УГЛЕВОДЫ: ЧАСТЬ 1

Предубеждения в отношении жиров и углеводов — очередной способ усложнить себе жизнь в таком нелегком деле, как регуляция веса. И мало того, что желающих исключить практически полностью жиры и углеводы при похудении хоть отбавляй, так еще и находятся те, кто пропагандирует вред их употребления вместе – хорошо хоть, что долго никто такие ограничения не выдерживает;))). Теперь, когда все самое важное в теме жиров и их источников в рационе выяснено и все мифы развеяны (перейдя по указанной ссылке, вы найдете мою статью о них), можно и к детальному разбору углеводов приступить, а там, глядишь, и о вреде их совместного употребления мифы развеются сами собой;) 

Что такое углеводы?!

Ответ на этот вопрос требует небольшого погружения в теорию, но если вдруг она вам покажется не совсем увлекательной, наберитесь чуточку терпения – без этого в такой важной и нелегкой теме, как углеводы никак не разобраться, а разобраться в ней – все равно что миром завладеть, согласны?!;)))

Итак, говоря научным языком школьного уровня, углеводы представляют из себя МАКРОмолекулы – молекулы очень больших размеров – (и вот, собственно, почему углеводы и относят к одному из трех классов МАКРОнутриентов) и состоят эти молекулы из атомов водорода (H), кислорода (O) и  углерода (O) – согласна, на тарелку это знание не положишь и стройнее и здоровее лишь от него не станешь, поэтому двигаемся дальше.

Любая углеводная МАКРОмолекула всегда состоит из отдельных «единиц» (блоков) , которыми являются ‘сахариды’. В зависимости от количества этих единиц (сахаридов) в углеводной молекуле все углеводы разделяют на 4 типа:

  • МОНОсахариды – содержат 1 единицу
  • ДИсахариды – содержат 2 единицы
  • ОЛИГОсахариды – содержат 3-9 единиц
  • ПОЛИсахариды – содержат 10 и более единиц

Не трудно предположить, что простейшими углеводами как раз являются моносахариды и именно они и становятся теми самыми строительными блоками, определенными комбинациями которых строятся  остальные ди-, олиго- и полисахариды.

Разновидноcтей моносахаридов в природе существует три: 1) глюкоза, 2) фруктоза и 3) галактоза.

Вот вам буквально парочка из великого множества примеров того, как сочетаясь между собой они образуют более сложные ди-, олиго- и полисахариды в пищевых продуктах:

  1. сахароза (столовый сахар — ДИсахарид) = глюкоза + фруктоза
  2. лактоза (молочный сахар — ДИсахарид) = галактоза + глюкоза
  3. крахмал, клетчатка или гликоген (в зависимости от того, какая разновидность глюкозы их образует — ПОЛИсахариды) = глюкоза × (от нескольких сотен до нескольких тысяч раз)
  4. фруктоолигосахарид (ФОС) (ОЛИГОсахарид) = фруктоза × (2-10 раз) и т.д, и т.п.

Самое интересное в том, что в пищевом рационе человека встречаются только три основных источника углеводов: та самая сахароза (1), лактоза (2) и крахмал (3). Другими углеводами, усваиваемыми в небольшом количестве, являются амилоза, гликоген, алкоголь, молочная кислота, пиро-виноградная кислота, пектины, декстрины и в наименьшем количестве — производные углеводов в мясе. Пища также содержит большое количество целлюлозы, которая тоже является углеводом, однако в пищеварительном тракте человека не существует фермента, способного расщепить целлюлозу, поэтому целлюлоза не рассматривается как пищевой продукт, пригодный для человека.

