Zaburzenie metabolizmu węglowodanów. Dekodowanie analizy metabolizmu węglowodanów Metabolizm węglowodanów co

26 . 05.2017

Opowieść o metabolizmie węglowodanów w organizmie człowieka, o przyczynach zaburzeń pracy organizmu, o tym, jak poprawić metabolizm węglowodanów i czy tę chorobę można leczyć tabletkami. Wszystko wyjaśniłem w tym artykule. Iść!

- Ty, Iwanie Carewiczu, nie patrz na mnie. Jestem wilkiem. Mam jeść tylko mięso. Wszelkiego rodzaju zioła oraz owoce i warzywa są ważne dla człowieka. Bez nich nie będziesz miał ani siły, ani zdrowia...

Cześć przyjaciele! Wiele powiedziano o tym, jak ważny jest metabolizm węglowodanów w organizmie człowieka, ale nic nie jest bardziej zapomniane niż truizmy. Dlatego nie opisując złożonej biochemii, krótko powiem ci najważniejszą rzecz, której w żadnym wypadku nie należy wyrzucać z głowy. Przeczytaj więc moją prezentację i zapamiętaj ją!

Przydatna odmiana

W innych artykułach pisałem już, że wszystko dzieli się na mono-, di-, tri-, oligo- i polisacharydy. Tylko proste mogą zostać wchłonięte z przewodu pokarmowego, złożone należy najpierw rozłożyć na części składowe.

Czysty monosacharyd to glukoza. Odpowiada za poziom cukru we krwi, gromadzenie glikogenu jako „paliwa” w mięśniach i wątrobie. Daje siłę mięśniom, zapewnia pracę mózgu i tworzy cząsteczki energii ATP, które służą do syntezy enzymów, procesów trawiennych, odnowy komórek i usuwania produktów przemiany materii.

Diety na różne schorzenia obejmują czasami całkowitą abstynencję od węglowodanów, jednak efekty te mogą być krótkotrwałe, do momentu uzyskania efektu terapeutycznego. Można jednak regulować proces odchudzania poprzez ograniczenie węglowodanów w pożywieniu, bo zbyt duża rezerwa jest tak samo szkodliwa, jak jej niedobór.

Metabolizm węglowodanów w organizmie człowieka: łańcuch przemian

Metabolizm węglowodanów w organizmie człowieka (CM) rozpoczyna się w momencie, gdy włożysz do ust pokarm zawierający węglowodany i zaczniesz go żuć. W jamie ustnej znajduje się przydatny enzym - amylaza. Rozpoczyna się rozkład skrobi.

Pokarm trafia do żołądka, następnie do dwunastnicy, gdzie rozpoczyna się intensywny proces rozkładu, a na koniec do jelita cienkiego, gdzie proces ten trwa, a gotowe monosacharydy wchłaniają się do krwi.

Większość z nich osadza się w wątrobie, gdzie ulega przemianie w glikogen – naszą główną rezerwę energetyczną. Glukoza łatwo przenika do komórek wątroby. Kumulują się, ale w mniejszym stopniu. Aby przeniknąć błony komórkowe do miozytów, musisz wydać trochę energii. I nie ma tam wystarczająco dużo miejsca.

Ale obciążenie mięśni pomaga w penetracji. Występuje ciekawy efekt: glikogen mięśniowy podczas wysiłku fizycznego szybko się zużywa, ale jednocześnie łatwiej jest przedostać się przez błony komórkowe nowego uzupełnienia i gromadzić się w postaci glikogenu.

Mechanizm ten częściowo wyjaśnia produkcję naszych mięśni podczas uprawiania sportu. Dopóki nie trenujemy naszych mięśni, nie są one w stanie zgromadzić dużej ilości energii „w rezerwie”.

Pisałam o zaburzeniach metabolizmu białek (BP).

Historia o tym, dlaczego nie można wybrać jednego i zignorować drugiego

Odkryliśmy więc, że najważniejszym monosacharydem jest glukoza. To ona dostarcza naszemu organizmowi zapasów energii. Dlaczego więc nie możesz zjeść tylko tego i napluć na wszystkie inne węglowodany? Jest tego kilka powodów.

1. W czystej postaci natychmiast wchłania się do krwi, powodując gwałtowny skok cukru. Podwzgórze daje sygnał: „Redukuj do normy!” Trzustka uwalnia porcję insuliny, która przywraca równowagę wysyłając nadmiar do wątroby i mięśni w postaci glikogenu. I tak w kółko. Bardzo szybko komórki gruczołów ulegną zużyciu i przestaną normalnie funkcjonować, co doprowadzi do innych poważnych powikłań, których nie będzie już można skorygować.

1. Drapieżnik ma najkrótszy przewód pokarmowy i syntetyzuje węglowodany potrzebne do dostarczenia energii z tych samych pozostałości cząsteczek białka. Jest do tego przyzwyczajony. Nasz człowiek jest zbudowany nieco inaczej. Powinniśmy otrzymywać pokarmy węglowodanowe, w ilości odpowiadającej około połowie wszystkich składników odżywczych, w tym sake, które wspomagają perystaltykę i stanowią pożywienie dla pożytecznych bakterii w jelicie grubym. W przeciwnym razie gwarantujemy zaparcia i procesy gnilne z powstawaniem toksycznych odpadów.

1. Mózg to narząd, który nie może magazynować rezerw energii, takich jak mięśnie czy wątroba. Do swojego działania niezbędny jest stały dopływ glukozy z krwi, do której trafia ponad połowa całego zapasu glikogenu wątrobowego. Z tego powodu w warunkach znacznego stresu psychicznego (działalność naukowa, zdanie egzaminów itp.) tak. Jest to normalny, fizjologiczny proces.

1. Do syntezy białek w organizmie potrzebna jest nie tylko glukoza. Pozostałości cząsteczek polisacharydów dostarczają fragmentów niezbędnych do powstania potrzebnych nam „elementów budulcowych”.

