Глюкоза в переводе с греческого языка обозначает "сладкий". В природе в больших количествах она встречается в соках ягод и фруктов, в том числе в виноградном соке, отчего и имеет в народе название "винный сахар".
История открытия
Глюкоза была открыта в начале XIX века английским врачом, химиком и философом Уильямом Праутом. Широкую известность данное вещество получило после того, как в 1819 году Анри Бракконо извлек его из древесных опилок.
Физические свойства
Глюкоза представляет собой бесцветный кристаллический порошок сладкого вкуса. Она хорошо растворима в воде, концентрированной серной кислоте, и реактиве Швейцера.
Строение молекулы
Как и все моносахариды, глюкоза является гетерофункциональным соединением (в состав молекулы входят несколько гидроксильных и одна карбоксильная группа). В случае глюкозы карбоксильной группой является альдегидная.
Общая формула глюкозы C6H12O6. Молекулы данного вещества имеют циклическое строение и два пространственных изомера альфа- и бета-формы. В твердом состоянии практически на 100% преобладает альфа форма. В растворе же более устойчива бета-форма (она занимает приблизительно 60%). Глюкоза является конечным продуктом гидролиза всех поли- и дисахаридов, то есть получение глюкозы происходит в подавляющем количестве случаев именно данным путем.
Получение вещества
В природе глюкоза образуется в растениях в результате фотосинтеза. Рассмотрим промышленные и лабораторные способы получения глюкозы. В лаборатории данное вещество является результатом альдольной конденсации. В промышленности же самым распространенным способом является получение глюкозы из крахмала.
Крахмал - это полисахарид, моночасти которого и являются молекулами глюкозы. То есть для ее получения надо разложить полисахарид на моночасти. Каким образом осуществляется данный процесс?
Получение глюкозы из крахмала начинается с того, что крахмал помещают в емкость с водой и перемешивают (крахмальное молоко). Другую емкость с водой доводят до кипения. Стоит отметить, что кипящей воды должно быть в два раза больше, чем крахмального молока. Для того чтобы реакция получения глюкозы прошла до конца, необходим катализатор. В данном случае им выступает соляная или Рассчитанное количество добавляется в емкость с кипящей водой. Затем медленно заливается крахмальное молоко. В данном процессе очень важно не получить клейстер, если все же он образовался, следует продолжать кипячение до полного его исчезновения. В среднем кипячение занимает полтора часа. Для того чтобы быть уверенными, что крахмал полностью гидролизовался, надо провести качественную реакцию. В отобранную пробу добавляется йод. Если жидкость приобретает синюю окраску, значит, гидролиз не закончен, если же становится бурой или красно-бурой, значит, крахмала в растворе больше нет. Но в данном растворе находится не только глюкоза, получение ее было с помощью катализатора, а это значит, что и кислота имеет место быть. Как удалить кислоту? Ответ прост: при помощи нейтрализации чистым мелом и мелко раскрошенным фарфором.
Нейтрализация проверяется Далее происходит фильтрация полученного раствора. Дело за малым: полученную бесцветную жидкость следует выпарить. Образованные кристаллы и есть наш конечный результат. Теперь рассмотрим получение глюкозы из крахмала (реакция).
Химическая суть процесса
Данное уравнение получения глюкозы представлено до промежуточного продукта - мальтозы. Мальтоза - дисахарид, состоящий из двух молекул глюкозы. Наглядно видно, что способы получения глюкозы из крахмала и из мальтозы одинаковые. То есть в продолжение реакции можем поставить следующее уравнение.
В завершение стоит подытожить необходимые условия для того, чтобы получение глюкозы из крахмала прошло успешно.
Необходимые условия
- катализатор (соляная или серная кислота);
- температура (не менее 100 градусов);
- давление (достаточно атмосферного, но увеличение давления ускоряет процесс).
Данный метод самый простой, с большим выходом конечного продукта и минимальными энергетическими затратами. Но он не единственный. Получение глюкозы осуществляется так же из целлюлозы.
Получение из целлюлозы
Суть процесса практически полностью соответствует предыдущей реакции.
Приведено получение глюкозы (формула) из целлюлозы. На деле же этот процесс намного сложнее и энергозатратнее. Итак, продуктом, вступающим в реакцию, являются отходы из деревоперерабатывающей промышленности, измельченные до фракции, размер частиц в которой 1,1 - 1,6 мм. Данный продукт обрабатывается сперва уксусной кислотой, затем перекисью водорода, затем серной кислотой при температуре не ниже 110 градусов и гидромодуле 5. Длительность этого процесса 3-5 часов. Затем, на протяжение двух часов проходит гидролиз серной кислотой при комнатной температуре и гидромодуле 4-5. Затем происходит разбавление водой и инверсия в течение приблизительно полутора часов.
