Здоровое питание спортсменов. Углеводы

УГЛЕВОДЫ

Углеводы составляют один из главных классов природных веществ в животных и растительных организмах. Их общебиологическое значение состоит прежде всего в том, что все органические вещества в конечном счете берут начало от углеводов, образующихся в процессе фотосинтеза. Согласно современным научным представлениям, в биосфере углеводов больше, чем всех других органических соединений вместе взятых. Углеводы составляют основную часть рациона человека — 400-500 гв сутки. В процессе катаболизма углеводов освобождается основная часть энергии для жизнедеятельности. Углеводы, накапливаемые в печени и в мышцах, имеют значение самого важного, но ограниченного энергетического резерва.

Основная функция углеводов — обеспечение энергией всех процессов в организме. Клетки способны получать из углеводов энергию, как при их окислении, т.е. «сгорании», так и в анаэробных условиях (без доступа кислорода) с образованием молочной кислоты.

Часто резкое ограничение углеводов в диете ведет к значительным нарушениям обмена веществ. Особенно страдает при этом белковый обмен. Белки при дефиците углеводов используются не по назначению: они становятся источником энергии и участниками некоторых важных химических реакций. Это приводит к повышенному образованию азотистых веществ и, как следствие, к повышенной нагрузке на почки, нарушениям солевого обмена и другим, вредным для здоровья, последствиям. При достаточном поступлении углеводов с пищей белки используются, главным образом, для пластического обмена, а не для производства энергии. Таким образом, углеводы необходимы для рационального использования белков. Они также стимулируют окисление промежуточных продуктов обмена жирных кислот, которые являются токсичными.

Этим, однако, не исчерпывается роль углеводов. Они являются составной частью молекул некоторых аминокислот, участвуют в построении ферментов, образовании нуклеиновых кислот, являются предшественниками образования жиров, иммуноглобулинов, играющих важную роль в системе иммунитета, и гликопротеидов — комплексов углеводов и белков, которые являются важнейшими компонентами клеточных оболочек. Гиалуроновые кислоты и другие мукополисахариды образуют защитную прослойку между всеми клетками, из которых состоит организм и являются важнейшими компонентами хрящевой ткани.

Углеводы по своей химической структуре можно разделить на простые и сложные. Одиночная молекула простого углевода называется моносахарид. При соединении двух молекул моносахаридов образуются дисахариды; полисахариды состоят из прямых или разветвленных цепочек молекул моносахаридов различной длины. В молекуле животных углеводов гликогене может быть до 1 миллиона моносахаридов. Конечным продуктом обмена углеводов является вода и углекислый газ.

Классификационные группы Углеводы
Сахара (1-2 мономера):
Моносахариды
Дисахариды
глюкоза, фруктоза, галактоза
сахароза, лактоза
Олигосахариды (3-9 мономеров): мальтодекстрины
Полисахариды (более 9 мономеров):
крахмал
некрахмальные полисахариды
амилоза, амилопектин
целлюлоза, пектин

Простые углеводы легко растворяются в воде и быстро усваиваются. Они обладают выраженным сладким вкусом и относятся к сахарам.

Наиболее важной из всех моносахаридов является глюкоза, так как она является структурной единицей (кирпичиком) для построения большинства пищевых ди- и полисахаридов. С пищей к нам поступают моно-, ди- и полисахариды. Всасываются в кишечнике моносахариды. Полисахариды в процессе движения по желудочно-кишечному тракту расщепляются на отдельные молекулы моносахаридов и всасываются в кровь в тонком кишечнике. Концентрация глюкозы в крови в норме поддерживается на постоянном уровне и составляет 3,33-5,55 мкмоль/л.Транспорт глюкозы в клетки регулируется во многих тканях гормоном поджелудочной железы — инсулином. В клетке в ходе многостадийных химических реакций глюкоза превращаются в другие вещества, которые в конечном итоге окисляются до углекислого газа и воды, при этом выделяется энергия, используемая организмом для обеспечения жизнедеятельности. При снижении уровня глюкозы в крови или ее высокой концентрации и невозможности использования, как это происходит при диабете, наступает сонливость, может наступить потеря сознания (гипогликемическая кома).

