Для чего нужны углеводы человеку и в чем их польза для организма

Пищеварение и усвоение

пищеварение

Вся еда попадает в желудок, а затем в тонкий кишечника, где усваивается большая ее часть. То, что не будет усвоено в кишечнике, покинет организм естественным путем.

Но пищеварительная эффективность в организме человека высока. Жиры усваиваются на 97% (если вы съедите 100 грамм чистого жира, усвоятся 97 грамм). Животные белки —  на 90-95%, а растительные — на 80%. Усвоение углеводов зависит от содержания клетчатки. Но мало кто ест ее так много, чтобы это как-то повлияло.

Люди усваивают еду по-разному, но разница — не более 100 калорий в день. Конечно, в случае болезней ЖКТ все совсем по-другому, но мы здесь это не рассматриваем.

Влияние на эффективность тренировок

Основным блоком (модулем) клеточной энергии является молекула, называемая аденозинтрифосфатом (АТФ).

Для того, чтобы клетка использовала АТФ, она должна сначала разбить ее на более мелкие молекулы. Затем эти «побочные продукты» синтезируются обратно в АТФ для повторного использования.

влияние на эффективность тренировокЧем больше аденозинтрифосфата могут хранить клетки и чем быстрее они могут его регенерировать, тем больше энергии они способны производить. Это относится ко всем системам организма, включая мышечные клетки.

При занятиях спортом требуется значительно больше энергии, чем обычно. Поэтому организм должен производить больше АТФ.
Например, во время высокоинтенсивного спринта тело генерирует аденозинтрифосфат в 1000 раз быстрее, чем во время отдыха.

За счет чего организм способен так увеличивать производство энергии?

Постоянный запас АТФ в человеческом организме обеспечивается тремя «энергетическими системами». Их можно рассматривать, как различные типы двигателей внутри тела. Они используют различные виды топлива для регенерации АТФ, включая жировые отложения (триглицериды), гликоген и еще одно вещество, называемое фосфокреатином.

Вот эти 3 энергетические системы:

  • Фосфокреатиновая система.
  • Анаэробная система.
  • Аэробная система.

Чтобы понять, как гликоген вписывается в эти процессы, необходимо ознакомиться, как эти системы работают.

Классификация углеводов

Классификация углеводов

Углеводы имеют множество разновидностей. Это обязательно стоит учитывать при составлении пищевого рациона. Классификация углеводов делится на простые и сложные или быстрые и медленные.

К простым или быстрым углеводам относят следующие:

  1. Моносахариды. В эту категорию входят галактоза, фруктоза, глюкоза. Данные компоненты присутствуют в ягодах, фруктах, меде. Такие вещества быстро усваиваются и резко увеличивают содержание сахара в крови. Как следствие, в тканях образуется гликоген, который требуется для энергии. При ее избытке вещества образуют жировые отложения. Чтобы избежать негативных последствий, количество моносахаридов должно составлять не больше 25-35 % общего объема углеводов, которые были съедены в течение дня.
  2. Дисахариды. К ним преимущественно относят сахарозу, которую включает обычный сахар, и мальтозу. Этот компонент присутствует в солоде, патоке, меде. Также он имеется в составе молочного сахара.

К сложным или медленным углеводам относят полисахариды. Эти вещества включают большое количество моносахаридов. Они усваиваются долгое время и обладают менее сладким вкусом, чем простые углеводы.
К основным полисахаридам относят следующее:

  1. Крахмал и гликоген. Эти вещества присутствуют в злаках, бобовых, картофеле, кукурузе.
  2. Клетчатка. Элемент содержится в крупах, семечках, овощах, фруктах, отрубях.
  3. Целлюлоза. Компонент включают салатные листья, яблоки, груши, морковь.
  4. Пектин. Вещество присутствует в моркови, капусте, цитрусовых фруктах, клубнике.
  5. Инулин. Элемент содержится в цикории, луке, ячмене, чесноке.

Основное достоинство сложных углеводов заключается в медленном насыщении организма. Благодаря этому чувство голода не возникает раньше времени.

