Takže to hlavní a jediné Zdrojem energie v těle je molekula ATP(kyselina adenosintrifosforečná). Bez něj není možná kontrakce ani relaxace svalových vláken. Velmi často se správně nazývá ATP energetická měna těla!
Chemická reakce, která vysvětluje proces uvolňování energie z ATP, je následující:
ATP + voda –> ADP + P + 10 kcal,
kde ADP je kyselina adenosindifosforečná, P je kyselina fosforečná.
Vlivem vody (hydrolýza) se molekula kyseliny fosforečné odštěpí od molekuly ATP, což má za následek tvorbu ADP a uvolnění energie.
Zásoba ATP ve svalech je však extrémně malá. Trvá maximálně 1-2 sekundy. Jak potom můžeme hodiny vykonávat fyzickou aktivitu?
To vysvětluje následující reakci:
ADP + P + energie (kreatinfosfát, glykogen, mastné kyseliny, aminokyseliny) –> ATP
Díky poslední reakci dochází k resyntéze ATP. Tato reakce může nastat, pouze pokud existuje zásobu sacharidů, tuků a bílkovin v těle. Jsou to v podstatě skutečné zdroje energie a určit dobu trvání zátěže!
Je velmi důležité, aby rychlost první a druhé reakce byla odlišná. S rostoucí intenzitou cvičení se zvyšuje i rychlost přeměny ATP na energii. Zatímco druhá reakce zjevně nastává při nižší rychlosti. Při určité úrovni intenzity již druhá reakce nemůže kompenzovat spotřebu ATP. V tomto případě dochází k svalovému selhání. Čím je sportovec trénovanější, tím vyšší je úroveň intenzity, při které k tomuto selhání dochází.
Zvýraznit dva druhy fyzické aktivity: aerobní a anaerobní. V prvním případě je proces resyntézy ATP (druhá výše zmíněná reakce) možný pouze za přítomnosti dostatečného množství kyslíku. Právě v tomto režimu zátěže, a to je zátěž středního výkonu, tělo po vyčerpání všech zásob glykogenu ochotně používat tuk jako palivo pro tvorbu ATP. Tento režim do značné míry určuje takový ukazatel jako IPC(maximální spotřeba kyslíku). Je-li v klidu pro všechny zdravé lidi MIC = 0,2-0,3 l/min, pak při zátěži se toto číslo velmi zvyšuje a činí 3-7 l/min. Čím je tělo trénovanější (určují to především dýchací a kardiovaskulární systémy), čím větší objem spotřebovaného kyslíku jím může projít za jednotku času (MIC je vysoká) a tím rychleji probíhají reakce resyntézy ATP. A to zase přímo souvisí se zvýšením rychlosti oxidace podkožního tuku.
Závěr: Při tréninku ke snížení tělesného tuku Speciální pozornost je třeba věnovat pozornost intenzitě zátěže. Musí být středně výkonný. Objem spotřebovaného kyslíku by neměl překročit 70 % MIC. Stanovení MOC je velmi složitý postup, takže se můžete spolehnout na své vlastní pocity: snažte se vyhnout nedostatku dodávaného kyslíku; Při provádění cvičení by neměl být pocit nedostatku vzduchu. Zvláštní pozornost byste měli věnovat také tréninku kardiovaskulárního a dýchacího systému, které určují především kapacitu kyslíku spotřebovaného za jednotku času. Rozvojem zdatnosti těchto dvou systémů tím zvýšíte rychlost odbourávání tuků.
Takže jsme se podívali na aerobní cestu pro resyntézu ATP. V příštím čísle se zaměříme na další dva mechanismy resyntézy ATP (anaerobní), ke kterým dochází pomocí kreatinfosfátu a glykogenu.
Sacharidy jsou hlavním zdrojem energie v lidském těle.
Obecný vzorec sacharidů Сn(H2O)m
Sacharidy jsou látky o složení C m H 2p O p, které mají prvořadý biochemický význam, jsou rozšířeny v živé přírodě a hrají důležitou roli v životě člověka. Sacharidy jsou součástí buněk a tkání všech rostlinných a živočišných organismů a podle hmotnosti tvoří většinu organická hmota na zemi. Sacharidy tvoří asi 80 % sušiny u rostlin a asi 20 % u živočichů. Rostliny syntetizují sacharidy z organické sloučeniny - oxid uhličitý a voda (C02 a H20).
Zásoby sacharidů ve formě glykogenu v lidském těle jsou přibližně 500 g. Převážná část (2/3) se nachází ve svalech, 1/3 v játrech. Mezi jídly se glykogen rozkládá na molekuly glukózy, což zmírňuje kolísání hladiny cukru v krvi. Bez sacharidů se zásoby glykogenu vyčerpají asi za 12-18 hodin. V tomto případě se aktivuje mechanismus tvorby sacharidů z meziproduktů metabolismu bílkovin. To je způsobeno tím, že sacharidy jsou životně důležité pro tvorbu energie v tkáních, zejména v mozku. Mozkové buňky získávají energii především oxidací glukózy.
Druhy sacharidů
Sacharidy lze rozdělit podle chemické struktury na jednoduché sacharidy (monosacharidy a disacharidy) a komplexní sacharidy (polysacharidy).
Jednoduché sacharidy (cukry)
Glukóza je nejdůležitější ze všech monosacharidů, protože je konstrukční jednotka většina potravinářských di- a polysacharidů. Během metabolického procesu se rozkládají na jednotlivé molekuly monosacharidů, které se v průběhu vícestupňového chemické reakce přeměněny na jiné látky a nakonec oxidovány na oxid uhličitý a vodu – používané jako „palivo“ pro buňky. Glukóza je nezbytnou součástí metabolismu sacharidů. Když jeho hladina v krvi klesne nebo je jeho koncentrace vysoká a nelze jej použít, jako se to stává u cukrovky, dochází k ospalosti a může dojít ke ztrátě vědomí (hypoglykemické kóma).
Glukóza v čistá forma", jako monosacharid se nachází v zelenině a ovoci. Hrozny jsou obzvláště bohaté na glukózu - 7,8%, třešně, třešně - 5,5%, maliny - 3,9%, jahody - 2,7%, švestky - 2,5%, meloun - 2,4%. Ze zeleniny obsahuje nejvíce glukózy dýně – 2,6 %, bílé zelí– 2,6 %, v mrkvi – 2,5 %.
Glukóza je méně sladká než nejznámější disacharid, sacharóza. Pokud vezmeme sladkost sacharózy jako 100 jednotek, pak sladkost glukózy je 74 jednotek.
Fruktóza je jedním z nejhojnějších sacharidů v ovoci. Na rozdíl od glukózy může pronikat z krve do tkáňových buněk bez účasti inzulinu. Z tohoto důvodu je fruktóza doporučována jako nejbezpečnější zdroj sacharidů pro diabetiky. Část fruktózy se dostává do jaterních buněk, které ji přeměňují na všestrannější „palivo“ – glukózu, takže fruktóza může také zvýšit hladinu cukru v krvi, i když v mnohem menší míře než jiné jednoduché cukry. Fruktóza se snadněji přeměňuje na tuk než glukóza. Hlavní výhodou fruktózy je, že je 2,5krát sladší než glukóza a 1,7krát sladší než sacharóza. Jeho použití místo cukru umožňuje snížit celkový příjem sacharidů.
Hlavními zdroji fruktózy v potravinách jsou hrozny – 7,7 %, jablka – 5,5 %, hrušky – 5,2 %, třešně – 4,5 %, vodní melouny – 4,3 %, černý rybíz – 4,2 %, maliny – 3,9 %, jahody – 2,4 %, melouny – 2,0 %. Obsah fruktózy v zelenině je nízký – od 0,1 % v řepě do 1,6 % v bílém zelí. Fruktóza je obsažena v medu – asi 3,7 %. Je spolehlivě prokázáno, že fruktóza, která má výrazně vyšší sladivost než sacharóza, nezpůsobuje zubní kaz, který konzumace cukru podporuje.
Galaktóza se v produktech nenachází ve volné formě. S glukózou tvoří disacharid – laktózu (mléčný cukr) – hlavní sacharid mléka a mléčných výrobků.
Laktóza je štěpena v gastrointestinálním traktu na glukózu a galaktózu enzymem laktázou. Nedostatek tohoto enzymu vede u některých lidí k nesnášenlivosti mléka. Nestrávená laktóza slouží jako dobrá živina pro střevní mikroflóru. V tomto případě je možná hojná tvorba plynu, žaludek „nabobtná“. V kysaných mléčných výrobcích většina z laktóza je fermentována na kyselinu mléčnou, takže lidé s nedostatkem laktázy mohou tolerovat fermentované mléčné výrobky bez nepříjemné následky. Bakterie mléčného kvašení v kysaných mléčných výrobcích navíc potlačují činnost střevní mikroflóry a snižují nežádoucí účinky laktózy.