1. Oprócz pokarmów roślinnych otrzymujemy także inne przydatne substancje, które można pozyskać z pokarmów zwierzęcych, ale bez błonnika pokarmowego. A już przekonaliśmy się, że nasze jelita naprawdę ich potrzebują.

Istnieją inne, równie ważne powody, dla których potrzebujemy wszystkich cukrów, a nie tylko monosacharydów.

Metabolizm węglowodanów w organizmie człowieka i jego choroby

Jednym ze znanych zaburzeń metabolizmu węglowodanów jest dziedziczna nietolerancja niektórych cukrów (glukogenoza). Zatem nietolerancja laktozy u dzieci rozwija się z powodu braku lub niedoboru enzymu laktazy. Pojawiają się objawy infekcji jelitowej. Myląc diagnozę, możesz wyrządzić dziecku nieodwracalną szkodę, karmiąc go antybiotykami. Leczenie takiego zaburzenia polega na dodaniu odpowiedniego enzymu do mleka przed spożyciem.

Istnieją inne zaburzenia trawienia poszczególnych cukrów spowodowane niedoborem odpowiednich enzymów w jelicie cienkim lub grubym. Sytuację można poprawić, ale na problemy nie ma tabletek. Z reguły choroby te leczy się poprzez wyeliminowanie z diety niektórych cukrów.

Inną dobrze znaną chorobą jest cukrzyca, która może być wrodzona lub nabyta w wyniku nieprawidłowych zachowań żywieniowych (kształt jabłka) oraz inne choroby trzustki. Ponieważ insulina jest jedynym czynnikiem obniżającym poziom cukru we krwi, jej niedobór powoduje hiperglikemię, która prowadzi do cukrzycy – duża ilość glukozy jest wydalana z organizmu przez nerki.

Przy gwałtownym spadku poziomu cukru we krwi wpływa to przede wszystkim na mózg. Występują drgawki, pacjent traci przytomność i zapada w śpiączkę hipoglikemiczną, z której można go wyprowadzić, podając dożylny wlew glukozy.

Naruszenie SV prowadzi do związanych z tym zaburzeń metabolizmu tłuszczów, zwiększonego tworzenia trójglicerydów w lipoproteinach o małej gęstości we krwi - w rezultacie do nefropatii, zaćmy, głodu tlenu w tkankach.

Jak normalizować metabolizm węglowodanów w organizmie człowieka? Osiągnięta zostaje równowaga w organizmie. Jeśli nie mówimy o chorobach i dolegliwościach dziedzicznych, to sami, całkiem świadomie, ponosimy odpowiedzialność za wszelkie naruszenia.Omawiane substancje dostarczane są głównie z pożywieniem.

Dobre wieści!

Spieszę cię zadowolić! Mój „Kurs aktywnego odchudzania” jest już dla Ciebie dostępny w każdym miejscu na świecie, gdzie jest Internet. Zdradziłem w nim główny sekret odchudzania o dowolną liczbę kilogramów. Żadnych diet i strajków głodowych. Stracone kilogramy już nigdy nie wrócą. Pobierz kurs, schudnij i ciesz się nowymi rozmiarami w sklepach odzieżowych!

To wszystko na dzisiaj.
Dziękuję za przeczytanie mojego postu do końca. Udostępnij ten artykuł swoim znajomym. Subskrybuj mojego bloga.
I ruszajmy dalej!

Węglowodany czyli glicydy, a także tłuszcze i białka to główne związki organiczne naszego organizmu. Dlatego chcąc zgłębić problematykę metabolizmu węglowodanów w organizmie człowieka polecamy najpierw zapoznać się z chemią związków organicznych. Jeśli chcesz wiedzieć, czym jest metabolizm węglowodanów i jak zachodzi w organizmie człowieka, bez wchodzenia w szczegóły, to nasz artykuł jest dla Ciebie. O metabolizmie węglowodanów w naszym organizmie postaramy się opowiedzieć w prostszej formie.

Węglowodany to duża grupa substancji składających się głównie z wodoru, tlenu i węgla. Niektóre węglowodany złożone zawierają także siarkę i azot.

Wszystkie żywe organizmy na naszej planecie składają się z węglowodanów. Rośliny składają się z nich prawie w 80%, zwierzęta i ludzie zawierają znacznie mniej węglowodanów. Węglowodany znajdują się głównie w wątrobie (5-10%), mięśniach (1-3%) i mózgu (mniej niż 0,2%).

Potrzebujemy węglowodanów jako źródła energii. Przy utlenieniu zaledwie 1 grama węglowodanów otrzymujemy 4,1 kcal energii. Ponadto niektóre węglowodany złożone magazynują składniki odżywcze, a błonnik, chityna i kwas hialuronowy zapewniają wytrzymałość tkanek. Węglowodany są także jednym z materiałów budulcowych bardziej złożonych cząsteczek, takich jak kwasy nukleinowe, glikolipidy itp. Bez udziału węglowodanów utlenianie białek i tłuszczów jest niemożliwe.

Rodzaje węglowodanów

W zależności od stopnia, w jakim węglowodany można rozłożyć na prostsze węglowodany w wyniku hydrolizy (tj. rozkładu z wodą), dzieli się je na monosacharydy, oligosacharydy i polisacharydy. Monosacharydy nie ulegają hydrolizie i są uważane za węglowodany proste, składające się z 1 cząsteczki cukru. Jest to na przykład glukoza lub fruktoza. Oligosacharydy ulegają hydrolizie, tworząc niewielką liczbę monosacharydów, a polisacharydy ulegają hydrolizie do wielu (setek, tysięcy) monosacharydów.

Glukoza nie jest trawiona i wchłaniana w postaci niezmienionej do krwi z jelit.

Z klasy oligosacharydów wyróżnia się disacharydy – są to np. cukier trzcinowy lub buraczany (sacharoza), cukier mleczny (laktoza).

