Все об углеводах: зачем нужны и правила потребления, простые и сложные углеводы для похудения

Какие углеводы полезны

Полезные углеводы обладают сложной химической структурой, которая трудно поддается перевариванию под действием активных пищеварительных ферментов и соляной кислоты. В результате питательные вещества усваиваются медленно, но на 90-100%. В течение длительного времени, пока пища проходит по желудочно-кишечному тракту, организм тратит полученные углеводы на энергию для работы внутренних органов и систем.

При быстром всасывании простых углеводов ткани не могут переработать полученные сахариды, поэтому избыток питательных веществ начинает трансформировать печень в жировую ткань.

Высоким содержанием сложных углеводных цепей обладают зерновые крупы и бобовые растения. Максимальное количество витаминных и минеральных соединений организм может получить после переваривания зародышей и оболочек зерен

Важно помнить, что под воздействием термической и химической обработки 80% питательных компонентов подвергается разрушению. Каши следует запаривать или готовить на воде, чтобы снизить их калорийность

Высокоуглеводная диета для снижения веса

Данная методика похудения основывается на снижении общей калорийности рациона. Для этого потребуется исключить из меню продукты, содержащие быстрые углеводы. Их стоит заменить пищей со сложными углеводными цепями. Поэтому в список продуктов для похудения следует включить еду, богатую растительной клетчаткой. Пищевые волокна, которыми насыщены фрукты и овощи, вызывают чувство ложного насыщения.

При попадании в желудок клетчатка начинает разбухать, заполняя свободное пространство. В результате голод притупляется, суточное количество потребляемой пищи сокращается, как и объем порции. Химическое соединение практически не переваривается, поэтому организм тратит энергии на пищеварение больше, чем получает из растительных продуктов.

Помимо свежих овощей и фруктов, следует употреблять злаковые каши, приготовленные на воде. Они обладают аналогичным эффектом, снижая аппетит на 3-4 часа.

Диета для увеличения мышечной массы

Чтобы набрать сухую мышечную массу, следует провести белковую низкоуглеводную диету. При этом для получения фруктозы и глюкозы необходимо употреблять овощи, фрукты и листовую зелень за исключением:

• бананов;
• винограда;
• картофеля;
• кукурузы;
• различных круп.

Чтобы глюкоза не перерабатывалась в печени в гликоген, следует пить до 2 л жидкости в сутки. Разрешается употреблять свежевыжатые фруктовые, ягодные, овощные соки, травяные отвары и минеральную негазированную воду. Напитки помогут вывести из организма лишнюю жидкость и вызвать расщепление жировых масс.

Таблица содержания углеводов и калорийности в продуктах

Занимаясь приготовлением блюд, человеку, следящему за питанием, важно знать о продуктах, содержащих большое количество углеводов, чтобы восполнить энергетический запас организма. Овощи, фрукты, крупы, грибы, мука в разной степени помогают насытить тело необходимыми веществами

Стоит помнить о том, что калорийность готовых блюд может отличаться, а некоторые медленные углеводные соединения после термической обработки становятся «плохими» быстрыми углеводами. Таблица углеводов в разных продуктах:

Химические свойства

В зависимости от структуры каждому углеводу характерны особые химические свойства. Моносахариды, в частности глюкоза, подвергаются многоступенчатому окислению (в отсутствии и присутствии кислорода). В результате полного окисления образуется углекислый газ и вода:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ +6H₂O.

В отсутствии кислорода под действием ферментов происходит брожение:

• спиртовое –
  C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH (этанол) + 2CO₂;
• молочнокислое –
  C₆H₁₂O₆ → 2CH₃-CH(OH)-COOH (молочная кислота).

Иначе с кислородом взаимодействуют полисахариды, сгорая до углекислого газа и воды:

(C₆H₁₀O₅)n + 6O₂ → 6nCO₂ + 5nH₂O.

Олигосахариды и полисахариды разлагаются до моносахаридов при гидролизе:

• C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆;
• (C₆H₁₀O₅)n + nH₂O → nC₆H₁₂O₆.

Глюкоза реагирует с гидроксидом меди (II) и аммиачным раствором оксида серебра (реакция серебряного зеркала):

• CH₂OH-(CHOH)₄-CH=O + 2Cu(OH)₂ → CH₂OH-(CHOH)₄-COOH + Cu₂O↓ + 2H₂O;
• CH₂OH-(CHOH)₄-CH=O + 2[Ag(NH₃)₂]OH → CH₂OH-(CHOH)₄-COONH₄ + 2Ag↓ +3NH₃ + H₂O.

