Где есть клетчатка в каких продуктах


В каких продуктах содержится клетчатка – список (таблица)

Поступающая с продуктами клетчатка – растворимые и нерастворимые в воде волокна – не подвержены действию ферментов желудочно-кишечного тракта. Они связывают и выводят из организма отходы. Продукты, богатые клетчаткой, очищают стенки кишечника, полезны для пищеварительной системы, толстого кишечника, процессов обмена, при диабете.

Что такое клетчатка

Клетчатка – достаточно прочное и жесткое вещество. Входит в состав клеточных оболочек растений, за исключением водорослей.

При сильном увеличении выглядит как пучок соединенных между собой длинных волокон. Они эластичные и прочные, устойчивые к действию пищеварительных ферментов.

Клетчатка дает мало энергии, почти не усваивается. Но пищевые волокна необходимы для жизнедеятельности организма, предупреждения заболеваний.

Виды пищевых волокон:

  1. Целлюлоза.
  2. Гемицеллюлоза.
  3. Пектины.
  4. Лигнин.
  5. Слизи.
  6. Камеди.

Из целлюлозы состоят стенки растительных клеток. Гемицеллюлоза, пектины и лигнин – межклеточные углеводы. Слизи выделяют из морских водорослей и семян некоторых растений. Камеди – из стеблей и семян тропической флоры.

Пищевые волокна хорошо впитывают влагу, разбухают, увеличивают объем в два раза. Оболочки зерен (отруби) впитывают воду в пять раз больше своей массы.

Мучные изделия почти не содержат клетчатку. В продуктах животного происхождения она полностью отсутствует.

Нерастворимые волокна

Нерастворимые в воде волокна – целлюлоза, лигнин – входят в состав капусты, зеленого горошка, яблок, моркови, кожуры огурцов.

Целлюлоза впитывает влагу из отходов, придает им объем и влажность, ускоряет прохождение и эвакуацию.

Лигнин связывает желчные кислоты, снижает уровень холестерина в крови. Уменьшает риск образования камней в желчном пузыре. Хранение овощей увеличивает его количество.

Нерастворимая клетчатка увеличивает объем отходов после расщепления пищи, чем стимулирует перистальтику – волнообразные сокращения стенок кишечника, раздражает их для регулярной дефекации, предупреждает запор.

Продукты, содержащие нерастворимую клетчатку, очищают стенки кишечника. «Мочалка» из прочных волокон надежно связывает и эвакуирует отходы. В противном случае они гниют, бродят, увеличивают в кишечнике популяцию патогенной микрофлоры.

Патогенная микрофлора вырабатывает собственные отходы, которые через стенки кишечника проникают в кровь, разрушают слизистую, вызывают заболевания пищеварительной системы, опухоли.

Организм противодействует, расходует защитные силы. Поддержание нерастворимой клетчаткой естественных физиологических процессов в кишечнике сохраняет иммунитет, нормализует обмен веществ.

Водорастворимые волокна

Растворимые в воде волокна – пектины, смолы (бобовые), альгиназа (водоросли), гемицеллюлоза (овес, ячмень) – при поглощении воды не разбухают, как целлюлоза, а образуют объемное желе с вяжущими свойствами.

Пектиновые вещества придают упругость и эластичность тканям растения, помогают противодействовать засухе. Пектины и смолы способствуют длительному хранению продукта.

Водорастворимая клетчатка содержит мало калорий, быстро насыщает, затормаживает всасывание углеводов и жиров. Замедленное повышение уровня сахара в крови требует меньше инсулина, который способствует отложению жиров, избыточному весу.

Микрофлора расщепляет пектины в толстом кишечнике, чем повышает кислую среду, которая способствует уничтожению патогенных микроорганизмов.

Продукты, богатые водорастворимой клетчаткой, поддерживают баланс микрофлоры, снижают содержание гнилостных бактерий в кишечнике.

Норма продуктов с клетчаткой

Общепринята норма – в течение дня употреблять продукты, содержащие до 30г клетчатки.

Некоторые исследователи убеждены, что суточную норму пищевых волокон определяет возраст, поэтому рекомендуют принимать:

  • до 50 лет: женщинам – 25г, мужчинам – 38г;
  • после 50 лет: женщинам – 21г, мужчинам – 30г.

Полезное действие клетчатки усиливает содержание в продуктах витаминов C и E, бета-каротина.

Как принимать клетчатку

Включить в рацион зелень, фрукты, овощи, злаки, которые употреблять в естественном виде, а не как пюре или сок.

Блюда после механической и тепловой обработки полезны в качестве альтернативы – когда натуральные продукты, богатые клетчаткой, травмируют ослабленную слизистую, ухудшают состояние при лечении заболеваний желудочного тракта.

Пирожные и булочки заменить хлебом с отрубями или из муки грубого помола.

Продукты с клетчаткой употреблять в течение всего дня, а не только на завтрак.

Диетологи рекомендуют следующую схему приема (в долях от дневного рациона):

  • овощные салаты, зелень – 1/4;
  • свежие фрукты – 1/4;
  • корнеплоды после тепловой обработки – 1/4.

Остальная 1/4 часть дневного рациона:

  • Углеводы: крупы, хлеб, сахар – 1/10.
  • Белок: орехи, молоко, кисломолочные продукты – 1/10.
  • Жиры: животные и растительные жиры – 1/20.

Включать в рацион клетчатку постепенно, выйти на рекомендуемый уровень в течение месяца-двух. В противном случае пучит, нарушен стул.

Диета с низким содержанием жиров и высоким – клетчатки полезна при диабете.

Польза клетчатки для женщин

Продукты из пищевых волокон особенно полезны женскому организму. Клетчатка укоряет эвакуацию избыточных половых гормонов эстрогенов – причину опухолей половой сферы.

Эстрогены проникают в кишечник с желчью. Их задержка в организме на сутки или дольше вызывает повторное всасывание в кровь. Продукты, богатые клетчаткой, выводят с отходами избыток гормонов, чем снижают их уровень.

Таким образом, растительные волокна снижают риск развития женских опухолей.

Клетчатка и запор

Возможная причина запора (констипации) – задержки стула свыше двух дней, затруднение опорожнения кишечника – недостаток в продуктах клетчатки.

Задержка стула вызывает продолжительное соприкосновение фекалий со слизистой толстой кишки, ее разрушение канцерогенами.

При склонности к запорам исключить или ограничить легко усвояемые блюда – супы из рыбы и мяса, белый хлеб, картофельное пюре и т.п.

Включить в рацион продукты, богатые растительной клетчаткой – например, орехи. Они высококалорийны, содержат пищевые волокна. Таблица, в каких продуктах содержится клетчатка, представлена ниже в настоящей статье.

С другой стороны, запор вызывает включение в меню пищевых волокон без достаточного поступления жидкости – до 2л в день. В рекомендуемое количество входят вода, чай, кофе, молоко, суп и т.д. В случае нехватки влаги клетчатка не приносит пользу, забирает воду из организма.