Без присутствия инсулина глюкоза не поступит в клетку и не будет использована в качестве топлива. В этом случае в качестве топлива обычно используются жиры (это характерно для людей с сахарным диабетом). Скорость поступления глюкозы в ткани мозга и печени не зависит от инсулина и определяется только концентрацией ее в крови. Эти ткани называются инсулинонезависимыми.

Фруктоза является одним из самых распространенных углеводов фруктов. В отличие от глюкозы она может без участия инсулина проникать из крови в клетки тканей. По этой причине фруктоза рекомендуется в качестве наиболее безопасного источника углеводов для больных диабетом. Часть фруктозы попадает в клетки печени, которые превращают ее в более универсальное «топливо» — глюкозу, поэтому фруктоза тоже способна повышать уровень сахара в крови, хотя и в значительно меньшей степени, чем другие простые сахара. Фруктоза легче, чем глюкоза, способна превращаться в жиры. Основным преимуществом фруктозы является то, что она в 2,5 раза слаще глюкозы и в 1,7 — сахарозы. Ее применение вместо сахара позволяет снизить общее потребление углеводов.

Дисахарид, образованный молекулами глюкозы и фруктозы, — это сахароза. Содержание сахарозы в сахаре составляет 95%. Сахар быстро расщепляется в желудочно-кишечном тракте, глюкоза и фруктоза всасываются в кровь и служат источником энергии и наиболее важным предшественником гликогена и жиров. Его часто называют «носителем пустых калорий», так как сахар — это чистый углевод, он не содержит других питательных веществ, таких как, например, витамины, минеральные соли. При соединении двух молекул глюкозы образуется мальтоза — солодовый сахар. Ее содержат мед, солод, пиво, патока и хлебобулочные и кондитерские изделия, изготовленные с добавлением патоки.

Галактоза — молочный углевод

В продуктах в свободном виде не встречается. Она образует дисахарид с глюкозой — лактозу (молочный сахар) — основной углевод молока и молочных продуктов.

Лактоза

Расщепляется в желудочно-кишечном тракте до глюкозы и галактозы под действием фермента лактазы. Дефицит этого фермента у некоторых людей приводит к непереносимости молока. Дефицит этого фермента наблюдается примерно у 40% взрослого населения. Нерасщепленная лактоза служит хорошим питательным веществом для кишечной микрофлоры. При этом возможно обильное газообразование, живот «пучит». В кисломолочных продуктах большая часть лактозы сброжена до молочной кислоты, поэтому люди с лактазной недостаточностью могут переносить кисломолочные продукты без неприятных последствий. Кроме того, молочнокислые бактерии в кисломолочных продуктах подавляют деятельность кишечной микрофлоры и снижают неблагоприятные действия лактозы.

Все полисахариды, представленные в пище человека, за редкими исключениями, являются полимерами глюкозы. Основным средством депонирования (накопления) углеводов в растениях является полисахарид — крахмал. У животных в этом качестве выступает гликоген. К сложным углеводам относятся крахмал, гликоген, пектиновые вещества и клетчатка.

Крахмал - основной из перевариваемых полисахаридов. На его долю приходится до 80% потребляемых с пищей углеводов. Источником крахмала служат растительные продукты, в основном злаковые: крупы, мука, хлеб, а также картофель. Больше всего крахмала содержат крупы: от 60% в гречневой крупе (ядрице) до 70% — в рисовой. В злаках меньше всего крахмала содержится в овсе и продуктах его переработки: толокне, овсяных хлопьях «Геркулес» — 49%. Макаронные изделия содержат от 62% до 68% крахмала, хлеб из ржаной муки в зависимости от сорта — от 33% до 49%, пшеничный хлеб и другие изделия из пшеничной муки — от 35% до 51% крахмала, мука — от 56% (ржаная) до 68% (пшеничная высшего сорта). Крахмала много и в бобовых продуктах — от 40% в чечевице до 44% в горохе. По этой причине сухие горох, фасоль, чечевицу, нут относят к зернобобовым. Особняком стоят соя, которая содержит только 3,5% крахмала, и соевая мука (10,0-15,5%). По причине высокого содержания крахмала в картофеле (15-18%) в диетологии его относят не к овощам, где основные углеводы представлены моно- и дисахаридами, а к крахмалистым продуктам наравне со злаковыми и зернобобовыми.