Galaktóza, která vzniká při rozkladu laktózy, se v játrech přeměňuje na glukózu. Při vrozeném dědičném nedostatku nebo nepřítomnosti enzymu přeměňujícího galaktózu na glukózu vzniká závažné onemocnění – galaktosémie, která vede k mentální retardaci.
Sacharóza je disacharid tvořený molekulami glukózy a fruktózy. Obsah sacharózy v cukru je 99,5 %. Milovníci sladkého vědí, že cukr je „bílá smrt“, stejně jako kuřáci vědí, že kapka nikotinu zabije koně. Obě tyto hlášky bohužel častěji slouží jako důvod k vtipům než k vážným úvahám a praktickým závěrům.
Cukr se v gastrointestinálním traktu rychle rozkládá, glukóza a fruktóza se vstřebávají do krve a slouží jako zdroj energie a nejdůležitější prekurzor glykogenu a tuků. Často se mu říká „nosič“ prázdné kalorie“, protože cukr je čistý sacharid a neobsahuje další živiny, jako jsou vitamíny, minerální soli. Z rostlinných produktů nejvíce sacharózy obsahuje řepa - 8,6 %, broskve - 6,0 %, melouny - 5,9 %, švestky - 4,8 %, mandarinky - 4,5 %. V zelenině, kromě řepy, je významný obsah sacharózy zaznamenán v mrkvi - 3,5%. V ostatní zelenině se obsah sacharózy pohybuje od 0,4 do 0,7 %. Kromě samotného cukru jsou hlavními zdroji sacharózy v potravinách džem, med, cukrovinky, sladké nápoje, zmrzlina.
Spojením dvou molekul glukózy vzniká maltóza – sladový cukr. Obsahuje med, slad, pivo, melasu a pekařské a cukrářské výrobky vyrobené s přídavkem melasy.
Komplexní sacharidy
Všechny polysacharidy přítomné v lidské potravě, až na vzácné výjimky, jsou polymery glukózy.
Škrob je hlavní stravitelný polysacharid. Tvoří až 80 % sacharidů přijatých v potravě.
Zdroj škrobu je bylinné produkty, hlavně obiloviny: obiloviny, mouka, chléb a brambory. Nejvíce škrobu obsahují obiloviny: od 60 % v pohance (jádro) po 70 % v rýži. Z obilovin nejméně škrobu obsahují ovesné vločky a z nich zpracované produkty: ovesné vločky, ovesné vločky Hercules - 49 %. Těstoviny obsahují od 62 do 68 % škrobu, chléb od žitná mouka v závislosti na odrůdě – od 33 % do 49 %, pšeničný chléb a další výrobky vyrobené z pšeničné mouky - od 35 do 51% škrobu, mouky - od 56 (žito) do 68% (prémiová pšenice). V luštěninách je také hodně škrobu – od 40 % v čočce po 44 % v hrachu. Z tohoto důvodu se suchý hrách, fazole, čočka a cizrna řadí mezi luštěniny. Samostatně stojí sójové boby, které obsahují pouze 3,5 % škrobu, a sójová mouka (10-15,5 %). Vzhledem k vysokému obsahu škrobu v bramborách (15-18 %) nejsou v dietetice řazeny mezi zeleninu, kde hlavními sacharidy jsou monosacharidy a disacharidy, ale mezi škrobové potraviny spolu s obilovinami a luštěninami.
V topinamburu a některých dalších rostlinách jsou sacharidy uloženy ve formě polymeru fruktózy – inulinu. Potravinářské výrobky s přídavkem inulinu se doporučují při cukrovce a zejména při její prevenci (nezapomeňte, že fruktóza zatěžuje slinivku méně než jiné cukry).
Glykogen – „živočišný škrob“ – se skládá z vysoce rozvětvených řetězců molekul glukózy. V malých množstvích se nachází v živočišných produktech (v játrech 2-10%, ve svalové tkáni - 0,3-1%).
Potraviny s vysokým obsahem sacharidů
Nejběžnějšími sacharidy jsou glukóza, fruktóza a sacharóza, které se nacházejí v zelenině, ovoci a medu. Laktóza je součástí mléka. Rafinovaný cukr je kombinací fruktózy a glukózy.
Glukóza hraje ústřední roli v metabolických procesech. Dodává energii orgánům jako je mozek, ledviny a podporuje tvorbu červených krvinek.
Lidské tělo není schopno ukládat příliš mnoho glukózy, a proto je potřeba ji pravidelně doplňovat. To však neznamená, že musíte jíst glukózu v její čisté formě. Mnohem zdravější je konzumovat ho jako součást složitějších sacharidových sloučenin, například škrobu, který se nachází v zelenině, ovoci a obilovinách. Všechny tyto produkty jsou navíc skutečným skladem vitamínů, vlákniny, mikroelementů a dalších užitečných látek, které pomáhají tělu bojovat s mnoha nemocemi. Polysacharidy by měly tvořit většinu všech sacharidů vstupujících do našeho těla.
Důležité zdroje sacharidů
Hlavními zdroji sacharidů z potravy jsou: chléb, brambory, těstoviny, cereálie a sladkosti. Cukr je čistý sacharid. Med podle původu obsahuje 70-80% glukózy a fruktózy.
K označení množství sacharidů v potravině se používá speciální jednotka chleba.
Do sacharidové skupiny navíc patří i vláknina a pektiny, které jsou pro lidské tělo špatně stravitelné.
Sacharidy se používají jako:
Léky,
Pro výrobu bezdýmného prášku (pyroxylin),
výbušniny,
Umělá vlákna (viskóza).
Celulóza má velký význam jako zdroj pro výrobu ethylalkoholu.
Sacharidy jsou hlavním zdrojem energie v lidském těle.
Obecný vzorec sacharidů je Cn (H 2O )m
Sacharidy jsou látky o složení C m H 2p O p, které mají prvořadý biochemický význam, jsou rozšířeny v živé přírodě a hrají důležitou roli v životě člověka. Sacharidy jsou součástí buněk a tkání všech rostlinných a živočišných organismů a svou hmotností tvoří většinu organické hmoty na Zemi. Sacharidy tvoří asi 80 % sušiny u rostlin a asi 20 % u živočichů. Rostliny syntetizují sacharidy z anorganických sloučenin - oxidu uhličitého a vody (CO 2 a H 2 O).
Zásoby sacharidů ve formě glykogenu v lidském těle jsou přibližně 500 g. Převážná část (2/3) se nachází ve svalech, 1/3 v játrech. Mezi jídly se glykogen rozkládá na molekuly glukózy, což zmírňuje kolísání hladiny cukru v krvi. Bez sacharidů se zásoby glykogenu vyčerpají asi za 12-18 hodin. V tomto případě se aktivuje mechanismus tvorby sacharidů z meziproduktů metabolismu bílkovin. To je způsobeno tím, že sacharidy jsou životně důležité pro tvorbu energie v tkáních, zejména v mozku. Mozkové buňky získávají energii především oxidací glukózy.
Druhy sacharidů
Sacharidy lze rozdělit podle chemické struktury na jednoduché sacharidy (monosacharidy a disacharidy) a komplexní sacharidy (polysacharidy).
Jednoduché sacharidy (cukry)
Glukóza je nejdůležitější ze všech monosacharidů, protože je strukturální jednotkou většiny dietních di- a polysacharidů. Během metabolického procesu se rozkládají na jednotlivé molekuly monosacharidů, které se vícestupňovými chemickými reakcemi přeměňují na jiné látky a nakonec se oxidují na oxid uhličitý a vodu – slouží jako „palivo“ pro buňky. Glukóza je nezbytnou součástí metabolismu sacharidů. Když jeho hladina v krvi klesne nebo je jeho koncentrace vysoká a nelze jej použít, jako se to stává u cukrovky, dochází k ospalosti a může dojít ke ztrátě vědomí (hypoglykemické kóma).
Glukóza „v čisté formě“ jako monosacharid se nachází v zelenině a ovoci. Hrozny jsou obzvláště bohaté na glukózu - 7,8%, třešně - 5,5%, maliny - 3,9%, jahody - 2,7%, švestky - 2,5%, meloun - 2,4%. Ze zeleniny obsahuje nejvíce glukózy dýně – 2,6 %, bílé zelí – 2,6 % a mrkev – 2,5 %.
Glukóza je méně sladká než nejznámější disacharid, sacharóza. Pokud vezmeme sladkost sacharózy jako 100 jednotek, pak sladkost glukózy je 74 jednotek.
