By Michael Ormsbee, PhD, Florida State University

Edited by Kate Findley and proofread by Angela Shoemaker, The Great Courses Daily

Struktura węglowodanów

Wspólne pokarmy bogate w węglowodany to zboża, makarony, ziemniaki, ryż, owoce i warzywa. Cukier sam w sobie jest również bardzo prostą formą węglowodanów, co oznacza, że twoje ciało szybko je rozkłada i wchłania. Wszystkie te pokarmy są uważane za węglowodany ze względu na ich podobną strukturę chemiczną – składają się z atomów węgla, wodoru i tlenu w stosunku 1:2:1.

Rozkład tych atomów ostatecznie dostarcza adenozynotrójfosforanu (ATP), czyli energii potrzebnej do wszystkich ludzkich funkcji. Węglowodany w pokarmach, które spożywamy, mogą mieć postać od dość prostych, jak cukier, do bardziej złożonych form, jak skrobia i włókna. To ostatecznie określa, jak szybko możemy strawić, wchłonąć i wykorzystać je do napędzania naszej aktywności i do przechowywania ich jako tłuszczu w naszych mięśniach, wątrobie i tkance tłuszczowej.

Klasyfikujemy węglowodany według ich struktury, od najprostszej do najbardziej złożonej, a te obejmują monosacharydy, disacharydy, oligosacharydy i polisacharydy. Termin sacharyd oznacza cukier, od greckiego słowa saccharum.

Przedrostki mono, di, oligo i poly odnoszą się do tego, ile cukrów jest ze sobą połączonych. Mono to jeden cukier, di to dwie cząsteczki cukru, oligo to od trzech do dziewięciu cząsteczek, a poly to 10 lub więcej cząsteczek cukru połączonych razem.

Najprostszą formą węglowodanów jest monosacharyd, który składa się tylko z jednej cząsteczki cukru. Obejmuje to nazwy domowe, takie jak glukoza i fruktoza, które pochodzą od cukrów owocowych.

Gdy monosacharydy są połączone, powstaje disacharyd, taki jak sacharoza – fruktoza i glukoza związane razem – znany również jako cukier stołowy. Dłuższe łańcuchy monosacharydów mogą się również łączyć, tworząc oligosacharydy, które są powszechnie spotykane w warzywach, a nawet dłuższe łańcuchy zwane polisacharydami. Skrobia, glikogen i błonnik zawierają polisacharydy.

Szybkość przetwarzania węglowodanów

Długość łańcucha węglowodanowego jest jednym z czynników, które określają szybkość rozkładu węglowodanów. Im krótszy łańcuch, tym szybsze staje się to tempo.

W odniesieniu do ogólnego stanu zdrowia, faktycznie chcesz wolniejsze tempo rozkładu, aby uniknąć dużych zmian w stężeniu cukru we krwi i insuliny. Insulina jest jednym z hormonów odpowiedzialnych za hamowanie naszej zdolności do wykorzystywania tłuszczu jako paliwa.

Innym interesującym czynnikiem, który określa tempo rozkładu węglowodanów jest kształt węglowodanów. Skrobia, która jest węglowodanem pochodzącym ze źródeł roślinnych, może mieć dwie podstawowe formy: amyloza i amylopektyna.

Amyloza jest prostą, długołańcuchową cząsteczką, która jest trawiona powoli. Amylopektyna, z drugiej strony, jest wysoce rozgałęzioną i szybko trawioną cząsteczką ze względu na zwiększoną powierzchnię rozgałęzionej struktury cząsteczki. Glikogen jest również silnie rozgałęziony i występuje w postaci węglowodanów, które przechowujemy w naszych ciałach.

Korzyści z błonnika

Jednym ze źródeł węglowodanów, które ma wyraźne korzyści dla zdrowia i składu ciała jest błonnik. Błonnik pochodzi z roślin i nie jest trawiony ani wchłaniany przez ludzi, więc jego obecność w diecie spowolni tempo trawienia węglowodanów, co zazwyczaj jest dobrą rzeczą. Jedyny wyjątek dotyczy sportowców podczas ćwiczeń – wtedy sportowiec potrzebuje pożywienia, które może być szybko strawione i wchłonięte.

Dietetyczne błonniki znajdują się w pokarmach takich jak banany, płatki owsiane, fasola, pełne ziarna i ciemne zieleniny. Błonnik może pomóc Ci poczuć się pełnym lub sytym przez dłuższy czas, obniżyć poziom cholesterolu we krwi i poziom tłuszczu we krwi oraz poprawić ogólny stan zdrowia jelit. Oznacza to, że możesz jeść mniej, włączając błonnik do swoich posiłków.

Minimalne zalecenie Instytutu Medycyny dotyczące błonnika to około 14 gramów na każde 1000 kalorii. Jest to około 25 gramów na dzień dla kobiet i 38 gramów na dzień dla mężczyzn.

Jednakże te liczby zostały ustalone, aby zapobiec problemom zdrowotnym, a niekoniecznie, aby żyć optymalnie. Banan ma pięć gramów błonnika, a jedna filiżanka pieczonej fasoli ma około 15 gramów błonnika.

Proces rozkładu węglowodanów

Proces rozkładu węglowodanów rozpoczyna się w naszych ustach od enzymu zwanego amylazą ślinową. Rozbija on długie cukry na mniejsze podjednostki, które są wchłaniane, a te małe, proste węglowodany przechodzą przez wyściółkę komórkową jelita cienkiego i dostają się do krwi w naczyniach włosowatych, które prowadzą do żyły wrotnej.

Żyła wrotna doprowadza krew do wątroby, a wątroba pobiera glukozę potrzebną do zaspokojenia własnych potrzeb energetycznych, a także potrzebną do przechowywania glikogenu. Pozostała glukoza nadal krąży we krwi i bez względu na to, który węglowodan jesz, ostatecznie będzie we krwi jako glukoza, ponieważ organizm preferuje glukozę do produkcji energii.

Fruktoza jesz jest przechowywany jako glikogen wątroby, a raz wątroba przechowuje wszystkie glikogenu potrzebuje od fruktozy, fruktoza następnie służy do zwiększenia syntezy tłuszczu. Oczywiście, to może nie być najlepsze dla ogólnego stanu zdrowia. Końcowym rezultatem rozkładu węglowodanów jest skierowanie glukozy do obiegu i ostatecznie do komórek, które jej potrzebują w całym organizmie.

Edited by Kate Findley and proofread by Angela Shoemaker, The Great Courses Daily

Michael Ormsbee jest profesorem nadzwyczajnym w Departamencie Żywienia, Żywności i Nauk o Ćwiczeniu oraz tymczasowym dyrektorem Instytutu Nauk i Medycyny Sportowej w College of Human Sciences na Florida State University. Tytuł magistra fizjologii wysiłku fizycznego uzyskał na South Dakota State University, a tytuł doktora bioenergetyki na East Carolina University.