Индикатор достаточного поступления жидкости – цвет мочи. Если она светлая, воды достаточно. Насыщенный желтый оттенок сигнализирует о нехватке, риске запора.

Прием жидкости сразу после употребления фруктов (например, яблок) вызывает повышенное газообразование.

Рецепты от запора с продуктами, в которых содержится клетчатка

Рецепт 1:

  • Натереть крупно 100г моркови и 100г огурцов, добавить 5г семян льна, 5г семян укропа.

Съесть на ночь.

Рецепт 2:

  • Натереть 200г свежей тыквы с кожурой, добавить 100г тертой вареной свеклы.

Употребить в течение для в три приема.

Рецепт 3:

  • Крупно натереть 300г вареной свеклы, добавить 50г грецких орехов без скорлупы, 150г чернослива.

Употреблять по 100г смеси три раза в день. Лечить запор два дня.

Список и таблица продуктов, содержащих клетчатку

Нередко в составе овоща, фрукта – одновременно растворимые и нерастворимые волокна. Например, кожура яблок содержит нерастворимые, а мякоть – растворимые волокна.

Иногда кожура овощей и фруктов содержит вредные вещества. Например, огурцы очищают организм, оказывают мочегонное действие. Но их кожура накапливает нитраты. Поэтому перед употреблением покупной огурец лучше очистить.

Сырые продукты без тепловой и механической обработки (пюре) содержат больше клетчатки.

Ей богаты каши:

  • Овсяная содержит массу клетчатки, которая обволакивает, снимет воспаление слизистой оболочки желудка.
  • Пшеничная способствует деятельности мозга, сердца, сосудов, органов пищеварительной системы.
  • Пшеная улучшает перистальтику кишечника, нормализует жировой обмен, уровень глюкозы в крови.
  • Ячневая полезна при нарушениях обмена веществ, надолго создает ощущение сытости, оказывает легкое слабительное действие.

В каши полезно добавить ягоды, орехи, фрукты, изюм.

Ниже представлен список продуктов, содержащих пищевые волокна:

Таблица продуктов, содержащих больше всего клетчатки
Продукт (100г)Содержание клетчатки (в граммах)
Бобы
Горошек зеленый6,00
Фасоль (бобы)3,70
Чечевица3,70
Зелень
Фенхель4,30
Шпинат2,70
Укроп2,60
Лук зеленый2,10
Салат с плотными листьями2,10
Петрушка (зелень)1,80
Сельдерей (листья)1,40
Спаржа1,30
Салат зеленый0,50
Зерна
Отруби пшеничные12,00
Овес10,70
Рис неочищенный9,00
Кукуруза воздушная3,90
Кукуруза вареная3,10
Овсяные хлопья «Геркулес»3,10
Хлеб с отрубями2,20
Хлеб ржаной1,10
Пшено0,70
Хлеб пшеничный0,20
Крупы
Крупа гречневая10,80
Крупа овсяная2,80
Крупа пшенная2,70
Крупа перловая2,00
Крупа рисовая1,40
Крупа ячневая1,40
Овощи
Капуста брокколи3,30
Капуста брюссельская3,00
Лук репчатый3,00
Морковь3,00
Хрен (корень)2,80
Капуста цветная2,10
Свекла2,10
Капуста белокочанная2,00
Редис1,80
Редька1,50
Репа1,50
Баклажан1,30
Помидоры1,20
Тыква1,20
Картофель1,10
Перец сладкий1,10
Огурцы0,70
Кабачок0,40
Орехи
Арахис9,00
Миндаль9,00
Орех лесной6,10
Фундук6,00
Фрукты
Яблоки неочищенные4,10
Финики3,60
Абрикос сушеный3,50
Курага3,20
Гранат2,50
Персики2,50
Апельсин2,40
Слива1,40
Лимон1,30
Абрикос свежий0,80
Банан0,80
Мандарины0,80
Грейпфрут0,70
Груша0,60
Дыня0,60
Арбуз0,50
Ягоды
Инжир сушеный5,30
Малина5,10
Облепиха4,70
Земляника4,00
Шиповник4,00
Виноград3,30
Изюм3,20
Чернослив3,20
Смородина черная3,00
Рябина черноплодная2,70
Смородина красная2,50
Крыжовник2,20
Черника2,20
Ежевика2,00
Клюква2,00
Брусника1,60
Вишня1,50

Правильный прием отрубей

Отруби (оболочки зерен) – продукт, который богат клетчаткой, облегчает дефекацию, нормализует обмен веществ. Непосредственно перед употреблением их добавляют в кефир, молоко, суп.

Разновидности:

  • Пшеничные. Самые мягкие растительные волокна.
  • Ржаные. Легче усваиваются.
  • Овсяные. Наиболее грубая структура.

Для оздоровления и похудения начинать прием с пшеничной или ржаной разновидности.

Принимать отруби постепенно:

  1. Добавлять в пищу по 1ч.л три раза в день.
  2. В течение двух недель увеличить суточную дозу до 3с.л.

Через два месяца прекратить прием – употреблять другие продукты, богатые клетчаткой.

Вред и противопоказания

Продолжительный прием клетчатки в чрезмерных количествах вызывает алиментарные болезни – связанные с неправильным или недостаточным питанием.

Продукты, содержащие клетчатку, противопоказаны при воспалительных заболеваниях кишечника, повышенной перистальтике.

Растительные волокна противопоказаны детям до 5-6 месяцев – они вызывают диарею, кишечные приступообразные боли (колики). Маленьким полезны осветленные соки без мякоти.

Продукты, богатые клетчаткой, могут стать причиной вздутия живота.

Прием большого количества растительных волокон в пожилом возрасте при запоре может привести к недержанию кала.

Продукты с растительными волокнами противопоказаны при обострении язвы желудка и двенадцатиперстной кишки. Употреблять только в периоды ослабления или полного исчезновения симптомов (ремиссии).

Растительные волокна противопоказаны при диарее до полного восстановления стула.

Продукты, содержащие клетчатку, не препятствуют всасыванию витаминов или микроэлементов. Медикаментозные препараты могут не успеть оказать лечебное действие из-за высокой эвакуаторной способности пищевых волокон.

Продолжительный прием утолщает слизистую, снижает ее чувствительность и способность всасывать питательные вещества.

Избыточный прием грубой нерастворимой клетчатки или нехватка пищевых волокон – возможные причины снижения усвояемости пищи, спазмов, слипания стенок кишечника, язвенного колита, других заболевания ЖКТ.

Что такое клетчатка? | SkillsYouNeed

Волокно

( волокна в США ) поступает исключительно из растений; нет клетчатки в мясе, рыбе или продуктах животного происхождения (включая молочные).

Клетчатка - это сложный углевод (тип сахара), но в отличие от других углеводов, которые расщепляются организмом, чтобы обеспечить топливо в виде глюкозы, клетчатка не может перевариваться организмом человека.

Смотрите нашу страницу: Что такое углеводы? для получения дополнительной информации.

