Какие свойства глюкозы находят свое практическое применение

Углеводы используются человеком, начиная с седой древности, но лишь в 1811 году русский ученый К. Кирхгоф выделил «виноградный сахар» в чистом виде гидролизом крахмала. Кстати, данным способом глюкозу производят и по сей день. Формулу этого вещества вывел шведский химик Й.Я. Берцелиус в 1837 году.

Роль глюкозы в организме

Принимая пищу, немногие задумываются о пользе определенного продукта,  А между тем глюкоза, этот «быстрый» углевод просто необходим человеку. Когда-то было популярно мнение, что сладкое вредно, но современные исследования говорят об ином. Сегодня за глюкозой прочно закрепилась роль главного источника энергии и непременного участника обменных процессов.

Это самый важный для человека из всех углеводов, поскольку моносахариды полностью усваиваются, легко всасываясь в кишечнике. Глюкоза очень питательна и безопасна для здорового организма. Именно при окислении этого вещества выделяется энергия, которая необходима для работы наших органов. Также глюкоза  — единственный источник энергии для работы мозга. Как только мы съели что-то сладкое, сразу чувствуем прилив сил. Окисляясь, «быстрый» углевод выделяет больше трети используемой в организме энергии.

Глюкоза настолько важна для тела, что организм постоянно поддерживает ее количество на одном уровне. При ее дефиците в крови человек теряет концентрацию, становится вялым. Повышение концентрации приводит к усилению выработки гормона поджелудочной железы – инсулина, который уменьшает ее содержание в крови. Важно, что доставка глюкозы в клетки осуществляется благодаря инсулину, а без него «быстрый углевод» не поступает в клетку. Когда гормон перестает вырабатываться в нужных количествах, развивается сахарный диабет.

Кроме того глюкоза – это необходимая единица для построения многих пищевых ди- и полисахаридов, таких как крахмал и гликоген. Именно полисахариды составляют основу хрящевой ткани, связок и волос. Гликоген – это углеводные запасы, которые организм делает в расчете на тяжелые физические нагрузки. Также он входит в состав ДНК и РНК, целого ряда ферментов

В организме человека глюкоза содержится в мышцах, крови и в небольших количествах во всех клетках. Концентрация глюкозы в крови здорового человека: 3,33 -5,55 мкмоль/л. Это примерно 0,1% до 0,12% от общего количества. В 100 мл крови содержится 80-100 мг глюкозы. Ее уровень повышается после приема пищи и падает во время голода и выполнения физической работы. При снижении уровня глюкозы формируется патологическое состояние – гипогликемия, которая сопровождается возбуждением, беспокойством, мышечной дрожью, обмороками.

Применение глюкозы в спорте

Это вещество способно быстро поставлять энергию в клетки, а поэтому используется для повышения спортивной выносливости. Глюкоза является эффективным инструментом повышения работоспособности атлетов. Она содержит калорий в два раза меньше, чем жиры, но окисляется намного быстрее. Поэтому «быстрый углевод» поможет восстановить силы после изнуряющих нагрузок на тренировках или соревнованиях. Применение глюкозы в спорте возможно в виде таблеток, растворов для инъекций или инфузий. Также ее можно употреблять, разводя в воде, приготовив изотонический напиток.

Для культуристов глюкоза чрезвычайно важна, как и остальные углеводы. Ее недостаток в пище ухудшает метаболизм, приводит к упадку сил. В этом случае у тренирующегося не только падает активность, но и резко сокращается возможность набора массы. Казалось бы, потребляешь много глюкозы и больше тренируешься, но в реальности все происходит иначе. Почему так? Во-первых, слоновые дозы «быстрого» углевода повышают уровень холестерина. Во-вторых, повышенное содержание сахара в крови грозит сахарным диабетом. Также избыток в пище глюкозы увеличивает жировые отложения, с которыми борется бодибилдер. Поэтому питание должно быть сбалансированным, а рацион разнообразным. Профессионалы рекомендуют глюкозу как тактическое средство для быстрого восстановления  количества гликогена в организме.

Прямо перед тренировкой ее лучше не употреблять, иначе уровень глюкозы в крови резко упадет из-за повышения содержания инсулина. Оптимальный вариант – принять глюкозу сразу после тренировки, во время так называемого «углеводного окна». Это период, когда мышечная ткань наиболее чувствительна к инсулину. Можно приготовить изотонический напиток с глюкозой для тренировки, длящейся более часа. Делается он очень просто: 14 таблеток глюкозы по 0,5 граммов разводим в литре чистой кипяченой воды. Для получения эффекта нужно выпивать по стакану напитка каждые 15-20 минут. Добавим, что глюкоза входит в состав витаминного комплекса  «Леветон Форте», который помогает спортсмену справляться с нагрузками.

