Какво представлява въглехидратният метаболизъм в човешкото тяло и какви са нарушенията? Нарушения на въглехидратния метаболизъм

Не последната роля играят въглехидратите. Хората, които се грижат за собственото си здраве, знаят, че сложните въглехидрати са за предпочитане пред простите. И че е по-добре да се яде храна за по-дълго храносмилане и енергизиране през целия ден. Но защо точно? Каква е разликата между процесите на усвояване на бавни и бързи въглехидрати? Защо сладкишите трябва да се използват само за затваряне на протеиновия прозорец, а медът е по-добре да се яде само през нощта? За да отговорим на тези въпроси, нека разгледаме по-подробно метаболизма на въглехидратите в човешкото тяло.

За какво са въглехидратите?

В допълнение към поддържането на оптимално тегло, въглехидратите в човешкото тяло извършват огромна работа, недостатъчността в която води не само до затлъстяване, но и до множество други проблеми.

Основните задачи на въглехидратите са да изпълняват следните функции:

1. Енергия – Приблизително 70% от калориите идват от въглехидрати. За да се осъществи процесът на окисляване на 1 g въглехидрати, тялото се нуждае от 4,1 kcal енергия.
2. Изграждане - участвайте в изграждането на клетъчни компоненти.
3. Резерв - създават депо в мускулите и черния дроб под формата на гликоген.
4. Регулаторни – някои хормони са гликопротеини по природа. Например хормоните на щитовидната жлеза и хипофизата - едната структурна част на такива вещества е протеин, а другата е въглехидрат.
5. Защитни - хетерополизахаридите участват в синтеза на слуз, който покрива лигавиците на дихателните пътища, храносмилателните органи и пикочно-половия тракт.
6. Те участват в разпознаването на клетките.
7. Те са част от мембраните на еритроцитите.
8. Те са един от регулаторите на кръвосъсирването, тъй като влизат в състава на протромбин и фибриноген, хепарин (- учебник "Биологична химия", Северин).

За нас основните източници на въглехидрати са тези молекули, които получаваме от храната: нишесте, захароза и лактоза.

@евгения
adobe.stock.com

Стъпки в разграждането на захариди

Преди да разгледаме характеристиките на биохимичните реакции в тялото и ефекта на въглехидратния метаболизъм върху спортните постижения, нека проучим процеса на разделяне на захариди с по-нататъшното им превръщане в този, който спортистите толкова отчаяно получават и харчат, докато се подготвят за състезания.

Етап 1 - предварително смилане със слюнка

За разлика от протеините и мазнините, въглехидратите започват да се разграждат почти веднага след като попаднат в устната кухина. Факт е, че повечето от продуктите, които влизат в тялото, съдържат сложни нишестени въглехидрати, които под въздействието на слюнката, а именно ензима амилаза, който е част от него, и механичния фактор, се разделят на прости захариди.

Етап 2 - влияние на стомашната киселина върху по-нататъшното храносмилане

Тук стомашната киселина влиза в действие. Той разгражда сложните захариди, които не са били изложени на слюнката.По-специално, под действието на ензими, лактозата се разгражда до галактоза, която впоследствие се превръща в глюкоза.

Етап 3 - абсорбция на глюкоза в кръвта

На този етап почти цялата ферментирала бърза глюкоза се абсорбира директно в кръвта, заобикаляйки процесите на ферментация в черния дроб. Нивото на енергия се повишава рязко и кръвта става по-наситена.

Етап 4 - ситост и инсулинов отговор

Под въздействието на глюкозата кръвта се сгъстява, което затруднява движението и преноса на кислород. Глюкозата замества кислорода, което предизвиква защитна реакция - намаляване на количеството въглехидрати в кръвта.

Плазмата получава инсулин и глюкагон от панкреаса.

Първият отваря транспортните клетки, за да премести захарта в тях, което възстановява загубения баланс на веществата. Глюкагонът от своя страна намалява синтеза на глюкоза от гликоген (консумацията на вътрешни енергийни източници), а инсулинът „дупчи“ основните клетки на тялото и поставя там глюкозата под формата на гликоген или липиди.

Етап 5 - въглехидратен метаболизъм в черния дроб

По пътя към пълното храносмилане въглехидратите се сблъскват с главния защитник на тялото – чернодробните клетки. Именно в тези клетки въглехидратите под въздействието на специални киселини се свързват в най-простите вериги - гликоген.