Читайте также[править | править код]

  • Углеводная загрузка
  • Углеводы для набора мышечной массы
  • Белково-углеводное окно
  • Питание перед тренировкой
  • Питание после тренировки

Источники[править | править код]

  1. [1], Артур К. Гайтон, Джон Э. Холл «Медицинская физиология», 11-е изд. — New York, New York, USA: Наука, Oxford Press, Elsevier, 2006. — Стр. 1079. — ISBN 978-5-98657-013-6.
  2. Brukner P., Khan K. Clinical sports medicine. — New York: McGraw-Hill Professional, 2008.
  3. Burke L.M., Kiens B., Ivy J.L. Carbohydrates and fat for training and recovery. — Australia: Department of Sports Nutrition, Australian Institute of Sport, 2004.
  4. Davis J.M., Welsh R.S., De Volve K.L., Alderson NA. Effects of branched-chain amino acids and carbohydrate on fatigue during intermittent, high-intensity running // Int. J. Sports Med. — 1999.
  5. Ivy J.L., Goforth J.H.W., Damon B.M. et al. Early postexercise muscle glycogen recovery is enhanced with a carbohydrate-protein supplement // J. Appl. Physiol. — 2002. — Vol. 93 (4).
  6. Jentjens R.L., Loon LJ., Mann C.H. et al. Addition of protein and amino acids to carbohydrates does not enhance postexercise muscle glycogen synthesis //J. Appl. Physiol. — 2001. — Vol. 91(2).

Функции гликогена

Два источника резервов энергии играют свою роль в жизнедеятельности организма.

Запасы в печени

Вещество, которое находится в печени, поставляет в организм необходимое количество глюкозы, отвечая за постоянство уровня сахара в крови. Повышенная активность между приемами пищи снижает содержание глюкозы в плазме, и гликоген из клеток печени расщепляется, попадая в кровоток и выравнивая уровень глюкозы.

Но основная функция печени – не преобразование глюкозы в энергетические запасы, а защита организма и фильтрация. На самом деле печень дает отрицательную реакцию на скачки сахара в крови, физические нагрузки и жирные насыщенные кислоты. Эти факторы приводят к разрушению клеток, но в дальнейшем происходит регенерация. Злоупотребление сладкой и жирной пищей в комплексе с систематическими интенсивными тренировками повышает риск нарушения обмена веществ печени и работы поджелудочной железы.

Организм способен подстраиваться под новые условия, предпринимая попытку снизить затраты энергии. Печень перерабатывает за раз не больше 100 г глюкозы, а систематическое поступление сахара сверх нормы вынуждает восстановленные клетки превращать его сразу в жирные кислоты, игнорируя этап гликогена – это так называемое «жировое перерождение печени», приводящее к гепатиту в случае с полным перерождением.

Частичное перерождение считается нормальным для тяжелоатлетов: значение печени в синтезировании гликогена меняется, замедляя обмен веществ, количество жировой ткани увеличивается.

История

Гликоген был обнаружен Клодом Бернардом. Его эксперименты показали, что в печени содержится вещество, которое может привести к восстановлению сахара под действием «фермента» в печени. К 1857 году он описал выделение вещества, которое он назвал «la matière glycogène», или «сахарообразующее вещество». Вскоре после открытия гликогена в печени, А. Сансон обнаружил, что мышечная ткань также содержит гликоген. Эмпирическая формула для гликогена (C6H10О5)n был установлен Кекуле в 1858 году. 4)

Если в организме отсуствуют гликогены, что это значит?

Агликогенозы представляют собой тяжелое наследственное заболевание, вызванное отсутствием фермента, способного осуществлять синтез гликогена (гликогенсинтетазы). При наличии данной патологии в печени полностью отсутствует гликоген. Клинические проявления заболевания таковы: крайне низкое содержание глюкозы в крови, вследствие чего – постоянные гипогликемические судороги. Состояние больных определяется как крайне тяжелое. Наличие агликогеноза исследуют, осуществляя биопсию печени.

