3.2 Углеводы как компоненты пищи

Углеводы играют исключительно важную роль в питании человека и основным их источником являются растительные продукты. Они выполняют в организме ряд функций.

Физиологическое значение углеводов:

1) Они являются главным источником энергии для человеческого организма, необходимой для жизнедеятельности всех клеток, тканей и органов, особенно - мозга, сердца, мышц. Энергия в организме освобождается в результате биологического окисления углеводов (а также жиров и, в меньшей степени, белков). Эта энергия аккумулируется в виде богатого энергией соединения - аденозинтрифосфорной кислоты.

2) Углеводы являются пластическим материалом. Так, соединительная ткань содержит мукополисахариды, в состав которых входят углеводы и их производные.

3) Регуляторная функция углеводов разнообразна. Они противодействуют накоплению кетоновых тел при окислении жиров.

4) Ощущение сладкого, воспринимаемое рецепторами языка, тонизирует центральную нервную систему.

5) Некоторые углеводы и их производные обладают биологической активностью, выполняя в организме специализированные функции. Например, гепарин предотвращает свертывание крови в сосудах, шалуроновая кислота препятствует проникновению бактерий через клеточную оболочку и т. д.

6) Важна роль углеводов в защитных реакциях организма. Так глюкуроновая кислота соединяясь в печени с некоторыми токсичными веществами, образует нетоксичные сложные эфиры, которые растворяются в воде и удаляются с мочой.

В зависимости от участия в обмене веществ углеводы условно можно разделить на две группы:

• усваиваемые организмом человека: моно- и дисахариды, крахмал, гликоген;

• неусваиваемые - пищевые волокна - клетчатка, гемицеллюлоза, пектиновые вещества, камеди.

Усваиваемые углеводы дают организму 50-60% от общего числа калорий, несмотря на небольшой энергетический коэффициент: 1 г. - 4 ккал. Суточная потребность взрослого человека в усваиваемых углеводах составляет 360-400 г., в том числе 50-100 г. сахаров. Оптимальное содержание пищевых волокон в суточном рационе - 20-25 г., в том числе клетчатки и пектина - 10-15 г.

Рассмотрим физиологическое значение в организме отдельных усваиваемых углеводов.

Глюкоза - единственный углевод, который циркулирует в крови, важнейшим потребителем глюкозы является мозг. Содержание глюкозы в организме зависит от количества углеводов в рационе, ее нормальный уровень в крови составляет 80-100 мг./100мл. и регулируется гормоном поджелудочной железы - инсулином. Снижение содержания сахара в крови вызывает нарушения поведения, бред, потерю сознания и, в конечном счете, структурные повреждения мозга, приводящие к смерти. При недостатке глюкозы ее запасы могут компенсироваться за счет расщепления сахарозы, крахмала, других полисахаридов. Накопление глюкозы в крови до 200-400 мг./100мл. приводит к перенапряжению гормональной системы, инсулин начинает вырабатываться в недостаточном количестве, в моче появляется сахар, что свидетельствует о возникновении заболевания - сахарного диабета.

Фруктоза - наиболее благоприятный в гигиеническом отношении углевод: для своего усваивания не требует инсулина, не является фактором увеличения концентрации сахара в крови, не вызывает кариес зубов в отличие от глюкозы и сахарозы, обладает большей сладостью.

Сахароза выполняет только энергетическую функцию, но при этом вызывает очень быстрое увеличение содержания глюкозы в крови и препятствует транспорту холестерина.

Лактоза способствует развитию в желудочно-кишечном тракте молочнокислых бактерий, являющихся антагонистами гнилостной и патогенной микрофлоры. Однако у некоторых людей отсутствует или недостаточна активность фермента лактазы, гидролизирующего лактозу, поэтому они страдают непереносимостью молока.

Пентозы (рибоза, дезоксирибоза) участвуют в обменных процессах, входят в состав ДНК и РНК.

Крахмал - основной источник углеводов для организма, в нативном состоянии не усваивается, т. к. защищен клеточной стенкой - клетчаткой, а подвергается перевариванию после термической обработки. Крахмал усваивается медленнее других углеводов, поскольку предварительно должна пройти его деполимеризация - гидролиз до глюкозы, поэтому потребление крахмала не приводит к быстрому увеличению содержания глюкозы в крови.

Пищевые волокна также обладают определенной пищевой ценностью, хотя и не усваиваются организмом человека, т. к. он не продуцирует ферментов, необходимых для их расщепления.

Клетчатка нормализует деятельность полезной микрофлоры кишечника, способствует нормальному продвижению пищи по желудочно-кишечному тракту, тем самым, препятствуя задержке каловых масс в толстой кишке. Это имеет важное значение в профилактике рака толстой кишки. Клетчатка способствует выведению из организма холестерина, создает чувство насыщенности. Дефицит клетчатки, в рационе способствует ожирению, развитию желче- каменной болезни, сердечно-сосудистых заболеваний. Вместе с тем избыток клетчатки снижает усваиваемость пищевых веществ, особенно некоторых витаминов и минеральных веществ.

Пектиновые вещества выводят из организма многие токсичные вещества: продукты жизнедеятельности микроорганизмов, тяжелые металлы, радионуклиды.