Етап 6 - гликоген или мазнини

Черният дроб може да преработи само определено количество монозахариди в кръвта. Повишените нива на инсулин я карат да го направи за нула време.Ако черният дроб няма време да превърне глюкозата в гликоген, възниква липидна реакция: цялата свободна глюкоза, чрез свързване с киселини, се превръща в прости мазнини. Тялото прави това, за да остави резерв, но поради постоянното ни хранене, то „забравя“ да смила и глюкозните вериги, превръщайки се в пластични мастни тъкани, се транспортират под кожата.

Етап 7 - вторично разцепване

В случай, че черният дроб се справи със захарното натоварване и успя да превърне всички въглехидрати в гликоген, последният, под въздействието на хормона инсулин, има време да се запаси в мускулите. Освен това, при условия на липса на кислород, той се разгражда обратно до най-простата глюкоза, не се връща в общия кръвен поток, а остава в мускулите. По този начин, заобикаляйки черния дроб, гликогенът доставя енергия за специфични мускулни контракции, като същевременно увеличава издръжливостта (- "Уикипедия").

Този процес често се нарича "второ дишане". Когато един спортист има големи запаси от гликоген и прости висцерални мазнини, те ще се превърнат в чиста енергия само при липса на кислород. От своя страна алкохолите, съдържащи се в мастните киселини, ще стимулират допълнителна вазодилатация, което ще доведе до по-добра възприемчивост на клетките към кислород в условията на неговия дефицит.

Характеристики на метаболизма според GI

Важно е да разберете защо въглехидратите се делят на прости и сложни. Всичко е за тях, което определя скоростта на разпадане. Това от своя страна задейства регулацията на въглехидратния метаболизъм. Колкото по-прост е въглехидратът, толкова по-бързо достига до черния дроб и толкова по-вероятно е да се превърне в мазнини.

Приблизителна таблица на гликемичния индекс с общия състав на въглехидратите в продукта:

Характеристики на метаболизма според GN

Въпреки това, дори храни с висок гликемичен индекс не са в състояние да нарушат метаболизма и функциите на въглехидратите по начина, по който го прави. Той определя колко силно ще бъде натоварен черният дроб с глюкоза при употребата на този продукт.Когато се достигне определен праг на GL (около 80-100), всички калории над нормата ще бъдат автоматично превърнати в триглицериди.

Приблизителна таблица на гликемичния товар с общи калории:

Отговор на инсулин и глюкагон

В процеса на консумиране на всеки въглехидрат, независимо дали е захар или сложно нишесте, тялото започва две реакции наведнъж, чиято интензивност ще зависи от обсъдените по-рано фактори и на първо място от освобождаването на инсулин.

Важно е да се разбере, че инсулинът винаги се освобождава в кръвта на импулси. А това означава, че една сладка баница е толкова опасна за организма, колкото 5 сладки банички. Инсулинът регулира гъстотата на кръвта. Това е необходимо, така че всички клетки да получат достатъчно енергия, без да работят в хипер- или хипо-режим. Но най-важното е, че скоростта на неговото движение, натоварването на сърдечния мускул и способността за транспортиране на кислород зависят от плътността на кръвта.

Освобождаването на инсулин е естествен отговор. Инсулинът перфорира всички клетки в тялото, които могат да получат допълнителна енергия, и я заключва в тях.Ако черният дроб се справи с натоварването, гликогенът се поставя в клетките, ако черният дроб не се справи, тогава мастните киселини влизат в същите клетки.

По този начин регулирането на въглехидратния метаболизъм се извършва единствено поради освобождаването на инсулин. Ако не е достатъчно (не хронично, но еднократно), човек може да изпита захарен махмурлук - състояние, при което тялото се нуждае от допълнителна течност, за да увеличи обема на кръвта и да я разреди с всички налични средства.

Последващо разпределение на енергията

Последващото разпределение на въглехидратната енергия се извършва в зависимост от вида на добавката и фитнеса на тялото:

1. При нетрениран човек с бавен метаболизъм.Гликогенните клетки с намалени нива на глюкагон се връщат в черния дроб, където се преработват в триглицериди.
2. При спортиста.Гликогенните клетки под въздействието на инсулина се заключват масово в мускулите, осигурявайки енергиен резерв за следващите упражнения.
3. При неспортуващ човек с бърз метаболизъм.Гликогенът се връща в черния дроб, като се транспортира обратно до нивото на глюкозата, след което насища кръвта до граничното ниво. С това провокира състояние на изтощение, тъй като въпреки достатъчното захранване с енергийни ресурси, клетките не разполагат с необходимото количество кислород.

