Angliavandenių funkcijos ir reikšmė.
Angliavandeniai, kartu su baltymais, lipidais ir nukleorūkštimis, įeina į gyvų organizmų sudėtį, nulemia jų struktūros specifiškumą ir funkcionavimą.
Angliavandeniai, kurie dar kartais vadinami karbohidratais ar sacharidais, yra labai svarbi gyvųjų organizmų sudėtinė dalis. Angliavandeniams yra priskiriami junginiai, kurie pasižymi įvairiapusėmis ir dažnokai stipriai besiskiriančiomis funkcijomis. Angliavandeniai sudaro pagrindinę organinių junginių masės dalį žemėje. Biosferoje jų yra daugiau negu visų kitų organinių medžiagų. Kasmet, fotosintezės proceso metu, susidaro milžiniški kiekiai angliavandenių. Sausoje augalų masėje angliavandeniai sudaro apie 80-90 % ir apie 2 % – sausos gyvūnų masės. Angliavandeniai dalyvauja daugelyje metabolinių procesų, bet visų pirmiausiai jie yra pagrindinė maisto medžiaga ir pagrindinis energijos tiekėjas. Oksiduojami organizme, jie skyla iki anglies dioksido bei vandens ir išskiria dalį energijos.
Apytikriai imant dienos raciono suvartojamo maisto masę, tai angliavandeniams iš jos tenka apie 75 %, o paros reikiamų kalorijų kiekiui – daugiau nei 50 %. Bet kaip ten bebūtų, vienareikšmiškai nėra teisinga angliavandenių funkcijoms priskirti tik energetinį organizmo gyvybinių procesų palaikymą. Reikia pažymėti ir struktūrinį angliavandenių vaidmenį. Angliavandeniai yra daugelio fiziologiškai svarbių junginių (pvz., imunoglobulinų, nukleotidinių kofermentų, glikopeptidų ir glikoproteinų, glikolipidų ir lipopolisacharidų ir kt.) sudėtinė dalis. Būdami sudėtinė mišrių biopolimerų dalis, angliavandeniai suteikia jiems specifinių savybių fiziologinių procesų metu, pvz., dalyvauja nukleorūgščių ir baltymų sintezėje, lemia ląstelių paviršiaus biologinį specifiškumą, mažina trintį tarp sąnarių, sutvirtina ląstelių struktūrinius ir atraminius organus ir t.t. Ir tai išvardinta tik maža dalis jų savybių.
Biocheminės arba kalbant paprasčiau biologinės angliavandenių funkcijos (reikšmė):
• energijos šaltinis – angliavandeniai yra greičiausiai naudojamas organizmų energijos šaltinis (pvz., gliukozės visada yra gyvūnų kraujyje). Oksiduojantis gliukozei (žinoma ir kitiems angliavandeniams) išsiskyrusi energija naudojama ATP sintezei, o ji, savo ruožtu, yra pagrindinė ląstelės energijos „valiuta”.
• atsarginė (rezervinė) maisto medžiaga – kai kurie angliavandeniai lątelėse yra kaupiami kaip energijos atsargos, t.y. atlieką rezervinę funkciją, pvz., augalų ląstelės kaupia krakmolą, o gyvūnų ir grybų ląstelės kaupia glikogeną.
• struktūrinis elementas – ląstelių ir jų organoidų membranų ir neląstelinių struktūrų sudėtinė dalis, t.y. gali būti naudojama kaip statybinė medžiaga ir atlikti struktūrinę funkciją, pvz., įeina į bakterijų ar tvirtos augalų ląstelių sienelių sudėtį (tvirtos augalų sienelės sudarytos iš celiuliozės); išorinis vėžiagyvių apvalkalas (skeletas) turi chitino.
• reguliacinė funkcija – įeina į nukleorūgščių, antibiotikų sudėtį; iš jų sintetinamas aminorūgščių anglies karkasas; reikalingi kai kurių baltymų, fermentų, kofermento A ir kitų biologiškai aktyvių junginių biosintezei.
• angliavandeniai, susijungę su baltymais ar lipidais, pvz., glikoproteinai, proteoglikanai ir glikolipidai, yra svarbūs sudarant tarpląstelinius ryšius, užląstelinį užpildą; ląstelių atpažinimo; recepsijos procesams; prisijungiant virusus, antikūnus. Pvz., jei antikūnai (glikoproteinas) netektų savo angliavandenės dalies, tai negalėtų susijungti su antigenu, tai tuo metu žmogaus organizmas nebūtų saugomas nuo infekcijos.
• katalizinė funkcija – angliavandeniai aktyvina fermentus, t.y., kai kurie fermentai yra glikoproteinai ir be angliavandeninės dalies tokie fermentai netenka aktyvumo, yra neaktyvūs.
• hormoninė funkcija – padeda reguliuoti medžiagų apykaitą, t.y. kai kurie hormonai yra glikoproteinai, pvz., hipofizės hormonas tireotropinas.
Taigi, kaip matome, angliavandeniai nors ir netiesiogiai (pvz., būdami biologiškai aktyvių baltymų sudėtyje), bet pasižymi pakankamai plačiomis funkcijomis.
Metabolizmo proceso metu iš angliavandenių susidaro nemažas kiekis organinių medžiagų, kurios yra panaudojamos lipidų, aminorūgščių, nukleotidų sintezės metu kaip pradinis substratas. Dariniai iš angliavandenių (gliukuronidai) dalyvauja detoksikuojant ksenobiotikus ir inaktyvuojant endogeninės kilmės medžiagas.
Angliavandeniai organizme gali būti sintetinami naudojant kitus metabolitus: kai kurias aminorūgštis, gliceriną, pieno rūgštį. Angliavandenius negalima laikyti nepakeičiamaisiais maisto komponentais, bet, jei juos pašalinti iš mitybos raciono, tai kaip pasekmė gali atsirasti hipoglikemija, kurios kompensavimui bus naudojami baltymai ir riebalai. Tokiu būdu, angliavandeniai – būtinas maisto komponentas, kadangi be jų pagrindinės energetinės funkcijos (energijos „malkos” ląstelėms) jie dar dalyvauja daugeliuose ląsteliniuose metaboliniuose procesuose. Beje, nors angliavandeniai, lyginant su baltymais ir lipidais, sudaro pakankamai nedidelę žmogaus kūno masės dalį (tik apie 1-2 % sausos kūno masės), jų apykaitos sutrikimai yra daugelių ligų priežastis (pvz., cukrinis diabetas, galaktozemija, netolerancija laktozei ir kt.).
Toliau šiek tiek panagrinėkime angliavandenių sudėtį ir jų skirstymą į grupes iš biocheminės pusės ir pasistengsime tai padaryti kuo paprasčiau ir aiškiau. Seniau angliavandenius laikė medžiagomis, kurios sudarytos iš dviejų komponentų – anglies ir vandens, o jų elementarią sudėtį galima išreikšti viena bendra formule Cm(H2O)n . Bet, kaip vėliau paaiškėjo, šioje taisyklėje yra išimčių ir ji nevisai tiksli, tiesiog šis apibrėžimas leidžia paprasčiausiai apibūdinti angliavandenių klasę bendrai. Angliavandenius, priklausomai nuo juos sudarančių monomerų kiekio, galima padalinti į tris pagrindines grupes. Nors, jei dalinti pagal struktūros sudėtingumą, tirpumą, įsisavinimo greitį ir pan., juos galima padalinti į paprastuosius ir sudėtinguosius, sportininkai mėgsta juos vadinti „greitais” ir „lėtais” angliavandeniais, o sveiko gyvenimo propaguotojai padalins į „bloguosius” ir „geruosius”. Paskutiniąsias jų galimas savybes panagrinėsime kiek vėliau, dabar išsidėliokime angliavandenius pagal grupes:
1. Paprastieji angliavandeniai.
MONOSACHARIDAI (monozės): gliukozė, fruktozė, galaktozė ir kt.
2. Sudėtingi angliavandeniai (poliozės).
OLIGOSACHARIDAI (disacharidai): sacharozė, laktozė, maltozė ir kt.
POLISACHARIDAI: krakmolas, glikogenas, celiuliozė ir kt.
Angliavandenių klasifikacijos kriterijumi yra jų hidrolizės reakcija, t.y. specifinė jų skaidymo reakcija vandeniu. Kaip matome, prie žodžio sacharidas prisideda mono- (vienas, vienintelis, vientisas), oligo- (negausus, mažas, nedaug) arba di- (nurodo, kad sudarytas iš 2 dalių), poli- (daug, gausus). Taigi, aiškumo dėlei reikia pasakyti:
– monosacharidai yra patys paprasčiausi angliavandeniai, hidrolizės metu neskyla į mažesnės molekulinės masės monosacharidus,
– oligosacharidai yra jau sudėtingi angliavandeniai, sudaryti iš 2 -10 monosacharidų molekulių,
– polisacharidai yra sudėtingi polimerai, sudaryti iš šimtų ir tūkstančių monosacharidų, hidrolizės reakcijos metu skyla į mažiau sudėtingus angliavandenius arba monosacharidus.
• Paprastieji angliavandeniai.
–MONOSACHARIDAI
Monosacharidai gerai tirpsta vandenyje ir netirpsta nepoliniuose tirpikliuose. Dauguma yra saldūs ir dažniausiai yra paprastieji cukrūs. Atsižvelgiant į anglies (C) atomų skaičių, monosacharidai skirstomi į turinčius 3 anglies atomus (triozės), 4C (tetrozės), 5C (pentozės), 6C (heksozės), 7C (heptozės) ir t.t. Labiausiai gamtoje paplitusios pentozės ir heksozės. Angliavandenių pavadinimuose dažniausiai vartojama galūnė -ozė. Į monosacharidų grupę įeina tokie paprastieji angliavandeniai kaip arabinozė, fruktozė, fukozė, galaktozė, gliukozė, liksozė, manozė, ribozė, ksilozė.
Beje, kol dar visai neįsibėgėjome, reikia paminėti, kad beveik visų monosacharidų molekulėse yra asimetrinių (chiralinių) anglies atomų, todėl monosacharidams yra būdinga stereoizomerija (enantiomerija ir diastereomerija). Labai plačiai nesiplečian į nuodugnų angliavandenių biocheminį nagrinėjimą, aiškumo dėlei galima tik paminėti: kai kurie monosacharidai turi asimetrinį anglies atomą, jis vadinamas chiraliniu centru. Medžiagos, turinčios chiralinį centrą, yra optiškai aktyvios (jų tirpalai suka tiesiškai poliarizuotos šviesos plokštumą).
Nesimetriško anglies atomo konfigūracija apibūdinama D ir L eilės terminais. Pvz., pats paprasčiausias monosacharidas gali turėti 2 erdvinius izomerus, t.y. D- ir L-, o tokie junginiai vadinami enantiomerais. Jie nesutapatinami, bet yra vienas kito veidrodinis atspindys. Žinoma didėjant asimetrinių anglies atomų skaičiui monosacharidų molekulėse, didėja ir stereoizomerų skaičius (pvz., gali turėti po 8 D ir 8 L eilei, ar net dar daugiau), bet dabar ne apie tai. Esmė ta, kad gamtoje pagrinde vyrauja D-eilės monosacharidai.
