Metabolizm węglowodanów

Z Metabolizm węglowodanów lub Metabolizm cukru to ważny proces w ludzkim ciele. Wystarczająca ilość energii jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Węglowodany są do tego najważniejszym źródłem energii. Spożywane węglowodany są rozkładane na cukry proste, na przykład glukozę, za pośrednictwem określonych enzymów i mogą być w tej postaci wykorzystywane przez organizm. Jeśli proces metaboliczny jest nieprawidłowy, występuje zaburzenie metaboliczne. Najczęstszym zaburzeniem metabolizmu cukru jest cukrzyca.

Jaki jest metabolizm węglowodanów?

Metabolizm węglowodanów kontroluje wchłanianie, konwersję, transport i rozkład węglowodanów w organizmie człowieka. Proces przebiega w kilku etapach i jest procesem kluczowym.

Węglowodany, zwane także cukrami, są najważniejszym źródłem energii dla organizmu człowieka, a poszczególne procesy zachodzące w metabolizmie węglowodanów pozwalają organizmowi wykorzystać wchłaniane z pożywieniem cząsteczki cukru w ​​postaci energii.

Węglowodany są rozkładane w metabolizmie, wchłaniane przez ścianę jelita cienkiego i docierają do komórek organizmu poprzez krwioobieg. Cząsteczki cukru, które nie są potrzebne do ostrego przyrostu energii, są przekształcane w cząsteczki tłuszczu lub są magazynowane w wątrobie i mięśniach. Końcowe produkty przemiany węglowodanów są wydalane z kałem i moczem.

Funkcja i zadanie

Oprócz białek i tłuszczów węglowodany są jedną z głównych grup składników odżywczych, które są spożywane w pożywieniu. Węglowodany dzielą się na monosacharydy (cukry pojedyncze), disacharydy (cukry podwójne) i polisacharydy (cukry wielokrotne). Ważnymi przedstawicielami cukrów prostych są cukier owocowy (fruktoza), cukier winogronowy (glukoza) i cukier śluzowy (galaktaza).

Węglowodany przyswajane z pożywieniem występują głównie w postaci dwu- lub polisacharydów. Aby organizm mógł korzystać z tych składników odżywczych, cząsteczki cukru muszą najpierw zostać przekształcone w glukozę. Aby to zrobić, organizm ludzki podczas trawienia uwalnia określone enzymy, które rozkładają wchłonięte węglowodany.

Glukoza jest rozkładana na kilku etapach metabolicznych do tak zwanego trifosforanu adenozyny (ATP) iw tej postaci jest dostępna dla organizmu jako źródło energii. Im bardziej złożona struktura węglowodanów, tym dłużej trwa przemiana organizmu.

W szczególności mózg potrzebuje glukozy jako źródła energii. Po rozbiciu węglowodanów na glukozę, cukier jest dostarczany do odpowiednich komórek ciała w postaci ATP przez krwioobieg. Jeśli komórki są już dostatecznie zaopatrzone w energię, glukoza w organizmie jest ponownie składana w nowe cząsteczki skrobi i magazynowana w postaci glikogenu w mięśniach i wątrobie.

W stanach głodu lub wzmożonego wysiłku fizycznego glikogen może zostać ponownie rozłożony na glukozę i dostarcza organizmowi energii. Glikogen to magazyn węglowodanów w organizmie człowieka. Te magazyny są jednak ograniczone. Gdy zapasy są już wystarczająco wypełnione, niewykorzystane węglowodany są przekształcane w wątrobie w tłuszcz. Ten tłuszcz jest magazynowany w tkance tłuszczowej. Jeśli spożycie energii jest powyżej wymaganej energii przez dłuższy czas, może to prowadzić do otyłości.

Choroby i dolegliwości

Jeśli metabolizm nie przebiega płynnie, pojawia się tak zwane zaburzenie metaboliczne. Organizm nie może wykorzystać wchłoniętych przez siebie składników odżywczych i nie docierają one tam, gdzie są potrzebne. Za każdy etap metabolizmu odpowiedzialny jest określony enzym. W przypadku zaburzeń metabolicznych występuje zatem defekt enzymatyczny. Powoduje to, że substancje gromadzą się tam, gdzie ich nie ma, a jednocześnie brakuje pewnych składników odżywczych w innym miejscu w organizmie.

Najczęstszym zaburzeniem metabolizmu węglowodanów jest tzw. Cukrzyca. Ten stan można podzielić na dwie główne grupy.U cukrzyka typu 1 komórki trzustki odpowiedzialne za wytwarzanie insuliny są niszczone. W cukrzycy typu 2 nie ma bezwzględnego niedoboru insuliny. Przeciwnie, działanie insuliny jest osłabiane przez powstawanie oporności.

Insulina jest jedynym hormonem w organizmie, który może obniżyć poziom cukru we krwi. Hormon ten i jego odpowiednik glukagon zapewniają utrzymanie stałego poziomu cukru we krwi i są niezbędne do życia. Po spożyciu węglowodanów, takich jak ziemniaki, makaron i chleb, poziom cukru we krwi wzrasta. Wysoki poziom cukru we krwi sygnalizuje, że komórki są odpowiednio zaopatrzone w energię. W tym przypadku uwalniana jest insulina, która sprzyja wchłanianiu glukozy do mięśni i tkanki tłuszczowej, a tym samym ponownie obniża poziom cukru we krwi.

Ponadto insulina hamuje rozkład glikogenu na energię użytkową w wątrobie. Z drugiej strony glukagon zwiększa poziom cukru we krwi, promując rozkład glikogenu na użyteczną energię w wątrobie. Te dwa hormony kontrolują zatem wchłanianie i rozkład węglowodanów w organizmie człowieka. Bez insuliny poziom cukru we krwi w organizmie człowieka pozostaje trwale wysoki. Organizm nie może transportować energii z węglowodanów do komórek bez insuliny.

Ponadto stan ten uszkadza naczynia krwionośne i sprzyja różnym chorobom wtórnym. Należą do nich na przykład zaburzenia krążenia w rękach i nogach, zawały serca, udary i zaburzenia nerek. Dlatego w cukrzycy konieczne jest sztuczne dostarczanie organizmowi insuliny. W przypadku cukrzycy typu 1 terapia insuliną przez całe życie jest nieunikniona. Cukrzycę typu 2 nie zawsze trzeba leczyć lekami, a nawet można ją wyleczyć poprzez zmianę diety i wystarczającą aktywność fizyczną.