Углеводы: классификация, свойства, влияние на организм

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

Крахмал

Крахмал — одно из важнейших питательных веществ. Это резервный полисахарид растений (C6 H10 O6)n. Почти все растительные клетки могут синтезировать крахмал, но в разном количестве и с разной интенсивностью. 

Крахмалом богаты крупы, клубневые овощи — картофель, бобовые. В них он образует зерна различной формы и размера, характерные для каждого вида растений. Самые крупные зерна крахмала есть в картофеле, самые мелкие – в ржи, пшенице, ячмене и рисе. 

Крахмал

Крахмал состоит из двух гомополисахаридов глюкозы: α-амилозы и амилопектина. При длительном гидролизе крахмал разлагается до глюкозы. 

• α-Амилоза представляет собой линейный полимер глюкозы, в котором молекулы глюкозы связаны между собой (1,4) гликозидными связями. Амилоза составляет 15-20% молекулы крахмала. 
• Амилопектин имеет разветвленную цепь. 

В неразветвленных структурах молекулы глюкозы связаны между собой (1,4) гликозидными связями, а в структурах разветвления – α- (1,6) гликозидными связями. Амилопектин составляет 80-85% молекулы крахмала.

Связи между молекулами глюкозы, на которые влияет фермент амилаза, при различных способах приготовления пищи разрушаются, и свойства крахмала меняются, так что один тип крахмала легко переваривается, а другой проходит непереваренным в пищеварительный тракт. 

Быстро и медленно усваиваемые крахмалы перевариваются в тонком кишечнике, а устойчивый крахмал, непереваренный, попадает в толстую кишку, где ферментируется.

В каких продуктах содержатся простые углеводы?

К источникам быстрых углеводов относят:

• натуральный мед, сахар, варенье;
• сдобную выпечку, кондитерские изделия, батоны;
• манную и рисовую белую муку;
• макароны из белых сортов пшеницы;
• соки и газированные напитки, а также сиропы;
• сухофрукты и сладкие виды фруктов;
• некоторые разновидности овощей.

Эти продукты относятся к не самым полезным.

Простые углеводы

Это моносахариды, их еще называют «пустыми калориями», содержат сахар и лишены питательных веществ.

Примеры таких продуктов: сладости, газированная вода, выпечка, фаст-фуд.

Кроме приятного вкуса, они не приносят никакой пользы. Простые углеводы всасываются в кровь быстро, увеличивая в разы уровень сахара в крови, и так же стремительно питают энергией. Но такой эффект длится недолго, чуть позднее появляется сонливость, усиливается чувство голода и такие продукты способствуют накоплению лишнего веса.

Простые углеводы могут пригодиться, когда вы знаете, что вас ждет большой расход энергии и нужно быстро подзарядиться (например, перед активной тренировкой или после нее).

Что такое сложные углеводы?

Органические соединения, относящиеся по своей химической структуре к полисахаридам, называют сложными и медленными углеводами. В их молекуле присутствуют разнообразные моносахариды, много глюкозы и фруктозы.

Многие жизненно важные процессы в организме происходят с участием моносахаридов. Они способствуют переработке жиров и белков, положительно влияет на печень. Пищу, заключающую в себе большую концентрацию медленных углеводов, лучше всего употреблять до обеда, когда углеводный обмен еще не замедлился.

Организм усваивает сахариды в виде глюкозы. Скорость, с которой сахариды преобразуются в глюкозу, разделяет углеводы на простые, то есть быстрые, и сложные, то есть медленные. Ее показатель отражается в гликемическом индексе продукта. У медленных он достаточно низок, а, следовательно, насыщение крови глюкозой происходит не скачками, а медленно.

Продукты, имеющие низкий гликемический индекс, усваиваются организмом еще во время пережевывания. Процесс запускается благодаря воздействию на пищу фермента, содержащегося в слюне.

Наибольшую ценность медленные углеводы проявляют в зимний период времени. Благодаря сахаридам стимулируется выработка такого особого гормона, как серотонин. Он положительно влияет на настроение человека, а также способствует тому, чтобы организм согрелся.

Низкий гликемический индекс означает, что сложные углеводы усваиваются длительное время. Низкая скорость переваривания исключает инсулиновые всплески, которые провоцируют переработку излишка углеводов в жировые ткани, а, следовательно, приводящих к ожирению.

После тренировки организму требуется быстрое восполнение затраченной энергии. Сложные углеводы усваиваются длительное время. Это и является главной причиной того, что есть медленный полисахариды после выполнения тренинга не рекомендуется.

