先用一句告訴你碳水化合物是什麼:
碳水化合物是生命細胞結構的主要成分及主要供能物質,并且有調節細胞活動的重要功能。
碳水化合物的主要功能是什麼:
1供給能量:每克碳水化合物産熱16千焦(4千卡),人體攝入的碳水化合物在體内經消化變成葡萄糖或其它單糖參加機體代謝。平時攝入的碳水化合物主要是多糖,在米、面等主食中含量較高,攝入碳水化合物的同時,能獲得蛋白質、脂類、維生素、礦物質、膳食纖維等其它營養物質。而單獨攝人單糖或雙糖如蔗糖,除能補充熱量外,不能補充其它營養素。
2構成細胞和組織:每個細胞都有碳水化合物,其含量為2%—10%,主要以糖脂、糖蛋白和蛋白多糖的形式存在,分布在細腦膜、細胞器膜、細胞漿以及細胞間質中。
3維持腦細胞的正常功能:葡萄糖是維持大腦正常功能的必需營養素,當血糖濃度下降時,腦組織可因缺乏能源而使腦細胞功能受損,造成功能障礙,并出現頭暈、心悸、出冷汗、甚至昏迷。
4節省蛋白質:食物中碳水化合物不足時,機體就不得不動用蛋白質來滿足機體活動所需的能量,這将影響機體用蛋白質進行合成新的蛋白質和組織更新。因此,完全不吃主食,隻吃肉類是不适宜的,因肉類中含碳水化合物很少,這樣機體組織将用蛋白質産熱,對機體沒有好處。
其它:碳水化合物中的糖蛋白和蛋白多糖有潤滑作用。另外它可控制細腦膜的通透性。并且是一些合成生物大分子物質的前體,如嘌呤、嘧啶、膽固醇等。
如果我們的身體缺乏碳水化合物或者吃過量了會怎樣:
膳食中缺乏碳水化合物将導緻全身無力,疲乏、血糖含量降低,産生頭暈、心悸、腦功能障礙等。嚴重者會導緻低血糖昏迷。造成膳食蛋白質浪費,組織蛋白質和脂肪分解增強以及陽離子的丢失等。
膳食中碳水化合物比例過高,勢必引起蛋白質和脂肪的攝入減少,也能對機體造成不良後果。熱量的過多攝入,導緻體重增加,産生各種慢性疾病,如高血脂、糖尿病等。
碳水化合物在人體的利用過程是怎樣的:
簡單地說,所有的糖類碳水化合物經身體消化最終都變成葡萄糖進入血液(血液中的葡萄糖被稱為血糖),在胰島素的幫助下進入人體組織細胞為身體提供能量,如果細胞中儲存的葡萄糖達到飽和狀态,葡萄糖就會以脂肪的形式儲存在體内。這就是為什麼我們說攝入過多碳水化合物或者過多高升糖碳水化合物會導緻脂肪堆積。
碳水化合物的分類:
簡單的碳水化合物(快速消化吸收的):
單糖:一個基本糖分子組成。如果糖,葡萄糖,半乳糖。
雙糖:兩個基本糖分子組成。如蔗糖(葡萄糖 果糖),乳糖(葡萄糖 半乳糖),麥芽糖(兩個葡萄糖)如果汁,蔗糖,糖漿,蜂蜜。
複合碳水化合物(慢速消化吸收的):
多糖:幾百個基本糖分子組成。如全麥面包,土豆,燕麥。
我們可以簡單理解為糖分子越多,吃下去之後就需要越多的消化分解才被吸收。所以有快慢消化之分。
膳食纖維(膳食纖維也屬于一種不提供能量的碳水化合物,一般被單獨當一種營養素區分出來,這裡不多說,詳細介紹請閱讀“飲食七大營養素之膳食纖維”)
分為水溶性,非水溶性兩種。
雖然不能被身體消化利用,但可以助消化,防便秘,增加飽腹感,延緩脂肪和葡萄糖的吸收。主要存在于蔬菜,水果,谷類中。
關于碳水化合物的升糖指數:
什麼是升糖指數:
血糖生成指數(glycemic index ,GI)是食物的一種生理學參數,是衡量食物引起餐後血糖反應的一項有效指标。是指含50g有價值的碳水化合物的某種食物引起血糖上升所産生的血糖時間(2小時)曲線下面積,和相當量的标準物質(一般為葡萄糖或白面包)所産生的血糖時間下面積之比值。它反映了某種食物與葡萄糖相比升高血糖的速度和能力。是反映食物引起人體血糖升高程度的指标,是人體進食後機體血糖生成的應答狀況。
公式表示如下:
GI=
含有50g碳水化合物的食物的餐後血糖應答 / 50g葡萄糖(或白面包)的餐後血糖應答x100
低GI食物:血糖生成指數在55以下。
中等GI食物:血糖生成指數在55-75之間。
高GI食物:血糖生成指數在75以上。
簡單通俗地講,通過碳水化合物的GI值我們可以看得出它進入人體以後消化和吸收的快慢。引起血糖和胰島素上升的程度。但我們需要注意到其實GI值隻是決定食物中碳水化合物消化和吸收速度的一個因素,說一種碳水化合物食物的吸收快慢,還需要注意到其他因素,那麼——
影響食物碳水化合物消化吸收速度的常見因素:
食物中碳水化合物消化吸收速度受多方面因素的影響,如受食物中碳水化合物的類型、結構、食物的化學成分和含量以及食物的物理狀況和加工制作過程等的影響。
1碳水化合物類型和結構:單糖比多糖具有更高的GI。
因為更容易被消化吸收。例如蔗糖是雙糖,血糖生成指數為65 , 葡萄糖是單糖,食物血糖生成指數為100 。
2物理狀态:碳水化合物顆粒碾磨越細,消化吸收越快。
因為食物顆粒越小,越容易被水解吸收。 如豆類磨成豆漿,消化吸收速度會變大。
3糊化程度:碳水化合物的糊化程度越高,消化吸收越快。
在加工過程中,澱粉顆粒在水和熱的作用下,有不同程度的膨脹,有些澱粉顆粒甚至破裂并分解,變得很容易消化。比如煮粥時間越長,消化吸收速度越大。土豆做成土豆泥後,消化吸收速度會變大。
4碳水食物中摻雜膳食纖維含量:含量愈高,消化吸收越慢。
可溶性粘性纖維由于增加了腸道内容物的粘性,從而降低了澱粉和消化酶的相互作用。比如大多數全麥食物及蔬菜。
5碳水食物中參雜着脂肪與蛋白質含量:含量越多,消化吸收越慢。
因為脂肪和蛋白質可降低胃排空和腸道消化吸收。
6酸堿值:酸堿值越低(越呈酸性),消化吸收越慢。
因為酸能延緩食物的胃排空率,延長進入小腸的時間。
7成熟度:食物越成熟,GI越高。
比如熟透的蘋果和香蕉比未成熟的消化吸收更快。
碳水化合物消化吸收速度的應用:
快吸收的碳水由于進入腸道後消化快、吸收好,葡萄糖能夠迅速進入血液,所以易導緻高血壓、高血糖的産生。而慢吸收的碳水由于進入腸道後停留的時間長,釋放緩慢,葡萄糖進入血液後峰值較低,引起餐後血糖反應較小,需要的胰島素也相應減少,所以避免了血糖的劇烈波動,既可以防止高血糖也可以防止低血糖,有效的控制血糖。
低GI膳食可改善糖尿病病友血糖,降低血漿總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白,增高高密度脂蛋白,可降低糖尿病和心血管疾病的危險性,不但有短期效應而且有長期的健康意義。
食物血糖生成指數可以用于對糖尿病患者、高血壓病人和肥胖者的膳食管理。
這也是健身愛好者們經常提起和注意到的,比如我們說訓練後要立馬補充快吸收的碳水化合物(比如米飯、軟面包、葡萄糖粉),因為它們能快速吸收為身體補充肌糖原儲備,同時不會給消化系統帶來負擔。減脂的人平時要盡量吃一些慢吸收的碳水化合物(比如玉米、燕麥),在攝入同樣熱量的同時能提供給身體長時間的飽腹感,不至于有饑餓感。
