Węglowodany, czyli cukrowce (cukry) to wielowodorotlenowe aldehydo - lub ketoalkohole. Zaliczane są one do składników energetycznych.
Ze względu na budowę chemiczną węglowodany dzielimy na proste i złożone.
WĘGLOWODANY PROSTE (monosacharydy lub jednocukry) - nie ulegają hydrolizie w przewodzie pokarmowym człowieka. Są one bezpośrednio wchłaniane do krwi, proces ten zaczyna się w jamie ustnej. Efektem ich rozkładu jest woda i dwutlenek węgla, a więc związki niebędące już cukrami.
Cukry proste to : glukoza, fruktoza, galaktoza, mannoza i inne
· Glukoza (cukier gronowy) znajduje się w sokach roślinnych, szczególnie owoców, niektórych kwiatów i miodzie. U ludzi i zwierząt występuje w postaci formy zapasowej - glikogenu w mięśniach i w wątrobie. Glukoza we krwi człowieka stanowi około 0,1 %. Jest ona jedynym cukrem fizjologicznym, który jako substrat energetyczny przenoszona jest przez krew do tkanek.
· Fruktoza (cukier owocowy) występuje w miodzie i w owocach. W organizmie człowieka fruktoza jest szybko metabolizowana lub zamieniana na glukozę.
· Galaktoza (składnik cukru mlecznego - laktozy), w stanie wolnym występuje bardzo rzadko.
· Mannoza jest składnikiem wielocukrów połączonych z białkami.
Pozostałe cukrowce proste i złożone, przechodzą przemianę do glukozy. Przemiany te dokonują się w wątrobie.
WĘGLOWODANY ZŁOŻONE - to połączenia dwu lub więcej cukrów prostych. Węglowodany złożone przy hydrolizie przechodzą z powrotem w cukry proste; jeśli w 2 - 4 cząsteczki monosacharydów, to nazywamy je oligosacharydami lub kilkocukrowcami a jeśli w więcej cząsteczek cukrów prostych wtedy nazywamy je polisacharydami lub wielocukrami.
Ważnym cukrem w żywieniu człowieka jest sacharoza (dwucukier), złożony z fruktozy i glukozy, który wykorzystywany jest do słodzenia kawy, herbaty itp.
Do dwucukrów zaliczamy też cukier mleczny laktozę, maltozę i cukier słodowy.
Wielocukry (polisacharydy) składają się z powiązanych w szczególny sposób cząsteczek cukrów prostych.
Do grupy tej należy : skrobia, celuloza i glikogen.
· Skrobia (mączka), której cząstka składa się z wielkiej ilości glukozy, znajduje się w ziarnach zbóż, w ziemniakach, nasionach roślin strączkowych (grochu, fasoli i innych).
· Glikogen (zwany skrobią zwierzęcą), ma podobną budowę jak skrobia. Glikogen odkładany jest jako forma zapasowa substratu energetycznego mięśniach i w wątrobie. Oba te złożone węglowodany są łatwo przyswajalne w organizmie człowieka.
Nieprzyswajalna lub w określonych warunkach przyswajalna częściowo jest grupa celulozy, czyli błonnika - składnika błon komórek roślinnych.
Błonnik jest ważnym węglowodanem w żywieniu człowieka, ponieważ jego obecność w pożywieniu warunkuje odpowiednie tempo przesuwania się pokarmu w jelitach w procesie trawienia i wydalania kału, pobudza ona perystaltykę jelit. Błonnik absorbując cholesterol działa też przeciwmiażdżycowo. Zbyt mała ilość błonnika w pożywieniu jest przyczyną nasilania się zachorowań na raka jelita grubego odbytu.
Węglowodany w organizmie człowieka spełniają wiele funkcji, z których najważniejsza jest rola łatwo przyswajalnej energii. Węglowodany po strawieniu i wchłonięciu mogą być dostępne:
· po rozprowadzeniu do tkanek w formie glukozy utlenianej do CO oraz HO i wykorzystywana zgodnie z aktualnymi potrzebami energetycznymi organizmu,
· po przekształceniu w glikogen i przechowaniu w wątrobie i mięśniach (oraz nerkach),
· po przekształceniu w tłuszczowce, głównie triacyloglicerole,
· po przekształceniu do prekursorów 3 - węglowych, wykorzystywanych m.in. do syntezy aminokwasów glukogennych (np. alaniny).
Bezpośrednie wykorzystywanie glukozy przez komórki organizmu wiąże się z utrzymywaniem stałego poziomu glukozy we krwi. Jest to konieczne ze względu na potrzebę ciągłego zaopatrywania w glukozę m.in. czerwonych krwinek i mózgowia, które nie mogą korzystać z innych źródeł energii.
