Węglowodany – czym są? Gdzie występują? Czy węglowodany w diecie są potrzebne ?

Czym są węglowodany proste i złożone? Podział węglowodanów

Węglowodany to związki organiczne zbudowane z węgla, wodoru i tlenu. Potocznie są nazywane cukrami. W produktach spożywczych występują w postaci cukrów prostych, dwucukrów, skrobi i błonnika. Ze względu na wielkość cząsteczek dzielimy je na cukry proste i złożone. Węglowodany przyswajalne to takie, które ulegają trawieniu, a następnie wchłanianiu w jelicie cienkim, stanowiąc dla organizmu źródło energii. Węglowodany nieprzyswajalne z kolei to takie, które są oporne na działanie enzymów trawiennych. Zalicza się do nich błonnik pokarmowy rozpuszczalny i nierozpuszczalny.

Węglowodany proste (cukry proste)

Cukry proste, czyli monosacharydy to związki zawierające od 3 do 10 atomów węgla w cząsteczce. Nie ulegają one hydrolizie do form prostszych. Mają smak słodki. Wśród najważniejszych wymienia się związki takie jak glukoza, fruktoza, galaktoza i mannoza. Są szybko wchłaniane i powodują nagły wzrost stężenia glukozy we krwi.

Węglowodany złożone (cukry złożone)

Węglowodany złożone to cukry, które w wyniku hydrolizy zdolne są do odtworzenia monosacharydów. W cząsteczce zawierają od kilku do kilkudziesięciu tysięcy cząsteczek cukrów prostych, połączonych wiązaniem glikozydowym. Wśród dwucukrów wymienić można sacharozę, maltozę, laktozę, trehalozę i celobiozę. Większe cząsteczki posiadają polisacharydy - skrobie, celuloza, inulina czy dekstryny. Skrobia, czyli polisacharyd przyswajalny, jest dłużej trawiona i nie powoduje takiego skoku cukru we krwi jak cukry proste czy dwucukry.

Czy istnieją złe węglowodany?

Węglowodany to podstawowe źródło energii w codziennej diecie. Są niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania organizmu człowieka. Jednak niektóre węglowodany powinny występować w naszej diecie w ograniczonych ilościach. Mowa tutaj przede wszystkim o węglowodanach prostych i dwucukrach: glukozie, sacharozie i fruktozie. Mają one wysoki indeks glikemiczny. Po ich spożyciu następuje gwałtowny wzrost stężenia glukozy we krwi i następcze wydzielanie insuliny. Powinny ich unikać przede wszystkim osoby z cukrzycą i insulinoopornością.

Rola węglowodanów przyswajalnych

Jaką rolę pełnią węglowodany? Węglowodany są głównym źródłem energii dla organizmu ludzkiego. Po strawieniu i wchłonięciu do tkanek w formie glukozy są utleniane, dając energię, która jest wykorzystywana do funkcjonowania organizmu. Ze spalania 1g węglowodanów otrzymuje się 4 kcal. Węglowodany są niezbędne do prawidłowego utleniania kwasów tłuszczowych. Wykorzystywane są również do syntezy aminokwasów glikogennych. Węglowodany pełnią różne funkcje biologiczne m.in są wykorzystywane do syntezy struktur komórkowych. W niewielkich ilościach węglowodany w postaci deoksyrybozy i rybozy wchodzą w skład kwasów nukleinowych.

Rola węglowodanów nieprzyswajalnych (błonnik pokarmowy)

Nieprzyswajalne węglowodany w organizmie człowieka pełnią różnorodne funkcje. Do aktywowania błonnika niezbędna jest woda. Błonnik nierozpuszczalny w wodzie przez mechaniczne drażnienie jelita grubego wpływa na jego perystaltykę, zapobiegając zaparciom. Wiąże wodę i nadmiar kwasu solnego w żołądku. Zwiększa objętość treści pokarmowej w jelicie i wpływa na wydzielanie hormonów przewodu pokarmowego. Daje uczucie sytości. Poprzez zwiększenie objętości stolca i skrócenie czasu pasażu masy kałowej, związki o działaniu kancerogennym mają krótszy kontakt z błoną śluzową jelita grubego. Najwięcej frakcji nierozpuszczalnych jest w produktach zbożowych pełnoziarnistych.

Frakcje rozpuszczalne błonnika znajdują się głównie z nasionach roślin strączkowych, owocach i warzywach. Wiąże się z toksynami i zapobiega ich wchłonięciu przez jelito. Przyspiesza wydalanie cholesterolu o tłuszczów ze stolcem. Zwalnia wchłanianie glukozy, dzięki czemu korzystnie wpływa na utrzymanie prawidłowego poziomu glukozy we krwi. Jest pożywką dla bakterii jelitowych (działanie prebiotyczne). Zwiększa gęstość treści pokarmowej, zwalniając pasaż jelitowy.

Źródło węglowodanów w diecie

Jakie produkty są bogate w węglowodany? Węglowodany naturalnie powstają w roślinach w procesie fotosyntezy. Znajdują się w produktach takich jak produkty zbożowe (kasze, ryże, makarony, pieczywo, płatki owsiane, musli), owoce, warzywa, rośliny strączkowe, orzechy (niewielkie ilości), miód pszczeli oraz we wszystkich produktach, do których dodawany jest cukier - słodycze, czekolada, dżemy, syropy. Znajdziemy je także w produktach mlecznych, które zawierają cukier mleczny - laktozę.

