В состав пищи людей, наравне с другими питательными веществами, обязательно должны входить углеводы.
Прямым назначением углеводов является воспроизводство в организме теплоты и мускульной энергии. Принятые в избыточном количестве, превышающем текущий расход, углеводы в организме могут превращаться в жиры, которые потом идут на построение тканей. Кроме того, при избытке введенных в организм углеводов часть их может отложиться в печени и в мышцах в виде запасного вещества — животного крахмала — гликогена.
Из огромного числа известных в химии углеводов далеко не все могут усваиваться человеческим организмом. Так, например, очень распространенный и легко доступный углевод — целлюлоза не усваивается человеком. Число усваиваемых человеческим организмом пищевых углеводов очень незначительно: их насчитывают пока только девять видов.
Пищевые углеводы в зависимости от химического строения разделяются на три группы:
I группа — моносахариды: глюкоза, фруктоза, галактоза.
II группа — дисахариды: сахароза, лактоза, мальтоза.
III группа — полисахариды: крахмал, инулин, гликоген.
Моносахариды очень легко и полно усваиваются человеческим организмом. Принятые с пищей они непосредственно всасываются стенками желудка и тонких кишок и затем переходят в кровь без всяких изменений. Содержание моносахаридов в крови человека регулируется самим организмом в очень узких пределах, причем основным регулирующим органом является печень. Нормальным содержанием моносахаридов в крови считается 0,10% по весу крови. Если же содержание моносахаридов в крови превышает норму, то при прохождении крови через печень избыточное количество моносахаридов откладывается в печени в виде гликогена. При прохождении через печень крови с недостаточным против нормы содержанием моносахаридов происходит обратное явление: гликоген переводит в глюкозу или фруктозу и присоединяется к крови. Таким образом, кровь выходит из печени всегда со строго отрегулированным содержанием моносахаридов. Иногда, когда печень бывает перегружена гликогеном, часть его может отложиться в мышцах, переходя обратно в кровь, если содержание моносахаридов в ней будет ниже нормы.
Дисахариды, сначала превращаются в моносахариды и уже в виде моносахаридов усваиваются организмом. Переход дисахаридов в моносахариды начинается в полости рта под действием фермента слюны — птиалина. Окончательно это превращение завершается в желудке и тонких кишках. Дисахариды усваиваются почти так же полно, как и моносахариды.
Полисахариды ведут себя несколько иначе.
Под действием ферментов слюны и желудочного сока полисахариды гидролизируются и превращаются в моносахариды. Однако переход полисахаридов в моносахариды совершается через ряд промежуточных соединений, причем процессы превращения никогда не доходят до конца. То, что успеет превратиться в моносахариды, усваивается организмом, а то, что не успеет перейти в моносахариды, уходит неиспользованным. Таким образом, полисахариды усваиваются неполно.