Переваривание и всасывание углеводов

Так уж устроен наш организм, что:

  • всасывание углеводов (процесс транспорта компонентов пищи из полости ЖКТ во внутреннюю среду организма, его кровь и лимфу) происходит в основном в ТОНКОМ КИШЕЧНИКЕ (лишь небольшое их количество может также всасываться в толстом кишечнике) и только в виде МОНОсахаридов – тех самых глюкозы, фруктозы и галактозы — потому что эпителиальные клетки тонкого кишечника способны всасывать только их.
  • Поэтому процесс переваривания усвояемых углеводов (потому что есть еще и неусвояемые, вроде пищевых волокон) заключается как раз в ферментативном гидролизе (расщеплении) имеющих более сложное строение ОЛИГО- или ПОЛИсахаридов до тех самых простейших МОНОсахаридов.
  • Начинается расщепление крахмала (да и гликогена) уже в полости рта: основными процессами переработки ТВЕРДОЙ углеводной пищи (потому что если речь идет о ЖИДКИХ соках-смузи, то, сами понимаете, скорость транспортировки куда быстрее;) там являются измельчение, смачивание слюной, набухание и формирование пищевого комка, а под действием амилазы слюны начинается расщепление крахмала, но оно, конечно же, происходит далеко не полностью, так как действие фермента на крахмал тут кратковременно и он не расщепляет все виды связей в нем, поэтому до акта глотания гидролизуется не более 5% крахмала; в целом, ТВЕРДАЯ углеводная пища пребывает во рту порядка 5-30 секунд, а транспортировка в желудок по пищеводу занимает около 10 секунд [5,6,7].
  • Затем пища, смешанная со слюной, попадает в желудок: желудочный сок НЕ содержит ферментов, расщепляющих сложные углеводы, а действие амилазы из слюны прекращается в резко кислой среде содержимого желудка (лишь внутри пищевого комка активность амилазы может некоторое время сохраняться, пока рН и там не изменится в кислую сторону под действием желудочного сока). Поэтому в целом, задерживаться в желудке углеводам нет никакого смысла и в отсутствии других внешних факторов они проходят транзитом. Ну а ‘внешними’ факторами, которые способствуют задержки углеводной пищи в желудке являются:

— степень измельчения пищи при ее пережевывании: чем лучше она измельчена сразу в ротовой полости, тем проще ей покинуть желудок — твердые компоненты пищи не проходят через привратник до тех пор, пока не будут измельчены до частиц размером не более 2-3 мм (90% частиц, покидающих желудок, вообще имеют в диаметре не более 0.25 мм. [6]);

— наличие там пищи от предыдущих приемов VS употребление натощак;

— твердая пища VS жидкая;

— совместного употребления ‘сочетаемых’ VS ‘несочетаемых’ продуктов;

— объем принятой пищи и многое-многое другое…

Подобные факторы действительно существенно сказываются на времени, за которое углеводная пища покидает желудок, но ОТ СЛОЖНОСТИ ХИМ. СТРОЕНИЯ УГЛЕВОДОВ ОНО НЕ ЗАВИСИТ. В целом, корректное определения времени нахождения того или иного продукта в том или ином отделе желудочно-кишечного тракта вообще всегда осложняется множеством подобных факторов и от этого количество информации в доступных научных источниках на эту тему очень и очень скудное и противоречивое. Поэтому, если, например, вы хотите определить оптимальное время для проведения тренировки после приема богатой углеводами пищи, вместе с описанным ниже примерными 30-ти минутами вам может понадобится учесть как еще буквально пару минут для жидкого смузи, выпитого натощак, так еще пару и даже 3-4 часа для плотного жирненького углеводно-белкового обеда. Поверьте, однозначных данных на этот счет нет и быть не может — мало того, что в этом вопросе все очень индивидуально, так еще и вариантов блюд и условий их приема e у каждого отдельно взятого человека бесконечное множество.

  • Последующие этапы переваривания (они же основные, т.к. тут речь идет о расщепление до 95% крахмала) нерасщеплённого или частично расщеплённого крахмала, а также других углеводов пищи происходит в тонком кишечнике в разных его отделах (тоже под действием гидролитических ферментов, на этот раз гликозидаз): наиболее важная фаза распада крахмала (и гликогена) протекает в двенадцатиперстной кишке под действием амилазы поджелудочного сока — он почти полностью схож в своих функциях с амилазой слюны, но в несколько раз эффективнее; таким образом, не более чем через 15-30 мин после того, как пищевой комок из желудка попадет в двенадцатиперстную кишку и смешается с соком поджелудочной железы, фактически все углеводы оказываются переваренными. Далее гидролиз ДИсахаридов и оставшихся небольших полимеров глюкозы в МОНОсахариды происходит под действием ферментов кишечного эпителия.
  • Все три конечных МОНОсахарида — глюкоза, фруктоза и галактоза — уже являются водорастворимыми и поэтому далее они легко всасываются в кровоток. Механизмы же дальнейшего усвоения организмом этих трех разновидностей моносахаридов существенно отличаются и поэтому рассматривать их стоит по-отдельности, чем мы собственно и займемся. Так уж в природе повелось, что среди трех простейших сахаров именно единицы глюкозы лидирует по своей распространенности в продуктах питания человека — в обычной пище, в которой из всех углеводов больше всего крахмала, более 80% конечного продукта переваривания углеводов составляет глюкоза, а галактоза и фруктоза — редко более 10%. Поэтому именно с глюкозы и предлагаю продолжить разбираться в том, что происходит в  организме после ее всасывания в кровь.

