Глюкоза является главным энергетическим материалом для функционирования человеческого тела. В организм она поступает с пищей в виде углеводов. На протяжении многих тысячелетий человек претерпевал массу эволюционных изменений.
Одним из важных приобретенных умений стала способность организма впрок запасать энергетические материалы на случай голода и синтезировать их из других соединений.
Избытки углеводов аккумулируются в организме при участии печени и сложных биохимических реакций. Все процессы накопления, синтеза и использования глюкозы регулируются гормонами.
Существуют следующие пути для использования глюкозы печенью:
- Гликолиз. Сложный многоступенчатый механизм окисления глюкозы без участия кислорода, в результате которого образуется универсальные источники энергии: АТФ и НАДФ — соединения, обеспечивающие энергией протекание всех биохимических и обменных процессов в организме;
- Запасание в виде гликогена при участии гормона инсулина. Гликоген – неактивная форма глюкозы, которая может накапливаться и сберегаться в организме;
- Липогенез. Если глюкозы поступает больше, чем необходимо даже для образования гликогена, начинается синтез липидов.
Роль печени в углеводном обмене огромна, благодаря ей в организме постоянно присутствует запас углеводов, жизненно необходимых организму.
Основная роль печени — регуляция углеводного обмена и глюкозы с последующим депонированием гликогена в гепатоцитах человека. Особенностью является превращение сахара под воздействием узкоспециальных ферментов и гормонов в особую его форму, этот процесс происходит исключительно в печени (необходимое условие потребления её клетками). Эти преобразования ускоряются ферментами гексо- и глюкокиназой при понижении уровня содержания сахара.
В процессе пищеварения (а углеводы начинают расщепляться сразу после попадания еды в ротовую полость) содержание глюкозы в крови повышается, вследствие чего происходит ускорение реакций, направленных на депонирование излишков. Тем самым предупреждается возникновение гипергликемии во время приёма пищи.
Сахар из крови с помощью ряда биохимических реакций в печени преобразуется в неактивное его соединение – гликоген и накапливается в гепатоцитах и мышцах. При наступлении энергетического голода с помощью гормонов организм способен высвобождать гликоген из депо и синтезировать из него глюкозу — это основной путь получения энергии.
Излишки глюкозы в печени используются в производстве гликогена под воздействием гормона поджелудочной железы — инсулина. Гликоген (животный крахмал) — это полисахарид, особенностью строения которого является древообразная структура. Запасают его гепатоциты в форме гранул. Содержание гликогена в печени человека может увеличиваться до 8% от массы клетки после принятия углеводистой еды. Распад нужен, как правило, для удержания уровня глюкозы в процессе пищеварения. При длительном голодании содержание гликогена понижается почти до нуля и снова синтезируется во время пищеварения.
Если у организма повышается потребность в глюкозе — гликоген начинает распадаться. Механизм преобразования происходит, как правило, между приемами пищи, и ускоряется при мышечных нагрузках. Голодание (отсутствие приема пищи в течение не менее 24 часов) приводит к практически полному распаду гликогена в печени. Но при регулярном питании его запасы полностью восстанавливаются. Подобное аккумулирование сахара может существовать очень долго, до возникновения потребности в распаде.
Глюконеогенез – процесс синтеза глюкозы из неуглеводных соединений. Его главная задача — удержание стабильного содержания углеводов в крови при недостатке гликогена или тяжёлой физической работе. Глюконеогенез обеспечивает продукцию сахара до 100 грамм в сутки. В состоянии углеводного голода организм способен синтезировать энергию с альтернативных соединений.
Для использования пути гликогенолиза при необходимости получения энергии нужны следующие вещества:
- Лактат (молочная кислота) – синтезируется при распаде глюкозы. После физических нагрузок возвращается в печень, где снова преобразуется в углеводы. Благодаря этому молочная кислота постоянно участвует в образовании глюкозы;
- Глицерин – результат распада липидов;
- Аминокислоты – синтезируются при распаде мышечных белков и начинают участвовать в образовании глюкозы при истощении запасов гликогена.
Основное количество глюкозы производится в печени (более 70 грамм в сутки). Главной задачей глюконеогенеза является снабжение сахаром мозга.
В организм попадают углеводы не только в виде глюкозы — это может быть и манноза, содержащаяся в цитрусовых. Манноза в результате каскада биохимических процессов преобразуется в соединение, подобное глюкозе. В этом состоянии она вступает в реакции гликолиза.
Путь синтеза и распада гликогена регулируется такими гормонами:
- Инсулин – гормон поджелудочной железы белковой природы. Он понижает содержание сахара в крови. В целом особенностью гормона инсулина является влияние на обмен гликогена, в противоположность глюкагону. Инсулин регулирует дальнейший путь преобразования глюкозы. Под его влиянием происходит транспортировка углеводов в клетки организма, а из их избытков — образование гликогена;
- Глюкагон – гормон голода – вырабатывается поджелудочной железой. Имеет белковую природу. В противоположность инсулину, ускоряет распад гликогена, и способствует стабилизации уровня глюкозы в крови;
- Адреналин – гормон стресса и страха. Его выработка и выделение происходят в надпочечниках. Стимулирует выброс избытка сахара из печени в кровь, для снабжения тканей «питанием» в стрессовой ситуации. Так же, как и глюкагон, в отличие от инсулина, ускоряет катаболизм гликогена в печени.
Перепад количества углеводов в крови активирует производство гормонов инсулина и глюкагона, смену их концентрации, что переключает распад и образование гликогена в печени.
Одной из важных задач печени является регулирование пути синтеза липидов. Липидный обмен в печени включает производство разных жиров (холестерина, триацилглицеридов, фосфолипидов, и др.). Эти липиды поступают в кровь, их присутствие обеспечивает энергией ткани организма.
Печень непосредственно участвует в поддержании энергетического баланса в организме. Ее заболевания способны привести к нарушению важных биохимических процессов, в результате чего будут страдать все органы и системы. Необходимо тщательно следить за своим здоровьем и при необходимости не откладывать визит к врачу.