Резултат

Енергийният метаболизъм е процес, в който участват въглехидрати. Важно е да се разбере, че дори при липса на директни захари, тялото все още ще разгражда тъканите до най-простата глюкоза, което ще доведе до намаляване на мускулната тъкан или телесните мазнини (в зависимост от вида на стресовата ситуация).

През живота си човек изяжда около 10 тона въглехидрати. Въглехидратите влизат в тялото главно под формата на нишесте. Разграждайки се в храносмилателния тракт до глюкоза, въглехидратите се абсорбират в кръвта и се абсорбират от клетките. Растителните храни са особено богати на въглехидрати: хляб, зърнени храни, зеленчуци, плодове. Животинските продукти (с изключение на млякото) са с ниско съдържание на въглехидрати.

Въглехидратите са основният източник на енергия, особено при повишена мускулна работа. Повече от половината енергия тялото на възрастните получава от въглехидрати. Крайните продукти на въглехидратния метаболизъм са въглероден диоксид и вода.

Метаболизмът на въглехидратите е централен за метаболизма и енергията. Сложните въглехидрати в храната се разграждат по време на храносмилането до монозахариди, главно глюкоза. Монозахаридите се абсорбират от червата в кръвта и се доставят в черния дроб и други тъкани, където се включват в междинния метаболизъм. Част от постъпилата глюкоза в черния дроб и скелетните мускули се отлага под формата на гликоген или се използва за други пластични процеси. При прекомерен прием на въглехидрати с храната те могат да се превърнат в мазнини и протеини. Друга част от глюкозата претърпява окисление с образуване на АТФ и освобождаване на топлинна енергия. В тъканите са възможни два основни механизма на окисление на въглехидратите - без участието на кислород (анаеробно) и с негово участие (аеробно).

Въглехидрати и техните функции

Въглехидрати - органични съединения, съдържащи се във всички тъкани на тялото в свободна форма в съединения с липиди и протеини и са основните източници на енергия. Функции на въглехидратите в организма:

Въглехидратите са директният източник на енергия за тялото.

· Участват в пластичните процеси на метаболизма.

Те са част от протоплазмата, субклетъчните и клетъчните структури, изпълняват поддържаща функция за клетките.

Въглехидратите се делят на 3 основни класа: монозахариди, дизахариди и полизахариди. Монозахаридите са въглехидрати, които не могат да бъдат разградени до по-прости форми (глюкоза, фруктоза). Дизахаридите са въглехидрати, които при хидролиза дават две молекули монозахариди (захароза, лактоза). Полизахаридите са въглехидрати, които при хидролизиране дават повече от шест молекули монозахариди (нишесте, гликоген, фибри).

Разграждането на въглехидратите в тялото

Разграждането на сложните хранителни въглехидрати започва в устната кухина под действието на слюнчените ензими амилаза и малтаза. Оптималната активност на тези ензими се проявява в алкална среда. Амилазата разгражда нишестето и гликогена, докато малтазата разгражда малтозата. В този случай се образуват повече нискомолекулни въглехидрати - декстрини, частично - малтоза и глюкоза.

В храносмилателния тракт полизахаридите (нишесте, гликоген; фибри и пектин не се усвояват в червата) и дизахаридите под въздействието на ензими се разцепват до монозахариди (глюкоза и фруктоза), които се абсорбират в кръвта в тънките черва. Значителна част от монозахаридите навлизат в черния дроб и мускулите и служат като материал за образуването на гликоген. Процесът на абсорбция на монозахаридите в червата се регулира от нервната и хормоналната система. Под действието на нервната система може да се промени пропускливостта на чревния епител, степента на кръвоснабдяване на лигавицата на чревната стена и скоростта на движение на вълните, в резултат на което скоростта на навлизане на монозахариди в кръвта на промени в порталната вена. Гликогенът се съхранява в черния дроб и мускулите. При необходимост гликогенът се мобилизира от депото и се превръща в глюкоза, която навлиза в тъканите и се използва от тях в процеса на живот.