Основное отличие полисахаридов состоит с том, что при переваривании крахмала в желудочно-кишечном тракте происходит ферментативное расщепление и образование моносахаридов, главным из которых является глюкоза.

Итак, основным депо углеводов в организме человека является гликоген. Распад гликогена происходит в период между приемами пищи. Гликоген — удобная форма накопления углеводов, имеющая активно разветвленную структуру, что позволяет быстро и эффективно расщеплять гликоген на глюкозу и оперативно использовать как источник энергии.

Гликоген запасается, главным образом, в печени (до 6% от массы печени) и в мышцах, где его содержание редко превышает 1%. Запасы углеводов в организме нормального взрослого человека (массой70 кг) после приема пищи составляют около 327 г:

  • гликоген печени 4,0% =72 г(масса печени1800 г);
  • мышечный гликоген 0,7% =245 г(масса мышц35 кг);
  • внеклеточная глюкоза 0,1% =10 г(общий объем внеклеточной жидкости10 л).

Функция мышечного гликогена состоит в том, что он является легкодоступным источником глюкозы, используемой в энергетических процессах в самой мышце. Гликоген печени используется для поддержания физиологических концентраций глюкозы в крови, прежде всего в промежутках между приемами пищи. Через 12-18 ч после приема пищи запас гликогена в печени почти полностью истощается. Содержание мышечного гликогена заметно снижается только после продолжительной и напряженной физической работы.

Потребность в углеводах определяется величиной энергетических затрат. Средняя потребность в углеводах для тех, кто не занят тяжелым физическим трудом, 400 -500 г. в сутки.

Способность углеводов быть высокоэффективным источником энергии лежит в основе их сберегающего белок действия. При поступлении с пищей достаточного количества углеводов аминокислоты лишь в незначительной степени используются в организме как энергетический материал. Хотя углеводы не принадлежат к числу незаменимых факторов питания и могут образовываться в организме из аминокислот и глицерина, минимальное количество углеводов суточного рациона не должно быть ниже 50 -60 г. Дальнейшее снижение количества углеводов ведет к резким нарушениям метаболических процессов.

Избыточное потребление углеводов ведет к ожирению. При построении пищевых рационов чрезвычайно важно не только удовлетворить потребности человека в необходимом количестве углеводов, но и подобрать оптимальные соотношения различных типов углеводов. Наиболее важно учитывать соотношение в рационе легкоусвояемых простых углеводов (сахаров) и медленно всасывающихся сложных (крахмал, гликоген).

При поступлении с пищей значительных количеств сахаров они не могут полностью откладываться в виде гликогена, и их избыток превращается в жиры, способствуя усиленному развитию жировой ткани. Повышенное содержание в крови инсулина способствует ускорению этого процесса, поскольку инсулин оказывает мощное стимулирующее действие на жироотложение.

В отличие от сахаров крахмал и гликоген медленно расщепляются в кишечнике. Содержание сахара в крови при этом нарастает постепенно. В связи с этим целесообразно удовлетворять потребности в углеводах в основном за счет медленно всасывающихся углеводов. На их долю должно приходиться 80 — 90% от общего количества потребляемых углеводов. Ограничение легкоусвояемых углеводов приобретает особое значение для тех, кто страдает атеросклерозом, сердечно-сосудистыми заболеваниями, сахарным диабетом, ожирением.

