Цель: изучить нормы физиологической потребности в углеводах для организма человека. Определить пищевые источники их поступления.

Углеводы в организме человека не синтезируются, поэтому потребность в них полностью должна удовлетворяться пищей. В углеводах, образующихся в зеленых листьях, при участии хлорофилла и солнечного света, солнечная энергия преобразуется в химическую, освобождающуюся при распаде углевода в организме человека.

Углеводы в организме имеют преимущественно энергетическую ценность, хотя участвуют и в пластических процессах. Их подразделяют на моно-, олиго– и полисахариды.

Поступают углеводы, главным образом, из растительных продуктов. В организме углеводы могут образовываться из белков и жиров. Депонируются они ограниченно и запасы их у человека невелики.

Углеводы пищи представлены преимущественно полисахаридами (крахмал), и в меньшей степени моно-, ди– и олигосахаридами. 1 г усвояемых углеводов (как и белков) при окислении в организме дает 4 ккал.

Физиологическая потребность в усвояемых углеводах для взрослого человека составляет 50-60 % от энергетической суточной потребности (от 257 до 586 г/сутки или около 5 г/сут на кг массы тела).

Физиологическая потребность в углеводах для детей до года – 13 г/кг массы тела, для детей старше года от 170 до 420 г/сутки.

Моно– и олигосахариды

К моносахаридам относятся глюкоза, фруктоза и галактоза. Глюкоза образуется в организме в результате расщепления дисахаридов и крахмала пищи. Она всасывается в кровь через 5-10 мин. после поступления в желудок.

Глюкоза – главный поставщик энергии для нейронов головного мозга, мышечных клеток (в том числе сердечной мышцы) и эритроцитов, которые сильнее всего страдают от недостатка глюкозы.

В сыворотке крови человека поддерживается постоянный уровень глюкозы (гликемия), натощак составляющий 3,3-5,5 ммоль/л.

Гипогликемия – пониженное содержание глюкозы в сыворотке крови.

Гипергликемия – повышенное содержание глюкозы в сыворотке крови.

Гипогликемия у здорового человека приводит к активации пищевого поведения, то есть глюкоза участвует в регуляции аппетита, что необходимо учитывать при разработке диет, направленных на снижение веса.

Уровень глюкозы в крови (он же уровень сахара) – это процентное содержание глюкозы в общем объеме крови. Натощак оно составляет 1 г на 1 л крови. Когда углеводы (хлеб, мед, крахмал, сладости и т.д.) потребляются натощак, то уровень сахара в крови меняется следующим образом: сначала уровень глюкозы поднимается (в большей или меньшей степени – в зависимости от типа углевода); затем, после того, как поджелудочная железа выделила инсулин, уровень глюкозы в крови падает, а затем возвращается к прежнему уровню, что показывает приведенный график (рисунок 2).

Рисунок 2 – Содержание глюкозы в крови, г/л

На протяжении многих лет углеводы делили на две категории, в зависимости от сложности строения углеводов и связывая с ней время усвоения их организмом: «быстрый сахар» и «медленный сахар», то есть предполагалось, что крахмал повышает уровень глюкозы в крови намного медленнее, чем простые сахара (например, сахароза).

На сегодняшний день эта классификация полностью изжила себя и считается ошибочной. Недавние эксперименты доказывают, что сложность строения молекул углеводов не влияет на скорость преобразования их в глюкозу, ни на скорость усвоения организмом (не отождествлять с усвояемостью!).

Установлено, что пик содержания сахара в крови (гипергликемия) наступает через полчаса после принятия натощак углеводов любого типа. Поэтому лучше говорить не о скорости усвоения углеводов, а об их влиянии на величину содержания глюкозы в крови. В практике диетологии в конце ХХ века появилось понятие гликемический индекс (ГИ), применяемый для определения способности углеводсодержащих продуктов и блюд повышать уровень глюкозы в крови. За точку отсчета берут ГИ глюкозы, равный 100.

Таблица 7 – Гликемический индекс некоторых пищевых продуктов

Чем выше ГИ продуктов и блюд (таблица 7), тем быстрее после их употребления повышается уровень гликемии. При низких значениях ГИ продуктов и блюд глюкоза в кровь поступает медленно и равномерно.

С понятием ГИ связано понятие гликемической нагрузки (ГН). Формула расчета её проста: ГИ умножают на количество углеводов и делят на 100 (3).