Итак, проникнув через стенки кишечника и попав в кровь, глюкоза неизбежно повышает уровень сахара в ней (или уровень гликемии, базовый показатель которого натощак составляет примерно 1 гр. на литр крови)то есть вызывает временную ГИПЕРгликемию. Повышение уровня гликемии вызывает выработку инсулина, основная роль которого заключается в перенесении лишней глюкозы из крови на хранение в печень и мышечную ткань, в результате чего показатель гликемии снижается до нормы.

Повторюсь, гликемия – это количество (уровень) глюкозы (или «сахара»), содержащейся в крови.

Так вот именно тот самый УРОВЕНЬ (количество) глюкозы в крови – и есть тот чрезвычайно важный параметр регулирования веса и дело тут в том, что повышение гликемии — следствие переваривания углеводов — вызывает выработку того самого гормона инсулина, именно КОЛИЧЕСТВО которого и определяет, будет ли приведён в действие механизм набора веса (точно также, как и его снижения) или нет.

Читатели повнимательней могли обратить внимание, что погрузившись так глубако в теорию, мы с вами до сих пор про простые и сложные углеводы ни разу даже и не упомянули. Ну а самые внимательные определенные выводы на этот счет уже могли сделать из описанных выше процессов переваривания и всасывания углеводов.;) Но для порядка уточню: так как строение моно- и дисахаридов изначально уже проще некуда, их в биохимии объединяют в один класс простых углеводов, ну а олиго- и полисахариды, соответственно, относят к сложным углеводам. Вот только какая польза нам от этой классификации, следом спрошу вас я?! «Как же, всем известно, что простые углеводы быстро усваиваются (всасываются в кровь), а сложным для этого нужно намного больше времени» — ответите мне вы. Но, к сожалению, то что известно всем, еще вовсе не означает, что так оно и есть на самом деле — в жизни часто так бывает, согласны?!;)))

«Быстрые» и «медленные сахара» – ошибочные понятия

В течение достаточно долгого времени углеводы классифицировали на:

  • быстрые сахара или углеводы быстрого всасывания,
  • медленные сахара или углеводы медленного всасывания,

и это разделение основывалось на ПРЕДПОЛАГАЕМОМ времени ассимиляции (усвоения) их организмом: принято было считать, что длительность всасывания глюкозы — продукта расщепления большинства углеводов – напрямую зависит от сложности исходной молекулы углевода.

  • Исходя из классификации «быстрых» и «медленных сахаров», нутриционисты в течение длительного времени считали (да и считают по сей день), что «простые углеводы» (фрукты, мёд, сахарный песок и т.д.), состоящие из одной или двух структурных единиц, быстро и легко усваиваются: не нуждаясь в сложных преобразованиях, они быстро ВСАСЫВАЮТСЯ стенками кишечника и попадают в кровь. Поэтому эти углеводы получили имя «углеводов быстрого всасывания» или «быстрых сахаров».
  • А «сложные углеводы» (злаки, бобовые, клубни, корнеплоды… ), молекула крахмала которых состоит из сотни молекул глюкозы, напротив, как считалось, нуждаются в более длительном воздействии на них пищеварительных ферментов в тонком кишечнике для расщепления их на отдельные молекулы глюкозы — предполагалось, что этот процесс занимает достаточно много времени и ВСАСЫВАНИЕ такой глюкозы в кровь происходит медленно и постепенно. Вот почему «сложные углеводы» получили название «углеводов медленного всасывания» или «медленных сахаров».