Monosacharidai, kurie nėra vienas kito veidrodinis atspindys, vadinami diastereometrais (pvz., gliukozė, manozė, galaktozė). diastereomerai, kurių tik vieno iš kelių chiralinių atomų konfiguracija yra skirtinga, vadinami epimerais (pvz., D-gliukozė ir D-manozė, arba D-ribozė ir D-arabinozė).
Nors ir aiškumo dėlei, bet informacijos sutrumpinti iki vieno sakinio nesigavo. Taigi, angliavandenių biologinę svarbą nulemia priklausymas D arba L stereocheminei eilei, nes dauguma gamtinių monosacharidų priklauso D eilei. Į gyvųjų organizmų (tame tarpe ir žmogaus) sudėtį įeinantys monosacharidai yra D-eilės (pvz., D-gliukozė ir kt.), nes gyvieji organizmai sugeba panaudoti D-eilės monosacharidus, o L-eilės nenaudoja.
Žemiau pateikta keletas dažniausiai žmogaus maiste sutinkamų angliavandenių monosacharidų.
GLIUKOZĖ (vynuogių cukrus).
Vienas pačių paprasčiausių angliavandenių, randamas daugelyje uogų ir vaisių, daržovėse, meduje. Gliukozė yra žmogaus pagrindinis, patenkantis į kraują, monosacharidas. Gliukozė yra daugumos organizmo audinių maisto (energijos) medžiaga, ypač ji svarbi smegenims. Gliukozė paprastai gaunama skaidant krakmolą ir yra pakankamai greitai įsisavinama.
Kaip junginys, ji būtina biosintezės procesams, o jos perteklius kaupiamas kaip glikogenas. Beje, gliukozės visada yra gyvūnų kraujyje, o esant jos trūkumui tas pats glikogenas verčiamas atgal į gliukozę. Hipoglikemija atsiranda sumažėjus gliukozės koncentracijai kraujyje, kuri paprastai ir yra alkio jutimo priežastimi.
Organizme visi angliavandeniai pagrinde yra skaidomi iki gliukozės, kuri kaip jau minėta yra universali energijos medžiaga žmogaus ląstelėms. Ši laisvoji energija, kuri sukaupta gliukozės molekulėje, yra išskiriama jos skaidymo metu. Dalis šios energijos kaupiama makroenerginiuose junginiuose, daugiausiai ATP, o kita dalis išsisklaido kaip šiluma. Audinių ląstelėse gliukozė gali būti visiškai suskaidoma išsiskiriant CO2 ir H2O arba suskilus iš dalies susidaro pieno rūgštis.
Gliukozė visiškai suskaidoma tik tada, kai audiniai gerai aprūpinami deguonimi, t.y. aerobinėmis sąlygomis, pvz., nerviniame audinyje, miokarde, inkstuose. Tuo metu išskiriami dideli energijos kiekiai, kurie būtini audinių fiziologinėms funkcijoms palaikyti. Audinių ląstelės (pvz., raumenų) anaerobinėmis sąlygomis, t.y. kai audiniai nepakankamai aprūpinami deguonimi, gliukozę oksiduoja (suskaido) iki laktato, kuris pernešamas į kepenis.
Eritrocituose ir griaučių raumenyse aktyvaus susitraukinėjimo metu gliukozė skaidoma iš dalies. Abiejų iš šių paminėtų gliukozės skaidymo būdų pradžia yra vienoda, ji prasideda glikolize.
Glikolizė yra pagrindinis, universalus gliukozės skaidymo kelias, jos skaidymo metu išsiskiria energija. T.y. daugiastadis fermentinis procesas, kurio metu gliukozė yra suskaidoma iki piruvo rūgšties ir dalis energijos sukaupiama ATP ir NADH forma. Taipogi nereikia pamiršti, kad gliukozė gali būti pernešama (ypač esant jos pertekliui) į riebalines audinio ląsteles, kur skaidoma iki acetil-KoA ir verčiama riebalais. O kepenys yra viena iš svarbiausių gliukozės (glikogeno formoje) saugyklų. Taipogi kepenyse vyksta gliukozės sintezė iš laktato, piruvato, glicerolio ir alanino. Iš čia gliukozė vėliau gali būti pernešama į smegenų ir kitų organų ir audinių ląsteles.
Plačiau apie gliukozę ir kodėl ji tokia svarbi žmogaus organizmui, bei angliavandenių apykaitos santrauką žr.strp. – Angliavandenių apykaita (pilnas straipsnis). Beje, šioje santraukoje sportininkai gali rast naudingos sau informacijos.
FRUKTOZĖ (vaisių cukrus).
Kaip ir gliukozė, fruktozė yra pakankamai lengvai panaudojamas energijos išteklius. Jos yra daug vaisiuose ir uogose, meduje, kai kuriuose augaluose. Fruktozė susidaro plonojoje žarnoje virškinimo metu, skylant sacharozei. Dalis fruktozės organizme yra verčiama į gliukozę. Įdomu tai, kad nors fruktozė yra saldesnė už gliukozę, bet jos apykaitoje nedalyvauja hormonas insulinas, todėl žmonės sergantys cukriniu diabetu ją lengviau toleruoja negu gliukozę. Beje, kas liečią fruktozės saldumą, tai ji saldesnė ne tik už gliukozę, bet ir už paprastą cukrų. Fruktozę tikslinga naudoti maistui saldinti, kadangi jos reikia tiesiog mažiau, o didesnis paprasto cukraus naudojimas gali turėti turi įtakos riebalų apykaitai ir skatina riebalų kaupimąsi.
Kitas pakankamai įdomus faktas yra tas, kad nors žmogaus organizmo ląstelės kaip pagrindinį energijos šaltinį naudoja gliukozę, bet lytinės (pvz., spermatozoidai) naudoja fruktozę, kurią jie sintetina iš tos pačios gliukozės.
Fruktozės metabolizmo organizme metu ji yra panaudojama kitokių medžiagų sintezei ir organizmo energijos aprūpinimui. Šiems virsmų procesams yra reikalingi saviti fermentai, kurių pagalba, pvz., energijos gavimui iš fruktozės, ji organizme gali būti paversta į gliukozę arba į tarpinius jos metabolizmo produktus. Dėl to, fruktozė kartu su gliukoze gali būti oksiduojama iki CO2 ir H2O arba panaudojama glikogeno ir riebalų sintezei.
Kartais gali pasitaikyti fruktozės metabolizmo sutrikimai. To priežastimi gali būti fermentų, kurie katalizuoja jos apykaitos tarpines reakcijas, defektas. Tokie sutrikimai pasitaiko labai retai ir paprastai yra jau genetiškai nulemti, bet jei žmogus turi tokį sutrikimą tai jis gali sukelti rimtas problemas, kadangi besikaupiantys fruktozės tarpiniai metabolitai pasižymi toksiškumu. Suvalgius fruktozės turinčio maisto žmogaus organizmas ima kaupti jos didelius kiekius, prasideda viduriavimas ir vėmimas, atsiranda fruktozurija.
Fruktozurija – fruktozės buvimas šlapime. Normaliomis sąlygomis jos šlapime neturėtų būti, esant fermentų ar kepenų defektui fruktozė iš ląstelių pereina į kraują, o po to ir į inkstus. Stipriai padidėjus fruktozės kiekiui, inkstai jos nebesulaiko ir ji yra šalinama su šlapimu.
Šioje vietoje, kalbant apie fruktozės skaidymo fermentų defektus, reiktų išskirti du galimus sutrikimus. Tai reikiamo fermento nepakankamumas, ko pasekoje ir atsiranda fruktozės perteklius kraujyje, kuris šalinamas per inkstus su šlapimu. Kartais šis sutrikimas klaidingai nustatomas kaip cukrinis diabetas, bet būtent ši fermentų nepakankamumo forma yra laikoma gerybine fruktozurija.
Kitas galimas sutrikimas yra jau minėtas paveldimas genetinis fruktozės netoleravimas. Šis sutrikimas paprastai nepasireiškia kol vaikas minta mamos pienu, t.y. kol maiste nėra fruktozės. Simptomai atsiranda kai mitybos racionas papildomas vaisiais, sultimis, sacharoze. Vėmimas, skausmai pilve, diarėja, hipoglikemija ir gali ištikti netgi koma ar traukuliai, kurie atsiranda per 30 min po maisto davinio, kuriame buvo fruktozės.
Mažiems vaikams ir paaugliams, kurie ir toliau gauna fruktozės esant šiam sutrikimui, išsivysto chroniniai kepenų ir inkstų funkcijų sutrikimai.
Bet kaip šis sutrikimas beskambėtų bauginančiai jis pasitaiko gana retai, o vaisius reikia valgyti, juose daug mūsų organizmui reikalingų medžiagų ir vitaminų, na žinoma jei Jūs neturite fruktozurijos.
GALAKTOZĖ.
Pieno cukraus (laktozės) skilimo produktas. Susidaro žarnyne virškinant laktozę, jos yra piene ir pieno produktuose. Galaktozė iš žarnyno patenka į kraują, kurio pagalba nunešama į kepenis ir ten perdaroma į gliukozę. Tam, kad paversti galaktozę į gliukozę yra vykdoma epimerizacijos reakcija, t.y. galaktozėje reikia atlikti anglies (C4) atomo H- ir OH- grupių optinę konfigūraciją. O jei kalbant paprasčiau, tai viename iš vertimų reakcijų momentų tam tikra galaktozės liekana pakeičiama (apkeičiama, perdaroma) į gliukozės liekaną. Tokių virsmų reakcijų iš viso yra trys.
Įdomu tai, kad vienoje iš reakcijų dalyvaujantis fermentas (epimerazė) gali veikti ir kita kryptimi, ne tik versti galaktozę į gliukozę, bet gliukozę į galaktozę. Tokia atvirkštinė epimerizacija yra svarbi glikolipidų ir glikoproteinų sintezėje.
Beje, galaktozė yra reikalinga krūtų liaukoms laktozės sintezei. Laktacijos periodu galaktozė nėra nepakeičiamas maisto komponentas, kadangi gali susidaryti iš gliukozės, t.y. kūdikio mamos pienu maitinimo periodu nėra būtinybės mamai gerti pieną tam, kad gauti galaktozės savo paties pieno gamybai.
Pabaigai galima paminėti, kad per tas tris galaktozės vertimo į gliukozę reakcijas susidarę junginiai (pvz., tokie kaip gliukozės-1-fosfatas ir kt.) jau gali būti organizme įtraukiami į skirtingus metabolinius procesus, pvz., glikogeno sintezę, kepenyse perdaroma į laisvą gliukozę ir naudojama jos koncentracijos palaikymui kraujyje, glikolizę ir ATP sintezę ir kt.
Galaktozės apykaitoje jos liekanos pakeitimas gliukozės liekana yra pakankamai svarbus žmogaus sveikatai, kadangi jis yra susijęs su paveldimos ligos galaktozemijos atsiradimu. Galaktozemija atsiranda esant galaktozės apykaitos sutrikimui, kurį lemia bet kokio iš trijų fermentų, kurie dalyvauja įtraukiant galaktozę į gliukozės apykaitą, paveldimas defektas.
