Белки и углеводы

Избыток углеводов превращается в жиры. 
Избыток белков превращается в жиры или углеводы. 
Углеводы и жиры могут превращаться друг в друга, в белки – не могут.

Белки и  углеводы

Давайте зададимся вопросом: "Что мы едим?" и попытаемся на него ответить. Конечно, процесс познания в этом направлении (как, впрочем, и в любом другом) бесконечен. Можно исследовать химические формулы, можно шагнуть еще дальше -на атомарный и субатомарный уровни, находя удовлетворение в интеллектуальных упражнениях.

Впрочем, всего этого можно и не знать. Можно выучить правила питания и неуклонно им следовать. Многие считают, что если целью стоит только достижение здоровья, то этого достаточно. Но, наверное, это не совсем так.

Продолжая аналогию с автолюбителем, можно  сказать, что, помимо общего устройства автомобиля и назначения отдельных частей, неплохо знать и многое другое: чем отличаются различные сорта бензина и масла, какой металл идет на те или иные детали, что такое серная кислота... И истинное мастерство приходит лишь после познания самых различных вещей, часто на первый взгляд совсем ненужных.

Так что, пусть поверхностно, разберем, какие вещества содержатся в пище и какую они играют роль.

БЕЛКИ

Редко можно встретить человека, не слыхавшего о белках. О них упоминается  почти во всех работах по питанию, о них же в своих выступлениях говорят диетологи - и медики, и натуропаты.

С точки  зрения химика, белки - одни из самых  сложных компонентов в пище. Значение их чрезвычайно велико, недаром Энгельс определил нашу биологическую жизнь как "способ существования белковых тел". В клетках человека их содержится в среднем около 20 процентов от общей массы.

Одна из важнейших функций белков - строительная. Все органоиды клетки, мембраны и внеклеточные структуры в своей основе имеют белок. Нет белка - нет и органической жизни на Земле.

(По  крайней мере в том виде, в  каком мы привыкли воспринимать  жизнь.)

Белки выполняют и роль катализаторов (ферментов, или энзимов). Почти все химические превращения в живой природе протекают с участием ферментов. Причем каталитическая активность белков весьма специфична. Практически для каждой (!) реакции существуют свои ферменты. Без них реакции идти просто не могут, ведь энзимы ускоряют процессы в десятки и сотни миллионов раз.

Еще одна функция белков - транспортировка необходимых соединений или химических элементов. Гемоглобин, например, переносит кислород, доставляя его в самые удаленные уголки тела, он же транспортирует углекислый газ.

Двигаемся мы также благодаря белкам. Все  движения, на которые способны живые организмы - от поворота листьев растений и биения жгутиков простейших до перемещений животных, - все без исключения производятся за счет специального сократительного белка.

Белки выполняют и защитную функцию. При попадании в организм чужих белков или клеток вырабатываются особые белки - антитела, которые связывают и обеззараживают чужеродные вещества.

И наконец, белки могут служить источником энергии. Но это самое невыгодное "топливо".

Все белки построены из более - менее  простых составляющих - аминокислот. Каждая из них наряду с углеродом, водородом и кислородом, входящими в органические соединения, обязательно содержит азот.

Известно  около 80 природных аминокислот, но в  обычной пище встречаются лишь 22 из них. Из этих элементарных кирпичиков, стыкуемых в различном порядке, состоит все огромное многообразие белковых молекул. По оценкам ученых, в природе насчитывается около 10¹⁰ -10¹² различных видов белков.

Помимо  природных, существуют и синтетические аминокислоты. Из такой искусственной аминокислоты состоит, например, капрон, из которого делают и автомобильные покрышки, и одежду (ходить в которой йоги не советуют).

В природе  же аминокислоты производятся живыми организмами. Считается, что 12 аминокислот может синтезировать и человек, поэтому они называются заменимыми. Остальные 10 аминокислот в обычных условиях человеческий организм не производит. Их называют незаменимыми.