Однако разработка этой классификации была основана исключительно на ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПРЕДПОЛОЖЕНИЯХ, и, конечно, было бы не лишним проверить справедливость такого предположения на практике.Спустя десятилетия, уже после прохождения информации по всем возможным источникам (СМИ, диетологи, широкая публика), некоторые учёные, засомневавшись, решили выяснить, действительно ли длинной цепочке молекулы сложного углевода крахмала требуется  больше времени для всасывания в тонкой кишке. Оказалось, что в первоначальной теории скорость попадания конечной глюкозы в кровь была ошибочно принята за скорость ОПОРОЖНЕНИЯ ЖЕЛУДКА, которая действительно может значительно отличаться, но в силу ряда совсем других причин, описанных выше.

С середины 80-х годов ХХ столетия начали публиковаться научные исследования, подтверждающие то, что классификация углеводов на быстрые и медленные углеводы абсолютно неверна, а КИШЕЧНОЕ ВСАСЫВАНИЕ всех углеводов происходит за один и тот же промежуток времени, примерно равный тридцати минутам, вне зависимости от сложности их молекулы, т.е «быстрые» и «медленные сахара» это абсолютно ошибочные понятия.

graph_vitesse_abs_glucides

Работы Уолквиста подтверждают, что пик гликемии – момент максимального всасывания полученной из углевода глюкозы — наступает примерно в одно и то же время для всех видов углеводов, вне зависимости от того, сложен или прост состав их молекулы: углеводы любой группы, съеденные ОТДЕЛЬНО и НАТОЩАК, всасываются за 25 – 30 минут. Вот поэтому и уместно считать, что время между поглощением углевода и пиком гликемии при одинаковых других внешних факторах (твердая/жидкая пища, присутствие белка других нутриентов, объем порции и т.д. —  в общем все, что существенно сказывается на скорости опорожнения желудка, но не имеет отношение к химическому строению углевода) идентично для всех углеводов, будь они сложными или простыми;) Эта истина, ставшая известной в начале 80-х годов, стала темой множества публикаций: во Франции, в числе многих, об этом писали: доктор Жан-Пьер Рюас (Jean-Pierre Ruasse), доктор Нелли Данан (Dr. Nelly Danan) и особенно профессор Жерар Слама (Gérard Slama). В своих статьях и выступлениях на конгрессах по диетологии авторы по сей день постоянно обращаются к диетологам с призывом перестать использовать понятия медленных и быстрых сахаров, не соответствующие никакой физиологической реальности, но, к сожалению, прислушиваются к ним немногие. На сегодняшний день подавляющее большинство диетологов, предприятий пищевой промышленности и средств массовой информации продолжают ссылаться на избитые понятия «медленных» и «быстрых сахаров», не говоря уже о спортивной сфере, где эти «термины» до сих пор являются непреложной истиной;)

Итак, на смену не соответствующему никакой физиологической реальности подразделению углеводов на «быстрые» и «медленные сахара» пришло понятие о гликемическом индексе (ГИ).

Что такое ГИ

Гликемический индекс углевода определяет способность углевода повышать количество глюкозы в крови (т.е. повышать ту самую гликемию). Другими словами, ГИ выражает способность углевода к расщеплению (т.е. гидролизу) до глюкозы.

Итак, ГИ измеряет ДОЛЮ (%) глюкозы, которая будет получена из данного углевода в процессе его переработки организмом и, следовательно, попадет в кровь. Соответственно, чем ниже ГИ продукта, тем меньше глюкозы высвободится в кровь при его переваривании.

  • Если ГИ сиропа глюкозы равен 100, это значит, что при попадании в тонкую кишку она всосется через стенки кишечника на 100 %.
  • Если ГИ батона равен 70, это означает, что содержащийся в нём углевод (крахмал) на 70% гидролизуется и пройдет через стенки кишечника в форме глюкозы.
  • По этому же принципу, если ГИ чечевицы равен 30, то можно полагать, что содержащийся в ней крахмал лишь на 30% будет усвоен организмом в виде глюкозы.

Таким образом, при равном калорийном показателе поглощаемых нами углеводов, количество полученной при их расщеплении и поступающей в кровь глюкозы может значительно варьироваться, в зависимости от ГИ углевода. Другими словами, гликемический индекс содержащего углеводы продукта выражает его глюкозную биодоступность.