Fruktóza je jedním z nejhojnějších sacharidů v ovoci. Na rozdíl od glukózy může pronikat z krve do tkáňových buněk bez účasti inzulinu. Z tohoto důvodu je fruktóza doporučována jako nejbezpečnější zdroj sacharidů pro diabetiky. Část fruktózy se dostává do jaterních buněk, které ji přeměňují na všestrannější „palivo“ – glukózu, takže fruktóza může také zvýšit hladinu cukru v krvi, i když v mnohem menší míře než jiné jednoduché cukry. Fruktóza se snadněji přeměňuje na tuk než glukóza. Hlavní výhodou fruktózy je, že je 2,5krát sladší než glukóza a 1,7krát sladší než sacharóza. Jeho použití místo cukru umožňuje snížit celkový příjem sacharidů.
Hlavními zdroji fruktózy v potravinách jsou hrozny – 7,7 %, jablka – 5,5 %, hrušky – 5,2 %, třešně – 4,5 %, vodní melouny – 4,3 %, černý rybíz – 4,2 %, maliny – 3,9 %, jahody – 2,4 %, melouny – 2,0 %. Obsah fruktózy v zelenině je nízký – od 0,1 % v řepě do 1,6 % v bílém zelí. Fruktóza je obsažena v medu – asi 3,7 %. Je spolehlivě prokázáno, že fruktóza, která má výrazně vyšší sladivost než sacharóza, nezpůsobuje zubní kaz, který konzumace cukru podporuje.
Galaktóza se v produktech nenachází ve volné formě. S glukózou tvoří disacharid – laktózu (mléčný cukr) – hlavní sacharid mléka a mléčných výrobků.
Laktóza je štěpena v gastrointestinálním traktu na glukózu a galaktózu enzymem laktázou. Nedostatek tohoto enzymu vede u některých lidí k nesnášenlivosti mléka. Nestrávená laktóza slouží jako dobrá živina pro střevní mikroflóru. V tomto případě je možná hojná tvorba plynu, žaludek „nabobtná“. Ve fermentovaných mléčných výrobcích je většina laktózy fermentována na kyselinu mléčnou, takže lidé s nedostatkem laktázy snášejí fermentované mléčné výrobky bez nepříjemných následků. Bakterie mléčného kvašení v kysaných mléčných výrobcích navíc potlačují činnost střevní mikroflóry a snižují nežádoucí účinky laktózy.
Galaktóza, která vzniká při rozkladu laktózy, se v játrech přeměňuje na glukózu. Při vrozeném dědičném nedostatku nebo nepřítomnosti enzymu přeměňujícího galaktózu na glukózu vzniká závažné onemocnění – galaktosémie, která vede k mentální retardaci.
Sacharóza je disacharid tvořený molekulami glukózy a fruktózy. Obsah sacharózy v cukru je 99,5 %. Milovníci sladkého vědí, že cukr je „bílá smrt“, stejně jako kuřáci vědí, že kapka nikotinu zabije koně. Obě tyto hlášky bohužel častěji slouží jako důvod k vtipům než k vážným úvahám a praktickým závěrům.
Cukr se v gastrointestinálním traktu rychle rozkládá, glukóza a fruktóza se vstřebávají do krve a slouží jako zdroj energie a nejdůležitější prekurzor glykogenu a tuků. Často se mu říká „přenašeč prázdných kalorií“, protože cukr je čistý sacharid a neobsahuje další živiny, jako jsou vitamíny a minerální soli. Z rostlinných produktů nejvíce sacharózy obsahuje řepa - 8,6 %, broskve - 6,0 %, melouny - 5,9 %, švestky - 4,8 %, mandarinky - 4,5 %. V zelenině, kromě řepy, je významný obsah sacharózy zaznamenán v mrkvi - 3,5%. V ostatní zelenině se obsah sacharózy pohybuje od 0,4 do 0,7 %. Kromě samotného cukru jsou hlavními zdroji sacharózy v potravinách džem, med, cukrovinky, sladké nápoje a zmrzlina.
Spojením dvou molekul glukózy vzniká maltóza – sladový cukr. Obsahuje med, slad, pivo, melasu a pekařské a cukrářské výrobky vyrobené s přídavkem melasy.
Komplexní sacharidy
Všechny polysacharidy přítomné v lidské potravě, až na vzácné výjimky, jsou polymery glukózy.
Škrob je hlavní stravitelný polysacharid. Tvoří až 80 % sacharidů přijatých v potravě.
Zdrojem škrobu jsou rostlinné produkty, především obiloviny: obiloviny, mouka, chléb a brambory. Nejvíce škrobu obsahují obiloviny: od 60 % v pohance (jádro) po 70 % v rýži. Z obilovin nejméně škrobu obsahují ovesné vločky a z nich zpracované produkty: ovesné vločky, ovesné vločky Hercules - 49 %. Těstoviny obsahují od 62 do 68 % škrobu, chléb z žitné mouky, podle druhu - od 33 % do 49 %, pšeničný chléb a další výrobky z pšeničné mouky - od 35 do 51 % škrobu, mouka - od 56 (žitná ) na 68 % (prémiová pšenice). V luštěninách je také hodně škrobu – od 40 % v čočce po 44 % v hrachu. Z tohoto důvodu se suchý hrách, fazole, čočka a cizrna řadí mezi luštěniny. Samostatně stojí sójové boby, které obsahují pouze 3,5 % škrobu, a sójová mouka (10-15,5 %). Vzhledem k vysokému obsahu škrobu v bramborách (15-18 %) nejsou v dietetice řazeny mezi zeleninu, kde hlavními sacharidy jsou monosacharidy a disacharidy, ale mezi škrobové potraviny spolu s obilovinami a luštěninami.
V topinamburu a některých dalších rostlinách jsou sacharidy uloženy ve formě polymeru fruktózy – inulinu. Potravinářské výrobky s přídavkem inulinu se doporučují při cukrovce a zejména při její prevenci (nezapomeňte, že fruktóza zatěžuje slinivku méně než jiné cukry).
Glykogen – „živočišný škrob“ – se skládá z vysoce rozvětvených řetězců molekul glukózy. V malých množstvích se nachází v živočišných produktech (v játrech 2-10%, ve svalové tkáni - 0,3-1%).
Potraviny s vysokým obsahem sacharidů
Nejběžnějšími sacharidy jsou glukóza, fruktóza a sacharóza, které se nacházejí v zelenině, ovoci a medu. Laktóza je součástí mléka. Rafinovaný cukr je kombinací fruktózy a glukózy.
Glukóza hraje ústřední roli v metabolických procesech. Dodává energii orgánům jako je mozek, ledviny a podporuje tvorbu červených krvinek.
Lidské tělo není schopno ukládat příliš mnoho glukózy, a proto je potřeba ji pravidelně doplňovat. To však neznamená, že musíte jíst glukózu v její čisté formě. Mnohem zdravější je konzumovat ho jako součást složitějších sacharidových sloučenin, například škrobu, který se nachází v zelenině, ovoci a obilovinách. Všechny tyto produkty jsou navíc skutečným skladem vitamínů, vlákniny, mikroelementů a dalších užitečných látek, které pomáhají tělu bojovat s mnoha nemocemi. Polysacharidy by měly tvořit většinu všech sacharidů vstupujících do našeho těla.
Důležité zdroje sacharidů
Hlavními zdroji sacharidů z potravy jsou: chléb, brambory, těstoviny, cereálie a sladkosti. Cukr je čistý sacharid. Med podle původu obsahuje 70-80% glukózy a fruktózy.
K označení množství sacharidů v potravině se používá speciální jednotka chleba.
Do sacharidové skupiny navíc patří i vláknina a pektiny, které jsou pro lidské tělo špatně stravitelné.
Sacharidy se používají jako:
léky,
pro výrobu bezdýmného prášku (pyroxylin),
výbušniny,
umělá vlákna (viskóza).
Celulóza má velký význam jako zdroj pro výrobu ethylalkoholu
1. Energie
Hlavní funkcí sacharidů je, že jsou nepostradatelnou složkou lidské stravy, při odbourání 1 g sacharidů se uvolní 17,8 kJ energie.
2. Strukturální.
Buněčná stěna rostlin se skládá z polysacharidu celulózy.
