Под действием чего расщепляются углеводы

gastritinform.ru

Сайт про гастрит и здоровье желудка

Как расщепляются углеводы

от gastritinform.ru

Как расщепляются углеводы, стоит узнать каждому человеку, чтобы иметь представление о пищеварительном процессе. Расщепление углеводов — сложный процесс, как только зубы начинают пережевывать пищу. Расщепление углеводов проходит несколько стадий, в ходе которых они расщепляются до простейшей глюкозы, фруктозы и галактозы. Углеводы расщепляются по всему пути следования пищи, но основная стадия их переработки приходится на тонкий кишечник. Сегодня мы поговорим о том, как расщепляются углеводы. Читайте следующую статью на страницах журнала gastritinform.ru.

Как расщепляются углеводы

Пончик с сахарной пудрой и жевательный цельнозерновой багет — это углеводы, но они по-разному расщепляются организмом. Углеводы делятся на три основные категории: сахара, крахмалы и целлюлоза. Простой сахар или моносахарии, которые содержатся в пончике, перевариваются очень быстро. Более сложные ди- и полисахариды расщепляются посредством ряда ферментативных реакций, и их переваривание занимает больше времени. Целлюлоза, которая представляет собой жесткое растительное волокно, вообще не расщепляется и проходит прямо через пищеварительный тракт.

Расщепление углеводов начинается во рту, где ваши зубы рвут, измельчают и измельчают пищу на кусочки, достаточно мелкие, чтобы скользить по пищеводу

Расщепление углеводов во рту

Расщепление углеводов начинается во рту, где ваши зубы рвут, измельчают и измельчают пищу на кусочки, достаточно мелкие, чтобы скользить по пищеводу. Протертая пища смачивается сочной слюной, содержащей пищеварительные ферменты и другие химические вещества. Фермент амилаза играет важную роль в переваривании крахмала, который расщепляется на мальтозу, декстрины и глюкозу, прежде чем покидает ваш рот.

Как расщепляются углеводы в желудке

Ваш язык выталкивает пищу в заднюю часть вашего рта, и когда вы глотаете, пережеванные углеводы проходят через пищевод в желудок. Мышечные стенки сбивают пищу вместе с сильными кислотами, которые способствуют ее расщеплению. Кислоты не являются специфическими для углеводов, поэтому они действуют одинаково для всех макроэлементов.

Расщепление углеводов в кишечнике

Большая часть пищеварительного действия углеводов происходит в тонком кишечнике. Все еще нетронутые крахмалы расщепляются большим количеством фермента амилазы. Мальтоза, один из продуктов переваривания крахмала, превращается в еще более мелкие кусочки, называемые мальтазой. Сахароза и лактоза — столовый сахар и молочный сахар соответственно — перевариваются ферментами сахаразы и лактазы.

Как только ди- и полисахариды превратились в простые сахарные единицы — глюкозу, фруктозу и галактозу — они всасываются в кровоток. Поглощение моносахаридов регулируется гормонами, включая инсулин, глюкагон и адреналин, которые поддерживают стабильный уровень сахара в крови.

Углеводы после расщепления

Как только простые сахара попадают в ваш кровоток, они переносятся в другие части вашего тела и становятся частью метаболических процессов. Например, ваше тело полностью зависит от расщепления глюкозы — посредством процессов, называемых гликолизом и циклом Кребса — для получения энергии. Основным продуктом метаболизма глюкозы является аденозинтрифосфат или АТФ, который является энергетической валютой каждой клетки вашего тела.

Источник

Расщепление и всасывание углеводов в организме

Углеводы, поступающие с пищей, расщепляются в организме до глюкозы.

Расщепление углеводов начинается еще в полости рта ферментами слюны амилазой и мальтазой.

Амилаза слюны расщепляет крахмал до дисахарида – мальтозы, а затем фермент мальтаза расщепляет углевод мальтозу до 2 молекул глюкозы. При этом появляется сладковатый привкус во рту.

Затем расщепление углеводов происходит в тонком кишечнике ферментами амилазой, мальтазой, лактазой (кишечного и поджелудочного соков) до глюкозы.

Примерно 25 – 28 % глюкозы становится жиром.

Процесс синтеза гликогена из глюкозы называется гликогенез, происходит в печени. Гликоген может распадаться до глюкозы – гликогенолиз.

Гликоген может синтезироваться в мышцах. Распад гликогена – источник энергии мышечных сокращений.

При быстром неполном (безкислородном) распаде мышечного гликогена образуются пировиноградная и молочная кислоты, вызывающие боли в мышцах при большой физической нагрузке. Этот процесс называется гликолиз.