Для облегчения понимания этого феномена раскроем его, используя термин традиционной диетологии, любимые всеми «килокалории» (подробно о ведении подсчетов дневной нормы кбжу я писала вот тут).

« Калории » содержащиеся в 100 граммах чистого  углевода Гликемический индекс Калории, поступающие в кровь в виде глюкозы после всасывания
Сироп глюкозы 400 Ккал 100 400 Ккал
Жареный картофель 400 Ккал 95 380 Ккал
Белый хлеб 400 Ккал 70 280 Ккал
Чечевица 400 Ккал 30 120 Ккал

Из этой таблицы видно, что после усвоения жареного картофеля в организме высвобождается в три раза больше калорий, чем после усвоения чечевицы, при равных порциях по количеству углеводов в них. И наоборот, при равных порциях, по количеству углеводов в них чечевица после расщепления высвобождает в три раза меньше энергии, чем картофель.

Так в чём же польза гликемических индексов и как эта теория работает на практике?

ГИ указывает на гипергликемический потенциал содержащего углеводы продукта, и следовательно на способность данного продукта вызывать выработку инсулина (количество которого будет сообразно величине гипергликемии). Чем значительней инсулиновый ответ, тем выше риск появления лишнего веса и тем ниже вероятность запуска жиросжигающих процессов. В целом, избыточное количество инсулина ведет, таким образом, к прибавлению в весе, а снижение уровня инсулина в крови способствует потере веса.

Тем не менее, важно понимать — и эта тема заслуживает отдельного внимания и поста — что гликемический индекс даже одного отдельно взятого продукта не является постоянной величиной. Его значение зависит от ряда параметров, в число которых входят: происхождение, сорт и разновидность продукта (для злаковых, фруктов), степень созревания (для фруктов: например, ГИ банана с зеленцой и переспевшего коричневого пятнистого банана будут значительно отличаться), термическая и гидротермическая обработка, а также вид переработки продукта (дробление, измельчение до муки, ‘разрыв’ зерен (а-ля поп корна)).

Кроме того, степень всасывания углеводов может существенно меняться, в зависимости от физико-химического состава самого продукта (ведь даже отдельновзятый продукт питания имеет сложный состав и так или иначе сочетает в себе разные нутриенты) и от поглощаемых одновременно с ним других продуктов (ведь наши трапезы редко состоят лишь из одного единственного продукта) — тут на первый план выходят такие понятия, как гликемическая нагрузка (принимающая в расчет не только источник углеводов, но и их количество в продукте) и гликемический результат приёма пищи. Эти показатели очень важно учитывать, предпринимая меры по снижению веса или профилактике сердечно-сосудистых заболеваний и подробней о них мы обязательно поговорим в следующей части!!!

Например, опытным путем было выявлено, что употребление сахара в конце приёма пищи если и влияет на гликемический результат всего приёма пищи, то очень незначительно (речь, конечно, идет о разумных его количествах). Всасывание сахара (ГИ 70) будет снижено в зависимости от того, насколько разнообразна была пища и какое количество пищевых волокон и протеинов она содержала. Совсем по-другому дело обстоит, если сахар поступит в организм натощак — в этом случае углевод всасывается почти полностью. Это связано в основном с тем, что присутствие в самом крахмалсодержащем продукте или в приеме пищи вместе с ним пищевых волокон (особенно эффективна в этом смысле растворимая клетчатка встречающаяся, например, в овощах, фруктах, бобовых, овсе, ячмене)  и протеинов способно ограничивать действие на него пищеварительных ферментов (амилаз).

Таким образом, пищевые волокна и протеины являются прямым или косвенным барьером всасыванию глюкозы и благодаря этому снижают гликемический индекс данного крахмала (узнать который, кстати, можно, например, здесь – я люблю пользоваться именно этим сайтом) или гликимический результат всего приема пищи. Этот момент чрезвычайно важен! Он позволяет понять, как можно снижать вес, не просто уменьшая количества потребляемой пищи, а научившись правильно выбирать и сочетать продукты. А так же этот момент важен ещё и потому, что заставляет пересмотреть слепое и наивное убеждение традиционной диетологии в том, что все калории, поглощаемые нами, полностью  усваиваются организмом (подробнее об этом я писала тут).