Polisacharydy obejmują węglowodany, które składają się z wielu monosacharydów. Są to np. skrobia, glikogen, błonnik. W przeciwieństwie do mono i disacharydów, które wchłaniają się w jelitach niemal natychmiast, polisacharydy trawią się długo, dlatego nazywane są ciężkimi lub złożonymi. Ich rozkład jest długotrwały, co pozwala na utrzymanie poziomu cukru we krwi na stabilnym poziomie, bez skoków insuliny wywołanych węglowodanami prostymi.

Główne trawienie węglowodanów zachodzi w soku jelita cienkiego.

Rezerwa węglowodanów w postaci glikogenu w mięśniach jest bardzo mała – około 0,1% masy samego mięśnia. A ponieważ mięśnie nie mogą pracować bez węglowodanów, potrzebują ich regularnego dostarczania przez krew. We krwi węglowodany występują w postaci glukozy, której zawartość waha się od 0,07 do 0,1%. Główne rezerwy węglowodanów w postaci glikogenu znajdują się w wątrobie. Osoba ważąca 70 kg ma w wątrobie około 200 gramów (!) węglowodanów. A kiedy mięśnie „zjadają” całą glukozę z krwi, glukoza z wątroby ponownie przedostaje się do niej (glikogen w wątrobie jest najpierw rozkładany na glukozę). Zapasy w wątrobie nie trwają wiecznie, dlatego konieczne jest uzupełnianie ich pożywieniem. Jeśli węglowodany nie są dostarczane z pożywieniem, wątroba wytwarza glikogen z tłuszczów i białek.

Kiedy człowiek wykonuje pracę fizyczną, mięśnie wyczerpują wszystkie rezerwy glukozy i dochodzi do stanu zwanego hipoglikemią – w efekcie zostaje zakłócona praca zarówno samych mięśni, jak i komórek nerwowych. Dlatego tak ważne jest przestrzeganie odpowiedniej diety, szczególnie przed i po treningu.

Regulacja metabolizmu węglowodanów w organizmie

Jak wynika z powyższego, cały metabolizm węglowodanów sprowadza się do poziomu cukru we krwi. Poziom cukru we krwi zależy od tego, ile glukozy dostaje się do krwi i ile glukozy jest usuwanej z krwi. Od tego stosunku zależy cały metabolizm węglowodanów. Cukier przedostaje się do krwi z wątroby i jelit. Wątroba rozkłada glikogen na glukozę tylko wtedy, gdy spada poziom cukru we krwi. Procesy te regulowane są przez hormony.

Spadkowi poziomu cukru we krwi towarzyszy wydzielanie hormonu adrenaliny – aktywuje on enzymy wątrobowe, które odpowiadają za napływ glukozy do krwi.

Metabolizm węglowodanów regulują także dwa hormony trzustki – insulina i glukagon. Insulina odpowiada za transport glukozy z krwi do tkanek. Glukagon odpowiada za rozkład glukagonu w wątrobie na glukozę. Te. glukagon podnosi poziom cukru we krwi, a insulina go obniża. Ich działania są ze sobą powiązane.

Oczywiście, jeśli poziom cukru we krwi jest zbyt wysoki, a wątroba i mięśnie są nasycone glikogenem, wówczas insulina odsyła „niepotrzebny” materiał do magazynu tłuszczu – czyli tzw. przechowuje glukozę w postaci tłuszczu.

Węglowodany to substancje organiczne, rozpuszczalne w wodzie. Zbudowane są z węgla, wodoru i tlenu, o wzorze (CH2O)n, gdzie „n” może wynosić od 3 do 7. Węglowodany występują głównie w pokarmach roślinnych (z wyjątkiem laktozy).

Ze względu na budowę chemiczną dzieli się je na trzy grupy:

• monosacharydy
• oligosacharydy
• polisacharydy

Rodzaje węglowodanów

Monosacharydy

Monosacharydy są „podstawowymi jednostkami” węglowodanów. Liczba atomów węgla odróżnia te podstawowe jednostki od siebie. Przyrostek „ose” służy do klasyfikowania tych cząsteczek jako cukrów:

• trioza – monosacharyd posiadający 3 atomy węgla
• tetroza - monosacharyd o 4 atomach węgla
• pentoza - monosacharyd o 5 atomach węgla
• heksoza – monosacharyd o 6 atomach węgla
• heptoza jest monosacharydem posiadającym 7 atomów węgla

Grupa heksoz obejmuje glukozę, galaktozę i fruktozę.

• , znany również jako poziom cukru we krwi, to cukier, na który w organizmie przekształcane są wszystkie inne węglowodany. Glukozę można uzyskać poprzez trawienie lub uformować w wyniku glukoneogenezy.
• Galaktoza nie występuje w postaci wolnej, ale często łączy się ją z glukozą w cukrze mlecznym (laktozie).
• Fruktoza, zwana także cukrem owocowym, jest najsłodszym z cukrów prostych. Jak sama nazwa wskazuje, owoce zawierają duże ilości fruktozy. Choć pewna ilość fruktozy przedostaje się bezpośrednio z przewodu pokarmowego bezpośrednio do krwi, to w wątrobie prędzej czy później zostaje ona przekształcona w glukozę.

Oligosacharydy

Oligosacharydy składają się z 2-10 połączonych ze sobą monosacharydów. Disacharydy, czyli podwójne cukry, powstają z dwóch połączonych ze sobą monosacharydów.

• Laktoza (glukoza + galaktoza) to jedyny rodzaj cukru, który nie występuje w roślinach, ale występuje w mleku.
• Maltoza (glukoza + glukoza) – występuje w piwie, zbożach i kiełkujących nasionach.
• Sacharoza (glukoza + fruktoza) – zwana cukrem stołowym, to najczęściej występujący disacharyd w żywności. Występuje w cukrze buraczanym, cukrze trzcinowym, miodzie i syropie klonowym.

Monosacharydy i disacharydy tworzą grupę cukrów prostych.

Polisacharydy

Polisacharydy powstają z 3 do 1000 połączonych ze sobą monosacharydów.