Рис. 3. Реакция серебряного зеркала.

Что мы узнали?

Из темы химии 10 класса узнали об углеводах. Это биоорганические соединения, состоящие из одной или нескольких структурных единиц. Одна единица или молекула состоит из карбонильных и гидроксильных групп. Различают моносахариды, состоящие из одной молекулы, олигосахариды, включающие 2-10 молекул, и полисахариды – длинные цепочки из множества моносахаридов. Углеводы сладкие на вкус и хорошо растворимы в воде (исключение – полисахариды). Моносахариды растворяются в воде, окисляются, взаимодействуют с гидроксидом меди и аммиачным оксидом серебра. Полисахариды и олигосахариды подвергаются гидролизу. Полисахариды горят.

Тест по теме

1. Вопрос 1 из 10

   Из чего состоят углеводы?

   • Карбонильных и гидроксильных групп
   • Карбоксильных и гидроксидных групп
   • Карбонильных и гидроксидных групп
   • Карбоксильных и гидроксильных групп

Начать тест(новая вкладка)

Продукты с высоким ГИ

Указанный индекс имеют продукты, содержащие углеводы в большом количестве. Они очень быстро расщепляются до глюкозы, которая пополняет организм дополнительной энергией. Если она не нужна, глюкоза пополняет жировые запасы.

При частом и неумеренном потреблении продуктов, содержащих много углеводов, возникает ситуация, когда излишки глюкозы присутствуют постоянно.

В результате естественный ход обмена веществ нарушается, приоритет отдаётся не восстановлению потраченной энергии, а её накоплению.

К наиболее распространённым продуктам с таким индексом относят пшеничный хлеб, сдобу, картофель, рис белый, некоторые крупы (пшённую, перловую, манную), макаронные изделия из мягких сортов пшеницы, мёд, поп-корн, сахар, шоколад, варенье, сладкие газированные напитки, пиво.

Дисахариды

Это сахароза (соединение глюкозы и фруктозы в сахаре) и лактоза – сахар молока (соединение глюкозы и галактозы).

Сахароза – это по сути наш с вами рафинированный сахар. При переваривании он расщепляется на два соединения: глюкозу и фруктозу, фруктоза усваивается организмом, а вот на глюкозу из сахара организму нужно потратить время и силы. Так как рафинированный сахар -это продукт глубокой переработки, это уже не природный продукт.

Процесс производства сахара включает многократное нагревание, очищение самыми разными химическими средствами: гашеной известью, углекислым газом, сернистым газом. Если интересно посмотреть на этот процесс читайте вот эту статью: В чем заключается вред рафинированного сахара для здоровья?

Второе, что важно: сахар поступает к нам ото всюду и порой в куда больших количествах, чем мы думаем и чем нам нужно. Именно содержание сахара нужно контролировать при избыточном весе

Именно содержание сахара нужно контролировать при избыточном весе.

Виды сложных углеводов

Что такое сложные углеводы – это цепочка из трех и более молекул простого углевода, по-другому их называют – полисахариды. Но чаще всего их называют – «медленный», «полезный», «длинный» и прочими обозначениями подобного рода. Сложные углеводы отличаются от простых длительностью распада – он идет так медленно, что не повышает быстро уровень глюкозы в крови и, как следствие, не приводит к резкому выбросу инсулина. Чтобы их полностью усвоить, организму необходимо затратить больше энергии, поэтому чувство насыщения длится долго.

Полисахариды существуют в нескольких видах:

• Крахмал. Данный продукт низкокалорийный, но с высокой энергетической ценностью. Он быстро насыщает организм, в результате чего чувство сытости длится часами, поэтому его включают во все диеты. Он имеет много полезных свойств: стимулирует метаболизм, контролирует уровень сахара в крови, поднимает иммунитет и защищает от онкологии. Продукты, в которых содержится огромное количество крахмала: картошка, соя, рис бурый, горох, гречка, чечевица и овсянка.
• Гликоген. Это полисахарид, состоит из множества молекул глюкозы. Он незаменим в организме, потому что контролирует уровень сахара. Для спортсменов полисахарид нужен для восстановления мышечной массы. Гликоген помогает в выработке белка. Он быстро расходуется у простых людей – через 3 часа после трапезы, а у спортсменов после тренировки уже через 30 минут. Для нормального функционирования мышц, необходимо постоянно восполнять запасы представленного полисахарида. Обычные продукты его содержат в небольших количествах и не могут восполнить дефицит вещества. Самыми богатыми являются печень и рыба.
• Пектины. Почти два века назад был открыт полисахарид во фруктовом соке. Их польза для организма неоспорима, пектины могут впитывать в себя вредные элементы и токсины, попадающие с пищей в организм. Этим самым они способствуют сохранению молодости. По внешнему виду – это густая, похожая на клей, масса. В кулинарии пектины применяют, как загуститель, стабилизатор и образователь гелевой массы. Наибольшее их количество имеется в яблоках и апельсинах. Есть он и в других фруктах: вишне, абрикосах, сливе, груше, айве и финиках.
• Клетчатка – этот полисахарид присутствует в большей части растительных продуктов. Она не перерабатывается в желудке, ферменты не могут ее переварить. Но кишечная микрофлора прекрасно с ней справляется. От этого нормализуется работа ЖКТ, из организма удаляется вредный холестерин. Клетчатка хорошо насыщает организм и вызывает чувство наполненности пищеварительного органа. Клетчатка есть во многих продуктах, но больше всего в отрубях, грибах, моркови, брокколи, свекле, капусте и так далее.

К клетчатке можно отнести и целлюлозу. Это медленный углевод полисахарид, не несет энергетической нагрузки, но необходим для образования необходимой микрофлоры в кишечнике. Стимулирует выработку витамина В.

Крахмал

Крахмалом называется полисахарид, построенный из остатков циклической α-глюкозы.

В его состав входят:

• амилоза (внутренняя часть крахмального зерна) – 10-20%
• амилопектин (оболочка крахмального зерна) – 80-90%

Цепь амилозы включает 200 — 1000 остатков α-глюкозы (средняя молекулярная масса 160 000) и имеет неразветвленное строение.

  Амилопектин имеет разветвленное  строение и гораздо большую молекулярную массу, чем амилоза.

Свойства крахмала

Гидролиз крахмала: при кипячении в кислой среде крахмал последовательно гидролизуется:

Запись полного гидролиза крахмала без промежуточных этапов:

Крахмал не дает реакцию “серебряного зеркала” и не восстанавливает гидроксид меди (II).

Качественная реакция на крахмал: синее окрашивание с раствором йода.

Что же такое простые и сложные углеводы?

Простые углеводы — это моносахариды, простые по своей структуре, легко и быстро усваиваются. Когда Вы кушаете еду, содержащую эти вещества, в кровь попадает много сахара (глюкозы). Очень много для одного раза…

Инсулин, гормон поджелудочной железы, регулирует количество сахара в крови. Лишнюю глюкозу он быстренько убирает, чтобы она не успела навредить здоровью. И весь избыток печенью перерабатывается в жировые отложения, которые могут быть неограниченными. Только 2000 ккал организм может запасать в виде гликогена в печени. Гликоген в первую очередь тратится в случаях голода.

Сложные углеводы — полисахариды. Более сложные соединения углерода и воды. Усваиваются дольше, сахар в кровь попадает не весь сразу, а постепенно, маленькими порциями.Это помогает дольше сохранять чувство сытости, избегать колебаний сахара и выброса инсулина.

Организм будет получать необходимую энергию на протяжении длительного времени, а не всю сразу, как при употреблении моносахаридов. Для здоровья нужно отдавать предпочтение именно сложным углеводам!

Таблица быстрых углеводов

ТАБЛИЦА ПРОДУКТОВ С ВЫСОКИМ ГЛИКЕМИЧЕСКИМ ИНДЕКСОМ

ТАБЛИЦА ПРОДУКТОВ СО СРЕДНИМ ГЛИКЕМИЧЕСКИМ ИНДЕКСОМ

Простые и сложные углеводы: ошибочность общепринятой классификации

Традиционно принято делить натуральнее продукты богатые углеводами на простые и сложные в зависимости от того типа, который в них превалирует: в простых достаточно большое относительное содержание моно-, ди- и олигосахаридов, а в сложных — полисахаридов.

Корень всех этих слов — сахариды… т.е. все виды углеводов различаются на молекулярном уровне количеством молекул простейших сахаров (глюкозы и её разновидностей) в своей структуре.

В моносахаридах — одна молекула глюкозы, в дисахаридах — две, в полисахаридах — несколько десятков и тысяч.