Методы количественного определения
Рассмотрев все способы получения глюкозы, следует изучить методы ее количественного определения. Бывают ситуации, когда в технологическом процессе должен участвовать лишь раствор, содержащий глюкозу, то есть процесс выпаривания жидкости до получения кристаллов - лишний. Тогда возникает вопрос, как определить, какая концентрация данного вещества в растворе. Полученное количество глюкозы в растворе определяют спектрофотометрическим, поляриметрическим и хроматографическим методами. Существует и более специфический метод определения - ферментативный (с помощью фермента глюкозидазы). В данном случае подсчет идет уже продуктов действия этого фермента.
Применение глюкозы
В медицине глюкозу используют при интоксикации (это может быть как пищевое отравление, так и деятельность инфекции). В данном случае раствор глюкозы вводят внутривенно с помощью капельницы. Это значит, что в фармации глюкоза является универсальным антиоксидантом. Так же не малую роль данное вещество играет при обнаружении и диагностировании сахарного диабета. Здесь глюкоза выступает как стресс-тест.
В пищевой промышленности и кулинарии глюкоза занимает очень важное место. Отдельно же следует обозначить роль глюкозы в виноделии, пиво- и самогоноварении. Речь идет о таком методе как получение этанола Рассмотрим подробно данный процесс.
Получение спирта
Технология получения спирта имеет две стадии: брожение и перегонку. Брожение, в свою очередь, осуществляется с помощью бактерий. В биотехнологии уже давно выведены культуры микроорганизмов, которые позволяют получить максимальный выход спирта при минимально затраченном времени. В быту же в качестве помощников реакции могут быть использованы обычные столовые дрожжи.
Прежде всего, глюкоза разводится в воде. В другой емкости разводятся используемые микроорганизмы. Далее, полученные жидкости перемешиваются, встряхиваются и помещаются в емкость с Данная трубка соединяется с еще одной (U-образной формы). В середину второй трубки наливается Конец трубки закрывается резиновой пробкой с полой стеклянной палочкой, имеющей оттянутый конец.
Данная емкость помещается в термостат при температуре 25-27 градусов на четверо суток. В трубке с известковой водой будет наблюдаться помутнение, что свидетельствует о вступлении в реакцию с ней углекислого газа. Как только углекислый газ перестанет выделяться, брожение можно считать оконченным. Далее следует стадия перегонки. В лаборатории для дистилляции спирта используют обратные холодильники - приборы, в которых по внешней стенке проходит холодная вода, тем самым охлаждая образовавшийся газ и переводя его обратно в жидкость.
На данном этапе жидкость, которая находится в нашей емкости, следует нагреть до 85-90 градусов. Таким образом испаряться будет спирт, вода же не будет доведена до кипения.
Механизм получения спирта
Рассмотрим получение спирта из глюкозы в уравнении реакции: С6Н12О6 = 2С2Н5ОН + 2СО2.
Итак, можно отметить, что механизм получения этанола из глюкозы весьма прост. Более того, он известен человечеству уже много веков, и доведен практически до совершенства.
Значение глюкозы в жизни человека
Итак, имея определенное представление о данном веществе, его физических и химических свойствах, использовании в разных сферах промышленности, можно сделать вывод, что такое глюкоза. Получение ее из полисахаридов, уже дает понимание того, что, являясь главной составляющей всех сахаров, глюкоза представляет собой незаменимый источник энергии для человека. В результате метаболизма, из данного вещества образуется аденозинтрифосфорная кислота, которая и преобразуется в единицу энергии.
Но не вся глюкоза, которая поступает в организм человека идет на восполнение энергии. В состоянии бодрствования человек превращает лишь 50 процентов полученной глюкозы в АТФ. Остальное преобразуется в гликоген и скапливается в печени. Гликоген с течением времени разрушается, тем самым регулируя уровень сахара в крови. Количественно содержание данного вещества в организме - прямой показатель его здоровья. От количества сахара в крови зависит гормональное функционирование всех систем. Поэтому стоит помнить, что чрезмерное употребление данного вещества может привести к тяжелым последствиям.
Глюкоза на первый взгляд простое и всем понятное вещество. Даже с точки зрения химии её молекулы имеют достаточно простое строение, а химические свойства понятны и знакомы в быту. Но, несмотря на это, глюкоза имеет большое значение как для самого человека, так и для всех сфер его жизнедеятельности.
Что такое глюкоза? Все ее употребляют, но определение дать смогут немногие. Это вещество, которое необходимо организму человека. От своевременного поступления глюкозы зависит здоровье людей.
Поставлять энергию организму могут углеводы, белки и жиры. Но глюкоза - вещество, которое занимает главное место среди тех, что используются для энергетических потребностей.
