калорий и снова сбросили 0,5 кг.
Обзор 107 научных работ также подтвердил, что люди худеют из-за сокращения количества калорий, а доля углеводов является не принципиальной. Таким образом, из продуктов, богатых углеводами, следует выбирать те, что обеспечивают энергией, но не дают скачков сахара в крови (а, значит, не увеличивают аппетит). Такими являются сложные углеводы, питательные и способствующие чувству сытости.
Углеводы и диета
Согласно официальным рекомендациям, от 50 до 55% нашего ежедневного потребления энергии должно обеспечиваться углеводами.
Норма потребления углеводов зависит от возраста, пола, роста, веса и уровня активности и составляет:
- Дети до года - 13 г/кг массы тела
- Дети старше года и взрослые – от 170 до 420 г/сутки.
Некоторые страны ЕС рекомендуют ограничить потребление свободного сахара до 25 г в день (или 5% от общей калорийности), что соответствует 6 чайным ложкам столового сахара. Многие готовые блюда из супермаркетов и прочие обработанные продукты уже содержат такое количество добавленного сахара.
Нужно, чтобы основную часть рациона составляли сложные трудно усваиваемые продукты, которые обеспечивают организм питательными веществами и пищевыми волокнами, давая длительное чувство сытости. Это орехи, чечевица, цельнозерновые продукты, а также фрукты и свежие овощи. Потребность в пищевых волокнах для взрослого человека составляет до 25 г/сутки, для детей старше 3 лет – 10 - 20 г/сутки.
Углеводы являются основой одной из популярных диет для похудения: углеводной. Ее принцип состоит в том, чтобы увеличить в рационе содержание сложных углеводов и максимально сократить объём простых. Благодаря своей мягкости и сбалансированности, она не причиняет человеку таких страданий, как более строгие режимы питания, в основе которых заложен дисбаланс основных питательных веществ.
Среди разрешенных продуктов углеводной диеты: цельнозерновой хлеб, разнообразные каши и бобовые, орехи и семечки, овощи. Легко усваиваемые продукты с быстрыми углеводами предпочтительнее есть утром на завтрак или в первой половине дня. Запрещены все кондитерские изделия, содержащие сахар. Максимально ограничены или вовсе исключаются продукты из белой рафинированной муки, сало, жирное мясо, алкогольные напитки, маринады, соления и копчёности. Белковая составляющая рациона включает нежирное мясо, рыбу, морепродукты и молочные продукты (кроме сливочного масла и жирных сыров).
По мнению практикующих, углеводная диета даёт отличные результаты для общего улучшения здоровья, а также способствует похудению.
Углеводы и физическая активность
В настоящее время имеются убедительные доказательства того, что углеводы могут улучшить результаты спортсменов. Их количество в рационе зависит от типа и продолжительности занятий. Особенно эффективно добавление углеводов при нагрузках продолжительностью 90 минут и более. Крахмалы и сахара дают 4 ккал (17 килоджоулей) на грамм, полиолы - 2,4 ккал (10 килоджоулей), пищевые волокна - 2 ккал (8 килоджоулей).
Растворы углеводов и электролитов, содержащиеся в энергетических гелях и спортивных напитках, были признаны Европейской комиссией эффективными для поддержания работоспособности и улучшения поглощения воды во время упражнений на выносливость.
Углеводы перед тренировкой
Большинство питательных веществ в рационе перед тренировкой должны поступать из углеводов, поскольку эти макронутриенты непосредственно питают организм. Для получения максимума энергии для выполнения упражнений, перед тренировкой нужно кушать продукты, содержащие сложные углеводы: овсяную кашу, дикий рис, хлеб из муки грубого помола, тушеные овощи, бананы. Они также нужны для длительного переваривания и обеспечения более равномерного поступления энергии в течение нескольких часов после еды.
Обычно спортсменам рекомендуется потреблять около 1 грамма углеводов на килограмм веса тела за 1 час до тренировки и 2 г углеводов на кг веса тела за 2 часа до тренировки. К примеру, для спортсмена весом 68 кг это будет примерно 68 г (или 4–5 порций) углеводов за 1 час до тренировки.