Чернодробният гликоген е резервен, т.е. съхраняван в резерв, въглехидрат. Количеството му може да достигне 150–200 g при възрастен.Образуването на гликоген с относително бавно навлизане на глюкоза в кръвта става доста бързо, следователно след въвеждане на малко количество въглехидрати, повишаване на кръвната захар (хипергликемия) не се наблюдава. Ако в храносмилателния тракт попадне голямо количество лесно смилаеми и бързо усвоими въглехидрати, съдържанието на глюкоза в кръвта се увеличава бързо. Хипергликемията, която се развива в същото време, се нарича хранителна, с други думи, храна. Резултатът е глюкозурия, т.е. освобождаване на глюкоза в урината, което се случва, ако нивото на кръвната захар се повиши до 8,9-10,0 mmol / l (160-180 mg%).

При пълна липса на въглехидрати в храната, те се образуват в тялото от продуктите на разграждане на мазнини и протеини.

Тъй като кръвната захар намалява, гликогенът се разгражда в черния дроб и глюкозата навлиза в кръвта (мобилизиране на гликоген). Това поддържа нивата на кръвната захар относително постоянни.

Гликогенът се отлага и в мускулите, където съдържа около 1-2%. Количеството гликоген в мускулите се увеличава при обилно хранене и намалява при гладуване. Когато мускулите работят под въздействието на ензима фосфорилаза, който се активира в началото на мускулната контракция, се наблюдава повишено разграждане на гликогена, който е един от енергийните източници на мускулната контракция. Интензивната мускулна дейност забавя усвояването на въглехидратите, а леката и кратка работа повишава усвояването на глюкозата.

Улавянето на глюкоза от различни органи от входящата кръв не е еднакво: мозъкът задържа 12% от глюкозата, червата - 9%, мускулите - 7%, бъбреците - 5% (Е. С. Лондон).

Разграждането на въглехидратите в животинския организъм става както по безкислороден път до млечна киселина (анаеробна гликолиза), така и чрез окисляване на продуктите от разпада на въглехидратите до CO2 и H2O. Повишаването на температурата на околната среда до 35--40 ° C инхибира, а понижаването до 25 ° C подобрява усвояването на въглехидратите, което очевидно е свързано със стимулирането на енергийния метаболизъм на въглехидратите.

Регулиране на въглехидратния метаболизъм

Основният параметър за регулиране на въглехидратния метаболизъм е поддържането на нивото на глюкозата в кръвта в рамките на 4,4-6,7 mmol/l. Промените в кръвната захар се възприемат от глюкорецепторите, концентрирани главно в черния дроб и кръвоносните съдове, както и от клетките на вентромедиалния хипоталамус. Показано е участието на редица отдели на ЦНС в регулирането на въглехидратния метаболизъм.

Ролята на мозъчната кора в регулирането на нивата на кръвната захар илюстрира развитието на хипергликемия при студенти по време на изпит, при спортисти преди важни състезания, а също и по време на хипнотично внушение. Централната връзка в регулацията на въглехидратния и други видове метаболизъм и мястото на образуване на сигнали, които контролират нивата на глюкозата, е хипоталамусът. Следователно регулаторните влияния се осъществяват от автономните нерви и от хуморалния път, включително ендокринните жлези.

Инсулинът, хормон, произвеждан от β-клетките на островната тъкан на панкреаса, има подчертан ефект върху въглехидратния метаболизъм. С въвеждането на инсулин нивото на глюкозата в кръвта намалява. Това се дължи на повишения инсулинов синтез на гликоген в черния дроб и мускулите и увеличеното потребление на глюкоза от телесните тъкани. Инсулинът е единственият хормон, който понижава нивото на глюкозата в кръвта, поради което с намаляване на секрецията на този хормон се развива персистираща хипергликемия и последваща глюкозурия (захарен диабет или захарен диабет).

Повишаването на нивата на кръвната глюкоза възниква под действието на няколко хормона. Това е глюкагон, произведен от алфа клетките на островната тъкан на панкреаса; адреналин - хормон на надбъбречната медула; глюкокортикоиди - хормони на надбъбречната кора; соматотропен хормон на хипофизата; тироксин и трийодтиронин са хормони на щитовидната жлеза. Поради еднопосочния ефект върху въглехидратния метаболизъм и функционалния антагонизъм спрямо ефектите на инсулина, тези хормони често се наричат ​​"контринсуларни хормони".

Продължавайки да обмисляме фината настройка на нашето тяло чрез промяна на основите на хранителния план, трябва да вземем предвид всички видове. И днес ще разгледаме един от най-важните елементи в храненето. Как тялото ни метаболизира въглехидратите и как да се храним правилно, така че да е от полза за вашите спортни цели и постижения, а не обратното?