Процесс образования глюкозы из белков и жиров называется глюконеогенез.

Около 64 % глюкозы поглощается головным мозгом, а снижение поступления глюкозы приводит к нарушениям функций мозга.

Избыток углеводов в питании приводит к ожирению, т. к. лишние углеводы перерабатываются в жиры.

Недостаток углеводовв пище приводит:

— к недостатку энергии, слабости. Недостаток энергии будет при этом пополняться за счет расщепления собственных тканей организма – жиров, белков («организм ест сам себя»);

— к замедлению процессов перистальтики в кишечнике и накоплению шлаков (недостаток клетчатки).

Регулируют углеводный обмен ЦНС и гормоны: инсулин и глюкагон (гормоны поджелудочной железы), глюкокортикоиды и адреналин (гормоны надпочечников), гормоны гипофиза и щитовидной железы.

Источник

Что представляет из себя углеводный обмен в организме?

В правильном питании и распределении баланса нутриентов не последнюю роль играют именно углеводы. Люди, которым небезразлично собственное здоровье, знают, что сложные углеводы предпочтительнее простых. И что лучше употреблять еду для более длительного переваривания и подпитки энергией на протяжении дня. Но почему именно так? Чем различаются процессы усвоения медленных и быстрых углеводов? Почему сладости стоит употреблять только для закрытия белкового окна, а мед лучше есть исключительно на ночь? Чтобы ответить на эти вопросы, подробно рассмотрим обмен углеводов в организме человека.

Для чего нужны углеводы

Помимо поддержания оптимального веса, углеводы в организме человека выполняют огромный фронт работы, сбой в которой влечет не только возникновение ожирения, но и массу других проблем.

Основными задачами углеводов является выполнение следующих функций:

Для нас главными источниками углеводов являются те молекулы, которые мы получаем с продуктами питания: крахмал, сахароза и лактоза.

Этапы расщепления сахаридов

Прежде чем рассматривать особенности биохимических реакций в организме и влияние метаболизма углеводов на спортивные результаты, изучим процесс расщепления сахаридов с их дальнейшим превращением в тот самый гликоген, который так отчаянно добывают и тратят спортсмены во время подготовки к соревнованиям.

Этап 1 – предварительное расщепление слюной

В отличие от белков и жиров, углеводы начинают распадаться почти сразу после попадания в полость рта. Дело в том, что большая часть продуктов, поступающих в организм, имеет в своем составе сложные крахмалистые углеводы, которые под воздействием слюны, а именно фермента амилазы, входящей в ее состав, и механического фактора расщепляются на простейшие сахариды.

Этап 2 – влияние желудочной кислоты на дальнейшее расщепление

Здесь вступает в силу желудочная кислота. Она расщепляет сложные сахариды, которые не попали под воздействие слюны. В частности, под действием ферментов лактоза расщепляется до галактозы, которая в последствии превращается в глюкозу.

Этап 3 – всасывание глюкозы в кровь

На этом этапе практически вся ферментированная быстрая глюкоза напрямую всасывается в кровь, минуя процессы ферментации в печени. Уровень энергии резко повышается, а кровь становится более насыщенной.

Этап 4 – насыщение и инсулиновая реакция

Под воздействием глюкозы кровь густеет, что затрудняет её перемещение и транспортировку кислорода. Глюкоза замещает кислород, что вызывает предохранительную реакцию – уменьшение количества углеводов в крови.

В плазму поступает инсулин и глюкагон из поджелудочной железы.

Первый открывает транспортные клетки для перемещения в них сахара, что восстанавливает утраченный баланс веществ. Глюкагон в свою очередь уменьшает синтез глюкозы из гликогена (потребление внутренних источников энергии), а инсулин “дырявит” основные клетки организма и помещает туда глюкозу в виде гликогена или липидов.

Этап 5 – метаболизм углеводов в печени

На пути к полному перевариванию углеводы сталкиваются с главным защитником организма – клетками печени. Именно в этих клетках углеводы под воздействием специальных кислот связываются в простейшие цепочки – гликоген.

Этап 6 – гликоген или жир

Печень способна переработать только определенное количество моносахаридов, находящихся в крови. Возрастающий уровень инсулина заставляет её делать это в кратчайшие сроки. В случае, если печень не успевает перевести глюкозу в гликоген, наступает липидная реакция: вся свободная глюкоза путём её связывания кислотами превращается в простые жиры. Организм делает это с целью оставить запас, однако в виду нашего постоянного питания, “забывает” переварить, и глюкозные цепочки, превращаясь в пластические жировые ткани, транспортируются под кожу.