這裡舉例說一些常見低、中、高GI的碳水化合物食物,具體食物的GI值大家可以從網絡或飲食軟件輕易查到。
低升糖食物
五谷類:藜麥、全蛋面、荞麥面、粉絲、黑米、黑米粥、通心粉、藕粉
蔬菜: 魔芋、粟米、大白菜、黃瓜、芹菜、茄子、青椒、海帶、雞蛋、金針菇、香菇、菠菜、蕃茄、豆芽、蘆筍、花椰菜、洋蔥、生菜
豆類: 黃豆、眉豆、雞心豆、豆腐、豆角、綠豆、扁豆、四季豆
生果:西梅、 蘋果、水梨、橙、桃、提子、沙田柚、雪梨、車厘子、柚子、草莓、櫻桃、金桔、葡萄
奶類:牛奶、低脂奶、脫脂奶、低脂乳酪、紅茶、優格、無糖豆漿
糖及糖醇類: 果糖、乳糖、木糖醇、艾素麥、麥芽糖醇、山梨醇
中升糖食物
五谷類: 紅米飯、糙米飯、西米、烏冬、麥包、燕麥
蔬菜: 番薯、芋頭、薯片、蓮藕、牛蒡
肉類:魚肉、雞肉、鴨肉、豬肉、羊肉、牛肉、蝦子、蟹
豆類: 焗豆、冬粉、奶油、煉乳、鮮奶精、優格乳
生果: 木瓜、提子幹、菠蘿、香蕉、芒果、哈密瓜、奇異果、柳丁
糖及糖醇類: 蔗糖、蜂蜜、紅酒、啤酒、可樂、咖啡
高升糖食物
五谷類: 白飯、饅頭、油條、糯米飯、白面包、拉面、炒飯、爆米花
肉類:貢丸、肥腸、蛋餃
蔬菜: 薯蓉、南瓜、焗薯
生果: 西瓜、荔枝、龍眼、鳳梨、棗
糖及糖醇類:葡萄糖、砂糖、麥芽糖、汽水、柳橙汁、蜂蜜
關于血糖負荷:
1997年,美國哈佛大學學者Salmerón等将攝入碳水化合物的“質”和“量”結合起來,提出了一個新的概念,即血糖負荷(glycemic load,GL)。
食物血糖負荷(GL)
GL=GI×碳水化合物含量(克)/100
當GL大于或等于20時為高GL,食用的相應重量的食物對血糖的影響明顯。
當GL在10-20之間時為中GL,食用的相應重量的食物對血糖的影響一般。
當GL小于或等于10時為低GL,食用的相應重量的食物對血糖的影響不大。
餐後血糖水平除了與碳水化合物的血糖指數(GI)高低有關外,還與食物中所含碳水化合物的總量有密切關系。GI高的食物,如果碳水化合物含量很少,盡管其容易轉化為血糖,但其對血糖總體水平的影響并不大。單純以GI高低選擇食物可能會産生錯誤。
例如以西瓜為例,西瓜的GI值為72,GI值較高,100克西瓜中含有5.5克的碳水化合物,那麼若進食100克西瓜,其GL=(72×5.5) /100=3.96,這樣一來,一次食用100克西瓜對糖尿病病人血糖影響不大。然而,倘若一次食用500克西瓜,其GL值為19.8,對餐後血糖産生的影響較明顯。相比之下,蘇打餅幹的CI值也是72,但其每100克含碳水化物約76克,食用100克蘇打餅幹,其GL=(76 ×72) /100=55,對餐後血糖的影響是很大的。然而,當我們僅食用20克蘇打餅幹時,其GL值約為11,對血糖的影響就很小了。由此看來,GI值僅僅反映碳水化合物的“質”,并未反映出實際攝入碳水化合物的“量”,脫離碳水化合物含量及食物總體積、含水量等因素,僅看GI意義不大。
與GI相比,GL是一個較新的概念,近年來,有關将GI和(或)GL應用于營養相關慢性病的預防和控制的研究已經取得了一些可喜的成績,因此國内有學者指出,如果将GI和GL的概念納入到現行的糖尿病患者的膳食結構中,能同時定量控制膳食總能量和血糖反應,為糖尿病防治提供一種更科學合理的飲食、治療方法和營養宣傳教育工具,将是十分有意義的。