Klasikinė galaktozemija arba paprasčiau sakant labiausiai ištyrinėta yra ta, kurios metu yra fermento galaktozės-1-fosfato uridililtransferazės genetinis defektas. Šis susirgimas pasireiškia gana anksti, ypač pavojingas vaikams, kadangi pagrindiniu angliavandenių šaltiniu jiems tarnauja mamos pienas, kuriame yra laktozės. Ankstyvieji šio fermento defekto simptomai: vėmimas, diarėja, dehidratacija, kūno masės mažėjimas, gelta. Jie pasireiškia netrukus tuoj po gimimo, kai vaikas pradeda gauti pieną. Kraujyje, šlapime ir audiniuose padidėja galaktozės (ir galaktozės-1-fosfato) koncentracija.
Pakankamai rimta galaktozemijos pasekmė yra katarakta ir aklumas. Taip nutinka dėl to, kad akies audiniuose (lęšiuke), veikiant fermentui aldozių reduktazei, galaktozė perdaroma į galaktitolį. Normaliomis galaktozės metabolizmo sąlygomis visos reakcijos vyksta normos ribose, bet nedideliu greičiu. Esant galaktozemijai galaktitolis ima kauptis akies lęšiuke. Galaktitolis ima kauptis tik atsiradus dideliems galaktozės kiekiams kraujyje. Žmogaus audiniuose, kaip ir akies lęšiuke, nėra fermentų, kurie galėtų skaidyti galaktitolį, todėl jis kaupiasi. Šios medžiagos dideli kiekiai keičia osmosinį slėgį ir akies lęšiuko baltyminiai kristalai yra denatūruojami. Dėl to akies lęšiukas drumstėja, atsiranda katarakta, kuri yra jau pastebima vos po kelių dienų nuo gimimo.
Kitos, nei kiek ne lengvesnės galaktozemijos pasekmės yra kepenyse. Jose ima kauptis galaktozės-1-fosfatas, kuris ima toksiškai veikti hepatocitus. To pasekoje sutrinka kepenų funkcijos: hepatomegalija, riebalinė distrofija. Tokių ligonių inkstuose taipogi padidėja galaktitolio ir galaktozės-1-fosfato koncentracija, kas žinoma veikia jų funkcijas. Tokiais atvejais yra pastebimi sutrikimai galvos smegenyse, vystosi protinis atsilikimas, galima mirtis.
Galaktozemija, atsirandanti esant kitų fermentų stokai, pvz., galaktokinazei, UD-gliukozės epimerazei, taipogi pasižymi kataraktos atsiradimu, bet esant šiam susirgimui nėra pastebimi kepenų, inkstų ir smegenų funkcijų sutrikimai.
Kalbant apibendrintai, tai kuo daugiau procentiškai yra sumažėjęs fermentų aktyvumas, tuo labiau gali pasireikšti nepageidaujami sutrikimai. Kartais, net 50 % siekiantis fermento aktyvumo sumažėjimas gali stipriai kliniškai nepasireikšti. Todėl laiku pastebėtas ir diagnozuotas sutrikimas bei koreguota mityba (galaktozės pašalinimas iš raciono) gali stipriai pagelbėti daugeliui ligonių.
MANOZĖ.
Nedideli manozės kiekiai į žmogaus organizmą patenka su maisto angliavandeniais, pvz., jos yra spanguolių sultyse. Taipogi manozė gali susidaryti žmogaus organizme iš gliukozės arba skaidant tam tikrus maisto polisacharidus ar glikoproteinus.
Manozės apykaita organizme prasideda nuo fermentinių reakcijų, kurių metu susidaro manozės 6-fosfatas, po to fruktozės 6-fosfatas ir metabolizuojamas glikolizės metu. Žmogaus organizme manozė gali virsti ne tik gliukoze, bet ir iš gliukozės gali būti padaryta manozė, taip pat manozė gali būti panaudojama glikolipidu, glikoproteinų ir kitų medžiagų sintezei. Manozė gali pasitarnauti mažinant bakterijų adheziją šlapimo kanaluose.
•Sudėtingi angliavandeniai.
•DISACHARIDAI (Oligosacharidai).
Jau kiek sudėtingesni angliavandenių junginiai. Jų molekulė sudaryta iš kelių (nuo 2 iki 10) monosacharidų molekulių, sujungtų glikozidiniais ryšiais. Gamtoje dažniausiai pasitaikantys disacharidai yra sacharozė, laktozė, maltozė, celobiozė, trehalozė.
Disacharidai yra labiausiai paplitę oligomeriniai angliavandeniai, kurie aptinkami laisvoje formoje, t.y. nesurištoje su kitais junginiais. Pagal cheminę kilmę disacharidai yra glikozidai, sudaryti iš 2 monosacharidų, sujungtų glikozidiniu ryšiu, α- arba β-konfigūracijose.
Paprasčiausi disacharidai, sudaryti iš dviejų monosacharidų – maltozė, laktozė ir sacharozė. Homodisacharidai, sudaryti iš vieno tipo monosacharidų – maltozė, izomaltozė, celobiozė. Heterodisacharidai, sudaryti iš skirtingų monosacharidų – sacharozė ir laktozė.
SACHAROZĖ.
SACHAROZĖ (cukrinių runkelių, cukranendrių cukrus) – sudaryta iš gliukozės ir fruktozės. Sacharozė yra disacharidas, sudarytas iš α-D-gliukozės ir β-D-fruktozės, sujungtų α,β-1,2-glikozidiniu ryšiu. Sacharozėje, gliukozės ir fruktozės liekanų abi anomerinės OH-grupės dalyvauja susidarant glikozidiniam ryšiui, todėl neturi redukcinių savybių.
Sacharozė yra tirpus disacharidas, turintis saldų skonį, ji fotosintezės metu sintetinama augaluose. Taigi, sacharozės šaltiniu yra augalai, ypač jos daug cukriniuose runkeliuose (yra iki 20 %) ir cukranendrėse (iki 25 %), iš kurių išgaunamas cukrus. Valgomasis cukrus yra beveik gryna sacharozė ir nėra laikomas pats geriausias angliavandenis žmogaus mitybos racione. Susidarant medui, gėlių nektare esanti sacharozė hidrolizuojama iki gliukozės ir fruktozės. Morkose sacharozės yra apie 7 %.
LAKTOZĖ.
LAKTOZĖ (pieno cukrus) – pieno disacharidas. Laktozė yra pakankamai svarbi žinduolių (tame tarpe ir žmogaus) mitybos dalis. Šią svarbą ji ypač įgauna žinduolių jauniklių ankstyvose auginimo stadijose, kadangi pienas yra pagrindinė jauniklio (kaip ir žmogaus kūdikio) maisto dalis. Laktozę sintetina tik pieno liaukos ląstelės laktacijos metu. Gliukozė šioje sintezėje dalyvauja kaip pagrindinis substratas, ji paverčiama į galaktoze ir naudojama jau laktozės sintezėje.
Karvės piene yra maždaug 4-5 % laktozės, o moters piene maždaug 8 %.
Laktozė yra mažiau saldi už sacharozę ir yra sudaryta iš D-gliukozės ir D-galaktozės, kurios yra sujungtos β-1,4-glikozidiniu ryšiu. Organizme laktozė nėra tiesiogiai absorbuojama į kraują, todėl ji yra hidrolizuojama (suskaidoma) ir susidaro D-gliukozė ir D-galaktozė.
Laktozės hidrolizę katalizuoja fermentas laktazė. Pasitaiko atvejų, kad kai kurie žmonės neturi šio fermento, tuomet jų žarnyne kaupiasi neabsorbuota laktozė. Piene esanti laktozė nėra suvirškinama, o padidėjus jos koncentracijai didelis vandens kiekis pereina iš ląstelių į žarnyną, keičiasi osmosinis slėgis, kaupiasi vanduo, žmogus ima viduriuoti.
Laktozės virškinimo sutrikimai arba laktozės netoleravimas gali būti įgimtas arba įgytas. Dažniausiai pasitaikantys susirgimai yra trys. Pirmiausiai tai paveldimas (įgimtas) fermento laktazės deficitas. Pasitaiko pakankamai retai. Suvartojus pieno ima pykinti, vemiama, viduriuojama, atsiranda skausmas ir pūtimas pilve, spazmuoja. Tokie simptomai išsivysto iškart po gimimo.
Antru atveju pastebimas fermento nepakankamumas. Ši forma pastebima jau suaugusiems ir vyresnio amžiaus vaikams. Paprastai tai yra laktazės kiekio sumažėjimo pasekmė, o simptomai panašūs į aprašyto pirmuoju atveju.
Trečiuoju sutrikimų atveju laktazės nepakankamumas būna antrinio pobūdžio, t.y. laikina, įgyta forma.
Pieno netoleravimas gali būti kaip žarnyno ligų pasekmė, pvz., kolitas, gastritas. Be viso to, laikinas laktazės deficitas gali būti susijęs su padarytomis žarnyno operacijomis. Šio fermento aktyvumas taipogi gali svyruoti priklausomai nuo amžiaus. Pvz., padidinto fermento aktyvumo būsenoje vaikai gali būti iki 5-7 metų, o vėliau fermento aktyvumas gali mažėti ir suaugusiems sudaryti tik 10 % nuo aktyvumo lygio, kuris būdingas vaikams. Dėl šios priežasties, kai kuriems žmonėms, kurių fermento lygis ir taip buvo žemas, toks papildomas aktyvumo sumažėjimas gali pasireikšti kaip visiškas pieno netoleravimas.
Patologijos, susijusios su laktazės trūkumu, dažniausiai pasitaiko Afrikos ir Azijos tautose. Europos gyventojams vidutinis sutrikimų pasitaikymas sudaro 7-12 %, Kinijoje -80 %, atskiruose Afrikos regionuose – iki 97 %. Toks paplitimas yra susijęs su istoriškai susiklosčiusio mitybos raciono ir pieno gyvulininkystės nebuvimo šiuose regionuose.
MALTOZĖ.
MALTOZĖ (salyklo cukrus) – sudaryta iš dviejų D-gliukozės molekulių, sujungtų α-1,4-glikozidiniu ryšiu. Maltozė į žmogaus organizmą patenka su dalinai hidrolizuoto krakmolo produktais, pvz., salyklas, alus. Maltozė susidaro žarnyne skaidant krakmolą arba glikogeną fermentu amilaze, kuri dar kiek vėliau suskaidoma iki gliukozės molekulių. Taigi, daugiausiai maltozės yra daigintuose grūduose (pvz., miežių) – salykle.
Prie to paties galima paminėti ir kitą į maltozę panašų disacharidą IZOMALTOZĘ. Ją sudaro dvi D-gliukozės molekulės, sujungtos α-1,6-glikozidiniu ryšiu. Tai tarpinis produktas, kuris susidaro skaidant krakmolą žarnyne.
•POLISACHARIDAI (glikanai).
Pagal struktūrą, šios medžiagos iš angliavandenių turi sudėtingiausią molekulės sudėtį. Dauguma gamtoje aptinkamų angliavandenių yra priskiriami polisacharidams. Didžioji jų dalis yra augalinės kilmės, pvz., krakmolas (amilozė ir amilopektinas), arabinanas, celiuliozė (ląsteliena), inulinas ir kt. Nors gali būti ir gyvūninės kilmės (chitinas, glikogenas, hialurono rūgštis) arba bakterijos (mureinas ar dekstranas). Šiame straipsnyje panagrinėkime tik keletą iš jų pačių svarbiausių ir dažniausiai sutinkamų žmogaus maiste.
