Що вдає із себе вуглеводний обмін в організмі?

У правильному харчуванні і розподілі балансу нутрієнтів не останню роль відіграють саме вуглеводи. Люди, яким не байдуже власне здоров'я, знають, що складні вуглеводи краще простих. І що краще вживати їжу для більш тривалого перетравлення і підживлення енергією протягом дня. Але чому саме так? У чому полягає різниця процеси засвоєння повільних і швидких вуглеводів? Чому солодощі варто вживати тільки для закриття білкового вікна, а мед краще їсти виключно на ніч? Щоб відповісти на ці питання, детально розглянемо обмін вуглеводів в організмі людини.

Для чого потрібні вуглеводи

Крім підтримки оптимальної ваги, вуглеводи в організмі людини виконують величезний фронт роботи, збій в якій вабить не тільки виникнення ожиріння, але і масу інших проблем.

Основними завданнями вуглеводів є виконання таких функцій:

1. Енергетична - приблизно 70% калорійності припадає на вуглеводи. Для того, щоб реалізувався процес окислення 1 г вуглеводів організму потрібно 4,1 ккал енергії.
2. Будівельна - беруть участь в побудові клітинних компонентів.
3. Резервна - створюють депо в м'язах і печінці у вигляді глікогену.
4. Регуляторна - деякі гормони за своєю природою є глікопротеїнами. Наприклад, гормони щитовидної залози і гіпофіза - одна структурна частина таких речовин білкова, а інша - вуглеводна.
5. Захисна - гетерополісахаріди беруть участь в синтезі слизу, що покриває слизові оболонки дихальних шляхів, органів травлення, сечостатевого тракту.
6. Беруть участь в розпізнаванні клітин.
7. Входять до складу мембран еритроцитів.
8. Є одними з регуляторів згортання крові, так як є частиною протромбіну і фібриногену, гепарину (джерело - підручник "Біологічна хімія", Северин).

Для нас головними джерелами вуглеводів є ті молекули, які ми отримуємо з продуктами харчування: крохмаль, сахароза та лактоза.

@ Evgeniya
adobe.stock.com

Етапи розщеплення сахаридов

Перш ніж розглядати особливості біохімічних реакцій в організмі і вплив метаболізму вуглеводів на спортивні результати, вивчимо процес розщеплення сахаридов з їх подальшим перетворенням в той самий глікоген, який так відчайдушно добувають і витрачають спортсмени під час підготовки до змагань.

Етап 1 - попереднє розщеплення слиною

На відміну від білків і жирів, вуглеводи починають розпадатися майже відразу після попадання в порожнину рота. Справа в тому, що більшість товарів, що надходять в організм, має в своєму складі складні крохмалисті вуглеводи, які під впливом слини, а саме ферменту амілази, що входить до її складу, і механічного фактора розщеплюються на прості цукри.

Етап 2 - вплив шлункової кислоти на подальше розщеплення

Тут вступає в силу шлункова кислота. Вона розщеплює складні цукри, які не потрапили під вплив слини. Зокрема, під дією ферментів лактоза розщеплюється до галактози, яка потім перетворюється в глюкозу.

Етап 3 - всмоктування глюкози в кров

На цьому етапі практично вся ферментована швидка глюкоза безпосередньо всмоктується в кров, минаючи процеси ферментації в печінці. Рівень енергії різко підвищується, а кров стає більш насиченою.

Етап 4 - насичення і інсулінова реакція

Під впливом глюкози кров гусне, що ускладнює її переміщення і транспортування кисню. Глюкоза заміщає кисень, що викликає запобіжну реакцію - зменшення кількості вуглеводів в крові.

У плазму надходить інсулін і глюкагон з підшлункової залози.

Перший відкриває транспортні клітини для переміщення в них цукру, що відновлює втрачений баланс речовин. Глюкагон в свою чергу зменшує синтез глюкози з глікогену (споживання внутрішніх джерел енергії), а інсулін "дірявить" основні клітини організму і поміщає туди глюкозу у вигляді глікогену або ліпідів.

Етап 5 - метаболізм вуглеводів в печінці

На шляху до повного переварюванню вуглеводи стикаються з головним захисником організму - клітинами печінки. Саме в цих клітинах вуглеводи під впливом спеціальних кислот зв'язуються в найпростіші ланцюжки - глікоген.

Етап 6 - глікоген або жир

Печінка здатна переробити тільки певну кількість моносахаридів, що знаходяться в крові. Зростаючий рівень інсуліну змушує її робити це в найкоротші терміни. У разі, якщо печінка не встигає перевести глюкозу в глікоген, настає ліпідна реакція: вся вільна глюкоза шляхом її зв'язування кислотами перетворюється в прості жири. Організм робить це з метою залишити запас, однак на увазі нашого постійного живлення, "забуває" переварити, і глюкозні ланцюжка, перетворюючись в пластичні жирові тканини, транспортуються під шкіру.