Надеюсь, сейчас вам стало чуточку понятней, какие поправки в пп-рацион может вносить такое понятие, как ГИ углеводсодержащего продукта – теперь, должно быть, очевидно:

  • почему в рационе необходимо отдавать предпочтение цельным продуктам, не подвергавшимся промышленной обработке;
  • почему фастфуду и различного рода полуфабрикатам не место в вашем рационе;
  • почему цельные бананы и финики – это самые лучшие на свете подсластители;
  • почему даже самые натуральные и свежевыжатые фруктовые соки не лучший выбор;
  • почему любую трапезу (а ту, что состоит из пп-сладости и подавно) нужно начинать с большой тарелки салата из свежих овощей;
  • почему я фанат пп-сладостей с овощами и бобовыми в составе;
  • и т.д. и т.п.

Продолжить эти рассуждения предлагаю и вам, и ниже в комментариях (или в ИГ) привести свои примеры, чтобы мне было проще понять, насколько все описанное выше вам удалось осознать и усвоить.

И в завершении еще немного о грубых ошибках современных нутриционистов…

Несмотря на предостережения со стороны специалистов в области гликемических индексов (например, профессора Жерара Слама (Gérard Slama)), нутриционисты по-прежнему, как только речь заходит об углеводах, ссылаются лишь на СКОРОСТЬ их всасывания. В целом есть две категории диетологов-нутриционистов:

  • Первые – «неисправимые» традиционалисты. Они до сих пор не знают о гликемических индексах, а если и знают, то не понимают их важности для обмена веществ. Так что они упорно продолжают пользоваться терминами «быстрых» и «медленных сахаров». Такие консерваторы особенно часто встречаются среди диетологов в спортивной сфере, а также в журналистике. В своём неведении эти люди поддерживают у широкой публики абсолютно неверное представление о правильном питании.
  • Ко второй категории относятся притворщики, хотя большинство из них являются таковыми по неведению или непониманию. Они приняли и даже ввели в свою практику новую классификацию углеводов по гликемическому индексу. Но несмотря на это, они продолжают пользоваться терминами «быстрых» и «медленных сахаров», сделав из них некий терминологический сплав с понятием о гликемических индексах. ГИ, как они считают, выражает не что иное, как СКОРОСТЬ усваивания углевода. В их понимании, вся доля усвояемомго углевода в продукте без остатка будет преобразована в глюкозу при переваривании, но чем ниже гликемический индекс продукта, тем просто медленнее будет проходить его всасывание, что вызовет более слабую, но продолжительную по времени гипергликемию. Таким образом, по их мнению гликемический индекс нужен лишь для измерения длительности всасывания глюкозы, полученной из продукта питания, а такое понимание ошибочно, так как не соответствует никакой физиологической реальности.
    Напротив, все исследования, связанные с гликемическими индексами, и в частности исследования Дженкинса, показали, что низкий гликемический индекс продукта означает не то, что его всасывание требует БОЛЕЕ ДОЛГОГО ВРЕМЕНИ, а то, что при его переваривании организм получает и усваивает МЕНЬШЕЕ КОЛИЧЕСТВО ГЛЮКОЗЫ.

Ну что же, начало такой увлекательной теме, как углеводы, положено. В заключение можно лишь пожалеть о том, что даже многие врачи сегодня настолько плохо разбираются в проблеме гликемических индексов и не отдают себе отчёта в том, насколько тесно связан этот параметр с инсулиновым обменом, который в свою очередь и является решающим фактором регулирования веса и профилактики диабета. Поэтому в следующей части я остановлюсь подробнее на рассмотрении дисфункций углеводного обмена, результатом которых и становится появление лишнего веса и диабета второго типа, расскажу о пищевых источниках углеводов, которым следует отдавать предпочтение в своем рационе, затрону тему ‘хранения’ углеводов в нашем организме и попробую ответить на такой важный (и популярный;) вопрос – СКОЛЬКО же углеводов нам необходимо.

Друзья, если эта информация оказалась вам полезной, не забывайте делиться ею в социальных сетях;)