Богатые медленными углеводами продукты лучше всего употреблять по утрам. После пробуждения в организме происходит активная выработка гликогена.

Таблица – Углеводы в продуктах питания

Зачем человеку нужны углеводы?

Прежде чем рассмотреть виды углеводов, разберемся с их функциями. В организме человека всегда есть углеводный запас в виде гликогена. Он составляет порядка 0,5 кг. 2/3 этого вещества находится в мышечных тканях, а еще треть – в печени. В промежутках между едой гликоген распадется на глюкозу, нивелируя тем самым колебания содержания сахара в крови.

Без поступления в организм углеводов запасы гликогена заканчиваются через 12-18 часов. Если это происходит, углеводы начинают образовываться из промежуточных продуктов белкового обмена. Эти вещества жизненно необходимы человеку, так как они, в основном за счет окисления глюкозы, образуют в наших тканях энергию.

Избыток

Как и дефицит, избыток углеводов не сулит пользы организму. Если человек принимает с пищей слишком много углеводов, уровень инсулина и глюкозы в крови повышается. В результате образуются жировые отложения. Происходит это следующим образом. Когда человек после завтрака целый день не ест, а вечером, придя с работы, решает принять обед, полдник и ужин одновременно, организм пытается бороться с избытком углеводов. Так и происходит повышение уровня сахара в крови. Чтобы глюкоза из крови перешла в клетки тканей, нужен инсулин. Он, в свою очередь, попадая в кровь, дает стимул синтезу жиров.

Кроме инсулина, обмен углеводов регулируют и другие гормоны. Глюкокортикоиды – гормоны коры надпочечников, которые стимулируют синтез глюкозы из аминокислот в печени. Этот же процесс усиливается гормоном глюкагоном. По функциям глюкокортикоиды и глюкагон противоположны инсулину.

Сложные углеводы

Это полисахариды, их еще называют медленными углеводами.

Входят в состав цельнозерновых продуктов, круп, бобовых, овощей, фруктов, ягод и зелени. Содержат витамины группы В, фолиевую кислоту, магний, кальций, железо, белок, а также клетчатку.

Этот вид углеводов медленно усваивается, способствуют правильному пищеварению, не приводят к скачкам инсулина в крови. За счет этого вы ощущаете бодрость, прилив энергии, который держится гораздо дольше, как и ощущение сытости.

Простые углеводы имеют высокий гликемический индекс, а сложные – низкий.

Простые и сложные углеводы: различия и виды продуктов

Виды быстрых углеводов

Быстрые (простые) углеводы делят на:

• фруктозу
• глюкозу
• галактозу

Наиболее распространена глюкоза. Ее мы получаем из обыкновенного сахара, сладостей, варенья и пр. Содержится она и в других продуктах, даже в зеленом горошке, но в гораздо меньшем количестве. Если у нас в организме мало глюкозы, мы становимся уставшими, раздражительными, снижается наша способность к работе. Если глюкозы в крови критически мало, возможны даже обмороки.

Фруктоза перерабатывается без участия инсулина. Когда она попадает в печень, частично превращается в глюкозу. Фруктозы больше всего в дыне, вишне, черной смородине, яблоках, а также в меде.

В продуктах питания не бывает галактозы в чистом виде. «Встречаясь» с глюкозой она формирует лактозу и дисахарид. Галактозу наш организм получает из молока и молочных продуктов. В желудке происходит расщепление лактозы на галактозу и глюкозу, а галактоза путешествует по крови в печень, а там трансформируется в глюкозу.

Структура быстрых углеводов достаточно простая, за счет чего они быстро перевариваются и попадают в кровь. Преимущество их в том, что, если организму нужна срочная подпитка энергией, продукты с быстрыми углеводами насыщают мгновенно, поставляя в кровь большое количество глюкозы или фруктозы. Но насыщение быстро проходит, сменяясь в некоторых случаях еще большим голодом. Потому диетологи и врачи не советуют прибегать к перекусам печеньем, газированными напитками и батончиками.

Что такое аминокислоты?

Белки состоят из более мелких молекул (аминокислот), связанных между собой. Структура белка напоминает нанизанные на цепочку бусы. Активированный белок обретает несколько иную форму – трехмерную структуру (цепочка скручивается и обвивается вокруг себя, образуя подобие шара). Как и углеводы, аминокислоты состоят из углерода, водорода и кислорода. Но в отличие от них содержат еще и азот.

