Wat is het koolhydraatmetabolisme in het lichaam?

Koolhydraten spelen een belangrijke rol bij een goede voeding en verdeling van de nutriëntenbalans. Mensen die om hun eigen gezondheid geven, weten dat complexe koolhydraten de voorkeur hebben boven eenvoudige. En dat het beter is om voedsel te eten voor een langere spijsvertering en energie gedurende de dag. Maar waarom is het zo? Wat is het verschil tussen de assimilatieprocessen van langzame en snelle koolhydraten? Waarom zou je alleen snoep eten om het eiwitvenster te sluiten, terwijl je honing beter alleen 's avonds eet? Laten we, om deze vragen te beantwoorden, in detail kijken naar het metabolisme van koolhydraten in het menselijk lichaam.

Waar zijn koolhydraten voor?

Naast het handhaven van een optimaal gewicht, verrichten koolhydraten in het menselijk lichaam een ​​enorm front van het werk, een mislukking waarbij niet alleen de opkomst van obesitas optreedt, maar ook tal van andere problemen.

De belangrijkste taken van koolhydraten zijn het uitvoeren van de volgende functies:

1. Energie - ongeveer 70% van de calorieën zijn koolhydraten. Om het oxidatieproces van 1 g koolhydraten te laten plaatsvinden, heeft het lichaam 4,1 kcal energie nodig.
2. Constructie - neem deel aan de constructie van cellulaire componenten.
3. Reserve - maak een opslagplaats in de spieren en lever in de vorm van glycogeen.
4. Regelgevend - sommige hormonen zijn van nature glycoproteïnen. Bijvoorbeeld hormonen van de schildklier en hypofyse - een structureel onderdeel van dergelijke stoffen is eiwit en het andere is koolhydraten.
5. Beschermend - heteropolysacchariden nemen deel aan de synthese van slijm, dat de slijmvliezen van de luchtwegen, spijsverteringsorganen en urinewegen bedekt.
6. Neem deel aan celherkenning.
7. Ze maken deel uit van de membranen van erytrocyten.
8. Ze zijn een van de regulatoren van de bloedstolling, aangezien ze deel uitmaken van protrombine en fibrinogeen, heparine (bron - leerboek "Biological Chemistry", Severin).

Voor ons zijn de belangrijkste bronnen van koolhydraten die moleculen die we uit voedsel halen: zetmeel, sucrose en lactose.

@ Evgeniya
adobe.stock.com

Stadia van de afbraak van sachariden

Voordat we de kenmerken van biochemische reacties in het lichaam en het effect van koolhydraatmetabolisme op atletische prestaties beschouwen, laten we het proces van de afbraak van sachariden bestuderen met hun verdere omzetting in het glycogeen dat atleten zo wanhopig gedolven en uitgegeven worden tijdens de voorbereiding op een wedstrijd.

Fase 1 - voorsplitsing met speeksel

In tegenstelling tot eiwitten en vetten, beginnen koolhydraten vrijwel onmiddellijk af te breken nadat ze de mondholte zijn binnengekomen. Feit is dat de meeste producten die het lichaam binnenkomen, complexe zetmeelrijke koolhydraten bevatten, die onder invloed van speeksel, namelijk het amylase-enzym dat deel uitmaakt van de samenstelling, en een mechanische factor worden afgebroken tot eenvoudige sachariden.

Fase 2 - de invloed van maagzuur op verdere afbraak

Dit is waar maagzuur in het spel komt. Het breekt complexe sachariden af ​​die niet worden aangetast door speeksel. In het bijzonder wordt lactose onder invloed van enzymen afgebroken tot galactose, dat vervolgens wordt omgezet in glucose.

Fase 3 - opname van glucose in het bloed

In dit stadium wordt bijna alle gefermenteerde snelle glucose direct in de bloedbaan opgenomen, waardoor de fermentatieprocessen in de lever worden omzeild. Het energieniveau stijgt sterk en het bloed raakt meer verzadigd.

Fase 4 - verzadiging en insulinerespons

Onder invloed van glucose wordt het bloed dikker, waardoor het moeilijk wordt om zuurstof te verplaatsen en te transporteren. Glucose vervangt zuurstof, wat een beschermende reactie veroorzaakt - een afname van de hoeveelheid koolhydraten in het bloed.

Insuline en glucagon uit de pancreas komen in het plasma.

De eerste opent de transportcellen voor de beweging van suiker erin, waardoor het verloren evenwicht van stoffen wordt hersteld. Glucagon, op zijn beurt, vermindert de synthese van glucose uit glycogeen (consumptie van interne energiebronnen), en insuline "gaten" de belangrijkste cellen van het lichaam en zet glucose daar in de vorm van glycogeen of lipiden.

Fase 5 - metabolisme van koolhydraten in de lever

Op weg naar volledige spijsvertering komen koolhydraten in botsing met de belangrijkste verdediger van het lichaam: levercellen. In deze cellen binden koolhydraten onder invloed van speciale zuren zich tot de eenvoudigste ketens - glycogeen.

Fase 6 - glycogeen of vet

De lever kan slechts een bepaalde hoeveelheid monosacchariden in het bloed verwerken. De stijgende insulinespiegels zorgen ervoor dat ze het in een mum van tijd doet. Als de lever geen tijd heeft om glucose om te zetten in glycogeen, treedt er een lipidenreactie op: alle vrije glucose wordt omgezet in enkelvoudige vetten door het te binden met zuren. Het lichaam doet dit om een ​​voorraad achter te laten, maar met het oog op onze constante voeding 'vergeet' het te verteren, en de glucoseketens die in plastic vetweefsel veranderen, worden onder de huid getransporteerd.