Мы не получаем питательных веществ или энергии из клетчатки, она не содержит калорий, поскольку не переваривается, а проходит через нашу пищеварительную систему.

Клетчатка, или «грубые корма», тем не менее, выполняет важную функцию в организме; он необходим для хорошо отлаженной пищеварительной системы и может помочь организму удалить потенциально вредные отходы.

Диетологи обычно рекомендуют людям увеличить потребление продуктов с высоким содержанием клетчатки. Исследования показали, что большинство западных диет содержат только половину рекомендуемой клетчатки.

К преимуществам волокна относятся:

  • Пища с высоким содержанием клетчатки помогает насытиться. Клетчатка объемная и занимает место в желудке, заставляя нас чувствовать сытость и оставляя меньше места для других калорийных продуктов. Это может быть полезно, если вы пытаетесь снизить потребление калорий и сбросить или сохранить вес.
  • Продукты с высоким содержанием клетчатки дольше сохраняют чувство сытости. Организму требуется больше времени, чтобы перерабатывать клетчатку и перемещать ее через пищеварительную систему.Это означает, что ваш желудок дольше остается наполненным после употребления продуктов с высоким содержанием клетчатки.
  • Клетчатка хорошо известна тем, что поддерживает регулярную дефекацию и помогает предотвратить запоры, поскольку стимулирует пищеварительную систему.
  • Клетчатка полезна для поддержания здоровой функции толстой кишки , а диета с высоким содержанием клетчатки может помочь предотвратить рак толстой кишки и другие виды рака.
  • Люди, которые едят много клетчатки, с большей вероятностью будут стройнее и с меньшей вероятностью прибавят в весе, чем те, кто ест меньше клетчатки.

Типы волокна

Существует два основных типа клетчатки - растворимая и нерастворимая - обе полезны для здоровья.

Растворимое волокно

Растворимая клетчатка растворяется в желудке, образуя липкое гелеобразное вещество - разновидность клея. Этот «клей» задерживает определенные компоненты пищи, жиры и сахара, что затрудняет их усвоение организмом.

Это означает, что сахар (углеводы) всасывается медленнее, а уровень сахара в крови дольше сохраняется.Продукты с высоким содержанием клетчатки и сложных углеводов, как правило, имеют более низкие показатели GI, сахар высвобождается медленнее.

См. Раздел о гликемическом индексе (GI) на нашей странице: Углеводы для получения дополнительной информации.

Когда растворимая клетчатка растворяется, она также может связываться с определенными жирами в нашем желудке. Люди, которые придерживаются диеты с высоким содержанием клетчатки, менее подвержены высокому холестерину. Волокно может связываться и поглощать холестерин в кишечнике, прежде чем попадет в кровоток.Это особенно характерно для липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), «плохого» холестерина, высокий уровень которого может привести к серьезным проблемам со здоровьем. Поэтому людям, которые хотят снизить уровень холестерина, рекомендуется есть продукты с высоким содержанием клетчатки, а также сократить потребление насыщенных и трансжиров.

Смотрите нашу страницу: Что такое жир? для получения дополнительной информации.

К продуктам с хорошим содержанием растворимой клетчатки относятся:


  • Овес и ячмень
  • Большинство фасоли и гороха
  • Цельное зерно - содержится в злаках и черном хлебе
  • Орехи и семена
  • Фрукты и овощи

Нерастворимое волокно

Нерастворимая клетчатка не растворяется в воде или желудке.

Скорее он впитывает воду и увеличивается в размерах - по мере прохождения нерастворимой клетчатки через пищеварительную систему он обеспечивает объем и влажность стула, естественный слабительный эффект, тем самым уменьшая симптомы запора. Более объемный стул также помогает очистить стенку кишечника, удаляя отходы и способствует здоровью толстой кишки.

Людям, страдающим синдромом раздраженного кишечника (СРК) , следует с осторожностью употреблять натощак продукты с высоким содержанием нерастворимой клетчатки.Хотя нерастворимая клетчатка важна для здорового питания, она может вызвать симптомы СРК, поэтому больным рекомендуется смешивать продукты с высоким содержанием нерастворимой клетчатки с другими менее волокнистыми продуктами, чтобы свести к минимуму проблемы.

К продуктам с хорошим содержанием нерастворимой клетчатки относятся:


  • Цельнозерновая пшеница, включая отруби
  • Кукуруза (включая попкорн)
  • Овес и овсяные отруби
  • Орехи
  • Фрукты и овощи (особенно кожица).

Отруби

Отруби - это твердый внешний слой злаков, включая пшеницу, ячмень, овес и рис.

Как видно из названия, « цельное зерно » - это цельнозерновые продукты, включая отруби. Обработанные продукты часто включают зерна, у которых удалена внешняя оболочка (отруби). Такие продукты, как белый хлеб, имеют меньшую питательную ценность, чем цельнозерновые или цельнозерновые альтернативы, поскольку они содержат меньше клетчатки. Чтобы увеличить количество клетчатки, выбирайте коричневый, зерновой или зерновой хлеб, коричневый рис и коричневые макароны.

Отруби также известны тем, что содержат множество незаменимых жирных кислот, которые жизненно важны для здоровья и могут способствовать пищеварению.


Увидеть волокно в действии

Сделать кашу (овсяную кашу)

Каша - популярное, недорогое и полезное блюдо на завтрак. Приготовление овсяной каши - это простой эксперимент, демонстрирующий, как клетчатка работает в организме.


Состав: 1 часть овсяных хлопьев на 2 части жидкости (молоко, вода или смесь).

Приготовьте кашу, нагревая ингредиенты до точки кипения, а затем тушите до достижения желаемой консистенции.(Самый простой способ - в микроволновой печи, чтобы кастрюли не пригорели и не стали липкими).

Овес - хороший источник клетчатки (как растворимой, так и нерастворимой).

Когда в овес добавляют жидкость, он сразу же начинает расти, впитывая жидкость. По мере того, как жидкость нагревается, скорость поглощения увеличивается, отчасти это связано с действием нерастворимых волокон, добавляющих объем и влагу в кашу. По мере того, как каша продолжает готовиться, овес набухает больше - каша может легко выкипеть, увеличиваясь более чем вдвое во время приготовления, так что следите за этим!

При приготовлении каша сильно изменилась, вы должны заметить два отличия:

  • Овес поглотил много влаги, значительно увеличилось в массе - это действие нерастворимой клетчатки.
  • По консистенции каша тусклая и несколько липкая - растворимая клетчатка растворяется, образуя это липкое (вязкое) вещество.

Готовая каша довольно мягкая - к ней можно добавить сушеные или свежие фрукты, корицу, мед или немного сахара, золотистый сироп или щепотку соли.


Метеоризм

Одним из распространенных побочных эффектов диеты, богатой клетчаткой, является метеоризм или пердеж. Хотя люди не могут переваривать клетчатку, бактерии, присутствующие в нашем кишечнике и толстой кишке, могут - по крайней мере, до некоторой степени.