Важно, что белки бывают разных размеров. Некоторые цепи аминокислот достаточно короткие и состоят из 50 элементов, но большинство содержит по 200-400

Отдельные белки могут объединяться и формировать так называемые протеиновые комплексы.

Самые большие белковые комплексы – это кости, кожа, ногти, волосы, зубы. Они сформированы из коллагена, эластина и кератина. Коллаген, например, состоит из 3 тысяч аминокислот, скрученных в длинную цилиндрическую цепь. Эта цепь скрепляется с другими коллагеновыми цепями и создает более толстые и более сильные цилиндры, называемые фибриллами. Фибриллы могут сочетать в себе от 6 до 20 коллагеновых цепей, а значит, в их составе есть десятки тысяч аминокислот. И это структура только одного, отдельно взятого, белка.

Единичная аминокислота напоминает простой углевод – организм перед всасыванием разбивает структуру белка до состояния аминокислоты по принципу переваривания углеводов. И только после этого переваривает по одному небольшому блоку.

Где искать аминокислоты?

Источником аминокислот служат белки из пищи растительного и животного происхождения. Наиболее богатая белком еда: орехи, бобовые, рыба, мясные и молочные продукты. В обработанной пище вещество порой представлено в форме пептида – гидролизованного протеина (состоит из аминоцепей, сформированных из 2-200 аминокислот). Такие продукты быстрее перевариваются и легче усваиваются.

Незаменимые аминокислоты

Существует 20 разновидностей аминокислот и все они нужны организму, так как каждая участвует в создании белка на определенном уровне. Половину из них организм умеет синтезировать самостоятельно. Однако источником 9 из них служит только пища. Они называются основными, или незаменимыми, аминокислотами. К ним принадлежат лейцин, метионин, фенилаланин, триптофан и другие.

Для организма важно правильное соотношение аминокислот между собой. Животная пища, к примеру, содержит аминокислоты в пропорции, как в человеческом организме

Белки из растительной пищи имеют несколько другую структуру.

Многих диетологов беспокоит, что вегетарианцы, отказываясь от мяса, не получают всех необходимых белков полной мерой. Другие исследователи эту теорию отвергают. Они предположили: поскольку различные растительные продукты содержат в себе разные незаменимые аминокислоты, то, употребляя разнообразную пищу (из цельного зерна, бобовых, других овощей), реально получить все жизненно важные вещества. Кроме того, некоторые растительные продукты, такие как соя, содержат белок, похожий по составу на протеины из мяса.

Физико-химические свойства

Почему не все углеводы идут на обеспечение организма энергией, а некоторое их количество накапливается в подкожной жировой клетчатке? Чтобы это понять, нужно разобраться в процессах, происходящих после попадания простых и сложных углеводов в желудочно-кишечный тракт.

Организм усваивает углеводы лишь в виде моносахаридов. Поэтому съедаемые быстрые углеводы сразу всасываются в кровь и разносятся к органам и тканям. Происходит их скорое окисление и переваривание. Съеденные моносахариды не дают чувство насыщения.

Когда в организм попадают простые углеводы, происходят следующие процессы:

1. Моментальное всасывание в кровь и повышение концентрации глюкозы.
2. Выделение инсулина для понижения уровня глюкозы.
3. Преобразование части глюкозы в жир, ибо в данный момент избыток энергии организму не требуется.
4. Результат: организм накапливает лишние килограммы.

Для здорового образа жизни пищу, которая содержит быстрые углеводы, рекомендуется употреблять как можно реже, или полностью отказаться от нее.

Сложные углеводы перерабатываются постепенно, поэтому их усвоение происходит медленнее, а организм надолго получает чувство насыщения:

1. Медленное расщепление и всасывание в кровь.
2. Поддержание стабильного уровня глюкозы в крови без резких перепадов концентрации.
3. Результат: организм использует полученные углеводы только в виде полезных калорий.

Многие, желая снизить вес, начинают усиленно заниматься спортом. Начинающие спортсмены-любители сталкиваются с неприятным ощущением боли в мышцах, под названием крепатура. Это явление имеет непосредственное отношение к моносахариду глюкозе, которая расщепляется в мышцах при физических нагрузках. В идеале глюкоза должна окисляться до углекислого газа и воды. Но при усиленных нагрузках глюкозе не хватает кислорода, и происходит неполное окисление — до молочной кислоты, которая накапливается в мышцах, создавая неприятные болевые ощущения. Через пару дней молочная кислота рассосется, и боль пройдет. Но чтобы такого не наблюдалось вообще, необходимо начинать занятия спортом, постепенно увеличивая нагрузки, чтобы мышцы не перенапрягались. После тренировок рекомендуется делать растяжки на те группы мышц, которые были наиболее задействованы, а также принимать горячие ванны для скорейшего выведения молочной кислоты из мышц.