Struktūriniai skirtumai tarp polisacharidų yra nustatomi:
• pagal monosacharidų, sudarančių grandinę, išdėstymą;
• pagal jungiančių grandinėje monomerų glikozidinių ryšių tipą;
• pagal monosacharidų liekanų grandinėje seką.
Priklausomai nuo monosacharidų liekanų sudėties, polisacharidus galima skirstyti į homopolisacharidus ir heteropolisacharidus.
Homopolisacharidai (homoglikanai) – visi jame esantys monomerai yra identiški, t.y. jie sudaryti iš vienodų monosacharidų, pvz., glikogenas ar krakmolas sudaryti tik iš D-gliukozė, arba gliukanai sudaryti tik iš gliukozės, galaktanai iš galaktozės ir kt.
Heteropolisacharidai (heteroglikanai) sudaryti iš skirtingų monosacharidų. Abu šie polisacharidų tipai gali turėti kaip ir linijinį monomerų išsidėstymą, taip ir šakotą.
Monosacharidai dažniausiai yra sujungti 1,4 ar 1,6 glikozidiniais ryšiais, bet būna sujungti ir 1,2 arba 1,3 ar net kitais ryšiais. Be to, jie būna α- ir β- formų. Prie viso to dar reikia pridėti ir tai, kad prie polisacharidų yra priskiriamos ir polimerinės medžiagos. Jose, prie monosacharidų ar jų darinių, būna kovalentiškai prijungta aminorūgštys, peptidai, baltymai ir kiti junginiai.
Polisacharidus, priklausomai nuo jų atliekamos biologinės arba fiziologinės funkcijos, galima suskirstyti į 3 pagrindines grupes:
• atsarginiai (rezerviniai) polisacharidai, atlieka energetinę funkciją. Šie polisacharidai tarnauja kaip gliukozės šaltinis, kurį organizmas naudoja pagal esamą poreikį. Šių angliavandenių tokia rezervinė funkcija yra nulemta dėl jų polimerinės kilmės. Polisacharidai yra mažiau tirpūs negu monosacharidai, vadinasi jie neturi poveikio osmosiniam slėgiui ir dėl to jie gali kauptis ląstelėje, pvz., krakmolas – augalų ląstelėse, glikogenas – gyvūnų ląstelėse. Taigi, krakmolas ir glikogenas yra atsarginė, kaupiamoji maistinė medžiaga;
• struktūriniai polisacharidai, pasirūpina ląstelių ir organų mechaniniu tvirtumu, pvz., celiuliozė, chitinas, bakterijų sienelių peptidoglikanai yra jų struktūriniai elementai;
• polisacharidai, kurie įeina į užląstelinį užpildą, reikalingi audinių susidarymui ir atlieka apsauginę funkciją.
Žmogaus maiste pagrindinai yra augalinės kilmės polisacharidai – krakmolas, celiuliozė, o gyvūninės kilmės polisacharidų yra mažiau – glikogenas.
KRAKMOLAS.
Jei ne pats svarbiausias, tai vienas iš svarbesnių žmogaus mitybos angliavandenių. Tai augalų rezervinis polisacharidas, kurių daug yra grūduose – kviečiuose, kukurūzuose, ryžiuose ir kt. (iki 45 % iš sausos jų masės), taipogi augalų svogūnėliuose, stiebuose ir gumbuose (bulvėse apie 65 %). Krakmolas yra polisacharidas (homoglikanas) sudarytas iš gliukozės molekulių. Augalų ląstelėse jis yra granulių pavidalu, praktiškai netirpus vandenyje.
Krakmolas yra amilozės (apie 10-30 % krakmolo sudėties) ir amilopektino (apie 90-70 %) mišinys.
Amilozė – linijinis nešakotas polisacharidas, sudarytas iš šimtų ar net tūkstančių D-gliukozės monomerų grandinių, kur gliukozės molekulės sujungtos α-1,4-glikozidiniais ryšiais. Gliukozinės liekanos α-konfigūracijos dėka, polisacharidinė grandinė turi spiralės konfigūraciją. Tokios spiralės buvimą parodo krakmolo poveikis su jodu. Po poveikio su jodu krakmolo amilozės spiralė sudaro mėlynos spalvos kompleksinį junginį. Amilozė blogai tirpsta vandenyje.
Amilopektinas – šakotą molekulę turintis gliukozės polimeras. Atsišakojimo vietose gliukozės liekanos sujungtos α-1,6-glikozidiniais ryšiais. Atsišakojimai nustatomi kas 20-30 gliukozės molekulių liekanų. Nešakotose vietose gliukozės molekulės sujungtos tarpusavyje α-1,4-glikozidiniais ryšiais. Amilopektino molekulėse yra skirtingas skaičius gliukozės, kuris gali būti labai didelis.
Kalbant bendrai apie krakmolą, tai kaip jau supratome jo struktūra susideda iš ilgos gliukozės molekulių grandinės, kuri organizme be suskaidymo negali pasisavinti. Žmogaus organizme krakmolas yra skaidomas veikiant tam tikriems fermentams (pvz., amilazei), kurių dėka yra suardomi glikozidiniai ryšiai. Suskaidytas krakmolas iki gliukozės yra rezorbuojamas į kraują ir pasisavinamas. Priklausomai nuo maisto rūšies krakmolo molekulės yra įvairaus dydžio ir sudėtingumo, pavidalo ir skilimo greičio. Kuo krakmolo molekulės yra ilgiau skaidomos, tuo ilgiau ir tolygiau organizmas bus aprūpintas energijos šaltiniu.
GLIKOGENAS.
GLIKOGENAS – polisacharidas būdingas gyvūnų ir žmogaus organizmams. Panašiai kaip krakmolas augaluose, glikogenas gyvūnų organizmų ląstelėse atlieka rezervinę funkciją, t.y. organizmo pagrindinė gliukozės saugojimo forma. Kaip maistinė medžiaga (angliavandenis) jis didelės reikšmės neturi, kadangi maiste jo kiekiai labai nedideli.
Glikogenas struktūriškai yra panašus į krakmolą (amilopektiną), bet yra labiau šakotesnis: maždaug kas 8-12 gliukozės molekulių yra α-1,6-glikozidinis ryšys, o linijinės glikogeno grandinių dalys sujungtos α-1,4-glikozidiniu ryšiu. Tokiu būdu susidaro glikogeno „medžio” (išsišakojusi) pavidalo struktūra. Glikogeno molekulėje yra tik viena laisva anomerinė OH-grupė, t.y. tik vienas redukuojamas galas.
Ilgesnį laiką nieko nevalgius arba kai organizmui prireikia papildomos energijos šaltinio, šakotosios glikogeno molekulės yra skaidomos (hidrolizuojamos) ir pakankamai greitai susidaro daug gliukozės molekulių, kurios yra panaudojamos energijos gamybai.
Daugelis organizmo audinių sintetina glikogeną kaip rezervinę gliukozės formą. Glikogeno sintezė ir skaidymas aprūpina kraujo gliukozės koncentracijos pastovumą ir dalis jo yra sandėliuojama, kad esant būtinybei audiniai juo galėtu pasinaudoti. Daugiausiai glikogeno yra kepenyse (iki 5 -7 % bendro svorio) ir raumenyse (iki 2 % raumenų masės). Kepenų glikogenas svarbus tuo, kad tiekia gliukozę į kraują jos pastovios koncentracijos ten palaikymui. Kiti organai, savo energetiniam palaikymui, iš kraujo tą gliukozę gali pasiimti.
Raumenų glikogenas yra skaidomas pačiuose raumenyse jų energijos palaikymo poreikiams, į kraują jis nėra tiekiamas. Plačiau apie glikogeną žr. strps. – Angliavandenių apykaita (Glikogenas).
SKAIDULINĖS MEDŽIAGOS.
Angliavandeniams yra priskiriamos augaluose esančios skaidulinės medžiagos: celiuliozė, hemiceliuliozė, ligninas, pektinas, dervingosios medžiagos (dervos).
Maistinės skaidulos pagrinde yra nesuvirškinami maisto komponentai. Taip yra dėl to, kad žmogaus žarnyne nėra jas skaidančių fermentų, nors dalis jų vis dėlto gali būti skaidomos storosios žarnos bakterijų fermentais, kurios ir panaudoja susidariusius angliavandenius savo poreikiams.
Taigi, nors šios medžiagos tik dalinai skaidomos arba visai neskaidomos, jos vis viena yra reikalingos organizmui. Maistinės skaidulos negali būti energijos šaltiniu, bet turi eilę savybių, kurių dėka gali įtakoti medžiagų apykaitą. Jos sugeria toksiškas medžiagas, sunkiuosius metalus ir pašalina iš organizmo; suriša tulžies rūgšti (tai apsaugo žarnų epitelį) ir stabdo cholesterolio rezorbcija (taip mažina jo koncentracijos kraujyje padidėjimą); skatina žarnyno peristaltiką, kas skatina greitesnį bei lengvesnį maisto praėjimą pro virškinamąjį žarnyną; stabdo puvimo procesus; apsaugo nuo vidurių užkietėjimo; lėtina angliavandenių virškinimą ir rezorbciją; normalizuoja žarnyno naudingą mikroflorą.
Žmogaus paros skaidulinių medžiagų poreikis yra apie 25-30 g, jis turi sudaryti maždaug apie 10 % paros maisto davinio. Šis poreikis gali būti patenkinamas įtraukiant į mitybos racioną skaidulomis turtingais produktais: avižos, kviečių, miežių ar avižų sėlenos, grūdų duonos, daržovės, vaisiai, pupelės.
Reikia paminėti, kad skaidulinės medžiagos lėtina ne tik angliavandenių pasisavinimą, bet ir baltymų ar riebalų. Tai gali padėti norint sulieknėti ir atvirkščiai, pakenkti norint priaugti kūno masės. Padidina virškinamo maisto tūrį ir papildomai suteikia greitesnį sotumo jausmą (pvz., daržovės su mėsa suteiks didesnį sotumo jausmą bei geresnį virškinimą, nei viena mėsa). Beje, intensyviai sportuojant nėra rekomenduojama maisto skaidulų vartojimą pakelti daugiau nei 30 – 40 g per parą. Kadangi jos stimuliuoja peristaltiką ir, turėdama surišimo bei sugėrimo savybes, gali esant padidintam jų vartojimui pašalinti iš organizmo jam naudingas medžiagas: vitaminus, mineralines medžiagas.
Skaidulines maisto medžiagos skirstomos į tirpias ir netirpias vandenyje. Žinoma tai nėra vienintelis jų skirtumas, kadangi jų sudėtis taipogi gali skirtis, fiziologinis poveikis žmogaus organizmui irgi gali būti skirtingas. Pektinas ir dervingosios medžiagos yra tirpios skaidulos, o ligninas, celiuliozė, hemiceliuliozė – netirpios skaidulos.
Tirpios maistinės skaidulos randamos maisto produktuose: ankštiniuose augaluose (žirniuose, pupelėse, pupos, lęšiuose), grūduose (avižose, rugiuose, miežiuose), kai kuriuose vaisiuose (slyvose, razinose, avokaduose, uogose, bananuose, obuolių, svarainių ir persikų žievelėse).
