Вуглеводи та їх класифікація

Вуглеводи – органічні сполуки, що складаються з вуглецю, водню і кисню. Розрізняють прості вуглеводи, або моносахариди, наприклад глюкоза, і складні, або полісахариди, які діляться на нижчі, містять трохи залишків простих вуглеводів, наприклад дисахариди, і вищі, мають дуже великі молекули з багатьох залишків простих вуглеводів. У тварин організмах вміст вуглеводів становить близько 2 % сухої маси.

Середня добова потреба дорослої людини у вуглеводах – 500 г, а при інтенсивній м’язовій роботі – 700-1000 м.

Кількість вуглеводів на добу має бути по масі 60 %, а по енергії – 56 % від загальної кількості їжі.
Глюкоза міститься в крові, в якій її кількість підтримується на постійному рівні (0,1-0,12 %). Після всмоктування в кишечнику моносахариди доставляються кров’ю в тканини, де відбувається синтез з моносахаридів глікогену, що входить до складу цитоплазми. Запаси глікогену відкладаються головним чином в м’язах і в печінці.

Загальна кількість глікогену в тілі людини масою 70 кг становить приблизно 375 г, з них у м’язах міститься 245 г, в печінці – 110 г (до 150 г), в крові та інших рідинах тіла – 20 м. В організмі тренованого людини глікогену на 40 -50 % більше, ніж у нетренованого.
Вуглеводи – головне джерело енергії для життєдіяльності та роботи організму.
В організмі в безкисневих умовах (анаеробних) вуглеводи розпадаються на молочну кислоту, звільняючи енергію. Цей процес називається гликолизом. За участю кисню (аеробні умови) вони розщеплюються на вуглекислоту і воду, звільняючи при цьому значно більше енергії. Велике біологічне значення має анаеробний розпад вуглеводів за участю фосфорної кислоти – фосфорилювання.

Фосфорилирование глюкози відбувається в печінці за участю ферментів. Джерелом глюкози можуть бути амінокислоти і жири. У печінці з попередньо фосфорильованій глюкози утворюються величезні молекули полісахариду – глікогену. Кількість глікогену в печінці людини залежить від характеру харчування і м’язової діяльності. За участю інших ферментів в печінці відбувається розщеплення глікогену до глюкози – сахарообразованіе. Розпад глікогену в печінці і скелетних м’язах при голодуванні і м’язовій роботі супроводжується одночасним синтезом глікогену. Глюкоза, що утворюється в печінці, надходить у кров і з нею доставляється всіх клітин і тканин.
Тільки невелика частина білків і жирів звільняє енергію в процесі десмолітіческого розпаду і, отже, служить безпосереднім джерелом енергії. Значна частина білків і жирів ще до повного розпаду попередньо перетворюється в м’язах у вуглеводи. Крім того, з травного каналу продукти гідролізу білків і жирів надходять у печінку, де амінокислоти і жири перетворюються на глюкозу. Цей процес позначається як глюконеогенез. Основне джерело утворення глюкози в печінці – глікоген, значно менша частина глюкози виходить шляхом глюконеогенезу, в процесі якого затримується утворення кетонових тел. Таким чином, вуглеводний обмін значно впливає на обмін білків, жирів і води.
Коли споживання глюкози працюючими м’язами зростає в 5-8 разів, глікоген утворюється в печінці з жирів і білків.

На відміну від білків і жирів вуглеводи легко розпадаються, тому вони швидко мобілізуються організмом при великих витратах енергії (м’язова робота, емоції болю, страху, гніву та ін.) Розпад вуглеводів підтримує сталість температури тіла і є основним джерелом енергії мускулатури. Вуглеводи необхідні для нормального функціонування нервової системи. Зниження вмісту цукру в крові веде до падіння температури тіла, до слабкості і стомлення м’язів, до розладів нервової діяльності.
У тканинах використовується з звільненням енергії тільки дуже невелика частина глюкози, що доставляється кров’ю. Основне джерело вуглеводного обміну в тканинах – глікоген, раніше синтезований із глюкози.

Під час роботи м’язів – основних споживачів вуглеводів – використовуються знаходяться в них запаси глікогену, і тільки після повного витрачання цих запасів починається безпосереднє використання глюкози, що доставляється до м’язів кров’ю. При цьому витрачається глюкоза, що утворилася з запасів глікогену в печінці. Після роботи м’язи відновлюють свій запас глікогену, синтезуючи його з глюкози крові, а печінка – за рахунок всосавшихся моносахаридів в травному тракті і розщеплювання білків і жирів.

Вміст глюкози в крові підтримується на одному рівні синтезом глікогену і виведенням надлишків глюкози з сечею при значному збільшенні її вмісту в крові.
Наприклад, при збільшенні вмісту глюкози в крові вище 0,15-0,16 % внаслідок рясного змісту її в їжі, що позначається як харчова гіперглікемія, відбувається виведення її з організму з сечею – глюкозурія.
З іншого боку, навіть при тривалому голодуванні рівень глюкози в крові не знижується, так як глюкоза надходить у кров з тканин при розпаді знаходиться в них глікогену.

Посилання на основну публікацію