Когда организму получает глюкозу, ее избыток конвертируется в гликоген, который, когда требуется, легко переходит обратно в глюкозу. Человеческий организм в среднем может запасать примерно 1600 Ккал гликогена; 1200 Ккал в мышцах и 400 Ккал в печени. Мышечный гликоген может быть использован только как топливо для мышц, гликоген из печени для увеличения уровня глюкозы в крови. После тренировки глюкоза идет прямо в мышцы, восполняя затраты на тренировку, поэтому важно принять высокоуглеводную пищу в течение 10-15 минут после тренировки. Если вы не тренировались, глюкоза поступает и в мышцы, и в жир. Так же, если в организме присутствует больше глюкозы, чем он может конвертировать в гликоген, избыток поступает в жировую ткань. В этом смысле фруктоза, доминирующий фруктовый сахар, существенным образом отличается от глюкозы. Когда переварена, фруктоза — как и глюкоза — сначала поступает в печень. Печень конвертирует фруктозу в гликоген, используя энзим фруктокиназу, и в среднем человек может так конвертировать около 200 Ккал в день. Но затем, в отличие от глюкозы, остаток не запасается в мышцах, а конвертируется в триглицериды (жир), даже если мышечный гликоген низок.

Чем быстрее всасываются углеводы в кишечнике, тем стремительнее и в большей степени повышается глюкоза крови; с другой стороны, хотя при медленном всасывании сахара уровень глюкозы крови повышается незначительно, но сохраняется повышенным намного дольше, чем при быстром всасывании. Резкое повышение уровня глюкозы в крови стимулирует выброс инсулина, которые в свою очередь является мощным стимулятором жироотложения.

 Гликемический индекс

Для того чтобы можно было отличить углеводосодержащие продукты с высокой скоростью всасывания, от продуктов с низкой скоростью ведения так называемый гликемический индекс (ГИ): чем выше ГИ, тем скорость всасыванию глюкозы из продукта выше. Таким образом углеводосодержащие продукты делятся по влиянию на скорость и степень повышения сахар крови (величина ГИ).

Гликемический индекс позволяет ориентировочно оценить в какой степени повысится сахар крови после приема того или иного углеводсодержащего продукта и он выражается в процентах. Самый высокий гликемический индекс у виноградного сахара (глюкозы), поэтому он взят за 100%

Мышечный гликоген – основной источник энергии для большинства видов физической нагрузки. Пополнение и поддержание запасов мышечного гликогена в период интенсивных тренировок требует диеты богатой углеводами. Достаточные запасы мышечного гликогена дают вам возможность тренироваться интенсивнее и дольше, с меньшим утомлением. Богатая углеводами маложирная диета также рекомендуется для предотвращения сердечно-сосудистых заболеваний.

Истощение гликогена может происходить постепенно в течение нескольких повторяющихся дней интенсивных тренировок, когда распад мышечного гликогена превышает его возмещение. В такой ситуации запасы гликогена уменьшаются с каждым последующим днем, а тренировки становятся все более трудными и менее приятными. При этом снижается работоспособность и появляется ощущение вялости, что часто трактуется как перетренированность.

Гликогеновое истощение зачастую сопровождается резким снижением веса (вследствие утраты гликогена и воды) и неспособностью поддерживать привычную интенсивность тренировки. Если вы потребляете углеводы или энергию (калории) в недостаточном количестве и (или) тренируетесь без выходных, вы -первоочередной кандидат на гликогеновое истощение. Вы можете предотвратить гликогеновое истощение, если будете придерживаться высокоуглеводного питания  и периодически брать выходные от тренировок, давая мышцам время на восстановление их энергетических резервов.

Богатая углеводами диета еще более значима для восстановления после продолжительной изнурительной нагрузки. Так, на «Тур де Франс» велосипедисты ежедневно потребляют около12 гуглеводов на кг массы тела и 6000 ккал. Если вы будете сохранять высокое потребление углеводов, то сможете предотвратить хроническое утомление, вызванное истощением гликогеновых запасов.