Rodzaje polisacharydów:

• - roślinna forma magazynowania węglowodanów. Skrobia występuje w dwóch postaciach: amylozy lub aminopektyny. Amyloza to długi, nierozgałęziony łańcuch spiralnie zwiniętych cząsteczek glukozy, podczas gdy amylopektyna to silnie rozgałęziona grupa połączonych monosacharydów.
• to nieskrobiowy strukturalny polisacharyd występujący w roślinach i zwykle trudny do strawienia. Przykładami błonnika pokarmowego są celuloza i pektyna.
• Glikogen to 100-30 000 cząsteczek glukozy połączonych ze sobą. Formularz przechowywania glukozy.

Trawienie i wchłanianie

Większość węglowodanów spożywamy w postaci skrobi. Trawienie skrobi rozpoczyna się w jamie ustnej pod wpływem amylazy ślinowej. Ten proces trawienia przez amylazę trwa w górnej części żołądka, następnie działanie amylazy jest blokowane przez kwas żołądkowy.

Proces trawienia zostaje następnie zakończony w jelicie cienkim przy pomocy amylazy trzustkowej. W wyniku rozkładu skrobi przez amylazę powstaje disacharyd maltoza i krótkie rozgałęzione łańcuchy glukozy.

Cząsteczki te, obecnie w postaci maltozy i glukozy o krótkim rozgałęzionym łańcuchu, będą dalej rozkładane na pojedyncze cząsteczki glukozy przez enzymy w komórkach nabłonkowych jelita cienkiego. Te same procesy zachodzą podczas trawienia laktozy czy sacharozy. W laktozie wiązanie między glukozą i galaktozą zostaje zerwane, w wyniku czego powstają dwa oddzielne monosacharydy.

W sacharozie wiązanie między glukozą i fruktozą zostaje zerwane, w wyniku czego powstają dwa oddzielne monosacharydy. Poszczególne monosacharydy przedostają się następnie przez nabłonek jelitowy do krwi. Podczas wchłaniania monosacharydów (takich jak dekstroza, czyli glukoza) nie jest wymagane trawienie i są one szybko wchłaniane.

Kiedy już dostaną się do krwi, węglowodany, teraz w postaci monosacharydów, są wykorzystywane zgodnie z ich przeznaczeniem. Ponieważ fruktoza i galaktoza ostatecznie przekształcają się w glukozę, odtąd wszystkie trawione węglowodany będę nazywał „glukozą”.

Strawiona glukoza

Glukoza podczas trawienia jest głównym źródłem energii (podczas jedzenia lub bezpośrednio po nim). Glukoza jest katabolizowana przez komórki w celu zapewnienia energii do produkcji. Glukoza może być również magazynowana w postaci glikogenu w komórkach mięśni i wątroby. Ale wcześniej konieczne jest, aby glukoza dostała się do komórek. Ponadto glukoza dostaje się do komórki różnymi drogami, w zależności od typu komórki.

Aby glukoza została wchłonięta, musi dostać się do komórki. Pomagają jej w tym transportery (Glut-1, 2, 3, 4 i 5). W komórkach, w których glukoza jest głównym źródłem energii, takich jak mózg, nerki, wątroba i czerwone krwinki, wychwyt glukozy zachodzi swobodnie. Oznacza to, że glukoza może przedostać się do tych komórek w dowolnym momencie. Natomiast w komórkach tłuszczowych, sercu i mięśniach szkieletowych wychwyt glukozy regulowany jest przez transporter Glut-4. Ich działanie jest kontrolowane przez hormon insulinę. W odpowiedzi na podwyższony poziom glukozy we krwi, z komórek beta trzustki uwalniana jest insulina.

Insulina wiąże się z receptorem na błonie komórkowej, co poprzez różne mechanizmy prowadzi do translokacji receptorów Glut-4 z magazynów wewnątrzkomórkowych do błony komórkowej, umożliwiając przedostanie się glukozy do wnętrza komórki. Skurcz mięśni szkieletowych nasila także translokację transportera Glut-4.

Kiedy mięśnie kurczą się, uwalniany jest wapń. Ten wzrost stężenia wapnia stymuluje translokację receptorów GLUT-4, promując wychwyt glukozy przy braku insuliny.

Chociaż wpływ insuliny i ćwiczeń na translokację Glut-4 jest addytywny, jest niezależny. Gdy glukoza znajdzie się w komórce, może zostać wykorzystana do zaspokojenia potrzeb energetycznych lub zsyntetyzowana w glikogen i przechowywana do późniejszego wykorzystania. Glukozę można również przekształcić w tłuszcz i zmagazynować w komórkach tłuszczowych.

Gdy glukoza znajdzie się w wątrobie, może zostać wykorzystana do zaspokojenia jej potrzeb energetycznych, zmagazynowana w postaci glikogenu lub przekształcona w trójglicerydy w celu przechowywania w postaci tłuszczu. Glukoza jest prekursorem fosforanu glicerolu i kwasów tłuszczowych. Wątroba przekształca nadmiar glukozy w fosforan glicerolu i kwasy tłuszczowe, które następnie łączą się w celu syntezy trójglicerydów.

Część powstałych trójglicerydów jest magazynowana w wątrobie, ale większość z nich jest przekształcana wraz z białkami w lipoproteiny i wydzielana do krwi.

Lipoproteiny zawierające znacznie więcej tłuszczu niż białka nazywane są lipoproteinami o bardzo małej gęstości (VLDL). Te VLDL są następnie transportowane przez krew do tkanki tłuszczowej, gdzie będą przechowywane w postaci trójglicerydów (tłuszczów).

Nagromadzona glukoza

W organizmie glukoza magazynowana jest w postaci glikogenu polisacharydowego. Glikogen składa się z setek połączonych ze sobą cząsteczek glukozy i jest magazynowany w komórkach mięśniowych (około 300 gramów) i wątrobie (około 100 gramów).

Magazynowanie glukozy w postaci glikogenu nazywa się glikogenezą. Podczas glikogenezy cząsteczki glukozy są naprzemiennie dodawane do istniejącej cząsteczki glikogenu.