Определение
Глюкоза, которую еще называют декстрозой, является белым или бесцветным порошком, не имеющим запаха и обладающим сладким вкусом. Глюкоза - вещество, которое вполне можно назвать универсальным топливом для организма человека. Ведь большая часть потребностей в энергии покрывается как раз за ее счет. Она должна присутствовать в крови постоянно. Но нужно отметить, что ее избыток, так же как и недостаток является опасным. Во время голода организм питается тем, из чего построен. В этом случае в глюкозу преобразовываются белки мышц. Это может быть крайне опасным.
Физические свойства глюкозы
Что такое глюкоза? Как уже говорилось ранее, это бесцветное, сладкое кристаллическое вещество. В воде растворяется очень хорошо. Встречается глюкоза практически во всех органах растений: в цветах, корнях, плодах и листьях. Очень большое количество глюкозы находится в спелых ягодах и фруктах, а также виноградном соке. Также она присутствует и в организмах животных. Доля вещества в человеческой крови составляет примерно одну десятую процента.
Химические свойства глюкозы
Что такое глюкоза? Это вещество, принадлежащее к Формула ее - C6H12O6. Если раствор глюкозы добавить в свежеосажденный будет получен раствор ярко-синего цвета. Для того чтобы иметь полное представление о строении вещества, необходимо знать, как построена молекула глюкозы. Так как шесть кислородных атомов входят в функциональные группы, атомы углерода, которые образуют скелет молекулы, соединяются непосредственно друг с другом.
Содержит молекулы с открытой цепочкой атомов, а также циклические. Что такое глюкоза? Это вещество, которое имеет двойственную химическую природу. Она образует сложные эфиры, окисляется. Клетка глюкозы может распадаться на две клетки молочной кислоты и свободную энергию. Этот процесс называют гликолизом. Молекула глюкозы существует в трех изомерных формах. Одна из них является линейной, а две другие - циклическими.
Глюкоза и пища
В человеческий организм глюкоза поступает вместе с углеводами. После попадания в кишечник они расщепляются, превращаясь в глюкозу, которая затем попадает в кровь. Какая-то часть вещества тратится на энергетические нужды организма, другая откладывается в форме запасов жира. Некоторая часть глюкозы откладывается в виде такого вещества, как гликоген. После переваривания пищи и прекращения притока глюкозы в кровь из кишечника начинается процесс обратного превращения гликогена и жиров в глюкозу. Таким способом человеческий организм поддерживает беспрерывное содержание глюкозы в крови. Вообще, процесс превращения жиров и белков в глюкозу и обратно занимает достаточно долгое время. Зато тот же самый процесс с глюкозой и гликогеном происходит гораздо быстрее. Именно по этой причине гликоген является основным запасным углеводом.
Гормоны-регуляторы
Процесс превращения глюкозы в гликоген и наоборот регулируют гормоны. Инсулин уменьшает концентрацию глюкозы в крови человека. Повышают ее такие гормоны, как адреналин, глюкагон, кортизол. В случае если в прохождении таких реакций между гликогеном и глюкозой происходят какие-либо нарушения, у человека может возникнуть серьезное заболевание. Одним из них является сахарный диабет.
Как измерять глюкозу в крови?
Измерение в крови глюкозы - это основной тест, который проводят для обнаружения сахарного диабета. В венозной и капиллярной крови уровень глюкозы различен. Он может колебаться из-за голода или сытости человека. При измерении на голодный желудок (минимум через восемь часов после приема пищи) в венозной крови содержание глюкозы должно составлять от 3,3 до 5,5 миллимоль на литр, а в капиллярной немного больше - от 4 до 6,1 миллимоль на литр. Через пару часов после приема пищи уровень вещества не должен быть выше 7,8 миллимоль на литр. Это относится как к венозной, так и к капиллярной крови. Если в течение недели при измерениях на голодный желудок уровень глюкозы не становится ниже 6,3 миллимоль на литр, следует незамедлительно обратиться к врачу-эндокринологу, а также провести дополнительное обследование.
Превышение уровня глюкозы в крови
Такое положение называется гипергликемией. Развивается она чаще всего при заболевании сахарным диабетом. Из-за чего может повыситься уровень глюкозы? Причиной могут быть:
- сахарный диабет;
- стресс, сильное эмоциональное напряжение;
- инфаркт миокарда;
- болезни почек, поджелудочной железы и эндокринной системы;
- умеренные физические нагрузки.
При возникновении стрессовых ситуаций глюкоза в крови может повышаться. Это происходит из-за того, что организм человека, отвечая на подобную ситуацию, начинает выделять стресс-гормоны. А они как раз и повышают Гипергликемия имеет разные степени тяжести: от легкой и средней до состояния комы, когда уровень глюкозы превышает 55,5 миллимоль на литр.
Низкое количество глюкозы в крови
Данное явление называют гипогликемией. Это состояние, когда концентрация вещества в крови составляет менее 3,3 миллимоль на литр. Каковы клинические проявления гипогликемии? Это могут быть: мышечная слабость, сильная потливость, спутанное сознание, нарушение координации.
