Глюкоза: что это, функции, норма в крови, применение

Глюкоза – это один из главных поставщиков углеводов для человеческого организма, обеспечивающий его энергией. Благодаря высокому уровню содержания калорий (в сравнении с жирами) и легкому процессу усвоения вещество быстро утоляет чувство голода. Наибольший объем моносахарида содержится во фруктах и ягодах, в частности – в винограде. Именно поэтому глюкоза известна как виноградный сахар.

Глюкоза крайне важна для исправного функционирования нервной системы: вещество отвечает за скорость реакций и качество умственной деятельности.

Статья проверена медицинским экспертом Маслиховой Любовью Васильевной

Что такое глюкоза?

Глюкоза – это моносахарид, простейший из углеводов. Вещество представляет собой важнейший источник энергии для человека. Встретить его можно в самых разных продуктах питания. Глюкоза необходима человеку для обеспечения нормального функционирования всех систем организма, но перебарщивать с ее количеством не стоит: избыток может негативно сказаться на состоянии здоровья.

Внешне вещество представляет собой кристаллический белый порошок без запаха, сладкий на вкус. Оно прекрасно растворяется в обычной воде, серной кислоте, хлориде цинка и реактиве Швейцера. В природе оно образуется в результате фотосинтеза растений, в лаборатории его производят посредством гидролиза целлюлозы и крахмала.

Сладость глюкозы вдвое меньше сладости сахарозы.

Молекула глюкозы

Наибольшее распространение глюкоза получила в кулинарии, ее также можно встретить в фармакологии. Препараты, изготовленные с добавлением глюкозы, используют для снятия интоксикации и определения наличия у пациента сахарного диабета и степени его тяжести.

Глюкоза принимает активное участие в регуляции метаболизма. Чувство голода – первый сигнал её недостатка в крови.

Польза глюкозы заключается в следующем:

• вещество поставляет энергию;
• помогает в борьбе со стрессовыми ситуациями и депрессией;
• глюкоза принимает активное участие в регулировании обмена веществ;
• поддерживает исправную работу сердца и сосудов;
• положительным образом сказывается на общем состоянии человека.

С греческого языка глюкоза переводится как «сладкий». Она известна ещё как декстроза или виноградный сахар. В продуктах питания глюкоза наиболее часто встречается во фруктовом соке.

Формула глюкозы и ее свойства

Формула глюкозы выглядит следующим образом:

C₆H₁₂O₆

Молекулы могут существовать в линейной и в циклической форме. Вторая форма образуется из первой при воздействии гидроксильной группы.

Химические свойства глюкозы

Одним из самых важных свойств глюкозы является ее способность к ферментативному брожению, то есть, распаду вещества на молекулы под воздействием длинного перечня ферментов. Так, брожение осуществляется в среде, где присутствуют ферменты, выделяемые дрожжевыми грибками и бактериями. По разновидности присутствующих ферментов различают следующие реакции:

• спиртовое брожение, в результате которого образуются этиловый спирт и углекислый газ;
• молочнокислое брожение, итогом которой являются масляная кислота, водород и углекислый газ;
• реакция глюкозы с гидроксидом меди;
• реакция «серебряного зеркала».

В организме человека глюкоза претерпевает сложные биохимические превращения. В их результате образуются углекислый газ и вода, при этом осуществляется выделение энергии.

Физические свойства глюкозы

Глюкоза – мелкокристаллическое вещество белого цвета.

Молярная масса вещества – 180,16 г/моль, плотность – 1,54 г/см3, плавиться глюкоза начинает при достижении температуры 146 градусов, самовозгорание происходит на отметке в 500 градусов. Различимого запаха у порошка нет, вкус приятный, сладкий.

Получение глюкозы

Главным способом получения моносахарида является гидролиз ди- и полисахаридов.

