Nekaj zanimivosti o ogljikovih hidratih

oglikovi-hidrati-4

Ogljikovi hidrati ali saharidi tvorijo biološko in kemijsko pomemben razred snovi. Kot produkt fotosinteze ogljikohidrati sestavljajo večino biomase. Mono-, di- in polisaharidi (vključno s škrobom in celulozo) skupaj z maščobami in beljakovinami zagotavljajo kvantitativno najbolj dragocen in neuporaben (prehranski vlaken) del prehrane. Poleg svoje osrednje vloge fizioloških nosilcev energije imajo pomembno vlogo tudi kot podporna snov, zlasti v rastlinskem kraljestvu ter v procesih biološkega signaliziranja in prepoznavanja (npr. Prepoznavanje celičnih celic, krvne skupine). Znanost, ki se ukvarja z biologijo ogljikovih hidratov, se imenuje glikobiologija.
Neposredna oskrba z energijo za biološke procese je adenozin trifosfat (ATP), ki na primer poganja krčenje mišic in je vpleten v skoraj vse energetsko potrošne procese. Vendar pa je v celicah prisotna samo v nizkih koncentracijah in jo je treba dopolniti z aerobno in anaerobno razgradnjo energetsko učinkovitih spojin, kot so maščobe, ogljikovi hidrati ali beljakovine v celicah.

Ogljikovi hidrati so glavni vir energije za organizem. V nasprotju z maščobami se lahko uporabljajo relativno hitro, saj zagotavljajo anaerobno energijo. Pomembna zgradba ogljikovih hidratov v energetskem ravnotežju telesa je glukoza. Vsaka telesna celica lahko absorbira glukozo skozi celično membrano. V celicah različnih organov lahko bodisi zagotovi kemično energijo za mišično delo, anabolične procese ali aktivnost možganov ali pa se shrani kot glikogen v obliki glukoznih verig. Akutno oskrbo z energijo telesa v bistvu zagotavlja glukoza, raztopljena v krvi. Njihova koncentracija v krvi, tako imenovana raven sladkorja v krvi, je v ozkih mejah. Med prebavo se glukoza v tankem črevesu vzame kot monosaharid iz živila in se sprosti v kri. Po jedi se raven glukoze v krvi poveča. Najprej se mora absorbirati glukoza v kri. Signal za to daje insulin, peptidni hormon. To signalizira mišično in jetrno tkivo, povečuje glukozo iz krvi in ga vleče v glikogen. Ko absorbira glukozo iz hrane, ni pomembno, kako hitro se to zgodi. Ker je glukoza prisotna v živilu v bolj ali manj oligomerizirani ali polimerizirani, bolj natančno polikondenzirani obliki, je treba glukozne verige razcepiti v prebavnem traktu. Na primer živila, ki vsebujejo škrob, kot so kruh ali krompir, prebavni encimi razgrajujejo glukozno verigo škroba v posamezne fragmente in nazadnje na posamezne molekule glukoze, ki postopoma vstopajo v krvni obtok. Merilo hitrosti, pri kateri je škrob razkosan, in so sestavljeni gradniki glukoze je glikemični indeks (GI).

Če je oskrba ogljikovih hidratov do tkiv večja od njihove porabe, se presežek pretvori v maščobo in shrani kot depotna maščoba.  Maščobe imajo višjo fiziološko kalorično vrednost kot pa

ogljikovi hidrati in nimajo hidratacijske lupine. Za dolgoročno shranjevanje energije so tako bolj varčne kot ogljikovi hidrati in zagotavljajo boljšo toplotno izolacijo za telo. V nasprotju z ljudskim prepričanjem se maščobne usedline stalno izkoriščajo in ne samo, če se zmanjša shranjevanje glikogena v mišici. Dejstvo, da se degradacija telesne maščobe začne šele po približno 30-minutni vzdržljivosti, je napačna. Fermentacija je metabolni proces, v katerem se ogljikovi hidrati razgrajujejo do pridobivanja energije s kisikom (anaerobija). Pri mikroorganizmih se primarno uporablja v naravi, vendar se rastline lahko odzovejo na pomanjkanje kisika. V mišicah fermentacija mlečne kisline poteka pod pomanjkanjem kisika. Dejansko je adenozin trifosfat (ATP) namenjen intenzivnemu delu mišic s štirimi viri energije. To je predvsem posledica uporabe kreatin fosfata (iz presnove proteinov), ki ima višji prenosni potencial fosfatne skupine kot ATP in ga zato lahko hitro prinese; ki ji sledi anaerobna uporaba sladkorja; delež oksidativnega izkoriščanja sladkorja je nekoliko nižji; najmanj pa je maščoba. Bolj intenziven trud je, da se poveča delež prvega, še posebej anaerobnega. Posledično se relativni delež degradacije maščob zmanjša s povečano frekvenco impulzov, vendar se absolutna količina uporabljene maščobe zelo dobro poveča, saj se povečuje tudi pretvorba energije. Povečan delež anaerobnega metabolizma je povezan z zmanjševanjem oskrbe s kisikom v mišicah med hudim mišičnim delom, saj je metabolizem maščob aerobni proces. Neutreniranim športnikom se pogosto priporoča vztrajnost. Vendar pa obstaja stališče, da je energetsko ravnovesje v športu odločilno, Na primer, po naporu pride do nadaljnjega zmanjšanja maščob. Če torej med treningom pretvorimo veliko glukoze, se izguba maščobe v fazi okrevanja zmanjša. Drugi dejavniki izgube maščobe so vrsta in pogostost uživanja hrane, saj pri vsakem odmerku insulina zavira maščobo. Z naraščajočim treningom se mišična masa poveča, vnos kisika se izboljša, kar ima za posledico povečano izgubo maščob.  Uspešnost športnikov pred konkurenco je  s strani ustreznega časovnega vnosa hrane, saj je to pomembno za shranjevanje energije za kratkoročne vrhovr moči.

Ogljikovi hidrati niso bistvenega pomena, saj lahko telo proizvaja v glukoneogenezo pod porabo energije iz drugih sestavin živil, kot so beljakovine in sam glicerin. Še posebej, ker so možgani odvisni od glukoze kot vir energije. V primeru pomanjkanja ogljikovih hidratov možgani dobivajo ketonska telesa, Na primer, v prehrani zaradi vonja acetona. V poskusu na živalih pri piščancih je bila brezpogojno dovoljena prehrana brez ogljikovih hidratov. Tudi dolgoročna študija otrok in mladostnikov z zelo nizko vsebnostjo ogljikovih hidratov ketonične prehrane je pokazala neoporečnost.  Neznana bolezen človeka zaradi odsotnosti ogljikovih hidratov ni znana. Energijska vsebnost en gram ogljikovih hidratov je približno 17,2 kJ (4,1 kcal).