Побочным продуктом бактериального переваривания клетчатки является газ. Уровни бактерий и их способность переваривать различные типы клетчатки различаются у разных людей и в разное время, поэтому некоторые люди чаще страдают от метеоризма, чем другие.


Резюме

Это хорошо известный факт, что клетчатка играет важную роль в здоровом питании.

Хотя мы не получаем энергии или питательных веществ из клетчатки, поскольку мы не можем ее переваривать, она помогает поддерживать здоровье нашей пищеварительной системы и может иметь другие положительные эффекты, такие как снижение холестерина и снижение риска некоторых видов рака.Кроме того, продукты с высоким содержанием клетчатки заставляют нас чувствовать себя сытыми дольше и поэтому могут быть полезны для похудания.

.

Что такое волокно? | Живая наука

Пищевые волокна - это питательные вещества растительного происхождения, которые иногда называют грубыми кормами или сыпучими продуктами. Это один из видов углеводов, но, в отличие от других углеводов, он не может быть расщеплен на легкоусвояемые молекулы сахара. Таким образом, клетчатка проходит через кишечник относительно неповрежденной. Однако на своем пути волокно выполняет много работы.

Термин «пищевые волокна» относится к неперевариваемым частям растительной пищи. В других контекстах «клетчатка» может относиться к ткани на растительной основе, но, говоря о питании, термины «клетчатка» и «пищевые волокна» часто взаимозаменяемы.

Клетчатка важна для пищеварения и регулярности, контроля веса, регулирования уровня сахара в крови, поддержания уровня холестерина и многого другого, по словам Пейдж Смазерс, диетолога из Юты. Это также связано с долголетием и снижением риска рака.

Институт медицины установил рекомендуемую суточную норму (RDA) потребления клетчатки. Мужчины в возрасте 50 лет и младше должны потреблять 38 граммов клетчатки в день, а мужчины от 51 года и старше - 30 граммов. Женщины в возрасте 50 лет и младше должны потреблять 25 граммов в день, а их старшие коллеги - 21 грамм.По данным института, большинство американцев не потребляют достаточное количество клетчатки.

Растворимая клетчатка и нерастворимая

Волокно можно разделить на две категории: растворимые и нерастворимые, согласно данным Университета штата Колорадо.

Проще говоря, сказал Смазерс, растворимые волокна, такие как пектин, камедь и слизь, растворяются в воде; нерастворимые волокна, такие как гемицеллюлоза, целлюлоза и лигнин, этого не делают. В организме растворимая клетчатка растворяется и становится гелеобразным веществом. Нерастворимая клетчатка в основном сохраняет свою форму в организме.

По словам Смазерса, как растворимые, так и нерастворимые волокна имеют важные преимущества. Известно, что растворимая клетчатка помогает снизить уровень глюкозы в крови (сахара в крови). Это также помогает снизить уровень холестерина в крови.

Нерастворимая клетчатка, с другой стороны, ускоряет прохождение пищи через пищеварительную систему. Это помогает поддерживать регулярность и предотвращает запоры. Он также увеличивает объем фекалий, что облегчает дефекацию.

Большинство продуктов растительного происхождения содержат как растворимую, так и нерастворимую клетчатку, но по данным Mayo Clinic, количество каждой из них в разных продуктах разное.Хорошие источники растворимой клетчатки включают бобы, чечевицу, овсянку, горох, цитрусовые, чернику, яблоки и ячмень. Хорошие источники нерастворимой клетчатки включают продукты с цельнозерновой мукой, пшеничными отрубями, коричневым рисом, цветной капустой, картофелем, помидорами и огурцами. Некоторые продукты, такие как орехи и морковь, являются хорошими источниками обоих типов клетчатки.

Преимущества клетчатки

Пищеварение

«Пищевые волокна помогают улучшить пищеварение, увеличивая объем и регулярность стула», - сказал Смазерс.Это, вероятно, самое известное преимущество клетчатки. Более объемный и мягкий стул проходит легче, чем жесткий или водянистый, что не только делает жизнь более комфортной, но и помогает поддерживать здоровье толстой кишки. По данным клиники Майо, диета с высоким содержанием клетчатки может помочь снизить риск геморроя и дивертикулита (небольшие болезненные мешочки на толстой кишке).

Здоровье сердца

Клетчатка также помогает снизить уровень холестерина, говорит Келли Тупс, диетолог из Совета по цельнозерновым продуктам.Процесс пищеварения требует желчных кислот, которые частично состоят из холестерина. По мере улучшения пищеварения печень вытягивает холестерин из крови, чтобы вырабатывать больше желчной кислоты, тем самым снижая количество ЛПНП (плохого) холестерина.

Регулирование уровня сахара в крови

Метаанализ исследований взаимосвязи между клетчаткой и уровнями глюкозы в крови (сахара в крови), опубликованный в Журнале Американского совета семейной медицины, показал, что увеличение потребления клетчатки может снизить уровень глюкозы в крови во время стандартный тест на уровень глюкозы в крови натощак (тест на уровень сахара в крови после ночного голодания).

В статье показано, что уровень HbA1c также снижается с увеличением количества клетчатки. HbA1c относится к гликированному гемоглобину, который возникает, когда белки в крови смешиваются с сахаром в крови. Это связано с повышенным риском осложнений диабета. В этом отношении особенно полезна растворимая клетчатка.

Возможная профилактика рака

Исследования были неоднозначными относительно связи между клетчаткой и профилактикой колоректального рака. В то время как Национальный институт рака утверждает, что диета с высоким содержанием клетчатки не снижает риск до клинически значимой степени, метаанализ 2011 года из Британского медицинского журнала обнаружил связь между зерновыми волокнами и потреблением цельного зерна и снижением риска колоректального рака. .

Более недавнее исследование на животных показало, что клетчатка может принести эту пользу только в том случае, если человек обладает нужным видом и количеством кишечных бактерий. Волокно естественным образом вступает в реакцию с бактериями в нижнем отделе толстой кишки и иногда может ферментироваться в химическое вещество, называемое бутиратом, которое может вызвать самоуничтожение раковых клеток. У некоторых людей от природы больше бактерий, продуцирующих бутират, чем у других, и диета с высоким содержанием клетчатки может способствовать росту бактерий.

Долголетие

По мнению некоторых ученых, клетчатка действительно может помочь людям жить дольше.Метаанализ соответствующих исследований, опубликованных в Американском эпидемиологическом журнале, пришел к выводу, что «высокое потребление пищевых волокон может снизить риск общей смертности».

Одно недавнее исследование показывает, что зерновые волокна из таких продуктов, как цельнозерновой хлеб, крупы и макароны, особенно эффективны. За 14 лет вероятность смерти у тех, кто ел больше всего зерновых, на 19 процентов ниже, чем у тех, кто ел меньше всего.

Пищевая аллергия и астма

Новое исследование показывает, что клетчатка может играть роль в предотвращении пищевой аллергии, существование которой долгое время озадачивало ученых.Опять же, эта теория сводится к взаимодействию между клетчаткой и бактериями в кишечнике.

