O papel ea aplicación dos carbohidratos. O uso de hidratos de carbono na medicina

Os hidratos de carbono son un compoñente integral de células e tecidos de calquera organismo vivo, sexa unha planta, un animal ou un ser humano. Constitúen a maior parte da materia orgánica do planeta Terra. Os hidratos de carbono son unha clase bastante extensa de compostos. Entre elas atoparás sustancias con diferentes propiedades. Debido a esta característica, as funcións dos carbohidratos son moi amplas. Hoxe imos analizar as propiedades principais, o papel fisiolóxico ea aplicación dos carbohidratos en varias direccións da industria alimentaria (e non só).

Fontes de carbohidratos

As principais fontes de hidratos de carbono son produtos de orixe vexetal. É dicir: pan, cereales, verduras, froitas, bagas. En canto aos produtos de orixe animal, algúns deles tamén son ricos en carbohidratos. Este é, ante todo, o leite, que contén o chamado azucre de leite.

Os produtos alimenticios poden conter carbohidratos diferentes. Polo tanto, a importancia, a aplicación dos carbohidratos e as súas funcións son moi extensas. En cereais e patacas hai amidón: un complexo de carbohidratos insoluble en auga, que se divide en azucres simples pola acción dos zumes dixestivos. En froitas, vexetais e bagas, estas substancias presentanse en forma de azucres simples: froita, remolacha, cana, uva, etc. Eles se disolven en auga e son ben absorbidos polo corpo. Os azucres, solubles en auga, son rápidamente absorbidos polo sangue.

O uso de hidratos de carbono

Crese que a maior parte dos carbohidratos deben ser consumidos de forma complexa e só de 20 a 25% de forma sinxela. Isto contribúe á ingesta gradual de azucres no tecido. Se unha persoa ten suficientes carbohidratos con alimentos, deposítanse no fígado e nos músculos en forma de "amidón animal" de glicóxeno. Coa falta de hidratos de carbono, a reserva de glicóxeno é dividida en glicosa e utilizada para as necesidades do corpo (nutrición de células e tecidos). Se o corpo recibe o seu exceso, fanse graxos. Por certo, os hidratos de carbono tamén inclúen a fibra, que é necesaria para unha boa dixestión.

Os hidratos de carbono son compoñentes esenciais da dieta, polo tanto, non só determinan o homeostato enerxético do organismo, senón que tamén participan na biosíntese dunha serie de polímeros que conteñen carbono. Durante toda a vida, unha persoa usa aproximadamente 14 toneladas destes compostos. Destes, aproximadamente 2.5 toneladas están en forma simple. O uso de proteínas, graxas, carbohidratos e os seus derivados en alimentos non se distribúe uniformemente. Os carbohidratos son a parte principal da nosa dieta. Consumen 4 veces máis que proteínas ou graxas. Cunha dieta simple e mixta, aproximadamente o 60% da enerxía que recibe unha persoa de hidratos de carbono. A súa tarefa principal no corpo é dar enerxía. Canto maior sexa a actividade física na vida dunha persoa, máis necesitará carbohidratos. Cun estilo de vida sedentario, a necesidade destas substancias diminúe. Para os que non participan no traballo manual, o requisito diario de carbohidratos é de aproximadamente 400 gramos.

Cerca do 50-65% dos carbohidratos entra no noso corpo con produtos de grans. 15-25% - con azucre e produtos que conteñen azucre. Cerca do 10% - con raíces e tubérculos. E preto de 5-7% - con froitas e verduras.

Os hidratos de carbono son un estimulante moi forte da secreción externa do páncreas eo estimulador máis activo da síntese de insulina, que desempeña un papel importante na regulación do metabolismo dos carbohidratos e mantén a homeostase de glucosa óptima. A sobrecarga con hidratos de carbono simples ao longo dos anos conduce á hiperplasia das células β, entón, ao debilitamento do aparello de insulina e á creación de requisitos previos para o desenvolvemento da diabetes mellitus.

Clasificación dos carbohidratos

Dependendo da estrutura, da capacidade de disolución e da taxa de asimilación, os carbohidratos que se conteñen nos produtos alimenticios divídense en simples e complexos. Para transportar simples monosacáridos (fructosa, glicosa, galactosa) e disacáridos (sacarosa, lactosa). A complexo - polisacáridos (fibra, amidón, glicóxeno). Ademais dos carbohidratos que se dan por exemplo, en cada clase hai outras substancias menos coñecidas.

Carbohidratos simples

Os mono- e disacáridos disólvense ben na auga e son rápidamente absorbidos polo corpo. Teñen un sabor doce pronunciado, polo que son chamados simplemente azucres. O monosacárido máis común é a glicosa, contida en varias froitas e froitas, así como sintetizada pola escisión de di- e polisacáridos. A glicosa, unha vez ingerida, pronto atopa o seu uso. Forma glicóxeno, nutre o tecido cerebral e os músculos (incluíndo o corazón), e tamén regula o nivel de azucre no sangue. Coa actividade física, a glicosa pode usarse directamente como fonte de enerxía.