Гидролиз полисахаридов

Гидролиз полисахаридов – наиболее распространенный способ. В качестве полисахарида, как правило, выступает крахмал. Этот метод заслужил большую популярность в сфере промышленности. По назначению выделяют следующие разновидности глюкозы:

• кристаллическую;
• медицинскую;
• пищевую кусковую;
• брикетированную;
• порошкообразную;
• техническую.

В отдельную категорию выделяют глюкозно-фруктозные сиропы.

Кристаллическая разновидность вещества вырабатывается посредством глубокого гидролиза крахмала с последующей глубокой очисткой. Пищевая глюкоза применяется в производстве пищевых продуктов в качестве заменителя белого сахара. Техническая разновидность вещества используется в изготовлении кожи и искусственного волокна.

Гидролиз дисахаридов

Для получения глюкозы используют мальтозу или сахарозу. На одно из веществ воздействуют водой и температурой, вследствие чего в первом случае образуется чистая глюкоза, а во втором – глюкоза и фруктоза.

Молекулы и формулы глюкозы и фруктозы

Фотосинтез

В природе (во фруктах, ягодах и овощах) глюкоза образуется в результате фотосинтеза.

Функции глюкозы в организме

Осуществление процессов жизнедеятельности невозможно без достаточного энергетического запаса. Так же, как автомобилю нужно топливо, человеку нужна энергия, главным источником которой являются углеводы. Наиболее распространенным углеводом считается глюкоза. В чистом виде в обычных продуктах питания ее содержится немного. Большая часть глюкозы в организме человека образуется вследствие реакций, в процессе которых сахароза, фруктоза и крахмал преобразуются в источник энергии. В ходе окисления глюкозы происходит выброс большого количества энергии, которую задействуют все системы организма для обеспечения исправной работы. Кроме того, глюкоза крайне важна для клеток головного мозга. При ее нехватке наблюдается снижение умственной деятельности, ухудшение концентрации и способности к усваиванию информации.

Глюкоза как основной источник энергии

По своей химической структуре глюкоза является простым сахаром, то есть моносахаридом. Но, несмотря на простоту структуры, функции вещества в организме многообразны. Так, глюкоза принимает участие в протекании длинного перечня процессов. При необходимости глюкоза способна трансформироваться в любой из моносахаридов, как и любой моносахарид способен трансформироваться в глюкозу. Избыток рассматриваемого вещества провоцирует увеличение жировой прослойки и наращивание массы тела.

Все энергетические функции глюкозы способны к полноценной реализации только внутри клетки, где глюкоза вступает в реакции окисления с последующим образованием воды, углекислого газа и энергии. Образованная энергия скапливается внутри клетки в виде двух молекул аденозинтрифосфата (АТФ). В дальнейшем полученный энергетический запас может быть использован клетками в процессе протекания внутриклеточных реакций.

Основной формой хранения глюкозы в организме является гликоген – полисахарид, образующийся из остатков рассматриваемого вещества. Его мобилизация начинается тогда, когда количество свободной глюкозы в клетках снижается. Синтез гликогена осуществляется практически во всех тканях организма, а наибольшее его количество наблюдается в печени и мышцах скелета. Процесс накопления гликогена в мышцах начинается в период восстановления после активных занятий спортом, в частности – после приема пищи, богатой углеводами.

Крайне важной функцией является способность организма сохранять нормальную концентрацию глюкозы в крови. Процесс реализуется за счет гормона инсулина с участием клеток печени.

Суточная потребность в глюкозе

У каждого человека разная потребность в глюкозе. Для того, чтобы ее узнать, необходимо умножить массу тела на 2,6 грамм, в итоге вы получите вашу суточную норму. Однако существуют ситуации, когда этот показатель необходимо уменьшить или, наоборот, увеличить. Повысить количество потребляемой глюкозы рекомендуется в тех случаях, когда приходится много работать физически и умственно. Если вы ощущаете, что стали быстрее уставать, стоит увеличить количество потребляемой глюкозы. Уменьшить количество глюкозы необходимо в том случае, если вы ведете сидячий образ жизни. Если этого не сделать, у вас могут возникнуть проблемы с лишним весом.