источник
Что это за зверь такой «гликоген»? Обычно о нем вскользь упоминается в связи с углеводами, однако мало кто решает углубиться в саму суть данного вещества.
Кость Широкая решила рассказать вам все самое важное и нужное о гликогене, чтобы больше не верили в миф о том, что «сжигание жиров начинается только после 20 минуты бега». Заинтриговали?
Итак, из этой статьи вы узнаете: что такое гликоген, строение и биологическую роль, его свойства, а также формулу и структуру строения, где и для чего содержится гликоген, как происходит синтез и распад вещества, как происходит обмен, а также, какие продукты являются источником гликогена.
Нашему телу еда в первую очередь нужна как источник энергии, а уже потом, как источник удовольствия, антистрессовый щит или возможность «побаловать» себя. Как известно, энергию мы получаем из макронутриентов: жиров, белков и углеводов.
Жиры дают 9 ккал, а белки и углеводы — 4 ккал. Но не смотря на большую энергетическую ценность жиров и важную роль незаменимых аминокислот из белков важнейшими «поставщиками» энергии в наш организм являются углеводы.
Почему? Ответ прост: жиры и белки являются «медленной» формой энергии, т.к. на их ферментацию требуется определенное время, а углеводы — относительно «быстрой». Все углеводы (будь то конфета или хлеб с отрубями) в конце концов расщепляются до глюкозы, которая необходима для питания всех клеток организма.
Схема расщепления углеводов
Гликоген — это своеобразный «консервант» углеводов, другими словами, энергетические резервы организма — сохраненная про запас для последующих энергетических нужд глюкоза. Она хранится в связанном с водой состоянии. Т.е. гликоген — это «сироп» калорийностью 1-1.3 ккал/гр (при калорийности углеводов 4 ккал/г).
По сути, молекула гликогена состоит из остатков глюкозы, это запасное вещество на случай нехватки энергии в организме!
Структурная формула строения фрагмента макромолекулы гликогена (C6H10O5) выглядит схематично так:
Вообще, гликоген — это полисахарид, а значит, относится к классу «сложных» углеводов:
В гликоген может пойти только углевод. Поэтому крайне важно держать в своем рационе планку углеводов не ниже 50 % от общей калорийности. Употребляя нормальный уровень углеводов (около 60% от суточного рациона) вы по максимуму сохраняете собственный гликоген и заставляете организм очень хорошо окислять углеводы.
Важно иметь в рационе хлебобулочные изделия, каши, злаки, разные фрукты и овощи.
Лучшими источниками гликогена являются: сахар, мед, шоколад, мармелад, варенье, финики, изюм, инжир, бананы, арбуз, хурма, сладкая выпечка.
Осторожно к подобной пище стоит отнестись лицам с дисфункцией печени и недостатком ферментов.
Как же происходит создание и процесс распад гликогена?
Как организм запасает гликоген? Процесс образования гликогена (гликогенез) проходит по 2 сценариям. Первый — это процесс запаса гликогена. После углеводосодержащей еды уровень глюкозы в крови повышается. В ответ инсулин попадает в кровоток, чтобы впоследствии облегчить доставку глюкозы в клетки и помочь синтезу гликогена.
Благодаря ферменту (амилазе) происходит расщепление углеводов (крахмала, фруктозы, мальтозы, сахарозы) на более мелкие молекулы.
Затем под воздействием ферментов тонкого кишечника осуществляется распад глюкозы на моносахариды. Значительная часть моносахаридов (самая простая форма сахара) поступает в печень и мышцы, где гликоген откладывается в «резерв». Всего синтезируется 300-400 гр гликогена.
Т.е. само превращение глюкозы в гликоген (запасной углевод) происходит в печени, т.к. мембраны клеток печени в отличие от мембраны клеток жировой ткани и мышечных волокон свободно проницаемы для глюкозы и в отсутствие инсулина.
Второй механизм под названием мобилизация (или распад) запускается в периоды голода или активной физической деятельности. По мере необходимости гликоген мобилизуется из депо и превращается в глюкозу, которая поступает к тканям и используется ими в процессе жизнедеятельности.
Когда организм истощает запас гликогена в клетках, то мозг подает сигналы о необходимости «дозаправки». Схема синтеза и мобилизации гликогена:
Кстати, при распаде гликогена происходит торможение его синтеза, и наоборот: при активном образовании гликогена его мобилизация тормозится. Гормоны, отвечающие за мобилизацию данного вещества, т.е., гормоны, стимулирующие распад гликогена — это адреналин и глюкагон.
Где накапливается гликоген для последующего использования:
Основные запасы гликогена находятся в печени и мышцах. Количество гликогена в печени может достигать у взрослого человека 150 — 200 гр. Клетки печени являются лидерами по накоплению гликогена: они могут на 8 % состоять из этого вещества.
Основная функция гликогена печени — поддержать уровень сахара в крови на постоянном, здоровом уровне.
Печень сама себе является одним из важнейших органов организма (если вообще стоит проводить «хит парад» среди органов, которые нам все необходимы), а хранение и использование гликогена делает ее функции еще ответственнее: качественное функционирование головного мозга возможно только благодаря нормальному уровню сахара в организме.
Если же уровень сахара в крови снижается, то возникает дефицит энергии, из-за которого в организме начинается сбой. Нехватка питания для мозга сказывается на центральной нервной системе, которая истощается. Тут то и происходит расщепление гликогена. Потом глюкоза поступает в кровь, благодаря чему организм получает необходимое количество энергии.
Запомним также, что в печени происходит не только синтез гликогена из глюкозы, но и обратный процесс — гидролиз гликогена до глюкозы. Этот процесс вызывается понижением концентрации сахара в крови в результате усвоения глюкозы различными тканями и органами.
Гликоген откладывается также в мышцах. Общее количество гликогена в организме составляет 300 — 400 граммов. Как мы знаем, около 100-120 граммов вещества накапливается в клетках печени, а вот остальная часть (200-280 гр) сохраняется в мышцах и составляет максимум 1 — 2% от общей массы этих тканей.
Хотя если говорить максимально точно, то следует отметить, что гликоген хранится не в мышечных волокнах, а в саркоплазме — питательной жидкости, окружающей мышцы.