ВЫСОКОУГЛЕВОДНЫЕ ПРОДУКТЫ:

  • ХЛЕБ, КРУПЫ и МАКАРОННЫЕ ИЗДЕЛИЯ
  • ОВОЩИ
  • ФРУКТЫ И СУХОФРУКТЫ
  • МОЛОКО и МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ

Сахар и мифы о сахаре

Для интенсивно тренирующихся людей продукты, содержащие сахар, могут являться дополнительным источником углеводов и калорий (энергии). Однако, эти продукты следует употреблять только как дополнение к углеводам высокой питательной ценности, а не вместо них. Когда в рационе продукты, содержащие сложные углеводы, заменяются продуктами с преобладанием свободных сахаров, потребление витаминов, минералов и пищевых волокон заметно снижается. Во многих сладких кондитерских и хлебобулочных изделиях также содержится много жира.

Вопреки заявлениям в популярной прессе, такие продукты, как мед, патока, коричневый и финиковый сахар в плане своей питательной ценности мало чем отличаются от обычного сахара. Они, конечно, содержат следовые количества витаминов и минералов, но этого недостаточно для того, чтобы их потребление привело к значительному увеличению питательной ценности вашего рациона.

Основными источниками углеводов в вашем меню должны быть изделия из цельного или близкого к нему (дробленого и т.п.) зерна, овощи, фрукты и ягоды. Эти продукты способствуют хорошему здоровью и спортивной работоспособности.

Пищевые волокна, содержащиеся в цельнозерновых продуктах, овощах и фруктах, могут способствовать снижению риска возникновения сердечнососудистых заболеваний и некоторых видов рака. Растворимые пищевые волокна, содержащиеся в овсе, сушеном горошке и фасоли, многих фруктах и ягодах могут способствовать снижению уровня холестерина в крови.

Так как повышенный уровень холестерина в сыворотке крови является достоверным фактором риска атеросклероза и обусловленных им заболеваний , дополнительное потребление растворимых пищевых волокон может помочь снизить риск этих заболеваний.

Нерастворимые пищевые волокна, содержащиеся в пшеничных отрубях, цельнозерновых продуктах и некоторых овощах ускоряют продвижение пищи через желудочно-кишечный тракт. Нерастворимые пищевые волокна могут снижать риск возникновения кишечных расстройств, таких как запор и диверкулит. Фрукты, ячмень и овощи являются источниками как растворимых, так и нерастворимых пищевых волокон.

Минимально обработанные растительные продукты -изделия из цельного и близкого к нему зерна, овощи, фрукты и ягоды -также снабжают организм витаминами, минеральными и другими биологически активными веществами, которые оказывают положительное воздействие на здоровье. Эти продукты называются продуктами здорового питания, -имея небольшую калорийность, они снабжают организм значительным количеством питательных веществ. Замещение в рационе жиров и сахаросодержащих продуктов (например, кондитерские изделия) на углеводы в продуктах повышенной питательной ценности помогает избавиться от лишнего веса. Природные сахара, содержащиеся во фруктах и ягодах, делают их самыми идеально сладкими низкокалорийными лакомствами.

Углеводные добавки

Некоторые спортсмены тренируются столь напряженно, что испытывают сложности с потреблением достаточного количества пищи для удовлетворения своих углеводных нужд. Это может происходить по нескольким причинам.

Стресс, вызванный интенсивными тренировками, может подавить аппетит настолько, что спортсмен не сможет съедать нужное ему количество продуктов источников калорий и углеводов. Потребление большого объема продуктов может вызвать желудочно-кишечные расстройства, что будет препятствовать нормальному ходу тренировочного процесса. И наконец, на тренировки может уходить столько времени, что на правильное питание времени просто не останется.

Если у вас есть проблемы с потреблением достаточного количества углеводов, можно воспользоваться специальными промышленно изготавливаемыми углеводными добавками. Данные продукты не замещают обычную пищу, однако помогают обеспечить дополнительные калории и углеводы, когда это необходимо.

