碳水化合物(糖类),提供生命活动的热能,构成组织和保护肝脏功能的物质。
碳水化合物是能满足人体能量需要,为大脑和神经系统提供燃料,让我们的消化系统保持健康,而且在能量限制范围内,有助于我们保持体形的理想营养素。
定义
碳水化合物是由碳原子、氧原子和氢原子通过含有能量的化学键结合在一起的产物。
碳水化合物含有太阳辐射能——被捕获的能量形式是生物能够用来驱动生命过程的。含有叶绿素的绿色植物,在阳光下会通过光合作用制造碳水化合物。
在这个驱动过程中,被植物根部吸收的水能提供氢和氧;被植物叶片吸收的二氧化碳会提供碳和氧。水和二氧化碳组合生成最常见的糖——单糖葡萄糖。
植物并不会用尽储存在它们糖类中的所有能量,所以,剩下的糖还可以被以植物为食的动物或人类利用。因此,碳水化合物形成了支撑地球上所有生命的食物链中的第一环。
组成
富含碳水化合物的食物几乎完全来自植物,奶是唯一含有很多碳水化合物的来自动物的食物。
碳水化合物是由单糖或多糖组成的化合物,它的存在形式主要有:糖、淀粉、糖原和纤维素。
一、糖
基本糖单元是由6个碳原子以及氧原子和氢原子组成的分子。6种糖分子都很重要,其中3种是单糖,另3种是双糖。
3种单糖是:葡萄糖、果糖和半乳糖。
葡萄糖和果糖是自然界中最常见的单糖;
果糖是最甜的单糖;
葡萄糖是人体内最重要的单糖,因为所有的糖都必须要转化成葡萄糖才能为身体所用。
3种双糖是:乳糖、麦芽糖和蔗糖。
乳糖是由葡萄糖和半乳糖结合形成的双糖;
麦芽糖是由两个葡萄糖结合形成的双糖;
蔗糖是由葡萄糖和果糖结合形成的双糖。
果糖来自水果、蜂蜜等;蔗糖来自甘蔗、甜菜等;乳糖来自奶及奶制品等。
二、淀粉
葡萄糖单元相互连接形成的长链即是淀粉,淀粉是葡萄糖组成的植物多糖,做熟后很易被人体消化,但未加工过的淀粉则不易被消化。
它包括直链淀粉和支链淀粉。
直链淀粉又称可溶性淀粉,溶于热水后成胶体溶液,容易被人体消化。有些豆类的淀粉则全是直链淀粉。
支链淀粉是一种具有支链结构的多糖,它不溶于热水中。糯米淀粉几乎全部是支链淀粉。
淀粉是植物体内葡萄糖的储存形式,对人类也有营养。当植物成熟时,它不仅要为自己提供能量,还要在它的种子里为下一代提供能量。
对于植物来说,淀粉是很有用的,因为淀粉不溶于水,它会使种子留在土壤中,并为它提供养分,直到它长出根和叶能接受阳光为止。
淀粉来自薯类、豆类、谷类等。
三、糖原
糖原是一种动物淀粉,又称肝糖或糖元,由葡萄糖结合而成的支链多糖,和淀粉相比,糖原的链较长且有很多分支。
糖原是葡萄糖的一种储存形式,由人体或动物的肝及肌肉组织合并并储存。糖原并不是碳水化合物的重要食物来源。
四、纤维
纤维是食物中不能被消化的多糖,主要包括纤维素、半纤维素、果胶、木质素等,也称作非淀粉类多糖。
纤维中连接糖单元的化学键不能被人体的消化酶降解,所以大多数纤维通过人体时并不能提供能量,所提供的一点能量还是来自居住在人的大肠内(结肠)的亿万个细菌,它们具有能够消化纤维的酶。
纤维经细菌发酵释放出极小的产物,比如有机化合物以及二氧化碳和能量,然后被人的结肠吸收。
膳食纤维对人体健康是有益的。
纤维素包含在所有植物(如小麦制品等)中;半纤维素来自小麦、黑麦、大米、水果、蔬菜等。
总结来说,植物结合二氧化碳、水和太阳能形成葡萄糖,并以多糖淀粉形式储存,然后动物或人通过食用植物获取葡萄糖。
作用
能被消化的碳水化合物和脂肪以及蛋白质增加食物的体积,给身体提供能量并带来极大益处。
不能消化的碳水化合物,其中包括食物中的大部分纤维,只产生很少的能量或根本就没有能量,但会提供其他重要的益处。