Produkty bogate w węglowodany - które ograniczać w diecie?

W diecie przede wszystkim powinno się ograniczać sacharozę, czyli cukier, którym słodzimy. Należy zmniejszyć do minimum spożycie słodyczy, wyrobów cukierniczych, cukru, słodkich produktów przetworzonych. Sacharoza nie powinna dostarczać więcej niż 10% energii. Nie stanowi ona wartościowego źródła żadnych witamin czy składników mineralnych. Spożywana w nadmiarze stanowi ryzyko wystąpienia cukrzycy typu 2, zwiększa stężenie  cholesterolu i trójglicerydów, a także przyczynia się do rozwoju otyłości i próchnicy.

Dobowe zapotrzebowanie na węglowodany

Zapotrzebowanie organizmu na węglowodany zależy od czynników takich jak:

• wiek
• płeć
• aktywność fizyczna
• stan fizjologiczny

Węglowodany powinny dostarczać 45-65% energii wraz z dietą. U osób z zapotrzebowaniem energetycznym 2000 kcal, węglowodany powinny być spożywane w ilości 225-325 gramów na dobę.

Należy je spożywać głównie pod postacią cukrów złożonych: pełnoziarnistych produktów zbożowych (ciemny ryż, kasze, ciemny makaron, pieczywo ciemne), ziemniaków, nasion roślin strączkowych, warzyw i owoców. Produkty zbożowe z pełnego ziarna, poza węglowodanami, zawierają nierozpuszczalny błonnik pokarmowy, witaminę B1, B3, magnez,  cynk i żelazo. Nasiona roślin strączkowych są dodatkowo źródłem białka roślinnego, zdrowych tłuszczów nienasyconych, witaminy PP, B1, B2, rozpuszczalnego błonnika pokarmowego, wapnia, żelaza i fosforu. Warzywa i owoce zawierają witaminę C, błonnik pokarmowy, liczne składniki mineralne i związki bioaktywne, w tym antyoksydanty i polifenole roślinne.

Niedobór węglowodanów w diecie. Węglowodany a odchudzanie.

W internecie można natrafić na różne diety, które drastycznie ograniczają spożycie węglowodanów. Opisywane są jako szybki i skuteczny sposób na odchudzanie, promując niezdrowe wzorce żywieniowe. Co się jednak dzieje, gdy jest ich niewystarczająca ilość? W przypadku spożywania mniej niż 100g węglowodanów przyswajalnych na dobę dochodzi do niecałkowitego spalania kwasów tłuszczowych i powstawania ciał ketonowych, zakwaszających organizm. Stężenie glukozy we krwi, przy niedostatecznej podaży węglowodanów z pożywieniem wyrównywane jest w procesie glikogenolizy - rozpadu glikogenu wątrobowego. Następnie organizm syntetyzuje glukozę z białek - aminokwasów glikogennych (alanina, kwas glutaminowy, seryna, glicyna, histydyna, prolina, kwas asparaginowy) oraz częściowo z tłuszczów (z glicerydów, glicerolu). Nie jest to korzystny proces dla mięśni - dochodzi do ich spalania. Białko powinno być w organizmie wykorzystywane do budowy i regeneracji tkanek. Aby ustrzec się przed spalaniem białek, w diecie powinna być odpowiednia ilość węglowodanów oraz tłuszczów.

Dodatkowo, produkty bogate w węglowodany są źródłem błonnika pokarmowego, wielu witamin i składników mineralnych. Wykluczając z diety całe grupy produktów np. zbożowe, skrobiowe, owoce, ryzykujemy pojawieniem się niedoborów. Minimalna ilość węglowodanów w trakcie dnia wynosi 100-130 gramów.

Węglowodany po treningu

Spożywanie wystarczającej ilości węglowodanów ma duże znaczenie dla sportowców. Gdy po posiłkach poziom glukozy we krwi wzrasta, insulina powoduje odkładanie jej w postaci glikogenu w wątrobie. Natomiast gdy stężenie cukru we krwi spada, uruchamiane są rezerwy glikogenowe. U osób nieuprawiających sportu, zapasy glikogenu wątrobowego wynoszą około 300 gramów, a u sportowców wyczynowych nawet do 600g. Jest to spowodowane zjawiskiem superkompensacji – po treningu organizm odkłada z nadwyżką zużyte ilości glikogenu. W sporcie po treningu duże zastosowanie mają węglowodany proste (miód, owoce), ponieważ szybko przenikają do krwi. Należy jednak spożywać je z umiarem, nadal swoją dietę opierając na zbożach. Stosunek białka do tłuszczu i węglowodanów u sportowców powinien wynosić średnio 1:1:4. W sportach szybkościowo-siłowych należy ograniczać tłuszcze i proporcje te powinny wynosić 1,0:0,8-0,9:4,0. W sportach wytrzymałościowych i długotrwałych zapotrzebowanie na węglowodany jest większe i wynosi 1,0:0,8-0,9:5,0.

Przypisy

1. Żywienie zdrowego i chorego człowieka. Red. Ciborowska, Helena; Ciborowski, Artur . Warszawa: PZWL Wydawnictwo Lekarskie, 2021.
2. Celejowa, Irena. Żywienie w sporcie. Red. . Warszawa: PZWL Wydawnictwo Lekarskie, 2013.
3. Frączek, Barbara; Krzywański, Jarosław; Krysztofiak, Hubert. Dietetyka sportowa. Red. . Warszawa: PZWL Wydawnictwo Lekarskie, 2019.