التمثيل الغذائي للكربوهيدرات

من التمثيل الغذائي للكربوهيدرات أو استقلاب السكر هي عملية حيوية في جسم الإنسان. يعد الإمداد الكافي من الطاقة ضروريًا لضمان عمل الكائن الحي. تعتبر الكربوهيدرات أهم مصدر للطاقة لهذا الغرض. يتم تقسيم الكربوهيدرات التي يتم تناولها إلى سكريات بسيطة ، على سبيل المثال الجلوكوز ، عبر إنزيمات معينة ويمكن أن يستخدمها الجسم بهذا الشكل. إذا كانت عملية التمثيل الغذائي غير صحيحة ، فهناك اضطراب في التمثيل الغذائي. الاضطراب الأكثر شيوعًا في استقلاب السكر هو داء السكري.

ما هو التمثيل الغذائي للكربوهيدرات؟

يتحكم التمثيل الغذائي للكربوهيدرات في امتصاص وتحويل ونقل وتحطيم الكربوهيدرات في جسم الإنسان. تتم العملية في عدة خطوات وهي عملية حيوية.

تعتبر الكربوهيدرات ، والمعروفة أيضًا باسم السكر ، أهم مصدر للطاقة لجسم الإنسان ، فالعمليات الفردية التي تحدث في عملية التمثيل الغذائي للكربوهيدرات تمكن الجسم من استخدام جزيئات السكر التي يتم تناولها من خلال الطعام في شكل طاقة.

يتم تكسير الكربوهيدرات في عملية التمثيل الغذائي ، ويتم امتصاصها من خلال جدار الأمعاء الدقيقة وتصل إلى خلايا الجسم عبر مجرى الدم. يتم تحويل جزيئات السكر غير الضرورية لزيادة الطاقة الحادة إلى جزيئات دهنية أو يتم تخزينها في الكبد والعضلات. تفرز المنتجات النهائية لاستقلاب الكربوهيدرات في البراز والبول.

الوظيفة والمهمة

تعد الكربوهيدرات ، إلى جانب البروتينات والدهون ، إحدى المجموعات الغذائية الرئيسية التي يتم استهلاكها من خلال الطعام. تنقسم الكربوهيدرات إلى السكريات الأحادية (السكريات الأحادية) ، والسكريات الثنائية (السكريات المزدوجة) والسكريات المتعددة (السكريات المتعددة). الممثلون المهمون للسكريات الأحادية هم سكر الفاكهة (الفركتوز) وسكر العنب (الجلوكوز) والسكر المخاطي (الجالاكتاز).

غالبًا ما تكون الكربوهيدرات التي يتم تناولها من خلال الطعام على شكل ثنائي أو عديد السكاريد. لكي يتمكن الكائن الحي من استخدام هذه العناصر الغذائية ، يجب أولاً تحويل جزيئات السكر إلى جلوكوز. للقيام بذلك ، يقوم جسم الإنسان بإطلاق إنزيمات معينة أثناء الهضم تعمل على تكسير الكربوهيدرات التي تم تناولها.

يتم تكسير الجلوكوز في عدة خطوات أيضية إلى ما يعرف باسم الأدينوزين ثلاثي الفوسفات ، ATP ، وفي هذا الشكل يتوفر للجسم كمصدر للطاقة. كلما كانت بنية الكربوهيدرات أكثر تعقيدًا ، كلما استغرق الأمر وقتًا أطول لتحويل الكائن الحي.

يحتاج الدماغ بشكل خاص إلى الجلوكوز كمصدر للطاقة. بعد أن يتم تقسيم الكربوهيدرات إلى جلوكوز ، يتم تسليم السكر إلى خلايا الجسم المعنية على شكل ATP عبر مجرى الدم. عندما يتم بالفعل إمداد الخلايا بالطاقة بشكل كافٍ ، يتم إعادة تجميع الجلوكوز في الجسم إلى جزيئات نشا جديدة وتخزينها في شكل جليكوجين في العضلات وفي الكبد.

