Szénhidrát-szükséglet
A szénhidrátok a szervezetben számos életfontosságú feladatot ellátó molekula alkotói, az öröklődő tulajdonságokat DNS-től a kötőszöveteket felépítő rostokon át a nyálkahártyák védelmét ellátó vegyületekig.
Legfontosabb szerepük azonban mégiscsak a szervezet energiaellátása.
Naponta és testsúly-kilogrammonként mintegy 5 gramm szénhidrátra van szükségünk, egy 70 kilós embernek tehát mintegy 350 grammot kell fogyasztania. Ez ideális esetben energiaigényünk 50-60%-át képes fedezni, mivel 1 gramm szénhidrát energiatartalma 17,2 kilojoule (4,1 kcal).
A szénhidrátokat alapvetően a növények állítják elő számunkra szén-, hidrogén- és oxigénatomokból fotoszintézis útján, majd a táplálékkal vesszük föl őket. Érdekesség, hogy némi szénhidrát-gyártásra - ha nem is elemeiből - de a szervezet is képes: májunk glükózt és abból glikogént tud előállítani.
5.-es biológiakvíz: hány veséje van egy embernek? – 10 kérdés az emberi testről
Szénhidrát-anyagcsere
Mint bármely tápanyagunk, a szénhidrátok is erre a sorsra jutnak: Először felaprítjuk, kisebb alapegységekre bontjuk őket, majd a bélből felszívódnak, sejtjeink hasznosítják, s ami nem kell azonnal, azt elraktározzuk szűkebb időkre.
A szénhidrát tartalmú ételt a szájüregben rágással aprítjuk, majd miután hozzáférnek a nyál-amilázok, azok veszik kezelésbe, egyre kisebb szénhidrátegységekre hasítva azokat. Az ételt alaposan megrágók egy idő után érzékelhetik az egyre édesedő ízt, ami a már érezhető ízű, kicsi szénhidrát-egységek keletkezésének jele.
Közben a hasnyálmirigy értesítést kap a várható "szénhidrát-szállítmányról", és a vékonybélbe leadandó enzimeket kezd termelni, amelyek aztán a szénhidrát-darabokat tovább hasítják egyszerű szénhidrátokká, például glükóz-alegységekké. A glükóz a vékonybél nyálkahártyáján keresztül szívódik föl, és kerül a vérbe.
A szénhidrátok közül a szervezetben kétség kívül a glükóz az egyik legfontosabb. A sejtek az üzemanyagot glükóz formájában tudják a leghatékonyabban fölvenni a vérből, és a glükóz molekulája az a szénhidrát-alapegység, amely bekerülve a sejt bonyolult energiatermelő biokémiai láncreakciójába, végül a leggazdaságosabban ég el energiát szolgáltatva.
Szénhidrát-raktárak
A cukrok a vékonybélből a vérrel először a májkapu vénán (vena portae) keresztül a májba kerülnek. A cukor egy részéből a máj glikogént - egymással láncszerűen összekapcsolt, több száz glükóz-molekula alkotta összetett cukrot, vízoldékony állati keményítőt - készít, s feltölti vele szénhidrát-raktárát. A szervezet innen igényeinek megfelelően újra el tudja osztani "energiatartalékát". Energiahiány esetén a máj glikogénjét glükóz-egységekké bontja, leadja a vérkeringésbe, hogy az valamennyi rászoruló sejthez eljusson.
A szervezet glikogénraktárai meghatározott és véges mennyiségű tartalékot képeznek. A máj körülbelül 150 g glikogént képes tárolni, ezt egészítik ki az izmok glikogénraktárai, amelyek összesen 200-300 grammot képesek raktározni. Térjünk azonban még vissza a vérben maradt cukorhoz!
Cukorsors
A vérben lévő glükóz ezután a különböző szervek felé veszi útját, és közvetlenül energiatermelésre fordítódik: glükolízis nyomán végül oxigén jelenlétében széndioxiddá és vízzé ég el. A glükolízis irányítását számos enzim végzi, de ásványi anyagok, magnézium, réz, mangán B1- és B6-vitaminok és még számos egyéb fontos résztvevő is szükséges hozzá.
A cukorfogyasztás kis mértékben elengedhetetlen
Ha a glikogénraktárak feltöltése és sejtek glükóz-igényének kielégítése után még mindig marad fölös felhasználható cukor, akkor a szervezet bonyolult, és nemi veszteséggel járó átalakítás során a zsírszövetekben jól raktározható formába, zsírrá alakítja .
Vércukorszint-szabályozás
A vércukorszint az étkezésektől és aktivitásunktól, energiafelhasználásunktól függően szüntelen változik ugyan, mégis mindig egy viszonylag szűk tartományon belül kell maradnia. Reggel például, miután éjszaka rendszerint nem eszünk, a vércukorszint normálisan 3,9-6,1 mmol/l közé esik. Az ezt szabályozó különböző hormonok közül a legfontosabbak az inzulin és a glukagon. A hasnyálmirigyről külső elválasztású mirigyként már tettünk említést. Ilyen minőségben termel szénhidrátbontó enzimeket, s üríti őket a vékonybélbe. Szövetében ezen kívül elszórva több száz apró sejtcsoport rejtőzik, ezek a Langerhans-szigetek, amelyek terméküket közvetlenül a vérbe adják le. E belső elválasztású mirigyrészek béta-sejtjei inzulint, alfa-sejtjei glukagont termelnek. (A hasnyálmirigy-hormonokon kívül egyes mellékvese-hormonok szintén befolyásolják a cukoranyagcserét.)