Использование глюкозы в медицине.
Против отравлений и стрессов

Это универсальное антитоксическое средство, которое помогает при инфекционных заболеваниях. Глюкоза поддерживает объем циркулирующей плазмы, помогает восполнить баланс жидкости и легкодоступных элементов, необходимых для жизнедеятельности организма. Она легко проникает во все клетки организма, поэтому ее ценят в медицине. Раствор глюкозы повышает давление в клетках, активизирует основные процессы обмена веществ. Стимулирует работу печени, почек, сердца, активизирует выработку многих гормонов и ферментов. Попадая в кровь, она дает чувство спокойствия и стабильности. Кроме этого обнаружено иммуномодулирующее действие глюкозы.

Читайте также:  Какое свойство льда демонстрирует опыт проволока проходит сквозь лед

Назначается это средство в следующих случаях:

  • гипогликемия;
  • заболевания печени;
  • инфекционные болезни;
  • дегидратация (диарея, рвота);
  • недостаточное содержание в пище углеводов;
  • шок и коллапс;
  • заболевания сердца (стимулирует работу миокарда);
  • стресс.

Глюкозу в форме таблеток дают больным, травмированным и выздоравливающим. Помогает поддержать здоровье людей, которые работают в экстремальных условиях: горняков, нефтяников, военных. Помимо этого ее применяют в антибиотиках и других лекарствах. Отлично подходит для разведения некоторых лекарственных препаратов при введении их в вену. Противопоказана глюкоза при сахарном диабете и повышенном содержании сахара в крови (гипергликимии).

Свойства глюкозы, нужные в промышленности

Сегодня это вещество используется во многих сферах. Назовем основные области применения глюкозы.

  • Пищевая промышленность. Глюкоза применяется как заменитель сахарозы, а  также необходима для выпуска диетических продуктов.
  • Кондитерское производство: изготовление мягких конфет, некоторых сортов шоколада, тортов. Из нее делают патоку, которая незаменима при производстве пряников, мармелада.
  • Производство мороженого. Глюкоза занижает точку замерзания данного продукта и увеличивает его твердость.
  • Хлебопечение. «Виноградный сахар» улучшает условия брожения и вкусовые качества продукта, придает пористость, замедляет очерствение.
  • Производство фруктовых консервов, соков, ликеров, вин, безалкогольных напитков.
  • Молочная промышленность и производство детского питания. Используется в определенной пропорции с сахарозой для придания продукту большей питательной ценности.
  • Ветеринария и сельское хозяйство (птицеводство).
  • Фармацевтическая промышленность — в производстве лекарств и витамина С. Также применяется в качестве консерванта.
  • Микробиологическая промышленность. Глюкозу используют в качестве питательной среды при выращивании различных микроорганизмов.
  • Кожевенное производство, где она применяется  в качестве восстановителя.
  • Текстильное производство. «Виноградный сахар» необходим для изготовления вискозы.

Итак, мы рассмотрели свойства «виноградного сахара», этого универсального топлива для нашего тела. Вместе с тем глюкоза – не только составляющая полноценного рациона человека, но и является сырьем для промышленности, применяется в медицине и спорте.

Источник

Глюкоза (декстроза) – моносахарид, являющийся универсальным источником энергии для человека. Это конечный продукт гидролиза ди – и полисахаридов. Соединение открыто английским врачом Уильямом Праутом в 1802 году.

Глюкоза или виноградный сахар – важнейшее питательное вещество для центральной нервной системы человека. Оно обеспечивает нормальное функционирование организма при сильной физической, эмоциональной, интеллектуальной нагрузках и быстрое реагирование мозга на форс – мажорные ситуации. Другими словами, глюкоза – реактивное топливо, поддерживающее все процессы жизнедеятельности на клеточном уровне.

Структурная формула соединения – C6H12O6.

Глюкоза представляет собой кристаллическое вещество сладкого вкуса, без запаха, хорошо растворимое в воде, концентрированных растворах серной кислоты, хлорида цинка, реактиве Швейцера. В природе образуется в результате фотосинтеза растений, в промышленности – путем гидролиза целлюлозы, крахмала.

