Для чего нужны углеводы и почему их не стоит исключать из рациона

В статье мы расскажем:

  1. Что такое углеводы
  2. Виды углеводов
  3. Для чего нужны углеводы в организме человека
  4. Недостаток и избыток углеводов в организме
  5. Нормы потребления углеводов
  6. Суть углеводного обмена
  7. Принцип низкоуглеводной диеты
  8. Разрешенные и запрещенные продукты
  9. Продукты, с которыми нужно быть осторожными
  10. Мифы про углеводы в рационе человека

Мир постоянно меняется — и вместе с ним появляются новые тенденции и в питании. Сейчас на пике популярности находятся низкоуглеводные диеты — число их приверженцев растет в геометрической прогрессии. Блогеры с уверенностью заверяют об их пользе на широкие аудитории — такая себе волшебная палочка здоровья в руках каждого человека. Но есть ли подводные камни и, в сущности, так ли нам действительно не нужен этот вид органических соединений?

Что такое углеводы

Их отсутствие, ровно как и резкое и значительное снижение, негативным образом сказываются на всем организме, неминуемо нарушая внутренний покой и равновесие — сохранение гомеостаза вновь оказывается под угрозой. Так чем же заслужили такую популярность низкоуглеводные диеты и что они из себя представляют? Давайте разбираться!

Виды углеводов

Классификация углеводов на «хорошие» и «плохие» не столько примитивна с научной точки зрения, сколь и не обоснована: все есть яд, и все — лекарство. Знаменитая фраза швейцарского алхимика Парацельса наилучшим образом отражает всю субъективность подобного деления.

Гораздо правильнее было бы выделить, исходя из структуры этих органических соединений, следующие две группы: простые («быстрые») и сложные («долгие»). И разница между ними столь же велика, как между нахождением интеграла и простым линейным уравнением. Впрочем, переключим взгляд с математики вновь на биохимию.

Отсюда вытекает и следующая закономерность: чтобы произошло всасывание эпителиальными клетками кишечника «долгих» углеводов, их громоздкие молекулы должны быть расщеплены до составных единиц — то есть до простых сахаров. Иными словами, шелковая нить украшения разрезается специфическими ферментами, и уже каждая бусинка по отдельности (за счет энергозависимого транспорта) будет доставлена внутрь энтероцита.

Таким образом, и сам процесс расщепления будет отличаться: скажем, поступи вместе с продуктами питания глюкоза (типичный представитель простых сахаров) пищеварительным сокам нет смысла ее расщеплять — «единицы» меньше попросту не существует. То есть клеткам необходимо всего лишь ее абсорбировать. Когда же вместе с едой в наш организм поступает, например, крахмал, работа куда более громоздкая — а значит, и длится дольше.

Роль слюны с амилазой и мальтазой, что содержатся наравне с другими компонентами в этом биологическом секрете, не столь велика — особенно учитывая, как мало мы уделяем внимания качественному пережевыванию пищи. Впрочем, уже попадая в тонкий кишечник и подвергаясь там действию различных ферментов (как правило, основная роль достается именно поджелудочной) большие, с боковыми разветвлениями цепи будут медленно, но уверенно «разрезаны». Отсюда и название — «долгие».

Разница в переваривании и всасывании между этими двумя видами углеводов будет влиять и на выработку инсулина. Это гормон белковой природы, основная задача которого — обеспечить гомеостаз глюкозы. То есть ее значения, будучи строго регламентированы законодательным кодексом, должны неизменно поддерживаться в заданных пределах. Больше — диабет, меньше — гипогликемия.

Инсулин стремится вернуть повысившиеся после прима пищи (постпрандиальные) показатели концентрации данного моносахарида — осуществляет это он путем увеличения плотности переносчиков на поверхности клеток. Дело в том, что глюкоза, уже будучи моносахаридом (то есть единичным кирпичиком) все равно не может самостоятельно пройти сквозь билипидный шар мембраны — для этого ей нужен транспортер.

Примечательно, что на секрецию инсулина будут влиять оба видов углеводов: мы уже сказали, что в процессе полостного и пристеночного пищеварения сложные структуры полисахаридов будут расщеплены до мономеров, одним из которых и является глюкоза. Вот только отличие будет в самом графике выделения данного гормона: при попадании простых сахаров в организм происходит мгновенное повышение их концентрации в крови, сопровождающееся лавинообразной секрецией инсулина. При этом и снижение будет далеко неравномерным. Представьте себе холм с крутым подъемом и почти перпендикулярным спуском-обрывом — примерно это же и отмечается в человеческом организме.