Ученые предполагают, что люди не производят нужные кишечные бактерии для борьбы с продуктами, обычно связанными с аллергией, такими как арахис и моллюски. Без нужных бактерий частицы этих продуктов могут попасть в кровоток через кишечник. Клетчатка способствует образованию бактерии под названием Clostridia , которая помогает защитить кишечник.

Те же рассуждения объясняют, почему клетчатка может помочь людям с астмой.Нежелательные частицы, покидающие кишечник и попадающие в кровоток, могут вызывать аутоиммунный ответ, такой как астматическое воспаление. Исследование на животных, проведенное в 2013 году, показало, что мыши, соблюдающие диету с высоким содержанием клетчатки, реже страдали астматическим воспалением, чем мыши, соблюдающие диету с низким или средним содержанием клетчатки.

Продукты с высоким содержанием клетчатки

« Клетчатка содержится в цельнозерновых, бобовых, фруктах и ​​овощах», - сказал Смазерс. Он часто встречается в более высоких концентрациях в кожуре фруктов и овощей.

Она предложила диету, включающую следующие продукты с высоким содержанием клетчатки:

  • Чечевица, содержащая 16 граммов клетчатки на чашку, приготовленная
  • Хлопья отрубей, которые содержат 7 г клетчатки на чашку.Булочки с отрубями - тоже хороший выбор
  • Ягоды, такие как малина и ежевика, примерно 7 г на чашку
  • Яблоки с кожурой (4,4 г)
  • Груши с кожурой (5,5 г)
  • Горох полон клетчатка, 16,3 г на чашку, приготовленная
  • Черная фасоль, 15 г на чашку, приготовленная
  • Лимская фасоль принесла 13,2 г на чашку, приготовленная
  • Ячмень с перловой крупой, 6 г на чашку, приготовленная
  • Попкорн 3,5 г на 3 чашки сделать закуску с полным содержанием клетчатки
  • Артишоки: средний содержит более 10 г клетчатки
  • Брокколи содержит 5 г клетчатки в вареном виде
  • Зелень репы содержит 5 г клетчатки при варке
  • Зеленый горошек имеет почти 9 г на чашку приготовленной пищи.

Добавки с клетчаткой

Люди, которым не хватает клетчатки в своем рационе, часто обращаются к добавкам.В то время как Сматерс сообщил, что добавки не так хороши, как клетчатка из цельных продуктов, добавки с клетчаткой могут быть полезны для людей, которые хотят регулировать свой стул или страдают от запоров. Они также обладают такими же эффектами снижения уровня холестерина и стабилизации сахара в крови - если вы можете получить их в достаточном количестве. Добавка не содержит столько клетчатки, сколько богатая клетчаткой пища, такая как чечевица или горох, поэтому простая посыпка порошком йогурта, вероятно, не даст вам необходимой клетчатки.

Кроме того, продукты, богатые клетчаткой, чрезвычайно богаты другими жизненно важными питательными веществами, которых вы не получите, если добавите добавки к пищевым продуктам, лишенным питательной ценности.

По данным клиники Майо, пищевые добавки с клетчаткой могут взаимодействовать с некоторыми лекарствами, такими как аспирин, карбамазепин и варфарин. Они также могут вызывать вздутие живота и газы - как и настоящие.

Диета с высоким содержанием клетчатки

Чтобы получить все преимущества клетчатки, многие люди придерживаются диеты с высоким содержанием клетчатки. Добавляя больше клетчатки в свой рацион, начните медленно, добавляя 5 г в день в течение двух недель, рекомендует Мичиганский университет. Если употреблять слишком быстро или в избытке, клетчатка может вызвать вздутие живота, судороги и даже диарею.Позвольте вашему телу привыкнуть к большему количеству клетчатки.

Университет Мичигана также рекомендует балансировать напитки без кофеина и напитки с кофеином. Поскольку кофеин является мочегонным средством, вызывающим потерю жидкости, добавление избытка кофеина к диете с высоким содержанием клетчатки может вызвать запор. Старайтесь выпивать две чашки жидкости без кофеина на каждую чашку жидкости с кофеином.

Смазерс рекомендовал следующие советы для успешной диеты с высоким содержанием клетчатки:

  • Добавляйте фрукты (особенно ягоды) в каждый прием пищи.
  • Начните день с хлопьев с отрубями или овсянки и ягод.
  • Добавьте фасоль или бобовые в салат или суп на обед или ешьте бургер из фасоли или чечевицы, а не с мясом.
  • На ужин добавляйте в мясные соусы овощи с высоким содержанием клетчатки, такие как брокколи, кукуруза и зелень репы. Смешайте с пастой из цельнозерновой муки или коричневым рисом.

Диета с низким содержанием клетчатки

Иногда медицинские ситуации требуют, чтобы люди придерживались диеты с низким содержанием клетчатки, по крайней мере, на время. По данным Медицинского центра Университета Питтсбурга, тем, кто проходит химиотерапию, лучевую терапию или операцию, часто требуется отдых кишечного тракта.Люди, страдающие болезнью Крона, дивертикулитом, воспалительным заболеванием кишечника и язвенным колитом, часто придерживаются диеты с низким содержанием клетчатки в течение более длительного времени.

По данным Национального института здоровья (NIH), люди, соблюдающие диету с низким содержанием клетчатки, должны избегать продуктов с высоким содержанием клетчатки, которые усложняют работу кишечного тракта, например бобовых, бобовых, цельнозерновых и многих сырых или жареных овощей и фруктов. Рафинированные зерна, много приготовленных овощей и спелые дыни, персики, сливы, бананы и абрикосы по-прежнему в порядке.Но также избегайте острой пищи, жареной пищи, жесткого или обработанного мяса, кофеина, какао из какао-порошка и орехов.

Дополнительные ресурсы

.

Что такое волокно? Преимущества, источники пищи, добавки, побочные эффекты

Пищевые продукты из цельной пшеницы, такие как коричневый рис, цельнозерновой хлеб и цельнозерновые макаронные изделия, являются быстрым и легким источником клетчатки во многих частях мира. Но эти продукты содержат связывающий белок глютен, и если у вас аутоиммунное заболевание, глютеновая болезнь или аллергия на пшеницу, вам нужно избегать этих продуктов, чтобы предотвратить серьезные проблемы со здоровьем. (20,21)

Даже если у вас нет ни одного из этих недугов, вы можете обнаружить, что употребление пшеницы вызывает газы, вздутие живота и боли в животе.(22) Если вы и ваш врач решите, что вам лучше всего отказаться от цельной пшеницы, вам нужно вместо нее добавить в свой рацион другие цельнозерновые продукты, поскольку отказ от пшеницы может привести к дефициту клетчатки.