A frutosa ten propiedades similares. Pode considerarse un carbohidrato moi valioso e asimilado. Pero, en comparación coa glucosa, a frutosa aínda está lentamente absorbida polo intestino e, ao bater o sangue, deixa o sangue máis rápido. Ata o 80% de frutosa retíranse no fígado, evitando un exceso de azucre no sangue. Ao mesmo tempo, no fígado de frutosa é máis fácil sintetizar o glicóxeno que a glicosa. Comparado coa sacarosa, a frutosa é mellor absorbida e ten maior dozura. Debido á última propiedade do nivel de dozura requirido, pódese usar menos fructosa, reducindo así o consumo total de azucres. Isto ocorre na construción dunha dieta de contido calórico limitado. Considerando o uso de carbohidratos na vida, débese prestar especial atención á nutrición alimentaria. A frutosa úsase a miúdo como edulcorante na produción de produtos para persoas con diabetes.

Cun exceso de sacarosa, o metabolismo da graxa está roto e aumenta a formación de graxa. Ademais, hai moito tempo probado que co aumento da cantidade de azucre que entra no corpo, a síntese de graxas a partir de carbohidratos complexos, directamente graxa e mesmo proteína, é mellorada. En consecuencia, a cantidade de azucre consumido por unha persoa pode regular o metabolismo da graxa.

Co uso abundante de azucre, o metabolismo do colesterol comeza a aumentar e aumenta o seu contido no sangue. Ademais, o exceso de azucre ten un efecto negativo no traballo da microflora intestinal: a masa dos microorganismos putrefactivos aumenta, os procesos putrefactivos aceleranse e o meteorismo desenvólvese. O menor destes efectos secundarios obsérvase co uso de fructosa. A principal fonte deste carbohidrato son froitas e bagas. Moita frutosa e glicosa atópanse no mel: 37,1% e 36,2%, respectivamente. Todo o azucre que se atopa na sandía é a frutosa, aquí é do 8%.

O próximo monosacárido é galactosa. Non se produce nos alimentos na súa forma libre. A galactosa é o produto da división da lactosa, o principal carbohidrato do leite.

En canto aos disacáridos, o principal na nosa dieta é a sacarosa. Durante a hidrólise, está dividida en fructosa e glucosa. As principais fontes de sacarosa son a remolacha e o azucre de cana. Na area de azucre, o contido deste carbohidrato alcanza o 99,75%. Ademais, a sacarosa atópase en froitas, verduras e melones.

Carbohidratos complexos

Os polisacáridos distínguense cunha estrutura máis complexa da molécula e unha solubilidade moi débil en auga. Esta clase inclúe: almidón, fibras, glicóxeno e substancias de pectina. O uso de carbohidratos desta clase está estendido en graos variados. O principal valor alimentario é o almidón. O seu alto contido en cereais é o principal factor que determina o seu valor nutricional. Na dieta media do home, o almidón absorbe ata o 80% da cantidade total de carbohidratos consumidos. Unha vez no corpo, transfórmase en carbohidratos simples e realiza as súas funcións.

En canto ao glicóxeno, no noso corpo desempeña o papel de material enerxético, que alimenta os músculos e os órganos internos. O glicóxeno recupera a reosíntese debido á glucosa.

A pectina é unha sustancia soluble que está ben absorbida no corpo. Como se mostra a investigación moderna no campo da nutrición sa, a pectina pode usarse con fins preventivos e terapéuticos en enfermidades do tracto gastrointestinal.

A fibra é moi similar en estrutura a polisacáridos. O seu alto contido é famoso por produtos de grans. Ademais da cantidade de fibra no produto, a gran importancia é a súa calidade. Canto máis suave este carbohidrato, mellor está dividido nos intestinos e canto máis útil trae a persoa. Estas propiedades son posuídas pola fibra de verduras e patacas. Unha característica importante deste polisacárido é a capacidade de eliminar o colesterol do corpo humano. Agora imos considerar en máis detalle o uso de carbohidratos.

Nutrición parenteral

O uso de carbohidratos na medicina hoxe en día está en rápido desenvolvemento. Nutrición parenteral: inxección intravenosa de nutrientes no organismo. Usado en casos nos que o paciente non ten a oportunidade de comer de forma independente. O uso de carbohidratos na nutrición parenteral é moi común. Son usados pola simple razón de que son a fonte de enerxía máis accesible para o corpo humano. O valor enerxético dos carbohidratos é de 4 kcal / g. A necesidade humana diaria de enerxía varía entre 1,5 e 2 mil quilocalorías. De aí o problema da aplicación illada dos carbohidratos para cubrir esta necesidade. En termos dunha solución isotónica de glicosa, para cubrir completamente a necesidade humana de calorías, Despeje 7-10 litros de solución. Isto pode levar ao desenvolvemento de hiperhidratación, edema pulmonar e trastornos cardiovasculares.