Poziom glukozy we krwi ma ścisły związek z metabolizmem tłuszczów i białek. Stanowi ona bowiem nie tylko podstawowe źródło energii dla tkanek, lecz również jest wykorzystywana do syntezy struktur komórkowych (np. w okresie wzrostu).
Przy bardzo niskim spożyciu węglowodanów tłuszcze są niecałkowicie spalane. Niedostatek glukozy prowadzi do nagromadzania się ketonów w ustroju, a w konsekwencji do kwasicy (ketonemii i ketonurii)
Przy braku węglowodanów w diecie endogennym źródłem glukozy mogą być aminokwasy glicerydów.
Inna ważna rola węglowodanów w żywieniu wiąże się z ich oddziaływaniem na zmysły. Węglowodany mają swój udział w tworzeniu smaku, barwy, konsystencji i struktury produktów spożywczych.
Wszystkie węglowodany złożone muszą ulec trawieniu, nim zostaną przyswojone. Sacharoza wstrzyknięta do krwi z ominięciem przewodu pokarmowego zostaje wydalona w niezmienionej postaci. Ostatecznym produktem trawienia węglowodanów złożonych jest glukoza, która wchłonięta z przewodu pokarmowego do krwi jest rozprowadzana do wszystkich tkanek jako główny substrat energetyczny.
Węglowodany w żywieniu kolarzy odgrywają ważna rolę. Są to najtańsze, lekkostrawne, dobrze przyswajalne i najekonomiczniejsze źródło energii, ponieważ do ich spalania organizm zużywa niewiele tlenu, węglowodany mogą też się spalać i dostarczać energii w warunkach beztlenowych.
Węglowodany są więc sprzymierzeńcem kolarzy. Mogą się jednak stać jego wrogiem przy nadmiernym spożywaniu (cukier, ciastka, czekolada, cukierki itp.) ponieważ, możliwości magazynowania glikogenu są ograniczone i dlatego są łatwo zamieniane na tłuszcz, co w prostej drodze prowadzi do nadwagi.
W kolarstwie (jak również w innych dyscyplinach sportowych) węglowodany warunkują tzw. Wytrzymałość specjalną. Czas bowiem wykonywania pracy zależy w prostej linii od ilości nagromadzonego glikogenu w mięśniach, a ta od ilości spożytych węglowodanów. Zaleca się więc przed zawodami zmniejszyć zapasy glikogenu w mięśniach przez wyczerpujący trening na 5 dni przed startem, potem aż do zawodów zwiększyć spożycie węglowodanów ograniczyć tłuszcze, co ułatwi gromadzenie glikogenu w mięśniach przez superkompensacje. W dwóch ostatnich dniach ograniczyć błonnik pokarmowy i dużo pić osolonych napojów.
Stężenie glukozy we krwi waha się w granicach 80 - 120 mg %. Spadek poniżej dolnej granicy nazywamy hipoglikemią, a wzrost powyżej górnej granicy - hiperglikemią. Gdy po posiłkach rośnie poziom glukozy we krwi, insulina powoduje odkładanie jej w formie glikogenu w wątrobie. Gdy stężenie glukozy we krwi maleje, uruchamia ją z rezerw glikogenowych glukagon i adrenalina.
Podczas wyścigu kolarskiego wydatek energetyczny jest bardzo duży. Może wówczas dojść do spadku poziomu cukru we krwi. Organizm wówczas będzie czerpał energię z zapasów glikogenu w mięśniach i wątrobie. Obniżenie się poziomu cukru we krwi odbija się natychmiast na pracy mózgu i zdolności do wysiłku fizycznego kolarza. Zaburzenie gospodarki cukrowej może nastąpić też na samym początku dystansu jako reakcje ochronne w odpowiedzi na silny bodziec jakim jest gwałtowny zryw na starcie.
Aby zapobiec spadkowi cukru we krwi należy przed startem podawać kolarzom mieszanki węglowodanowe, witaminowo-mineralne.
Ważne jest też dożywianie na trasie zawodów. Najlepiej jest wówczas podawać mieszanki (glukozy, fruktozy, skrobi) w postaci owsianki lub kleiku z innej kaszy o niskim wskaźniku glikemicznym z dodatkiem soków owocowych (truskawek, porzeczek, malin, pomarańczy lub cytryny), pewnej ilości witaminy C, soli fosforu i soli kuchennej - często w formie spreparowanej jako baton energetyczny. Mieszanka taka powinna być izotoniczna, by nie opóźniać jej przepływu przez żołądek. Mieszanina różnego typu węglowodanów, gwarantuje systematyczny i miarowy dopływ glukozy do krwi.