Для взрослого человека весом 70 килограмм норма глюкозы составляет 185 грамм: 120 из них уходит на поддержание работы головного мозга, 35 грамм – на поперечно-полосатые мышцы и оставшиеся 30 грамм – на образование эритроцитов крови.

Нормы глюкозы в крови

Норма глюкозы в крови в соответствии с возрастом

Норма глюкозы в крови в зависимости от состояния здоровья

Уровень содержания глюкозы в крови не является постоянной величиной – она изменяется в зависимости от приема пищи и состояния вашего здоровья. Если в сравнении с верхним пределом нормы у человека обнаруживается повышенный сахар в крови, возникает подозрение на снижение толерантности к глюкозе. Повышение сахара свидетельствует о сахарном диабете.

Обязательное измерение сахара в крови должны проводить люди, страдающие сахарным диабетом. Но это не значит, что уровень содержания глюкозы не должны контролировать здоровые люди. Врачи отправляют пациентов на анализ в следующих случаях:

• с симптомами гипергликемии, которым относятся: вялость, утомляемость, частое мочеиспускание, сухость во рту, резкое изменение массы тела;
• в рамках плановых обследований;
• беременным женщинам.

Здоровый человек должен контролировать уровень сахара в крови не реже раза в год. Проверку можно осуществлять в больнице и дома при помощи глюкометра.

Тест должен быть выполнен:

• утром, перед приемом пищи – нельзя есть за 8 часов до сдачи крови;
• после приема пищи – по истечению 2 часов с момента трапезы;
• в любое время – при сахарном диабете.

Недостаток глюкозы в организме

Показатель глюкозы ниже отметки 3,3 ммоль/л натощак считается пониженным. Такое состояние именуется гликемией. Она может быть вызвана хроническими заболеваниями почек, надпочечников, печени, поджелудочной железы, гипоталамуса или просто неправильным питанием.

Специалисты называют следующие симптомы гипогликемии:

• чувство голода;
• слабость в руках и ногах, дрожь;
• учащенное сердцебиение;
• психические отклонения;
• высокая степень нервной возбудимости;
• обмороки.

Пациентам, у которых диагностирована гипогликемия, рекомендуется всегда иметь при себе конфету, кусочек сахара или любую другую сладость.

При легкой стадии гипогликемии симптомы сниженного уровня глюкозы пропадают сразу же после употребления в пищу кусочка шоколада или другого сладкого продукта. При тяжелой стадии такой способ  работает слабее.

Зачастую врачи назначают своим пациентам прием антидиабетических таблеток и инсулин. Их продают в аптеке по рецепту.

При своевременном лечении быстро нормализуется обмен веществ. В особенно тяжелых случаях показаны внутривенные инъекции. Стоит помнить, что реакция на недостаток сахара у каждого человека индивидуальна, поэтому врачи делают полное обследование, чтобы узнать почему у человека гипогликемия.

Основные причины пониженного содержания глюкозы в крови:

• при лечении сахарного диабета пациентам в больших объемах назначают лекарства, понижающие сахар, которые могут провоцировать снижение сахара в крови ниже нормы;
• обезвоживание организма;
• интенсивные физические нагрузки;
• злоупотребление алкогольными напитками;
• общая усталость;
• неправильное питание: употребление в пищу вредных продуктов или следование слишком строгим диетам;
• введение физраствора через капельницу в слишком большом количестве;
• наличие различных заболеваний в хронической форме, в частности – заболеваний печени, почек, сердечная недостаточность;
• развитие гормонального дисбаланса, проявляющегося в виде недостаточного количества определенных гормонов;
• во время менструаций;
• в результате алкогольного отравления;
• при наличии заболеваний желудочно-кишечного тракта.

Как нормализовать уровень глюкозы в организме

При диагностировании гипогликемии врач в первую очередь должен назначить пациенту диетическое питание. Конкретный рацион составляется опираясь на индивидуальные особенности каждого пациента с учетом наличия у него сопутствующих заболеваний и общего состояния здоровья.