Количество гликогена в мышцах увеличивается в случае обильного питания и уменьшается во время голодания, а снижается только во время физической нагрузки – длительной и/или напряженной.
При работе мышц под влиянием специального фермента фосфорилазы, которая активируется в начале мышечного сокращения, происходит усиленное распад гликогена в мышцах, который используется для обеспечения глюкозой работы самих мышц (мышечных сокращений). Таким образом, мышцы используют гликоген только для собственных нужд.
Интенсивная мышечная деятельность замедляет всасывание углеводов, а легкая и непродолжительная работа усиливает всасывание глюкозы.
Гликоген печени и мышц используется для разных нужд, однако говорить о том, что какой-то из них важнее — абсолютнейший вздор и демонстрирует только вашу дикую неграмотность.
Все, что написано на данном скрине, полная ересь. Если вы боитесь фруктов и думаете, что они прямиком запасаются в жир, то никому не говорите этой чуши и срочно читайте статью Фруктоза: можно ли есть фрукты и худеть?
Важно знать, почему работают низкоуглеводные высокобелковые диеты. В организме взрослого может находиться около 400 граммов гликогена, а как мы помним, на каждый грамм резервной глюкозы приходится примерно 4 грамма воды.
Т.е. около 2 кг вашего веса — это масса гликогенного водного раствора. Кстати, поэтому мы активно потеем в процессе тренировок — организм расщепляет гликоген и при этом теряет в 4 раза больше жидкости.
Этим свойством гликогена объясняется и быстрый результат экспресс-диет для похудения. Безуглеводные диеты провоцируют интенсивное израсходование гликогена, а с ним – жидкости из организма. Но как только человек возвращается к обычному рациону с содержанием углеводов, запасы животного крахмала восстанавливаются, а с ними и потерянная за период диеты жидкость. В этом и кроется причина недолгосрочности результата экспресс-похудения.
Для любых активных физических нагрузок (силовые упражнения в тренажерном зале, бокс, бег, аэробика, плавание и все, что заставляет вас потеть и напрягаться) организму нужно 100-150 граммов гликогена в каждый час активности. Потратив запасы гликогена, тело начинает разрушать сперва мышцы, затем жировую ткань.
Обратите внимание: если речь идет не о длительном полном голодании, запасы гликогена не истощаются полностью, потому что имеют жизненно важное значение. Без запасов в печени мозг может остаться без снабжения глюкозой, а это смертельно опасно, ведь мозг самый главный орган (а не попа, как некоторые думают).
Без запасов в мышцах сложно совершить интенсивную физическую работу, что в природе воспринимается как повышенный шанс быть съеденным/без потомства/замерзшим и т.д.
Тренировки истощают запасы гликогена, но не по схеме «первые 20 минут работаем на гликогене, потом переходим на жиры и худеем».
Для примера возьмем исследование, в котором тренированные атлеты выполняли 20 сетов упражнений на ноги (4 упражнения, 5 сетов каждого; каждый сет выполнялся до отказа и составлял 6-12 повторений; отдых был коротким; общее время тренировки составило 30 минут).
Кто знаком с силовыми тренировками, понимает, что было отнюдь не легко. До и после упражнения у них брали биопсию и смотрели содержание гликогена. Оказалось, что количество гликогена снизилось с 160 до 118 ммоль/кг, т. е. менее, чем на 30%.
Вот так походя мы развеяли еще один миф — вряд ли за тренировку вы успеете исчерпать все запасы гликогена, так что не стоит набрасываться на еду прямо в раздевалке среди потных кроссовок и посторонних тел, вы явно не помрете от «неминуемого» катаболизма.
Кстати, пополнять запасы гликогена стоит не в течении 30 минут после тренировки ( увы, белково-углеводное окно – миф ), а в течении 24 часов.
Люди крайне преувеличивают скорость истощения гликогена (как и многие другие вещи)! Любят сразу на тренировке закинуться «углями» после первого разминочного подхода с грифом пустым, а то ж «истощение мышечного гликогена и КАТАБОЛИЗМ». Прилег на час днем и усе, печеночного гликогена как не бывало.
Мы уж молчим про катастрофические энергозатраты от 20минутного черепашьего бега. Да и вообще, мышцы жрут чуть не 40 ккал на 1 кг, белок гниет, образует слизь в жкт и провоцирует рак, молочка заливает так, что аж 5 лишних кило на весах (не жира, ага), жиры вызывают ожирение, углеводы смертельно опасны (боюсь-боюсь) и от глютена вы точно помрете.
Странно только, что мы вообще ухитрились выжить в доисторические времена и не вымерли, хотя питались явно не амброзией и спортпитом.
Помните, пожалуйста, что природа умнее нас и давно все при помощи эволюции отрегулировала. Человек один из самых адаптированных и приспосабливаемых организмов, который способен существовать, размножаться, выживать. Так что без психозов, господа и дамы.
Однако тренироваться на пустой желудок более чем бессмысленно.»Что же делать?» подумаете вы. Ответ вы узнаете в статье «Кардио: когда и зачем?» , которая расскажет вам о последствиях голодных тренировок.
Гликоген печени расщепляется при снижении концентрации глюкозы в крови, прежде всего между приемами пищи. Через 48-60 часов полного голодания запасы гликогена в печени полностью истощаются.
Гликоген мышц расходует во время физической активности. И тут мы опять вернемся к мифу: «Чтобы сжечь жир, нужно бегать не менее 30 минут, поскольку только на 20-й минуте в организме истощаются запасы гликогена и в качестве топлива начинает использоваться подкожный жир», только с чисто математической стороны. Откуда это пошло? А пес его знает!
Действительно, организму проще использовать гликоген, чем окислять жир для энергии, поэтому в первую очередь расходуется он. Отсюда и миф: надо сначала израсходовать ВЕСЬ гликоген, и потом жир начнет гореть, а произойдет это примерно через 20 минут после начала аэробной тренировки. Почему 20? Понятия не имеем.
НО: никто не учитывает, что использовать весь гликоген не так-то просто и 20-ю минутами тут дело не ограничится.
