Что такое углеводы и какие из них простые

Углеводы начинаются с солнечного света: их производят растения из углекислого газа и воды в процессе фотосинтеза. Углеводы решают две задачи: они обеспечивают запас энергии, который помогает растениям пережить ночь без света и вырастить семена, и создают строительные блоки для формирования жестких стеблей и листьев. В первом случае производится сахар и крахмал, во втором – пищевые волокна, которые также называют клетчаткой.

Животные и люди получают углеводы из растительной пищи. Это наш основной источник энергии.

В зависимости от структуры молекулы различают простые и сложные углеводы. 

К простым углеводам относятся разные виды сахара. Они могут состоять из одной молекулы, как глюкоза и фруктоза, или из двух, как лактоза (молочный сахар) и сахароза (обычный сахар). Простые углеводы содержатся в фруктах, меде, молоке и сладостях. Благодаря своей несложной структуре они быстро усваиваются: специальные ферменты начинают расщеплять молекулы во рту и продолжают в тонком кишечнике (углеводы не перевариваются в желудке). Простые углеводы резко поднимают уровень глюкозы в крови.

Сложные углеводы состоят из простых и делятся на крахмалы и пищевые волокна (клетчатку). Они различаются типами связей между молекулами. Крахмалы дольше усваиваются в организме, чем простые углеводы, а для пищевых волокон в нашем организме вообще нет ферментов, поэтому технически они не перевариваются. Но они все равно нужны и позже мы объясним почему.

Что происходит с углеводами в организме

Рано (для простых углеводов) или поздно (для крахмалов) углеводы расщепляются до молекул сахара, которые всасываются в стенках кишечника и попадают в кровоток. Кровь помогает доставить глюкозу в клетки. Там молекулы сахара окисляются и выделяют энергию, которая обеспечивает работу всего организма.

Чтобы глюкоза попала в клетки, необходим инсулин. Этот гормон вырабатывают бета-клетки поджелудочной железы в ответ на повышение уровня сахара в крови. Инсулин попадает в кровь и активирует транспортные белки, расположенные на поверхности клетки. Это и позволяет глюкозе попасть в клетку.

Исключение составляют нейроны головного мозга: в них глюкоза попадает без помощи белков-транспортеров. Наш мозг постоянно нуждается в большом количестве глюкозы и доставлять её нужно немедленно. Питание головного мозга слишком важно для выживания, чтобы поступление глюкозы в нейроны зависело от сложных метаболических процессов.

Что происходит с оставшейся глюкозой

Когда клетки получили питание, излишек глюкозы упаковывается в сложный углевод гликоген. Гликоген похож на крахмал. В отличие от глюкозы он не окисляется в клетках, поэтому организм использует гликоген для краткосрочного хранения глюкозы. Этот запас позволяет поддерживать баланс энергии в перерывах между едой, когда уровень глюкозы в крови снижается.

Гликоген запасается в печени и мышцах. Когда его запасы созданы, неизрасходованная глюкоза трансформируется в жир.

Когда организм использует гликоген

Через 1-2 часа после еды уровень глюкозы и инсулина в крови снижается. На это реагирует поджелудочная железа и начинает синтезировать гормон глюкагон.

Этот гормон передает печени и мышцам сигнал о том, что пора распаковывать гликоген. Гликоген в мышцах используется локально. Глюкоза из печени снова попадает в кровь и обеспечивает энергией клетки, только теперь не из внешних продуктов, а из внутренних запасов. Это позволяет дождаться следующего приема пищи, в который уже восполнить запасы глюкозы и гликогена.

Тогда что не так с простыми углеводами?

С точки зрения эволюции, сахар – это супер. Он помогал выжить в суровых условиях, когда будущее полностью зависело от поиска еды.

Проблемы с простыми углеводами начались недавно, когда сахара в рационе человека стало неоправданно много, а его источником стали искусственные продукты, которые не содержат других полезных веществ. Количество поступающего в организм сахара резко возросло, а его избыток стал приводить к ожирению и сердечно-сосудистым заболеваниям. У сахаров есть два больших минуса: они вызывают резкий скачок глюкозы в крови и занимают значительную долю суточной нормы калорий, не принося организму никакой пользы.

Организм очень быстро усваивает простые углеводы, а поджелудочная железа не может сразу же ответить нужным количеством инсулина. Глюкоза остается в кровеносных сосудах и чрезмерно стимулирует бета-клетки поджелудочной железы, но как только синтезируется достаточное количество инсулина, глюкоза врывается в клетки и уровень сахара в крови резко падает. Эти взлеты и падения делают нас более восприимчивыми к голоду и пищевым пристрастиям; они также могут вызвать перепады настроения и продуктивности. Этих американских горок можно было бы избежать, если бы углеводы усваивались медленнее, как это делают сложные углеводы.