В первую очередь необходимо увеличить количество потребления сложных углеводов. Это, в первую очередь, должны быть свежие овощи, макароны из твердых сортов и цельнозерновой хлеб. К числу запрещенных продуктов относятся обычные макароны, сладости, хлебобулочные изделия на обычной муке, манная крупа, алкогольные напитки, жирные блюда, наваристые бульоны, жареное мясо, острые и копченые продукты. Рекомендуется сократить потребление фруктовых соков и меда. Обязательным условием является введение в свой рацион бобовых, кукурузы и отварного картофеля. Белок лучше получать из нежирного сыра, куриного мяса и морепродуктов.

Полезные свойства глюкозы

Моносахарид неизменно должен присутствовать в кровеносной системе человека. В организм он может попадать как с обычной пищей, так и в составе медикаментов. Выделяют следующие достоинства вещества:

• оно принимает активное участие в регуляции метаболических процессов, при его недостатке человек начинает испытывать недомогание и упадок сил. Глюкоза быстро усваивается, причем скорость протекания этого процесса значительно выше, чем у других источников энергии;
• глюкоза является основным поставщиком энергии – пополняя ее запас, человек увеличивает свой уровень активности; не использованная часть глюкозы трансформируется в гликоген;
• моносахарид нормализует работу сердечной мышцы, поэтому его часто используют при сердечной недостаточности;
• глюкоза применяется в терапевтических целях для лечения длинного перечня заболеваний. Ее вводят в состав многих препаратов, применяемых для улучшения работы нервной системы и печени, а также для борьбы с разного рода инфекциями и интоксикациями;
• вещество улучшает качество умственной деятельности, снабжая мозг требуемым запасом энергии;
• оно помогает избавиться от стрессовых состояний.

Вред глюкозы и противопоказания к ее употреблению

Глюкоза, как и любые другие вещества, способна приносить организму не только пользу, но и вред. Люди с нарушением метаболизма и пожилые люди должны ответственно подходить к регулированию количества потребляемых углеводов. Потребление слишком большого объема глюкозы может привести к следующим последствиям:

• увеличению количества жировых отложений и росту массы тела, развитию ожирения;
• нарушению обмена веществ и оказанию слишком большой нагрузки на поджелудочную железу, вследствие чего ее работоспособность снижается;
• возрастанию количества холестерина в крови, что может стать причиной формирования атеросклеротических бляшек, уменьшающих просвет сосудов;
• воспалению внутренней оболочки стенок вен;
• возникновению аллергии.

Противопоказания к употреблению глюкозы

Специалисты не рекомендуют употреблять продукты, содержащие моносахарид, и препараты на его основе в следующих случаях:

• при аллергии;
• гипергликемии;
• гиперлактацидемии;
• отек мозга/легких;
• хроническая левожелудочковая недостаточность, симптомами которой являются учащенное сердцебиение, кашель и прерывистое дыхание.

Особенности применения глюкозы при сахарном диабете

Нарушение усвоения глюкозы является весомым противопоказанием к приему рассматриваемого соединения в форме лекарственных препаратов. Но иногда медикаменты назначают пациентам с ювенильным диабетом. Прием виноградного сахара нормализует самочувствие пациента.

При резком снижении уровня сахара пациентам рекомендуют регулярно принимать глюкозу.

Природные источники глюкозы

Каждому человеку стоит знать о том, в каких продуктах содержится глюкоза. Это необходимо для того, чтобы поддерживать требуемый показатель моносахарида в крови посредством употребления соответствующих продуктов.

К продуктам, которые содержат моносахарид относятся:

• сахар – 99,9 %;
• кондитерские изделия – 95 %;
• мед и виноград – 80 %;
• корнеплоды и кукуруза – 70 %.

Содержание глюкозы в продуктах питания:

Особенности применения глюкозы

В медицинских целях лекарства на основе глюкозы применяют для избавления от интоксикации (как при пищевом отравлении, так и при инфекционном). В этом случае раствор глюкозы вводят в внутривенно, через капельницу.