Если у вас аллергия на пшеницу, непереносимость глютена или глютеновая болезнь, рассмотрите возможность употребления в пищу зерен без глютена с высоким содержанием клетчатки, таких как просо, амарант, киноа и гречка. Также можно выбрать овсяные хлопья без глютена. (21)

Хотя декстрины получают из пшеницы, добавки с декстрином соответствуют рекомендациям FDA по безглютеновому содержанию менее 20 частей на миллион.(23)

.

Как работает волоконная оптика?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 26 сентября 2018 г.

Римляне, должно быть, были особенно Довольные собой в тот день, когда они изобрели свинцовые трубки около 2000 лет назад. Наконец они у них был простой способ переносить воду из одного места в другое. Представьте, что бы они сделали из современных волоконно-оптических кабелей - «труб», которые может передавать телефонные звонки и электронную почту по всему миру за седьмую часть второй!

Фото: Световая труба: волоконная оптика означает направление световых лучей по тонким пластиковым или стеклянным нитям, заставляя их многократно отражаться от стен.Это смоделированное изображение. Обратите внимание, что в некоторых странах, включая Великобританию, волоконная оптика пишется «волоконная оптика». Если вы ищете информацию в Интернете, она всегда стоит поискать оба варианта написания.

Что такое волоконная оптика?

Мы привыкли к тому, что информация распространяется разными способами. Когда мы говорим по стационарному телефону, проводной кабель несет звуки нашего голоса в розетку в стене, где другой кабель берет на местную телефонную станцию.Мобильные телефоны работают иначе способ: они отправляют и получают информацию с помощью невидимых радиоволны - а Технология называется беспроводной, потому что в ней не используются кабели. Волоконная оптика работает третий способ. Он отправляет информацию, закодированную в луче света вниз по стеклянной или пластиковой трубе. Первоначально он был разработан для эндоскопов в 1950-х годов, чтобы помочь врачам заглянуть внутрь человеческого тела без необходимости сначала разрежьте его. В 1960-х инженеры нашли способ использовать та же технология для передачи телефонных звонков со скоростью света (обычно это 186 000 миль или 300 000 км в секунду в вакууме, но замедляется примерно до двух третей этой скорости в оптоволоконном кабеле).

Оптическая техника

Фото: Отрезок 144-жильного оптоволоконного кабеля. Каждая прядь сделана из оптически чистого стекла и тоньше человеческого волоса. Изображение Тех. Сержант Брайан Дэвидсон, любезно предоставлено ВВС США.

Оптоволоконный кабель состоит из невероятно тонких жил. из стекла или пластика, известного как оптические волокна; один кабель может иметь всего два прядей или целых несколько сотен. Каждая прядь меньше в десять раз толщиной с человеческий волос и может принимать около 25000 телефонных звонков, Таким образом, весь оптоволоконный кабель может легко передать несколько миллионов звонков.

Волоконно-оптические кабели передают информацию между двумя местами, используя полностью оптическая (световая) технология. Предположим, вы хотите отправить информация с вашего компьютера на дом друга по улице с помощью волоконной оптики. Вы можете подключить свой компьютер к лазеру, который преобразовал бы электрическую информацию из компьютера в серию световые импульсы. Затем вы запускаете лазер по оптоволоконному кабелю. После прохождения по кабелю световые лучи выходили на другой конец.Вашему другу понадобится фотоэлемент (светочувствительный компонент), чтобы превратить импульсы света обратно в электрическую информацию его или ее компьютер мог понять. Так что весь аппарат будет как действительно изящная высокотехнологичная версия телефона, который можно Сделайте из двух банок для запеченных бобов и веревки!

Как работает оптоволокно

На фото: волоконно-оптические кабели достаточно тонкие, чтобы их можно было изгибать, поэтому световые сигналы проходят внутрь по изогнутым путям.Фотография любезно предоставлена ​​Исследовательским центром Гленна НАСА. (НАСА-GRC).

Художественное произведение: Полное внутреннее отражение удерживает световые лучи от внутренней части оптоволоконного кабеля.

Свет распространяется по оптоволоконному кабелю по многократно отскакивая от стен. Каждый крошечный фотон (частица света) прыгает по трубе, как бобслей, спускающийся по ледяной трассе. Теперь ваша очередь может ожидать луч света, путешествовать по прозрачной стеклянной трубе, чтобы просто просочиться через края.Но если свет падает на стекло под очень малым углом (менее 42 градусов), он снова отражается - как будто стекло на самом деле зеркало. Эта явление называется полным внутренним отражением. Это одна из вещей, которая сохраняет свет внутри трубы.

Еще одна вещь, которая удерживает свет в трубе, - это структура кабель, который состоит из двух отдельных частей. Основная часть кабель - в середине - называется core , и это бит свет проходит сквозь.Снаружи ядра обернут еще один слой стекла называется облицовкой . Работа облицовки - сохранить световые сигналы внутри активной зоны. Он может это сделать, потому что он сделан из различный вид стекла в сердцевине. (Технически облицовка имеет более низкий показатель преломления.)

Типы волоконно-оптических кабелей

Оптические волокна передают по ним световые сигналы в так называемых режимах . Звучит технически, но это просто означает разные способы путешествовать: мода - это просто путь, по которому световой луч следует вниз по волокну.Один режим чтобы пройти прямо по середине волокна. Другой - отразите волокно под небольшим углом. Другие режимы включают подпрыгивание вниз по волокну под другими углами, более или менее крутыми.

Иллюстрации: Вверху: свет по-разному распространяется в одномодовых и многомодовых волокнах. Внизу: внутри типичного одномодового оптоволоконного кабеля (не в масштабе). Тонкая сердцевина окружена оболочкой, диаметр которой примерно в десять раз больше, внешним пластиковым покрытием (примерно в два раза больше диаметра оболочки), некоторыми укрепляющими волокнами из жесткого материала, такого как кевлар®, с внешней защитной оболочкой снаружи.

Самый простой тип оптического волокна называется одномодовое . Он имеет очень тонкую сердцевину размером около 5-10 микрон (миллионные доли метр) в диаметре. В одномодовом волокне все сигналы проходят прямо посередине, не отскакивая от краев (желтая линия в диаграмму). Кабельное ТВ, Интернет и телефонные сигналы обычно передаются по одномодовым волокна, собранные вместе в огромный пучок. Такие кабели могут отправлять информация более 100 км (60 миль).

Другой тип оптоволоконного кабеля называется многорежимный . Каждое оптическое волокно в многомодовый кабель о 10 раз больше одного в одномодовом кабеле. Это означает, что световые лучи могут проходить через ядро, следуя Разновидность разные пути (желтые, оранжевые, синие и голубые линии) - другими словами, в несколько разных режимов. Многорежимные кабели могут отправлять только информацию на относительно короткие расстояния и используются (среди прочего) для соединить компьютерные сети вместе.