Снижается уровень глюкозы в крови из-за таких факторов, как:
- нарушение питания или голодание;
- заболевания печени и поджелудочной железы;
- сильные физические нагрузки;
- заболевания эндокринной системы;
- передозировка инсулина.
При очень сильной гипогликемии у человека может быть гипогликемическая кома.
Глюкоза и медицина
Раствор этого вещества используют при лечении большого числа заболеваний, при нехватке глюкозы. Также им разводят некоторые лекарственные препараты перед тем, как ввести их в вену.
Глюкоза является очень нужным веществом, играющим важную роль в работе человеческого организма.
Применение
Глюкоза очень питательна. Крахмал, который содержится в пище, попадая в пищеварительный тракт, превращается в глюкозу. Оттуда она разносится по всему организму. Так как это вещество очень легко усваивается организмом, а также дает ему энергию, как укрепляющее лечебное средство.
Так как она сладкая, ее используют и в кондитерском деле. Глюкоза - сахар, входящий в состав патоки, карамели, мармелада, пряников. Вообще, все которые называют сахарами, разделяются на два типа: глюкоза, фруктоза. И наиболее часто в одном продукте содержится их смесь. Примером является столовый сахар, в котором два этих вещества находятся в равном количестве.
Стоит помнить, что слишком обильное потребление сладкого наносит организму человека вред. Ведь возникают такие заболевания, как ожирение, кариес, диабет. Жизнь из-за этого сокращается. Поэтому нужно хорошо следить за своим питанием и употреблять все необходимые вещества в пределах нормы. Тогда со здоровьем все будет в порядке.
Основным источником энергии для человека считается глюкоза, которая поступает в организм вместе с углеводами и выполняет множество жизненноважных функций для полноценной жизнедеятельности человеческого организма. Многие считают, что глюкоза оказывает негативное воздействие, приводит к ожирению, но с медицинской точки зрения, это незаменимое вещество, которое покрывает энергетические потребности организма.
В медицине глюкозу можно встретить под термином «дектоза» или «виноградный сахар», она должна присутствовать в крови (эритроцитах), обеспечивать клетки головного мозга необходимой энергией. Однако для организма человека глюкоза может быть опасна как в избыточном количестве, так и при дефиците. Попробуем более подробно ознакомиться с глюкозой, ее свойствами, характеристикой, показаниями, противопоказаниями и другими важными аспектами.
Читайте в этой статье:
Что такое глюкоза. Общие сведения?
Глюкоза относится к простым углеводам, которые хорошо усваиваются организмом, легко растворяются в воде, но практически не растворяются в спиртовых растворах. В медицине глюкоза выпускается в форме гипертонического или изотонического раствора, которые широко используют для комплексного лечения многих заболеваний. Сама глюкоза предоставляет собой белый порошок с бесцветными кристаллами, имеющий слегка сладкий вкус без запаха.
Около 60% глюкозы попадает в организм человека вместе с продуктами питания в виде сложных химических соединений, среди которых находится полисахаридный крахмал, сахароза, целлюлоза, декстрин и небольшое количество полисахаридов животного происхождения, которые берут активное участие во многих обменных процессах.
После поступления углеводов в желудочно-кишечный тракт, они расщепляются на глюкозу, фруктозу, галактозу. Часть глюкозы всасывается в кровяной поток и затрачивается на энергетические потребности. Другая часть откладывается в жировых запасах. После процесса переваривания пищи начинается обратный процесс, в котором жиры и гликоген начинают превращаться в глюкозу. Таким образом, происходит постоянная концентрация глюкозы в крови. Содержание глюкозы в крови при нормальном функционировании организма считается – от 3,3 до 5,5 ммоль/л.
Если уровень глюкозы в крови снижается, тогда человек ощущает чувство голода, снижаются энергетические силы, ощущается слабость. Систематическое снижение глюкозы в крови может привести к внутренним нарушениям и заболеваниям разной локализации.
Помимо обеспечения организма энергией, глюкоза участвует в синтезе липидов, нуклеиновых кислот, аминокислот, ферментов и других полезных веществах.
Для того чтоб глюкоза хорошо усваивалась организмом, некоторым клеткам требуется гормон поджелудочной железы (инсулин), без которого глюкоза не сможет проникнуть в клетки. Если отмечается дефицит инсулина, тогда большая часть глюкозы не расщепляется, а остается в крови, что приводит к постепенной их гибели и развитии сахарного диабета.
Роль глюкозы в организме человека
Глюкоза берет активное участие во многих процессах организма человека:
- участвует в важных обменных процессах;
- считается главным источником энергии;
- стимулирует работу сердечно – сосудистой системы;
- используется в лечебных целях для лечения многих заболеваний: патологии печени, болезни центральной нервной системы, различные инфекции, интоксикации организма и других болезнях. Глюкоза содержится во многих протыкашлевых препаратах, кровезаменителях;
- обеспечивает питание клеток головного мозга;
- устраняет чувство голода;
- снимает стресс, нормализует работу нервной системы.