Молярная масса соединения – 180,16 грамм на моль.

Сладость глюкозы вдвое ниже, чем сахарозы.

Моносахарид используют в кулинарии, медицинской промышленности. Препараты на ее основе применяют для снятия интоксикации и определения наличия, а также типа сахарного диабета.

Рассмотрим термины “гипергликемия”, “гипогликемия” – что это такое, польза и вред глюкозы, где содержится вещество, использование в медицине.

Суточная норма

Для питания клеток головного мозга, эритроцитов крови, поперечно – полосатых мышц и обеспечения организма энергией человеку нужно съедать «свою» индивидуальную норму. Для ее вычисления умножьте фактический вес тела на коэффициент 2,6. Полученное значение – суточная потребность вашего организма в моносахариде.

При этом, работникам умственного труда (офисным сотрудникам), выполняющим вычислительно–планирующие операции, спортсменам и людям, испытывающим тяжелые физические нагрузки дневную норму следует увеличить, поскольку данные операции требуют большего количества энергии.

Потребность в глюкозе снижается при малоподвижном образе жизни, склонности к сахарному диабету, избыточном весе. В данном случае для выработки энергии организм будет использовать не легко усваиваемый сахарид, а запасы жира.

Помните, глюкоза в умеренных дозах – это лекарство и «топливо» для внутренних органов, систем. Чрезмерное употребление сладости превращает ее в яд, оборачивая полезные свойства во вред.

Гипергликемия и гипогликемия

У здорового человека уровень глюкозы в крови натощак составляет 3,5 – 5,5 миллимоль на литр, после приема пищи он повышается до отметки 7,8.

Читайте также:  Какие свойства окислительные или восстановительные может проявлять кальций

Если данный показатель ниже нормы – развивается гипогликемия, выше – гипергликемия. Любые отклонения от допустимого значения вызывают нарушения в организме, иногда – необратимые расстройства.

Повышенное содержание глюкозы в крови увеличивает выработку инсулина, что ведет к интенсивной работе поджелудочной железы «на износ». В результате орган начинает истощаться, возникает риск развития сахарного диабета, страдает иммунитет. При достижении концентрации глюкозы в крови до 10 миллимоль на литр, печень перестает справляться со своими функциями, нарушается работа кровеносной системы. Избыток сахара участвует в образовании триглицеридов, (жировые клетки), которые провоцируют появление ишемической болезни, атеросклероза, гипертонии, инфаркта, кровоизлияния в мозг.

Главная причина развития гипергликемии – нарушение функционирования поджелудочной железы.

Продукты, снижающие сахар в крови:

  • овсяная каша;
  • омары, лангусты, крабы;
  • сок черники;
  • помидоры, черная смородина;
  • соевый сыр;
  • листья салата, тыква;
  • зеленый чай;
  • авокадо;
  • мясо, рыба, курица;
  • лимон, грейпфрут;
  • миндаль, кешью, арахис;
  • бобовые;
  • арбуз;
  • чеснок и лук.

Падение глюкозы в крови приводит к недостаточному питанию мозга, ослаблению организма, что провоцирует обморок. Человек теряет силы, появляется мышечная слабость, апатия, физические нагрузки даются с трудом, ухудшается координация, возникает ощущение беспокойства, помрачение сознания. Клетки находятся в состоянии голодания, замедляются их деление и регенерация, возрастает риск отмирания тканей.

Причины гипогликемии: алкогольное отравление, отсутствие сладких продуктов в рационе питания, онкологические заболевания, дисфункция щитовидной железы.

Для поддержания глюкозы в крови в пределах нормы обратите внимание на работу инсулярного аппарата, обогатите ежедневное меню полезными природными сладостями, содержащими моносахарид. Помните, низкий уровень инсулина препятствует полноценному всасыванию соединения, как следствие развивается гипогликемия.

Польза и вред

Главные функции глюкозы – питательная и энергетическая. Благодаря им она поддерживает биение сердца, дыхание, мышечное сокращение, работу мозга, нервной системы и регулирует температуру тела.

Значение глюкозы в организме человека:

  1. Участвует в обменных процессах, выступает наиболее усвояемым энергоресурсом.
  2. Поддерживает работоспособность организма.
  3. Питает клетки головного мозга, улучшает память, обучаемость.
  4. Стимулирует работу сердца.
  5. Быстро утоляет чувство голода.
  6. Снимает стресс, корректирует психическое состояние.
  7. Ускоряет восстановление мышечной ткани.
  8. Помогает печени в нейтрализации токсических веществ.