Ilość glikogenu zmagazynowanego w organizmie zależy od spożycia węglowodanów; Osoba na diecie niskowęglowodanowej będzie miała mniej glikogenu niż osoba na diecie wysokowęglowodanowej.

Aby wykorzystać zmagazynowany glikogen, należy go rozbić na pojedyncze cząsteczki glukozy w procesie zwanym glikogenolizą (lys = rozkład).

Wartość glukozy

Układ nerwowy i mózg potrzebują glukozy do prawidłowego funkcjonowania, ponieważ mózg wykorzystuje ją jako główne źródło paliwa. Kiedy podaż glukozy jest niewystarczająca, mózg może również wykorzystywać ketony (produkty uboczne niepełnego rozkładu tłuszczu) jako źródło energii, ale jest to bardziej prawdopodobne, że będzie to postrzegane jako opcja awaryjna.

Mięśnie szkieletowe i wszystkie inne komórki wykorzystują glukozę do zaspokojenia swoich potrzeb energetycznych. Gdy organizm nie otrzymuje wymaganej ilości glukozy z pożywienia, wykorzystuje się glikogen. Kiedy zapasy glikogenu się wyczerpią, organizm zmuszony jest znaleźć sposób na uzyskanie większej ilości glukozy, co osiąga się poprzez glukoneogenezę.

Glukoneogeneza to tworzenie nowej glukozy z aminokwasów, gliceryny, mleczanu lub pirogronianu (wszystkie źródła inne niż glukoza). W celu pozyskania aminokwasów potrzebnych do glukoneogenezy białka mięśniowe można poddać katabolizmowi. Glukoza, dostarczona z odpowiednią ilością węglowodanów, służy jako „oszczędzacz białka” i może zapobiegać rozpadowi białek mięśniowych. Dlatego tak ważne jest, aby sportowcy spożywali odpowiednią ilość węglowodanów.

Chociaż nie ma określonego spożycia węglowodanów, uważa się, że 40-50% spożywanych kalorii powinno pochodzić z węglowodanów. W przypadku sportowców sugerowana norma wynosi 60%.

Co to jest ATP?
Trójfosforan adenozyny, cząsteczka ATP, zawiera wysokoenergetyczne wiązania fosforanowe i służy do magazynowania i uwalniania energii potrzebnej organizmowi.

Podobnie jak w przypadku wielu innych kwestii, ludzie nadal spierają się o ilość węglowodanów potrzebną organizmowi. Dla każdej osoby należy go określić na podstawie różnych czynników, w tym: rodzaju treningu, intensywności, czasu trwania i częstotliwości, całkowitej liczby spalonych kalorii, celów treningowych i pożądanych rezultatów w oparciu o skład ciała.

Krótkie podsumowanie i zakończenie

• Węglowodany = (CH2O)n, gdzie n waha się od 3 do 7.
• Monosacharydy są „podstawowymi jednostkami” węglowodanów
• Oligosacharydy składają się z 2-10 połączonych ze sobą monosacharydów
• Disacharydy lub podwójne cukry powstają z dwóch połączonych ze sobą monosacharydów; disacharydy obejmują sacharozę, lakrozę i galaktozę.
• Polisacharydy powstają z 3 do 1000 połączonych ze sobą monosacharydów; obejmują one skrobię, błonnik pokarmowy i glikogen.
• W wyniku rozkładu skrobi powstają maltoza i krótkie rozgałęzione łańcuchy glukozy.
• Aby glukoza została wchłonięta, musi dostać się do komórki. Dokonują tego transportery glukozy.
• Hormon insulina reguluje funkcjonowanie transporterów Glut-4.
• Glukoza może zostać wykorzystana do wytworzenia ATP, przechowywanego w postaci glikogenu lub tłuszczu.
• Zalecane spożycie węglowodanów wynosi 40-60% całkowitej liczby kalorii.

Kontynuując prace nad udoskonaleniem naszego ciała poprzez zmianę podstaw naszego planu odżywiania, musimy wziąć pod uwagę wszystkie typy. A dzisiaj przyjrzymy się jednemu z najważniejszych elementów w żywieniu. Jak nasz organizm metabolizuje węglowodany i jak się prawidłowo odżywiać, aby przynosiło to korzyści Twoim celom i osiągnięciom sportowym, a nie odwrotnie?

Informacje ogólne

Regulacja metabolizmu węglowodanów to jedna z najbardziej złożonych struktur w naszym organizmie. Organizm wykorzystuje węglowodany jako główne źródło paliwa. Dostosowywany jest system, który pozwala spożywać węglowodany jako priorytetowe źródło pożywienia, przy maksymalnej efektywności energetycznej.

Nasz organizm zużywa energię wyłącznie z węglowodanów. I tylko wtedy, gdy nie ma wystarczającej ilości energii, dokona rekonfiguracji, czyli wykorzysta tkankę białkową jako źródło paliwa.

Etapy metabolizmu węglowodanów

Główne etapy metabolizmu węglowodanów dzielą się na 3 główne grupy:

1. Przekształcanie węglowodanów w energię.
2. Reakcja insulinowa.
3. Wykorzystanie energii i wydalanie produktów przemiany materii.

Pierwszym etapem jest fermentacja węglowodanów

W odróżnieniu od tkanki tłuszczowej, czyli produktów białkowych, przemiana i rozkład węglowodanów do prostych monosacharydów następuje już na etapie żucia. Pod wpływem śliny każdy złożony węglowodan przekształca się w najprostszą cząsteczkę dekstrozy.

Aby nie być bezpodstawnym, sugerujemy przeprowadzenie eksperymentu. Weź kawałek niesłodzonego chleba i zacznij go żuć przez długi czas. Na pewnym etapie poczujesz słodki smak. Oznacza to, że indeks glikemiczny pieczywa pod wpływem śliny wzrósł i stał się nawet wyższy niż indeks cukru. Ponadto wszystko, co nie zostało zmiażdżone, jest trawione w żołądku. W tym celu wykorzystuje się sok żołądkowy, który z różną szybkością rozkłada pewne struktury do poziomu glukozy prostej. Dekstroza trafia bezpośrednio do układu krążenia.