Главна информация

Регулирането на въглехидратния метаболизъм е една от най-сложните структури в нашето тяло. Тялото работи с въглехидрати като основен източник на гориво. Регулира се система, която ви позволява да използвате въглехидратите като приоритетен източник на хранене с максимална енергийна ефективност.

Тялото ни консумира енергия изключително от въглехидрати. И само ако няма достатъчно енергия, той ще се преконфигурира или ще използва протеинова тъкан като източник на гориво.

Етапи на въглехидратния метаболизъм

Основните етапи на въглехидратния метаболизъм се разделят на 3 основни групи:

1. Преобразувайте въглехидратите в енергия.
2. инсулинова реакция.
3. Използване на енергия и отделяне на отпадъчни продукти.

Първият етап е ферментацията на въглехидратите

За разлика от мастната тъкан или протеиновите продукти, трансформацията и разграждането на въглехидратите в най-простите монозахариди става още на етапа на дъвчене. Под въздействието на слюнката всеки сложен въглехидрат се трансформира в най-простата молекула декстроза.

За да не бъдем неоснователни, предлагаме да проведем експеримент. Вземете парче неподсладен хляб и започнете да го дъвчете дълго време. На определен етап ще усетите сладкия вкус. Това означава, че гликемичният индекс на хляба под въздействието на слюнката е нараснал и е станал дори по-висок от този на захарта. Освен това всичко, което не е смачкано, вече се смила в стомаха. За това се използва стомашен сок, който с различна скорост разгражда определени структури до нивото на най-простата глюкоза. Декстрозата се изпраща директно в кръвоносната система.

Вторият етап е разпределението на получената енергия в черния дроб

Почти цялата входяща храна преминава през етапа на инфилтрация с кръв в черния дроб. Те навлизат в кръвоносната система от чернодробните клетки. Там под въздействието на хормоните започва реакцията на глюкагон и дозировката на насищане с въглехидрати транспортни клетки в кръвоносната система.

Третият етап е преминаването на цялата захар в кръвта

Черният дроб е в състояние да преработи само 50-60 грама чиста глюкоза за определено време, захарта почти непроменена навлиза в кръвния поток. След това започва циркулация на всички органи, изпълвайки ги с енергия за нормално функциониране. В условията на висока консумация на въглехидрати с висок гликемичен индекс настъпват следните промени:

• Захарните клетки заместват кислородните клетки. Това започва да причинява кислороден глад на тъканите и намаляване на активността.
• При определено насищане кръвта се сгъстява. Това затруднява движението през съдовете, увеличава натоварването на сърдечния мускул и в резултат на това влошава функционирането на тялото като цяло.

Четвъртият етап е инсулиновият отговор

Това е адаптивен отговор на нашето тяло към прекомерно насищане на кръвната захар. За да не се случи това, при определен праг инсулинът започва да се инжектира в кръвта. Този хормон е основният регулатор на нивата на кръвната захар и при недостига му хората развиват захарен диабет.

Инсулинът свързва глюкозните клетки, превръщайки ги в гликоген. са няколко захарни молекули, свързани помежду си.Те са вътрешен източник на хранене за всички тъкани. За разлика от захарта, те не свързват вода, което означава, че могат да се движат свободно, без да причиняват хипоксия или съсирване на кръвта.

Така че гликогенът не запушва транспортните канали в тялото, инсулинът отваря клетъчната структура на вътрешните тъкани и всички въглехидрати са напълно заключени в тези клетки.

За да се свържат захарните молекули в гликоген, участва черният дроб, чиято скорост на обработка е ограничена. Ако има твърде много въглехидрати, се стартира резервен метод за преобразуване. В кръвта се инжектират алкалоиди, които свързват въглехидратите и ги превръщат в липиди, които се отлагат под кожата.

Петият етап е вторичното използване на натрупаните резерви

В тялото на спортистите има специални гликогенови депа, които човек може да използва като резервен източник на "бърза храна". Под въздействието на кислород и повишени натоварвания тялото може да извърши аеробна гликолиза от клетките, разположени в гликогеновото депо.

Вторичното разграждане на въглехидратите става без инсулин, тъй като тялото е в състояние самостоятелно да регулира нивото на това колко молекули гликоген трябва да разгради, за да получи оптималното количество енергия.