3. Skladování.
Škrob a glykogen jsou skladovacími produkty v rostlinách a zvířatech
|
Sacharidové skupiny |
Vlastnosti struktury molekuly |
Vlastnosti sacharidů |
|
Monosacharidy |
Počet atomů C C3-trióza C4-tetrosy C5-pentózy C6-hexózy |
Bezbarvý, vysoce rozpustný ve vodě, má sladkou chuť. |
|
Oligosacharidy |
Komplexní sacharidy. Obsahuje 2 až 10 monosacharidových zbytků |
Dobře se rozpouštějí ve vodě a mají sladkou chuť. |
|
Polysacharidy |
Komplexní sacharidy, skládající se z velké číslo monomery - jednoduché cukry a jejich deriváty |
S rostoucím počtem monomerních jednotek klesá rozpustnost a mizí sladká chuť. Objevuje se schopnost slizu a bobtnání |
Historický odkaz
Sacharidy se používaly od pradávna – vůbec prvním sacharidem (přesněji směsí sacharidů), se kterým se člověk seznámil, byl med.
Cukrová třtina pochází ze severozápadní Indie-Bengálska. Evropané se s třtinovým cukrem seznámili díky tažením Alexandra Velikého v roce 327 před Kristem.
Škrob znali již staří Řekové.
Řepný cukr v čisté formě objevil až v roce 1747 německý chemik A. Marggraf
V roce 1811 ruský chemik Kirchhoff poprvé získal glukózu hydrolýzou škrobu
Správný empirický vzorec pro glukózu poprvé navrhl švédský chemik J. Bercellius v roce 1837. C6H12O6
Syntézu sacharidů z formaldehydu v přítomnosti Ca(OH)2 provedl A.M. Butlerov v roce 1861
Závěr
Význam sacharidů je těžké přeceňovat. Glukóza je hlavním zdrojem energie v lidském těle, slouží k výstavbě mnoha důležitých látek v těle - glykogenu (energetická rezerva), a je součástí buněčné membrány, enzymy, glykoproteiny, glykolipidy, se podílí na většině reakcí probíhajících v lidském těle. Sacharóza je přitom hlavním zdrojem glukózy, která se dostává do vnitřního prostředí. Sacharóza, která je obsažena téměř ve všech rostlinných potravinách, zajišťuje nezbytný přísun energie a základní látky – glukózy.
Tělo nutně potřebuje sacharidy (přes 56 % energie získáváme ze sacharidů)
Sacharidy mohou být jednoduché a složité (nazývají se tak kvůli struktuře jejich molekul)
Minimální množství sacharidů by mělo být alespoň 50-60 g
Otestujte si své znalosti:
Energie se nemůže objevit odnikud ani zmizet nikam, může se pouze transformovat z jednoho typu na druhý. Na čem závisí lidská energie?
Veškerá energie na Zemi pochází ze Slunce. Rostliny jsou schopny přeměnit sluneční energii na chemickou energii (fotosyntéza).
Lidé nemohou přímo využívat sluneční energii, ale můžeme ji získat z rostlin. Jíme buď samotné rostliny, nebo maso zvířat, která rostliny jedli. Člověk získává veškerou energii z jídla a pití.
Potravinové zdroje energie
Energie člověka pro jeho život závisí na jídle, které jí. Jednotkou měření energie je kalorie. Jedna kalorie je množství tepla potřebné k ohřátí 1 kg vody o 1 °C. Většinu energie získáváme z následujících živin:
– Sacharidy – 4 kcal (17 kJ) na 1 g
– Bílkoviny (bílkoviny) – 4 kcal (17 kJ) na 1 g
– Tuky – 9 kcal (37 kJ) na 1 g
Sacharidy (cukry a škrob) jsou nejdůležitějším zdrojem energie, nejvíce jich najdeme v pečivu, rýži a těstovinách. Mezi dobré zdroje bílkovin patří maso, ryby a vejce. Máslo, rostlinný olej a margarín se skládají téměř výhradně z mastných kyselin. Vláknité potraviny, stejně jako alkohol, také dodávají tělu energii, ale míra spotřeby se u jednotlivých osob velmi liší.
Vitamíny a minerály samy o sobě nedodají tělu energii, nicméně se na nich podílejí nejdůležitější procesy výměnu energie v těle.
Energetická hodnota různých potravin se velmi liší. Zdraví lidé dosáhnout rovnováhy konzumací široké škály potravin. Pochopitelně tím víc aktivní obrázek Jaký život člověk vede, tím více potřebuje jídlo, nebo tím by měl být energeticky náročnější.
Nejdůležitějším zdrojem energie pro člověka jsou sacharidy.
Vyvážený poskytuje tělu odlišné typy sacharidy, ale většina energie by měla pocházet ze škrobu. V minulé roky Velká pozornost byla věnována studiu souvislostí mezi složkami lidské výživy a různé nemoci. Vědci se shodují, že lidé musí omezit příjem tučných jídel ve prospěch sacharidů.
Jak získáváme energii z jídla?
Po požití zůstává potrava nějakou dobu v žaludku. Tam pod vlivem trávicích šťáv začíná jeho trávení. Tento proces pokračuje v tenké střevo v důsledku toho se složky potravy rozpadají na menší jednotky a je možná jejich vstřebávání přes střevní stěny do krve. Tělo pak může živiny využít k výrobě energie, která se vyrábí a ukládá ve formě adenosintrifosfátu (ATP).
Molekula ATP vyrobená z adenosinu a tří fosfátových skupin spojených v řadě. Energetické zásoby jsou „koncentrovány“ v chemických vazbách mezi fosfátovými skupinami. Pro uvolnění této potenciální energie je třeba oddělit jednu fosfátovou skupinu, tzn. ATP se rozkládá na ADP (adenosindifosfát) a uvolňuje energii.
Adenosintrifosfát (zkr. ATP, anglicky ATP) je nukleotid, který hraje mimořádně důležitou roli při výměně energie a látek v organismech; Za prvé, sloučenina je známá jako univerzální zdroj energie pro všechny biochemické procesy probíhající v živých systémech. ATP je hlavním nositelem energie v buňce.
Každá buňka obsahuje velmi omezené množství ATP, které se obvykle spotřebuje během několika sekund. Redukce ADP na ATP vyžaduje energii, která se získává při oxidaci sacharidů, bílkovin a mastných kyselin v buňkách.
Zásoby energie v těle.
Po vstřebání živin do těla se některé z nich ukládají jako rezervní palivo ve formě glykogenu nebo tuku.
Glykogen také patří do třídy sacharidů. Jeho zásoby v těle jsou omezené a jsou uloženy v játrech a svalové tkáni. Při fyzické aktivitě se glykogen štěpí na glukózu a spolu s tukem a glukózou kolujícími v krvi dodává energii pracujícím svalům. Podíl konzumovaných živin závisí na druhu a délce fyzické zátěže.
Glykogen se skládá z molekul glukózy spojených dlouhými řetězci. Pokud jsou zásoby glykogenu v těle normální, přebytečné sacharidy vstupující do těla se přemění na tuk.
Proteiny a aminokyseliny nejsou v těle obvykle využívány jako zdroje energie. Avšak při nutričním deficitu spojeném se zvýšeným energetickým výdejem mohou být aminokyseliny obsažené ve svalové tkáni také energeticky využity. Protein dodávaný s potravou může sloužit jako zdroj energie a může být přeměněn na tuk, pokud jsou jeho potřeby jako stavebního materiálu plně uspokojeny.
Jak se utrácí energie člověka při tréninku?
Začátek tréninku
Na samém začátku tréninku, nebo když se výdej energie prudce zvýší (sprint), je potřeba energie větší než rychlost, kterou se ATP syntetizuje oxidací sacharidů. Nejprve se sacharidy „spalují“ anaerobně (bez účasti kyslíku), tento proces je doprovázen uvolňováním kyseliny mléčné (laktátu). V důsledku toho se uvolňuje určité množství ATP – méně než při aerobní reakci (za účasti kyslíku), ale rychleji.
Dalším „rychlým“ zdrojem energie používaným pro syntézu ATP je kreatinfosfát. Malé množství této látky se nachází ve svalové tkáni. Rozklad kreatinfosfátu uvolňuje energii nezbytnou ke snížení ADP na ATP. Tento proces probíhá velmi rychle a zásoby kreatinfosfátu v těle vystačí pouze na 10-15 sekund „výbušné“ práce, tzn. Kreatinfosfát je druh pufru, který pokrývá krátkodobý nedostatek ATP.
Období počátečního výcviku
V této době začíná v těle pracovat aerobní metabolismus sacharidů, zastavuje se využití kreatinfosfátu a tvorba laktátu (kyseliny mléčné). Zásoby mastných kyselin jsou mobilizovány a zpřístupněny jako zdroj energie pro pracující svaly, přičemž se zvyšuje úroveň redukce ADP na ATP v důsledku oxidace tuků.