Drugi etap to dystrybucja otrzymanej energii w wątrobie

Prawie cała przychodząca żywność przechodzi przez etap infiltracji krwi w wątrobie. Dostają się do układu krążenia właśnie z komórek wątroby. Tam pod wpływem hormonów rozpoczyna się reakcja glukagonu i dawkowanie nasycenia komórek transportowych w układzie krwionośnym węglowodanami.

Trzeci etap to przejście całego cukru do krwi

Wątroba jest w stanie przetworzyć w określonym czasie zaledwie 50-60 gramów czystej glukozy, cukier przedostaje się do krwi w niemal niezmienionej postaci. Następnie rozpoczyna krążenie po wszystkich narządach, napełniając je energią niezbędną do normalnego funkcjonowania. W warunkach dużego spożycia węglowodanów o wysokim indeksie glikemicznym zachodzą następujące zmiany:

• Komórki cukrowe zastępują komórki tlenowe. Zaczyna to powodować głód tlenu w tkankach i zmniejszoną aktywność.
• Przy pewnym nasyceniu krew gęstnieje. Utrudnia to mu poruszanie się po naczyniach, zwiększa obciążenie mięśnia sercowego, a w efekcie pogarsza funkcjonowanie organizmu jako całości.

Czwarty etap to reakcja na insulinę.

Jest to reakcja adaptacyjna naszego organizmu na nadmierne nasycenie cukrem krwi. Aby temu zapobiec, insulina zaczyna być wstrzykiwana do krwi od pewnego progu. Hormon ten jest głównym regulatorem poziomu cukru we krwi, a przy jego niedoborze u ludzi rozwija się cukrzyca.

Insulina wiąże komórki glukozy, przekształcając je w glikogen. - To kilka cząsteczek cukru połączonych ze sobą. Stanowią wewnętrzne źródło pożywienia dla wszystkich tkanek. W przeciwieństwie do cukru nie wiążą wody, dzięki czemu mogą się swobodnie poruszać, nie powodując niedotlenienia czy zagęszczenia krwi.

Aby zapobiec zatykaniu kanałów transportowych w organizmie przez glikogen, insulina otwiera strukturę komórkową tkanek wewnętrznych, a wszystkie węglowodany są całkowicie zamknięte w tych komórkach.

Do wiązania cząsteczek cukru w ​​glikogen wykorzystuje się wątrobę, której szybkość przetwarzania jest ograniczona. Jeżeli węglowodanów jest za dużo, włączana jest metoda konwersji zapasowej. Do krwi wstrzykiwane są alkaloidy, które wiążą węglowodany i przekształcają je w lipidy odkładające się pod skórą.

Etap piąty – recykling zgromadzonych zasobów

Sportowcy mają w organizmie specjalne magazyny glikogenu, które można wykorzystać jako źródło zapasowego „fast foodu”. Pod wpływem tlenu i zwiększonych obciążeń organizm może przeprowadzić tlenową glikolizę z komórek znajdujących się w magazynie glikogenu.

Wtórny rozkład węglowodanów zachodzi bez insuliny, gdyż organizm jest w stanie samodzielnie regulować poziom tego, ile cząsteczek glikogenu potrzebuje rozbić, aby uzyskać optymalną ilość energii.

Ostatnim etapem jest usunięcie produktów odpadowych

Ponieważ cukier zużyty przez organizm ulega reakcjom chemicznym z wydzieleniem energii cieplnej i mechanicznej, powstały produkt pozostaje produktem odpadowym, który swoim składem jest najbliższy czystemu węglu. Łączy się z innymi odpadami człowieka i wydalany jest z układu krążenia najpierw do przewodu pokarmowego, gdzie po całkowitym przekształceniu jest wydalany przez odbytnicę.

Różnice między metabolizmem glukozy i fruktozy

Metabolizm fruktozy, która ma inną budowę niż glukoza, przebiega nieco inaczej, dlatego należy wziąć pod uwagę następujące czynniki:

• Fruktoza jest jedynym dostępnym źródłem szybkich węglowodanów dla osób cierpiących na cukrzycę.
• owoców jest niższa niż w jakimkolwiek innym produkcie. Przykładowo arbuz jest jednym z najsłodszych i największych owoców, a jego ładunek glikemiczny wynosi około 2. Oznacza to, że na kilogram arbuza przypada jedynie 20 gramów fruktozy. Aby osiągnąć optymalną dawkę, przy której zostanie on zamieniony w tkankę tłuszczową, należy zjeść około 2,5 kilograma tego słodkiego owocu.
• Fruktoza ma słodszy smak niż cukier, co oznacza, że ​​stosując słodziki na jej bazie, można w sumie spożywać mniej węglowodanów.

Przyjrzyjmy się teraz różnicom pomiędzy metabolizmem węglowodanów odpowiednio do fruktozy i glukozy.

Metabolizm glukozy	Metabolizm fruktozy
Część przychodzącego cukru jest wchłaniana w komórkach wątroby.	Praktycznie nie wchłaniany w wątrobie.
Aktywuje odpowiedź insulinową.	W procesie metabolizmu wydzielają się alkaloidy, które zatruwają organizm.
Aktywuje reakcję glukagonu.	Nie uczestniczą w przejściu źródeł pożywienia na cukier zewnętrzny.
Jest preferowanym źródłem energii organizmu.	Do tkanki tłuszczowej przedostają się bez udziału insuliny.
Bierze udział w tworzeniu komórek glikogenowych.	Nie mogą brać udziału w tworzeniu rezerw glikogenu ze względu na swoją bardziej złożoną budowę i kompletną postać monosacharydu.
Niska czułość i możliwość konwersji do trójglicerydów.	Z dużym prawdopodobieństwem zostanie przekształcony w tkankę tłuszczową przy stosunkowo niewielkim spożyciu.