Помимо вышеперечисленных преимуществ глюкозы в организме человека, она улучшает умственную и физическую работоспособность, нормализует работу внутренних органов и улучшает общее состояние здоровья.
Глюкоза – показания и противопоказания к применению
Глюкоза часто назначается врачами разных областей медицины, она выпускается в нескольких фармацевтических формах: таблетки, раствор для внутривенного введения по 40; 200 или 400 мил. Основные показания к назначению глюкозы:
- патологии печени: гепатит, гипогликемия, дистрофия печени, атрофия печени;
- отек легких;
- лечение хронического алкоголизма, наркомании или другие интоксикации организма;
- коллапс и анафилактический шок;
- декомпенсация сердечной функциональности;
- инфекционные заболевания;
Глюкозу для лечения вышеперечисленных заболеваний чаще используют в комплексном лечении с другими препаратами.
Противопоказания — кому глюкоза опасна
Помимо положительных качеств глюкозы, она, как и любой лекарственный препарат имеет несколько противопоказаний:
- сахарный диабет;
- гипергликемия;
- анурия;
- тяжелые стадии дегидратации;
- повышенная чувствительность к глюкозе.
Если глюкоза противопоказанна пациенту, тогда врач назначает изотонический раствор натрия хлорида.
В каких продуктах содержится глюкоза?
Основным источником глюкозы считаются продукты питания, которые должны в полной мере поступать в организм человека, обеспечивая его нужными веществами. Большое количество глюкозы содержится в натуральных соках фруктов и ягод. Большое количество глюкозы содержиат:
- виноград разных сортов;
- вишня, черешня;
- малина;
- клубника, земляника;
- слива;
- арбуз;
- морковь, белокочанная капуста.
Учитывая, что глюкоза относится к сложным углеводам, она не содержится в продуктах животного происхождения. Небольшое ее количество находится в яйцах, кисломолочных продуктах, пчелином меде, некоторых морепродуктах.
Когда назначают глюкозу?
Препараты глюкозы часто врачи назначают в виде внутривенных инфекций при различных нарушениях и недомоганиях организма:
- физическое истощение организма;
- восстановление энергетического баланса – характерно для спортсменов;
- медицинских показателях при беременности – кислородное голодание плода, хроническая усталость;
- гипогликемии — снижение уровня сахара в крови;
- инфекционные заболевания разной этиологии и локализации;
- болезни печени;
- геморрагические диатезы — повышенная кровоточивость;
- шок, коллапс — резкое снижение артериального давления.
Дозу препарата, курс лечения назначается врачом индивидуально для каждого пациента в зависимости от поставленного диагноза, особенностей организма.
Брожение глюкозы
Ферментация или брожение предоставляет собой сложный биохимический процесс, в период которого происходит распад сложных органических веществ на более простые.
Брожение с участием глюкозы происходит под воздействием определенных микроорганизмов, бактерий или дрожжей, это позволяет получить другой продукт. В процессе брожения сахароза превращается в глюкозу и фруктозу, также добавляются другие ингредиенты.
К примеру, для приготовления пива добавляют солод и хмель, водки — тростниковый сахар с последующей перегонкой, а вина – виноградный сок и природные дрожжи. Если процесс брожения происходит все этапы, тогда получается сухое вино или светлое пиво, ну а если брожение преждевременно остановлено, тогда получится сладкое вино и темное пиво.
Процесс ферментации состоит из 12 этапов, в которых нужно придерживаться всех правил и норм приготовления того или иного напитка. Поэтому такие процедуры должны проводить специалисты, обладающие определенными навыками и знаниями.
Уровень глюкозы в крови имеет большое влияние на здоровье человека, поэтому врачи рекомендуют периодически сдавать лабораторные анализы крови на уровень сахара в крови, это поможет следить за внутренней средой организма.
Мы живем за счет энергии нашего организма, обеспечивающей все необходимые процессы жизнедеятельности. Только благодаря ей мы имеем возможность дышать, смеяться, радоваться каждому новому дню и счастливым мгновениям нашей жизни. Без энергии невозможна работа электротехники, компьютеров, предметов нашего обихода, а самое главное, без этой составляющей не может существовать живой организм.
Источником этой самой энергии, ее поставщиком в нашем организме является соединение под названием глюкоза - представитель моносахаридов. Строение, свойства и применение вещества будут рассмотрены в нашей статье.
Что представляет собой глюкоза?
Глюкозу еще называют "виноградным сахаром", так как наибольшее ее количество обнаружено именно в соке винограда. Также достаточно большое содержание во всех спелых фруктах и ягодах, помимо этого, глюкоза входит в состав сахара и меда.