Netirpių maistinių skaidulų sudėtyje yra sėlenos, neapdoroti grūdai, ankštiniai augalai, riešutai, sėklos, šparaginės pupelės, žiediniai kopūstai, brokoliai, žolelės, vaisių ir daržovių žievelės.
Tiek tirpios tiek netirpios vandenyje maistinės skaidulos padidina maistinio turinio apimtį, tokiu būdu greičiau pajuntamas sotumo jausmas (apetitas mažėja) ir lėtina medžiagų pasisavinimą; lėtina gliukozės koncentracijos kraujyje šoktelėjimą; vartojant ne per dideliais kiekiais pagerina mineralų, vitaminų ir nepakeičiamųjų riebalinių rūgščių pasisavinimą.
Tirpios skaidulos: žarnyne tampa klampaus gelio pavidalu, kuris lėtina maistinio turinio judėjimą; silpnina fermentinį angliavandenių apdorojimą; mažina cholesterolio lygį.
Netirpios skaidulos: greitina maistinio turinio praėjimą pro virškinimo žarnyną; turi laisvinamąjį poveikį (naudojami vidurių užkietėjimo profilaktikai); turi poveikį storosios žarnos pH ir mažina vėžio atsiradimo riziką; atstato žarnyno mikroflorą.
CELIULIOZĖ
Celiuliozė yra pagrindinis augalų struktūrinis polisacharidas. Tai vienas iš labiausiai paplitusių organinių junginių žemėje. Augalų ląstelių sienelių pagrindą sudaro 40 -50 % celiuliozės.
Celiuliozė – linijinis polisacharidas homoglikanas, sudarytas iš gliukozės molekulių, kurios sujungtos β-1,4-glikozidiniais ryšiais. Žmogaus virškinimo sistemoje nėra fermentų, kurie galėtų skaidyti polisacharidų β-ryšius, todėl negali naudoti kaip energetinės medžiagos. Dėl to celiuliozė yra nepanaudojamas angliavandenis, bet ji yra maistinis komponentas, kuris reikalingas normaliam virškinimo darbui kaip skaidulinė medžiaga.
Celiuliozės daug yra medienoje ir medvilnėje. Atrajojančių gyvūnų virškinimo žarnyne yra bakterijų gaminančių reikiamą fermentą, kuris gali hidrolizuoti celiuliozę, o susidariusią gliukozę organizmas panaudoja. Žmogaus organizme celiuliozė yra nesuvirškinama; ji vandenyje yra netirpi; sugeria vandenį; skatina žarnyno peristaltiką; didina išmatų tūrį; skatina ir palengvina storosios žarnos veiklą (t.y. išmatos greičiau pereina storąją žarną, kas užkerta kelią ne tik vidurių užkietėjimui, bet ir saugo nuo divertikuliozės, spazminio kolito, hemorojaus, storosios žarnos vėžio ir nuo varikozinio venų išsiplėtimo). Žmogus celiuliozę gauna valgydamas rupią duoną, javainius, sėlenas, žiedinius kopūstus, šviežius žirnius, pupeles, brokolius, agurkų žieveles, obuolius, morkas ir kt.
HEMICELIULIOZĖ.
Tai didelės molekulinės masės šakotųjų polisacharidų mišinys, kuris yra augalų ląstelės sienelėje. Hemiceliuliozė yra vandenyje netirpi, sugeria vandenį, šiek tiek apvirškinama. Kai kurios jos savybės panašios į celiuliozės, pvz., skatina žarnyno peristaltiką, didina išmatų tūrį ir kt. Žmogaus maiste ji randama rupioje duonoje, kai kuriuose vaisiuose ir daržovėse, sėlenose, javuose.
LIGNINAS.
Ligniną sunku pavadinti angliavandeniu, nors jis ir yra augalų sienelėse, bet jis yra tam tikrų medžiagų (kumarilio, koniferilo ir sinaptilio alkoholio) polimeras. Pakankamai kietas ir patvarus, vandenyje netirpus, nesuvirškinamas, sugeria organinius junginius. Šios skaidulos aptinkamos augaluose, sėlenose, grūduose, baklažanuose, žaliuosiuose žirneliuose, žirniuose, ridikėliuose ir kt. Ilgai sandėliuojant daržoves lignino kiekis jose gali padidėti ir jis tada dar blogiau pasisavinamas. Ligninas gali mažinti kitų skaidulų pasisavinamumą, sugeria cholesterolį, didina išmatų tūrį ir greitina maisto praėjimą pro žarnyną.
DERVINGOSIOS MEDŽIAGOS (dervos).
Dervos – vandenyje tirpios, gličios ir suvirškinamos. Jos aptinkamos avižose ir produktuose iš jų, džiovintose pupelėse. Dervos lėtina skrandžio peristaltiką, taipogi lėtina angliavandenių virškinimą bei rezorbciją, mažina cholesterolio pasisavinimą.
PEKTINAI.
Iš dalies suvirškinami ir tirpūs vandenyje angliavandeniai. Tirpūs pektinai yra augalų sultyse, o netirpūs sudaro tarpląstelines medžiagas. Pektinai prisijungdami vandenį sudaro gelius, tampa glitus. Aptinkami vaisiuose (obuoliuose, citrusiniuose), morkose, kopūstuose, džiovintuose žirniuose, pupose, bulvėse, braškėse, žemuogėse, vaisių gėrimuose ir kt.
Pektinai (ir dervos) įtakoja pasisavinimo procesus skrandyje ir plonojoje žarnoje; sugeria tulžies rūgštį ir mažina riebalų pasisavinimą bei cholesterolio lygį; lėtina skrandžio peristaltiką ir maisto masės išslinkimą iš skrandžio; lėtina angliavandenių pasisavinimą (kas gali būti naudinga diabetikams, kadangi mažina reikiamą insulino normą).
PROTOPEKTINAI.
Netirpus pektinų kompleksas su celiuliose ir hemiceliulioze, kurie aptinkami neprinokusiuose vaisiuose ir daržovėse.
Skaidulų skilties pabaigai šiek tiek apibendrinkime jų kasdieninį vartojimą. Šiuo metu daugelyje šalių dietologai rekomenduoja naudoti pakankamą kiekį skaidulinių medžiagų. Kaip jau minėta, kasdieninė rekomenduojama norma siekia 25 -30 g, kitur tas kiekis rekomenduojamas nuo 30 ir iki 50 g. Kaip bebūtų keista, nors daugelis ir sakosi, jog maitinasi sveikai ir subalansuotai, bet daugelis iš mūsų nesuvalgo net 15 ar 20 gramų.
Reikiamam skaidulinių medžiagų kiekiui gauti, kasdien reiktų suvalgyti:
- ne mažiau 3 daržovių porcijų per dieną (apie 100 ml kiekviena);
- kasdien ne mažiau 3 vaisių ;
- ne mažiau 4 porcijų stambaus malimo duonos, kruopų, rudūjų ryžių, grikių ar avižų;
- kelis kartus per savaitę reiktų valgyti: pupas, žirnius, kukurūzus arba sojas.
Skaidulų vartojimą reiktų didinti palaipsniui, tol kol nebus pasiekta reikiama dienos norma. Greta to reiktų palaipsniui padidinti ir suvartojamo vandens kiekį. Vaisiai ir daržovės turi būti valgomos žalios (tai labiausiai tinkamas būdas). Ilgai verdamos daržovės praranda pusę jose esančių skaidulų. Darant iš to išvadą – geriau daržoves kiek patušinti ar lengvai apvirti.
Nuvalant (nuskutant) vaisius ar daržoves skaidulos nėra sunaikinamos, gal tik dalis pasišalina su odele. Bet va sultyse, jei jų gamybos metu arba prieš vartojimą yra pašalinamas vaisių minkštimas, tai jose vaisiaus skaidulų jau nebelieka.
Dieną reiktų pradėti nuo košės lėkštės, kurioje gausų skaidulų (vienoje tokioje porcijoje skaidulų gali būti iki 5 g ir net daugiau). O jei norima šitą skaidulų kiekį dar padidinti, tai į košę papildomai įdėkite šviežių vaisių (dar papildomi 1 -2 gramai).
Racione reguliariai turėtų būti ankštiniai; kruopos tik iš pilno grūdo; desertui (kiek po valgio, arba net prieš jį) šviežias vaisius, o ne saldumynai; vaisius ir daržoves visada valgykite tarpuose tarp pagrindinių maisto porcijų vartojimo ir žinoma jų metu.
Skaidulinės maisto medžiagos yra tik augalinės kilmės produktuose, o padidintas jų kiekis randamas pirmiausiai sveikuose ir beveik neapdirbtuose produktuose. Visos maiste esančios skaidulinės medžiagos, nors jos ir pakankamai skirtingos ir jų poveikis pakankamai skirtingas, bet visos jos gerina žarnyno veiklą.
Yra tokių pastebėjimų, kad ilgalaikėje perspektyvoje, žmogus maisto racione naudojantis pakankamą kiekį gerųjų skaidulų, greičiau ir lengviau gali atsikratyti nereikalingų kūno kilogramų. Kaip taip įmanoma? O visai paprastai. Žmogus maitindamasis gausiu skaidulomis maistu išlieka ilgiau sotus; mažėja apetitas ir insulino lygis; apdoroti turtingu skaidulomis maistą reikia daugiau energijos; skaidulinis maistas turi mažiau kalorijų. Ilgalaikė mityba, kurioje gausu skaidulinių medžiagų, padės ne tik išvengti nutukimo, bet ir žymiai sumažins tikimybę išsivystyti širdies ir kraujagyslių ligoms, vėžiniams susirgimams, hipertenzijai ir diabetui.
Kartais, skaidulinės medžiagos maiste gali sukelti pilvo pūtimą. Norint šito išvengti reiktų valgyti mažesnėmis porcijomis ir dažniau, bei racione būtinai turi būti angliavandeniai, baltymai ir riebalai.