Етап 7 - вторинне розщеплення

У разі, якщо печінку впоралася з цукровим навантаженням і змогла перетворити все вуглеводи в глікоген, останній під впливом гормону інсуліну встигає запастися в м'язах. Далі в умовах нестачі кисню розщеплюється назад до найпростішої глюкози, не повертаючись у загальний кровотік, а зберігаючись в м'язах. Таким чином, минаючи печінку, глікоген постачає енергію для конкретних м'язових скорочень, підвищуючи при цьому витривалість (джерело - "Вікіпедія").

Саме цей процес часто називають «другим диханням». Коли у спортсмена великі запаси глікогену і простих вісцеральних жирів, перетворюватися в чисту енергію вони будуть тільки у відсутності кисню. У свою чергу спирти, що містяться в жирних кислотах, простимулюють додаткове розширення судин, що призведе до кращої сприйнятливості клітин до кисню в умовах його дефіциту.

Важливо розуміти, чому вуглеводи поділяються на прості і складні. Вся справа в їх гликемическом індексі, який визначає швидкість розпаду. Це, в свою чергу, запускає регуляцію обміну вуглеводів. Чим простіше вуглевод, тим швидше він потрапить в печінку і тим вище ймовірність його перетворення в жир.

Орієнтовна таблиця глікемічного індексу із загальним складом вуглеводів в продукті:

Однак навіть продукти з високим глікемічним індексом не здатні порушити обмін і функції вуглеводів так, як це робить гликемическая навантаження. Вона визначає, наскільки сильно печінку завантажиться глюкозою при вживанні цього продукту. При досягненні певного порогу ГН (близько 80-100), всі калорії, що надходять понад норму, будуть автоматично конвертуватися в тригліцериди.

Орієнтовна таблиця глікемічний навантаження із загальною калорійністю:

Інсулінова і глюкагонових реакція

У процесі споживання будь-якого вуглеводу, будь то цукор або складний крохмаль, організм запускає відразу дві реакції, інтенсивність яких буде залежати від раніше розглянутих факторів і в першу чергу, від викиду інсуліну.

Важливо розуміти, що інсулін завжди викидається в кров імпульсами. А це означає, що один солодкий пиріжок для організму так само небезпечний, як 5 солодких пиріжків. Інсулін регулює густоту крові. Це необхідно, щоб всі клітини отримували достатню кількість енергії, не працюючи в гіпер- або гіпо режимі. Але найголовніше, від густоти крові залежить швидкість її руху, навантаження на серцевий м'яз і можливість транспортування кисню.

Викид інсуліну - це природна реакція. Інсулін дірявить всі клітини в організмі, здатні сприймати додаткову енергію, і замикає її в них. У разі, якщо печінку впоралася з навантаженням, в клітини міститься глікоген, якщо печінка не впоралася, то в ті ж клітини потрапляють жирні кислоти.

Таким чином, регуляція вуглеводного обміну відбувається виключно завдяки викидам інсуліну. Якщо його недостатньо (НЕ хронічно, а одноразово), у людини може виникнути цукрове похмілля - стан, при якому організм вимагає додаткової рідини для збільшення обсягів крові, і розрідження її всіма доступними засобами.

Другим важливим фактором на цьому етапі обміну вуглеводів виступає глюкагон. Цей гормон визначає, чи потрібно печінки працювати з внутрішніми джерелами або з зовнішніми.

Під впливом глюкагону печінку випускає готовий глікоген (не розпався), який був отриманий з внутрішніх клітин, і починає збирати з глюкози новий глікоген.

Саме внутрішній глікоген інсулін і розподіляє по клітинам в перший час (джерело - підручник "Спортивна біохімія", Михайлов).

Подальший розподіл енергії

Подальший розподіл енергії вуглеводів відбувається в залежності від типу статури, і тренованості організму:

1. У нетренованого людини з повільним обміном речовин. Гликогеновие клітини при зниженні рівня глюкагону повертаються в печінку, де переробляються в тригліцериди.
2. У спортсмена. Гликогеновие клітини під впливом інсуліну масово закриваються в м'язах, даючи запас енергії для наступних вправ.
3. У неспортсмена з швидким обміном речовин. Глікоген повертається в печінку, транспортуючи назад до рівня глюкози, після чого насичує кров до прикордонного рівня. Цим він провокує стан виснаження, оскільки не дивлячись на достатнє харчування енергетичними ресурсами, клітини не мають відповідної кількості кисню.

Підсумок

Енергетичний обмін - процес, в якому беруть участь вуглеводи. Важливо розуміти, що навіть за відсутності прямих цукрів, організм все одно буде розщеплювати тканини до найпростішої глюкози, що призведе до зменшення м'язової тканини або жирового прошарку (в залежності від типу стресовій ситуації).

Дивіться відео: Лікар-дієтолог розповіла, як схуднути швидко і без стресу для організму (Листопад 2024).