Понятно, что незаменимые аминокислоты должны поступать с пищей. В зависимости от их наличия все белки даже подразделяют на "полноценные." (в которых эти аминокислоты присутствуют) и "неполноценные" (где их нет). Однако на практике об этом можно особо не задумываться. При более-менее разнообразном меню мы почти всегда получаем достаточное количество различных аминокислот, к тому же существует кишечная микрофлора, поставляющая массу необходимых соединений, плюс ко всему сам организм в экстремальных условиях или после соответствующей тренировки начинает их синтезировать. Потому-то сам факт "незаменимости" аминокислот некоторые ученые ставят под сомнение.

Серьезные нарушения, вызванные неправильным обменом какой-либо аминокислоты, обычно встречаются только в результате некоторых заболеваний или при злоупотреблении лекарствами, а также при вынужденном недоедании или вынужденном однообразном питании.

Белки   содержатся   практически   во   всех   натуральных продуктах. При переваривании белки расщепляются на аминокислоты, которые либо используются организмом для синтеза собственных белков, либо окисляются, то есть сжигаются как топливо. При окислении в числе прочих веществ образуется мочевая кислота, которая поступает в кровь и по идее должна выводиться почками. Если же организм ослаблен, а мочевой кислоты много (и то, и другое - обычный результат злоупотребления мясным), она откладывается в тканях, вызывая подагру.

Часто говорят о "норме потребления" белков. Действительно, в каждый период жизни организм, несомненно, нуждается  в каком-то определенном их количестве. Но эти потребности зависят от возраста, наследственности, темперамента, нагрузок, климата и множества других причин. Поэтому понятие "норма" здесь совершенно неприменимо.

В раннем детстве, когда потребность в  белках наибольшая (за первый год жизни  вес тела утраивается), все необходимые  вещества ребенок получает с материнским молоком. Нельзя не признать, что это идеальный продукт, отлично обеспечивающий столь интенсивный рост. Между тем на долю белков в грудном молоке приходится лишь 7,4 процента его общей калорийности.

С возрастом, естественно, потребность в белках снижается. Ткани наращиваются все медленнее и медленнее, и к моменту зрелости на первый план выдвигается уже не строительная функция пищи, а энергетическая. Главным для организма становится компенсация текущих энергозатрат. Еще более отчетливо это проявляется у взрослых, а тем более у пожилых людей.

Следовательно, доля белка в общей калорийности рациона должна снижаться. Но рассмотрим любопытную таблицу, приводимую Бирхер-Беннером, в которой он демонстрирует распределение калорийности пищи по питательным веществам.

То  есть получается, что потребление  белков с возрастом не уменьшается, а увеличивается! Организм не может принять больше белка, чем ему необходимо - это уже яд, и избыток обязательно должен быть сожжен. Так и образуются шлаки - конечные продукты белкового обмена: мочевая кислота, мочевина, аммиак, креатинин, креатин и другие. При избытке этих соединений выведение их затрудняется, и они задерживаются в организме, постепенно накапливаясь и нарушая все обменные процессы.

Разумеется, скорость освобождения от шлаков зависит  от множества причин: соотношения  прихода и расхода энергии, наличия витаминов, макро- и микроэлементов, физической активности, состояния органов и т. п.  Но в любом случае белок – самое невыгодное топливо. Его энергетическая ценность при окислении в организме составляет (по А. А Покровскому) лишь 70,8 % от полной теплоты сгорания. Для жиров и усвояемых углеводов эти цифры соответственно 96,3 % и 100 % . Это значит, что 1 грамм белка при простом сжигании дает 5,65 ккал, а при окислении в организме - 4,0 ккал. А куда исчезает остальное? Остальное - шлаки.

Если  учесть также, что избыток белка  ведет к неоправданной интенсификации обменных процессов (а это способствует преждевременному изнашиванию, то есть старению тканей), то не таким уж парадоксальным кажется вывод Бирхер-Беннера -белок уменьшает ценность пищи. (По данным К. С. Петровского, белки на 30-40 % повышают основной обмен, жиры - на 4-14 %, углевод - на 4-7 %.)

Разумеется, какое-то количество белков, и притом разнообразных, необходимо и взрослому человеку. Но даже в "обычной" пище их значительно больше, чем нужно. Иногда действительно не хватает какой-нибудь аминокислоты, но тогда человек инстинктивно набрасывается на нужную еду, и не надо следить за "достаточностью" белка, не надо "питать" организм белком, именно это и приносит вред.