O uso de solucións máis concentradas de glucosa está cheo de outras consecuencias desagradables: a aparición da hiperosmolaridade do plasma e as irritacións da íntima das veas (o desenvolvemento da flebite e da tromboflebitis). E para excluír o risco de diurese osmótica, é necesario manter a taxa de infusión da glicosa no intervalo de 0,4 a 0,5 g / kg / h. Se converter este indicador nunha solución isotónica de glicosa, obterá un pouco máis de 500 mm por hora para un paciente que pesa 70 kg. Para evitar a violación da tolerancia aos carbohidratos e as consecuentes complicacións, engádese a insulina á solución de glicosa. O cálculo está baseado na fórmula: 1 ED por 3-4 gramos de glucosa seca. A insulina non só afecta positivamente a utilización da glicosa, senón que tamén promove a adsorción normal de aminoácidos.

O uso de carbohidratos na medicina depende do seu tipo. A nutrición parenteral é amplamente utilizada: fructosa, glicosa, sorbitol, dextrano, glicerol e alcohol etílico.

Alimentos dietéticos

Hai moitas dietas que se basan na exclusión total ou parcial dos carbohidratos da dieta, así como o aumento do consumo de proteínas e graxas. O Departamento de Agricultura de EE. UU. Realizou unha enquisa segundo a cal descubriuse que as persoas que comen alimentos ricos en carbohidratos teñen un peso normal. O alimento, que contén moitos carbohidratos, é máis nutritivo, pero menos calórico.

Como se sabe, en América máis da metade da poboación sofre o problema do sobrepeso. E o número de tales persoas está en constante crecemento. Unha longa enquisa sobre a poboación dos alimentos consumidos mostrou que as persoas cunha dieta de carbohidratos predominante reciben menos calorías que os amantes das proteínas e as graxas, coa mesma cantidade de alimentos consumidos. Este grupo de persoas de todos os enquisados, e había máis de 10.000 persoas, o peso corporal máis baixo. A razón é que, para 1000 calorías de alimentos que conteñen carbohidratos, tes moita fibra e auga. Este grupo de persoas recibiu con alimentos máis nutrientes, a saber: vitaminas A e C, caroteno, calcio, ferro e magnesio. As graxas, o colesterol, o zinc, o sodio e a vitamina B12, na súa dieta contiñan un grao insignificante.

O uso de carbohidratos e graxas nos alimentos está intimamente relacionado. Con todo, como o uso de carbohidratos con proteínas. A elevada eficiencia dos carbohidratos como fonte de enerxía reside na súa capacidade para salvar proteínas. Cando se ingiere unha gran cantidade de hidratos de carbono, o corpo usa menos aminoácidos como o seu material enerxético. En xeral, estas sustancias non son compoñentes esenciais da nutrición, xa que poden sintetizarse a partir de aminoácidos e glicerina, pero non se pode subestimar o seu papel. O uso de carbohidratos nos alimentos debe ser de polo menos 50 gramos por día. En caso contrario, pode haber alteracións nos procesos metabólicos.

Non obstante, o consumo excesivo de carbohidratos conduce á formación de graxa subcutánea. Ao construír unha dieta, é importante non só satisfacer a necesidade humana por estas sustancias, senón tamén equilibrar o consumo dos seus distintos tipos. É importante rastrexar a proporción de carbohidratos simples e complexos. Cando o corpo recibe moitos azucres, non poden sintetizarse completamente en glicóxeno e converterse en triglicéridos, que promoven a formación de tecidos adiposos. Cando se aumenta o contido de sangue da insulina, este proceso acelera.

Os carbohidratos complexos, a diferenza do simple, dividen lentamente, polo que o seu contido no sangue aumenta gradualmente. Neste sentido, é aconsellable que a parte principal dos carbohidratos nos alimentos sexa precisamente a substancia dixeríbel. A súa participación debe ser de 80 a 90 por cento. A falta de hidratos de carbono complexos é especialmente notábel para aqueles que padecen diabetes, obesidade, aterosclerose e enfermidades do sistema cardiovascular.

Como xa entendeu, a maioría de todos os carbohidratos úsanse na nutrición e na medicina. Pero o campo de aplicación dos carbohidratos non acaba por alí. Onde máis se usan?