Как мы знаем, общее количество гликогена в организме составляет 300 — 400 граммов, а в некоторых источниках говорится о 500 граммах, что дает нам от 1200 до 2000 ккал! Вы вообще представляете, сколько нужно бегать, чтобы истощить такую прорву калорий? Человек весом в 60 кг должен будет пробежать в среднем темпе от 22 до З5 километров. Ну как, готовы?
Истощила гликоген ?
источник
Выделяют три основных вида углеводов:
- Простые (быстрые) углеводы или сахара: моно- и дисахариды
- Сложные (медленные) углеводы: олиго- и полисахариды
- Неусваиваемые, или волокнистые, углеводы определяются как пищевая клетчатка.
Различают два вида сахаров: моносахариды и дисахариды. Моносахариды содержат одну сахарную группу, как, например, глюкоза, фруктоза или галактоза. Дисахариды образованы остатками двух моносахаридов и представлены, в частности, сахарозой (обычный столовый сахар) и лактозой.
Полисахариды представляют собой углеводы, содержащие три и более молекул простых углеводов. К данному виду углеводов относятся, в частности, декстрины, крахмалы, гликогены и целлюлозы. Источниками полисахаридов являются крупы, бобовые, картофель и другие овощи.
Моносахарид, бесцветное кристаллическое вещество сладкого вкуса, содержится практически в каждой углеводной цепочке.
Виноград, хурма, бананы, яблоки, персики, все ягоды и свежие фруктовые соки.
В организме человека присутствует в крови.
1) Глюкоза вместе с кровью транспортируется для питания мозга, печени, работающих мышц, сердца при больших физических нагрузках используется как источник энергии.
2) Резервный запас глюкозы находится в мышцах и печени, он используется организмом при пиковых нагрузках, образуя глюкозу из аминокислот (изъятых из мышц) и триглицеридов (жировых молекул).
3) Все сложные углеводы сначала расщепляются до глюкозы и после усваиваются организмом.
Фруктовый сахар в свободном виде присутствует почти во всех сладких ягодах и плодах, самый сладкий из сахаров.
Фрукты и ягоды (яблоки, груши, черная смородина, персики, малина, арбузы).
1) Фруктоза медленнее усваивается в кишечнике, чем глюкоза, поступая в кровь, не вызывает перенасыщения крови сахаром.
2) Фруктоза быстрее, чем глюкоза, превращается в гликоген. Высокая сладость фруктозы позволяет использовать ее в малом количестве.
Не встречается в свободной форме; в связанном с глюкозой виде он образует лактозу, молочный сахар.
Присутствует в лактозе и лактулозе.
Процесс превращения галактозы в лучше усвояемую глюкозу происходит в печени.
Дисахарид, состоящий из комбинации фруктозы и глюкозы, имеет высокую растворимость. Попадая в кишечник, распадается на данные компоненты, которые затем всасываются в кровь.
2) Сахарная свекла и тростник.
1) В организме расщепляется на глюкозу и фруктозу.
2) Сахароза имеет высокую растворимость. Иногда сахароза откладывается в качестве запасного питательного вещества.
Молочный сахар, углевод группы дисахаридов, содержится в молоке и молочных продуктах.
Молоко и молочные продукты.
Непереносимость молока вызывает нарушения в работе пищеварения и расстройства желудка, это происходит, когда в организме недостает лактазы — расщепляющего энзима.
Солодовый сахар, легко усваивается организмом человека. Образуется в результате объединения двух молекул глюкозы. Мальтоза возникает в результате расщепления крахмалов в процессе пищеварения.
Мальтоза образуется при ферментативном расщеплении крахмала и гликогена в организме.
Порошок белого цвета, нерастворимый в холодной воде. Крахмал является наиболее распространенным углеводом в рационе человека и содержится во многих основных продуктах питания.
1) Пшеница, рис, бобовые, злаки.
1) Длинные цепочки углеводов идеальны для создания долговременных запасов энергии.
2) В желудочном тракте человека крахмал поддается гидролизу и превращается в глюкозу, которая усваивается организмом.
Сложные углеводы, представляющие собой жесткие растительные структуры. Составная часть растительной пищи, которая не переваривается в организме человека, но играет огромную роль в его жизнедеятельности и пищеварении.
1) Пектины, овсяные и пшеничные отруби, овощи капуста, свекла.
1) Потребление достаточного количества клетчатки нормализует работу кишечника.
2) Снижает риск тучности, гипертонии, кишечных и сердечнососудистых заболеваний.
3) Человеку необходимо в день 25-30 г различных видов клетчатки, в том числе за счет потребления фруктов и овощей. В соотношении растворимой и нерастворимой клетчатки 3/1.
Порошок белого или кремового цвета, со сладковатым вкусом, хорошо растворим в воде. Представляет собой промежуточный продукт ферментного расщепления растительного крахмала, в результате чего молекулы крахмала делятся на фрагменты — декстрины.
Получают искусственным путем ферментативного расщепления растительного крахмала.
1) Мальтодекстрин обычно используется в качестве компонента в производстве спортивных добавок, как источник энергии в гейнерах.
2) Добавляют в состав с целью улучшения консистенции, улучшения растворимости смесей и однородности.
Полисахарид, образованный остатками глюкозы; основной запасной углевод человека, нигде кроме организма не встречается Гликоген, образует энергетический резерв, который может быть быстро мобилизован при необходимости восполнить внезапный недостаток глюкозы.
Запасы образуются в организме в печени и мышцах.
Излишки глюкозы организм откладывает в виде гликогена, при выполнении физических нагрузок организм расщепляет гликоген с помощью ферментов для производства энергии для питания.
источник
Печень- это самый крупный наш орган, его масса составляет от 3 до 5% массы тела. Основную массу органа составляют клетки гепатоциты. Это название часто встречается, когда речь заходит о функциях и болезнях печени, поэтому запомним его. Гепатоциты специально приспособлены для синтеза, преобразования и хранения множества различных веществ, которые поступают из крови – и в большинстве случаев туда же возвращаются. Вся наша кровь протекает через печень; она наполняет многочисленные печеночные сосуды и специальные полости, а вокруг них сплошным тонким слоем расположились гепатоциты. Такая структура облегчает обмен веществ между печеночными клетками и кровью.