Węglowodany pokrywają 50 - 60 % dziennego zapotrzebowania energetycznego. Z 1 g węglowodanów wyzwala się 4 kcal.
U kolarzy wybitnie rośnie zapotrzebowanie na węglowodany. Stosunek gramów białka do gramów tłuszczu i węglowodanów powinien wynosić: 1,0 : 0,8 - 0,9 : 5,0.
Dzienna norma zapotrzebowania kolarzy szosowych na węglowodany wynosi od 12,3 - 13,5 g na 1 kg masy ciała.
Głównym źródłem węglowodanów są : produkty zbożowe, rośliny okopowe, trzcina cukrowa węglowodanów buraki cukrowe, nasiona roślin strączkowych, warzywa, owoce, produkty mleczne. Pokarmy węglowodanowe są więc głównie pochodzenia roślinnego, zawierają często witaminy, minerały i związki antyoksydacyjne
Źródłem węglowodanów prostych pożywieniu są owoce i miód, zawierające dużo glukozy i fruktozy. Mają one duże zastosowanie w żywieniu kolarzy, gdyż cukry te szybko przenikają do krwi. Wyekstrahowaną z produktów spożywczych glukozę należy jednak stosować z umiarem, gdyż zwiększone spożycie powoduje gwałtowny wzrost stężenia jej we krwi. Proces ten mobilizuje duże ilości insuliny, która może podprowadzić z krwi do wątroby zbyt dużą ilość cukru i spowodować hipoglikemię i niezdolność do pracy. Jedynym bowiem substratem energetycznym dla mózgu, w którym brak jest glikogenu, jest glukoza i dlatego, dopływ jej z krwią do mózgu musi być stały i nieprzerwany. Najmniejsze obniżenie jej zawartości poniżej dolnej granicy upośledza funkcję ośrodkowego układu nerwowego, co odbija się natychmiast ujemnie na pracy mięśni.
Największą ilość węglowodanów zawiera cukier stołowy (99,8 %), który nazywamy skoncentrowanym źródłem energii. Samym cukrem jednak nie można pokrywać potrzeb energetycznych. Doszłoby bowiem do tzw. głodu utajonego, co oznacza, że pomimo pokrycia w 100 % zapotrzebowania energetycznego, w organizmie nastąpiłby brak różnych niezbędnych składników odżywczych, zwłaszcza białka, związków mineralnych i witamin.
Dużą ilość węglowodanów zawiera również : tapioka - 95 %, kasza pęczak - 83,6 %, płatki kukurydziane - 82,5 %, miód - 80,8 %, daktyle - 72,9 %, ryż biały - 86,6 %, ryż brązowy - 77,4 %, kasza manna - 75,3 %, mąka pszenna - 73,5 %, kasza gryczana - 72,9 %, makaron - 72,4 %, sucharki - 71,4 %, śliwki suszone - 69,4 %, pszenica - 69,1 %, płatki owsiane - 66,2 %, rodzynki sułtańskie 64,7 %, morele suszone - 64 %, fasola pstra - 63 %, groszek zielony - 60,7 %, fasolka zielona - 58,7 %, fasola azuki - 58,4 %, bób - 51,8 %
Zapotrzebowanie na węglowodany należy pokrywać przede wszystkim produktami zbożowymi, tj. pieczywem, makaronami, kaszą, a także ziemniakami i pewną ilością suchych nasion roślin strączkowych (fasola, groch, soja), które zawierają skrobię oraz owocami, które dostarczają glukozy i fruktozy. Są to jednak produkty objętościowe i nieraz wzdymające, np. razowe pieczywo, fasola, groch, dlatego żywieniu kolarzy nie powinny być podawane w dużych ilościach.
Wobec tego duża jest w tym wypadku rola cukru i słodyczy (przyjmujemy, że średnio słodycze zawierają 50 % cukru), lecz należy uważać by utrzymane były fizjologiczne proporcje miedzy zawartością skrobi i sacharozy w racji pokarmowej. Skrobia powinna stanowić do 64 % wszystkich węglowodanów dziennej racji pokarmowej, a cukier (sacharoza) do 34 %.
Pokarmy zawierające węglowodany można uszeregować ze względu na ich zdolność do wpływania na poziom glukozy we krwi zdolność ta jest określana mianem indeksu glikemicznego. Pokarmy o niskim indeksie glikemicznym (np. nasiona roślin strączkowych, kasz, słabo zmielone ziarna zbóż) zawierają wolniej trawione i wchłaniane węglowodany, posiłek złożony z takich pokarmów nie podnosi poziomu glukozy we krwi i nie stymuluje wydzielania insuliny.
adrianj910