Funkcje węglowodanów

Rozważając podstawy metabolizmu węglowodanów, wspomnimy o głównych funkcjach cukru w ​​naszym organizmie.

1. Funkcja energii. Węglowodany są preferowanym źródłem energii ze względu na swoją strukturę.
2. Funkcja otwierania. Węglowodany wyzwalają insulinę i mogą otwierać komórki bez ich niszczenia, aby umożliwić przedostanie się innych składników odżywczych. Właśnie dlatego odżywki na masę cieszą się większą popularnością w porównaniu do koktajli zawierających czyste białka.
3. Funkcja przechowywania. Organizm je wykorzystuje i przechowuje na wypadek nagłej, stresującej sytuacji. Nie potrzebuje białek transportowych, co oznacza, że ​​może znacznie szybciej utlenić cząsteczkę.
4. Poprawa funkcjonowania komórek mózgowych. Płyn mózgowy może działać tylko wtedy, gdy we krwi jest wystarczająca ilość cukru. Spróbuj zacząć uczyć się czegoś na pusty żołądek, a zdasz sobie sprawę, że wszystkie twoje myśli są zajęte jedzeniem, a wcale nie nauką czy rozwojem.

Konkluzja

Znając specyfikę metabolizmu i główne funkcje węglowodanów w naszym organizmie, trudno przecenić ich znaczenie. Aby skutecznie schudnąć lub zyskać masę mięśniową należy zachować prawidłowy bilans energetyczny. I pamiętaj, jeśli ograniczysz w swojej diecie węglowodany, organizm zacznie najpierw zjadać mięśnie, a nie złogi tłuszczu. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej na ten temat, zapoznaj się z metabolizmem tłuszczów.

Węglowodany odgrywają ważną rolę. Osoby dbające o własne zdrowie wiedzą, że węglowodany złożone są lepsze od prostych. I że lepiej jeść jedzenie na dłuższe trawienie i energię na cały dzień. Ale dlaczego dokładnie? Czym różnią się procesy przyswajania węglowodanów wolnych i szybkich? Dlaczego warto jeść słodycze tylko po to, by zamknąć okno białkowe, a miód lepiej jeść tylko w nocy? Aby odpowiedzieć na te pytania, szczegółowo rozważymy metabolizm węglowodanów w organizmie człowieka.

Do czego służą węglowodany?

Oprócz utrzymania optymalnej wagi, węglowodany w organizmie człowieka wykonują ogrom pracy, której niedobory prowadzą nie tylko do otyłości, ale także szeregu innych problemów.

Do głównych zadań węglowodanów należy pełnienie następujących funkcji:

1. Energia – około 70% kalorii pochodzi z węglowodanów. Aby doszło do utlenienia 1 g węglowodanów organizm potrzebuje 4,1 kcal energii.
2. Budowa - weź udział w budowie komponentów komórkowych.
3. Rezerwa – utwórz zapas w mięśniach i wątrobie w postaci glikogenu.
4. Regulacyjne - niektóre hormony mają charakter glikoprotein. Na przykład hormony tarczycy i przysadki mózgowej - jedną częścią strukturalną takich substancji jest białko, a drugą węglowodany.
5. Ochronnie – heteropolisacharydy biorą udział w syntezie śluzu, który pokrywa błony śluzowe dróg oddechowych, narządów trawiennych i dróg moczowo-płciowych.
6. Weź udział w rozpoznawaniu komórek.
7. Są częścią błon czerwonych krwinek.
8. Są jednym z regulatorów krzepnięcia krwi, ponieważ są częścią protrombiny i fibrynogenu, heparyny (- podręcznik „Chemia biologiczna”, Severin).

Dla nas głównymi źródłami węglowodanów są cząsteczki, które otrzymujemy z pożywienia: skrobia, sacharoza i laktoza.

@Evgeniya
adobe.stock.com

Etapy rozkładu sacharydów

Zanim rozważymy cechy reakcji biochemicznych w organizmie i wpływ metabolizmu węglowodanów na wyniki sportowe, zbadamy proces rozkładu sacharydów i ich dalszą przemianę w ten sam cukier, który sportowcy tak desperacko ekstrahują i spędzają podczas przygotowań do zawodów.

Etap 1 - wstępne trawienie śliną

W przeciwieństwie do białek i tłuszczów, węglowodany zaczynają się rozkładać niemal natychmiast po wejściu do jamy ustnej. Faktem jest, że większość produktów dostających się do organizmu zawiera złożone węglowodany skrobiowe, które pod wpływem śliny, czyli wchodzącego w jej skład enzymu amylazy, oraz czynnika mechanicznego rozkładają się na proste sacharydy.

Etap 2 – wpływ kwasu żołądkowego na dalszy rozkład

Tutaj w grę wchodzi kwas żołądkowy. Rozkłada złożone sacharydy, które nie mają kontaktu ze śliną. W szczególności pod działaniem enzymów laktoza rozkłada się na galaktozę, która następnie przekształca się w glukozę.

Etap 3 - wchłanianie glukozy do krwi

Na tym etapie prawie cała sfermentowana szybka glukoza jest bezpośrednio wchłaniana do krwi, omijając procesy fermentacji w wątrobie. Poziom energii gwałtownie wzrasta, a krew staje się bardziej nasycona.

Etap 4 – uczucie sytości i odpowiedź insulinowa

Pod wpływem glukozy krew gęstnieje, co utrudnia poruszanie się i transport tlenu. Glukoza zastępuje tlen, co powoduje reakcję ochronną - zmniejszenie ilości węglowodanów we krwi.

Insulina i glukagon dostają się do osocza z trzustki.

Pierwsza otwiera komórki transportowe w celu przeniesienia do nich cukru, co przywraca utraconą równowagę substancji. Glukagon z kolei ogranicza syntezę glukozy z glikogenu (zużycie wewnętrznych źródeł energii), a insulina „wycieka” z głównych komórek organizmu i umieszcza tam glukozę w postaci glikogenu czyli lipidów.