Еще более толстые волокна используются в медицинском инструменте, называемом гастроскопом (разновидность эндоскопа), врачи протыкают кому-то горло, чтобы обнаружить внутри него болезни их желудок. Гастроскоп - это толстый оптоволоконный кабель, состоящий из многих оптических волокон. На верхнем конце гастроскопа есть окуляр и фонарь. Лампа направляет свой свет на одну часть кабеля в живот пациента. Когда свет достигает желудка, он отражается стенки желудка в линзу внизу кабеля.Затем он возвращается в другую часть кабель в окуляр врача. Остальные типы эндоскопов работают так же способ и может использоваться для осмотра различных частей тела. Также есть промышленный вариант инструмента, называемый фиброскопом, который можно использовать исследовать такие вещи, как недоступные части оборудования в самолете двигатели.

Использование волоконной оптики

Стрельба по трубе кажется изящной научной партийный трюк, и вы можете не подумать, что у что-то подобное.Но так же, как электричество может привести в действие многие типы машин, лучи света могут нести многие типы информация, поэтому они могут помочь нам во многих отношениях. Мы просто не замечаем насколько обычными стали оптоволоконные кабели, потому что лазерные сигналы, которые они несут, мерцают далеко под нашими ногами, глубоко под офисные этажи и улицы города. Технологии, использующие это - компьютерные сети, радиовещание, медицинское сканирование и военная техника (назвать всего четыре) - причем незаметно.

Фото: Работа над волоконно-оптическими кабелями.Изображение Натанаэля Каллона, любезно предоставлено ВВС США.

Компьютерные сети

Волоконно-оптические кабели в настоящее время являются основным средством передачи информации на большие расстояния, поскольку у них есть три очень больших преимущества перед медными кабелями старого образца:

  • Меньшее затухание : (потеря сигнала) Информация проходит примерно в 10 раз дальше, прежде чем ей потребуется усиление, что делает оптоволоконные сети более простыми и дешевыми в эксплуатации и обслуживании.
  • Без помех : В отличие от медных кабелей, между оптическими волокнами нет «перекрестных помех» (электромагнитных помех), поэтому они передают информацию более надежно и с лучшим качеством сигнала.
  • Более высокая полоса пропускания : Как мы уже видели, оптоволоконные кабели могут передавать гораздо больше данных, чем медные кабели того же диаметра.

Вы сейчас читаете эти слова благодаря Интернет. Вы наверняка наткнулись на эту страницу с поисковой системой как Google, который управляет всемирной сетью гигантских центров обработки данных соединены оптоволоконными кабелями большой емкости (и сейчас пытается развернуть быстрые оптоволоконные соединения для всех остальных). Нажав на ссылку на поисковую систему, вы загрузили эту веб-страницу из моей сети сервер и мои слова почти всю дорогу до вас дошли волоконно-оптические кабели. Действительно, если вы используете быстрый оптоволоконный широкополосные, оптоволоконные кабели делают почти всю работу каждый раз вы выходите в интернет.При большинстве высокоскоростных широкополосных подключений только последний этап информационного пути (так называемый "последний миля "от оптоволоконного шкафа на улице до дома или квартира) подразумевает старомодные провода. Это оптоволоконные кабели, не медные провода, которые теперь несут "лайки" и "твиты" под наши улицы, через все большее количество сельских районов, и даже глубоко под океанами, соединяющими континенты. Если вы представите себе Интернет (и Всемирная паутина, которая использует его) как глобальная паутина, скрепляющие ее нити - оптоволоконные кабели; по некоторым оценкам, оптоволоконные кабели покрывают более 99 процентов от общего пробега Интернета, и переносят более 99 процентов всего международного трафика связи.

Чем быстрее люди получают доступ в Интернет, тем больше они могут - и будут - делать в сети. Прибытие из широкополосный Интернет сделал возможным явление облачных вычислений (где люди хранят и обрабатывают свои данные удаленно, используя онлайн вместо домашнего или рабочего ПК в собственном помещении). В примерно так же стабильное развертывание широкополосного оптоволокна (обычно В 5–10 раз быстрее, чем обычный широкополосный DSL, который использует обычные телефонные линии) сделает его более привычным для люди занимаются такими вещами, как потоковая передача фильмов в Интернете вместо просмотра телетрансляция или прокат DVD.С большей емкостью волокна и быстрее связи, мы будем отслеживать и контролировать многие другие аспекты наша жизнь в сети с использованием так называемого Интернета вещей.

Но не только общедоступные интернет-данные течет по волоконно-оптическим линиям. Когда-то компьютеры были подключены к на большие расстояния по телефонным линиям или (на короткие расстояния) по меди Кабели Ethernet, но все чаще предпочтительнее оптоволоконные кабели метод объединения компьютеров в сеть, потому что они очень доступны, безопасны, надежны и имеют гораздо большую емкость.Вместо того, чтобы связывать офисов через общедоступный Интернет, это вполне возможно для Компания создаст собственную оптоволоконную сеть (если она может себе это позволить) или (что более вероятно) купить место в частной оптоволоконной сети. Многие частные компьютерные сети работают на так называемом темном волокне , которое звучит немного зловеще, но это просто неиспользованная емкость другого сеть (оптические волокна ожидают включения).

Интернет был продуман так, чтобы вид информации для любого использования; это не ограничивается ношением компьютерные данные.Когда-то по телефонным линиям выходил Интернет, теперь же вместо этого через оптоволоконный Интернет можно звонить по телефону (и Skype). Там, где когда-то телефонные звонки передавались по сложной мозаике медные кабели и микроволновые каналы между городами, самые дальние теперь звонки направляются по оптоволоконным линиям. С 1980-х годов было уложено огромное количество волокна; оценки сильно разнятся, но считается, что общая мировая длина составляет несколько сотен миллионов километров (достаточно, чтобы пересечь Соединенные Штаты примерно миллион раз).В середине 2000-х годов было подсчитано, что до 98 процентов этого количества было неиспользованным «темным волокном»; Сегодня, хотя используется гораздо больше волокон, все еще считается, что большинство сетей содержат от трети до половины темного волокна.

Фото: Оптоволоконные сети дороги в строительстве (в основном потому, что рыть улицы стоит очень дорого). Поскольку затраты на рабочую силу и строительство намного дороже, чем сам кабель, многие сетевые операторы сознательно прокладывают намного больше кабеля, чем им нужно в настоящее время.Изображение Криса Уиллиса любезно предоставлено ВВС США.

Радиовещание

Еще в начале 20 века радио и Телевещание родилось из относительно простой идеи: это было технически довольно легко стрелять электромагнитными волнами через воздух от одного передатчика (на радиостанции) до тысяч антенн в домах людей. В наши дни, когда радио все еще работает в воздухе, мы с такой же вероятностью ТВ через оптоволоконный кабель.