Глюкоза — это базовая энергетическая молекула. Из нее практически все клетки организма получают энергию, включая мышечные клетки и клетки мозга.

В процессе пищеварения все виды углеводов расщепляются до уровня глюкозы.

Принято считать, что различия между простыми и сложными углеводами заключаются в следующем:

• простые углеводы вызывают резкий и значительный всплеск уровня инсулина в крови и такое же резкое его понижение после этого. Они имеют сладкий вкус и чаще всего не отличаются высокой питательной ценностью, а являются источниками так называемых “пустых калорий” и именно они вызывают кариес;
• сложные углеводы насыщены ценными питательными веществами, включая клетчатку и микроэлементы. Они также перевариваются и усваиваются полностью, но значительно медленнее, не вызывая резкого изменения уровня инсулина;
• клетчатка — вид сложных углеводов, который практически не переваривается и выполняет важную роль в поддержании здоровья кишечника и его нормального функционирования.

Подобная общепринятая классификация называется учёными подходящей для “ленивых людей и содержащей множество ошибок”, что, тем не менее, не мешает её широкому применению в диетологии.

В чём её ошибочность?

Поделись с нами опытом похудения или набора мышечной массы!

Во-первых ошибочным является деление натуральных продуктов на углеводы, белки и жиры, в зависимости от того типа макронутриентов, которые в них содержится в большом количестве.

Например, когда мы говорим о бананах, хлебе или пицце как углеводах, то упускаем комплексную их природу, а именно то, что они представляют собой смесь макроэлементов (белков, жиров и углеводов) и микроэлементов (витаминов и минералов).

То же справедливо и в отношении углеводистых продуктов питания (как натуральных, так и изобретённых человеком): все они содержат как простые, так и сложные углеводы в своём составе.

С этой точки зрения более корректным было бы разделять все продукты не на простые и сложные углеводы, а на те, в которых много углеводов или мало.

В таблице ниже приведен список продуктов богатых углеводами в соответствии с классификацией простые-сложные и богатые углеводами и бедные.

Обратите внимание, что многие натуральные продукты богатые углеводами, содержащие преимущественно простые углеводы, являются также хорошими источниками клетчатки и витаминов с минералами. В то же время в некоторых богатых комплексными углеводами рафинированных продуктах содержится достаточно большое количество жиров, за рамками допустимых норм и поэтому они являются менее полезными

В то же время в некоторых богатых комплексными углеводами рафинированных продуктах содержится достаточно большое количество жиров, за рамками допустимых норм и поэтому они являются менее полезными.

Рекомендуем: Японский чай матча: полезные свойства. Научные факты

Биосинтез

В суточном рационе человека и животных преобладают углеводы. Травоядные получают крахмал, клетчатку, сахарозу. Хищники получают гликоген с мясом.

Организмы животных не способны синтезировать углеводы из неорганических веществ. Они получают их от растений с пищей и используют в качестве главного источника энергии, получаемой в процессе окисления:

Cx(H2O)y+xO2→xCO2+yH2O, ΔH<0.001{\displaystyle {\mathsf {C_{x}(H_{2}O)_{y}+xO_{2}\rightarrow xCO_{2}+yH_{2}O,\ \Delta H<0.001}}}

В зелёных листьях растений углеводы образуются в процессе фотосинтеза — уникального биологического процесса превращения в сахарá неорганических веществ — оксида углерода (IV) и воды, происходящего при участии хлорофилла за счёт солнечной энергии:

xCO2+yH2O→Cx(H2O)y+xO2{\displaystyle {\mathsf {xCO_{2}+yH_{2}O\rightarrow C_{x}(H_{2}O)_{y}+xO_{2}}}}

Биологическая роль

В живых организмах углеводы выполняют следующие функции:

1. Структурная и опорная функции. Углеводы участвуют в построении различных опорных структур. Так, целлюлоза является основным структурным компонентом клеточных стенок растений, хитин выполняет аналогичную функцию у грибов, а также обеспечивает жёсткость экзоскелета членистоногих.
2. Защитная роль у растений. У некоторых растений есть защитные образования (шипы, колючки и др.), состоящие из клеточных стенок мёртвых клеток.
3. Пластическая функция. Углеводы входят в состав сложных молекул (например, пентозы (рибоза и дезоксирибоза) участвуют в построении АТФ, ДНК и РНК).
4. Энергетическая функция. Углеводы служат источником энергии: при окислении 1 грамма углеводов выделяются 4,1 ккал энергии и 0,4 г воды.
5. Запасающая функция. Углеводы выступают в качестве запасных питательных веществ: гликоген у животных, крахмал и инулин — у растений.
6. Осмотическая функция. Углеводы участвуют в регуляции осмотического давления в организме. Так, в крови содержится 100—110 мг/л глюкозы, от концентрации глюкозы зависит осмотическое давление крови.
7. Рецепторная функция. Олигосахариды входят в состав воспринимающей части многих клеточных рецепторов или молекул-лигандов.