Процессы жиросжигания и роста мышечной массы зависят от множества факторов, в том числе и от гликогена. Как он влияет на организм и результат тренировки, что нужно делать для пополнения этого вещества в организме — это вопросы, ответы на которые следует знать каждому атлету.

Биохимия гликогенолиза

Чай с сахаром

Если у организма повышается потребность в глюкозе — гликоген начинает распадаться. Механизм преобразования происходит, как правило, между приемами пищи, и ускоряется при мышечных нагрузках. Голодание (отсутствие приема пищи в течение не менее 24 часов) приводит к практически полному распаду гликогена в печени. Но при регулярном питании его запасы полностью восстанавливаются. Подобное аккумулирование сахара может существовать очень долго, до возникновения потребности в распаде.

Bodymaster.ru рекомендует Фитнес Тренеров:

В мышечной ткани

Запасы в мышечной ткани поддерживают работу опорно-двигательного аппарата. Не стоит забывать, что сердце тоже является мышцей с запасом гликогена. Это объясняет развитие сердечно-сосудистых заболеваний у людей с анорексией и после длительного голодания.

Напрашивается вопрос: «Почему употребление углеводов чревато лишними килограммами, когда излишки глюкозы откладываются в виде гликогена?». Ответ прост: у гликогена тоже есть границы резера. Если уровень физической активности низкий, то энергия не успевает израсходоваться, и глюкоза накапливается в виде подкожного жира.

Еще одна функция гликогена – катаболизм сложных углеводов и участие в обменных процессах.

Использование гликогена

Принятие физических усилий повышает потребление глюкозы. Это вызывает временное снижение уровня глюкозы в крови, что вызывает выброс повышенной дозы глюкагона. Он вызывает распад гликогена и заполнение пробелов глюкозы. Хотя гликоген печени позволяет быстро и эффективно регулировать уровни глюкозы в крови, мышечный гликоген разрушается и практически полностью потребляется на месте – для обеспечения правильной функции мышц.

При интенсивной физической нагрузке организм потребляет очень много энергии, поэтому ресурсы гликогена через некоторое время истощаются. Это период, примерно, 30-40 минут, в случае анаэробной тренировки и до 180 минут при тренировке на выносливость. За такой короткий промежуток времени организм способен сжечь около 500 г гликогена, значение калорийности которого составляет, примерно, 2000 ккал, т.е. столько же, сколько средняя дневная диета человека. Уровень глюкагона повышается также при снижении уровня глюкозы в крови во время голодания.

Обмен гормонов

Роль печени на метаболизм стероидных гормонов не ограничивается тем, что она синтезирует холестерины — основу, из которой затем образуются все стероидные гормоны. В печени все стероидные гормоны подвергаются инактивации, хотя образуются они и не в печени.

Распад стероидных гормонов в печени является ферментативным процессом. Большая часть стероидных гормонов инактивируется, соединяясь в печени с глюкуроновой жирной кислотой. При нарушении функции печени в организме в первую очередь повышается содержание гормонов коры надпочечников, которые не подвергаются полному расщеплению. Отсюда возникает очень много различных заболеваний. Больше всего накапливается в организме альдостерона — минералокортикоидного гормона, избыток которого приводит к задержке натрия и воды в организме. В результате возникают отеки, подъем артериального давления и т.д.

В печени в значительной степени происходит инактивация гормонов щитовидной железы, антидиуретического гормона, инсулина, половых гормонов. При некоторых заболеваниях печени мужские половые гормоны не разрушаются, а превращаются в женские. Особенно часто такое расстройство возникает после отравления метиловым спиртом. Сам по себе избыток андрогенов, вызванный введением большого количества их извне, может привести к усилению синтеза женских половых гормонов. Существует, очевидно, некий порог содержания андрогенов в организме, превышение которого приводит к превращению андрогенов в женские половые гормоны. Хотя, в последнее время появились публикации о том, что некоторые лекарственные препараты способны предотвратить превращение в печени андрогенов в эстрогены. Такие препараты называют блокаторами.

