Węglowodany: norma, rodzaje, metabolizm węglowodanów, znaczenie biologiczne

Węglowodany lub jak się je nazywa - sacharydy, jest to jednocząca nazwa związków organicznych, która obejmuje sam węgiel, a także związki wodoru i tlenu.

Sacharydy są uważane za główne źródło energii organizmu - dostarczają energię prawie natychmiast, ale nie go zapisać, w przeciwieństwie do tłuszczu, które kontrolują podaż ponad 80% zasobów energii i białek, które przechowują energię w mięśniach szkieletowych.

Ze względu na swoją specyficzną różnorodność sacharydy mogą pełnić wiele funkcji w organizmie człowieka, ich biologiczna rola w procesach metabolicznych jest niezwykle ważna.

[1], [2], [3]

Węglowodany, rola i znaczenie biologiczne

• Sacharydy uczestniczą w budowie komórek ciała.
• Węglowodany, utleniane, dostarczają organizmowi energii. Utlenianie tylko jednego grama węglowodanów powoduje uwolnienie 4 kilokalorii.
• Sacharydy mogą działać jako obrona ścian komórkowych.
• Związki węglowodanowe biorą udział w regulacji osmozy (ciśnienie osmotyczne).
• Węglowodany wchodzą w strukturę niektórych monosacharydów (rybozy, pentozy), uczestnicząc w budowie trifosforanu adenozyny (ATP).
• Oligosacharydy mają właściwość receptorową (perceiver).

[4], [5], [6], [7]

Jak działają węglowodany?

1. Wszystkie sacharydy są najlepszym "paliwem" i źródłem energii dla normalnego, aktywnego funkcjonowania organizmu. Być może dla mózgu, a dokładniej dla jego odżywiania i życia, nie ma ważniejszego składnika niż węglowodany. 
2. Źródłem węglowodanów może być cukier, miód, syrop kukurydziany, niektóre rodzaje warzyw, produkty mleczne, produkty mączne, fasola. 
3. W organizmie transformacja sacharydów do głównego typu "paliwa" - glukozy. Są węglowodany, które, dzieląc się, szybko zamieniają się w glukozę, są też takie, które absorbują nieco dłużej, więc przepływ glukozy do krwi będzie stopniowy. 
4. Glukoza przenika do komórek za pomocą insuliny, niektóre sacharydy są deponowane w wątrobie jako rezerwa dla możliwych aktywnych działań. Jeśli stopa rezerwy zostanie przekroczona lub ta rezerwa nie zostanie wykorzystana (siedzący tryb życia), zaczyna tworzyć się tkanka tłuszczowa.

Rodzaje węglowodanów

Węglowodany są podzielone na następujące kategorie: 

• Proste 
  • Monosacharydy to galaktoza, fruktoza, glukoza 
  • Disacharydy to laktoza i sacharoza 
• Kompleks (polisacharydy) - włókno (włókniste sacharydy), skrobia i glikogen.

Proste sacharydy są bardzo szybko wchłaniane i rozpuszczalne w wodzie, jest to zwykły cukier i inne produkty, w których jest.

Wśród węglowodanów "zaszczytne" miejsce zajmuje glukoza, która jest częścią prawie wszystkich rodzajów owoców i jagód. Glukoza jest monosacharydem, który po strawieniu stymuluje produkcję glikogenu. Glukoza jest sacharydem niezbędnym dla organizmu, który dostarcza mięśnie, mózg, utrzymuje równowagę cukru we krwi i kontroluje poziom glikogenu w wątrobie.

Fruktoza w rzeczywistości jest bardzo podobna pod względem funkcji i właściwości do glukozy i jest uważana za lekkostrawny cukier, który różni się od glukozy tylko tym, że jest szybko wydalany i nie ma czasu na pełne trawienie przez organizm. Nasycenie wątroby fruktozą nie jest niebezpieczne, ponadto fruktoza jest łatwiejsza do przekształcenia w glikogen niż glukoza. Nadmiar fruktozy we krwi nie może być w zasadzie, ponieważ szybko opuszcza krew.

Sacharoza jest rodzajem węglowodanu, który promuje tłuste skupiska, prowokując przemianę w lipidy wszystkich składników odżywczych, a nawet białka. W rzeczywistości sacharoza jest prekursorem fruktozy i glukozy, które "rodzą" podczas hydrolizowania sacharozy.