Hlavní tréninkové období
Mezi pátou a patnáctou minutou po začátku tréninku se zvýšená potřeba ATP v těle stabilizuje. Během dlouhého tréninku s relativně rovnoměrnou intenzitou je syntéza ATP podporována oxidací sacharidů (glykogenu a glukózy) a mastných kyselin. Zásoby kreatinfosfátu se v této době postupně obnovují.
Kreatin je aminokyselina, která se syntetizuje v játrech z argininu a glycinu. Právě kreatin umožňuje sportovcům vydržet s větší lehkostí tu nejvyšší zátěž. Díky jeho působení se zpomaluje uvolňování kyseliny mléčné ve svalech člověka, což způsobuje četné svalové bolesti.
Na druhou stranu vám kreatin umožňuje vykonávat silnou fyzickou aktivitu díky uvolnění velkého množství energie v těle.
Se zvyšující se zátěží (například při běhu do kopce) se zvyšuje spotřeba ATP a pokud je tento nárůst výrazný, tělo opět přechází na anaerobní oxidaci sacharidů za tvorby laktátu a využití kreatinfosfátu. Pokud tělo nemá čas na obnovení hladiny ATP, může rychle nastat stav únavy.
Jaké zdroje energie se při tréninku využívají?
Sacharidy jsou nejdůležitějším a nejvzácnějším zdrojem energie pro pracující svaly. Jsou nezbytné pro jakýkoli typ fyzická aktivita. V lidském těle se sacharidy ukládají v malém množství jako glykogen v játrech a svalech. Při zátěži se glykogen spotřebovává a spolu s mastnými kyselinami a glukózou kolujícími v krvi je využíván jako zdroj svalové energie. Poměr různých použitých zdrojů energie závisí na druhu a délce cvičení.
Tuk sice obsahuje více energie, ale k jeho využití dochází pomaleji a syntéza ATP prostřednictvím oxidace mastných kyselin je podporována použitím sacharidů a kreatinfosfátu.
Když jsou zásoby sacharidů vyčerpány, tělo přestává snášet vysokou zátěž. Sacharidy jsou tedy zdrojem energie, který omezuje míru zátěže při tréninku.
Faktory omezující energetické zásoby těla při cvičení
1. Zdroje energie využívané při různých typech pohybových aktivit
– nízká intenzita (jogging)
Požadovaná úroveň Obnova ATP ADP je relativně nízký a dosahuje se ho oxidací tuků, glukózy a glykogenu. Při vyčerpání zásob glykogenu se zvyšuje role tuků jako zdroje energie. Vzhledem k tomu, že mastné kyseliny oxidují poměrně pomalu, aby doplnily vynaloženou energii, schopnost pokračovat v takovém tréninku po dlouhou dobu závisí na množství glykogenu v těle.
– střední intenzita (rychlý běh)
Když fyzická aktivita dosáhne maximální úrovně pro pokračování aerobních oxidačních procesů, vyvstává potřeba rychlé obnovení ATP rezervy. Sacharidy se stávají hlavním palivem těla. Potřebnou hladinu ATP však nelze udržet pouze oxidací sacharidů, takže k oxidaci tuků a tvorbě laktátu dochází paralelně.
- maximální intenzita (sprint)
Syntéza ATP je podporována především použitím kreatinfosfátu a tvorbou laktátu, protože metabolismus sacharidů a oxidace tuků nelze udržet tak vysokou rychlostí.
2. Délka školení
Typ zdroje energie závisí na délce tréninku. Za prvé, energie se uvolňuje pomocí kreatinfosfátu. Poté tělo přechází na převažující využití glykogenu, který poskytuje energii pro přibližně 50-60 % syntézy ATP.
Zbytek energie pro syntézu ATP získává tělo oxidací volných mastných kyselin a glukózy. Po vyčerpání zásob glykogenu se hlavním zdrojem energie stávají tuky, zatímco glukóza se začíná více využívat ze sacharidů.
3. Typ tréninku
V těch sportech, kde se střídají období relativně nízké zátěže prudké nárůsty aktivitě (fotbal, hokej, basketbal), dochází ke střídání využití kreatinfosfátu (při špičkové zátěži) a glykogenu jako hlavních energetických zdrojů pro syntézu ATP. Během „klidné“ fáze se v těle obnovují zásoby kreatinfosfátu.
4. Fitness těla
Čím je člověk trénovanější, tím vyšší je schopnost těla oxidačního metabolismu (méně glykogenu se přeměňuje na laktózu) a tím hospodárněji jsou využívány energetické zásoby. To znamená, že trénovaný člověk provádí jakékoli cvičení s menší spotřebou energie než netrénovaný člověk.
5. Dieta
Čím vyšší je hladina glykogenu v těle před začátkem tréninku, tím později se únava dostaví. Chcete-li zvýšit zásoby glykogenu, musíte zvýšit příjem potravin bohatých na sacharidy. Odborníci v oboru sportovní výživa Doporučuje se držet diety, ve kterých až 70 % energetické hodnoty tvoří sacharidy.
- rýže
- těstoviny ( těstoviny)
- chléb
– obiloviny
- kořenová zelenina
– zařaďte do svého výživového plánu více sacharidů, abyste zachovali energetické zásoby těla;
– 1-4 hodiny před tréninkem snězte 75-100 g sacharidů;
– bezprostředně před tréninkem vypijte 200–500 ml speciálního sportovního nápoje (izotonického) pro zvýšení zásob tekutin a sacharidů;
– pokud je to možné, pijte 100–150 ml izotonické vody každých 15–20 minut během tréninku, abyste kompenzovali spotřebu tekutin a sacharidů;
– během první půl hodiny tréninku, kdy je schopnost regenerace svalů maximální, snězte 50-100 sacharidů;
– po tréninku je nutné pokračovat v konzumaci sacharidů pro rychlé obnovení zásob glykogenu.
Sacharidy a tuky jsou některé ze zdrojů energie pro lidské tělo. Hrají zvláštní roli ve výživě starších lidí. Zároveň by množství těchto přírodních organických sloučenin v potravě starších lidí mělo být mírné. Sacharidy je vhodné omezovat především prostřednictvím jednoduchého cukru a sladkostí, přičemž zelenina, ovoce a obiloviny by měly být do jídelníčku zařazovány v dostatečném množství. Zároveň bychom měli usilovat o navýšení podílu rostlinné oleje ve stravě do poloviny celkového množství tuku. Ale všechna tato doporučení musí být přísně kontrolována. Často se vyskytují případy, kdy je touha dosáhnout vysoké terapeutické účinnosti při použití například rostlinných olejů zajištěna jejich nekontrolovaným zvýšením ve stravě na množství, která pouze způsobují prudký projímavý účinek, negativně ovlivňující zdraví pacienta. Proto je důležité, aby lékař věnoval zvláštní pozornost mnoha zásadně významným metabolickým aspektům metabolismu sacharidů a tuků. Tyto znalosti mu pomohou správně organizovat koordinovanou práci v „laboratoři“ těla starší osoby.
Druhy sacharidů
Sacharidy jsou vícesytné aldehydy nebo ketoalkoholy, které se dělí v závislosti na počtu monomerů na mono-, oligo- a polysacharidy. Hlavní zástupci sacharidů jsou uvedeni v tabulce 1.
Stůl 1. Hlavní zástupci sacharidů
Monosacharidy (glukóza, fruktóza, galaktóza atd.), oligosacharidy (sacharóza, maltóza, laktóza) a stravitelné polysacharidy (škrob, glykogen) jsou hlavními zdroji energie a plní i plastickou funkci.
Nestravitelné polysacharidy (celulóza, hemicelulóza atd.), neboli dietní vláknina, hrají zásadní roli ve výživě, podílejí se na tvorbě výkaly, regulující motorickou funkci střev, působící jako sorbenty (viz tabulka 2). Pektiny (koloidní polysacharidy) a propektiny (komplexy pektinů s celulózou), gumy a slizy se pro svůj detoxikační účinek používají v dietoterapii. Lignin, který není sacharid, je také považován za vlákninu.
Natrávené sacharidy v tenkém střevě se štěpí na disacharidy a poté parietálním trávením na monosacharidy.
Tabulka 2 Role nestravitelných polysacharidů (dietní vlákniny) ve výživě
| Hlavní efekty | |
| Stravování |
|
| Účinek na horní části gastrointestinální trakt |
|
| Účinek na tenké střevo |
|
| Účinek na tlusté střevo |
|
Metabolismus glukózy
Absorpce monosacharidů probíhá usnadněnou difúzí a aktivním transportem, což zajišťuje jejich vysokou absorpci i při nízkých koncentracích ve střevě. Hlavním uhlohydrátovým monomerem je glukóza, která je zpočátku dodávána do jater systémem portální žíly, kde se buď metabolizuje, nebo vstupuje do celkového krevního řečiště a je dodávána do orgánů a tkání.