一、可消化的碳水化合物的作用有:
1、贮存和提供能量。
来自饮食的糖和淀粉,为身体的许多功能提供能量,人体的60-70%能量靠糖类提供。特别对神经细胞来说,包括大脑的细胞,以及血液中的红细胞,而提供复合糖的淀粉类纯天然食品——特别是富含纤维的食品——是饮食中葡萄糖的优质来源。
2、糖在身体组织运转时还起着至关重要的作用。
例如,以前曾认为蛋白质上连接的糖分子只是个搭便车的,现在知道它能够显著改变某些蛋白质的形状和功能。
这样的糖-蛋白质复合物会带来黏液润滑的性质,形成水样的润滑剂,包裹和保护身体内衬和细胞膜。
而结合在细胞膜外侧的糖还能影响细胞间的通讯、神经和脑细胞功能以及某些疾病的过程。
3、构成人体组织。
碳水化合物还是抗体、细胞膜、神经组织、遗传物质RNA等的重要组成部分。
4、保护肝脏解毒。
肝糖原充足时,肝脏对乙醇、砷等有较强的解毒作用。
二、不可消化的碳水化合物,比如纤维可以提供额外的益处。
膳食纤维可分为两种:
可溶性膳食纤维:包括部分半纤维素、果胶和树胶等;
不溶性膳食纤维:包括纤维素、木质素等。
1、维持正常的血液胆固醇浓度和降低心脏和动脉疾病的风险。
豆类、蔬菜和全谷物食物富含纤维和其他复合糖,可预防心脏病和卒中。
一般来说,富含黏性纤维的食物,通过与胆汁中含胆固醇的化合物结合,能够降低血液的胆固醇浓度。比如,燕麦是所有降低胆固醇食物中第一个被证实的;苹果、大麦、胡萝卜以及豆类,也富含能显著降低胆固醇的黏性纤维。
相反,高精制谷物和添加糖可能会推高血脂,使心脏病的风险上升。
2、有助于调节血糖浓度,降低患糖尿病的风险。
富含黏性可溶性纤维的食物在降低2型糖尿病风险中起着一定的作用,如燕麦和豆类食物在进食后可帮助调节血糖。
3、食物中的纤维帮助维护消化道的健康。
可溶性和不溶性纤维,随着充足的液体一起摄入,会在维护正常的结肠功能中发挥重要的作用:
可溶性纤维帮助维持正常的结肠细菌,是肠道健康所必需的。
不溶性纤维,比如麦粒、水果和蔬菜都可使粪便膨胀、软化,使它们很容易被排出体外,而且能加速它们通过小肠的时间。
因此富含这些纤维的食物有助于缓解或预防便秘,因此被称为肠道的“清道夫”。
4、适当摄入纤维的饮食模式有助于维持健康的体重。
富含纤维的食物往往所含的脂肪和添加糖比较低,由于每份这样食物提供的能量较少,因此可以防止体重的增加,促进减肥。
此外,纤维会从消化液中吸水而膨胀,制造饱腹感,延缓饥饿并减少食物摄入量,特别是可溶性纤维可用于控制食欲。
只有来自天然食物而不是补品的纤维才能具备上述作用,这可能是因为纯化的纤维补品缺少天然食物中的营养素和植物化学物质。
全谷食物、蔬菜、豆类和水果,能够提供宝贵的纤维素、矿物质和植物化合物,同时只含少量的脂肪或不含脂肪,这些都对降低疾病风险有贡献。
任何重视健康的人最明智的选择就是每天从各种食物中获取纤维,而不是依赖补品,或者是添加到精制食物中的纯化纤维。
除了这些,可能还有一些其他的生活方式因素,比如吸烟、饮酒、体育运动、红肉和加工肉的摄入、维生素、叶酸和其他营养素的摄入以及遗传因素也会改变疾病的风险。
代谢
在体内,肝和肌肉以多糖糖原的形式储存葡萄糖,但最终这些糖原会被再转化为葡萄糖。
葡萄糖提供太阳的能量来为身体的活动添加燃料,在这个过程中,葡萄糖被转化为废物二氧化碳和水被排出体外,然后这些化合物又被植物作为原始材料重新利用制造碳水化合物。
糖转化成葡萄糖,氧化后直接释放能量,消耗糖很容易,吃块巧克力就能跑米。身体如何调节葡萄糖水平?
