Apa itu metabolisme karbohidrat dalam tubuh?

Karbohidrat memainkan peran penting dalam nutrisi yang tepat dan distribusi keseimbangan nutrisi. Orang yang peduli dengan kesehatannya sendiri tahu bahwa karbohidrat kompleks lebih disukai daripada yang sederhana. Dan lebih baik makan makanan untuk pencernaan lebih lama dan energi di siang hari. Tapi kenapa begitu? Apa perbedaan antara proses asimilasi karbohidrat lambat dan cepat? Mengapa Anda harus makan yang manis-manis hanya untuk menutup jendela protein, sedangkan madu lebih baik dimakan secara eksklusif pada malam hari? Untuk menjawab pertanyaan tersebut, mari kita simak secara detail metabolisme karbohidrat dalam tubuh manusia.

Untuk apa karbohidrat?

Selain mempertahankan berat badan yang optimal, karbohidrat dalam tubuh manusia melakukan pekerjaan yang sangat besar, kegagalan yang tidak hanya menyebabkan munculnya obesitas, tetapi juga sejumlah masalah lainnya.

Tugas utama karbohidrat adalah melakukan fungsi-fungsi berikut:

1. Energi - sekitar 70% kalori adalah karbohidrat. Agar proses oksidasi 1 g karbohidrat berlangsung, tubuh membutuhkan energi 4,1 kkal.
2. Konstruksi - ambil bagian dalam konstruksi komponen seluler.
3. Cadangan - buat depot di otot dan hati dalam bentuk glikogen.
4. Peraturan - beberapa hormon adalah glikoprotein di alam. Misalnya, hormon dari kelenjar tiroid dan kelenjar pituitari - satu bagian struktural dari zat tersebut adalah protein, dan yang lainnya adalah karbohidrat.
5. Pelindung - heteropolisakarida berperan dalam sintesis lendir, yang menutupi selaput lendir saluran pernapasan, organ pencernaan, dan saluran kemih.
6. Ambil bagian dalam pengenalan sel.
7. Mereka adalah bagian dari selaput eritrosit.
8. Mereka adalah salah satu pengatur pembekuan darah, karena mereka adalah bagian dari protrombin dan fibrinogen, heparin (sumber - buku teks "Biological Chemistry", Severin).

Bagi kami, sumber utama karbohidrat adalah molekul yang kami dapatkan dari makanan: pati, sukrosa, dan laktosa.

@ Evgeni
adobe.stock.com

Tahapan pemecahan sakarida

Sebelum mempertimbangkan fitur reaksi biokimia dalam tubuh dan efek metabolisme karbohidrat pada kinerja atletik, mari kita pelajari proses pemecahan sakarida dengan konversi lebih lanjut menjadi glikogen yang sangat diekstrak dan dihabiskan oleh atlet selama persiapan untuk kompetisi.

Tahap 1 - pra-pemisahan dengan air liur

Tidak seperti protein dan lemak, karbohidrat mulai terurai segera setelah memasuki rongga mulut. Faktanya, sebagian besar produk yang masuk ke dalam tubuh mengandung karbohidrat pati kompleks, yang di bawah pengaruh air liur, yaitu enzim amilase, yang merupakan bagian dari komposisinya, dan faktor mekanis dipecah menjadi sakarida sederhana.

Tahap 2 - pengaruh asam lambung pada kerusakan lebih lanjut

Di sinilah asam lambung berperan. Ini memecah sakarida kompleks yang tidak terpengaruh oleh air liur. Secara khusus, di bawah aksi enzim, laktosa dipecah menjadi galaktosa, yang kemudian diubah menjadi glukosa.

Tahap 3 - penyerapan glukosa ke dalam darah

Pada tahap ini, hampir semua glukosa cepat yang difermentasi langsung diserap ke dalam aliran darah, melewati proses fermentasi di hati. Tingkat energi meningkat tajam dan darah menjadi lebih jenuh.

Tahap 4 - rasa kenyang dan respons insulin

Di bawah pengaruh glukosa, darah mengental, yang membuatnya sulit untuk bergerak dan mengangkut oksigen. Glukosa menggantikan oksigen, yang menyebabkan reaksi perlindungan - penurunan jumlah karbohidrat dalam darah.

Insulin dan glukagon dari pankreas memasuki plasma.

Yang pertama membuka sel transpor untuk pergerakan gula di dalamnya, yang mengembalikan keseimbangan zat yang hilang. Glukagon, pada gilirannya, mengurangi sintesis glukosa dari glikogen (konsumsi sumber energi internal), dan insulin "melubangi" sel-sel utama tubuh dan menempatkan glukosa di sana dalam bentuk glikogen atau lipid.

Tahap 5 - metabolisme karbohidrat di hati

Dalam perjalanan untuk menyelesaikan pencernaan, karbohidrat bertabrakan dengan pertahanan utama tubuh - sel hati. Di dalam sel-sel inilah karbohidrat di bawah pengaruh asam khusus terikat ke dalam rantai yang paling sederhana - glikogen.

Tahap 6 - glikogen atau lemak

Hati hanya mampu memproses sejumlah monosakarida yang ditemukan di dalam darah. Kadar insulin yang meningkat membuatnya bisa melakukannya dalam waktu singkat. Jika hati tidak punya waktu untuk mengubah glukosa menjadi glikogen, reaksi lipid terjadi: semua glukosa bebas diubah menjadi lemak sederhana dengan mengikatnya dengan asam. Tubuh melakukan ini untuk meninggalkan persediaan, namun, mengingat nutrisi kita yang konstan, tubuh "lupa" untuk mencerna, dan rantai glukosa, yang berubah menjadi jaringan adiposa plastik, diangkut di bawah kulit.