Etap 5 - Metabolizm węglowodanów w wątrobie

W drodze do pełnego trawienia węglowodany napotykają głównego obrońcę organizmu – komórki wątroby. To właśnie w tych komórkach węglowodany pod wpływem specjalnych kwasów łączą się w najprostsze łańcuchy – glikogen.

Etap 6 – Glikogen lub tłuszcz

Wątroba może przetwarzać tylko określoną ilość monosacharydów znajdujących się we krwi. Rosnący poziom insuliny zmusza ją do zrobienia tego jak najszybciej. Jeśli wątroba nie ma czasu na przekształcenie glukozy w glikogen, zachodzi reakcja lipidowa: cała wolna glukoza przekształca się w proste tłuszcze poprzez wiązanie z kwasami. Organizm robi to, żeby zostawić zapas, ale w wyniku ciągłego odżywiania „zapomina” o trawieniu, a łańcuchy glukozy zamieniając się w plastyczną tkankę tłuszczową, transportowane są pod skórą.

Etap 7 - rozszczepienie wtórne

Jeśli wątroba poradziła sobie z obciążeniem cukrem i była w stanie przekształcić wszystkie węglowodany w glikogen, ten ostatni pod wpływem hormonu insuliny udaje się zmagazynować w mięśniach. Co więcej, w warunkach braku tlenu rozkłada się ona z powrotem do najprostszej glukozy, która nie wraca do ogólnego krwiobiegu, ale pozostaje w mięśniach. W ten sposób, omijając wątrobę, glikogen dostarcza energię do określonych skurczów mięśni, zwiększając jednocześnie wytrzymałość (Wikipedia).

Proces ten nazywany jest często „drugim wiatrem”. Kiedy sportowiec ma duże rezerwy glikogenu i prostych tłuszczów trzewnych, zostaną one zamienione w czystą energię jedynie przy braku tlenu. Z kolei alkohole zawarte w kwasach tłuszczowych będą stymulować dodatkowe rozszerzenie naczyń, co doprowadzi do większej podatności komórek na tlen w warunkach jego niedoboru.

Cechy metabolizmu według IG

Ważne jest, aby zrozumieć, dlaczego węglowodany dzielą się na proste i złożone. To wszystko o nich decyduje, tempo rozkładu. To z kolei powoduje regulację metabolizmu węglowodanów. Im prostszy węglowodan, tym szybciej trafia do wątroby i tym większe jest prawdopodobieństwo, że zostanie zamieniony w tłuszcz.

Przybliżona tabela indeksu glikemicznego z ogólnym składem węglowodanów w produkcie:

Cechy metabolizmu według GN

Jednak nawet żywność o wysokim indeksie glikemicznym nie jest w stanie zaburzyć metabolizmu i funkcji węglowodanów w taki sposób, jak to ma miejsce. Określa, jak mocno wątroba zostanie obciążona glukozą podczas spożywania tego produktu. Po osiągnięciu określonego progu GL (około 80-100) wszystkie kalorie spożyte powyżej normy zostaną automatycznie zamienione na trójglicerydy.

Przybliżona tabela ładunku glikemicznego z całkowitą liczbą kalorii:

Odpowiedź na insulinę i glukagon

W procesie spożywania dowolnego węglowodanu, czy to cukru, czy skrobi złożonej, organizm wyzwala jednocześnie dwie reakcje, których intensywność będzie zależała od omówionych wcześniej czynników, a przede wszystkim od wydzielania insuliny.

Ważne jest, aby zrozumieć, że insulina jest zawsze uwalniana do krwi pod wpływem impulsu. Oznacza to, że jeden słodki placek jest tak samo niebezpieczny dla organizmu, jak 5 słodkich ciast. Insulina reguluje gęstość krwi. Jest to konieczne, aby wszystkie komórki otrzymały wystarczającą ilość energii bez pracy w trybie hiper- lub hipo-. Ale co najważniejsze, prędkość jego ruchu, obciążenie mięśnia sercowego i zdolność do transportu tlenu zależą od grubości krwi.

Uwolnienie insuliny jest naturalną reakcją. Insulina robi dziury we wszystkich komórkach ciała, które mogą odbierać dodatkową energię i blokuje ją w nich. Jeśli wątroba poradziła sobie z obciążeniem, do komórek zostaje wprowadzony glikogen, jeśli wątroba nie jest w stanie sobie z tym poradzić, wówczas do tych samych komórek dostają się kwasy tłuszczowe.

Zatem regulacja metabolizmu węglowodanów następuje wyłącznie poprzez emisję insuliny. Jeśli jest go za mało (nie przewlekle, ale jednorazowo), może wystąpić kac cukrowy – stan, w którym organizm potrzebuje dodatkowej ilości płynów, aby zwiększyć objętość krwi i rozrzedzić ją wszelkimi dostępnymi sposobami.

Późniejsza dystrybucja energii

Późniejsza dystrybucja energii węglowodanowej następuje w zależności od rodzaju budowy i sprawności organizmu:

1. U osoby nieprzeszkolonej o wolnym metabolizmie. Kiedy poziom glukagonu spada, komórki glikogenu wracają do wątroby, gdzie są przetwarzane w trójglicerydy.
2. U sportowca. Komórki glikogenowe pod wpływem insuliny zamykają się masowo w mięśniach, zapewniając rezerwę energii na kolejny wysiłek.
3. Nie-sportowiec z szybką przemianą materii. Glikogen wraca do wątroby, transportowany z powrotem do poziomu glukozy, po czym nasyca krew do poziomu granicznego. Tym samym wywołuje stan wyczerpania, gdyż pomimo wystarczającego odżywienia się zasobami energetycznymi, komórki nie mają odpowiedniej ilości tlenu.

Konkluzja

Metabolizm energetyczny to proces, w którym biorą udział węglowodany. Ważne jest, aby zrozumieć, że nawet przy braku bezpośrednich cukrów organizm nadal będzie rozkładał tkanki na prostą glukozę, co doprowadzi do zmniejszenia tkanki mięśniowej lub tłuszczu (w zależności od rodzaju stresującej sytuacji).