Lentelėje pateikta keletas pavyzdžių, kiek maždaug skaidulinių medžiagų ir kalorijų turi vienas ar kitas produktas.
| Maisto produktas | Skaidulos (g) | Kalorijos |
| Virtos baltos pupelės, pusė puodelio (90 g) | 9,5 | 128 |
| Dribsniai/muesli(100%), paruošti valgyti (30g) | 8,8 | 78 |
| Konservuotos margos pupelės, pusė puodelio (90 g) | 8,2 | 109 |
| Skaldyti žirniai, paruošti, pusė puodelio (100 g) | 8,1 | 116 |
| Įvairios pupos/pupelės, paruoštos, pusė puodelio (apie 90 g) | 6,2 – 7,7 | 105 -122 |
| Artišokas, paruoštas, viršūnė (1 vnt) | 6,5 | 60 |
| Sojos pupelės, paruoštos, pusė puodelio (90 g) | 5,2 | 149 |
| Krekeriai, paprasti ruginiai traškučiai (2 gabaliukai) | 5,0 | 74 |
| Saldžioji bulvė, paruošta su odele (1 vidutinė) | 4,8 | 131 |
| Žalieji žirneliai, paruošti, pusė puodelio (80 g) | 4,4 | 67 |
| Šviežia kriaušė (1 maža) | 4,3 | 81 |
| Bulguras (kviečių kruopos), paruošta, pusė puodelio (90 g) | 4,1 | 76 |
| Daržovių mišinys, paruoštas, pusė puodelio (82 g) | 4,0 | 59 |
| Šviežios avietės, pusė puodelio (62 g) | 4,0 | 32 |
| Saldžioji bulvė, virta, be odelės (1 vidutinė) | 3,9 | 119 |
| Šviežios gervuogės, pusė puodelio (72 g) | 3,8 | 31 |
| Keptos bulvės su žievele (1 vidutinė) | 3,8 | 161 |
| Slyvos, pusė puodelio (124 g) | 3,8 | 133 |
| Žalios avižų sėlenos, 1/4 puodelio (18 g) | 3,6 | 58 |
| Konservuotas moliūgas, pusė puodelio (123 g) | 3,6 | 42 |
| Šaldyti špinatai, paruošti, pusė puodelio (95 g) | 3,5 | 30 |
| Susmulkinti kviečių dribsniai, mišinys (28 g) | 2,8-3,4 | 96 |
| Migdolai (28 g) | 3,3 | 164 |
| Šviežias obuolys su odele (1 vidutinis) | 3,3 | 72 |
| Briuselio kopūstai, šaldyta, paruošta, pusė puodelio (78 g) | 3,2 | 33 |
| Spagečiai, iš stambaus malimo miltų, pusė puodelio (70 g) | 3,1 | 87 |
| Bananas (1 vidutinis) | 3,1 | 105 |
| Šviežias apelsinas (1 vidutinis) | 3,1 | 62 |
| Perlinė košė, pusė puodelio (80 g) | 3,0 | 97 |
| Rauginti kopūstai (70 g) | 3,0 | 23 |
| Moliūgas, paruoštas (103 g) | 2,9 | 38 |
| Brokoliai, paruošti (78 g) | 2,8 | 26 |
| Pastarnokas, paruoštas (78 g) | 2,8 | 55 |
| Žalia ropė, paruošta (72 g) | 2,5 | 15 |
Angliavandeniai sporte.
Pagrindinę dalį energijos organizmas gauna iš angliavandenių. Augalinis maistas yra pagrindinis angliavandenių šaltinis žmogaus mityboje. Jie aprūpina 55-60% organizmo naudojamos energijos visoms jo funkcijoms (tame tarpe ir smegenų, ir medžiagų apykaitoje, ir kt.), o žmogaus dienos mitybos racione, iš visų maistinių medžiagų, angliavandeniai turėtų sudaryti daugiau mažiau 50 %. Suaugęs žmogus per parą turėtų suvalgyti 300-500 g angliavandenių, iš kurių didesnė dalis atitenka krakmolui. Angliavandeniai sudaro 70-80% augalų masės. Gyvūninių maisto produktų, kuriame būtų daug angliavandenių nėra, na žinoma šiokia tokia išimtis yra pienas, kepenėlės ar austrės. 1 gramo angliavandenių energetinė vertė yra 17 kilodžiaulių (kJ) arba 4,1 kilokalorijų (kcal).
Jei, pvz., žmogus per dieną suvalgo pakankamai daug angliavandenių, iš kurių gauna apie 2600 kcal, tai paėmus visą per dieną suvartojamų angliavandenių kiekį (100 %) ir padalinus juos į angliavandenių grupes, vaizdas turėtų susidarytų maždaug toks:
polisacharidai – krakmolas 200 g (64 %), glikogenas 1 g (0,5 %);
disacharidai – sacharozė 80 g (26 %), laktozė 20 g (6,5 %), maltozė 0 g (0 %);
monosacharidai – fruktozė 1 g (3 %), gliukozė ~0 g (~0 %).
Taigi, angliavandeniai yra pats geriausias energijos gavimo išteklius. Nors baltymai ar riebalai taipogi gali būti substratas energijos gavimo procesuose, bet tik angliavandeniai tam labiausiai tinka. Taip yra dėl to, kad energijos gavimo procesuose yra panaudojamos gliukozės molekulės.
Angliavandeniai daugiausia virškinami plonojoje žarnoje, kur didžiausią angliavandenių masę sudarantis krakmolas suskaidomas iki monosacharidų. Kitaip kalbant, sudėtingi angliavandeniai suskaidomi iki paprastų, pagrinde iki gliukozės ir fruktozės. Monosacharidai arba vadinamieji patys paprasčiausi angliavandeniai (tai gali būti ne tik gliukozė, bet ir galaktozė ar fruktozė) yra paimami į kraują ir gabenami į kepenis. Ten dažniausiai visi perdaromi į gliukozę. Po to dalis jos (apie 17%) sunaudojama glikogeno sintezei kepenyse, o kita sugrįžta į kraują ir yra naudojama organizmo energijos reikmėms ar raumenų glikogeno atsargoms sudaryti.
Sportininkams svarbu, kad į raumenis patektų pakankamai gliukozės ir ypač tai aktualu tampa atstatant per treniruotę sunaudotą raumenų glikogeną.
Organizmas stengiasi išlaikyti pastovų gliukozė (cukraus) kiekį kraujyje (0,6-0,9g/l), bet be gliukozės kraujyje yra ir kitų monosacharidų ir medžiagų su panašiomis savybėmis.Visų šių medžiagų suma paprastai vadinama cukraus kiekiu kraujyje, kuris būna 0,8-1,2g/l arba 80-120 mg/100ml. Sumažėjus gliukozės lygiui kraujyje raumenys nebegali efektyviai dirbti, kita vertus, jei jos yra per daug (žymiai daugiau nei reikia organizmui) kepenys gliukozę ima vers į riebalines rūgštis, kurios kaupiasi organizme. Reikėtų stengtis išlaikyti tą normą reikiamame lygyje ir jos neviršyti, o tai lengviausia pasiekti valgant lėtai į kraują patenkančių angliavandenių, kurie padės išlaikyti pastovų jų kiekį kraujyje be didelių svyravimo šuolių.
Mono- ir disacharidai turi saldoką skonį (juos tiesiog todėl ir vadina cukrumi), polisacharidai saldoko skonio neturi. Cukraus saldumas yra skirtingas. Jei sacharozės (paprasto cukraus) priimta laikyti 100 %, tai kitų cukrų saldumas yra: fruktozė-173 %, gliukozė- 81 %, maltozė ir galaktozė- 32 %, laktozė- 16 %.
Kaip jau minėta, gliukozė gali kauptis (pagrinde skeleto raumenyse ir kepenyse) glikogeno pavidalu – organizmo atsarginis angliavandenis. Organizmui pritrūkus gliukozės imamas naudoti glikogenas. Per visą eilę energiją sukuriančių etapų glikogenas vėl perdaromas į gliukozę (raumenyse tik raumenų reikmėms, o kepenyse papildyti kraujo atsargas).
Šis kaupimo procesas sveikiems žmonėms labiausiai prasideda nuo pat rytinio pavalgymo ir su tam tikrais intervalais tarp valgymų. Pasitaiko, kad kartais dienos eigoje angliavandenių yra nepakankamai, bet dažniausiai jų būna per daug. Arba tiksliau sakant, dėl į lengvėjančio gyvenimo būna per mažai fizinės veiklos tam gaunamos energijos kiekiui sudeginti ir tuomet angliavandenių perteklius ima kauptis riebalinėse žmogaus atsargose. Žmogus ima tukti. Žinoma kita kalba yra su sportininkais ar sunkiai fiziškai dirbančiais.
Dirbant sunkų fizinį darbą glikogenas ir angliavandeniai yra pagrindinis raumenų energijos šaltinis. Angliavandenių atsargos glikogeno pavidalu organizme nėra didelės, todėl jas reikia nuolat papildyti. Einant organizmo angliavandeniams į pabaigą raumenys ima nuvargti ir sunkėti. Angliavandeniai, ypač kartu su baltymais ir riebalais, yra gyvybiškai būtinos maistinės medžiagos, kurios stimuliuoja smegenis ir raumenis atlikti įtemptą jėgos treniruotę bei aprūpina raumeninės masės augimą. Gliukozė, kaip energijos šaltinis, yra labai svarbi smegenų ir nervų sistemos normalios veiklos palaikymui. Jei smegenų ląstelės negauna pakankamai gliukozės, tai protinė veikla silpsta, o kadangi smegenys kontroliuoja raumenų darbą, tai jaučiamas bendras organizmo silpnumas.
Įdomumo dėlei. Atliekant jėgos treniruotę, raumenyse saugojamas glikogenas skaidomas iki gliukozės. Kaip žinome, ji yra universali energijos medžiaga žmogaus organizmo ląstelėms. Laisvoji energija, sukaupta gliukozės molekulėje, yra išskiriama jos skaidymo metu. Dalis tos laisvosios energijos yra kaupiama ATP (makroenerginis junginys). Taigi, treniruotės metu glikogenas dalyvauja reakcijose susijusiose su ATP susidarymu, kuris yra energetinis junginys ląstelės viduje, jo dėka atliekamas raumens susitraukimas. ATP ląstelėse yra skaidoma eilėje cheminių reakcijų, o jų metu susidariusi energija panaudojama raumenų ląstelėse savo funkcijų atlikimui.
Treniruotės metu, esantis raumenyse glikogenas nenumaldomai mažėja. Intensyvių treniruočių metu raumenų glikogeno atsargos gali sumažėti iki 26 %.
Žinoma galima suabejoti, kad šito gali nepakakti atliekamų pratimų kokybės poveikiui. Tie sportininkai, kurių veikla susijusi su didele ištverme, gali išeikvoti raumenų glikogeną ir iki 40 %. Šie rodikliai jau sukeliantys nerimą, bet vieno tyrimo metu buvo ištirta, kad glikogeno kiekio sumažėjimas vyksta išskirtinai dirbančiuose raumenyse.
Sakykime, šiandien kojų raumenų treniruotės diena. Jų metu glikogeno atsargos senka pagrinde kojose ir tik nežymiai rankų, krūtinės ir kitų raumenų dalyse. Jeigu besibaigiant tokiai treniruotei būtų išmatuojamas glikogeno lygis, tai paaiškėtų, kad bendras jo sumažėjimo kiekis būtų lygus maždaug tiems 26%. Na, o tuo metu kojose glikogenas būtų beveik visiškai išnaudotas.
„Blogieji” ir „gerieji” angliavandeniai.
Dažniai kokioje nors spaudoje galime aptikti straipsnių apie „bloguosius” ir „geruosius” arba „greitus” ir „lėtus” angliavandenius. Kartais straipsniai būna kiek išsamesni ir ten jau kalbama apie angliavandenių patekimo į kraują greitį ir kiek daug jie pakels insulino lygį, o tai priklauso nuo jų molekulės struktūros, kuo ji sudėtingesnė, tuo lėčiau pateka į kraują ir mažiau kelia insulino lygi. Cukrus patenka pakankami greitai. Ko gero visų monosacharidų trūkumas yra greitas įsisavinimas ir didelis insulino išsiskyrimo skatinimas per trumpą laiką. Taigi, viskas iš tikro maždaug taip ir yra, galima sakyti teisūs ir tie ir kiti.
Neaiškumą kelia tik tas molekulės sudėtingumas arba kaip dabar populiaru kalbėti paprastieji ir sudėtingieji, arba greitieji ir lėtieji, naudingi ir nenaudingi angliavandeniai ir pan..