"Виноградный сахар" представляет собой бесцветное кристаллическое соединение в виде порошка, хорошо растворимое в воде и имеющее сладкий вкус. Температура плавления колеблется в пределах 146 градусов. Данное соединение относится к группе многоатомных спиртов и моносахаридов, то есть тем группам веществ, которые при гидролизе (растворении в воде) не распадаются на более простые составляющие молекулы.
Применение глюкозы очень обширно.
Глюкоза образуется в процессе фотосинтеза в зеленых частях растений, а из нее, в свою очередь, синтезируется гликоген, который при взаимодействии с креатинфосфатом трансформируется в аденозинтрифосфорную кислоту (АТФ), являющуюся основным поставщиком энергии.
Польза "виноградного сахара" для организма
Рассмотрим химические свойства глюкозы, применение ее в различных областях.
Поскольку это моносахарид, то сразу после употребления в пищу глюкозы она достаточно быстро всасывается в кишечнике, после чего осуществляются процессы, направленные на ее окисление, для выделения свободной и так необходимой для нашего организма энергии. Помимо этого, она очень питательна и является основным источником энергии для адекватного функционирования головного мозга. На самом деле энергия, которая образуется в процессе окисления, составляет около одной трети всей энергии живого организма.
Глюкоза: свойства и применение
Однако, как и во всем, здесь также необходим баланс. Все хорошо в меру: так, при недостатке энергии мы становимся вялыми, теряем концентрацию, у нас снижается внимание. И наоборот, при повышении ее уровня усиливается синтез основного гормона-антагониста глюкозы - гормона поджелудочной железы инсулина, что приводит, соответственно, к снижению уровня концентрации сахара в крови. При нарушении этих взаимодействий развивается такое эндогенное заболевание, как сахарный диабет.
Являясь небольшим соединением, природный сахар участвует в образовании более сложно устроенных соединений, таких как, например, крахмал и гликоген. Именно эти полисахариды и составляют основу для хрящевой ткани, связок и волос.
Как она накапливается?
Наш организм достаточно запаслив, поэтому "откладывает" гликоген (основной углеводный запас) на непредвиденные ситуации (например, тяжелые физические нагрузки). Глюкоза накапливается в мышечной ткани, в крови (с концентрацией равной 0,1-0,12 % всего сахара) и в отдельных клетках. Теперь совершенно очевидным становится тот факт, что уровень сахара повышается после приема пищи и снижается при физических нагрузках и голодании. Это приводит к развитию такого патологического состояния, как гипогликемия, с развитием и нарастанием степени возбудимости, беспокойства в сопровождении мышечной дрожи и обмороков.
Применение глюкозы в спорте
Используется в качестве средства для повышения уровня выносливости, обеспечивает наивысший уровень работоспособности спортсменов и атлетов, так как калорийность ее практически в два раза ниже, чем жирной пищи. Но в то же время окисляется она значительно быстрее, тем самым обеспечивая достаточно стремительное поступление в кровь «быстрого углевода», что так необходимо после проведенных изнурительных тренировок или соревнований. Для достижения этих целей глюкоза применяется в виде таблетированных препаратов, инфузионных и инъекционных растворов либо изотонического раствора (растворяют в воде).
Показания к применению глюкозы будут многообразны.
Очень важна глюкоза для культуристов, так как при ее недостатке не только наблюдается упадок сил ухудшение клеточного и, как следствие, тканевого метаболизма, но и значительно уменьшается возможность набора массы тела. Почему так происходит?
Ведь спортсмен в данной ситуации сознательно употребляет огромное количество сахара, так почему тогда мы наблюдаем потерю в весе? Парадокс заключается в том, что в это же самое время культуристы очень много тренируются. Помимо этого, огромные дозы глюкозы значительно увеличивают уровень холестерина, а также способствуют развитию такой эндокринной патологии, как сахарный диабет. Глюкоза откладывается в виде жировых соединений, с которыми, по сути, и борется спортсмен.
Строение, свойства, применение глюкозы изучаются давно.
Правила употребления
Существуют правила употребления этого сахара: перед непосредственным началом тренировки не стоит увлекаться сладкими напитками, так как это грозит обморочными состояниями в результате резкого падения концентрации глюкозы за счет выработки инсулина. Наиболее оптимален прием глюкозы сразу по окончании занятий, в период так называемого углеводного окна. Для приготовления вышеупомянутого изотонического напитка необходимо взять 14 таблеток глюкозы, каждая весом по 0,5 грамм, и литр простой очищенной кипяченой воды. Далее необходимо развести сахар в жидкости и принимать каждые 15-20 минут в течение часа.
Применение в промышленности
- Пищевая отрасль промышленности: в качестве заменителя сахарозы, как сырье для производства диетических продуктов.