Видео о причинах крепатуры и способах избавления от нее.

Где содержатся сложные (медленные) углеводы — список продуктов

Мы уже разобрались с тем, что такое длинные углеводы, а сейчас поговорим о том, в каких продуктах они содержатся больше всего.

Ключевое правило правильного питания гласит, что употреблять медленные углеводы лучше в первой половине дня, а обусловлено это наиболее удачным временем их усвоения. Однако если тренировка спланирована на вечер, то нет ничего критичного в употреблении продуктов, где содержатся эти макроэлементы на ужин. В том случае, когда основная цель – это похудение отдавать предпочтение лучше всего клетчатке, которая быстро насыщает и не усваивается организмом. На этапе набора мышечной массы лучше перейти на богатые крахмалом и гликогеном ингредиенты, но и про белковую пищу тоже не стоит забывать.

Чтобы вам было проще подобрать сложные углеводы для достижения своих целей, нами приведена таблица с наиболее популярными ингредиентами в порядке убывания количества макроэлемента.

Содержание по группам, отличия

Как вы уже убедились, синтезируются сложные углеводы в различных ингредиентах, а приведенный ниже список обобщенных продуктов раскрывает их основные характеристики.

Овощи и фрукты – незаменимый и ключевой компонент здорового рациона любого человека вне зависимости от специфики тренировок. В овощах и фруктах содержатся сложные соединения. Для получения максимального количества полезных веществ рекомендуется употребление в сыром виде, потому как любой способ термической обработки подавляет их численность.

Зелень – специалисты крайне рекомендуют включать этот ингредиент в свое меню, т.к. он способен не только обогатить его полезными веществами, а еще и нормализует процессы пищеварения и выделительной системы.

Каши – не зря говорят, что это еда чемпионов. Если они приготовлены на основе круп из цельного зерна, относящихся к сложным соединениям, то это лучший вариант для ежедневного полноценного питания. От прошедших многочисленную обработку продуктов рекомендуется отказаться, т.к. они имеют высокий гликемический индекс и негативно влияют на процесс похудения. Отображает гликемический индекс уровень реакции глюкозы в крови на какой-либо продукт.

Молочная продукция – содержит лактозу, что относит эти продукты к простым углеводам. Но это не говорит о том, что нужно отказаться от этого источника, потому что обезжиренная продукция все же содержит медленные цепочки и богата кальцием и фосфором.

Бобовые и зерновые культуры – еще один отличный источник энергии. Можно значительно увеличить потребление нужного макроэлемента, заменяя обработанные крупы на бобовые культуры. Заменив хлеб из пшеницы на цельнозерновой продукт можно значительно увеличить потребление клетчатки.

Свежевыжатые соки– жидкая форма сложного типа углеводов из фруктов и овощей, употребляемая в пищу в виде напитков.

Какие продукты относятся к углеводам

Чтобы правильно спланировать свой рацион, следует знать, какие продукты являются углеводосодержащими. Понять, какие продукты разрешено использовать, а от каких следует воздержаться, можно, изучив список.

Разрешаются к регулярному употреблению продукты, не содержащие или имеющие в составе медленные углеводы:

• Отварная свинина, говядина, баранина, курица, кролик;
• Ветчина;
• Яйца;
• Соленая сельдь;
• Лосось;
• Вареная рыба.

Регулярно, но в небольших количествах можно употреблять следующие продукты:

• Чечевица, бобовые, свекла, лук, тыква, соевые продукты;
• Овощной, гороховый, томатный, грибной суп;
• Молоко, кефир, сметана, йогурт;
• Персики, инжир, киви, слива, авокадо.

Продукты с быстрыми углеводами, не рекомендуемые к употреблению:

• Печеный картофель;
• Чипсы;
• Сладкие напитки;
• Кондитерские изделия, выпечка, шоколад;
• Белый хлеб.

По словам диетологов, полностью исключать углеводы из рациона нельзя. Следует ограничить употребление простых углеводов, а сложные стараться включать в меню в первой половине дня. Из любой таблицы содержания моно-, ди- и полисахаридов из расчета на 100 грамм продукта, видно, что наибольшее количество содержит сахар — 99,9 грамма. На втором и третьем месте — мед и мармелад.