Ilość sacharozy w pewnym stopniu jest wskaźnikiem metabolizmu tłuszczów w organizmie. Nadmiar cukru będzie prędzej czy później wpływał na skład surowicy krwi i stan mikroflory jelitowej. Mikroflora jelita jest początkowo zapełniona drobnoustrojami, których ilość jest regulowana procesem kwasowo-zasadowym i enzymatycznym. Przekroczenie poziomu sacharozy prowadzi do szybkiego namnażania się mikrobakterii, co stanowi ryzyko dysbiozy i innych dysfunkcji ze strony przewodu pokarmowego.

Galaktoza jest rzadkim monosacharydem, który nie występuje jako niezależny składnik w żywności. Galaktoza jest wytwarzana tylko przez cięcie, dysmilację laktozy, węglowodanu mlecznego.

Metabolizm węglowodanów

Węglowodany są zdolne do dostarczania energii do organizmu szybko i sprawnie iw taki sposób, że nie są używane niezbędne aminokwasy, z których powstały białka. Jeśli dana osoba otrzymuje wystarczającą ilość sacharydów z pokarmem, jego metabolizm białkowo-węglowodanowy jest w normalnym stanie.

Jeśli sacharydy nie pochodzą z zewnątrz, organizm zaczyna je tworzyć z glicerolu i własnych kwasów organicznych (aminokwasów), przy użyciu zapasów białka i tłuszczu, rozwija się ketoza - utlenianie krwi, aż do uporczywych zaburzeń metabolicznych.

Jeśli węglowodany w postaci cukrów dostaną się do organizmu w nadmiernie dużych ilościach, nie mają czasu na rozdzielenie się na glikogeny i przekształcenie w triglicerydy, co powoduje nagromadzenie warstwy tłuszczowej. Dla różnorodności sacharydów o normalnym składzie węglowodanów ważne jest również, aby zwracać szczególną uwagę na równowagę cukrów, glikogenu i skrobi (wolno wchłanianych węglowodanów).

Metabolizm sacharydów jest trzech rodzajów: 

1. Synteza glikogenu w wątrobie i mięśniach z glukozy - glikogeneza 
2. Synteza glikogenu z białek i kwasów tłuszczowych - glikoogenezy 
3. Rozszczepianie sacharydów (glukozy i innych), produkcja energii - glikoliza

Metabolizm węglowodanów zależy bezpośrednio od ilości glukozy we krwi. Poziom glukozy z kolei zależy od diety, ponieważ glukoza dostaje się do organizmu tylko z pożywieniem. Minimalna zawartość cukru we krwi to zazwyczaj odpowiednio rano i niski metabolizm węglowodanów. Podczas gdy osoba śpi, spożycie cukru jest regulowane przez zapasy glikogenu (glikoliza i gliko-neogeneza).

[8], [9], [10]

Normy węglowodanów

Zapotrzebowanie na sacharydy zależy od wielu czynników - płci, wieku, natury pracy, stanu zdrowia. Średnia dzienna stawka dla kobiet wynosi 300-350 gramów, dla mężczyzn jest wyższa - 400-450 gramów. Łatwo przyswajane węglowodany powinny być wyłączone z diety na cukrzycę, zaostrzenie choroby niedokrwiennej serca, zminimalizować z miażdżycą, alergiami, niedoczynnością tarczycy i chorobami pęcherzyka żółciowego.

Węglowodany w postaci błonnika, pomimo ich popularności, powinny również spełniać normę - nie więcej niż 30-35 gramów dziennie, zarówno dla mężczyzn jak i kobiet. Szczególnie ostrożni w przypadku błonnika powinni być pacjenci z zaostrzeniem chorób żołądkowo-jelitowych. Bez ograniczeń celuloza może być stosowana w cukrzycy, otyłości, zaparciach.

Udział skrobiowych sacharydów, glikogenu w diecie powinien wynosić co najmniej 80% całkowitej objętości pożywienia, ponieważ te węglowodany są rozdzielane stopniowo w przewodzie pokarmowym i nie powodują powstawania tłuszczów.

Tak zwane "szkodliwe" sacharydy znajdują się w cukrze, we wszystkich rodzajach mąki i makaronu, z wyjątkiem produktów otrzymanych z mąki gruboziarnistej (lub z dodatkiem otrębów). Więcej przydatnych i energochłonnych węglowodanów to suszone owoce, miód, mleko i produkty mleczne, owoce i jagody.