для чего в организме нужен углерод в
Роспотребнадзор (стенд)
Роспотребнадзор (стенд)
Углеводы в рационе. Кому, зачем и сколько?
Углеводы в рационе. Кому, зачем и сколько?
Углеводы снабжают организм энергией.
10 декабря в мировой истории – день вручения Нобелевских премий. Многие лауреаты получали престижную награду за исследования, внесшие весомый вклад в развитие нутрициологии и пищевой промышленности. Например, в 1937 году одна из премий досталась ученому Уолтеру Норману Хоуорсу за исследования углеводов. Поэтому сегодня мы решили поговорить об этом макроэлементе.
Углеводы – ключевой источник энергии в человеческом теле, всего на 1 их грамм приходится 4 калории энергии. При расщеплении углеводов в организме образуется глюкоза, она чрезвычайно важна для сохранения тканевого белка, жирового обмена и питания центральной нервной системы.
Главное, для чего нужны углеводы в организме человека — это снабжение тела энергией для поддержания всех его функций и полноценной жизнедеятельности.
Различают следующие виды углеводов — простые и сложные. Простые дают нам быструю, но недолговечную энергию, и легко влияют на формирование лишних жировых отложений – поэтому злоупотреблять ими точно не стоит. К таким углеводам относятся, например, сахар и выпечка из рафинированной муки. А вот сложные углеводы расщепляются в крови постепенно, давая длительное и равномерное чувство сытости. Это крупы, овощи, клетчатка.
Нормы потребления углеводов – 50-55% от общей калорийности суточного рациона. Чем активнее и подвижнее образ жизни, тем важнее получать углеводы в необходимом количестве. При недостаточном их поступлении организм начинает использовать для восполнения энергии жиры и белок, а это может спровоцировать сбои в обмене веществ. Кроме того, симптомами нехватки углеводов могут быть слабость и головокружение, головная боль и тошнота, сонливость, сильное чувство голода.
Источники углеводов
Главными источниками углеводов из пищи являются хлеб, картофель, овощи, фрукты, макароны, крупы, сладости. Источниками простых углеводов являются сахар и мед.
Предлагаем вашему вниманию подробную инфографику об углеводах.
Углеводная недостаточность
Углеводной недостаточностью называется болезненное состояние, связанное либо с интенсивным расходованием углеводов, либо с их недостаточным усвоением и поступлением.
Углеводы наряду с белками и жирами – это основные компоненты пищевого рациона человека. Они позволяют удовлетворить потребность организма в энергии, а также принимают интенсивное участие в расщеплении белков и жиров. При попытке сбросить вес многие по ошибке сокращают уровень углеводов в рационе до их минимального количества. Однако нормально утилизировать жиры можно только в том случае, когда в организм поступает достаточно углеводов.
Основные функции углеводов:
Углеводы выполняют множество разнообразных функций из-за особенностей своего химического строения и делятся на следующие виды:
Для того, чтобы обеспечить потребности организма, в первую очередь расходуются именно простые углеводы. Их уровень восполняется либо вместе с пищей, либо за счет собственных запасов в процессе расщепления гликогена. Если же углеводный резерв человека исчерпывается, организм принимается использовать имеющиеся белки и жир. Именно поэтому нехватка углеводов в течение длительного времени способна серьезно нарушить обмен веществ и привести к образованию большого количества вредных веществ, которые будут со временем накапливаться в крови (например, ацетона и кетоновых тел). Этот процесс очень опасен для человека и способен даже привести к коме. При избыточном расходе белка мышечная масса тела уменьшается, у человека нарушается целый ряд важных для жизни процессов: продукции пищеварительных ферментов, основных кровяных белков, гормонов. Это может привести к снижению интеллекта, работоспособности, к тяжелым формам дистрофии.
Главным проявлением углеводного дефицита является гипогликемия: так называют низкий уровень глюкозы в крови.
Основные причины углеводного дефицита:
Симптомы дефицита углеводов
Во многом проявления углеводного дефицита зависят от того, насколько он выражен и сколько длится. Если уровень сахара в крови снижается на короткий срок (так бывает в периоды умственного или физического перенапряжения), человек может испытывать сильное чувство голода и легкую слабость. Если же дефицит углеводов длится долго и при этом их запасы в печени истощаются, это может привести к нарушению функций печени и развитию дистрофии (нарушению питания тканей).
Главные симптомы углеводной недостаточности:
Кто в группе риска?
Диагностика углеводной недостаточности
Лабораторные исследования, используемые для диагностики:
Углеводы в продуктах и их значение для организма
Список продуктов, содержащих углеводы весьма широк. Это фрукты, овощи, молоко, сладости, крупы, макаронные изделия, бобовые, сахар. Разница между ними по степени пользы для организма колоссальная.