Последният етап е отделянето на отпадъчни продукти

Тъй като захарта в процеса на използване от тялото претърпява химични реакции с освобождаване на топлинна и механична енергия, продуктът от жизнената дейност остава на изхода, който по своя състав е най-близо до чистите въглища. Свързва се с останалите човешки отпадъци и се екскретира от кръвоносната система първо в стомашно-чревния тракт, където след пълна трансформация се екскретира през ректума навън.

Разлики между метаболизма на глюкозата и фруктозата

Метаболизмът на фруктозата, която има структура, различна от глюкозата, е малко по-различна, така че трябва да се вземат предвид следните фактори:

• Фруктозата е единственият достъпен източник на бързи въглехидрати за хора, страдащи от диабет.
• плодовете са по-ниски от всеки друг продукт. Например динята е един от най-сладките и големи плодове, има гликемичен товар около 2. Това означава, че има само 20 грама фруктоза на килограм диня. За да постигнете оптималната доза, при която ще се превърне в мастна тъкан, трябва да изядете около 2,5 килограма от този сладък плод.
• Фруктозата има по-сладък вкус от захарта, което означава, че като използвате подсладители на основата на фруктоза, можете да консумирате по-малко въглехидрати като цяло.

Сега помислете как се различава метаболизмът на въглехидратите до фруктоза и съответно глюкоза.

Метаболизъм на глюкозата	Метаболизъм на фруктоза
Част от постъпилата захар се абсорбира в чернодробните клетки.	Практически не се абсорбира в черния дроб.
Активира инсулиновия отговор.	.В процеса на метаболизма се отделят алкалоиди, които тровят организма.
Активира реакцията на глюкагон.	Те не участват в прехода на хранителни източници към външна захар.
Това е предпочитаният източник на енергия за тялото.	Преминават в мастната тъкан без участието на инсулин.
Участва в създаването на гликогенови клетки.	Те не могат да участват в създаването на гликогенови резерви поради по-сложната структура и завършена форма на монозахарида.
Ниска чувствителност и възможност за превръщане в триглицериди.	Висока вероятност за превръщане в мастна тъкан при относително ниска консумация.

Функции на въглехидратите

Разглеждайки основите на въглехидратния метаболизъм, ще споменем основните функции на захарта в нашето тяло.

1. Енергийна функция.Въглехидратите са предпочитаният енергиен източник поради тяхната структура.
2. функция за отваряне.Въглехидратите задействат инсулина и могат да отворят клетките, без да ги разрушават, за да навлязат други хранителни вещества. Ето защо гейнърите са по-популярни от чистите протеинови шейкове.
3. функция за съхранение.Тялото ги използва и натрупва в случай на спешна стресова ситуация. Той не се нуждае от транспортни протеини, което означава, че той може да окисли молекулата много по-бързо.
4. Подобряване на функционирането на мозъчните клетки.Мозъчната течност може да работи само ако има достатъчно захар в кръвта. Опитайте се да започнете да учите нещо на празен стомах и ще разберете, че всичките ви мисли са заети с храна, а не с учене или развитие.

Резултат

Познавайки характеристиките на метаболизма и основните функции на въглехидратите в нашето тяло, е трудно да се надцени тяхното значение. За да отслабнете успешно или да натрупате мускулна маса, трябва да поддържате правилния енергиен баланс. И не забравяйте, че ако ограничите въглехидратите в диетата си, създавайки, тялото първо ще започне да яде мускули, а не телесни мазнини изобщо. Ако искате да научите повече за това, научете за характеристиките на метаболизма на мазнините.

Въглехидратният метаболизъм в човешкото тяло е фин, но важен процес. Без глюкоза тялото отслабва, а в централната нервна система намаляването на нейното ниво причинява халюцинации, световъртеж и загуба на съзнание. Нарушаването на въглехидратния метаболизъм в човешкото тяло се проявява почти веднага, а дългосрочните неуспехи в нивата на кръвната захар причиняват опасни патологии. В тази връзка е необходимо всеки човек да може да регулира концентрацията на въглехидрати.