Tahap 7 - pembelahan sekunder

Jika hati mengatasi beban gula dan mampu mengubah semua karbohidrat menjadi glikogen, yang terakhir, di bawah pengaruh hormon insulin, berhasil disimpan di otot. Selanjutnya, dalam kondisi kekurangan oksigen, itu dipecah kembali menjadi glukosa yang paling sederhana, tidak kembali ke aliran darah umum, tetapi tetap di otot. Jadi, melewati hati, glikogen memasok energi untuk kontraksi otot tertentu, sekaligus meningkatkan daya tahan (sumber - "Wikipedia").

Proses ini sering disebut dengan "angin kedua". Ketika seorang atlet memiliki simpanan besar glikogen dan lemak visceral sederhana, mereka hanya akan diubah menjadi energi murni tanpa adanya oksigen. Sebaliknya, alkohol yang terkandung dalam asam lemak akan merangsang vasodilatasi tambahan, yang akan menyebabkan kerentanan sel terhadap oksigen lebih baik dalam kondisi defisiensi.

Penting untuk dipahami mengapa karbohidrat dibagi menjadi sederhana dan kompleks. Ini semua tentang indeks glikemik mereka, yang menentukan tingkat kerusakan. Ini, pada gilirannya, memicu regulasi metabolisme karbohidrat. Semakin sederhana karbohidratnya, semakin cepat ia sampai ke hati dan semakin besar kemungkinannya diubah menjadi lemak.

Tabel perkiraan indeks glikemik dengan komposisi total karbohidrat dalam produk:

Namun, makanan dengan indeks glikemik tinggi pun tidak dapat mengganggu metabolisme dan fungsi karbohidrat seperti yang dilakukan oleh beban glikemik. Ini menentukan seberapa banyak hati dimuat dengan glukosa saat produk ini dikonsumsi. Ketika ambang GN tertentu (sekitar 80-100) tercapai, semua kalori yang melebihi norma akan secara otomatis diubah menjadi trigliserida.

Tabel perkiraan beban glikemik dengan total kalori:

Respon insulin dan glukagon

Dalam proses mengonsumsi karbohidrat apa pun, baik itu gula atau pati kompleks, tubuh memicu dua reaksi sekaligus, yang intensitasnya akan bergantung pada faktor-faktor yang telah dipertimbangkan sebelumnya dan, pertama-tama, pada pelepasan insulin.

Penting untuk dipahami bahwa insulin selalu dilepaskan ke dalam darah dalam bentuk nadi. Artinya, satu pai manis sama berbahayanya bagi tubuh seperti 5 pai manis. Insulin mengatur kepadatan darah. Ini diperlukan agar semua sel menerima energi yang cukup tanpa bekerja dalam mode hiper atau hipo. Namun yang terpenting, kecepatan gerakannya, beban pada otot jantung dan kemampuan mengangkut oksigen bergantung pada kepadatan darah.

Lonjakan insulin adalah reaksi alami. Insulin membuat lubang di semua sel di tubuh yang mampu menerima energi tambahan, dan menguncinya di dalamnya. Jika hati mengatasi beban, glikogen ditempatkan di dalam sel, jika hati gagal, asam lemak masuk ke sel yang sama.

Dengan demikian, regulasi metabolisme karbohidrat terjadi secara eksklusif melalui pelepasan insulin. Jika tidak cukup (tidak kronis, tetapi hanya sekali), seseorang mungkin mengalami mabuk gula - suatu kondisi di mana tubuh membutuhkan cairan tambahan untuk meningkatkan volume darah dan mengencerkannya dengan semua cara yang tersedia.

Faktor penting kedua pada tahap metabolisme karbohidrat adalah glukagon. Hormon ini menentukan apakah hati perlu bekerja dari sumber internal atau dari sumber eksternal.

Di bawah pengaruh glukagon, hati melepaskan glikogen yang sudah jadi (tidak membusuk), yang diperoleh dari sel internal, dan mulai mengumpulkan glikogen baru dari glukosa.

Ini adalah glikogen internal yang mendistribusikan insulin melalui sel pada awalnya (sumber - buku teks "Biokimia Olahraga", Mikhailov).

Distribusi energi selanjutnya

Distribusi energi karbohidrat selanjutnya terjadi tergantung pada jenis konstitusi, dan kebugaran tubuh:

1. Pada orang yang tidak terlatih dengan metabolisme yang lambat. Ketika kadar glukagon menurun, sel glikogen kembali ke hati, di mana mereka diproses menjadi trigliserida.
2. Atlet. Sel glikogen di bawah pengaruh insulin terkunci secara masif di otot, menyediakan energi untuk latihan berikutnya.
3. Seorang non-atlet dengan metabolisme yang cepat. Glikogen kembali ke hati, diangkut kembali ke tingkat glukosa, setelah itu ia menjenuhkan darah ke tingkat batas. Dengan ini, ia memprovokasi keadaan penipisan, karena meskipun pasokan sumber daya energi mencukupi, sel-sel tidak memiliki jumlah oksigen yang sesuai.

Hasil

Metabolisme energi adalah proses di mana karbohidrat terlibat. Penting untuk dipahami bahwa meski tanpa gula langsung, tubuh masih akan memecah jaringan menjadi glukosa sederhana, yang akan menyebabkan penurunan jaringan otot atau lemak tubuh (tergantung pada jenis situasi stres).

Tonton videonya: Lemak dan Karbohidrat dalam Pola Makan (November 2024).