Какие углеводы полезны, а от каких необходимо отказаться или ограничить их потребление? Извечный вопрос, который волнует потребителей, и является предметом обсуждения диетологов.
Зачем нужны углеводы?
Следует помнить, что все углеводы в продуктах расщепляются в организме до глюкозы, которая является источником энергии, стимулирует мышление и умственную деятельность, питает нервные клетки, запускает процессы пищеварения, дыхания, расходуется на физиологические нужды.
Поэтому отказываться от углеводов ни в коем случае не рекомендуется. Надо лишь определить, какие углеводы полезны, а какие приносят вред.
Дефицит углеводсодержащих продуктов в рационе питания приводит к заболеваниям сердца, сосудов, ухудшает память, провоцирует головные боли, мышечные судороги, снижает концентрацию внимания и способность к умственным нагрузкам. Поэтому важно знать оптимальную норму углеводов.
Польза и вред углеводов
Структурной единицей всех углеводов являются сахариды. Полезные углеводы от вредных отличаются химическим составом и количеством структурных единиц. В связи с этим различают:
Простые углеводы
Вред организму представляют простые углеводы. Они мгновенно оказываются в крови и повышают уровень сахара. К ним относятся глюкоза, фруктоза и различные их соединения. Продукты, содержащие углеводы быстрого усвоения, это :
Среди овощей условно вредным продуктом считается картофель, поскольку при расщеплении крахмалосодержащих веществ образуется мальтоза — в ее составе две молекулы глюкозы, которые представляют собой быстрые углеводы.
Сложные углеводы
К сложным углеводам относятся: клетчатка, пищевые волокна, гликоген, крахмал в чистом виде. Их преимуществом является медленное усвоение. Организм получает необходимую ему энергию и успевает ее расходовать, поэтому жир не откладывается.
Источниками углеводов медленного расщепления являются:
Полезные углеводы усваиваются медленно, не провоцируют скачков сахара в крови. Усвоение грамотно продуманного углеводного завтрака происходит 3,5-4 часа — весь период человек ощущает сытость.
Усвоение полезных углеводов
В силу того, что сложные углеводы усваиваются постепенно, они участвуют в программе похудения и способствуют снижению веса. Для оценки полезности продуктов применяется гликемический индекс (ГИ), который характеризует скорость усвоения веществ организмом. Также важно количество углеводов, потребляемых в сутки.
Картофель включен в список сложных углеводов, однако, его гликемический индекс высокий, у него быстрое усвоение. Кроме того, картофель содержит большое количество сахара. Это нужно учитывать при составлении углеводного меню при диете.
Полезные углеводы для похудения
Продукты, содержащие углеводы, полезные для здоровья и способствующие похудению — это:
В отличие от быстрых углеводов, вещества в этих продуктах содержат пищевые и растительные волокна, которые улучшают перистальтику кишечника, нормализуют обменные процессы, создают полезную микрофлору в кишечнике.
Норма углеводов в день
Для составления здорового меню важно придерживаться не только правильного списка продуктов, но и учитывать количество потребляемой пищи. Разрабатывать программу снижения веса необходимо с учетом нормы углеводов.
Если не учитывать этот показатель и употреблять медленные углеводы в завышенном количестве, масса тела неизбежно будет увеличиваться. Необходим строгий учет потребления.
Результативным в вопросах нормализации веса является взаимодействием с диетологом-эндокринологом, который, исходя из текущего состояния здоровья пациента, разрабатывает персональную схему и таблицу потребления углеводов в продуктах.
В Зеленограде такую помощь оказывают в медицинском центре Аксис. Консультации врача-диетолога помогут определиться с источниками углеводов и их количеством.
Необходимые для организма продукты
Разрабатывая рацион питания, важно учесть количество углеводов, при этом не упустить потребление других полезных продуктов. Например, черный шоколад или орехи калорийны, но приносят большую пользу для организма. Молочные продукты богаты кальцием. Белок участвует в строительстве и восстановлении клеток. Поэтому питание должно быть сбалансированным. В нем должно быть место и мясу, и творогу, и рыбе, и яйцам.
Роль элементов-органогенов в биологии и медицине
Физиологическая роль кислорода
Содержание кислорода в организме взрослого человека составляет около 62% от массы тела (43 кг на 70 кг массы тела).
Вместе с водородом кислород образует молекулу воды, содержание которой в организме взрослого человека в среднем составляет около 55-65%.
Кислород входит в состав белков, нуклеиновых кислот и других жизненно-необходимых компонентов организма. Кислород необходим для дыхания, окисления жиров, белков, углеводов, аминокислот, а также для многих других биохимических процессов.
