Ogļhidrātu metabolisms: funkcija, loma un slimības

Ogļhidrātu vielmaiņa vai cukurs vielmaiņa ir svarīgs process cilvēka ķermenī. Lai nodrošinātu organisma darbību, būtiska ir pietiekama enerģijas padeve. ogļhidrāti šim nolūkam ir vissvarīgākais enerģijas avots. Noteikti fermenti sadalīt norīts ogļhidrāti piemēram, vienkāršos cukuros glikoze, un šajā formā ķermenis tos var izmantot. Ja vielmaiņas process norit nepareizi, rodas vielmaiņas traucējumi. Visbiežāk sastopamie traucējumi cukurs vielmaiņa ir diabēts cukura diabēts.

Kas ir ogļhidrātu vielmaiņa?

Ogļhidrātu vielmaiņa vai cukurs vielmaiņa ir svarīgs process cilvēka ķermenī. Attēlā parādīts glikoze molekulas asinsritē. Ogļhidrātu vielmaiņa kontrolē absorbcija, pārveidošana, transportēšana un sadalīšana ogļhidrāti cilvēka ķermenī. Process notiek vairākos posmos un ir vitāli svarīgs process. Ogļhidrāti, saukti arī par cukuriem, ir vissvarīgākais cilvēka ķermeņa enerģijas avots. Individuālie procesi, kas notiek ogļhidrātu metabolismā, ļauj organismam ražot cukuru molekulas norīts ar ķermenim izmantojamu pārtiku enerģijas veidā. Ogļhidrāti tiek sadalīti vielmaiņas procesā, absorbēti caur urīna sieniņu tievā zarnā un caur asinsriti nonāk ķermeņa šūnās. Cukurs molekulas kas nav nepieciešami akūtai enerģijas ieguvei, tiek pārveidoti par tauku molekulām vai tiek uzglabāti aknas un muskuļi. Ogļhidrātu metabolisma galaprodukti izdalās ar izkārnījumiem un urīnu.

Funkcija un uzdevums

Kopā ar proteīni un tauki, ogļhidrāti ir viena no galvenajām uzturvielu grupām, kuras uzsūcas caur uzturs. Ogļhidrāti tiek sadalīti monosaharīdi (atsevišķi cukuri), disaharīdi (dubultie cukuri) un polisaharīdi (vairāki cukuri). Svarīgi monosaharīdi ir fruktoze, glikoze un galaktāzes. Ogļhidrāti, kas tiek uzņemti ar pārtiku, parasti ir di- vai polisaharīdi. Lai organisms varētu izmantot šīs barības vielas, cukura molekulas vispirms jāpārvērš glikozē. Gremošanas laikā cilvēka ķermenis atbrīvo noteiktus fermenti kas sadala uzņemtos ogļhidrātus. Glikoze tiek sadalīta vairākos metabolisma posmos, lai izveidotos adenozīns trifosfāts, ATP, un šajā formā ķermenim ir pieejams kā enerģijas avots. Jo sarežģītāka ir ogļhidrātu struktūra, jo ilgāk organismā notiek konversijas process. The smadzenes jo īpaši nepieciešama glikoze kā enerģijas piegādātājs. Pēc ogļhidrātu sadalīšanas glikozē cukurs tiek piegādāts attiecīgajām ķermeņa šūnām ATP veidā caur asinsriti. Ja šūnas jau ir pietiekami apgādātas ar enerģiju, glikoze organismā tiek atkārtoti salikta jaunās cietes molekulās un glikogēna veidā tiek uzglabāta muskuļos un aknas. Bada apstākļos vai palielinātas fiziskās slodzes laikā glikogēnu var atkal sadalīt glikozē un nodrošināt organismam enerģiju. Glikogēns ir ogļhidrātu krājums cilvēka ķermenī. Tomēr šie krātuves ir ierobežoti. Kad krājumi jau ir pietiekami piepildīti, neizmantotie ogļhidrāti tiek pārvērsti taukos aknas. Šie tauki tiek uzglabāti taukaudos. Ja enerģijas uzņemšana pārsniedz nepieciešamo enerģiju ilgākā laika posmā, tas var vadīt uz aptaukošanās.

Slimības un kaites

Ja vielmaiņa norit ne vienmērīgi, rodas tā sauktie vielmaiņas traucējumi. Ķermenis nevar izmantot barības vielas, kuras tas uzņem, un tās nenonāk tur, kur tām nepieciešams. Katrs vielmaiņas posms ir atbildīgs par noteiktu fermentu. Tāpēc vielmaiņas traucējumu gadījumā ir fermenta defekts. Sekas ir tādas, ka vielas uzkrājas tur, kur tās nepieder, un tajā pašā laikā citā ķermeņa vietā trūkst noteiktu barības vielu. Visizplatītākais ogļhidrātu metabolisma traucējums ir tā sauktais diabēts mellitus. Šo slimību var iedalīt divās galvenajās grupās. 1. tipa cukura diabēta gadījumā aizkuņģa dziedzera šūnas ir atbildīgas par insulīna tiek iznīcināti. 2. tipā diabēts mellitus, nav absolūta trūkuma insulīna. Drīzāk efekts insulīna samazina rezistences veidošanās. Insulīns ir vienīgais hormons organismā, kas var pazemināties asinis cukura līmeni. Šis hormons un tā kolēģis glikagons nodrošināt to asinis cukura līmenis tiek turēts nemainīgs un ir būtisks dzīvībai. Pēc ogļhidrātu, piemēram, kartupeļu, makaronu un maize, piemēram, cukura līmenis asinis paceļas. Augsts cukurs asinīs līmeņa signāli, ka šūnas ir pietiekami apgādātas ar enerģiju. Šajā gadījumā tiek izdalīts insulīns, kas veicina glikozes uzņemšanu muskuļos un taukaudi, tādējādi atkal pazeminot glikozes līmeni asinīs. Turklāt insulīns kavē glikogēna sadalīšanos izmantojamā enerģijā aknās. Glikagons, no otras puses, palielina glikozes līmeni asinīs, veicinot glikogēna sadalīšanos izmantojamā enerģijā aknās. Tie divi hormoni tādējādi kontrolēt absorbcija un ogļhidrātu sadalījums cilvēka ķermenī. Bez insulīna glikozes līmenis asinīs cilvēka ķermenī paliek pastāvīgi paaugstināts. Ķermenis nevar transportēt enerģiju no ogļhidrātiem šūnās bez insulīna. Turklāt tas stāvoklis bojā asinis kuģi un veicina dažādas sekundāras slimības. Tie ietver, piemēram, asinsrites traucējumi rokās un kājās, sirds uzbrukumi, insultu un niere traucējumi. In cukura diabēts, tāpēc ir nepieciešams mākslīgi nodrošināt organismu ar insulīnu. 1. tipa gadījumā cukura diabēts, mūža insulīns terapija ir neizbēgama. 2. tips cukura diabēts katrā gadījumā nav jāārstē ar medikamentiem, un to var pat izārstēt, mainot uzturs un pietiekama fiziskā slodze.