Этап 7 – вторичное расщепление

В случае, если печень справилась с сахарной нагрузкой и смогла превратить все углеводы в гликоген, последний под воздействием гормона инсулина успевает запастись в мышцах. Далее в условиях недостатка кислорода расщепляется назад до простейшей глюкозы, не возвращаясь в общий кровоток, а сохраняясь в мышцах. Таким образом, минуя печень, гликоген поставляет энергию для конкретных мышечных сокращений, повышая при этом выносливость (источник – “Википедия”).

Именно этот процесс зачастую называют «вторым дыханием». Когда у спортсмена большие запасы гликогена и простых висцеральных жиров, превращаться в чистую энергию они будут только в отсутствии кислорода. В свою очередь спирты, содержащиеся в жирных кислотах, простимулируют дополнительное расширение сосудов, что приведет к лучшей восприимчивости клеток к кислороду в условиях его дефицита.

Особенности метаболизма по ГИ

Важно понимать, почему углеводы разделяются на простые и сложные. Все дело в их гликемическом индексе, который определяет скорость распада. Это, в свою очередь, запускает регуляцию обмена углеводов. Чем проще углевод, тем быстрее он попадет в печень и тем выше вероятность его превращения в жир.

Примерная таблица гликемического индекса с общим составом углеводов в продукте:

© IrinaPotter — depositphotos.com. Гликемический индекс продуктов

Особенности метаболизма по ГН

Однако даже продукты с высоким гликемическим индексом не способны нарушить обмен и функции углеводов так, как это делает гликемическая нагрузка. Она определяет, насколько сильно печень загрузится глюкозой при употреблении этого продукта. При достижении определенного порога ГН (порядка 80-100), все калории, поступающие сверх нормы, будут автоматически конвертироваться в триглицериды.

Примерная таблица гликемической нагрузки с общей калорийностью:

© designer491 — depositphotos.com. Расчет гликемической нагрузки

Инсулиновая и глюкагоновая реакция

В процессе потребление любого углевода, будь то сахар или сложный крахмал, организм запускает сразу две реакции, интенсивность которых будет зависеть от ранее рассмотренных факторов и в первую очередь, от выброса инсулина.

Важно понимать, что инсулин всегда выбрасывается в кровь импульсами. А это значит, что один сладкий пирожок для организма так же опасен, как 5 сладких пирожков. Инсулин регулирует густоту крови. Это необходимо, чтобы все клетки получали достаточное количество энергии, не работая в гипер- или гипо- режиме. Но самое главное, от густоты крови зависит скорость её движения, нагрузка на сердечную мышцу и возможность транспортировки кислорода.

Выброс инсулина – это естественная реакция. Инсулин дырявит все клетки в организме, способные воспринимать дополнительную энергию, и запирает её в них. В случае, если печень справилась с нагрузкой, в клетки помещается гликоген, если печень не справилась, то в те же клетки попадают жирные кислоты.

Таким образом, регуляция углеводного обмена происходит исключительно благодаря выбросам инсулина. Если его недостаточно (не хронически, а одноразово), у человека может возникнуть сахарное похмелье – состояние, при котором организм требует дополнительной жидкости для увеличения объемов крови, и разжижения её всеми доступными средствами.

Вторым важным фактором на этом этапе обмена углеводов выступает глюкагон. Этот гормон определяет, нужно ли печени работать с внутренними источниками или с внешними.

Под воздействием глюкагона печень выпускает готовый гликоген (не распавшийся), который был получен из внутренних клеток, и начинает собирать из глюкозы новый гликоген.

Именно внутренний гликоген инсулин и распределяет по клеткам в первое время (источник – учебник “Спортивная биохимия”, Михайлов).

© VectorMine — depositphotos.com. Регуляция уровня сахара в крови

Последующее распределение энергии

Последующее распределение энергии углеводов происходит в зависимости от типа сложения, и тренированности организма:

Рецепты для здорового питания

Энергетический обмен – процесс, в котором участвуют углеводы. Важно понимать, что даже в отсутствии прямых сахаров, организм все равно будет расщеплять ткани до простейшей глюкозы, что приведет к уменьшению мышечной ткани или жировой прослойки (в зависимости от типа стрессовой ситуации).

Эксперт проекта. диагностика, лечение, первичная, вторичная профилактика заболеваний почек, суставов, сердечно-сосудистой системы; дифференциальная диагностика заболеваний различных органов и систем; рекомендации по диетическому питанию, физическим нагрузкам, лечебной физкультуре, подбор индивидуальной схемы питания.