Нормы углеводов для похудения

На сегодняшний день крайне популярные две диеты: безуглеводная и безглютеновая. Они предполагают практически полное исключение из рациона углеводов. Но польза от такого питания сомнительна. Естественно, если речь не идет о людях, с непереносимостью глютена.

Увы, но полный отказ от углеводов может стать причиной ухудшения здоровья и спровоцировать обострение хронических заболеваний.

Чтобы похудеть, не стоит полностью отказываться от углеводов, а лишь сократить их потребление. А также убрать из рациона быстрые углеводы. А сложные довести до уровня 40% в суточном рационе. То есть при суточной калорийности в 1500 единиц, можно употреблять углеводов общей калорийностью не более 600 единиц.

Следует помнить, что быстрые углеводы – это не только сдоба и сладости. Это самая распространенная ошибка, так как учет количества «вредных» углеводов ведется исключительно по этим показателям. Люди совершенно забывают, что они присутствуют в других продуктах питания.

Углеводы – основной источник энергии. От продуктов с их содержанием ни в коем случае нельзя отказываться. Действительно, лучше сократить продукты, в которых содержатся быстрые углеводы, которые, собственно говоря, и ведут к набору веса и поднятию уровня глюкозы. Сложные углеводы намного полезнее для красивой фигуры и здоровья человека. Кушайте все продукты, но всегда помните о калорийности суточного рациона и размере порций.

Как организм накапливает углеводы

Пищеварительный процесс у каждого человека индивидуальный. Однако жиры и белки усваиваются на 90%-97%. Усвояемость углеводов в большинстве случаев зависит от количества клетчатки в них.

После того как питательные вещества попали в организм, они становятся энергией или идут в запас. Есть еще третий вариант, но он касается лиц, у которых присутствует диабет. В этом случае, «вредные» углеводы могут оставаться в кровотоке и лишь провоцировать развитие побочных заболеваний, к примеру, сердечно-сосудистых, в виде тромбоза.

Процесс превращения углеводов в энергию – это самый оптимальный путь их использования организмом. Но если они уходят в запас, то углеводы появляются в печени в виде гликогена или становятся базой для формирования жира.

Больше всего жировых отложений от углеводов под кожей. Некоторая часть углеводов формирует жировую прослойку вокруг внутренних органов, это так называемый висцеральный жир. Небольшая часть попадает в мышцы, но такие жиры на общий вид человека никак не влияет.

Сложные углеводы

Отличаются более длительным процессом усваивания. Равномерно поступая в кровь, они отдают энергию дозировано, создают ощущение сытости, сохраняют уровень глюкозы на безопасном уровне и нормализуют работу ЖКТ. К этой категории относят полисахариды растительного происхождения.

Сложные элементы:

• Крахмал;
• Гликоген;
• Пектины (растворимая клетчатка);
• Целлюлоза (нерастворимая клетчатка).

Крахмал и гликоген достаточно быстро превращаются в глюкозу и всасываются в кровь. Гораздо медленнее организм переваривает пектин и целлюлозу. Пектин полностью превращается в энергию. Целлюлоза очищает организм от токсинов, шлаков, холестерина, соли и сахара, действуя как губка. Продукты с содержанием целлюлозы помогают избавиться от запоров. Основными источниками целлюлозы являются крупы, злаки, семечки, орехи. Пектин содержится в овощах, фруктах и ягодах.

Тем, кто следит за своим здоровьем, необходимо знать, какие продукты и в каких количествах следует употреблять. Продукты, богатые углеводами быстрой усвояемости, следует употреблять перед активными спортивными тренировками или серьезными умственными нагрузками, например, экзаменом. В этом случае подойдут шоколад, мед, конфеты, дающие большую порцию энергии за один раз, но не более чем на два часа.

Если предстоит длительная работа, то в свой рацион следует включить полисахариды с медленной усвояемостью. В рацион тех, кто сидит на диете или ведет малоподвижный образ жизни, должны входить сложные углеводы.