具體食物的GL值大家也可以從網絡或飲食軟件輕易查到,這裡不再舉例說明。
碳水化合物與運動
1.糖營養在運動中的意義
運動者在劇烈運動中保證其膳食中有充足的糖,對維持血糖水平、維持運動中有充足的糖氣化供能,并使運動後肝精原和肌糖原水平迅速恢複均有良好作用。體内糖原水平與耐久力密切相關。研究證實人體肌糖原水平影響耐力,并受膳食中糖類含量的影響,而且肌糖原水平的降低與疲勞的發生密切相關。在進行大于1小時的運動時,如長跑、長距離遊泳、自行車、滑雪、馬拉松、鐵人三項、足球、冰球、網球等,當體内糖原儲備耗竭時,可能影響運動能力,特别是耐久力。
2.運動補糖
運動前适量補糖可提高機體内肝髒和肌肉的糖原儲備量,維持運動時血糖水平穩定;運動中适量補糖可以提高血糖水平并提高運動能力,同時延緩疲勞的發生;運動後補糖可促進肝髒和肌糖原儲備的恢複,緩解疲勞,促進體力恢複。
需要補糖的運動項目有1小時以上的持續性耐力運動,以及長時間(40-120分鐘)高強度間歇性運動訓練,如自行車、足球、冰球、網球等。一般短時間(小于40分鐘)或強度不大的運動不需要補糖,因為短時間内運動時,體内的糖儲備足以提供大部分能量并滿足需要。
運動前補糖:
可在大量運動前數日内增加膳食中糖類至總能量的60%-70%(或10g/kg),或在賽前1-4小時補糖1-5g/kg(賽前1小時補糖适宜采用液态糖)。關于避免在賽前30-90分鐘補糖,預防血中胰島素升高的提法,現有不同的觀點和争論。有人提出運動前1小時攝入糖,使血漿和胰島素升高、肌肉收縮運動使肌糖攝取增加以及肝糖輸出抑制等聯合作用,是血糖下降;但有人提出因為因為運動後,腎上腺素和去甲腎上腺素的釋放,會抑制胰島素分泌,因此血糖仍然升高。一般認為,運動前補糖有利于擴大體内糖原儲備,增加糖的可利用度和氧化率,因此仍主張在運動前不影響胃腸道的情況下盡量多補糖。
運動中補糖:
運動中,每隔30-60分鐘補充肝糖飲料或容易吸收的含糖食物,補糖量一般不大于每小時60g或每分鐘1g,可以采用含糖飲料,少量多次飲用,也可以在運動中食用易消化的含糖食物如面包、蛋糕、巧克力等。
運動後補糖:
運動後,内源性糖原明顯耗損應優先恢複。開始補糖時間越早越好。理想的是在運動後即刻、前2小時補糖各50g,以後每隔1-2小時連續補糖。運動後6小時以内,肌肉中糖原合成酶含量高,可使存入肌肉的糖達到最大量,補糖效果最佳。補糖量應為0.75-1g/kg,24小時内補糖總量達到9-16g/kg(500-600g糖)。
3補糖類型
由于葡萄糖液的高滲透性,單純攝入葡萄糖液會對胃的排空産生一定的抑制作用;若儀麥芽糊精和果糖的混合視頻代替,則可克服這一缺陷,使胃排空速率增加。小腸吸收葡萄糖最快,最有利于合成肌糖原;果糖吸收後主要在肝髒進行修飾,其合成肝糖元旦量約為葡萄糖的3.7倍,果糖引起胰島素分泌的作用較小,因此不能抑制脂肪酸代謝,但使用量大時,可引起胃腸道絮亂,果糖的使用量不宜超過35g/L,并應與葡萄糖聯合使用。低聚糖甜度小,其滲透壓低,吸收壓速度比單糖和雙糖慢,因此可通過補充低聚糖,使運動者獲得更多的糖。
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