Как не потерять форму за рождественские праздники: советы от тренеров по кроссфиту

Источник

В каких продуктах содержатся углеводы?

Питание человека нельзя представить без углеводов. В список продуктов, содержащих углеводы, входят и фрукты, и овощи, и молоко, и сладости, и крупы, и макаронные изделия, и сахар. Но какие именно углеводы полезны для организма, а какие наносят вред? Объясняет член Национального общества диетологов Ольга Деккер.

Что такое углеводы? Какие функции выполняют?

Углеводы являются главным источником энергии в организме, органическим соединением для роста клеток и питанием для мозга. Углеводы преобразуются в глюкозу, в снабжении которой человеческий организм нуждается постоянно.

— являются источником энергии в организме;
— входят в состав клеток и тканей;
— определяют группу крови;
— входят в состав многих гормонов;
— оказывают тонизирующее действие на центральную нервную систему;
— выполняют защитную функцию в составе антител;
— играют роль запасного вещества в организме и другие.

— моносахариды (фруктоза или глюкоза — мгновенно усваиваются в организме);
— дисахариды (сахароза, лактоза, мальтоза — также быстро усваиваются);
— полисахариды (целлюлоза, клетчатка, крахмал — расщепляются в организме медленно).

В связи с этим углеводы делят на:

— простые (быстрые) — это те, которые моментально оказываются в крови и повышают уровень сахара.
— сложные (медленные) — те, которые усваиваются медленно, за счет чего организм получает необходимую энергию и успевает ее расходовать, не откладывая жир.

Именно сложные углеводы являются самыми полезными. К ним относятся клетчатка, пищевые волокна, гликоген, крахмал в чистом виде.

Таблица простых углеводов

Продукт

Количество углеводов на 100 г продукта

Источник

Переваривание, всасывание и поступление углеводов в клетку

» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>

ПЕРЕВАРИВАНИЕ, ВСАСЫВАНИЕ И ПОСТУПЛЕНИЕ В КЛЕТКУ УГЛЕВОДОВ.

МЕТАБОЛИЗМ ГЛИКОГЕНА

Углеводы — альдегиды и кетоны многоатомных спиртов, а также производные и полимеры этих соединений.

Углеводы пищи. Большая часть углеводов поступает в организм с пищей растительного происхождения. Обычный суточный рацион содержит 400–500 г углеводов, из которых 60–80 % составляют полисахариды (в основном крахмал, в меньшем количестве — гликоген и пищевые волокна), 20–30 % олигосахариды (сахароза, лактоза, мальтоза), остальное количество — моносахариды (в основном глюкоза, фруктоза и пентозы). Углеводы обеспечивают 60–70 % (не менее 50 %) суточного энергопотребления. В кишечнике всасываются моносахариды, поэтому в процессе переваривания углеводов пищи должно происходить их расщепление до моносахаридов.

ПЕРЕВАРИВАНИЕ УГЛЕВОДОВ

Тонкий кишечник. Секретин стимулирует выделение панкреатического сока.

В ходе пристеночного пищеварения дисахаридазы гидролизуют дисахариды (мальтозу, изомальтозу, сахарозу, лактозу, трехалозу) до моносахаридов.

Мальтаза гидролизует мальтозу на две молекулы D-глюкозы.

Лактаза гидролизует лактозу на D-галактозу и D-глюкозу.

Изомальтаза/Сахараза — фермент двойного действия. Имеет два активных центра, расположенных в разных доменах. Фермент гидролизует сахарозу до D-фруктозы и
D-глюкозы, с помощью другого активного центра фермент катализирует гидролиз изомальтозы до двух молекул D-глюкозы.

Трехалаза гидролизует трехалозу на две молекулы D-глюкозы.

ВСАСЫВАНИЕ УГЛЕВОДОВ

Всасывание глюкозы происходит в два этапа. I этап — транспорт глюкозы из полости тонкого кишечника в энтероциты. Осуществляется по двум механизмам:

2 этап — транспорт глюкозы из энтероцитов в капилляры портальной венозной системы (натрий-независимый транспорт с участием ГЛЮТ 2).

Пищевые волокна. Некрахмальные полисахариды состоят из гетерогенной группы углеводных соединений (клетчатка, пектины, гемицеллюлоза, камеди). Основной полисахарид пищевых волокон – клетчатка (целлюлоза). Клетчатка не усваивается организмом человека, так как в пищеварительном тракте отсутствует β-глюкозидаза.