Печень – депо крови
В печени очень много крови, но не вся она «проточная». Довольно значительный ее объем находится в резерве. При большой потере крови сосуды печени сжимаются и выталкивают свои запасы в общее кровеносное русло, спасая человека от шока.
Печень выделяет желчь
Выделение желчи – одна из важнейших пищеварительных функций печени. Из печеночных клеток желчь поступает в желчные капилляры, которые объединяются в проток, впадающий в двенадцатиперстную кишку. Желчь вместе с пищеварительными ферментами разлагает жир на составляющие и облегчает его всасывание в кишечнике.
Печень синтезирует и разрушает жиры
Клетки печени синтезируют некоторые жирные кислоты и их производные, необходимые организму. Правда, есть среди этих соединений и те, которые многие считают вредными, – это липопротеиды низкой плотности (ЛПНП) и холестерин, избыток которых образует атеросклеротические бляшки в сосудах. Но не спешите ругать печень: мы не можем обойтись без этих веществ. Холестерин – непременный компонент мембран эритроцитов (красных кровяных телец), а доставляют его к месту образования эритроцитов именно ЛПНП. Если холестерина слишком много, эритроциты теряют эластичность и с трудом протискиваются сквозь тонкие капилляры. Люди думают, что у них проблемы с кровообращением, а у них печень не в порядке. Здоровая печень мешает образованию атеросклеротических бляшек, ее клетки извлекают из крови избыток ЛПНП, холестерина и других жиров и разрушают их.
Печень синтезирует белки плазмы крови.
Почти половина белка, который синтезирует за сутки наш организм, образуется в печени. Самые важные среди них – белки плазмы крови, прежде всего альбумин. На его долю приходится 50% всех белков, создаваемых печенью. В плазме крови должна быть определенная концентрация белков, и поддерживает ее именно альбумин. Кроме того, он связывает и переносит многие вещества: гормоны, жирные кислоты, микроэлементы. Помимо альбумина, гепатоциты синтезируют белки свертывания крови, препятствующие образованию тромбов, а также многие другие. Когда белки состарятся, их распад происходит в печени.
В печени образуется мочевина
Белки в нашем кишечнике расщепляются на аминокислоты. Часть из них находит применение в организме, а остальные нужно удалить, потому что запасать их организм не может. Распад ненужных аминокислот происходит в печени, при этом образуется токсичный аммиак. Но печень не позволяет организму отравиться и сразу преобразует аммиак в растворимую мочевину, которая затем выводится с мочой.
Печень делает из ненужных аминокислот нужные
Бывает, что в рационе человека не хватает каких-то аминокислот. Некоторые из них печень синтезирует, используя фрагменты других аминокислот. Однако некоторые аминокислоты печень делать не умеет, они называются незаменимыми и человек получает их только с пищей.
Печень превращает глюкозу в гликоген, а гликоген в глюкозу
В сыворотке крови должна быть постоянная концентрация глюкозы (иначе говоря – сахара). Она служит основным источником энергии для клеток головного мозга, мышечных клеток и эритроцитов. Самый надежный способ обеспечить постоянное снабжение клеток глюкозой – запасти ее после еды, а потом использовать по мере необходимости. Эта важнейшая задача возложена на печень. Глюкоза растворима в воде, и запасать ее неудобно. Поэтому печень вылавливает из крови избыток молекул глюкозы и превращает в нерастворимый полисахарид гликоген, который откладывается в виде гранул в клетках печени, а при необходимости снова превращается в глюкозу и поступает в кровь. Запаса гликогена в печени хватает на 12-18 часов.
Печень запасает витамины и микроэлементы
Печень запасает жирорастворимые витамины А, D, Е и К, а также водорастворимые витамины С, В12, никотиновую и фолиевую кислоты. А еще этот орган хранит минеральные вещества, нужные организму в очень малых количествах, такие как медь, цинк, кобальт и молибден.
Печень разрушает старые эритроциты
У человеческого плода эритроциты (красные кровяные тельца, которые переносят кислород), образуются в печени. Постепенно эту функцию берут на себя клетки костного мозга, а печень начинает играть прямо противоположную роль – не создает эритроциты, а разрушает их. Эритроциты живут около 120 дней, а затем стареют и подлежат удалению из организма. В печени есть специальные клетки, которые отлавливают и разрушают старые эритроциты. При этом освобождается гемоглобин, который вне эритроцитов организму не нужен. Гепатоциты разбирают гемоглобин на «запчасти»: аминокислоты, железо и зеленый пигмент. Железо печень хранит, пока оно не потребуется для образования новых эритроцитов в костном мозге, а зеленый пигмент превращает в желтый – билирубин. Билирубин поступает в кишечник вместе с желчью, которую окрашивает в желтый цвет. Если печень больна, билирубин накапливается в крови и окрашивает кожу – это желтуха.
Печень регулирует уровень некоторых гормонов и активных веществ
В этом органе переводится в неактивную форму или разрушается избыток гормонов. Их список довольно длинный, поэтому здесь мы упомянем только инсулин и глюкагон, которые участвуют в превращении глюкозы в гликоген, и половые гормоны тестостерон и эстрогены. При хронических болезнях печени метаболизм тестостерона и эстрогенов нарушен, и у пациента появляются сосудистые звездочки, выпадают волосы под мышками и на лобке, у мужчин атрофируются яички. Печень удаляет избыток таких активных веществ, как адреналин и брадикинин. Первый из них увеличивает частоту сердечных сокращений, уменьшает отток крови к внутренним органам, направляя ее к скелетным мышцам, стимулирует расщепление гликогена и повышение уровня глюкозы в крови, а второй регулирует водный и солевой баланс организма, сокращения гладкой мускулатуры и проницаемость капилляров, а также выполняет некоторые другие функции. Плохо бы нам пришлось при избытке брадикинина и адреналина.
