Въглехидратен метаболизъм

От Въглехидратна обмяна или Метаболизъм на захарта е жизненоважен процес в човешкото тяло. Достатъчното снабдяване с енергия е от съществено значение за осигуряване на функционирането на организма. Въглехидратите са най-важният източник на енергия за това. Погълнатите въглехидрати се разграждат на прости захари, например глюкоза, чрез определени ензими и могат да бъдат използвани от организма в тази форма. Ако метаболитният процес е дефектен, има нарушение на метаболизма. Най-честото разстройство в метаболизма на захарта е захарният диабет.

Какъв е въглехидратният метаболизъм?

Въглехидратният метаболизъм контролира усвояването, превръщането, транспортирането и разграждането на въглехидратите в човешкото тяло. Процесът протича в няколко стъпки и е жизненоважен процес.

Въглехидратите, известни още като захар, са най-важният източник на енергия за човешкия организъм. Индивидуалните процеси, протичащи в метаболизма на въглехидратите, дават възможност на тялото да използва захарните молекули, погълнати чрез храната, под формата на енергия.

Въглехидратите се разграждат в метаболизма, абсорбират се през стената на тънките черва и достигат до телесните клетки чрез кръвоносната система. Молекулите на захарта, които не са необходими за остра печалба на енергия, се преобразуват в мастни молекули или се съхраняват в черния дроб и мускулите. Крайните продукти на въглехидратния метаболизъм се отделят с изпражненията и урината.

Функция и задача

Наред с протеините и мазнините, въглехидратите са сред основните групи хранителни вещества, които се консумират чрез храната. Въглехидратите се делят на монозахариди (единични захари), дизахариди (двойни захари) и полизахариди (множество захари). Важни представители на монозахаридите са плодова захар (фруктоза), гроздова захар (глюкоза) и слуз захар (галактаза).

Въглехидратите, които се приемат чрез храната, са най-вече под формата на ди- или полизахариди. За да може организмът да използва тези хранителни вещества, захарните молекули трябва първо да бъдат превърнати в глюкоза. За да направите това, човешкото тяло отделя определени ензими по време на храносмилането, които разграждат въглехидратите, които са приети.

Глюкозата се разгражда на няколко метаболитни стъпки до това, което е известно като аденозин трифосфат, АТФ и в тази форма е достъпно за организма като енергиен източник. Колкото по-сложна е структурата на въглехидратите, толкова повече време отнема трансформацията на организма.

По-специално мозъкът се нуждае от глюкоза като източник на енергия. След като въглехидратите са разградени до глюкоза, захарта се доставя до съответните телесни клетки под формата на АТФ чрез кръвния поток. Ако клетките вече са достатъчно снабдени с енергия, глюкозата в тялото се събира отново в нови нишестени молекули и се съхранява под формата на гликоген в мускулите и в черния дроб.

В състояние на глад или по време на повишено физическо натоварване гликогенът може да бъде разграден отново до глюкоза и да осигури на организма енергия. Гликогенът е складът на въглехидрати в човешкото тяло. Тези депа за съхранение обаче са ограничени. Когато магазините вече са достатъчно пълни, неизползваните въглехидрати се превръщат в мазнини в черния дроб. Тази мазнина се съхранява в мастната тъкан. Ако енергийното снабдяване е над необходимата енергия за по-дълъг период от време, това може да доведе до затлъстяване.

Болести и неразположения

Ако метаболизмът не протича гладко, има така нареченото метаболитно разстройство. Тялото не може да използва хранителните вещества, които е абсорбирало и те не пристигат там, където са им необходими. Специфичен ензим е отговорен за всяка стъпка на метаболизма. Следователно в случай на метаболитно разстройство има ензимен дефект. Резултатът е, че веществата се натрупват там, където не принадлежат и в същото време има липса на определени хранителни вещества на друго място в тялото.

Най-честото нарушение на въглехидратния метаболизъм е така нареченият захарен диабет. Това състояние може да бъде разделено на две основни групи.При диабет тип 1 клетките в панкреаса, които са отговорни за производството на инсулин, се унищожават. При захарен диабет тип 2 няма абсолютен дефицит на инсулин. По-скоро ефектът на инсулина се намалява чрез образуването на резистентност.

Инсулинът е единственият хормон в организма, който може да понижи нивата на кръвната захар. Този хормон и неговият аналог глюкагон гарантират, че нивото на кръвната захар се поддържа постоянно и са от съществено значение за живота. След консумацията на въглехидрати като картофи, макаронени изделия и хляб, нивото на захарта в кръвта се повишава. Високото ниво на кръвна захар сигнализира, че клетките са достатъчно снабдени с енергия. В този случай се отделя инсулин, който насърчава усвояването на глюкозата в мускулната и мастната тъкан и по този начин отново понижава нивото на кръвната захар.

Освен това инсулинът инхибира разграждането на гликогена до използваема енергия в черния дроб. Глюкагонът, от друга страна, повишава нивата на кръвната захар, като насърчава разграждането на гликогена до използваема енергия в черния дроб. По този начин двата хормона контролират усвояването и разграждането на въглехидратите в човешкото тяло. Без инсулин нивото на кръвната захар в човешкото тяло остава постоянно високо. Тялото не може да транспортира енергията от въглехидратите в клетките без инсулин.

Освен това, това състояние уврежда кръвоносните съдове и насърчава различни вторични заболявания. Те включват например нарушения на кръвообращението в ръцете и краката, сърдечни пристъпи, инсулти и бъбречни заболявания. Следователно при захарен диабет е необходимо изкуствено да се осигури на организма инсулин. При захарен диабет тип 1 терапията с инсулин през целия живот е неизбежна. Захарният диабет тип 2 не винаги трябва да се лекува с лекарства и дори може да бъде излекуван с промяна в диетата и достатъчно физически упражнения.