- Кондитерская отрасль: входит в состав конфет, шоколада, тортов; производство патоки необходимой для приготовления мармелада и пряников.
- Производство мороженого основано на способности глюкозы понижать уровень замерзания данного продукта, повышая тем временем его плотность и твердость.
- Изготовление хлебобулочных продуктов питания: создает благоприятные условия для процессов брожения, что влечет за собой улучшение не только вкусовых свойств, но и органолептических.
Каково еще применение таблеток глюкозы?
Применение в медицине
Природный сахар обладает дезинтоксикационными и метаболическими свойствами, на чем и основано его применение во врачебной практике.
Моносахарид выпускается в виде следующих форм:
- Глюкоза в таблетках. Инструкция по применению говорит, что в ней содержится по 0,5 грамм сухого вещества декстрозы. При пероральном (через рот) применении оказывает сосудорасширяющее и седативное влияние, восполняя энергетические запасы организма, тем самым способствуя повышению интеллектуального уровня развития и физической активности человека.
- В виде раствора для инфузионных вливаний. На один литр 5 % раствора глюкозы приходится 50,0 грамм сухого вещества декстрозы, 10 % раствора, соответственно, содержат 100,0 г, в 20 % смеси - 200,0 г действующего вещества. При этом необходимо учитывать, что 5 % раствор сахарида изотоничен кровяной плазме, поэтому введение ее в виде инфузии способствует нормализации кислотно-щелочного баланса и водно-электролитного равновесия.
- Раствор в виде внутривенных инъекций способствует повышению осмотического давления крови, расширению сосудов, усиленного оттока жидкости из тканей, повышению мочеобразования, что, в свою очередь, обеспечивает активацию процессов обмена веществ, находящихся в печени и нормализации сократительной деятельности сердечной мышцы.
Показания к применению
Инструкция по применению глюкозы указывает, что показаниями к применению служат:
- Низкая концентрация уровня сахара крови (явления гипогликемии, гипогликемической комы).
- Значительные умственные (интеллектуальные) и физические нагрузки.
- Для скорейшего восстановления в период реабилитации после оперативных вмешательств либо затянувшихся заболеваний.
- В качестве комплексной терапии при декомпенсации патологических процессов, представленных в виде недостаточности сердечной деятельности, кишечных патологий, геморрагических диатезов, либо заболеваниях, затрагивающих печень или почки.
- Коллаптоидное состояние.
- Шоковое состояние любого генеза.
- Обезвоживание независимо от источника происхождения.
- Период интоксикации наркотическими препаратами, различными химическими соединениями.
- У беременных женщин с целью увеличения прибавки в весе у плода.
Особые указания
К глюкозе инструкция по применению подтверждает, что концентрированные растворы (10 %, 25 %, 40 %) применяются только для проведения внутривенных способов введения одновременно не более 20-50 миллилитров, за исключением экстренных ситуаций в виде массивной кровопотери, гипогликемии. В этих случаях вливается до 300 миллилитров в день. Врач должен помнить, а пациент учитывать синергическое взаимодействие (взаимное усиливающее влияние друг на друга) глюкозы и аскорбиновой кислоты. Таблетированные препараты же принимаются в дозировке 1-2 штуки с увеличением до 10 в зависимости от необходимости.
Необходимо в обязательном порядке принимать во внимание, что у декстрозы есть способность ослаблять действие гликозидов для сердца тем, что происходит их инактивация и окисление. Соответственно, нужно делать перерыв между приемами этих средств. Также эффективность следующих лекарств снижается под действием глюкозы:
- нистатин;
- анальгетики;
- стрептомицин;
- адреномиметические средства.
Если у человека гипонатриемия и почечная недостаточность, то принимать глюкозу необходимо с осторожностью, постоянно держать под контролем показатели центральной гемодинамики. По показаниям назначают во время беременности и лактации. Детям до 5 лет таблетированную форму не назначают по той причине, что они не могут еще рассасывать таблетку под языком. Часто назначают препарат глюкозы при алкогольной интоксикации и различных отравлениях.
Противопоказания к применению глюкозы
Не назначают препарат, когда у человека имеется:
- сахарный диабет;
- любое патологическое состояние, сопровождающееся падением уровня сахара в крови;
- случаи индивидуальной непереносимости (развитие явлений лекарственной либо пищевой аллергии).
Заключение
Нужно понимать, что необходимо разумное употребление как глюкозы, так и всех продуктов питания, лекарственных препаратов. В ином случае это грозит сбоем в регуляции, в частности эндокринной системы, снижением уровня не только работоспособности и физической активности, но и качества жизни.
Нами рассмотрена глюкоза - представитель моносахаридов. Химическое строение, свойства, применение подробно описаны.
Поставщиком энергии для нашего организма могут быть жиры, белки и углеводы. Но из всех веществ, которые использует наш организм для своих энергетических потребностей, главное место занимает глюкоза.