胰腺监控血糖,并通过两个作用相反的激素——胰岛素和胰高血糖素——调节血糖浓度。
当一餐之后血糖上升时,胰腺是第一个响应的器官。
它会分泌胰岛素(胰岛素是胰腺响应高血糖浓度而分泌的一种激素,帮助细胞从血液中吸收葡萄糖)传信给身体组织,从血液中吸收葡萄糖。
肌肉组织也会响应胰岛素来吸收过多的葡萄糖,并利用它合成肌糖原。
肝也会接收多余的血糖,但并不需要胰岛素的帮助,而是由肝细胞加快糖原的合成来响应胰岛素。
简而言之,胰岛素通过以下两种方式降低血糖,使血糖水平回到正常浓度:
一是促进肌肉和脂肪组织吸收血糖。
二是加快肝糖原的合成。
当血糖低时,胰腺会分泌胰高血糖素,胰高血糖素是帮助从糖原储备处——肝向血液中释放葡萄糖,使血糖上升至正常浓度。
当葡萄糖被储存至正常范围时,胰腺通过健康身体运作的完美反馈系统放慢激素的输出。
平衡膳食和有规律的进食都有助于身体维持血糖。饮食中富含淀粉和可溶性纤维,再加上部分蛋白质及少量脂肪,会使消化减缓,使得葡萄糖能以持续稳定的速度逐步进入血液。
体内葡萄糖不足时怎么办?
葡萄糖是身体每个细胞用作能源的基本的碳水化合物单元,所以身体会明智地处理葡萄糖,保持储备以备需要时使用,同时严密控制血糖浓度以确保稳定供应。
葡萄糖为身体中的每一个细胞的工作都能提供一些能量,但大脑和神经系统的细胞几乎完全依赖葡萄糖;而且红细胞只能使用葡萄糖。
当身体内葡萄糖的量不足时,身体会被迫改用蛋白质和脂肪来供能。
为了给大脑提供葡萄糖,身体会将蛋白质降解来制造葡萄糖。
把脂肪转化为酮体可产生少量的葡萄糖,但远远不够供给大脑和神经系统使用。
通过脂肪提供葡萄糖可能导致酮症。
酮症也不全是坏事。生酮饮食对于儿童或成人的难治性癫痫可能有一定的治疗效果。
为什么有些人很难消化牛奶?
对牛奶敏感有两种可能:一种是乳糖不耐受;另一种是对奶中的蛋白质过敏。
一、乳糖不耐受。
乳糖不耐受是由于体内不能产生足够能消化牛奶中乳糖的酶,从而导致的恶心、呕吐、腹泻、胀气等不适症状。
乳糖酶生成于小肠,可使双糖乳糖降解为单糖葡萄糖和半乳糖,随后被吸收。
婴儿能产生丰富的乳糖酶,能够吸收母乳和以牛奶为主的配方奶粉中的糖分;极少数婴儿患有先天的乳糖不耐受。
在成年人中,全世界有75%以上的人丧失了制造降解奶中乳糖酶的大部分能力。在我国有80%左右的成人都有乳糖不耐受。
如何消除乳糖对人们的影响呢?