К моносахаридам относятся:

  • Галактоза или молочный сахар — является составной частью лактозы, В организме человека путем ряда последовательных превращений метаболизируется до глюкозы. Содержится в молоке.

  • Глюкоза или виноградный сахар — содержится в фруктах, кондитерских изделиях, меде. Является конечным продуктом расщепления в организме сложных углеводов, легко подвергается брожению. Представляет собой любимое лакомство бактерий и другой патогенной микрофлоры.

  • Фруктоза или плодовый сахар — один из наиболее распространенных моносахаридов, который активно применяется в промышленном производстве — и это неудивительно, учитывая, что она в 2,5 раза слаще сахарозы и в 3 — глюкозы. Она не вызывает секреции инсулина —и в этом кроется еще одно коварство фруктозы: этот простой сахар обходит все пути и механизмы насыщения.

Олигосахариды представлены:

  • Сахарозой (тростниковым, свекловичным сахаром), молекула которой состоит из глюкозы и фруктозы. Она содержится в меде, финиках, винограде, инжире, хурме, черносливе, изюме.

  • Чрезмерное ее потребление ассоциировано с развитием сахарного диабета 2-ого типа, ожирения, сердечно-сосудистым патологиям.

  • Лактоза или молочный сахар — образована одной молекулой лактозы и одной — галактозы. Частота ее непереносимости значительно увеличилась в популяции — и это, как неудивительно даже при том факте, что подобный диагноз был признан официальным только 50 лет назад. Патология ассоциирована со снижением активности лактазы и проявляется следующим комплексом симптомов:

  1. Вздутие живота.

  2. Диарея.

  3. Метеоризм.

Примечательно, что в норме этот процесс генетически запрограммирован: ведь взрослый человек не нуждается в употреблении грудного молока — вот и снижается функция данного фермента.

  • Мальтоза или солодовый сахар — промежуточный продукт гидролиза крахмала. Содержится в пшенице, ржи, солодовых экстрактах, проросших зернах.

  • Итак, к сложным углеводам относятся:

  • Крахмал — запасается в виде зерен в клетках растений: в их семенах, плодах, а также клубнях. Образуется в процессе фотосинтеза и представляет собой огромные, длинные цепи, в которых составным кирпичиком выступает именно глюкоза. Переваривание этого полисахарида начинается уже в ротовой полости — под воздействием специфических ферментов слюны. Содержится в злаковых растениях (в частности, в пшенице и рисе), также в картофеле, тыкве и горохе.

    Сложный углевод - крахмал

  • Гликоген — еще один полисахарид, состоящий из повторяющихся молекул глюкозы и также выполняющий резервную функцию — но уже в животном организме. У человека его депо сконцентрировано в печени — примерно 200-220 грамм этого сложного углевода занимает пространство ее кладовой, предусмотрительно созданной на случай «черного» дня.

  • Гликоген сконцентрирован и в скелетных мышцах — но те, будучи тканью жадной и тяжело работающей, используют его в сугубо собственных целях: для получения энергии, обеспечивающей механизмы сокращения.

  • Целлюлоза — главный компонент клеточной стенки высших растений и водорослей. Не подвергается расщеплению в пищеварительном тракте: у человека отсутствуют необходимые для этого ферменты. В отличии от homo sapiens, коровы (будучи представителем жвачных) эту проблему ощущают не так остро — вернее они ее совсем не ощущают: все благодаря специфическим бактериям, населяющим ее кишечник, и способствующим перевариванию и усвоению этого углевода.

Хочется остановиться отдельно на клетчатке и ее полезных свойствах:

Пищевые волокна подвергаются бактериальной ферментации в желудочно-кишечном тракте. Некоторые из них могут выступать в качестве пребиотиков и, вызывая определенные изменения, как в составе микрофлоры, так и в ее активности, приносят пользу человеческому организму.

Интересно, что выраженные сдвиги в бактериальном разнообразии отмечаются спустя всего 24 часа после употребления богатой волокнами пищи.

Кроме того, исследования отмечают: низкое потребление пищевых волокон ассоциировано со значительным увеличением риска сердечно-сосудистых заболеваний, сахарного диабета 2-ого типа и даже рака толстой кишки.

Употребление клетчатки рекомендовано и пациентам, страдающим от синдрома раздраженного кишечника — одного из наиболее распространенных заболеваний в гастроэнтерологии. Псиллиум, например, будучи представителем длинноцепочечных, умеренно ферментированных и растворимых пищевых волокон, практически не приводит к газообразованию и характерной для него симптоматике, стимулирует перистальтику, и тем самым способствует нормализации ежедневного стула.

