Los carbohidratos y la glucosa.

glucemia y carbohidratos

La hiperglucemia es un problema crónico de salud que afecta a un porcentaje creciente de la población mundial. Incluso en ausencia de síntomas, los niveles anormalmente elevados de glucosa en sangre (hiperglucemia) conllevan lesiones en múltiples tejidos, con daños especialmente importantes en los pequeños vasos de la retina, los nervios periféricos y los riñones. A diferencia de la diabetes mellitus tipo 1 (DM1), la diabetes de tipo 2 (DM2), que aparece en la edad adulta, se caracteriza por una respuesta periférica inadecuada a la insulina, sostenida en el tiempo, seguido de una secreción insuficiente de insulina por parte de las células β-pancreáticas. La DM2 es una de las principales causas de ceguera, amputaciones y enfermedad renal terminal en las sociedades del mundo desarrollado. Adicionalmente, la diabetes conlleva un importante riesgo de enfermedades cardiovasculares, en sí misma y por su asociación frecuente a otros factores de riesgo, como hipertensión arterial y dislipidemia. Por ello, su control y corrección mediante el aumento de la actividad física como del seguimiento de hábitos alimenticios saludables es importante mientras que el consumo de ciertos micronutrientes podría facilitar la normalización de la glucemia o la prevención de hiperglucemias en las personas que lo necesitan.

 Los carbohidratos y la glucosa

Los carbohidratos, hidratos de carbono o glúcidos son biomoléculas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno. Los carbohidratos se pueden clasificar en simples o complejos según su composición (Figura 1).Los carbohidratos simples incluyen los monosacáridos y los disacáridos (dos monómeros). La glucosa, fructosa y galactosa son monosacáridos mientras que la lactosa y sacarosa, también conocida como azúcar común, son disacáridos. Los carbohidratos complejos están formados por cadenas de monosacáridos que se denominan polisacáridos (ej. almidón y glucógeno).

carbohidratos simples ( azucares)

 

 

                   Figura 1. Tipos de carbohidratos: simples y complejos. 

 

Los carbohidratos complejos se encuentran presentes en distintos alimentos como los cereales, legumbres y tubérculos mientras que los simples están presentes en la leche, las frutas y el azúcar.

La glucosa es el glúcido más empleado por el organismo ya que constituye su principal fuente energética. A partir de la glucosa se genera energía en forma de adenosina trifosfato (ATP) mediante el proceso de respiración celular. La glucosa también puede participar en la síntesis de aminoácidos. Se puede almacenar en forma de glucógeno en el hígado y músculo esquelético cuando hay exceso y cuando las reservas de glucógeno están completas, se transforma en ácidos grasos que se almacenan en el tejido adiposo. Los carbohidratos son macromoléculas cuya función principal es energética. La glucosa, un monosacárido, es la fuente principal de energía de las células. 

 Digestión, absorción y metabolismo de la glucosa.

Digestión y absorción 

Durante el proceso de digestión tanto los polisacáridos como los disacáridos son hidrolizados en los monosacáridos glucosa, fructosa y galactosa por las respectivas enzimas del tracto gastrointestinal para posteriormente ser absorbidos. Las enzimas que participan en la degradación de los polisacáridos son las amilasas salivales y pancreáticas. Estas últimas, aunque se forman en el páncreas, ejercen su acción en el duodeno y se consideran las principales enzimas de degradación de los polisacáridos. Como producto de la acción de ambas enzimas, se obtienen oligosacáridos (2- 10 monómeros) que son hidrolizados por la acción de las oligosacaridasas en glucosa y otros monosacáridos. La degradación de los disacáridos ingeridos con los alimentos, son directamente hidrolizados en la superficie de la mucosa intestinal por acción de un conjunto de enzimas: la maltasa, la lactasa o la sacarasa (Figura 2).

             Figura 2. Digestión y absorción de carbohidratos.

A continuación, tiene lugar la absorción de los monosacáridos que consiste en un 80 % de glucosa seguido de fructosa y galactosa. La glucosa y galactosa se absorben mediante un transporte activo secundario dependiente de sodio, mientras que la fructosa entra en los enterocitos por difusión pasiva y donde gran parte se convierte en glucosa. Al torrente sanguíneo, llegan los monosacáridos por difusión facilitada. En los hepatocitos tiene lugar la conversión de la galactosa y lo que queda de fructosa en glucosa. El proceso de digestión de los carbohidratos consiste en la hidrólisis de los polisacáridos y disacáridos principalmente en glucosa, por la acción de las enzimas del tracto gastrointestinal

 Metabolismo de la glucosa: papel de la insulina.

Los niveles de glucosa en sangre o glucemia se regulan principalmente por dos hormonas pancreáticas cuyas acciones son antagónicas: la insulina y el glucagón. El glucagón aumenta los niveles sanguíneos de glucosa mientras que la insulina los disminuye al ayudar a ingresar la glucosa al interior de las células. El glucagón actúa activando principalmente la glucogenólisis (hidrolisis del glucógeno) y la gluconeogénesis (síntesis de glucosa). La insulina, por el contrario, favorece el almacenamiento de glucosa en forma de glucógeno o el transporte de glucosa al interior celular para su utilización en la fosforilación oxidativa (síntesis ATP) (Figura 3).

                       Figura 3. Papel regulador de la insulina y el glucagón sobre la glucemia.

La insulina es liberada por las células β-pancreáticas en respuesta a niveles elevados de nutrientes en general, y de glucosa en particular. A nivel celular, actúa uniéndose a su receptor de membrana y desencadena múltiples cascadas de señalización intracelular, en las cuales la fosforilación inicial del receptor en residuos de tirosina (Tyr) lleva a una serie de eventos de fosforilación y desfosforilación de quinasas de Tyr y serina/treonina (Ser/Thr). Estas quinasas son las responsables de transmitir la señal de la insulina para la regulación de eventos metabólicos como la translocación de las proteínas transportadoras de glucosa (Glut4 por sus siglas en inglés,glucose transporter type 4)) de compartimentos intracelulares a la membrana plasmática así como su activación. También promueve la síntesis de glucogéno o de ácidos grasos dentro de la célula (Figura 4). Los tejidos dependientes de la acción de la insulina son el músculo esquelético, hígado y tejido adiposo.

La insulina es la hormona que regula los niveles elevados de glucosa en sangre al favorecer el almacenamiento de glucosa en forma de glucógeno, así como el transporte de glucosa al interior de las células.

insulina funciones

         Figura 4. Respuestas celulares a la unión de la insulina a su receptor

Por su parte el glucagón es una hormona secretada por las células Ɒ de los islotes de Langerhans cuando desciende la concentración sanguínea de glucosa. La insulina y el glucagón actúan de forma antagónica a fin de mantener la glucemia en un rango aceptable. En un estado alimentado del individuo predomina la insulina, y en un estado de ayuno (normalmente durante la noche) predomina el glucagón.

 

Las intervenciones nutricionales basadas en la utilización de determinados micronutrientes podrían tener un efecto beneficioso en la prevención de las complicaciones habitualmente asociadas a la presencia de hiperglucemia y DM2 en el ser humano.

En el área para profesionales de nuestra web existe una extensa biblioteca de contenidos que incluye un e-book monográfico enfocado a las intervenciones nutricionales en la hiperglucemia y la DM2, así como un folleto con nutrientes que influyen en el metabolismo de la glucosa.

 

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Bibliografía y Referencias.