компании кабельного телевидения первыми перешли от с 1950-х гг. первоначально использовались коаксиальные кабели (медные кабели с металлической оболочкой, обернутой вокруг них для предотвращения перекрестных помех), по которым передавалось лишь небольшое количество аналоговых телевизионных сигналов.По мере того, как все больше и больше людей подключались к кабелю, и сети начали предлагать больший выбор каналов и программ, кабельные операторы сочли необходимо перейти с коаксиальных кабелей на оптоволокно и с аналогово-цифровое вещание. К счастью, ученые уже выясняли, как это могло быть возможно; еще в 1966 году, Чарльз Као (и его коллега Джордж Хокхэм) посчитали, доказав, как одиночный оптоволоконный кабель может несут достаточно данных для нескольких сотен телеканалов (или нескольких сотен тысяч телефонных звонков).Это был лишь вопрос времени, когда мир кабельного телевидения обратил на это внимание - и «новаторское достижение» Као было должным образом признано когда ему была присуждена Нобелевская премия по физике 2009 года.

Помимо гораздо большей емкости, оптический волокна меньше страдают от помех, поэтому обеспечивают лучший сигнал (рисунок и звук) качество; им нужно меньше усиления для усиления сигналов, поэтому они путешествуют на большие расстояния; и они вообще дороже эффективный. В будущем оптоволоконный широкополосный доступ может стать большинство из нас смотрит телевизор, возможно, через такие системы, как IPTV (телевидение по Интернет-протоколу), которые используют Стандартный способ передачи данных в Интернете ("коммутация пакетов") в обслуживать телепрограммы и фильмы по запросу.Пока медный телефон линия по-прежнему является основным информационным маршрутом в дома многих людей, в будущем нашим основным соединением с миром будет высокоскоростной оптоволоконный кабель. кабель, несущий любую информацию.

Медицина

Медицинские гаджеты, которые могут помочь врачам сориентироваться внутри наших тел, не разрезая их, были первыми собственными применение волоконной оптики более полувека назад. Сегодня, гастроскопы (так их называют) так же важны, как и никогда, но волоконная оптика продолжает порождать важные новые формы медицинское сканирование и диагностика.

Одной из последних разработок называется лаборатория по волокно , и включает в себя вставку тонких волоконно-оптических кабелей с встроенные датчики в тело пациента. Эти виды волокон аналогичны по масштабу кабелям связи и тоньше относительно короткие световоды, используемые в гастроскопах. Как они Работа? Через них проходит свет от лампы или лазера, через деталь тела, который доктор хочет изучить. Когда свет свистит волокна, тело пациента меняет свои свойства в определенных способ (очень незначительное изменение интенсивности или длины волны света, возможно).Измеряя способ изменения света (используя методы например, интерферометрия), инструмент, прикрепленный к другому концу волокно может измерить некоторые важные аспекты того, как тело пациента работает, например, их температура, артериальное давление, pH клеток, или наличие лекарств в их кровотоке. Другими словами, вместо того, чтобы просто использовать свет, чтобы заглянуть внутрь тела пациента, это Тип волоконно-оптического кабеля вместо этого использует свет для его измерения или измерения.

Военный

Фото: Волоконная оптика на поле боя.У этой усовершенствованной оптоволоконной управляемой ракеты (EFOG-M) в носу установлена ​​инфракрасная оптоволоконная камера, чтобы стрелок, стреляющий по ней, мог видеть, куда она движется. Изображение любезно предоставлено Армия Соединенных Штатов.

Легко представить пользователей Интернета, связанных вместе гигантскими паутинами оптоволоконных кабелей; это гораздо менее очевидно что высокотехнологичные вооруженные силы мира связаны таким же образом. Волоконно-оптические кабели недорогие, тонкие, легкие, емкие, устойчивы к атакам и чрезвычайно безопасны, поэтому они предлагают идеальные способы подключения военных баз и других объектов, таких как ракетные стартовые площадки и радиолокационные станции.Поскольку они не переносят электрические сигналы, они не излучают электромагнитные излучение, которое может обнаружить противник, и они устойчивы к электромагнитные помехи (в том числе систематическое «глушение» противника атаки). Еще одно преимущество - относительно легкий вес волокна. кабели по сравнению с традиционными проводами из громоздких и дорогих медь металлическая. Танки, военные самолеты и вертолеты есть все постепенно переходят с металлических кабелей на оптоволоконные. Частично это вопрос снижения затрат и экономии веса (оптоволоконные кабели весят около 90 процентов меньше, чем у сопоставимых медных кабелей типа «витая пара»).Но это также повышает надежность; например, в отличие от традиционных кабелей на самолете, которые должны быть тщательно экранированы (изолированы) для защиты их от ударов молнии, оптические волокна полностью невосприимчивы к такой проблеме.

Кто изобрел волоконную оптику?

  • 1840-е годы: швейцарский физик Даниэль Колладон (1802–1893) обнаружил, что может светить через водопроводную трубу. Вода несла свет внутреннее отражение.
  • 1870: Ирландский физик Джон Тиндалл (1820–1893) продемонстрировал внутреннюю рефлексию в Лондонском Королевском обществе.Он посветил в кувшин с водой. Когда он налил немного воды из кувшина, свет изогнулся по пути воды. Эта идея "изгиба" свет »- это именно то, что происходит в волоконной оптике. Хотя Colladon Истинный дедушка волоконной оптики, Тиндаль часто заслуживает уважения.
  • 1930-е годы: Heinrich Lamm и Walter Gerlach , два Немецкие студенты пытались использовать световые трубки для изготовления гастроскопа - инструмент для заглядывания в чей-то желудок.
  • 1950-е: в Лондоне, Англия, индийский физик. Нариндер Капани (1926–) и британский физик Гарольд Хопкинс (1918–1994) удалось отправить простую картинку по световой трубе, сделанной из тысяч стеклянных волокон. После публикации множества научных статей Капани заработал репутацию «отец волоконной оптики».
  • 1957: Трое американских ученых из Мичиганского университета, Лоуренс Кертисс , Бэзил Хиршовиц и Уилбур Петерс, успешно использовали оптоволоконную технологию для создания первого в мире гастроскопа.
  • 1960-е: американский физик китайского происхождения Чарльз Као (1933–2018) и его коллега Джордж Хокхэм осознали, что нечистое стекло бесполезно для волоконной оптики дальнего действия. Као предположил, что оптоволоконный кабель, сделанный из очень чистого стекла, сможет передавать телефонные сигналы на гораздо большие расстояния, и был удостоен награды Нобелевская премия по физике 2009 г. за это новаторское открытие.
  • 1960-е: Исследователи Corning Glass Company создали первый оптоволоконный кабель, способный передавать телефонные сигналы.
  • ~ 1970: Дональд Кек и его коллеги из Corning нашли способы отправлять сигналы гораздо дальше (с меньшими потерями), что привело к разработка первых оптических волокон с низкими потерями.
  • 1977: Первый оптоволоконный телефонный кабель был проложен между Лонг-Бич и Артезией, Калифорния.
  • 1988: Первый трансатлантический оптоволоконный телефонный кабель TAT8 был проложен между США, Францией и Великобританией.
  • 2019: По данным TeleGeography, в настоящее время существует около 378 подводных волоконно-оптических кабелей. (несущие коммуникации под мировым океаном), протяженностью в общей сложности 1.2 миллиона км (0,7 миллиона миль).
.

Смотрите также