Глюкоза - основен източник на енергия за човека

Глюкозата е най-разпространеният прост въглехидрат в природата. Намира се в гроздето, меда и в малки количества в много растителни храни. При фотосинтезата растенията произвеждат глюкоза, която осигурява енергия за растеж и други дейности. Наричана още декстроза, тя има ключова роля както в храните, така и в организма. Основният източник на енергия е за човека. Повечето от въглехидратите, които хората консумират, се превръщат в глюкоза в организма. Тя придава на храната леко сладък вкус.

Глюкозата е най-важният монозахарид, защото тя е структурна единица на повечето хранителни ди- и полизахариди. В процеса на обмяна на веществата те се разпадат на отделни молекули монозахариди, които в хода на многоетапни химични реакции се превръщат в други вещества и в крайна сметка се окисляват до въглероден диоксид и вода; използват се като „гориво” за клетките.

Този прост въглехидрат се използва за енергия от всяка една клетка в човешкото тяло. Организмът го използва разумно - поддържа вътрешен запас, който се използва, когато е необходимо и стриктно контролира концентрацията на глюкоза в кръвта, за да осигури стабилно снабдяване. Глюкозата е практически единственото гориво, използвано от мозъка, освен при продължително гладуване, когато запасът от глюкоза е нисък.

Глюкозата е необходим елемент за обмяната на веществата. При понижаването на нивото й в кръвта или при висока концентрация и невъзможност да бъде използвана, както това се случва при наличие на диабет, настъпва сънливост, възможна е загуба на съзнанието (хипогликемична кома).

Хранителни източници на глюкоза

В „чист вид” като монозахарид, глюкозата се съдържа в плодовете и зеленчуците. Особено богати на нея са грозде – 7,8%, череша, вишна – 5,5%, малина - 3,9%, ягода - 2,7%, слива - 2,5%, диня - 2,4%. Сред зеленчуците: в тиквата -2,6%, в зелето - б2,6%, в морковите - 2,5%. И още източници на глюкоза:

• 339 грама мед - 121,2 грама глюкоза
• 165 грама златни стафиди - 51,1 грама глюкоза
• 174 грама сини сливи - 44,3 грама глюкоза
• 130 грама кайсии - 43 грама глюкоза
• 337 грама меласа - 40,2 грама глюкоза
• 149 грама смокини - 36,9 грама глюкоза
• 319 грама боровинки - 32,3 грама глюкоза
• 147 грама фурми - 29,2 грама глюкоза
• 253 грама череши - 20 грама глюкоза
• 262 грама портокалов сок - 17,2 грама глюкоза
• 266 грама круши - 16,2 грама глюкоза
• 249 грама сок от нар - 15,6 грама глюкоза
• 251 грама мандарини - 14,9 грама глюкоза
• 225 грама банани - 11,2 грама глюкоза

Глюкозата е важна за много процеси в тялото, но е добре да се приема в умерени количества. Ниските или високите й нива в тялото могат да имат трайни и сериозни ефекти върху човешкото здраве.

Кръвна захар и инсулинова резистентност

Концентрацията на глюкоза в организма, наричана още ниво на кръвна захар, е жизненоважна за правилното функциониране на човешкото тяло.

Когато човек се храни с големи количества въглехидрати, се покачва кръвната захар. Панкреасът започва да произвежда голямо количество инсулин, който кара клетките да усвоят захарта. Инсулиновите рецептори започват да губят чувствителността си към хормона с всяко покачване. Инсулиновата резистентност се характеризира с намалена или липсваща чувствителност на рецепторите към инсулин. В този случай панкреасът започва да произвежда още инсулин, чрез който се цели отговор на рецепторите. Резултатът е усвояване на кръвната захар и рязкото намаляване на концентрацията й в кръвта.

Черният дроб е важен орган за контрола на захарта, тъй като помага за съхранението на глюкозата и производството й, когато е необходима.