Для примера сравним ГИ и ГН арбуза и пончиков

Арбуз: ГИ – 75, углеводы – 6,8 г, ГН = (75 х 6,8): 100 = 6,6 г

Пончики: ГИ – 76, углеводы – 38,8, ГН = (76 х 28,8): 100 = 29,5 г

Исходя из этих результатов, очевидно, что с пончиками наш организм получит почти в 4,5 раза больше глюкозы, чем с арбузом!

Ещё один наглядный пример: фруктоза, ГИ её равен всего 20, но количество углеводов в ней – 99,9 г, и ГН = 20,0 г!

Гликемическая нагрузка показывает, что употребление пищи с низким ГИ, но большим количеством углеводов не будет эффективным. Соответственно, гликемическую нагрузку можно контролировать, отдавая предпочтение продуктам с низким ГИ и (или) ограничив поступление углеводов.

В диетологии принята следующая шкала уровней ГН отдельных порций пищи: низким считается показатель гликемической нагрузки до 10, средним – от 11 до 19, высоким – более 20. Суточная ГН здорового человека не должна превышать 100 единиц.

Олигосахариды – углеводы, молекулы которых содержат от 2 до 10 остатков моносахаридов. Основными представителями олигосахаридов в питании человека являются лактоза и сахароза. Основными поставщиками сахарозы служат сахар, кондитерские изделия, варенье, мороженое, сладкие напитки, а также некоторые овощи и фрукты.

Длительное время сахар неоправданно считался вредным продуктом (сахар – «белая смерть»), повышающим риск возникновения сердечно-сосудистых, онкологических, аллергических заболеваний, сахарного диабета, ожирения, кариеса зубов, желчнокаменной болезни и др.

Согласно докладу экспертов ВОЗ, с позиций доказательной медицины пищевые сахара отнесены только к факторам риска развития кариеса зубов, но не сердечно-сосудистых и других массовых заболеваний.

Однако следует признать, что сахар, как продукт питания, имеет низкую пищевую ценность, так как содержит только сахарозу (99,8 %). Сахар и богатые им продукты имеют высокие вкусовые качества и являются источниками легкоусвояемой энергии, но количество их в рационе должно определяться потребностями здорового или больного человека. Избыточное потребление сахара за счет других продуктов, являющихся источниками эссенциальных нутриентов и биологически активных веществ, снижает пищевую ценность рациона, хотя сам по себе сахар не опасен для здоровья человека. Потребление добавленного сахара не должно превышать 10 % от калорийности суточного рациона.

Полисахариды

Полисахариды (высокомолекулярные соединения, образуются из большого числа мономеров глюкозы и других моносахаров) подразделяются на крахмальные полисахариды (крахмал и гликоген) и неусвояемые полисахариды – пищевые волокна (клетчатка, гемицеллюлоза, пектины).

Пищевые волокна

Пищевые волокна непосредственному перевариванию в пищеварительном тракте не подвергаются, однако их роль трудно переоценить.

Пищевые волокна:

• влияют на опорожнение желудка, формируя гелеобразные структуры перевариваемых пищевых масс, а также скорость всасывания в тонкой кишке и время прохождения пищевых (каловых) масс через желудочно-кишечный тракт;

• предотвращают образование каловых камней; удерживая воду, определяют консистенцию и увеличивают массу фекалий;

• адсорбируют желчные кислоты, предотвращая их потерю и обеспечивая нормальный обмен холестерина и желчных кислот и поддержание достаточного уровня гемоглобина в крови;

• оказывают противовоспалительное и антитоксическое действие, что предупреждает нарушение обмена веществ в организме и развитие рака толстой кишки;

• участвуют в синтезе некоторых витаминов;

• около 50 % пищевых волокон в толстом кишечнике подвергается усвоению микрофлорой с последующим использованием образовавшихся веществ организмом;

• способствуют выведению из организма токсинов и тяжелых металлов;

• предупреждают развитие таких заболеваний, как атеросклероз, гипертония, сахарный диабет и др.

В группу пищевых волокон входят полисахариды, в основном растительные, перевариваются в толстом кишечнике в незначительной степени и существенно влияют на процессы переваривания, усвоения, микробиоценоз и эвакуацию пищи. Физиологическая потребность в пищевых волокнах для взрослого человека составляет 20 г/сутки, для детей старше 3 лет – 10-20 г/сутки.