Как се усвояват въглехидратите

Метаболизмът на въглехидратите в човешкото тяло се състои в превръщането му в енергия, необходима за живота. Това се случва на няколко етапа:

1. На първия етап въглехидратите, които са влезли в човешкото тяло, започват да се разпадат на прости захариди. Това се случва вече в устата под въздействието на слюнката.
2. В стомаха сложните захариди, които не са се разложили в устата, започват да се влияят от стомашния сок. Той разгражда дори лактозата до състояние на галатоза, която впоследствие се превръща в необходимата глюкоза.
3. Глюкозата се абсорбира в кръвта през стените на тънките черва. Част от него, дори заобикаляйки етапа на натрупване в черния дроб, веднага се трансформира в енергия за цял живот.
4. По-нататъшните процеси преминават на клетъчно ниво. Глюкозата замества кислородните молекули в кръвта. Това се превръща в сигнал за панкреаса да започне да произвежда и освобождава инсулин в кръвта - вещество, необходимо за доставяне на гликоген, в който се е превърнала глюкозата, в клетките. Тоест, хормонът помага на тялото да абсорбира глюкозата на молекулярно ниво.
5. Гликогенът се синтезира в черния дроб, той преработва въглехидратите в необходимото вещество и дори е в състояние да направи малък запас от гликоген.
6. Ако има твърде много глюкоза, черният дроб ги превръща в прости мазнини, като ги свързва във верига с правилните киселини. Такива вериги се консумират от тялото на първо място за преобразуване в енергия. Ако останат непотърсени, те се пренасят под кожата под формата на мастни тъкани.
7. Гликогенът, доставен от инсулин до клетките на мускулната тъкан, ако е необходимо, а именно с кислороден дефицит, което означава физическа активност, произвежда енергия за мускулите.

Регулиране на въглехидратния метаболизъм

Накратко за метаболизма на въглехидратите в човешкото тяло може да се отчете следното. Всички механизми на разграждане, синтез и асимилация на въглехидрати, глюкоза и гликоген се регулират от различни ензими и хормони. Това е соматотропен, стероиден хормон и, най-важното, инсулин. Именно той помага на гликогена да преодолее клетъчната мембрана и да проникне в клетката.

Невъзможно е да не споменем адреналина, който регулира цялата каскада на фосфоролиза. Ацетил-КоА, мастни киселини, ензими и други вещества участват в регулирането на химичните процеси за усвояване на въглехидратите. Липсата или излишъкът на един или друг елемент непременно ще доведе до срив в цялата система за усвояване и преработка на въглехидратите.

Нарушения на въглехидратния метаболизъм

Трудно е да се надцени значението на въглехидратния метаболизъм в човешкото тяло, защото без енергия няма живот. И всяко нарушение на процеса на усвояване на въглехидратите, а оттам и на нивото на глюкозата в организма, води до животозастрашаващи състояния. Две основни отклонения: хипогликемия - нивото на глюкозата е критично ниско и хипергликемия - концентрацията на въглехидрати в кръвта е превишена. И двете са изключително опасни, например ниските нива на глюкоза незабавно се отразяват негативно на мозъчната функция.

Причини за отклонения

Причините за отклонения в регулирането на нивата на глюкозата имат различни предпоставки:

1. Наследствено заболяване - галактоземия. Симптоми на патология: дефицит на тегло, чернодробно заболяване с пожълтяване на кожата, забавено умствено и физическо развитие, нарушено зрение. Това заболяване често води до смърт през първата година от живота. Това красноречиво говори за значението на въглехидратната обмяна в човешкия организъм.
2. Друг пример за генетично заболяване е непоносимостта към фруктоза. В същото време при пациента се нарушава работата на бъбреците и черния дроб.
3. Синдром на малабсорбция. Заболяването се характеризира с невъзможност за абсорбиране на монозахариди през лигавицата на тънките черва. Води до нарушена бъбречна и чернодробна функция, изразена диария, метеоризъм. За щастие заболяването е лечимо, като пациентите приемат редица основни ензими, които намаляват непоносимостта към лактоза, която е характерна за тази патология.
4. Болестта на Sandahoff се характеризира с нарушено производство на ензими А и В.
5. Болестта на Tay-Sachs се развива в резултат на нарушение на производството на AN-ацетилхексозаминидаза в организма.
6. Най-известното заболяване е диабетът. При това заболяване глюкозата не навлиза в клетките, тъй като панкреасът е престанал да отделя инсулин. Същият хормон, без който проникването на глюкоза в клетките е невъзможно.

Повечето заболявания, придружени от нарушение на нивото на глюкозата в организма, са нелечими. В най-добрия случай лекарите успяват да стабилизират състоянието на пациентите, като въвеждат в тялото им липсващите ензими или хормони.

