Углеводы обеспечивают организм необходимой энергией.
Обычно углеводы окисляются в митохондриях клеток. Энергия,
освобождаемая таким образом, запасается в АТФ. Некоторая ее часть
рассеивается в виде тепла, поддерживающего постоянную температуру
тела, так как биохимические реакции в нем требуют соблюдения
определенного температурного режима.
В растениях углеводы образуются с помощью фотосинтеза из углекислоты
и воды. Отсюда они и получили свое название.
Все углеводы подразделяются на простые (сахара) и сложные.
Простые углеводы:
- Моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза);
- Дисахариды (сахароза, лактоза, мальтоза).
Моносахариды обладают самой простой химической структурой, отчего
они очень легко расщепляются и усваиваются. Простые углеводы
водорастворимы. Также они обладают ярко выраженным сладким
привкусом.
По сравнению с другими простыми углеводами фруктоза медленнее
всасывается в кишечнике. В отличие от других углеводов она легче
превращается в гликоген в печени и в мышцах.
По сравнению с другими сахарами глюкоза всасывается гораздо быстрее.
Глюкоза является основным источником для синтеза гликогена в печени
и в мышцах, а также источником энергии для всего организма. В первую
очередь, глюкозу потребляет головной мозг, а за ним следуют печень,
мышцы, почки, сердце и другие органы. Вначале все сложные углеводы
расщепляются до глюкозы и лишь потом усваиваются всем организмом.
Глюкоза является основным энергетическим метаболитом организма.
Окисление жиров дает вдвое больше энергии, чем окисление глюкозы.
Однако жир с большим трудом проникает через клеточные мембраны
митохондрий и с не меньшим трудом окисляется. Глюкоза более
мобильна. Она быстро проникает в клетку и очень легко и быстро
окисляется. Потому то она и считается основным энергетическим
веществом.
Вначале гликоген печени и мышц распадается до глюкозы и, лишь потом
включается в энергетический обмен.
Так как роль глюкозы в энергетическом обмене крайне велика, в
процессе эволюции возникли и закрепились механизмы,
подстраховывающие организм от дефицита этого основного топлива.
При недостатке глюкозы в организме происходит ее синтез из
аминокислот. Так как ее удельный вес исключительно мал, то невелика
и способность организма синтезировать глюкозу из других компонентов
пищи. С организмом спортсмена все обстоит иначе. Любая тренировка
заключается в создании энергетического дефицита в тех или иных
нервно-мышечных структурах. Это главный стимул для усиления
белкового синтеза и адаптации организма к серьезным физическим
нагрузкам. Процесс синтеза глюкозы, производящийся организмом,
называется глюконеогенезом, то есть новообразованием глюкозы. Чем
больше у спортсмена опыта и профессионализма, тем сильнее развит у
него механизм глюконеогенеза, способный синтезировать достаточное
количество глюкозы. Интенсивность этого процесса обеспечивает
выносливость организма не только в аэробных, но и в анаэробных видах
спорта. От глюконеогенеза зависит способность организма к
восстановлению после излишних нагрузок.
Проникновение глюкозы внутрь клетки осуществляется с помощью
инсулина - основного гормона регуляции углеводного обмена.
Интересно, что усвоение глюкозы может проходить и внеинсулиновым
путем, что характерно для мозга и печени. В процессе эволюции
организм приобрел способность постоянно подстраховывать свой обмен
от возможного дефицита инсулина и прочих гормональных факторов.
В повседневном питании простым углеводом является сахарный песок. В
пищеварительном тракте сахароза распадается на глюкозу и фруктозу,
которые окисляются в митохондриях с образованием АТФ.
Молочный сахар лактоза содержится только в молоке. Она плохо
усваивается организмом взрослого человека. В организме детей лактоза
всасывается и расщепляется почти моментально, тогда как во взрослом
организме она проходит в нерасщепленном виде почти до самого
толстого кишечника. Там она начинает бродить с образованием большого
количества токсинов, газов и проч.
Плохое расщепление лактозы объясняется тем, что большинство взрослых
людей не переносит цельное молоко. Гораздо легче усваиваются
кисломолочные продукты, где лактоза уже разрушена бактериями
молочнокислого брожения.
Сложные углеводы представлены в основном крахмалом. Его удельный вес
в рационе нормального человека на порядок превышает удельный вес
простых углеводов. В среднем крахмал составляет около 80 % от общего
количества потребляемых углеводов. Крахмал является полимером, не
растворяющимся в воде, с которой он способен образовывать коллоидный
раствор. Простейшим примером подобного раствора служит кисель.
Сначала в желудочно-кишечном тракте крахмал расщепляется до
декстринов, после чего декстрин расщепляется до мальтозы и лишь
затем - до глюкозы, которая снова включается в энергетический обмен.
|