Amikor étkezéskor a szervezetbe hirtelen nagy mennyiségű szénhidrát kerül, és a glükóz felszívódik a vérbe, akkor a cukor-koncentráció emelkedése egyértelmű jel a hasnyálmirigy megfelelő sejtjeinek: inzulint kezdenek termelni , s leadják a vérbe. A sejteket az inzulin arra ösztökéli, hogy felvegyék a vérből a glükózt.
A vércukorszint csökkenésének hatására termelődni kezd és akcióba lép a glukagon. A májsejtekre hatva eléri, hogy a glikogénraktárakból felszabaduljon a glukóz. Ezáltal a vércukorszint újra emelkedni kezd, mielőtt az egyoldalú inzulin-hatásra túlságosan lecsökkenne.
Glikogént vagy zsírt égessünk?
Az inzulin tehát minden sejtet vércukor-felvételre serkent, míg az glukagonnak hála, az elfogyott mennyiség a sürgősségi glikogénraktárakból pótlódik. Hosszan fennálló, fokozott energiaigény esetén indul csak meg a zsírszövetekből a zsírformában tárolt energiaforrás átalakítása, a fitness-szakzsargonból ismerősen csengő zsírégetés.
A glikogénraktárak 1600-2000 kcal-át, míg a zsírraktárak ennél jóval többet, 80000 kcal-t tudnak tárolni. Azonban a glükózból sokkal gyorsabb és hatékonyabb az energia-felszabadulás, a zsíroxidációénak 2-5-szöröse. A glükogénraktárak kimerülése és a zsír felhasználásának megkezdése sportoláskor óhatatlanul teljesítménycsökkenéshez vezet. Ezért fontos például, hogy a sportolók egyrészt verseny előtt megfelelő edzés- és étkezési tervvel feltöltsék glikogénraktáraikat, másrészt verseny idején cukor fogyasztásával kivédjék a teljesítmény-csökkenést.
A szervezet kiegyenlített vércukorszintje egyes szerveink működéséhez végképp elengedhetetlen. Az agysejtek például képtelenek máshonnan, mondjuk zsírból energiát nyerni. Szénhidráthiány esetén vagy intenzív izommunka idején, ha a szükség úgy hozza, a szervezetnek némi energia-befektetés árán tejsavból, aminosavakból (alaninból) és glicerinből kell glükózt készítenie (glükoneogenezis).
Ez a glükóz-újragyártás és a glükózbontás (glükolízis) egymással ellentétes folyamatok, gyakorlatilag nem játszódhatnak le egy és ugyanazon sejtben. Megtörténhet viszont, hogy a szervezet egyes sejtjei glükózt gyártanak, míg egy másik pontján glükózt használnak fel. Látszólag ellentmondásos, de szükség lehet rá. Erős izomműködéskor, éhezéskor például az izmok glükózt használnak föl, mellette tejsavat termelnek, amelyből a májban glükóz képződik, amire, mondjuk, az agysejtek tarthatnak igényt.
Kapcsolat a fehérje-anyagcserével
A szénhidrátok befolyásolják más tápanyagok anyagcseréjét is. A glükóz és fruktóz növeli egyes aminosavak felszívódását. A szénhidrátok ezáltal fehérjében hiányos táplálkozás idején megvédik a szervezetet attól, hogy saját, már meglévő fehérjéit kelljen lebontania és energiaforrásként felhasználnia.
A szénhidrátok ezért csak korlátozott ideig nélkülözhetők az étrendből. Ha tartósan hiányoznak, először a mozgósítható szénhidrátraktárak ürülnek, majd a vészesetben aminosav-forrásként szolgáló szöveti fehérjék fokozott lebontása indul meg, ami szervezet anyagcsere-egyensúlyának és só-víz-háztartásának felborulásához vezet.
Bölcs szénhidrát-fogyasztás
A szénhidrátfogyasztás és vércukor-szabályozás szempontjából egészséges szervezetben is azt tartják kedvezőnek, ha táplálkozásunkkal is az egyenletes vércukorszinteket segítjük: Elsősorban olyan ételeket fogyasztunk, amelyek lassan felszívódva nem hirtelen emelik meg az egyszerű cukrok, a glükóz jelenlétét a vérben. Ezt legegyszerűbben hosszú poliszacharid-láncokat tartalmazó, összetett szénhidrátok, keményítők és növényi rostok fogyasztásával érhetjük el, amelyekből gazdag forrást találhatunk például a teljes kiőrlésű gabonatermékekben. Mellőzzük viszont a cukrok és csokoládék fogyasztását, amelyek evés után gyorsan "megdobják" a vércukorszintet.
Ez is érdekelhet
Ételeink ezen tulajdonságának jellemzésére vezették be a glikémiás indexet (GI), azaz a vércukorszint-emelő hatást mérő mutatószámot. A viszonyítási alap a glükóz, a leggyorsabb vércukorszint-emelő, ennek GI-értéke 100. Minél alacsonyabb glikémiás indexű táplálékot veszünk magunkhoz, annál lassabban emésztődő, és annál elnyújtottabb vércukoremelő hatás várható tőle.