Пищевые волокна увеличивают связывание желчных кислот и канцерогенов, оказывая, тем самым, в некотором роде детоксикационный эффект. Кроме того, они ингибируют абсорбцию эстрогена в кишечнике — увеличивается его количество, выделяемое с калом. А большинство гормонозависимых опухолей связаны именно с повышенной концентрацией данного гормона. В частности, учитывая, что в условиях современного мира, в окружении и постоянном поступлении в организм различных ксенобиотиков, механизмы обезвреживания токсинов, нейромедиаторов, лекарств и гормонов весьма ограничены.

Для чего нужны углеводы в организме человека

Функции углеводов различны и весьма обширны. Давайте рассмотрим некоторые из них:

  1. Энергетическая — это основное сырье на фабрике по производству энергии. Механизм сжигания глюкозы в печах клеток отточен веками до совершенства.

  2. Структурная — являются компонентами мембраны, участвуют в производстве липидов и заменимых аминокислот, гликозаминогликанов, гиалуроновой кислоты.

  3. Образование глюкуроновой кислоты — одного из ключевых фигур второй фазы детоксикации в печени, осуществляющей связывание токсичного непрямого билирубина.

  4. Резервная — в печени хранятся небольшие запасы гликогена: на случай неблагоприятных воздействий вроде голодания (дабы не задействовать аминокислоты путем включения процессов катаболизма мышечного белка).

  5. Входят в состав рецепторов клеток, осуществляя, таким образом, сигнальную функцию.

  6. Регулируют один из важнейших параметров гомеостаза: осмотическое давление. Малейшее его колебание в сторону от нормы приводит к сбою в работе ферментативных систем и влечет ряд неблагоприятных и опасных для жизни последствий.

  7. Участвуют в образовании нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), а также входят в состав универсального источника энергии — АТФ.

Недостаток и избыток углеводов в организме

При избыточном и частом поступлении углеводов в организм происходит неустанная секреция инсулина: концентрация глюкозы в крови повышается, и он стремится все вернуть к изначальному равновесию. Такая постоянная циркуляция белкового гормона приводит к потере клеточными рецепторами чувствительности к нему: он им попросту надоедает уже со своими заученными на память механизмами действия. Развивается инсулинорезистентность.

Недостаток и избыток углеводов в организме

Итак, глюкоза вынуждена оставаться в крови: без помощи, которую не в силах реализовать в подобной ситуации инсулин, в клетку она попасть не может. И тут происходит самое интересное: любое голодание приравнивается на клеточном уровне к смерти. Нет энергии — нет жизни. Несмотря на всё своё упрямство, клетки умирать не хотят, и поэтому они находят выход: раз они решили не пропускать глюкозу через таможенную границу в виде плазматической мембраны, они синтезируют ее сами, внутри себя! Активируется фабрика глюконеогенеза.

Основными симптомами инсулинорезистентности являются:

  1. Объем талии более 80 см для женщин и более 90 см для мужчин.

    Это один из самых простых, но при этом информативных показателей, отражающих наличие или отсутствие НЖБП — неалкогольной жировой болезни печени.

  2. Почернение кожи в местах локтевых сгибов, в области подмышечных впадин, паха и складок шеи — так называемый acanthosis nigricans.

  3. Ановуляция, избыточный рост волос по мужскому типу, алопеция, акне, жирная кожа и другие проявления синдрома поликистозных яичников, наблюдающиеся при повышении уровня андрогенов. Дело в том, что инсулин стимулирует цитохромы печени, ответственные за образование ключевых ферментов в синтезе этих гормонов.

  4. Повышенное артериальное давление: инсулин задерживает натрий, который хвостом тянет за собой воду — происходит увеличение объёма циркулирующей крови.

  5. Появление сосудистых ангиом (красных точек) и папиллом.

  6. Снижению текучести желчи — вследствие повышенного образования холестерина.

Нормы потребления углеводов

Нормы потребления углеводов достаточно индивидуальны и во многом зависят от пола, возраста и физических нагрузок. Ниже приведены средние значения:

Углеводы

Грамм в день

Сложные углеводы

210

Клетчатка

40

Фруктоза

25

Сахароза

25, максимум 50

Всего

300

Суть углеводного обмена

При повышении концентрации глюкозы в крови (что в естественных условиях наблюдается после еды) поджелудочная железа начинает активно секретировать инсулин. Задача последнего — не только отправить глюкозу в клетку, но и задействовать процессы ее утилизации. А то она — дама капризная: захочет — и обратно выйти сможет (клеткам неудобно запасать этот углевод: приходится подключать дальнейшие механизмы для ее превращения в более «усидчивую» форму).