УГЛЕВОДЫ

В молекулах  углеводов на каждый атом углерода приходится два атома водорода и один кислорода - два Н и О, как у воды. Отсюда и название -"углеводы". (Позже, правда, были открыты и углеводы другого состава).

Простейшие  представители этого класса - глюкоза и фруктоза, которые отличаются лишь расположением атомов в молекуле. Соединенные вместе, глюкоза и фруктоза образуют обычный сахар. Подобные простые углеводы, называемые соответственно моно- и дисахаридами, легко растворяются в воде и имеют сладкий вкус. В дальнейшем будем называть их просто сахарами.

Более сложные углеводы - крахмалы. Они представляют собой цепочки из многих сотен молекул глюкозы. Крахмалы, как известно, в воде нерастворимы.

Из  глюкозы построены и гигантские волокна оболочек растительных клеток - целлюлоза (клетчатка). В отличие  от более простых углеводов целлюлоза  человеком не усваивается.

Основной  источник углеводов - растительное царство. Во всех крупах, зерновых, бобовых, картофеле много крахмала. В других овощах, фруктах преобладают сахара. Почти из одних Сахаров состоит мед. В животных продуктах, за исключением молока, углеводов практически нет.

Усвояемые углеводы - главный источник энергии для человека. Они сжигаются почти па 100 процентов, не образуя шлаков. При переваривании углеводы расщепляются до глюкозы, которая поступает в печень. Там значительная часть сахара откладывается про запас в виде животного крахмала - гликогена, но немало глюкозы переходит и в общий кровоток. Дальнейшие превращения зависят от... веса человека, точнее, от величины его жировых запасов.

У здоровых взрослых худощавых людей полученная глюкоза непосредственно используется как топливо. Когда ее запасы подходят к концу, а новых поступлений пищи нет, организм начинает извлекать жир из сальников и перестраивается на потребление жиров. (Запасы гликогена сохраняются на экстренный случай, а также идут на питание нервной системы и мышц). После очередной еды концентрация глюкозы в крови вновь возрастает, выделяется инсулин, организм перестает использовать жир и переключается на глюкозу. Лишняя глюкоза под действием того же инсулина превращается в жир.

Запомним  этот порядок: после еды глюкоза  поступает в кровь, организм окисляет глюкозу, избыток превращает в жир. Когда глюкоза кончается (обычно ночью, так как большинство людей кушает слишком часто), организм принимается за жиры. Налицо два вида энергетики: дневная, основанная на доставляемых с пищей углеводах, и ночная, базирующаяся па созданных днем жировых запасах.

Если  же у человека 5-6, а тем более  К) кг лишнего жира, то все происходит по-другому. У полных в крови всегда избыток жирных кислот, и днем, и ночью. Эти жиры и используются клетками в качестве топлива. Даже после еды, когда кровь насыщена глюкозой, ткани по-прежнему питаются жирами, так как глюкоза не может быть нормально сожжена из-за высокой концентрации жиров. В. М. Дильман, описывающий это явление в [15], назвал его "жировым тормозом", имея в виду, что избыток жира у человека тормозит эффективный углеводный обмен. Подумать только, даже чистый сахар, съеденный толстым человеком, прежде чем пойти в дело, должен быть превращен в жир!

Но  все-таки углеводы остаются основным компонентом нашего питания. С "нормами" здесь никаких проблем нет. Если не злоупотреблять белковыми и жировыми концентратами, сахарами, ориентироваться на натуральные продукты и руководствоваться здоровым чувством голода, организм (если он не болен) отлично отрегулирует углеводный обмен.

 
Переваривание белков

Переваривание белков, или ферментативный гидролиз, — это сложный процесс, протекающий  в несколько этапов. В полости  желудка белки набухают, происходит грубая ломка их молекул под влиянием соляной кислоты и ферментов желудочного сока. Основной гидролиз белков происходит в полости кишечника, где под влиянием ферментов пищеварительного сока поджелудочной железы и кишечного сока из длинных полипептидных цепей белка образуются короткие олигопептиды. Затем процессы полостного пищеварения сменяются внутриклеточным гидролизом. Олигопептиды всасываются в клетки слизистой тонкого кишечника, где их ферментативный гидролиз идет до свободных аминокислот, которые поступают в кровь воротной вены.