В фармацевтике глюкоза известна как универсальный антиоксидант. Немалую роль она играет при обнаружении сахарного диабета: ее используют для облегчения состояния пациента (при гипогликемии).

Средства, в состав которых входит глюкоза, назначают ещё в следующих случаях:

• при недостаточной калорийности потребляемой пищи;
• при пониженном содержании плазменной глюкозы;
• обезвоживании, вызванном диареей или рвотой;
• отравлении.

Не меньшее значение глюкоза имеет в пищевой промышленности. Она необходима в производстве вина, пива и самогона.

Глюкоза при сахарном диабете

Таблетки на основе виноградного сахара могут сказываться на здоровье пациента как положительным, так и отрицательным образом. Медикаменты, содержащие глюкозу, крайне редко назначаются при сахарном диабете. Исключение составляют те случаи, когда необходимо резко повысить содержание вещества в крови.

Глюкоза для спортсменов

Глюкоза в виде таблеток особенно полезна при интенсивных нагрузках для восполнения затраченной в ходе физической активности энергии. Польза от употребления виноградного сахара гарантирована в том случае, когда препараты принимаются за несколько часов до начала тренировки.

Глюкоза при отравлении

С целью устранения неприятных симптомов назначают глюкозу в таблетках. Нередко ее вводят внутривенно.

Где можно приобрести глюкозу и сколько она стоит

Приобрести препараты на основе глюкозы можно в аптеке. Там она доступна в следующих формах:

• таблетки;
• раствор.

Стоит глюкоза недорого: раствор объемом 200 миллилитров будет стоить 30 рублей, глюкоза в таблетках – 10 рублей. Стоимость варьируется у разных производителей, на нее также влияет объем препарата.

Вывод

Глюкоза – это важное вещество для поддержания исправной работы человеческого организма и снабжения его достаточным количеством энергии. Несмотря на всю пользу, его употребление должно находиться в пределах нормы, вычислить которую можно на основании уровня своей активности и веса: не стоит перебарщивать с количеством моносахарида, но и употреблять меньше также не нужно. Чрезмерный или, наоборот, недостаточный прием вещества способен ощутимо снизить защитную функцию организма, нарушить обмен веществ и вызвать массу проблем со здоровьем.

Глюкоза в организме человека реализует две основные функции: питательную и энергетическую. Она поддерживает работу сердца, органов дыхательной системы, мышечное сокращение, работу мозга и нервной системы, регулирует теплообмен. Моносахарид принимает активное участие в метаболизме, поддержании работоспособности организма, питании клеток головного мозга и улучшении его работы, утолении чувства голода и снижении уровня стресса.

Вещество содержится в длинном перечне продуктов питания. Так, встретить его вы можете в: меде, финиках, кураге, инжире, хурме, винограде, сливах, бананах и киви. Избыточное употребление моносахарида, особенно больными и пожилыми людьми может привести к следующим последствиям:

• ожирению;
• воспалению внутренней оболочки стенок вен;
• нарушению работы поджелудочной железы, сопровождаемому болями, ознобом, отсутствием аппетита, рвотой и расстройством ЖКТ;
• возникновению аллергии;
• повышению уровня холестерина в крови, способному привести к формированию атеросклеротических бляшек;
• появлению воспалительных процессов;
• развитию сахарного диабета;
• эндотелиальной дисфункции.

Получить глюкозу можно не только из естественных источников, но также и из медикаментов. Лекарственные средства на основе моносахарида выпускают как в форме раствора для инъекций, так и в форме таблеток – оптимальную форму и дозу подберет только врач.

Применение моносахарида глюкоза рекомендовано при сильных физических нагрузках, интенсивной умственной деятельности, нехватке углеводов в питании, интоксикации организма, шоковом состоянии, резком падении кровяного давления, а также во время восстановления после серьезных заболеваний.