Ако тялото не произвежда достатъчно инсулин, това може да доведе до отделяне на свободни мастни киселини от мастните запаси и до състояние, наречено кетоацидоза. Кетоните са отпадни продукти, които се създават, когато черния дроб разгражда мазнините. В големи количества те могат да бъдат токсични.

Как да измерим кръвната захар?

Тестването на нивата на глюкоза е особено важно за хората с диабет. Повечето диабетици ежедневно измерват кръвната си захар. Един от най-често срещаните начини за тестване на глюкоза е простият кръвен тест. Чрез убождането на пръст, обикновено с помощта на малка игла, наречена ланцет, се отделя капка кръв, която се поставя върху тест лента. Лентата се поставя в уред (глюкомер), който измерва нивата на кръвната захар. Резултатите се отчитат за по-малко от 20 секунди.

Какви са нормалните нива на глюкоза в кръвта?

Поддържането на нивата на глюкоза до нормалните граници е важна част от поддържането на тялото здраво и ефективно функциониращо. Хората, които имат диабет, трябва да обърнат специално внимание на нивата на глюкоза в кръвта. Преди хранене здравословните граници са 90-130 милиграма на децилитър (mg/dL). След 1-2 часа трябва да са по-малко от 180 mg/dL. Има различни причини нивата на кръвна захар да се повишат. Някои от тях са:

• консумация на обилна и тежка храна;
• стрес;
• друго заболяване;
• липса на физическа активност;
• пропуснат прием на лекарства за диабет.

Здравни ползи на глюкозата

1. Източник на енергия

Глюкозата е необходима за осъществяване на всички процеси в тялото. Човешкият организъм може да съхрани само малки количества глюкоза. Общо около 20 грама глюкоза се разтварят в извънклетъчната течност на възрастен. За да задоволи енергийните нужди по време на тренировка, между храненията и по време на сън, тялото съхранява излишната глюкоза като гликоген или мастни киселини.

2. Увеличава издръжливостта

Мастните, мускулните и чернодробните клетки са основните места за съхранение на енергия. Мастните клетки използват глюкоза за синтез на мастни киселини и триглицериди. Те служат като практически неограничен дългосрочен склад за липиди. Мастните киселини и триглицеридите имат различен метаболитен път от глюкозата. Мастната тъкан понижава нивата на глюкоза в кръвта, като я абсорбира, трансформира и съхранява далеч от циркулиращата кръв. Мускулите съхраняват глюкозата като гликоген (около 400 грама), който може бързо да се преобразува обратно в глюкоза и се използва за извършване на мускулна дейност. Черният дроб може да съхранява глюкозата като гликоген (около 75 грама) и мастни киселини. Черният дроб също има способността да преобразува съхранявания гликоген в глюкоза за използване от останалата част на тялото между храненията, по време на гладуване и стрес. Този орган може да доставя глюкоза за около 16 часа, след което трябва да се метаболизират други енергийни източници.

При здрави хора тъканите, отговарящи на инсулина, като мастната тъкан, мускулите и черния дроб, бързо абсорбират глюкозата, за да поддържат постпрандиалната кръвна глюкоза в доста тесен диапазон. При хора с диабет тип 1 и тип 2 инсулинът липсва или действа неефективно. Основните действия на хормона инсулин са усвояване на глюкозата и потискане на глюкагона. Хипергликемия може да възникне, когато едно от тези действия е намалено.

3. Повишава концентрацията и паметта

Глюкозата е основното гориво за мозъка. При ниски нива в тялото мозъкът може да премине към кетонови тела, за да замени около 20% от нуждите си от глюкоза. Глюконеогенезата осигурява на нервната система стабилно снабдяване с глюкоза дори при продължително гладуване. Глюконеогенеза се нарича процесът на синтез на глюкоза от невъглехидратни продукти на метаболизма. Този процес е особено важен по време на гладуване, тъй като еритроцитите, бъбреците, лещата и роговицата на очите зависят от глюкозата като единствен източник на енергия.