في حالات الجوع أو أثناء المجهود البدني المتزايد ، يمكن أن يتحلل الجليكوجين إلى جلوكوز مرة أخرى ويزود الجسم بالطاقة. الجليكوجين هو مخزن الكربوهيدرات في جسم الإنسان. ومع ذلك ، فإن مستودعات التخزين هذه محدودة. عندما تمتلئ المخازن بالقدر الكافي ، تتحول الكربوهيدرات غير المستخدمة إلى دهون في الكبد. يتم تخزين هذه الدهون في الأنسجة الدهنية. إذا كان إمداد الطاقة أعلى من الطاقة المطلوبة لفترة زمنية أطول ، فقد يؤدي ذلك إلى السمنة.

الامراض والاعتلالات

إذا لم تتم عملية التمثيل الغذائي بسلاسة ، فهناك ما يسمى باضطراب التمثيل الغذائي. لا يستطيع الجسم استخدام العناصر الغذائية التي يمتصها ولا يصلون حيث يحتاجون إليها. إنزيم معين مسؤول عن كل خطوة من عملية التمثيل الغذائي. في حالة اضطراب التمثيل الغذائي ، هناك عيب في الإنزيم. والنتيجة هي أن المواد تتراكم حيث لا تنتمي وفي نفس الوقت هناك نقص في بعض العناصر الغذائية في مكان آخر من الجسم.

الاضطراب الأكثر شيوعًا في استقلاب الكربوهيدرات هو ما يسمى بداء السكري. يمكن تقسيم هذه الحالة إلى مجموعتين رئيسيتين.في مرضى السكري من النوع الأول ، يتم تدمير خلايا البنكرياس المسؤولة عن صنع الأنسولين. في داء السكري من النوع 2 ، لا يوجد نقص مطلق في الأنسولين. بدلا من ذلك ، يتم تقليل تأثير الأنسولين عن طريق تكوين المقاومة.

الأنسولين هو الهرمون الوحيد في الجسم الذي يمكنه خفض مستويات السكر في الدم. يضمن هذا الهرمون ونظيره الجلوكاجون الحفاظ على مستوى السكر في الدم ثابتًا وضروريًا للحياة. بعد تناول الكربوهيدرات مثل البطاطس والمعكرونة والخبز ، يرتفع مستوى السكر في الدم. يشير ارتفاع مستوى السكر في الدم إلى أن الخلايا مزودة بالطاقة بشكل كافٍ. في هذه الحالة ، يتم إفراز الأنسولين ، مما يعزز امتصاص الجلوكوز في العضلات والأنسجة الدهنية وبالتالي يخفض مستوى السكر في الدم مرة أخرى.

علاوة على ذلك ، يمنع الأنسولين تحلل الجليكوجين إلى طاقة قابلة للاستخدام في الكبد. من ناحية أخرى ، يزيد الجلوكاجون من مستويات السكر في الدم عن طريق تعزيز تكسير الجليكوجين إلى طاقة قابلة للاستخدام في الكبد. وهكذا يتحكم الهرمونان في امتصاص وتحطيم الكربوهيدرات في جسم الإنسان. بدون الأنسولين ، يظل مستوى السكر في الدم في جسم الإنسان مرتفعًا بشكل دائم. لا يستطيع الجسم نقل الطاقة من الكربوهيدرات إلى الخلايا بدون الأنسولين.

علاوة على ذلك ، فإن هذه الحالة تضر الأوعية الدموية وتؤدي إلى الإصابة بأمراض ثانوية مختلفة. وتشمل ، على سبيل المثال ، اضطرابات الدورة الدموية في الذراعين والساقين والنوبات القلبية والسكتات الدماغية واضطرابات الكلى. لذلك من الضروري في داء السكري تزويد الجسم بالأنسولين صناعياً. مع داء السكري من النوع 1 ، لا مفر من العلاج بالأنسولين مدى الحياة. داء السكري من النوع 2 لا يحتاج دائمًا إلى العلاج بالأدوية ، بل يمكن علاجه بتغيير النظام الغذائي وممارسة التمارين الرياضية الكافية.