Печень уничтожает микробов
В печени есть специальные клетки-макрофаги, которые располагаются вдоль кровеносных сосудов и вылавливают оттуда бактерии. Пойманные микроорганизмы эти клетки заглатывают и уничтожают.
Печень обезвреживает яды
Как мы уже поняли, печень – решительный противник всего лишнего в организме, и уж конечно она не потерпит в нем ядов и канцерогенных веществ. Обезвреживание ядов происходит в гепатоцитах. После сложных биохимических преобразований токсины превращаются в безвредные, растворимые в воде вещества, которые покидают наше тело с мочой или желчью. К сожалению, не все вещества удается обезвредить. Например, при распаде парацетамола образуется сильнодействующее вещество, которое может необратимо повредить печень. Если печень нездорова, или пациент принял слишком большую дозу парацетомола, последствия могут быть печальными, вплоть до гибели клеток печени.
По материалам zdorovie.info
Полезная информация, организации инвалидов, знакомства
источник
Простые (быстрые) углеводы или сахара: моно- и дисахариды
Сложные (медленные) углеводы: олиго- и полисахариды
Неусваеваемые, или волокнистые, углеводы определяются как пищевая клетчатка.
Различают два вида сахаров: моносахариды и дисахариды. Моносахариды содержат одну сахарную группу, как, например, глюкоза, фруктоза или галактоза. Дисахариды образованы остатками двух моносахаридов и представлены, в частности, сахарозой (обычный столовый сахар) и лактозой.
Полисахариды представляют собой углеводы, содержащие три и более молекул простых углеводов. К данному виду углеводов относятся, в частности, декстрины, крахмалы, гликогены и целлюлозы. Источниками полисахаридов являются крупы, бобовые, картофель и другие овощи.
ВИДЫ УГЛЕВОДОВ, ИХ ИСТОЧНИКИ И ФУНКЦИИ
Глюкоза. Моносахарид, бесцветное кристаллическое вещество сладкого вкуса, содержится практически в каждой углеводной цепочке.
Виноград, хурма, бананы, яблоки, персики, все ягоды и свежие фруктовые соки.
В организме человека присутствует в крови.
ФУНКЦИИ:
1) Глюкоза вместе с кровью транспортируется для питания мозга, печени, работающих мышц, сердца при больших физических нагрузках используется как источник энергии.
2) Резервный запас глюкозы находится в мышцах и печени, он используется организмом при пиковых нагрузках, образуя глюкозу из аминокислот (изъятых из мышц) и триглицеридов (жировых молекул).
3) Все сложные углеводы сначала расщепляются до глюкозы и после усваиваются организмом.
Фруктоза.Фруктовый сахар в свободном виде присутствует почти во всех сладких ягодах и плодах, самый сладкий из сахаров.
Фрукты и ягоды (яблоки, груши, черная смородина, персики, малина, арбузы).Мед.
ФУНКЦИИ:
1) Фруктоза медленнее усваивается в кишечнике, чем глюкоза, поступая в кровь, не вызывает перенасыщения крови сахаром.
2) Фруктоза быстрее, чем глюкоза, превращается в гликоген. Высокая сладость фруктозы позволяет использовать ее в малом количестве.
Галактоза.Не встречается в свободной форме- в связанном с глюкозой виде он образует лактозу, молочный сахар.
Присутствует в лактозе и лактулозе.
ФУНКЦИИ:
Процесс превращения галактозы в лучше усвояемую глюкозу происходит в печени.
Сахароза.Дисахарид, состоящий из комбинации фруктозы и глюкозы, имеет высокую растворимость. Попадая в кишечник, распадается на данные компоненты, которые затем всасываются в кровь.
1) Фрукты плоды и ягоды.
2) Сахарная свекла и тростник.
3) Кленовый сироп.
ФУНКЦИИ:
1) В организме расщепляется на глюкозу и фруктозу.
2) Сахароза имеет высокую растворимость. Иногда сахароза откладывается в качестве запасного питательного вещества.
Лактоза.
Молочный сахар, углевод группы дисахаридов, содержится в молоке и молочных продуктах.
Молоко и молочные продукты.
ФУНКЦИИ:
Непереносимость молока вызывает нарушения в работе пищеварения и расстройства желудка, это происходит, когда в организме недостает лактазы — расщепляющего энзима.
Мальтоза.
Солодовый сахар, легко усваивается организмом человека. Образуется в результате объединения двух молекул глюкозы. Мальтоза возникает в результате расщепления крахмалов в процессе пищеварения.
1) Злаки, проросшее зерно.
2) Пиво и дрожжи.
ФУНКЦИИ:
Мальтоза образуется при ферментативном расщеплении крахмала и гликогена в организме.
Крахмал.
Порошок белого цвета, нерастворимый в холодной воде. Крахмал является наиболее распространенным углеводом в рационе человека и содержится во многих основных продуктах питания.
1) Пшеница, рис, бобовые, злаки.
2) Картофель
3) Хлеб, макароны, каши.
ФУНКЦИИ:
1) Длинные цепочки углеводов идеальны для создания долговременных запасов энергии.
2) В желудочном тракте человека крахмал поддается гидролизу и превращается в глюкозу, которая усваивается организмом.
Клетчатка.
Сложные углеводы, представляющие собой жесткие растительные структуры. Составная часть растительной пищи, которая не переваривается в организме человека, но играет огромную роль в его жизнедеятельности и пищеварении.
1) Пектины, овсяные и пшеничные отруби, овощи капуста, свекла.
2) Семена, орехи, бобовые.
ФУНКЦИИ:
1) Потребление достаточного количества клетчатки нормализует работу кишечника и способствует, очищению организма от шлаков и токсинов.
2) Снижает риск тучности, гипертонии, кишечных и сердечнососудистых заболеваний.
3) Человеку необходимо в день 25-30 г различных видов клетчатки, в том числе за счет потребления фруктов и овощей. В соотношении растворимой и нерастворимой клетчатки 3/1.
Мальтодекстрин.
Порошок белого или кремового цвета, со сладковатым вкусом, хорошо растворим в воде. Представляет собой промежуточный продукт ферментного расщепления растительного крахмала, в результате чего молекулы крахмала делятся на фрагменты — декстрины.