Глюкозу много лет используют для снятия интоксикации организма, при гипогликемии. Моносахарид входит в состав кровезаменителей, противошоковых препаратов, используемых для лечения болезней печени и центральной нервной системы. Многие препараты вводятся в вену на глюкозе, в том числе – новокаин, хлорид калия, часто используемые во врачебной практике.

Помимо положительного влияния, глюкоза способна нанести вред организму людей в преклонном возрасте, больным с нарушенным обменом веществ и привести к следующим последствиям:

  • ожирению;
  • развитию тромбофлебита;
  • перегрузке поджелудочной железы;
  • возникновению аллергических реакций;
  • возрастанию холестерина;
  • появлению воспалительных, сердечных заболеваний, расстройству коронарного кровообращения;
  • артериальной гипертензии;
  • повреждению сетчатки глаза;
  • сахарному диабету;
  • эндотелиальной дисфункции.

Помните, количество поступившего моносахарида в организм должно в полной мере компенсироваться расходом калорий на энергетические нужды.

Источники

Моносахарид содержится в мышечном гликогене животных, крахмале, ягодах и фруктах. 50 % энергии, необходимой для организма, человек получает за счет гликогена (отложенного в печени, мышечной ткани) и употребления глюкозосодержащих продуктов.

Главный природный источник соединения – мед (80 %), он содержит в своем и другой полезный углевод – фруктозу.

Диетологи рекомендуют стимулировать организм добывать сахариды из продуктов питания, избегая приема рафинированного сахара.

Таблица № 1 «В чем содержится глюкоза»

Наименование продуктаСодержание моносахарида в 100 граммах, грамм
Сахар – рафинад99,7
Пчелиный мед80,1
Мармелад79,2
Пряники77,6
Макароны70,5
Сладкая соломка69,1
Финики69,0
Перловая крупа66,8
Курага66,1
Изюм65,6
Яблочное повидло65,0
Шоколад63,2
Рис62,2
Овсянка61,7
Кукуруза61,3
Гречка60,3
Хлеб белый52,8
Хлеб ржаной44,2
Сливочное мороженое21,2
Картофель8,0
Яблоки7,8
Виноград7,7
Свекла6,6
Морковь5,6
Вишня5,4
Черешня5,4
Молоко4,4
Крыжовник4,3
Тыква4,1
Бобовые4,1
Капуста4,0
Малина3,8
Помидоры3,3
Творог3,2
Сметана3,0
Сливы3,0
Печень2,7
Клубника2,6
Клюква2,4
Арбуз2,3
Апельсины2,3
Абрикосы2,1
Мандарины2,0
Сыр2,0
Персики2,0
Груша1,7
Черная смородина1,4
Огурцы1,2
Масло0,4
Яйца0,3

Глюкоза в медицине: форма выпуска

Препараты глюкозы относят к дезинтоксикационным и метаболическим средствам. Их спектр действия направлен на улучшение обменных и окислительно–восстановительных процессов в организме. Действующим веществом данных медикаментов является декстрозы моногидрат (сублимированная глюкоза в комбинации со вспомогательными веществами).

Читайте также:  К какому свойству живых организмов относится способность поддерживать

Формы выпуска и фармакологические свойства моносахарида:

  1. Таблетки, содержащие 0,5 грамм сухой декстрозы. При пероральном приёме глюкоза оказывает сосудорасширяющее и седативное действие (умеренно выраженное). Кроме того, препарат восполняет запасы энергии, повышая интеллектуальную и физическую продуктивность.
  2. Раствор для инфузий. В литре 5 % глюкозы присутствует 50 грамм безводной декстрозы, в 10 % составе – 100 грамм вещества, в 20 % смеси – 200 грамм углевода, в 40 % концентрате – 400 грамм сахарида. Учитывая, что 5 % раствор сахарида изотоничен относительно плазмы крови, введение препарата в кровоток помогает нормализовать кислотно–щелочное и водно–электролитное равновесия в организме.
  3. Раствор для внутривенных инъекций. В миллилитре 5 % концентрата содержится 50 миллиграмм высушенной декстрозы, в 10 % – 100 миллиграмм, в 25 % – 250 миллиграмм, в 40 % – 400 миллиграмм. При внутривенном введении глюкоза повышает осмотическое кровяное давление, расширяет сосуды, увеличивает мочеобразование, усиливает отток жидкости из тканей, активизирует обменные процессы в печени, нормализует сократительную функцию миокарда.