Обычный путь поступления кислорода в организм лежит через легкие, где этот биоэлемент проникает в кровь, поглощается гемоглобином и образует легко диссоциирующее соединение — оксигемоглобин, а затем из крови поступает во все органы и ткани. Кислород поступает в организм также и в связанном состоянии, в виде воды. В тканях кислород расходуется преимущественно на окисление различных веществ в процессе их метаболизма. В дальнейшем почти весь кислород метаболизируется до углерода диоксида и воды, и выводится из организма через легкие и почки.
Физиологическая роль углерода
В организм человека углерод поступает с пищей (около 300 г в сутки). Общее содержание углерода достигает около 21% (15 кг на 70 кг общей массы тела). Углерод составляет 2/3 массы мышц и 1/3 массы костной ткани. Выводится из организма преимущественно с выдыхаемым воздухом (углекислый газ) и мочой (мочевина).
В биомолекулах углерод образует полимерные цепи и прочно соединяется с водородом, кислородом, азотом и другими элементами. Физиологическая роль углерода определяется тем, что этот элемент входит в состав всех органических соединений и принимает участие практически во всех биохимических процессах в организме. Окисление соединений углерода под действием кислорода приводит к образованию воды и углекислого газа; этот процесс служит для организма источником энергии. Двуокись углерода СО2 (углекислый газ) образуется в процессе обмена веществ и является стимулятором дыхательного центра, играет важную роль в регуляции дыхания и кровообращения.
В свободном виде углерод не токсичен, но многие его соединения обладают значительной токсичностью: окись углерода СО (угарный газ), четыреххлористый углерод СС14, сероуглерод CS2, соли цианистой кислоты HCN, бензол С6Н6 и ряд других. Углекислый газ в концентрации свыше 10% вызывает ацидоз (снижение рН крови), одышку и паралич дыхательного центра.
Длительное вдыхание каменноугольной пыли может привести к антракозу — заболеванию, которое сопровождается отложением угольной пыли в ткани легких и лимфатических узлах, склеротическими изменениями легочной ткани. Токсическое действие углеводородов и других соединений нефти у рабочих, занятых в нефтедобывающей промышленности может проявиться в огрубении кожи, появлении трещин и язв, развитии хронических дерматитов.
Физиологическая роль азота
Азот необходим всем живым организмам для синтеза азотсодержащих строительных блоков — аминокислот и азотистых оснований, из которых образуются белки и нуклеиновые кислоты. Сине-зеленые водоросли усваивают газообразный азот из атмосферного воздуха. Растения добывают азот из почвы, в виде растворимых нитратов и соединений аммиака.
Схема обмена азота в организме человека представлена на рисунке.
Содержание азота в организме взрослого человека составляет около 3% от массы тела (2,1 кг на 70 кг массы тела).
Азот поступает в организм с пищевыми продуктами, в состав которых входят белки и другие азотсодержащие вещества. Эти вещества расщепляются в желудочно-кишечном тракте и затем всасываются в виде аминокислот и низкомолекулярных пептидов, из которых организм строит собственные аминокислоты и белки. Вместе с тем, организм человека не способен синтезировать некоторые необходимые для жизни аминокислоты и получает их с пищей «в готовом виде».
Физиологическая роль азота в организме ассоциируется, прежде всего, с белками и аминокислотами, их метаболизмом, участием в жизненно-важных процессах и влиянием на эти процессы. Аминокислоты являются исходными соединениями при биосинтезе гормонов, витаминов, медиаторов, пигментов, пуриновых и пиримидиновых оснований и т. д. Белки в пересчете на сухой вес составляют 44% от массы тела.
Изменения в содержании белков и аминокислот, расстройства их метаболизма могут быть вызваны различными причинами. Среди этих причин — их недостаточное (или избыточное) поступление, нарушение переваривания и всасывания белка в желудочно-кишечном тракте, расстройство процессов экскреции азота и его соединений.
Обмен азота в организме человека
Интегральным показателем состояния белкового обмена является азотистый баланс, т. е. разница между количествами азота, поступающего извне и выводимого из организма за сутки. Сдвиги в обмене белков сопровождаются разнообразными клиническими проявлениями. Известны многочисленные аминоацидопатии — последствия нарушения промежуточного обмена аминокислот (фенинилаланина, лейцина, валина и др.).
Имеются джанные и о биорегулирующей роли азота в организме.
В последние годы оксид азота (NO) воспринимается как один из важнейших иммунотропных медиаторов. NO синтезируется из аминокислоты L-аргинина в присутствии фермента NO-синтетазы. Главным источником и местом образования NO в организме является эндотелий, общая масса которого в теле человека достигает 1,5 кг.