Получают искусственным путем ферментативного расщепления растительного крахмала.
ФУНКЦИИ:
1) Мальтодекстрин обычно используется в качестве компонента в производстве спортивных добавок, как источник энергии в гейнерах.
2) Добавляют в состав с целью улучшения консистенции, улучшения растворимости смесей и однородности.
Полисахарид, образованный остатками глюкозы- основной запасной углевод человека, нигде кроме организма не встречается Гликоген, образует энергетический резерв, который может быть быстро мобилизован при необходимости восполнить внезапный недостаток глюкозы.
Запасы образуются в организме в печени и мышцах.
Излишки глюкозы организм откладывает в виде гликогена, при выполнении физических нагрузок организм расщепляет гликоген с помощью ферментов для производства энергии для питания.
источник
Гликоген – это «запасной» углевод в человеческом организме, принадлежащий к классу полисахаридов.
Иногда его ошибочно называют термином «глюкоген». Важно не путать оба названия, поскольку второй термин – это белковый гормон-антагонист инсулина, вырабатываемый в поджелудочной железе.
Практически с каждым приемом пищи организм получает углеводы, которые поступают в кровь в виде глюкозы. Но порой ее количество превышает потребности организма и тогда глюкозные излишки накапливаются в форме гликогена, который при надобности расщепляется и обогащает тело дополнительной энергией.
Запасы гликогена в форме мельчайших гранул хранятся в печени и мышечной ткани. Также этот полисахарид есть в клетках нервной системы, почек, аорты, эпителия, мозга, в эмбриональных тканях и в слизистой оболочке матки. В теле здорового взрослого человека обычно есть около 400 г вещества. Но, кстати, при повышенных физических нагрузках организм преимущественно использует гликоген из мышц. Поэтому культуристы примерно за 2 часа до тренировки должны дополнительно насытить себя высокоуглеводной пищей, дабы восстановить запасы вещества.
Полисахарид с формулой (C6H10O5)n химики называют гликогеном. Другое название этого вещества – животный крахмал. И хоть гликоген хранится в животных клетках, но это название является не совсем правильным. Открыл вещество французский физиолог Бернар. Почти 160 лет тому назад ученый впервые нашел в клетках печени «запасные» углеводы.
«Запасной» углевод хранится в цитоплазме клеток. Но если организм ощущает внезапный недостаток глюкозы, гликоген высвобождается и попадает в кровь. Но, что интересно, трансформироваться в глюкозу, которая способна насытить «голодный» организм, способен только полисахарид, накопленный в печени (гепатоцид). Запасы гликогена в железе могут достигать 5 процентов от ее массы, и во взрослом организме составлять около 100-120 г. Своей максимальной концентрации гепатоциды достигают примерно через полтора часа после трапезы, насыщенной углеводам (кондитерские изделия, мучное, крахмалистая пища).
В составе мышц полисахарид занимает не больше 1-2 процентов от массы ткани. Но, учитывая общую площадь мускул, становится понятно, что гликогеновые «залежи» в мышцах превышают запасы вещества в печени. Также небольшие запасы углевода есть в почках, глиальных клетках мозга и в лейкоцитах (белых кровяных клетках). Таким образом, общие запасы гликогена во взрослом организме могут составить почти полкилограмма.
Интересно, что «запасной» сахарид найден в клетках некоторых растений, в грибах (дрожжевых) и бактериях.
В основном гликоген концентрируется в клетках печени и мышц. И следует понимать, что эти два источника резервной энергии обладают разными функциями. Полисахарид из печени поставляет глюкозу для организма в целом. То есть отвечает за стабильность уровня сахара в крови. При чрезмерной активности или между приемами пищи уровень глюкозы в плазме снижается. И дабы избежать гипогликемии гликоген, содержащийся в клетках печени, расщепляется и попадает в кровоток, выравнивая глюкозный показатель. Регуляторную функцию печени в этом плане нельзя недооценивать, поскольку изменение уровня сахара в любую сторону чревато серьезными проблемами, вплоть до летального исхода.
Мышечные запасы необходимы для поддержания работы опорно-двигательной системы. Сердце также является мышцей, в которой есть запасы гликогена. Зная об этом, становится понятно, почему у большинства людей после длительного голодания или при анорексиии возникают проблемы с сердцем.
Но если излишки глюкозы могут отложиться в форме гликогена, тогда возникает вопрос: «Почему углеводная пища откладывается на теле жировой прослойкой?». Этому также есть объяснение. Запасы гликогена в организме не безразмерны. При низкой физической активности запасы животного крахмала не успевают тратиться, поэтому глюкоза накапливается в другой форме – в виде липидов под кожей.
Помимо этого, гликоген необходим для катаболизма сложных углеводов, участвует в обменных процессах в организме.
Гликоген – это стратегический запас энергии, который синтезируется в организме из углеводов.
Сначала тело использует полученные углеводы в стратегических целях, а остатки откладывает «на черный день». Дефицит энергии является причиной для расщепления гликогена к состоянию глюкозы.
Синтез вещества регулируется гормонами и нервной системой. Этот процесс, в частности в мышцах, «запускает» адреналин. А расщепление животного крахмала в печени активизирует гормон глюкагон (вырабатывается поджелудочной железой во время голодания). За синтезирование «запасного» углевода отвечает гормон инсулин. Процесс состоит из нескольких этапов и происходит исключительно во время приема пищи.
Но в некоторых случаях расщепление гликогена не происходит. В результате гликоген накапливается в клетках всех органов и тканей. Обычно подобное нарушение наблюдают у людей с генетическими нарушениями (дисфункция ферментов, необходимых для расщепления вещества). Такое состояние называют термином гликогеноз и относят его к списку аутосомно-рецессивных патологий. На сегодня в медицине известны 12 типов этого заболевания, но пока достаточно изученной является только половина из них.
Но это не единственная патология, связанная с животным крахмалом. В число гликогеновых заболеваний также входит агликогеноз – нарушение, сопровождающееся полным отсутствием фермента, отвечающего за синтез гликогена. Симптомы болезни – ярко выраженные гипогликемии и судороги. Наличие агликогеноза определяют путем биопсии печени.