Fase 7 - secundaire splitsing

Als de lever de suikerbelasting aankon en alle koolhydraten in glycogeen kon omzetten, slaagt de laatste erin zich onder invloed van het hormoon insuline in de spieren op te slaan. Verder wordt het bij zuurstofgebrek teruggesplitst naar de eenvoudigste glucose, niet terug naar de algemene bloedbaan, maar blijft in de spieren. Door de lever te omzeilen, levert glycogeen energie voor specifieke spiercontracties, terwijl het uithoudingsvermogen toeneemt (bron - "Wikipedia").

Dit proces wordt vaak de "tweede wind" genoemd. Wanneer een atleet grote voorraden glycogeen en enkelvoudige viscerale vetten heeft, worden deze alleen bij afwezigheid van zuurstof in pure energie omgezet. Op hun beurt zullen alcoholen in vetzuren extra vasodilatatie stimuleren, wat zal leiden tot een betere celgevoeligheid voor zuurstof in omstandigheden van een tekort.

Het is belangrijk om te begrijpen waarom koolhydraten zijn onderverdeeld in eenvoudig en complex. Het draait allemaal om hun glycemische index, die de afbraaksnelheid bepaalt. Dit triggert op zijn beurt de regulering van het koolhydraatmetabolisme. Hoe eenvoudiger het koolhydraat, hoe sneller het de lever bereikt en hoe groter de kans dat het wordt omgezet in vet.

Tabel bij benadering van de glycemische index met de totale samenstelling van koolhydraten in het product:

Maar zelfs voedingsmiddelen met een hoge glycemische index zijn niet in staat om het metabolisme en de functies van koolhydraten te verstoren zoals de glycemische lading dat wel doet. Het bepaalt hoeveel glucose de lever bevat wanneer dit product wordt geconsumeerd. Wanneer een bepaalde GN-drempel (ongeveer 80-100) wordt bereikt, worden alle calorieën die de norm overschrijden automatisch omgezet in triglyceriden.

Geschatte tabel met glycemische belasting met totale calorieën:

Insuline- en glucagon-respons

Bij het consumeren van koolhydraten, of het nu suiker of complex zetmeel is, veroorzaakt het lichaam twee reacties tegelijk, waarvan de intensiteit afhangt van de eerder overwogen factoren en allereerst van de afgifte van insuline.

Het is belangrijk om te begrijpen dat insuline altijd in pulsen in het bloed wordt afgegeven. Dit betekent dat één zoete taart net zo gevaarlijk is voor het lichaam als vijf zoete taarten. Insuline reguleert de bloeddichtheid. Dit is nodig zodat alle cellen voldoende energie krijgen zonder in hyper- of hypomodus te werken. Maar het belangrijkste is dat de snelheid van zijn beweging, de belasting van de hartspier en het vermogen om zuurstof te transporteren afhankelijk zijn van de dichtheid van het bloed.

Het vrijkomen van insuline is een natuurlijke reactie. Insuline maakt gaten in alle cellen in het lichaam die in staat zijn om extra energie te ontvangen, en sluit deze daarin op. Als de lever de belasting aankon, wordt glycogeen in de cellen geplaatst, als de lever faalde, komen vetzuren in dezelfde cellen.

De regulering van het koolhydraatmetabolisme vindt dus uitsluitend plaats door insuline-afgifte. Als het niet genoeg is (niet chronisch, maar eenmalig), kan een persoon een suikerkater hebben - een aandoening waarbij het lichaam extra vloeistof nodig heeft om het bloedvolume te vergroten en het met alle beschikbare middelen te verdunnen.

De tweede belangrijke factor in dit stadium van het koolhydraatmetabolisme is glucagon. Dit hormoon bepaalt of de lever moet werken vanuit interne of externe bronnen.

Onder invloed van glucagon geeft de lever kant-en-klaar glycogeen vrij (niet afgebroken), dat werd verkregen uit interne cellen, en begint het nieuwe glycogeen uit glucose te verzamelen.

Het is het interne glycogeen dat in eerste instantie insuline door de cellen verdeelt (bron - het leerboek "Sports Biochemistry", Mikhailov).

Latere energieverdeling

De daaropvolgende verdeling van de energie van koolhydraten vindt plaats afhankelijk van het type constitutie en de fitheid van het lichaam:

1. Bij een ongetraind persoon met een traag metabolisme. Wanneer glucagonspiegels dalen, keren glycogeencellen terug naar de lever, waar ze worden verwerkt tot triglyceriden.
2. De atleet. Glycogeencellen worden onder invloed van insuline massaal opgesloten in de spieren en zorgen zo voor een energiereserve voor de volgende oefeningen.
3. Een niet-sporter met een snelle stofwisseling. Glycogeen keert terug naar de lever en wordt terug getransporteerd naar glucosespiegels, waarna het het bloed verzadigt tot een grensniveau. Hierdoor veroorzaakt het een toestand van uitputting, aangezien de cellen ondanks de voldoende toevoer van energiebronnen niet de juiste hoeveelheid zuurstof hebben.

Resultaat

Energiemetabolisme is een proces waarbij koolhydraten betrokken zijn. Het is belangrijk om te begrijpen dat zelfs bij afwezigheid van directe suikers het lichaam nog steeds weefsel zal afbreken tot de eenvoudigste glucose, wat zal leiden tot een afname van spierweefsel of lichaamsvet (afhankelijk van het type stressvolle situatie).

Bekijk de video: Organen u0026 zo (November 2024).