Для справки: 1 порцию углеводной пищи (примерно 15 г углеводов) содержат: 1 ломтик цельнозернового хлеба, 1 апельсин, ½ стакана вареной овсянки, 1 небольшой сладкий картофель или 1 стакан нежирного молока.
Углеводы после тренировки
Для улучшения физического состояния и выносливости после тренировки необходимо сосредоточиться на восстановлении. Это процесс, посредством которого организм адаптируется к предыдущей физической нагрузке и укрепляется для следующей. Питательные элементы восстановления включают углеводы для пополнения истощенных запасов топлива, белок, который помогает восстановить поврежденные мышцы и вырастить новую мышечную ткань, а также жидкости и электролиты для регидратации.
Для быстрого пополнения запасов гликогена рекомендуется есть продукты, содержащие от 1,0 до 1,5 г углеводов на кг массы тела, в течение 30 минут после продолжительной тренировки. Для спортсмена весом 68 кг это соответствует 68–102 г углеводов (или примерно 4,5–6,5 порций углеводов) сразу после тренировки.
Поскольку вскоре после тренировки может быть трудно употреблять цельную еду, наиболее полезными и удобными будут жидкие добавки и батончики. В идеале спортсменам следует повторять эту углеводную нагрузку с двухчасовыми интервалами на протяжении до 6 часов.
Примеры правильного выбора углеводов для оптимального восстановления:
1 Фруктовый смузи, приготовленный из различных замороженных/свежих фруктов и нежирного молока/йогурта, а также, по желанию, протеинового порошка (при необходимости).
2 Энергетический батончик, содержащий от 15 до 20 граммов белка, со 100% фруктовым или овощным соком.
3 Цельнозерновой бублик с арахисовым маслом и бананом, со 100% фруктовым или овощным соком.
4 Цельнозерновая паста с сыром и томатным соусом, с овощами на пару, нежирным/обезжиренным молоком и фруктами.
5 Запеченная или приготовленная на гриле говядина, курица, индейка или нежирная рыба с приготовленным на пару коричневым рисом, цельнозерновой булочкой и зелеными овощами.
Хороший способ начать восстановление — это перекус в течение 30 минут после тренировки пищей, содержащий углеводы, умеренное количество белка, а также жидкость и натрий. Если после тренировки у вас пропал аппетит, неплохим вариантом может стать восстановительный напиток.
Углеводные добавки для спортсменов
Использование спортсменами углеводных добавок, содержащих, как быстрые, так и медленные углеводы, способствует выделению стабильно высокого уровня энергии в течение длительного времени, отдаляя порог усталости и повышая физическую работоспособность. Благодаря этому во время тренировок белок не расходуется на энергетические цели, предотвращая разрушение мышечных тканей.
Углеводы в спортивном питании обычно представлены в форме монодобавок, или входят в состав питательных и восстановительных смесей, гейнеров и изотоников.
Заключение
Углеводы являются главным топливом для нашего организма, поскольку клетки мозга, мышц и других тканей используют моносахариды для удовлетворения своих энергетических потребностей. Если глюкоза не используется напрямую, она преобразуется организмом в гликоген, полисахарид, подобный крахмалу, который хранится в печени и мышцах как легкодоступный источник энергии.
Особенно важны углеводы для спортсменов, так как обеспечивают энергией перед тренировкой и эффективное восстановление организма после занятий спортом. Сложные (медленные) углеводы являются полезными и предпочтительными в рационе, так как содержат больше питательных веществ и клетчатку. Простые углеводы также необходимы, поскольку заряжают организм энергией за короткое время. При этом нужно помнить, что их избыточное потребление в отсутствие дефицита калорий провоцирует накопление лишнего жира, что чревато рядом заболеваний.
Простыми словами, для поддержания здоровья и хорошего самочувствия следует значительно сократить или исключить из рациона неполезные углеводы: сладкие безалкогольные напитки, кондитерскую и прочую промышленную продукцию, заменив их овощами, фруктами и ягодами, содержащими «правильные» быстрые углеводы, а также витамины, минералы и антиоксиданты.
Если Вас заинтересовала тема этой статьи, выскажите свое мнение, задайте вопросы или напишите отзыв.