Нарушения на въглехидратния метаболизъм при деца

Особеностите на метаболизма и храненето на новородените водят до факта, че в техния организъм гликолизата протича с 30% по-интензивно, отколкото при възрастен. Ето защо е важно да се определят причините за нарушенията на въглехидратния метаболизъм при бебето. В крайна сметка първите дни на човек са изпълнени със събития, които изискват много енергия: раждане, стрес, повишена физическа активност, прием на храна, дишане на кислород. Нивата на гликоген се нормализират само след няколко дни.

В допълнение към наследствените заболявания, свързани с метаболизма, които могат да се проявят от първите дни от живота, детето е подложено на различни състояния, които могат да доведат до целиакия. Например разстроен стомах или тънки черва.

За да се предотврати развитието на целиакия, нивото на глюкозата в кръвта на бебето се изследва още в периода на вътрематочно развитие. Ето защо бъдещата майка трябва да вземе всички предписани от лекаря тестове и да се подложи на инструментални изследвания по време на бременност.

Възстановяване на въглехидратния метаболизъм

Как да възстановим метаболизма на въглехидратите в човешкото тяло? Всичко зависи от това в каква посока се е изместило нивото на глюкозата.

Ако човек има хипергликемия, тогава му се предписва диета за намаляване на мазнините и въглехидратите в диетата. А при хипогликемия, т.е. ниско ниво на глюкоза, напротив, се предписва да се консумират повече въглехидрати и протеини.

Трябва да се разбере, че е доста трудно да се възстанови въглехидратният метаболизъм в човешкото тяло. Една диета обикновено не е достатъчна, често пациентът трябва да се подложи на лечение с лекарства: хормони, ензими и т.н. Например при диабет пациентът трябва да получава инжекции с хормона инсулин до края на живота си. Освен това дозировката и схемата на приема на лекарството се предписват индивидуално в зависимост от състоянието на пациента. Всъщност като цяло лечението е насочено към отстраняване на причината за нарушенията на въглехидратния метаболизъм в човешкото тяло, а не само към временното му нормализиране.

Специална диета и гликемичен индекс

Какво представлява въглехидратният метаболизъм в човешкото тяло, знаят тези, които са принудени да живеят с хронично нелечимо заболяване, характеризиращо се с нарушение на нивата на кръвната захар. Такива хора научиха от първа ръка какво е гликемичният индекс. Тази единица определя колко глюкоза има в даден продукт.

В допълнение към ГИ, всеки лекар или пациент с диабет знае наизуст кой продукт и колко въглехидрати съдържа. Въз основа на цялата тази информация се съставя специален хранителен план.

Ето, например, няколко позиции от диетата на такива хора (на 100 g):

1. Сухо - 15 GI, 3,4 g въглехидрати, 570 kcal.
2. Фъстъци - 20 GI, 9,9 g въглехидрати, 552 kcal.
3. Броколи - 15 GI, 6,6 g въглехидрати, 34 kcal.
4. Бяла гъба - 10 GI, 1,1 g въглехидрати, 34 kcal.
5. Маруля - 10 GI, 2 g въглехидрати, 16 kcal.
6. Маруля - 10 GI, 2,9 g въглехидрати, 15 kcal.
7. Домати - 10 GI, 4,2 g въглехидрати, 19,9 kcal.
8. Патладжан - 10 GI, 5,9 g въглехидрати, 25 kcal.
9. Български пипер -10 GI, 6,7 g въглехидрати, 29 kcal.

Този списък съдържа храни с нисък ГИ. При диабет човек може безопасно да яде храна със съставки, в които GI не надвишава 40, максимум 50. Останалото е строго забранено.

Какво се случва, ако независимо регулирате въглехидратния метаболизъм

Има още един аспект, който не трябва да се забравя в процеса на регулиране на въглехидратния метаболизъм. Тялото трябва да получи енергията, предназначена за живот. И ако храната не влезе в тялото навреме, тогава тя ще започне да разгражда мастните клетки, а след това и мускулните клетки. Тоест ще дойде физическото изтощение на тялото.

Страстта към монодиетите, вегетарианството, фруктианството и други експериментални методи на хранене, предназначени да регулират обмяната на веществата, води не само до лошо здраве, но и до нарушаване на жизнените функции в организма и разрушаване на вътрешните органи и структури. Само специалист може да разработи диета и да предпише лекарства. Всяко самолечение води до влошаване или дори смърт.

Заключение

Въглехидратният метаболизъм играе важна роля в организма, ако е нарушен, възникват неизправности в работата на много системи и органи. Важно е да се поддържа нормално количество въглехидрати, постъпващи в тялото.