4. Възстановява енергията

Глюкозата е необходима за производство на енергия, така че човек да може да извършва всички дейности нормално, без да чувства изтощение. Тя е необходима и за възстановяването. След дълъг работен ден човек има нужда от глюкоза, за да възстанови енергията. По време на почивка нивата на глюкоза се възстановяват, както и гликогенът в клетките, който може да се използва отново, когато е необходимо.

5. Поддържа физиологичните процеси

Глюкозата е необходима за поддържане на физиологичните процеси в тялото - почивка, свиване на мускулите, поддържането на телесната температура, дишането и сърдечния ритъм.

6. Регулира телесната температура

Гликогенът в мускулите е причината тялото да има температура. Тя е тясно свързана с мазнините в мускулите. Хората с проблем с теглото лесно се затоплят, поради излишното количество мазнини в мускулите.

7. Естествен консервант

Глюкозооксидазата е ензим, който се намира основно в бактериите и гъбичките и се използва като естествен консервант в храните. Този ензим може да се намери в процеса на производство на сушени плодове и млечни продукти. За активирането му е необходима глюкоза.

8. Изгражда мускулите

Повече глюкоза е необходима за по-интензивни тренировки, както по време на, така и след упражнения. Мускулите имат нужда от нови запаси глюкоза за енергия. Заедно с протеина те са важни за възстановяването на мускулите след тренировка.

История на глюкозата

Немският химик Андреас Маргграф през 1747 г. изолира за първи път глюкозата от стафиди.

През 1792 г. глюкозата е открита и в гроздето от Йохан Тобиас Лоулиц и е смятана за различна от тази в захарната тръстика.

През 1838 г. е даден терминът "глюкоза" от Жан Батист Дюма. Произлиза от гръцката дума "гликос", която означава сладко. От тогава терминът се разпространява в химическата литература.

Глюкозата е от съществено значение за много организми. Правилното разбиране за нейните химичен състав и структура допринася до голяма степен за общия напредък на органичната химия. То е в резултат на изследванията на Емил Фишер – немски химик, получил Нобелова награда за химия през 1902 г за своите открития.

Синтезът на глюкоза установява структурата на органичната материя и формира първото окончателно потвърждение на теориите за химическа кенетика на Якоб Хендрих Вант Хоф (нидерландски химик, основател на съвременната стереохимия и физикохимия) и подреждането на химичните връзки във въглеродните молекули.

През 1992 г. Ото Майерхоф получава Нобелова награда по физиология или медицина за откриване на метаболизма на глюкозата. През 1929 г. шведският биохимик Ханс фон Ойлер-Келпин заедно с Артур Хардън получават Нобелова награда по химия за изследвания на ферментацията на захарта и участието на ензими в този процес.

През 1947 г. Карл и съпругата му Герти Кори, заедно с Бернардо Усай, получават Нобелова награда за физиология или медицина за откриване на механизъм, по който гликогенът се разгражда в мускулните тъкани на млечна киселина, след което обратно се ресинтезира и съхранява като източник на енергия в организма. Този процес се нарича "Цикъл на Кори" и е открит от тях през 1929 г.

Аржентинският лекар и биохимик Луи Лелоар е носител на Нобелова награда за химия през 1970 г. за откриване на захарни нуклеотиди, получени от глюкоза в биосинтеза на въглехидрати.

Заключение

Хората приемат чрез храната сложни вещества, които трябва да се разградят до по-прости, за да се освободи енергия и тя да се използва за гориво, изграждане и поправяне на клетъчните компоненти в човешкото тяло. Глюкозата е най-важният източник на гориво за живота на земята. Тя е основното такова за нервната система и предпочитаният източник на енергия по време на физическа активност. Глюкозата е също и важен градивен елемент на клетъчните структури. Производство на лактоза, гликопротеини и гликолипиди в тялото става с помощта на глюкоза.

Има два източника на глюкоза - храната и продуктите на метаболизма. Храната съдържа въглехидрати, липиди, протеини и други съставки. Въглехидратите се усвояват, за да се получат прости захарни молекули в червата. Простите захари като глюкозата, галактозата и фруктозата преминават от тънките черва в черния дроб през порталната циркулация. Глюкозата представлява около 80% от усвоените захари.