Вариантов таких несколько:

  1. Гликолиз — один из ключевых моментов на пути получения энергии. Происходит, в отличие от других процессов катаболизма, в цитоплазме. При отсутствии кислорода (то есть в анаэробных условиях) он заканчивается образованием молочной кислоты — лактата. Это, собственно говоря, и наблюдается в мышцах при их активной работе. Однако, учитывая, что любое смещение рН грозит организму серьезными последствиями,накопления кислых продуктов, разумеется, — идея не самая разумная, представляющая собой прямую дорогу к развитию ацидоза. Поэтому лактат из мышц отправляется в печень — и там, проходя через стадию пирувата, он вновь превращается в глюкозу, что, попадая в кровь, возвращается обратно в скелетные мышцы — это так называемый цикл кори.

    В условиях наличия кислорода, образовавшийся в гликолизе пируват (пировиноградная кислота) посредством воздействия целого комплекса ферментов трансформируется в универсальный жетон в игровом автомате цикла Кребса — ацетил-КоА.

  2. Синтез гликогена — при поступлении избытка глюкозы, часть будет запасаться в печени. Однако, квадратные метры ее кладовой весьма ограничены — и все, что не вписывается, отправится на образование жиров.

    Примечательно, что при повышенной концентрации глюкозы в крови, наблюдаемой при сахарном диабете, одним из механизмов повреждения почек является именно синтез гликогена: происходит его инфильтрация в эпителиальные канальцы данного паренхиматозного органа.

  3. Пентозофосфатный путь — обеспечивает организм пентозами, необходимыми для образования ДНК и РНК, а также НАДФН2, что представляет собой одну из коферментных форм витамина В3 (никотиновой кислоты) и задействован в синтезе холестерина (а, следовательно, гормонов надпочечников и половых желез, а также витамина Д) и устойчивости эритроцитов к гемолизу.

Первопричины нарушений углеводного обмена:

  • Избыточное поступление глюкозы и других простых углеводов — происходит постоянная стимуляция синтеза и секреции инсулина.

  • Малоподвижный образ жизни, низкая физическая активность.

  • Дробное питание и перекусы.

  • Воздействие стрессовых факторов: кортизол стимулирует ранее упомянутый процесс глюконеогенеза (под его воздействием образуются три фермента, катализирующие необратимые реакции).

  • Нарушение гигиены сна: как известно, мелатонин — главный антагонист кортизола, обладающий, к тому же, выраженной антиоксидантной способностью. Снижение его секреции негативно отображается на общей устойчивости организма к раздражающим факторам и неизменно ведет к ожирению.

Цикл «сон-бодрствование»

Кроме того, с циклом «сон-бодрствование» связаны и соматотропин (гормон роста, известный своим жиросжигающим эффектом), а также лептин и грелин, отвечающие за насыщение и голод соответственно.

Принцип низкоуглеводной диеты

Всё «волшебство» низкоуглеводного питания можно выразить следующими тезисами:

  • значительно подавляет чувство голода — за счет высокого содержания жиров (для сравнения: 1 грамм углеводов обеспечивает нас 4 килокалориями, а 1 г жира — более, чем 9!);

  • к периодическому голоданию приходят естественным образом;

  • легко придерживаться 2х или 3х-разового режима питания и исключить все перекусы;

  • рецепторы «отвыкают» от сахарной зависимости, сладкое перестает воздействовать на систему вознаграждения;

  • закрепляем результат (нет голода — нет откатов, срывов и последующего набора веса).

LCHF оказывает и положительные эффекты на регуляцию нарушенного углеводного обмена: в частности, отмечается значительное снижение уровня гликированного гемоглобина (важного показателя, отражающего среднюю концентрацию глюкозы за несколько месяцев). Кроме того, у придерживающихся ее пациентов была и значительная потеря веса. У них также повышался уровень «хорошего» холестерина (в составе ЛПВП — липопротеидов высокой плотности), тем самым улучшались и кардиометаболические параметры.

Примерный рацион данной диеты включает:

  1. Молочные продукты с высоким содержанием жира: сметану, жирные сливки и йогурт, сливочный сыр.

  2. Различные масла: оливковое, сливочное, кокосовое.

  3. Мясо и птицу.

  4. Рыбу и морепродукты.

  5. Яйца.

  6. Орехи с низким содержанием углеводов.

  7. Семена.

  8. Некрахмалистые овощи.

6-8 стаканов воды в день

Кроме того, рекомендуется выпивать не менее шести-восьми стаканов воды в день.