Помимо вышеперечисленных гормонов печень инактивирует нейромедиаторы (катехоламины, серотонин, гистамин и многие другие вещества). В некоторых случаях даже развитие психических заболеваний вызвано неспособностью печени инактивировать те или иные нейромедиаторы.

Какую роль в организме выполняют углеводы?

1-9.jpg

Чтобы понимать, почему эти органические соединения настолько важны, необходимо изучить то, какие функции на них возложены. Углеводы, поступающие в организм вместе с пищей, оказывают следующий спектр действий:

  1. Поставляют в организм человека энергетические ресурсы. Это происходит за счет окисления соединения. В результате этого процесса один грамм углевода вырабатывает 17 килоджоулей или 4,1 калорию. Окисление сопровождается расходом либо гликогена (резервный запас углеводов), либо глюкозы.
  2. Принимают участие в образование различных структурных единиц. Благодаря углеводам, в организме строятся клеточные мембраны, вырабатываются нуклеиновые кислоты, ферменты, нуклеотиды и так далее.
  3. Формируют энергетические запасы для организма. Углеводы, принимая форму гликогена, откладываются в мышечных и прочих тканях, печени.
  4. Представляют собой антикоагулянты. Эти вещества разжижают кровь, а также препятствуют образованию тромбов.
  5. Входят в состав слизи, выстилающей желудочно-кишечный тракт, поверхности дыхательной и мочеполовой систем. Покрывая эти внутренние органы, слизь противостоит вирусным и бактериальным инфекциям, оказывает защиту от механических повреждений.
  6. Оказывают положительное воздействие не пищеварение. Углеводы стимулируют функцию пищеварительных ферментов, а, следовательно, улучшают пищеварительные процессы и качество усвоения питательных и ценных веществ, активизируют работу перистальтики желудка.

Кроме того, эти органические соединения повышают защитные функции организма, определяют группу крови, а также снижают вероятность развития онкологических патологий.

Влияние на спорт

Подробный ответ на этот и следующий вопросы вы найдете в данной статье Через сколько минут тренировки начнет гореть жир?

Диета и методы регулирования гормонами

Главенствующая роль печени в процессе обмена углеводов подкреплена выработкой и хранением дополнительной энергии. В гликоген перерабатываются только углеводы, поэтому крайне важно в рационе соблюдать их необходимое количество. Их доля должна составлять половину от общей калорийности принятой за день пищи. Богаты углеводами хлебобулочные изделия, злаки, каши, фрукты, сахар, шоколад. Люди, страдающие заболеваниями печени, должны составлять свою диету с особой осторожностью.

При выраженных патологиях выработки гликогена для нормализации могут использовать гормон инсулин. Он помогает поддерживать нормальное количество глюкозы в крови. Рекомендации к применению назначаются лечащим врачом после прохождения комплексного обследования. Это необходимо для выяснения причины, по которой выработка гликогена была нарушена.

Резюмируя

Гликоген – это важный промежуточный энергетический элемент, который используется нашим организмом для поддержания двигательной функции. Если рассматривать предельно простым языком, что такое гликоген, то это просто связанный в последовательную цепочку сахар. А, значит, и относиться к гликогену нужно, как к потенциальной глюкозе. Его не стоит рассматривать отдельно от метаболизма углеводов, так как это продукт расщепления и связывания глюкозы, являющийся основным топливным элементом для мышечных тканей. В то же время, нужно понимать, что процессы синтеза и регуляции гормонов могут пойти абсолютно по другому пути, что приведет к отложению жировой прослойки.

Нажимая кнопку «Отправить комментарии» , Вы даете согласие на рассылку, обработку персональных данных и принимаете политику конфиденциальности.