Углеводные добавки можно использовать перед, или после нагрузки, как во время, так и между приемами пищи. Некоторые спортсмены на выносливость иногда применяют углеводные добавки непосредственно во время нагрузки для восполнения энергии, однако как регидратационные напитки (т.е.предназначенные для восполнения жидкости) углеводные добавки не эффективны, потому что концентрация углеводов в них слишком высока.

Содержание углеводов в вашем регидратационном (изотоническом) напитке не должно превышать 8%.

В магазинах спортивного питания представлен огромный выбор продуктов для спортсменов, однако нужно быть внимательным и читать ингредиентный состав, чтобы приобрести действительно необходимый продукт.

Врач ФССП ЦиклON Евгения Семенова 

5 thoughts on “Здоровое питание спортсменов. Углеводы

  1. Добрый день! Крайне интересная статья. Спасибо!
    Хотел бы уточнить касательно возможности замещения обычного тростникового сахара фруктозой. На сколько это целесообразно? С одной стороны, фруктоза менее калорийна, с другой, Вы говорите о том, что после наполнения печени гликогеном углеводы содержащиеся в фруктозе идут не в мышцы, а сразу преобразуются в жир (в отличие от сахарозы, которая сначала идет в печень, потом в мышцы, а потом только в жир).

    • Суть не в сравнении калорийности. В отличие от глюкозы, фруктоза может без участия инсулина проникать из крови в клетки тканей. По этой причине её рекомендуют в качестве наиболее безопасного источника углеводов для больных диабетом. Часть фруктозы попадает в клетки печени, которые превращают ее в глюкозу, поэтому фруктоза тоже способна повышать уровень сахара в крови, хотя и в значительно меньшей степени, чем глюкоза. Но фруктоза намного быстрее, чем глюкоза, способна превращаться в жиры. Попадая в организм, фруктоза минует особый энзим — фруктокиназу-1. А он несет ответственность за переработку поступающих в организм углеводов в энергию и решает, во что же превратить полученные углеводы: в гликоген или в жир. Комплексные углеводы, такие как овсянка, макароны, рис, попав в организм, превращаются, в основном, в гликоген, и в этом виде откладываются в печени и мышцах. Происходит это до тех пор, пока в «запасниках» вашего организма будет оставаться свободное место, и лишь затем эти углеводы начнут перерабатываться в жир. Недавно в исследовании, опубликованном в журнале «Гепатология», крыс накормили сахарным раствором, содержащим или глюкозу, или фруктозу. Кормление крыс фруктозой привело к двум серьёзным последствиям: увеличению выработки жиров в печени и уменьшению эффективности гормона лептина помимо других функций, лептин ускоряет за жировой обмен.  В свое время проводились такие работы: исследователи предлагали экспериментальным мышам на выбор воду, раствор фруктозы и прохладительные напитки с фруктозой. У мышей — любителей фруктозосодержащих напитков отмечалась более существенная прибавка в весе даже при снижении общего калоража рациона. У этих мышей отмечена не только прибавка веса, но, что наиболее опасно, эта прибавка происходила на 90% за счет жировой ткани. Доказано также, что некоторые гормоны, которые реагируют на глюкозу (лептин, инсулин и др.), не выполняют своих нормальных функций при употреблении фруктозы. Появление ожирения объясняется не только высокой калорийностью фруктозы, но иизменениями метаболизма, способствующими накоплению жира.
      Ну и последнее-употребление фруктозы в качестве сахарозаменителя приводит к резкому увеличению газообразования и метеоризму.

      Врач ФССП ЦиклON, Евгения Семенова

  2. Спасибо. Лучшая статья про спортивное питание, из тех которые мне встречались!

  3. Теперь понятно, почему среди американцев так много людей с ожирением. В США повсеместно глюкоза заменена более дешевой фруктозой (кукурузный сироп). Ее добавляют повсеместно, начиная от кока-колы, заканчивая кетчупом. Как Вы правильно говорите фруктоза меняет метаболизм и откладывается в виде жира.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>