Metabolismus glukózy v tkáních začíná tvorbou glukóza-6-fosfátu, který na rozdíl od volné glukózy není schopen buňku opustit. Další transformace této sloučeniny probíhají v následujících směrech:
- rozklad opět na glukózu v játrech, ledvinách a střevním epitelu, což umožňuje udržovat konstantní hladinu cukru v krvi;
- syntéza deponované formyglukóza - glykogen - v játrech, svalech a ledvinách;
- oxidace podél hlavní (aerobní) cesty katabolismu;
- oxidace po dráze glykolýzy (anaerobní katabolismus), která poskytuje energii pro intenzivní práci ( sval) nebo tkáně a buňky postrádající mitochondrie (erytrocyty);
- prostřednictvím pentózofosfátové dráhy přeměn probíhajících pod vlivem koenzymové formy vitaminu B1 , při které vznikají produkty, které se využívají při syntéze biologicky významných molekul (NADP∙H2, nukleové kyseliny).
Metabolismus glukózy tak může probíhat různými směry, s využitím jejího energetického potenciálu, plastických schopností nebo schopnosti ukládat se.
Energie pro tělo
K zásobování tkání glukózou jako energetickým materiálem dochází díky exogenním cukrům, využití zásob glykogenu a syntéze glukózy z nesacharidových prekurzorů.
V bazálním (předabsorpčním) stavu produkují játra glukózu rychlostí rovnající se jejímu využití v celém těle. Přibližně 30 % produkce glukózy v játrech probíhá glykogenolýzou a 70 % vzniká v důsledku glukoneogeneze. Celkový obsah glykogenu v těle je přibližně 500 g.
Pokud nedochází k exogennímu přísunu glukózy, jsou její zásoby vyčerpány po 12-18 hodinách. Při nedostatku rezervního glykogenu se v důsledku půstu prudce zvyšuje oxidace dalšího energetického substrátu, mastných kyselin. Současně se zvyšuje rychlost glukoneogeneze zaměřené především na poskytování glukózy do mozku, pro který je hlavním zdrojem energie.
Syntéza glukózy
Glukóza se syntetizuje z aminokyselin, laktátu, pyruvátu, glycerolu a mastných kyselin s lichým uhlíkovým řetězcem. Většina aminokyselin může být prekurzory glukózy, ale hlavní roli hraje alanin, jak již bylo zmíněno výše. Přibližně 6 % endogenní glukózy je syntetizováno z aminokyselinových zdrojů a 2, 1 a 16 % z glycerolu, pyruvátu a laktátu, v daném pořadí. Příspěvek mastných kyselin ke glukoneogenezi je nevýznamný, protože pouze malé procento z nich má lichý počet uhlíků.
V postabsorpčním stavu se játra přeměňují z orgánu produkujícího glukózu na orgán zásobní. Se zvýšením koncentrace glukózy zůstává rychlost její utilizace periferními tkáněmi téměř nezměněna, takže hlavním mechanismem její eliminace z krevního řečiště je depozice. Pouze malá část nadbytku glukózy se přímo podílí na lipogenezi, která se vyskytuje v játrech a tukové tkáni. Tyto vlastnosti metabolismu sacharidů se stávají významnými, když parenterální podání vysoce koncentrované roztoky glukózy.
Princip samoobsluhy
Metabolismus glukózy ve svalech je ve srovnání s játry snížen. Koneckonců, játra poskytují sacharidy všem orgánům a tkáním a svaly pracují v souladu s principem samoobsluhy. Zde dochází k vytváření rezervy glykogenu v klidu a jejímu využití a nově příchozí glukózy během práce. Zásoby glykogenu ve svalech nepřesahují 1 % jejich hmoty.
Základní energetické potřeby intenzivně pracujících svalů jsou uspokojovány oxidací tukových metabolických produktů a glukóza se zde využívá v mnohem menší míře. Při procesu glykolýzy z něj vzniká pyruvát, který je využíván kosterními svaly. Jak se úroveň práce zvyšuje, svalová tkáň vstupuje do anaerobních podmínek a přeměňuje pyruvát na laktát. Difunduje do jater, kde se využívá k resyntéze glukózy, a také může být oxidován v myokardu, který téměř vždy funguje za aerobních podmínek.
Důležité hormony
Inzulín hraje klíčovou roli v regulaci metabolismu sacharidů, zajišťuje vstup glukózy do buňky, aktivuje její transport buněčnými membránami, urychluje oxidaci. Kromě toho stimuluje tvorbu glykogenu, lipo- a proteinogenezi. Současně je inhibována glykogenolýza, lipolýza a glukoneogeneze.
Glukagon naopak aktivuje procesy vedoucí ke zvýšení koncentrace glukózy v krvi. Glukokortikosteroidy působí ve směru hyperglykémie, stimulují procesy produkce glukózy v játrech. Adrenalin zvyšuje mobilizaci glykogenu. Růstový hormon zvyšuje sekreci glukagonu i inzulinu, což vede jak ke zvýšenému ukládání glukózy, tak ke zvýšenému využití. Somatostatin inhibuje produkci somatotropinu a nepřímo inhibuje produkci inzulínu a glukagonu.
Fruktózová cesta
Specifické přeměny jiných stravitelných sacharidů jsou ve srovnání s glukózou méně důležité, protože jejich metabolismus probíhá hlavně tvorbou glukózy. Zvláštní význam je přikládán fruktóze, která je také rychle využitelným zdrojem energie a je ještě snadněji zapojena do lipogeneze než glukóza. Využití fruktózy, která se nepřeměnila na glukózo-fosfát, nevyžaduje stimulaci inzulinem, je tedy snáze tolerována v případech poruchy glukózové tolerance.
Plastická funkce sacharidů spočívá v jejich účasti na syntéze glykoproteinů a glykolipidů a také ve schopnosti působit jako prekurzory triglyceridů, neesenciální aminokyseliny, použít při konstrukci mnoha dalších biologicky významných sloučenin.
Sacharidová rychlost
Je známo, že pro lidi jakéhokoli věku by sacharidy měly dodávat 55 až 60 % obsahu kalorií v denní stravě. S poklesem fyzické aktivity (což je typické pro starší lidi) klesá potřeba těla na energii z potravy. Jak je uvedeno výše, denní potřeba kalorií klesá o 10 % každých dalších 10 let po dosažení 50 let věku. V tomto ohledu průměr denní norma K zajištění tělu staršího a starého člověka sacharidů je přijato 300 a 250 g, avšak fyzicky aktivní životní styl starších lidí, jejich udržování odborná činnost vyžaduje zvýšení indikovaných množství sacharidů o 10-15 a dokonce o 20 % (Levin S. R., 1990; Toshev A. D., 2008).
Pozor: Obezita!
Sacharidy jsou v těle využívány především jako zdroj energie. svalová práce. Při absenci fyzické aktivity se přebytečné sacharidy ve stáří snadno mění v tuk. Zvláště nepříznivý vliv má v tomto ohledu dietní přebytek lehce stravitelných sacharidů, jako jsou di- a monosacharidy, které stimulují přeměnu všech živin potravy bez výjimky do tukové tkáně a přispívají k rozvoji obezity.
Zaznamenané metabolické vlastnosti přebytečných sacharidů, především jednoduchých, ve stravě starších lidí určují jednu z nich nejdůležitější podmínky jejich racionální a preventivní výživa- zvláště pečlivý přístup k organizaci adekvátní výživu: energetická bilance stravy se skutečnou spotřebou energie během procesu stárnutí těla.
Rychlost stárnutí
Je důležité upozornit lékaře na další zásadně významný metabolický aspekt nadbytku jednoduché sacharidy v těle starších lidí. Bylo zjištěno, že příjem velkého množství jednoduchých sacharidů, kromě porušení metabolismus sacharidů a hromadění přebytečné energie v přirozených a nepřirozených zásobách tuku přispívá k výraznému narušení metabolismu tuků. Je to o o hypercholesterolemickém efektu přebytku nízkomolekulárních sacharidů, připomínající svým patofyziologickým efektem roli nasycených tuků v genezi především aterosklerózy a příbuzných chorob. Progrese zaznamenaných jevů má znatelně potencující vliv na rychlost stárnutí organismu (Miles J., 2004).