Гликоген, как запасной источник энергии, важно регулярно восстанавливать. Так, по крайней мере, утверждают ученые. Повышенная физическая активность может привести к тотальному истощению углеводных запасов в печени и мышцах, что в результате скажется на жизненной активности и работоспособности человека. В результате длительной безуглеводной диеты запасы гликогена в печени снижаются почти к нулю. Мышечные резервы истощаются во время интенсивных силовых тренировок.
Минимальная суточная доза гликогена составляет от 100 г и выше. Но эту цифру важно увеличить при:
- интенсивных физических нагрузках;
- усиленной умственной деятельности;
- после «голодных» диет.
Напротив, осторожно к пище, богатой гликогеном, стоит отнестись лицам с дисфункцией печени, недостатком ферментов. Кроме того, диета с высоким содержанием глюкозы предусматривает снижение употребления гликогена.
Как утверждают исследователи, для адекватного накопления гликогена примерно 65 процентов калорий организм должен получать из углеводных продуктов. В частности, для восстановления запасов животного крахмала важно ввести в рацион хлебобулочные изделия, каши, злаки, разные фрукты и овощи.
Лучшие источники гликогена: сахар, мед, шоколад, мармелад, варенье, финики, изюм, инжир, бананы, арбуз, хурма, сладкая выпечка, соки из фруктов.
Ученые определили, что во взрослом организме может накопиться около 400 граммов гликогена. Но также ученые определили и то, что каждый грамм резервной глюкозы связывает примерно 4 грамма воды. Вот и получается, что 400 г полисахарида – это примерно 2 кг гликогенного водного раствора. Этим объясняется обильное потоотделение во время тренировок: организм расходует гликоген и при этом теряет в 4 раза больше жидкости.
Этим свойством гликогена объясняется и быстрый результат экспресс-диет для похудения. Безуглеводные диеты провоцируют интенсивное израсходование гликогена, а с ним – жидкости из организма. Один литр воды, как известно, – это 1 кг веса. Но как только человек возвращается к обычному рациону с содержанием углеводов, запасы животного крахмала восстанавливаются, а с ними и потерянная за период диеты жидкость. В этом и кроется причина недолгосрочности результата экспресс-похудения.
Для по-настоящему эффективного похудения врачи советуют не только пересматривать рацион (отдавать предпочтение протеинам), но и усиливать физические нагрузки, которые ведут к быстрому израсходованию гликогена. Кстати, исследователи рассчитали, что 2-8 минут интенсивных кардиотренировок достаточно для использования запасов гликогена и потери лишнего веса. Но эта формула подходит исключительно лицам, не имеющим кардиологических проблем.
Организм, в котором, содержатся лишние порции гликогена, скорее всего, сообщит об этом сгущением крови и нарушениями работы печени. У людей с чрезмерными запасами этого полисахарида также случаются сбои в работе кишечника, увеличивается вес тела.
Но и нехватка гликогена не проходит для организма бесследно. Дефицит животного крахмала может послужить причиной эмоционально-психических нарушений. Возникают апатии, депрессивные состояния. Также заподозрить истощение энергетических резервов можно у людей с ослабленным иммунитетом, плохой памятью и после резкой потери мышечной массы.
Гликоген – важный резервный источник энергии для организма. Его недостаток – это не только снижение тонуса и упадок жизненных сил. Дефицит вещества скажется на качестве волос, кожи. И даже потеря блеска в глазах – это также результат нехватки гликогена. Если вы заметили у себя симптомы недостатка полисахарида, самое время подумать об усовершенствовании своего рациона.
источник
Биологическая роль углеводов для человека определяется их энергетической ценностью. Процессы превращения углеводов обеспечивают 60% суммарного энергообмена:
Углеводы используются организмом либо как прямой источник тепла (глюкозо–6–фосфат) , либо как энергетический резерв (гликоген) ;
Основные углеводы – сахара, крахмал, клетчатка – содержатся в растительной пище, суточная потребность в которой у человека составляет около 500 г (минимальная потребность 100–150 г/сут) ;
Углеводы поступают в пищеварительный тракт в виде поли– и дисахаридов, а всасываются в кровь в форме простых сахаров. Содержание глюкозы в крови колеблется от 4,6 до 6,2 ммоль/л.
Около 70% углеводов пищи окисляется в тканях до воды и двуокиси углерода;
25% глюкозы крови превращается в жир;
Из 2 – 5% в печени и мышцах синтезируется гликоген.
В печени возможно новообразование углеводов из продуктов их метаболизма (пировиноградной и молочной кислоты) , а при недостаточном поступлении с пищей – из метаболитов жиров и белков – кетакислот. Содержание гликогена в печени составляет 150–200 г.
Рассмотрим особенности расходования, накопления и регуляции уровня углеводов в мозге, мышечной ткани и крови:
В организм человека углеводы поступают в составе пищи в виде моносахаридов (глюкоза, фруктоза, галактоза) , дисахаридов (сахароза, мальтоза, лактоза) и полисахаридов (крахмал, гликоген) . До 60% энергообмена человека зависит от превращений углеводов. Окисление углеводов происходит гораздо быстрее и легче по сравнению с окислением жиров и белков. В организме человека углеводы выполняют ряд важных функций:
энергетическая ( при полном окислении одного грамма глюкозы освобождается 17,6 кДж энергии) ;
рецепторная (образуют углеводные рецепторы гликокаликса клеток) ;
защитная (входят в состав слизей) ;
запасающая ( в мышцах и печени откладываются в запас в виде гликогена) ;
В пищеварительном тракте человека полисахариды и дисахариды расщепляются под действие амилолитических ферментов до глюкозы и других моносахаров. В крови человека содержание глюкозы очень постоянно, от 0,08 до 0,12%. В организме избыток углеводов из крови под действием гормона инсулина откладывается в запас в виде полисахарида гликогена в печени и в мышцах. При недостатке инсулина развивается тяжелое заболевание – сахарный диабет.
источник