Iš tikro naudingų ir ne naudingų nėra, jie visi reikalingi, tik tam tikru momentu vieni ar kiti ir žinoma yra svarbus jų suvartojimo kiekis. Bet pradžiai apie sudėtingumą. Paprasta esmė tame, kad į kraują patekti gali tik pačią paprasčiausią ir mažiausiai sudėtingą molekulinę struktūrą turintys angliavandeniai, t.y. sakykime viena molekulė gliukozės arba fruktozės (monosacharidai).
Kiti angliavandeniai (disacharidai ir polisacharidai) yra daugiau nei viena molekulė, bet į tam tikrą grandinę sujungtos eilė molekulių. Tokia grandinė molekulių negali būti paimtos į kraują ir panaudotos pagal reikiamą poreikį. Todėl žarnyne, atitinkamų fermentų pagalba, tos grandinės yra suardomos ir gautos pavienės molekulės jau yra organizmo pasisavinamos.
Taigi, sudėtingų arba paprastų, kompleksinių angliavandenių sudėtingumą nusako molekulinis svoris, molekulės ilgumas ir jų supynimo laipsnis, cheminis ar fizinis apdirbimas ir pan.. Kuo angliavandenio molekulė paprastesnė, labiau apdorota, suskaidyta ir t.t., tuo ji greičiau, lengviau ir paprasčiau pereis visus barjerus ir pateks į kraują, pvz., gryna gliukozė arba paprasčiausias cukrus. Kuo tokio angliavandenio kiekis vienu metu didesnis, tuo labiau bus skatinamas išsiskirti insulinas.
Pagal šias ir panašias savybes nustatomas glikeminis indeksas (GI). Sportininkai (žinoma ir ne tik jie), dėliojant savo dienos mitybos teisingai tinkamiausią racioną, turėtų naudotis GI indeksu. Kuo vieno ar kito produkto GI indeksas yra aukštesnis, tuo tokio maisto suvartojimas sukels didesnį hormono insulino išskyrimą.
Beje, pradinis gliukozės lygis kraujyje vėliau nukris žemiau irgi žymiai greičiau. Toks insulino ir gliukozės šuolis su po to sekančiu nukritimu gali sportininkams pasitarnauti ne tik energijos šuoliais ir nuopuoliais, bet ir metabolizmo sutrikimais, nereikalingų riebalų ar tokios ligos kaip diabetas atsiradimais. Dėl tos priežasties žmonės, kurie linkę į nutukimą, taipogi sportininkai svorio metimo cikluose ar siekdami reljefo turi stengtis maistui naudoti produktus su mažesniais ar net mažiausiais glikeminio indekso rodikliais. Išimtis gali būti tik dvi – trys valandos po treniruotės pabaigos arba kai sportininkas augina raumeninę masę. Šiuo laikotarpiu organizmo gebėjimas kaupti angliavandenius glikogeno pavidalu padidėja, beje, tuo laiko momentu yra pastebimas ir aminorūgščių aukštesnis pasisavinimas raumenyse.
Glikeminis angliavandenių indeksas nustatomas lyginant su gliukozės pasisavinamumo greičiu, pvz., kiek arba kaip greitai suvalgyti su maistu angliavandeniai gali kelti cukraus (arba insulino) lygį kraujyje. Pagal tuos požymius visi angliavandeniai dažniausiai dalinasi į „gerus” (su žemu GI) ir „blogus” (su aukštu GI). Paskutiniai labai greitai pakelia insulino lygį kraujyje (kas gali skatinti kauptis riebalus).
Užtvirtiname – visada su maistu suvalgius angliavandenių pastebimas gliukozės lygio kraujyje padidėjimas, o jo padidėjimo greitis priklauso nuo cukraus kiekio ir jo cheminių sudėties savybių produkte (paprasti ir sudėtingi).
Žemiau pateikta keletą pavyzdžių, kurie lyginami su gliukoze, kurios glikeminis indeksas yra 100 % (t.y. gliukozės (cukraus) lygis kraujyje pakyla labai greitai), turi aukštesnį ar žemesnį GI indeksą.
Gliukozė -100%, medus – 87, fruktozė – 20, morkos – 90, razinos – 68, burokai – 64, bulvės – 48, obuoliai – 36, apelsinai – 40, greipfrutai – 26, vyšnios – 23, slyvos – 25, pupos – 40, pupeles – 30, avižos ir jų produktai – 48, ryžiai – 70, duona ir rupaus malimo miltai – 64, produktai iš baltų miltų (makaronai ir pan.) – 56, pienas – 35.
Čia pateikti žemesnį GI indeksą už gliukozę turintys produktai, nors yra ir tokių, kurie turi ir didesnį, pvz., maltodekstrinas, kuris yra dažnas maisto priedas sporto kompleksiniuose papilduose – nuo 105 iki 136 %.
Žinant apytikrį produktų GI indeksą reiktų juos rinktis su mažu glikeminiu indeksu. Prieš treniruotę (1.5-2 val.) patartina valgyti su kiek didesniu (vidutiniu, kiek lėčiau įsisavinamu) indeksu (ryžius, grikius), o ryte, kai būna sumažėjęs gliukozės lygis, tinka ir greičiau keliantys, bet reikia nepamiršti ir sudėtingų (avižų košės). Po treniruotės patartina suvalgyti greičiau įsisavinamų angliavandenių (tarp sezonų tiks ir kažkas saldaus), vakare irgi tinka avižų, grikių, nešlifuotų ryžių produktai, o dieną gali būti ir bulvė.
Tarpusavyje sumaišius įvairaus pasisavinimo greičio turinčius angliavandenius galima gauti norimo įsisavinimo greičio, pvz., įvairūs javų miltų, bulvių ar ryžių bei daržovių, o jei dar kiek papildysime paprasto cukraus turinčio maisto, tai jį valgant energijos lygis didės iš karto ir kai kurį laiką bus pastovus.
Prieš treniruotę suvartojus saldumynų, gliukozės kiekis ženkliai padidėja. Bet kaip jau minėta tada seka staigus sumažėjimas, kuris gali krist žemiau nei pradinis kiekis, todėl taip daryt nepatartina. Norint išlaikyti pastovų energijos lygį visą treniruotę reikia valgyti lėtai įsisavinamus angliavandenius.
Treniruojantis vidutiniškai iki 1 valandos reikėtų suvartoti 4-5 gramus angliavandenių 1 kilogramui kūno masės, treniruojantis vidutiniškai 1-2 valandas reikia 5-6 g, kiek intensyviau 2-4 val. – 6-7 g, intensyviai treniruojantis daugiau kaip 4 val. per dieną – 7 – 8 g.
Angliavandeniai yra svarbus maitinimosi elementas bet kokiam sportininkui. Tai raktas ne tik norint palaikyti aukšto intensyvumo darbą visos treniruotės metu, bet ir kaip maisto medžiagų apykaitos reguliatorius. Jei nuolat laikytis žemo angliavandenių kiekio dietos tai į darbą eis baltymai – organizmui teks naudot juos kaip kurą.
Angliavandenių trūkumas auginant raumens masę veda prie baltymų mažėjimo, tokiu atveju maisto baltymai vartojami energijai gauti, o ne statyti raumenis.
Maiste po treniruotės, angliavandenių kiekis turi būti kiek didesnis ir gali būti su kiek aukštesniu glikeminiu indeksu (žinoma jei sportininkas nesiruošia varžyboms ar nėra keliami kokie nors kiti tikslai, kurių pasiekimui angliavandenių didesnis kiekis ir aukštesnis indeksas gali tik trukdyti). Kitaip kalbant galima suvalgyti daugiau kažką saldaus. Reikalas tame, kad po treniruotės angliavandenių reikalingumas padidėja ryšium su tuo, nes per treniruotę buvo išnaudota daug energijos glikogeno pavidalu, o suvalgyti angliavandeniai greičiausiai eis į šių atsargų atstatymą.
Na o jei šį laikotarpį praleisti (1-1.5 val. po treniruotės) ir juo nepasinaudoti, tai padidintas pasisavinamumas palengva lėtės iki įprasto ir tai bus baltymų katabolizmo sąskaita. Žinoma, tie asmenys, kurie linkę į nutukimą ir tiems, kurie siekia sulieknėti vertėtų pamąstyti, ar verta vartoti kažką saldaus arba daug angliavandenių (ir ne tik iškart po treniruotės) norint mažesnių kūno gabaritų?
Angliavandenių dienos norma yra labai skirtinga įvairiuose sportinių tikslų siekimo etapuose ir žinoma kiekvienam asmeniškai. Bet, angliavandenių iš tiesų reikia daug. Atletai, kurie sportuoja intensyviai valandą ir iki dviejų, turi gauti pakankamai angliavandenių su aukštu glikeminiu indeksu kartu su savo vartojamu kokteiliu po treniruočių. 100 kilogramų sveriančiam kultūristui atstatyti glikogeno atsargas reikės 100 – 150 g angliavandenių. Priedu prie to dar reiks 30 – 50 g baltymų iš lengvai įsisavinamo proteino ar aminorūgščių.
Jei maiste vartojamiems angliavandeniams nustatyt tam tikras jų vartojimo taisykles, tai kai kurios jų galėtų skambėti taip:
1) Bendras angliavandenių kiekis turi būti pakankamas energijos poreikių patenkinimui ir raumeninės masės augimui. Geriau šiek tiek daugiau, negu pernelyg nepakankamas, bet nereikia persistengti – didelis angliavandenių kiekis virstantis riebalais formos nepagerins, o ją atstatyti užtruks. Sudėtingiems angliavandeniams pirmenybė (grikiai, ryžiai, makaronai, kruopos…).
2) Ryte, pabudus, prioritetas gali būt teikiamas (bet tai ne būtinybė) saldesniam proteino kokteiliui su paprastų angliavandenių kiekiu. Tai greit papildys ištuštėjusias per naktį energijos talpyklas. Žinoma, kiek vėliau, nereikia pamiršti ir sudėtingų angliavandenių. Šis patarimas netinka siekiantiems sulieknėti, jiems ryte būtų idealu išgerti vien tik baltyminį kokteilį arba dar geriau, tuščiu pilvu atlikti kardio treniruotę ir tik tada suvalgyti sudėtingų angliavandenių.
3) Prieš treniruotę (apie 2 val.) reiktų valgyti sudėtingus angliavandenius energijos aprūpinimui. Nelinkę tukti ir svorio nemažinantys atletai, masės auginimo periodų, per treniruotę gali gerti salstelėjusį gėrimą su angliavandeniais.
4) Po treniruotės gerai išgerti kokteilį atstatantį glikogeno atsargas. 50-100 g paprastų angliavandenių + 30 g proteino tiks kaip tik.
5) Nereikia valgyti angliavandenių keletą valandų prieš miegą (ypač paprastų), jie tik kaupsis riebalų atsargose.
Angliavandeniai auginant raumeninę masę.