在食用食物前,找到一种将乳糖转化为葡萄糖的办法,而不是为结肠细菌提供乳糖盛宴。
1、逐渐增加奶制品的摄入量,在用餐的时候尝试一天内分几次摄取。
2、食用添加了活菌型或奶粉的酸奶,让活菌在结肠定居,进而减轻乳糖不耐受症状。
3、利用奶替代品,比如豆奶。
二、对奶中蛋白质过敏。
奶过敏和其他方式的过敏一样,即免疫系统对一种物质的致敏作用引起的过敏。在这种情况下,当遇到牛奶蛋白质时,免疫系统反应过度所导致的腹泻、湿疹等症状。
对奶过敏可能会很严重,应当请医生诊治。
如何健康的摄入碳水化合物?
一粒种子(或谷粒)包括四个主要部分:胚芽、胚乳、麸皮和外壳。
胚芽,将来会发育成一颗新的植株,它带有支持新生命生长所需的浓缩食物,富含脂肪、维生素和矿物质。
胚乳是种子中白色、较软的部分,含有淀粉和蛋白质,用来给种子发芽提供养分。
麸皮是类似于坚果壳的保护层,富含营养素和纤维。
外壳通常称为粗糠,是种子最外面干燥的一层,不能被人使用,但可作为动物饲料。
全谷谷物是种子脱去不可食用的外壳,但保留了种子所有必要部分和自然产生的营养素的谷物。它不仅能够提供营养,它还能提供精制谷物中缺乏的大量的维生素B族、维生素E以及铁、镁、锌等矿物质。
除此之外,全谷食物还提供大量纤维以及麸皮中一系列潜在的有益的植物化学物质和胚芽中的必需物质。
精制谷物是指脱去了有益的麸皮,只剩下主要成分为淀粉和少量蛋白质的胚乳。
一、我们每天推荐的碳水化合物的摄入量为:
1、总碳水化合物,占一天总热量的45%—60%。
2、其中至少有一半来自于全谷谷物,比如麦仁、小米、荞麦等。
3、另外的一半来自于精致谷物,比如精米、白面,这里的精致谷物里面没有添加任何的脂肪、糖和钠等。
4、限制摄入添加糖的加工类碳水化合物,比如蛋糕、饼干等。
5、每天摄入一定量的纤维,比如薯类(如马铃薯、土豆等)、非淀粉类蔬菜(如菠菜、芦笋等)和低糖水果(如葡萄柚、牛油果等),每天至少要食用五种以上的蔬菜、两种以上的水果。
6、《中国居民膳食营养素参考摄入量》中膳食纤维的推荐量为25-35克/天。而年的《中国居民膳食纤维摄入白皮书》显示:中国居民膳食纤维摄入普遍不足,每日人均膳食纤维总摄入量约为13克,达标人群不足5%。
摄入膳食纤维过量会抑制矿物质,比如铁的吸收,每天的摄入量30克左右比较适宜,摄入的同时要多喝水。
二、碳水化合物、水果=1拳头量
一天该摄入多少碳水化合物?太多容易造成热量囤积变成脂肪,太少又不够一天的能量消耗。其实一天应该摄入多少碳水化合物全看你的拳头有多大。
成年人一天只需要摄入相当于自己1拳头大小的淀粉类食物(指干品)就可以满足一天碳水化合物的需求量,不多不少正合适!