Уменьшение потребления углеводов приводит к снижению уровня глюкозы (и, соответственно, инсулина), что активирует механизмы липолиза — то есть распада жира и утилизации его компонентов в качестве источника энергии.

Разрешенные и запрещенные продукты

При нарушении углеводного обмена и сопровождающим его неизменным спутником ожирении необходимо исключить:

  • Хлебобулочные изделия и макароны.

  • Различные подсластители, включая мед и финики.

  • Сухофрукты.

  • Конфеты, зефир, пастилу, мармелад, зефир, шоколад.

  • Чипсы, сухарики и другой пищевой мусор.

  • Полуфабрикаты, включая пельмени и пиццу.

  • Маргарин.

  • Соевые продукты.

  • Свежевыжатые соки (сахар в чистом виде и ноль клетчатки).

  • Фруктовые смузи.

  • Готовые соусы: кетчуп, майонез, горчицу и другие.

  • Алкоголь.

  • Низкожировые или обезжиренные продукты.

  • Готовые смеси для завтраков и быстрозавариваемые каши.

Рацион в обязательном порядке должен включать:

  1. Источники белка: добавьте мясо, птицу, рыбу и субпродукты.

    Важно учитывать, что даже при адекватном поступлении должного количества протеина, сопутствующие патологии со стороны желудочно-кишечного тракта будут ухудшать и тормозить его всасывание.

    Источники белка

    В частности, негативно сказывается на процессе усвоения низкая кислотность желудочного сока, симптомами которой являются:

    • Изжога.

    • Вздутие.

    • Отрыжка.

    • Повышенное газообразование.

  2. Источники углеводов — делайте упор именно на сложные:

    • сезонные овощи: салатные, листовые, оливки, спаржа, зеленый лук, петрушка/укроп, артишоки, капуста, баклажан, помидоры, цукини, стручковая фасоль, перцы;

    • орехи;

    • несладкие фрукты и ягоды;

    • водоросли.

    В небольших количествах разрешены:

    • бобовые (замоченные на ночь);

    • клубневые (батат, морковь, лук, свекла, топинамбур, корень сельдерея, картофель);

    • необработанный (непастеризованный) мёд.

  3. Источники полезных жиров:

  • Топлёное масло ГХИ и сливочное.

  • Кокосовое масло.

  • Оливки, маслины и качественное оливковое масло.

  • Авокадо.

  • Твёрдый сыр.

  • Жирные сорта рыбы и мяса.

  • Орех макадамия.

Продукты, с которыми нужно быть осторожными

  1. Источники омега-6-полиненасыщенных жирных кислот, обладающих провоспалительным действием:

    • маргарин;

    • гидрогенизированные или частично гидрогенизированные масла;

    • любые масла, выжатые из семян (рапсовое, соевое, кукурузное, льняное, кунжутное, виноградное, подсолнечное), если они были сделаны на фабрике. Если они были выжаты без высоких температур и вы знаете, кто и как их сделал, такие масла можно в ограниченном количестве.

  2. Молочные продукты — стимулируют секрецию инсулина и инсулиноподобного фактора роста-1, чем могут еще сильнее усугубить и без того нарушенный углеводный обмен.

  3. Сахарозаменители: важно не просто заменить рафинированные сахара на более здоровую альтернативу — необходимо полностью избавиться от подобного рода зависимости. Кроме того, многочисленные исследования показывают: популярные ныне сироп агавы и кленовый сироп не хуже фруктозы провоцируют ожирение печени.

Мифы про углеводы в рационе человека

  1. Углеводы нельзя есть вечером.

    Это суждение применимо по отношению к быстрым сахарам — действительно, их потребление весьма желательно перенести на первую половину дня. В качестве ужина отдавайте предпочтение сложным углеводам: например, отлично подойдут овощи-гриль.

  2. От углеводов толстеют — отчасти это правда, но все зависит от количества и вида съеденных углеводов. Невозможно поставить на одну чашу весов источники клетчатки и, скажем, шоколадные конфеты.

  3. Мозгу нужна глюкоза — на самом деле, хотя нервная ткань и предпочитает использовать в качестве источника энергии этот моносахарид, он не является единственным сырьем для ее клеточных печей. В частности, при ограничении поступления в организм углеводов, происходит синтез печенью кетоновых тел, которые мозг и начинает утилизировать.

  4. При похудении углеводы необходимо полностью ограничить — еще одно ошибочное, опасное, но весьма распространенное мнение. Ограничить — да, но никак не убрать полностью. Так, скажем, красные кровяные тельца способны утилизировать только глюкозу — у них попросту отсутствуют печки-митохондрии.



Читайте также