Nors, angliavandeniai iš visų maistinių medžiagų energijos išskyrimo procesuose dalyvauja aktyviausiai, jie dalyvauja ir raumeninės masės bei riebalų deginimo procesuose. Pusės kilogramo raumeninės masės užauginimui yra sunaudojama apie 2500 kilokalorijų. Šiaip, tai nemažas kiekis energijos, kurios geriausiu ištekliu yra angliavandeniai. Jie organizmui tiekdami pačią geriausią ir greičiausią energiją padeda išsaugoti baltymų atsargas jų tikrosios funkcijos atlikimui, t.y. auginti ir atstatyti kūno audinius, tame tarpe ir raumeninę.
Svarbiausias mitybos faktorius auginant raumeninę masę yra kalorijos. Ypač svarbios yra gaunamos iš angliavandenių. Raumenų auginimui reikia griežtos jėgos treniruočių programos. Šiam reikalui yra reikalingas didelis energijos kiekis, ką geriausiai ir parūpina angliavandeniai. Mitybos racionas su padidintu angliavandenių kiekiu užtikrina maksimalų raumenų glikogeno paros atsargų atstatymą. Nesustojantis šių atsargų atstatymo procesas padeda raumenims dirbti daug dienų paeiliui intensyviu režimu. Intensyvios treniruotės yra tas stimuliantas, kuris skatina raumenis augti.
0,5 kg raumeninės masės užauginimui reiktų kas savaitę mitybos racioną pakelti 250 kalorijomis. Tai reikštų, kad racionas papildomas papildomomis kalorijomis. Moterims idealu būtų per dieną padidinti vartojimą 30 kalorijų, o vyrams 40. Kaip rodo patirtis, tai optimaliausi skaičiai pradedant auginti raumenis (nekaupiant riebalinės masės).
Didinti kalorijų kiekį reikia palaipsniui, taip bus išvengta pernelyg greito riebalinio audinio padidėjimo. Paprastai geriausiai tinkančios daugumai sportuojančių yra tos jau paminėtos 30-35 kalorijos per dieną. Vėliau, už kokios savaitės ar dviejų, galima dadėti dar 30-40 kalorijų per parą. Jeigu tokiomis aplinkybėmis neatsiranda riebalinių sankaupų, tai einama gera linkme ir galima kas savaitę racioną papildyti 30-40 papildomomis kalorijomis. Beje, riebalų deginimui taipogi tinka ši schema, tik kalorijos tokiais pačiais kiekiais kasdien mažinamos.
Kitas, dažnai iškylantis momentas yra tų kalorijų skaičiavimas, tai ypač gali būti nesuprantama, varginti ar sukelti kokių tai nepatogumų neprofesionaliems sportininkams. Profesionalūs sportininkai savo geriausių rezultatų pasiekimui panaudos visas galimas galimybes kokias tik galės. Va kita kalba yra mėgėjai, kurių dienos režimas nėra toks griežtas ir jie dažniausiai nenori savarankiškai užsiimti skaičiavimais. Šioje vietoje irgi galima rast sprendimą.
Galima neskaičiuoti kasdien tų keliamų kalorijų, galima kalorijų išvis neskaičiuoti. Jei šiuo momentu kalbant tik apie angliavandenių kėlimą auginant raumeninę masę, tai galima kaip pavyzdį paimti ryžius arba kokį kitą angliavandenį, kuris tam tikram žmogui yra labiau priimtinas. Kas savaitinę ryžių porcija galima kiekvieną kart vis pakelti (turima omenyje bendra dienos porcija, kuri yra suvalgoma per keletą kartų dienoje – per 2-5 kartus). Paprastas ir lengviausias būdas, tiesiog kas savaitę mitybos racioną pakelti papildoma ryžių porcija (maždaug stiklinės dydžio). Toks, kas savaitinis kėlimas tęsiasi kol auga raumeninė masė ir nesikaupia riebalų sankaupos.
Jei kalbėti bendrai apie kalorijų kėlimą, tai didžioji papildoma jų dalis turi kliūti angliavandeniams, kurie gaunami su įprastu maistu arba skystame pavidale kartu su papildais. 300-400 kalorijų iš angliavandenių nėra per daug didelė maisto porcija ir ji stipriai apsunkinti neturėtų. Tam, kad padidinti dienos angliavandenių normą nėra būtina itin daug valgyti. Svarbu juos tinkamai išdėlioti su teisingais maisto produktais visos dienos bėgyje.
Pradžioje kiekvienas sportininkas turi įsitikinti tame, kad jo organizmo poreikis baltymuose ir riebaluose yra visiškai patenkinamas. Tik po to reikia atkreipti dėmesį į angliavandenius. Jei auginama raumeninė masė, tai bėgant laikui suvartojamų baltymų kiekis irgi keisis – didės, kaip ir metant kūno masę ji palaipsniui mažės. Angliavandenių kalorijos arba tiesiog angliavandeniai yra kuras. Tokiu būdu, padidinus arba sumažinus jų dalį galima subalansuoti jų vartojimo kiekį ir taip reguliuoti masės augimą arba riebalų deginimą.
Reikia nepamiršti, kad angliavandeniai visada vartojami ne pavieniui, o kartu su tinkamu baltymų ir riebalų kiekiu. Žinoma galima išimtis, kai tiesiog nebepajėgiama suvalgyti papildomą kieto maisto porcija, tada yra vartojami skysti sportiniai papildai gėrimų pavidale. Tokius gėrimus reiktų vartoti atskirai nuo maisto, per treniruotę ar iškart po jos. Mitybos racionas su padidintu angliavandenių kiekiu sudaro galimybes intensyviau treniruotis ir auginti didesnę raumeninę masę.
Kitas svarbus momentas auginant raumeninę masę ir keliant suvartojamų angliavandenių kiekį yra tas, kad reiktų suprasti, jog organizmo gebėjimas kaupti yra riboto dydžio. Dar nei vienam atletui nepavyko kaupti ir augti iki begalybės, visada yra tam tikros kiekvienam asmeniškos fiziologinės ribos. Kai tik angliavandenių atsargos bus perdirbtos į reikiamą kiekį glikogeno, kepenys jų likučius ims perdirbinėti į riebalus, kurie bus sandėliuojami po oda ar kitose organizmo vietose. Raumenų glikogeno kiekis, kurį kiekvienas gali kaupti, priklauso nuo turimos raumeninės masės. Kuo sportininkas raumeningesnis, tuo didesnį kiekį glikogeno jis gali sukaupti.
Norint nustatyti paros pradinį arba reikiamą (ne per didelį) angliavandenių kiekį auginant raumeninę masę, reiktų jų vartoti 7 g vienam kūno masės kilogramui. Pavyzdžiui, jei atletas sveria 70 kg, tai dauginant iš 7 gausime 490 g per dieną. Gauta suma yra tik orientacinė, žmogus su dideliu riebaliniu viršsvoriu neturėtu ja vadovautis. O sportininkai, kurie derina įvairias treniruočių rūšis su jėgos pratimais ir pratimais ištvermei, bei norintys raumeninių apimčių, per parą turėtų suvalgyti dar daugiau angliavandenių, maždaug 8-9 g vienam kūno kilogramui. Pakėlus suvartojamų angliavandenių kiekį, jėgos treniruotėse turi būti atitinkama apkrova, jeigu yra būtina ją reiktų padidinti. Didesnis angliavandenių kiekis aprūpins didesne energija, kuri leis treniruotis intensyviau, gal kiek ilgiau, efektyviau ir padės pasiekti geresnių rezultatų.
Angliavandeniai po ir prieš treniruotę.
Po treniruotės raumenims reikalingas poilsis, atsistatymo periodas, t.y. laikas atstatyti raumenų glikogeną. Ypač šis poreikis išryškėja pirmosiomis valandomis po treniruočių, kai glikogeno saugyklos visai tuščios. Šiuo metu raumenų kraujotaka itin suaktyvėjusi ir raumenų ląstelės gerai pasisavina gliukozę. Be viso to, jos ypač jautrios insulino lygio pakitimams, prasideda glikogeno sintezė. Šios priežastys pakankamai svarbios, todėl iškart po treniruotės reiktų suvartoti angliavandenių kartu su baltymais.
Energijos atstatymui po treniruotės labiausiai tinka angliavandeniai su aukštu glikeminiu indeksu, kurie organizme greit pasisavinami. Žinoma tai itin tinka auginant raumenų masę, o tam geriausiai pasitarnaus skysti sportiniai kokteiliai. Žinoma tai nėra panacėja, galima suvartoti ir kitokių greitų angliavandenių, pvz., medaus su baltymais arba tiesiog suvalgyti kietą maistą (ryžius ir pan.). Bet tokiu atveju laikotarpis, kol angliavandeniai bus virškinami ir gabenami į kraują, žymiai pailgėja, todėl tam tikras palankus laiko momentas jau bus prarastas arba blogiausiu atveju šiek tiek pavėluotas.
Aplamai, skysti angliavandenių gėrimai yra neblogas dalykas papildyti dienos angliavandenių kiekį, ypač kai po sunkios treniruotės nėra visai noro valgyti. Tokiame kokteilyje gausu gliukozės, kuri padės greit atstatyti glikogeno atsargas. Kai kuriuose iš jų vietoj gliukozės būna fruktozė, kuri raumenų glikogeno atsargas atstatinėja ne taip greitai kaip gliukozė. Todėl po treniruotės reiktų stengtis vengti tokių gėrimų. Vaisiams tai netaikytina, kadangi juose yra gliukozės ir fruktozės mišinys.
Kiek vėliau, po treniruotės, reiktų maždaug kas dvi valandas nepamiršti valgyti angliavandenius su žemesniu glikeminiu indeksu visiškam glikogeno atsargų atstatymui.
Kartais angliavandenių vartojimas prieš treniruotę sukelia tam tikras abejones – ar aplamai verta tokiu metu juos vartoti? Atsakymas paprastas. Viskas priklauso nuo aplinkybių ir keliamų tikslų. Jei esamų periodu siekiama užauginti raumeninę masę, angliavandeniai turėtų būti vartojami ir prieš treniruotę ir netgi jos metu. Porą valandų bėgyje, bet ne vėliau kaip valandai likus iki treniruotės, reiktų suvalgyti nedidelę porciją angliavandenių kartu su šiek tiek baltymų. Jei esamu periodu siekiama deginti riebalus, tai ta nedidelė angliavandenių porciją reiktų prieš treniruotę sumažinti dar per pusę, o baltymus palikti nepakitusius. Beje, tokiu periodu ir po treniruotės, norint riebalų deginimo poveikį sustiprinti, nereikėtų skubėti „užsikrauti” greitaisiais angliavandeniais, bet verčiau išgerti baltyminį kokteilį be angliavandenių. Tai palengva atstatys prarastą energiją ir užkirs kelią raumenų katabolizmui. Žinoma reiktų nepamiršti vartoti pakankamai vandens. Priklausomai nuo treniruotės intensyvumo, pvz., vieną puodelį prieš treniruotę ir bent porą jos metu.
Tiek auginant raumeninę masę, tiek deginant riebalus reikia stebėti kūno masės pokyčius ir nesiimti pernelyg didelių ir greitų pokyčių į didinimo ar mažinimo pusę. Taipogi reiktų atkreipti dėmesį į organizmo pokyčius, pvz., ar nepasireiškia nuovargio požymiai? Priklausomai nuo pasirinkto tikslo ir energetinio potencialo reikia pasirinkti tinkamą angliavandenių kiekį ir tik tada daryti palaipsninius pokyčius.