水果一天的摄入量则相当于自己1个拳头大小即可。建议水果种类不要局限于一种,可以多种搭配,营养更全面。
三、优质食材推荐:
1、燕麦:燕麦属于低血糖的食物,燕麦含有丰富的水溶性膳食纤维,复杂的典型形态能够缓慢的释放能量,让你维持长时间的动力,燕麦粥是理想的早餐。
2、蕃薯:高纤、复杂的碳水化合物,丰富的β一胡萝卜素、铁质以及维生素C和E,都是蕃薯成为优质碳水化合物来源的原因。
3、藜麦:除了有碳水化合物外,还有含量较高的健康脂肪以及完整蛋白质。藜麦是低血糖的食物,此外藜麦还有高纤维素、维生素和矿物质,几乎你想得到的营养素它都有,因此千万不要错过。
4、糙米:糙米保留了粗糙的表面层(包含皮层、糊粉层和胚芽)。因此相比起白米更富有许多维生素、矿物质和纤维。
5、豆类:豆子的高纤维能增强饱腹感,丰富的蛋白质和非常复杂的碳水化合物,可在体内缓慢地转变成能量。
6、全麦面包:“%全麦吐司”是利用真正的“全小麦粉”,而不是用面粉配上小麦的麦麸皮的“全麦面粉”制作。
“全麦粉”是将小麦直接磨粉,保留小麦所拥有的营养,包含麦麸皮、胚芽、胚乳,因此血糖值低且营养价值高。
糖尿病
如果身体不能正常处理碳水化合物会发生什么情况?其中一个结果就是糖尿病。
糖尿病是以高血糖浓度和缺乏胰岛素或胰岛素无效为特征的疾病,使得人体不能将血糖浓度控制在正常范围内。
糖尿病与身体处理葡萄糖方式异常以及过量葡萄糖的毒性作用有关。糖尿病的主要类型有1型糖尿病和2型糖尿病,这两种类型都是血糖调节功能紊乱所造成的。
一、糖尿病的危害。
糖尿病是对健康和生命的主要威胁,而且它的患病率还在逐渐增加中。
患有糖尿病后,心脏病、卒中风险以及猝死的概率增加了一倍。糖尿病也是截肢、致命的肾衰竭、永久性失明的主要原因。
二、糖尿病的警示信号。
1、多尿和口渴,尿中含葡萄糖;
2、体重减轻,并伴随恶心,易疲劳、虚弱或者易动;
3、对食物,尤其是对甜食渴望;
4、皮肤、牙龈、阴道、尿道经常感染;
5、视力障碍模糊、瘙痒、嗜睡;
6、腿脚和手指疼痛,割伤和擦伤愈合较慢;
7、血糖异常高。
三、糖尿病的主要类型。
1型糖尿病
1型糖尿病(人体不能制造或只能制造极少量胰岛素的糖尿病类型,经常在青少年期被诊断出来,虽然有些在成人发作,也称作青少年发作糖尿病或胰岛素依赖型糖尿病)占糖尿病患者的5%-10%。
1型糖尿病是受遗传基因影响的自身免疫性疾病(身体对它自己的蛋白质产生抗体,然后破坏含有这些蛋白质的细胞,比如1型糖尿病、红斑狼疮等),当自身免疫系统错误地将胰岛素当做敌人并攻击合成胰岛素的胰细胞时,就会发生1型糖尿病,不久受损伤的胰腺就不能再合成充足的胰岛素。
然后在每餐过后,葡萄糖就会集聚在血液中,导致血液中的葡萄糖过量而同时身体的组织却急需糖,这是一种危及生命的情况。患者必须接受外来的胰岛素,以帮助细胞从携带太多葡萄糖的血液中获取所需的燃料。
胰岛素是一种蛋白质,如果口服的话就会被消化系统降解,因此,胰岛素必须每天注射,通过植入皮下的血管输入。
对1型糖尿病患者来说,计划让血液中的胰岛素和葡萄糖保持平衡,会极大改善身体健康。那些能够控制血糖水平的人,与没有这样做的人相比,患心血管疾病和其他疾病的较少。
2型糖尿病
2型糖尿病(人体制造了大量胰岛素,但体细胞抵制胰岛素的作用,成年人中常见,以前也称为成年型糖尿病或非胰岛素依赖型糖尿病)占糖尿病患者的90%-95%。