ТРАНСПОРТ ГЛЮКОЗЫ В КЛЕТКИ

Существует группа белков-переносчиков глюкозы (ГЛЮТ), сходных по структуре, но различающихся по участию в транспорте глюкозы (пять изоформ собственных транспортеров глюкозы). Они локализованы в плазматических мембранах всех клеток и участвуют в транспорте глюкозы (ускоряют транспорт) по градиенту её концентрации.

Инсулин стимулирует поступление глюкозы в адипоциты, миоциты и кардиомиоциты, увеличивая количество ГЛЮТ 4 в плазматических мембранах этих клеток.

ПРЕВРАЩЕНИЕ ГЛЮКОЗЫ В КЛЕТКАХ

При поступлении глюкозы в клетки осуществляется фосфорилирование глюкозы. Фосфорилированная глюкоза не может пройти через цитоплазматическую мембрану и остается в клетке. Реакция требует энергии АТФ и практически необратима.

Общая схема превращения глюкозы в клетках:

МЕТАБОЛИЗМ ГЛИКОГЕНА

Пути синтеза и распада гликогена различаются, что позволяет этим метаболическим процессам протекать независимо друг от друга и исключает переключение промежуточных продуктов с одного процесса на другой.

Процессы синтеза и распада гликогена наиболее активно идут в клетках печени и скелетных мышц.

Синтез гликогена (ГЛИКОГЕНЕЗ)

Общее содержание гликогена в организме взрослого человека около 450 г (в печени — до 150 г, в мышцах — около 300 г). Более интенсивно гликогенез осуществляется в печени.

Схема синтеза гликогена:

Включение одной молекулы глюкозы в синтезирующуюся молекулу гликогена требует затраты энергии двух молекул АТФ.

Регуляция синтеза гликогена осуществляется через регуляцию активности гликоген-синтазы. Гликогенсинтаза в клетках присутствует в двух формах: гликогенсинтаза в (D) — фосфорилированная неактивная форма, гликогенсинтаза а (I) — нефосфорилированная активная форма. Глюкагон в гепатоцитах и кардиомиоцитах по аденилатциклазному механизму инактивирует гликогенсинтазу. Аналогично действует адреналин в скелетных мышцах. Гликогенсинтаза D может аллостерически активироваться высокими концентрациями глюкозо-6-фосфата. Инсулин активирует гликогенсинтазу.

Итак, инсулин и глюкоза стимулируют гликогенез, адреналин и глюкагон — тормозят.

Синтез гликогена бактериями полости рта. Некоторые бактерии полости рта способны синтезировать гликоген при избытке углеводов. Механизм синтеза и распада гликогена бактериями подобен таковым у животных за исключением того, что для синтеза используются не УДФ-производные глюкозы, а АДФ-производные. Гликоген используется этими бактериями для поддержки жизнеобеспечения в отсутствие углеводов.

Распад гликогена (гликогенолиз)

Схема фосфоролиза гликогена:

Различия гликогенолиза в печени и мышцах. В гепатоцитах есть фермент глюкозо-6-фосфатаза и образуется свободная глюкоза, которая поступает в кровь. В миоцитах нет глюкозо-6-фосфатазы. Образовавшийся глюкозо-6-фосфат не может выйти из клетки в кровь (фосфорилированная глюкоза не проходит цитоплазматическую мембрану) и используется на нужды миоцитов.

Регуляция гликогенолиза. Глюкагон и адреналин стимулируют гликогенолиз,
инсулин — тормозит. Регуляция гликогенолиза осуществляется на уровне гликогенфосфо-рилазы. Глюкагон и адреналин активируют (переводят в фосфорилированную форму) гликогенфосфорилазу. Глюкагон (в гепатоцитах и кардиомиоцитах) и адреналин (в миоцитах) активируют гликогенфосфорилазу по каскадному механизму через посредника — цАМФ. Связываясь со своими рецепторами на цитоплазматической мембране клеток, гормоны активируют мембранный фермент аденилатциклазу. Аденилатциклаза нарабатывает цАМФ, который активирует протеинкиназу А, и запускается каскад превращений ферментов, заканчивающийся активацией гликогенфосфорилазы. Инсулин инактивирует, то есть переводит в нефосфорилированную форму, гликогенфосфорилазу. Мышечная гликогенфосфорилаза активируется АМФ по аллостерическому механизму.

Таким образом, гликогенез и гликогенолиз координированно регулируются глюкагоном, адреналином и инсулином.

Источник