Опасность сложных углеводов

89_img4.jpg

Несмотря на то, что продукты с полисахаридами позволят держать фигуру в норме, а организм в тонусе, избыточное их потребление также негативно может сказаться на здоровье. Нормой считается всего 3 грамма на килограмм веса употребления в сутки. Для тех, кто худеет, сложные углеводы должны присутствовать в рационе в еще меньшем количестве. Некоторые делают упор и вовсе на безуглеводных диетах, употребляя много белка. Однако увлекаться ими не стоит по причине возможного закисления организма и его отравления вплоть до потери сознания, а также, из-за нарушения обмена веществ. Некоторые специалисты считают, что лучше всего ограничить употребление в сутки до 130 граммов.

Если употреблять слишком большое количество продуктов, в которых содержатся сложные виды углеводов, то существует риск раздражения желудочно-кишечного тракта клетчаткой. А это вызывает боли в животе и вздутия. Не рекомендуется есть много сырых овощей людям с болезнями ЖКТ.

Чтобы питаться правильно без ущерба для здоровья и фигуры, нужно постоянно соблюдать баланс. Так, например, продукты с низким гликемическим индексом могут содержать большое количество калорий, что также опасно для фигуры. Но и низкокалорийные блюда с большим ГИ не принесут необходимой пользы организму.

Потребность организма в гликогене

откладываются в печени и мышцахГликоген, как запасной источник энергии, важно регулярно восстанавливать. Так, по крайней мере, утверждают ученые. Повышенная физическая активность может привести к тотальному истощению углеводных запасов в печени и мышцах, что в результате скажется на жизненной активности и работоспособности человека. В результате длительной безуглеводной диеты запасы гликогена в печени снижаются почти к нулю. Мышечные резервы истощаются во время интенсивных силовых тренировок.

Минимальная суточная доза гликогена составляет от 100 г и выше. Но эту цифру важно увеличить при:

интенсивных физических нагрузках;усиленной умственной деятельности;после «голодных» диет.

Напротив, осторожно к пище, богатой гликогеном, стоит отнестись лицам с дисфункцией печени, недостатком ферментов. Кроме того, диета с высоким содержанием глюкозы предусматривает снижение употребления гликогена.

Восполнение гликогена после тренировки

«Углеводное окно», открывающееся после тренинга, считается лучшим временем для приема углеводов с целью восполнения запаса гликогена и запуска механизма роста мускулатуры. В этом процессе углеводам отводится более значимая роль, нежели протеинам. Как показали последние исследования, питание после тренинга важнее, чем до него.

Норма углеводов в день для организма

Норма углеводов в день для организма

Необходимость в углеводах зависит от интенсивности интеллектуальных и физических нагрузок. В среднем норма углеводов в день для организма составляет 300-500 г. Около 20 % может приходиться на углеводы, которые легко усваиваются.

Пожилым людям стоит употреблять максимум 300 г углеводов в сутки. При этом количество простых элементов не должно быть больше 15-20 %.

При наличии лишнего веса и других патологиях количество углеводов стоит ограничивать. При этом делать это следует постепенно. Благодаря этому организм сможет адаптироваться к изменению обменных процессов. Ограничение стоит начинать с 200-250 г в сутки. Через неделю объем углеводов допустимо сократить до 100 г.

Если резко уменьшать количество углеводов в течение долгого периода времени, есть риск развития разных нарушений.

К ним относят следующее:

  • снижение уровня сахара в крови;
  • общая слабость;
  • сильное снижение интеллектуальной и физической активности;
  • потеря веса;
  • нарушение метаболизма;
  • повышенная сонливость;
  • головокружения;
  • головные боли;
  • тремор рук;
  • ощущение голода;
  • рак толстого кишечника;
  • запоры.

Неприятные симптомы удается устранить после употребления сахара или других сладких продуктов. Однако, есть их следует дозированно. Это поможет избежать увеличения массы тела.

Для организма также вреден и избыток углеводов, особенно простых. Он приводит к повышению уровня сахара в крови. Как следствие, часть веществ не используется и приводит к скоплению жировых отложений. Это провоцирует сахарный диабет, кариес, атеросклероз. Также есть риск метеоризма, ожирения, болезней сердца и сосудов.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...