Nejnepříznivěji na normální střevní mikrobiocenózu působí nadbytek lehce stravitelných sacharidů ve stravě. V podmínkách nadbytečné sacharidové výživy v těle seniora se aktivuje patologická reprodukce aerobních střevních mikroorganismů, zejména fakultativní, podmíněně patogenní - stafylokoky, Proteus, klostridie, Klebsiella, citrobakterie atd. Alimentární geneze střevní dysbiózy vyvolává tzv. výskyt syndromu fermentativní střevní dyspepsie a komplex symptomů spojený s tímto procesem enterální poruchy, metabolické poruchy, regulační dysfunkce mnoha orgánů a systémů těla, tj. vznik mnoha a mnoha patologických jevů v těle v důsledku poklesu řídícího a regulačního vlivu normální střevní endoekologie na nejdůležitější funkce těla. Střevní dysbióza je jedním z nápadných stimulátorů rychlosti vývoje stárnutí, vzniku předčasného a patologického stárnutí.
Úspora vlákniny
Opačný účinek mají sacharidy, což jsou polysacharidy a dietní vláknina – pektinové látky, hemicelulóza, lignin a další ve střevě špatně stravitelné polysacharidy. Zvláště cenná je vláknina ze zeleniny a ovoce, jejichž komplexní sacharidy nejvíce přispívají k normalizaci střevní mikroflóry. Ve stáří je vláknina ve stravě důležitým prostředkem normalizace střevní funkce, snížení hnilobných procesů v něm.
Metabolismus tuků
Tuky (lipidy), zastoupené v těle především triglyceridy (sloučeniny glycerolu a mastných kyselin), představují nejdůležitější energetický substrát. Vzhledem ke své vysoké kalorické hustotě (v průměru 9 kcal/g oproti 4 kcal/g u glukózy) tvoří tuky více než 80 % energetických zásob těla.
Skrovné transizomery
Při zpracování rostlinných olejů – vzniku margarínů – dochází k izomeraci nenasycených mastných kyselin za vzniku trans izomerů, které ztrácejí biologické funkce jejich předchůdci.
Energetická hodnota jednotlivých triglyceridů je dána délkou uhlíkových řetězců mastných kyselin, proto při použití specializovaných enterálních a parenterálních přípravků může být jejich obsah kalorií nižší než průměr (např. u přípravků obsahujících triglyceridy se středně dlouhým uhlíkovým řetězcem - 8 kcal / g). Při normální výživě tvoří tuky až 40 % celkového příjmu kalorií.
Chcete více nových informací o problematice výživy?
Předplaťte si informační a praktický časopis „Praktická dietetika“ s 10% slevou!
Mastné kyseliny
Mastné kyseliny dělíme na nasycené a nenasycené (obsahující dvojné chemické vazby). Zdrojem nasycených mastných kyselin je především živočišná potrava, nenasycené mastné kyseliny – potraviny rostlinného původu.
Nutriční hodnota tukových produktů je dána jejich triglyceridovým spektrem a přítomností dalších lipidových faktorů. V lidském těle je možná syntéza nasycených a mononenasycených mastných kyselin.
V dietetice je zvláštní význam přikládán nenasyceným mastným kyselinám, které jsou základními nutričními faktory. Polynenasycené mastné kyseliny (PUFA), které plní v organismu základní funkce (jsou prekurzory řady biologicky aktivních látek), musí být dodávány exogenně.
Mezi esenciální mastné kyseliny patří kyselina linolová a linolenová. Kyselina linolová se v těle metabolizuje na kyselinu arachidonovou a kyselina linolenová na kyselinu eikosapentaenovou, která se může do těla dostat s masem a rybími produkty, ale v malých množstvích (viz tabulka 3), složky buněčných membrán, prekurzory látek podobných hormonům . Kyselina linolová a z ní vzniklá kyselina arachidonová patří k ω -6 mastným kyselinám, kyselina linolenová a její metabolické produkty kyseliny eikosapentaenové a deoxohexaenové jsou ω -3 mastné kyseliny.
Nedostatek esenciálních mastných kyselin ve stravě způsobuje především narušení biosyntézy kyselina arachidonová, která je součástí velké množství ve složení strukturních fosfolipidů a prostaglandinů. Z velké části určuje obsah kyseliny linolové a linolenové biologická hodnota potravinářské výrobky. Nedostatek esenciálních mastných kyselin se rozvíjí především u pacientů, kteří jsou nasyceni parenterální výživy bez použití tukových emulzí.
Tabulka 3 Hlavní dietní zdroje různých mastných kyselin
Délka uhlíkového řetězu
Triglyceridy se středním uhlíkovým řetězcem (MCT) mají vyšší stravitelnost než jiné typy triglyceridů. Ve střevě se hydrolyzují bez účasti žluči a jsou více napadány lipázami. Kromě toho má zavedení triglyceridů se středně dlouhým řetězcem hypocholesterolemický účinek, protože se neúčastní micelizace nezbytné pro absorpci cholesterolu.
Nevýhodou použití léků obsahujících triglyceridy se středně dlouhým uhlíkovým řetězcem je, že se používají výhradně jako energetický (nikoli však plastový) substrát. Kromě toho oxidace takových mastných kyselin vede k intenzivní akumulaci ketolátek a může zhoršit acidózu.
Steroly a fosfolipidy
Steroly a fosfolipidy nejsou základními nutričními faktory, ale hrají klíčovou roli v metabolismu.
Fosfolipidy jsou základními složkami těla. Jejich hlavní úlohou je poskytnout základní strukturu membrány jako bariéru propustnosti. Biosyntéza strukturálních fosfolipidů v játrech je zaměřena na jejich poskytování samotným játrům a dalším orgánům. Fosfolipidy mají lipotropní účinek, podporují micelizaci tuků v zažívací trakt transportuje je z jater a také stabilizuje lipoproteiny.
Steroly v živočišných produktech jsou zastoupeny cholesterolem a v rostlinných produktech - směsí fytosterolů.
Role cholesterolu
Cholesterol je strukturální složkou membrán a prekurzorem steroidů (hormony, vitamin D, žlučové kyseliny). K doplnění zásob cholesterolu dochází díky střevní absorpci a biosyntéze (1 g/den). Množství cholesterolu vstřebaného ve střevě je omezené (0,3-0,5 g/den), a pokud je nadměrně obsažen v potravě, je vylučován stolicí.
Absorpci cholesterolu inhibují jeho rostlinné strukturní analogy, fytosteroly. Samotné fytosteroly mohou být také zahrnuty do endogenních lipidových formací, ale jejich účast je minimální. Při nadměrném příjmu cholesterolu z potravy se jeho syntéza v játrech, střevech a kůži prakticky zastaví.
Cholesterol přicházející ze střeva jako součást chylomikronů se z velké části zadržuje v játrech, kde se používá k výstavbě membrán hepatocytů a při syntéze žlučových kyselin. V důsledku reabsorpce se asi 40 % tuků vrací do těla žlučí. Nevystaveno zpětné sání ve střevech jsou cholesterol a žlučové kyseliny hlavní cestou pro odstraňování cholesterolu z těla.
Transport lipidů
V krevním řečišti existují lipidy v transportních formách: chylomikrony, lipoproteiny s velmi nízkou hustotou (VLDL), lipoproteiny s nízkou hustotou (LDL) a lipoproteiny s vysokou hustotou (HDL). Chylomikrony a VLDL se tvoří v enterocytech, VLDL a HDL se tvoří v hepatocytech a HDL a LDL se tvoří v krevní plazmě.
Chylomikrony a VLDL transportují převážně triglyceridy, zatímco LDL a HDL transportují cholesterol. Lipoproteiny obsahující cholesterol regulují rovnováhu cholesterolu v buňkách: LDL zajišťuje potřeby a HDL zabraňuje nadměrné akumulaci.
Existuje pět typů dislipoproteinémie. Typ I je spojen s poruchou lýzy chylomikronů, typ IIa je důsledkem poruchy odbourávání LDL a snížení vstupu cholesterolu do buňky, typ II je charakterizován zpomalením odbourávání VLDL, typ IV je spojen s zvýšená syntéza triglyceridů v játrech v důsledku hyperinzulinismu, mechanismy vývoje typů IIb a V nejsou přesně známy.
Složení triglyceridů a lipoproteinů je silně ovlivněno složením potravy. Produkty živočišného původu, mezi které patří především polynenasycené mastné kyseliny a cholesterol, mají aterogenní účinek, obsah HDL a triglyceridů v krvi. Naopak nenasycené mastné kyseliny (jejich zdrojem jsou rostlinné oleje), a zejména ω-3 mastné kyseliny (nacházejí se v rybím tuku), mají preventivní akce(viz tabulka 4).
Tabulka 4. Vliv mastných kyselin na lipoproteinové spektrum
Poznámka: - zvýšení, ↓ - snížení.