Помимо этого, сахарид используют для искусственного лечебного питания, в том числе энтерального и парентерального.

В каких случаях и в какой дозировке назначают «медицинскую» глюкозу?

Показания к применению :

  • гипоглекемия (пониженная концентрация сахара в крови);
  • нехватка углеводного питания (при умственных и физических перегрузках);
  • реабилитационный период после затяжных заболеваний, в том числе инфекционных (как дополнительное питание);
  • декомпенсация сердечной деятельности, кишечные инфекционные патологии, болезни печени, геморрагические диатезы (в комплексной терапии);
  • коллапс (внезапное падение кровяного давления);
  • шок;
  • обезвоживание, вызванное рвотой, диареей или хирургическим вмешательством;
  • интоксикация или отравление (в том числе наркотиками, мышьяком, кислотами, окисью углерода, фосгеном);
  • для увеличения размеров плода при беременности (в случае подозрения на малый вес).

Кроме того, «жидкую» глюкозу используют для разведения лекарственных средств, вводимых парентерально.

Изотонический глюкозный раствор (5 %) вводят следующими способами:

  • подкожно (однократная порция – 300 – 500 миллилитров);
  • внутривенно капельно (максимальная скорость введения – 400 миллилитров в час, суточная норма для взрослых – 500 – 3000 миллилитров, дневная доза для детей – 100 – 170 миллилитров раствора на килограмм веса ребёнка, для новорожденных данный показатель снижается до 60);
  • в виде клизм (разовая порция вещества варьируется от 300 до 2000 миллилитров, в зависимости от возраста и состояния больного).

Гипертонические концентраты глюкозы (10 %, 25 % и 40 %) используются только для внутривенных инъекций. Причём за один приём вводят не более 20 – 50 миллилитров раствора. Однако, при больших кровопотерях, гипогликемии гипертоническую жидкость применяют для инфузионных вливаний (100 – 300 миллилитров в сутки).

Помните, фармакологические свойства глюкозы усиливают аскорбиновая кислота (1 %), инсулин, метиленовый синий (1%).

Таблетки глюкозы принимают перорально по 1 – 2 штуки в сутки (при необходимости дневную порцию увеличивают до 10 драже).

Противопоказания к приёму глюкозы:

  • сахарный диабет;
  • патологии, сопровождающиеся повышением концентрации сахара в крови;
  • индивидуальная непереносимость глюкозы.

Побочные эффекты:

  • гипергидратация (вследствие введения объёмных порций изотонического раствора);
  • снижение аппетита;
  • некроз подкожной клетчатки (при попадании гипертонического раствора под кожу);
  • острая сердечная недостаточность;
  • воспаления вен, тромбозы (из –за быстрого введения раствора);
  • нарушение функции инсулярного аппарата.

Помните, слишком быстрое введение глюкозы чревато гипергликемией, осмотическим диурезом, гиперволемией, гиперглюкозурией.

Вывод

Глюкоза – важный питательный элемент для организма человека.

Потребление моносахарида должно быть разумным. Чрезмерный или недостаточный прием ухудшает иммунитет, нарушает обмен веществ, вызывает проблемы со здоровьем (приводит в дисбаланс работу сердечной, эндокринной, нервной систем, снижает мозговую активность).

Чтобы организм находился на высоком уровне работоспособности и получал достаточно энергии, избегайте изнуряющих физических нагрузок, стрессов, следите за работой печени, поджелудочной железы, употребляйте полезные углеводы (крупы, фрукты, овощи, сухофрукты, мед). При этом, откажитесь от приема «пустых» калорий, представленных тортами, пирожными, конфетами, печеньем, вафлями.

Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru

Автор статьи:

Дружикина Виктория Юрьевна

Специальность: терапевт, невролог.

Общий стаж: 5 лет.

Место работы: БУЗ ОО «Корсаковская ЦРБ».

Образование: Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева.

2011 – диплом по специальности “Лечебное дело”, Орловский государственный университет

2014 – сертификат по специальности “Терапия”, Орловский государственный университет

2016 – диплом по специальности “Неврология”, Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева

Заместитель главврача по оргметодработе в БУЗ ОО «Корсаковская ЦРБ»

Источник