Что такое глюкоза?
Глюкоза или декстроза - это бесцветный или белый мелкокристаллический порошок без запаха, сладкий на вкус. Глюкозу можно назвать универсальным топливом, так как большинство энергетических потребностей организма покрывается за ее счет.
Это вещество должно постоянно присутствовать в нашей крови. Причем для организма опасен, как его избыток, так и недостаток. Так во время голода организм начинает «использовать в пищу» то, из чего он построен. Тогда в глюкозу начинают преобразовываться мышечные белки , что может быть достаточно опасно.
Цветовая шкала индикаторных визуальных тест-полосок
Эти тест-полоски применяются для выявления отклонения сахара крови от нормы в домашних условиях.
Официальные нормы глюкозы в крови, утвержденные ВОЗ.
Система пища-глюкоза-гликоген
В организм человека глюкоза поступает с углеводами. Попадая в кишечник, сложные углеводы расщепляются до глюкозы, которая затем всасывается в кровь. Часть глюкозы расходуется на энергетические нужды, другая часть может отложиться в виде жировых запасов, а некоторое количество откладывается в виде гликогена. После того как пища переварится, и приток глюкозы из кишечника прекратится, начинается обратное превращение жиров и гликогена в глюкозу. Так наш организм поддерживает постоянную концентрацию глюкозы в крови .
Превращение белков и жиров в глюкозу и обратно - это процесс, на который требуется много времени. Но вот взаимопревращение глюкозы и гликогена происходит очень быстро. Поэтому гликоген играет роль основного запасного углевода. В организме он откладывается в виде гранул в различных типах клеток, но в основном в печени и мышцах. Запас гликогена у человека среднего физического развития может обеспечивать его энергией в течение суток.
Гормоны-регуляторы
Превращение глюкозы в гликоген и обратно регулируется рядом гормонов. Понижает концентрацию глюкозы в крови инсулин. А повышает - глюкагон, соматотропин, кортизол, гормоны щитовидной железы и адреналин. Нарушения в прохождении этих обратимых реакций между глюкозой и гликогеном могут приводить к серьезным заболеваниям, наиболее известным из которых является сахарный диабет .
Измерение глюкозы в крови
Основной тест на наличие сахарного диабета - измерение глюкозы в крови.
Концентрация глюкозы различна в капиллярной и венозной крови и колеблется в зависимости от того, поел человек или голоден. В норме при измерении натощак (не менее чем через 8 часов после последнего приема пищи) в капиллярной крови содержание глюкозы составляет 3,3 - 5,5 (ммоль/л), а в венозной 4,0 - 6,1 (ммоль/л). Через два часа после еды уровень глюкозы не должен превышать 7,8 (ммоль/л), как для капиллярной, так и для венозной крови. Если на протяжении недели при измерении натощак уровень глюкозы не опускается ниже 6,3 ммоль/л, то нужно обязательно обращаться к эндокринологу и проводить дополнительное обследование организма.
Гипергликемия - много глюкозы в крови
Гипергликемия развивается чаще всего при сахарном диабете. Уровень глюкозы может повыситься при:
- сахарном диабете
- стрессе, сильном эмоциональном напряжении
- болезнях эндокринной системы, поджелудочной железы, почек
- инфаркте миокарда
Врач-эндокринолог
При стрессовых ситуациях может повышаться глюкоза крови. Дело в том, что организм в ответ на острую ситуацию выделяет стресс-гормоны, которые, в свою очередь, повышают глюкозу крови.
Гипергликемия бывает:
- легкая - 6,7 ммоль/л
- средней тяжести - 8,3 ммоль/л
- тяжелая - более 11,1 ммоль/литр
- состояние прикомы - 16,5 ммоль/л
- кома - более 55,5 ммоль/л
Гипогликемия - мало глюкозы в крови
Гипогликемией считается состояние, когда концентрация глюкозы в крови ниже 3,3 ммоль/л. Клинические проявления гипогликемии начинаются после снижения уровня сахара ниже 2,4 - 3,0 ммоль/л. При гипогликемии наблюдаются:
- мышечная слабость
- нарушение координации движений
- спутанность сознания
- повышенная потливость
Уровень глюкозы снижается при:
- заболеваниях поджелудочной железы и печени
- некоторых заболеваниях эндокринной системы
- нарушении питания, голодании
- передозировке гипогликемических препаратов и инсулина
При очень сильной гипогликемии может развиться .
Глюкоза в медицине
Раствор глюкозы используются при лечении целого ряда болезней, при гипогликемии и различных интоксикациях, а также для разведения некоторых лекарственных препаратов при введении их в вену.
Глюкоза - необходимое вещество, которое играет очень важную роль в работе нашего организма.
Израильский врач опроверг стереотип о том, что сахар провоцирует развитие диабета и назвал другие причины заболевания
Загрузка...