Klíčová role jater
Stejně jako u metabolismu sacharidů hrají játra vedoucí roli v metabolismu lipidů. Procesy jako biosyntéza cholesterolu, žlučových kyselin a fosfolipidů jsou lokalizovány výhradně v játrech. Má modifikační a regulační funkce v metabolismu jiných lipidů.
Na rozdíl od bohatých zásob glykogenu játra neobsahují prakticky žádné vlastní zásoby triglyceridů (méně než 1 %), ale zaujímají klíčové postavení v procesech mobilizace, spotřeby a syntézy tuků v jiných tkáních. Tato role je založena na skutečnosti, že téměř všechny toky metabolismu tuků procházejí játry: potravinové lipidy ve formě chylomikronů do nich vstupují obecným krevním řečištěm přes jaterní tepnu; volné mastné kyseliny mobilizované z tukových zásob jsou transportovány ve formě komplexů s albuminem; Žlučové soli, reabsorbované ve střevě, opět vstupují do portální žíly.
Energetický potenciál lipidů zajišťuje více než polovinu základních energetických potřeb většiny tkání, což je zvláště výrazné v podmínkách hladu. Během půstu nebo snížené utilizace glukózy jsou triglyceridy v tukové tkáni hydrolyzovány na mastné kyseliny, které v orgánech, jako je srdce, svaly a játra, podléhají rozsáhlé β-oxidaci za vzniku ATP.
Poptávka po ketolátek
Produkty neúplného využití tuků játry jsou ketolátky. Patří mezi ně kyselina acetoctová, β-hydroxybutyrát a aceton.
Normálně se ketony tvoří v malých množstvích a jsou zcela využity jako zdroj energie nervovou tkání, kosterními a viscerálními svaly. V podmínkách zrychleného katabolismu mastných kyselin a/nebo snížené utilizace sacharidů může syntéza ketonů překročit možnosti jejich oxidace extrahepatálními orgány a vést k rozvoji metabolická acidóza. Sacharidy ve stravě mají inhibiční účinek na ketonogenezi.
Mozek a nervová tkáň prakticky nevyužívají tuky jako zdroj energie, protože zde nedochází k β-oxidaci. Tyto tkáně však mohou využívat ketolátky. Normálně je podíl procesů oxidace ketolátek nevýznamný ve srovnání s katabolismem glukózy. Za podmínek nalačno se však ketolátky stávají důležitým alternativním zdrojem energie.
Ketony jsou také využívány svaly, spolu s utilizací glukózy a β-oxidací, ke které zde dochází. S nezletilým fyzická aktivita svaly okysličují především sacharidy, zvýšení intenzity a délky práce vyžaduje převahu katabolismu tuků, β-oxidaci ve většině tkání stimuluje lipidový přenašeč karnitin, ale důležitý je zejména pro svalovou tkáň.
Oxidace PUFA
Volné radikálové formy kyslíku způsobují peroxidační procesy, které primárně ovlivňují polynenasycené mastné kyseliny. Jedná se o fyziologický proces, který zajišťuje regulaci buněčné aktivity. Při nadměrné tvorbě volných radikálů však jejich oxidační aktivita vede k narušení struktury a smrti buňky. Existuje systém pro omezení oxidace peroxidu antioxidační ochrana, který inhibuje tvorbu volných radikálů a rozkládá toxické produkty jejich oxidace. Fungování tohoto systému do značné míry závisí na dietních antioxidantech: tokoferoly, selen, aminokyseliny obsahující síru, kyselina askorbová, rutina.
Metabolismus sacharidů a tuků
K syntéze mastných kyselin (s výjimkou esenciálních mastných kyselin) může dojít z jakékoli látky, pro kterou je konečným produktem metabolismu acetyl-Co-A, ale hlavním zdrojem lipogeneze jsou sacharidy. Když je v játrech nadbytek glukózy (po jídle) a dostatečné zásoby glykogenu, začne se glukóza rozkládat na prekurzory mastných kyselin. To znamená, že pokud spotřeba sacharidů převyšuje energetické potřeby těla, jejich přebytek se následně přeměňuje na tuky.
Regulace metabolismu mastných kyselin a glukózy je úzce propojena: zvýšená oxidace mastných kyselin inhibuje využití glukózy. Proto infuze tukových emulzí s odpovídajícím zvýšením hladiny volných mastných kyselin v krvi oslabuje účinek inzulínu na využití glukózy a stimuluje jaterní glukoneogenezi. Tento bod je důležitý při parenterální výživě pacientů s původně poruchou glukózové tolerance.
Tajemství spojení
Vztah mezi metabolismem základních živin se uskutečňuje díky existenci společných prekurzorů a meziproduktů metabolismu.
Nejdůležitější běžný produkt metabolismus zapojený do všech metabolické procesy je acetyl-Co-A. Tok látek směrem k lipogenezi ze zdrojů sacharidů a bílkovin přes acetyl-Co-A je jednosměrný, protože v těle neexistuje žádný mechanismus, který by zajistil přeměnu této dvouuhlíkové látky na tříuhlíkaté sloučeniny nezbytné pro glukoneogenezi nebo syntézu. neesenciálních aminokyselin. Ačkoli katabolismus lipidů produkuje malá množství meziproduktů obsahujících tři uhlíky, je to nevýznamné.
Společnou konečnou cestou všech metabolických systémů je Krebsův cyklus a respirační řetězové reakce. Cyklus kyselina citronová je dodavatelem oxidu uhličitého pro reakce syntézy mastných kyselin a glukoneogeneze, tvorbu močoviny a purinů a pyrimidinů. Vztahu mezi procesy metabolismu sacharidů a dusíku je dosaženo prostřednictvím meziproduktů Krebsova cyklu. Další části tohoto cyklu jsou prekurzory liponeogeneze.
Jak bylo uvedeno výše, játra hrají hlavní roli v metabolismu živin (viz tabulka 5).
Tabulka 5.Úloha jater v metabolismu bílkovin, tuků a sacharidů
Míra spotřeby tuku
Za fyziologickou horní hranici kvantitativního přísunu tuků ve stravě staršímu člověku je třeba považovat 1 g/kg pro věk 60-75 let a 0,8 g/kg pro věk nad 75 let. Pokud by v mladém a středním věku měly 30 % z celkového zkonzumovaného množství tuků představovat tuky rostlinného původu a 70 % živočišné tuky, pak u starších, resp. starý věk prezentovaný kvantitativní poměr rostlinných a živočišných tuků se do určité míry mění směrem ke zvýšení podílu rostlinných tuků až o 40 % ve stáří a až o 50 % u osob starších 75 let (Goigot J. et al., 1995 atd.).
Riziko rozvoje aterosklerózy spojené s konzumací potravin bohatých na cholesterol a vysokým příjmem tuků se nezdá být tak kritické pro starší lidi jako pro lidi středního věku. Zvýšení kvóty tuků s nenasycenými tuky (vodíkem) chemická struktura pro starší lidi a zejména pro staré lidi má především antioxidační zaměření, výrazně aktivuje sanitační funkce organismu, zvyšuje intenzitu procesů peroxidace lipidů, různými způsoby zintenzivnění ochrany buněčných struktur před poškozením volnými radikály.
Gerontoprotektivní nutriční faktory
Důležitým přímým i nepřímým metabolickým aspektem rostlinných tuků v těle staršího člověka je využití stimulačních schopností rostlinných olejů pro různé fyziologické procesy gastrointestinální trakt, ostatní systémy, počínaje aktivací střevní motility, dynamika žlučových cest (cholekinetická a choleretická složka), posilování sorpční vlastnosti enterocyty atd. a končící s mnohostrannými účinky, pozitivní vliv o procesech buněčné regenerace, membránových funkcích, buněčné diferenciaci a syntéze mnoha prostaglandinů.
Polynenasycené mastné kyseliny rostlinných tuků, na rozdíl od převážně energetické podstaty nasycených mastných kyselin živočišných tuků, hrají ve stárnoucím těle s každým rokem svého života stále významnější funkce v boji proti stárnutí: zajišťují stále vyšší potřeby pro vitamíny a biologicky účinné látky antioxidačně orientované, obnovují progresivní pokles cytoprotektivních vlastností buněčných struktur, zejména životně důležitých orgánů, neutralizují involuční poruchy buněčných membrán a mnoho, mnohem více.
Polynenasycené mastné kyseliny lze ve své fyziologické podstatě spolu s tzv. přírodními peptidovými bioregulátory považovat za gerontoprotektivní nutriční faktory, jejichž fyziologický význam je velký v jakémkoli období života člověka, ale zejména se zvyšuje s nástupem stáří. věku, zejména senilního věku.