2型糖尿病患者中身体组织失去了对胰岛素的敏感度,对胰岛素产生抵抗(正常或高水平的胰岛素循环在肌肉、肝和脂肪组织中,产生的作用比正常情况下小,被认为是肥胖的代谢后果)的肌肉和脂肪组织不再响应胰岛素来加速吸收血液中的葡萄糖。
当血糖升高时,胰腺通过产生更大数量的胰岛素来补偿需要,血液中胰岛素可能上升到非正常高度。但仍然效用不大,最终不堪重负的胰细胞开始衰退,并减少胰岛素的分泌,而此时血糖会进一步失去控制。
肥胖是许多2型糖尿病病例的标志。
人到中年和不进行体育活动也是2型糖尿病发生的前兆。
体脂,特别是腰围体脂积累越多,胰岛素抗性细胞就越多,血糖就会上升得更快。
成年人体重即便是适度增加也可能预示着糖尿病的危险。
一旦肥胖,炎症和代谢变化会触发组织抵抗胰岛素,同时,血脂水平会随着血糖上升,导致循环的燃料过多,增加脂肪组织的脂肪储存。
当胰岛素抵抗发生时,大脑中复杂的负责饱腹感信号传输的系统也可能倾向于增加食物的摄入量。而当脂肪量增加时,胰岛素抵抗恶化,血糖升高,肥胖和糖尿病就会成为定局。
衰老也会增加2型糖尿病发生的危险。
遗传基因也有一定的影响。
四、糖尿病的控制。
为了减少来自糖尿病和糖尿病前期的伤害,首要的目标是要将血糖水平保持在正常范围内,越靠近正常水平就越安全。
一旦患上糖尿病,身体就很难控制血糖,也无法阻止它造成的伤害,即使最好的医疗服务帮助也有限。
然而,当我们采取行动,通过合理的饮食、锻炼、葡萄糖监测以及治疗是有可能做到的,而且也是可行的。
(一)饮食治疗
控制碳水化合物的摄入量在控制血糖中起着主要作用。
能很好控制糖尿病的饮食,同样也有助于控制体重和支持体育活动,这样的饮食模式如下:
1、控制总碳水化合物(调节血糖浓度),定时食用营养素密集的食品。
2、饱和脂肪和反式脂肪少(这些脂肪会使心血管疾病风险加大),同时提供一些未加工的不饱和食用油(提供必需的营养素)。
3、来自食物的营养素必须充足(以避免缺乏),主要从天然食物中摄入,而不是来自补品。
4、适量的纤维(来自全谷物食物、水果、豆类和蔬菜等)。
5、限制添加糖(有助于控制热量和精制碳水化合物摄入)。
6、蛋白质要充足(患有肾病的人要限制蛋白质,以降低伤害风险)。
饮食在控制糖尿病及其并发症中起着中心作用。从水果、蔬菜、豆类、全谷物和低脂牛奶中获得碳水化合物的饮食模式,并且少量多餐才是最适合糖尿病患者的。
(二)体育活动。
有规律的体育运动,对预防和控制糖尿病,特别是2型糖尿病的作用无比重要。
运动能帮助减少体脂和提高组织对胰岛素的敏感性。在临床病例中,加强体育活动,有助于推迟2型糖尿病的发作和调控血糖,有时可以达到减少药量甚至无须用药的程度。
患有1型糖尿病的人在运动前应当通过医生检查,因为体育活动可能会引发低血糖症。
(三)治疗
即使患有糖尿病前期或糖尿病的人,只要坚持减肥和锻炼,选择营养饮食,如有必要,遵医嘱使用处方药,往往可以改变他们的命运。
只要开始,什么时候都不算晚,甚至老年人也可以通过改变他们的生活方式降低糖尿病风险。
陈菊:国家高级健康管理师、心理咨询师、公共营养师;宜昌萌雅健康管理有限公司创始人
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