Glucosa

Este carbohidrato é ben absorbido polo corpo e pódese usar na composición dalgúns medicamentos. Ademais, a glucosa é amplamente utilizada na industria de repostería. Coa súa axuda fabricar mermelada, caramelo, pan de xenxibre e outros produtos. Na industria téxtil, desempeña o papel de axente reductor. E na produción de glicina e ácidos ascórbicos, a glicosa é o produto inicial. Coa súa axuda, tamén sintetizan algúns azucres industriais.

A fermentación glacial é de gran importancia . Ocorre cando o repolo, o pepino, o leite e outros produtos son azedo, así como cando se preparan as forraxes. Na produción de cervexa úsase a fermentación alcohólica da glicosa.

Amidón

O amidón é un nutriente valioso. Para facilitar a dixestión polo corpo, os produtos están sometidos a un tratamento térmico. En condicións de alta temperatura prodúcese a hidrólise parcial do almidón, así como a formación de dextrinas solubles en auga. As dextrinas, ao entrar no tracto dixestivo, están hidrolizadas á glucosa, que é ben absorbida polo corpo. Se falamos sobre o uso de hidratos de carbono na industria, non podemos ignorar amidón. Os principais produtos derivados deste son a glicosa ea melaza. Isto amplía aínda máis a área na que se desenvolve a aplicación dos carbohidratos. Descríbese brevemente o proceso de obtención de glicosa e melaza a partir de amidón pode ser o seguinte.

O almidón é caldeado nunha mestura con ácido sulfúrico diluído. O exceso de ácido é neutralizado polo xeso. O precipitado de sulfato de calcio, que se forma durante a neutralización, filtrouse. A continuación, a solución é evaporada e aglucéase está illada. Se non trae o proceso de hidrólise ao final, obtén unha mestura de glucosa con dextrinas, que se chama melaza. Utilízase na industria de confitería. Ademais, as dextrinas obtidas a partir de amidón son ampliamente utilizadas como adhesivos e espesantes para pinturas. O almidón proba a diversidade de aplicacións dos carbohidratos. A química de procesos, ao mesmo tempo, non é nada complicada.

Anteriormente, utilizouse a fécula, o que lle permite respirar unha segunda vida no tecido e estender a súa vida. O almidón e os produtos derivados deles tamén se usan nas industrias téxtil, farmacéutica e de fundición.

Celulosa

Os beneficios prácticos dos carbohidratos sempre non foron menos importantes que o seu papel biolóxico. O uso de hidratos de carbono pódese atopar en direccións completamente diferentes da actividade humana. A celulosa (celulosa) é utilizada polo home dende os tempos antigos. En primeiro lugar, o home comezou a utilizar a madeira como combustible e material de construción. Entón, a partir de algodón, liño e outras plantas fibrosas, aprenderon a facer un fío. Máis tarde, apareceron tecnoloxías que permitían obter papel de madeira. O papel, na súa esencia, é unha fina capa de fibras fibras, que son presionadas e pegadas. O resultado é unha superficie robusta e lisa sobre a que non se estende a pintura.

Inicialmente, só se utilizaron materiais vexetais (tallos de algodón e arroz) para fabricar papel. A partir del, mecánicamente, extraeron fibras. Pero a medida que se desenvolvía a sociedade, as fontes indicadas non eran suficientes para cubrir a necesidade do papel. A maior parte delas vai aos xornais. Tendo en conta que a calidade do papel non ten un papel especial aquí, ata o 50 por cento da madeira de chan comezou a ser engadido a el. Posteriormente, houbo tecnoloxías que permiten desfacerse das substancias de madeira que acompañan a alcatrán, a lignina, etc. Aquí tan diversa pode ser a aplicación práctica dos carbohidratos.

Ata o momento, o método máis común de illar a celulosa é o sulfito. Utilízase en diversas áreas onde se utilizan carbohidratos. A química do proceso é moi sinxela. Segundo este método, a madeira é molida e cocida nunha mestura con sulfato de hidróxeno de calcio. Entón, a celulosa liberada de todas as impurezas está separada nos filtros. O licor obtido ten monosacáridos na súa composición, polo tanto, é usado como materia prima para a produción de alcohol. E a celulosa tamén se usa na fabricación de fibras de viscosa, acetato e cobre-amoníaco.

Ás veces, os hidratos de carbono confundíronse cos hidrocarburos. A pesar de que estas dúas clases de sustancias son chamadas consonantemente, non teñen nada que ver entre si. O uso de hidrocarburos saturados na vida cotiá e no traballo é unha historia completamente diferente.

Conclusión

Hoxe ti e eu afondaron no coñecemento de sustancias como os carbohidratos. As propiedades, o uso de hidratos de carbono e os seus beneficios para os seres humanos confirman que estas substancias son os compoñentes biolóxicos máis importantes do planeta. Están literalmente en todas partes e en todo. Pero isto non é o principal, pero o feito de que sen carbohidratos a nosa vida sería imposible. Demasiado é o uso de carbohidratos na vida.