Функции оксида азота в организме весьма многообразны. NO участвует в поддержании системной и локальной гемодинамики, способствует снижению повышенного тонуса гладкой мускулатуры сосудов и обеспечивает поддержание нормального уровня артериального давления. NO выступает в роли нейротрансмиттера в желудочно-кишечном тракте, мочевыводящей и половой системе, активируя цикло-ГМФ. При иммунном ответе NO является стимулятором фагоцитоза и уничтожения внутриклеточных паразитов. При сепсисе, под влиянием цитокинов, происходит высвобождение NO в больших количествах, что способствует развитию септического шока. Оксид азота играет важнейшую роль медиатора, в патогенезе бронхиальной астмы, хронического гломерулонефрита, туберкулеза, рассеянного склероза, болезни Крона, различных опухолей, а также СПИДа.
NO участвует в деструкции и метаболизме ферментов, содержащих железо, кобальт, марганец, цинк. Именно благодаря способности NO инактивировать Fe-содержащие ферменты происходит гибель внутриклеточных микроорганизмов, жизнедеятельность которых зависит от присутствия железа и других биоэлементов. Очевидно, что эта функция NO является универсальной и отводит NO решающую роль в удалении «стареющих» молекул цитохромов, каталазы, гемоглобина, а также в индукции апоптоза в клетках, где повышается уровень свободного железа.
Права на статью принадлежат ООО «Электронная Медицина».
Роспотребнадзор (стенд)
Роспотребнадзор (стенд)
Углеводы в питании
Углеводы в питании
Углеводы – природные органические соединения, состоящие из молекул углерода и воды.
Для нашего организма углеводы являются основным «топливом», обеспечивающим энергией все процессы, происходящие в теле человека.
Наш организм способен запасать углеводы в виде гликогена, который откладывается в печени и мышцах.
Углеводы участвуют в синтезе заменимых аминокислот, являются материалом для роста клеток и питанием для мозга. В организме углеводы преобразуются в глюкозу, которая необходима для адекватной работы всего организма и особенно мозга. Углеводы являются мгновенным источником энергии.
Углеводы можно разделить на простые и сложные. К продуктам, содержащим простые углеводы, относятся мед, сахар, кукурузный сироп, белый хлеб. Сложные углеводы содержатся в макаронах, рисе и картофеле, во фруктах, ягодах и овощах, бобовых, орехах и цельнозерновых продуктах.
Сложные углеводы состоят из молекул сахара, которые связаны вместе в длинные (более 9 мономеров) цепи. К сложным углеводам относятся крахмал, гликоген, инулин, некрахмальные полисахариды (целлюлоза, гемицеллюлозы, пектин). Простые углеводы состоят из 1-2 мономеров, к ним относятся сахара (содержат 1-2 мономера) глюкоза, фруктоза, галактоза, рибоза, дезоксирибоза, сахароза, мальтоза и лактоза.
Ягоды, овощи и цельнозерновые продукты помимо углеводов содержат витамины, клетчатку и антиоксиданты, которые важны для хорошего здоровья и самочувствия. Цельнозерновые продукты содержат также жирные кислоты, магний, витамины группы В, фолат и цинк. Фрукты и крахмалистые овощи содержат, помимо указанных выше нутриентов, фитонутриенты, такие как флавоноиды и каротиноиды.
При употреблении простых углеводовуровень сахара в крови быстро поднимается и также быстро снижается. При употреблении сложных углеводов организму необходимо сперва разложить их до простых углеводов, а затем – до глюкозы. Этот процесс занимает больше времени, таки образом уровень сахара в крови повышается медленнее, и такие углеводы с меньшей вероятностью превращаются в жир.
Если вы употребляете с пищей избыточное количество углеводов, уровень сахара в крови может стать слишком высоким. Это заставит организм вырабатывать больше инсулина, который способствует преобразованию глюкозы в триглицериды — основной материал жировой ткани. Накопление избыточного количества жировой ткани может быть вредно для здоровья.
В условиях недостатка углеводов наш организм вынужден использовать белок или жир для получения энергии. Поскольку белки являются строительными блоками для организма, использование их в качестве источника энергии может неблагоприятно сказаться на здоровье. При использовании жиров в качестве источника энергии в организме образуются кетоновые тела. Повышенный уровень кетонов в крови называется кетозом. Кетоз может быть опасен для организма. Также при низком содержании углеводов в рационе может возникнуть запор из-за недостатка клетчатки и питательных веществ.
Используйте в питании цельнозерновые продукты, сократите количество обычного хлеб и выпечки. Целые фрукты и овощи лучше, чем соки. Хорошо заменить картофель, особенно картофель фри, нутом, чечевицей, фасолью и другими бобовыми.
Количество углеводов, которое необходимо человеку, зависит от возраста, пола, роста, веса и уровня активности. 50—60 % ежедневных калорий должны поступать из углеводов (то есть от 257 до 586 г/сутки).