Metabolismo de glúcidos

Bienvenidos a HDY Naturaleza

Metabolismo de glúcidos, mecanismo mediante el cual el cuerpo utiliza azúcar como fuente de energía. Los glúcidos, o hidratos de carbono, son uno de los tres constituyentes principales del alimento y los elementos mayoritarios en la dieta humana. El producto final de la digestión y asimilación de todas las formas de hidratos de carbono es un azúcar sencillo, la glucosa, que se puede encontrar tanto en los alimentos como en el cuerpo humano. El metabolismo de las grasas y ciertas proteínas a veces se dirige también a la producción de glucosa. Esta sustancia es el principal combustible que los músculos y otras partes del organismo consumen para obtener energía. Está presente en cada célula y casi en cada fluido orgánico, y la regulación de su concentración y distribución constituye uno de los procesos más importantes de la fisiología humana. Entre otros azúcares menos importantes destaca la lactosa, o azúcar de la leche, que se forma en las glándulas mamarias de todos los animales mamíferos y que está presente en su leche.

2 DIGESTIÓN, ASIMILACIÓN Y ALMACENAMIENTO

Los glúcidos como el almidón, la dextrina, el glucógeno (el almidón animal), la sacarosa (el azúcar de caña), la maltosa (el azúcar de malta) y la lactosa, se descomponen en el tracto digestivo en azúcares simples de seis carbonos, que pasan con facilidad a través de la pared intestinal. La fructosa (el azúcar de la fruta) y la glucosa no se alteran durante la digestión y se absorben como tales. La celulosa, presente en muchos alimentos, es un elemento nutricional importante para algunos animales, en especial ganado y termitas, pero, aunque es básica en el proceso global de la digestión, no tiene valor en la nutrición humana.

La digestión de los glúcidos se realiza gracias a la acción de varias enzimas. La amilasa, que se encuentra en la saliva y en el intestino, descompone el almidón, la dextrina y el glucógeno en maltosa, un azúcar de doce carbonos. Otras enzimas del intestino delgado descomponen los azúcares de doce carbonos en otros de seis. Así, la maltasa hidroliza la maltosa en glucosa; la sacarasa o invertasa rompe el azúcar de caña en glucosa y fructosa; la lactasa descompone el azúcar de la leche en glucosa y galactosa.

Los azúcares de seis carbonos, producto final de la digestión de los glúcidos, atraviesan la pared del intestino delgado a través de los capilares (vasos sanguíneos diminutos) y alcanzan la vena porta que los lleva hasta el hígado. En este órgano son transformados y almacenados en forma de glucógeno (ver Almidón). El glucógeno está siempre disponible y cuando el organismo lo requiere se convierte en glucosa y se libera al torrente sanguíneo. Uno de los productos finales del metabolismo de la glucosa en los músculos es el ácido láctico, que llevado por la sangre de nuevo al hígado, se reconvierte en parte a glucógeno.

3 ENZIMAS Y HORMONAS

La conversión de glucosa a glucógeno y viceversa está catalizada por diferentes enzimas. La fosforilasa es responsable de la liberación de la glucosa-1-fosfato a partir del glucógeno. La reacción está estimulada por las hormonas adrenalina y glucagón. La glucosa-1-fosfato es transformada por la hexoquinasa en glucosa-6-fosfato, que puede ser metabolizada o convertida en glucosa libre incorporándose en el torrente sanguíneo. La captación de glucosa por parte de las células se activa por la insulina. La glucosa, antes de ser utilizada, se transforma de nuevo en glucosa-6-fosfato, que, o bien se metaboliza, o se convierte en el hígado y los músculos, en glucosa-uridina-difosfato. Esta última forma de glucosa se transfiere al glucógeno en una reacción catalizada por la glucógeno sintetasa y estimulada por insulina. Las hormonas corticales (de la corteza adrenal), hipofisarias (de la pituitaria o hipófisis), así como la tiroxina, están también implicadas en el control del metabolismo de los carbohidratos, pero no se conoce su mecanismo de acción.

4 GLUCEMIA Y GLUCOSURIA

Si el organismo produce demasiada hormona hipofisaria o una cantidad de insulina escasa, los niveles de azúcar en la sangre se elevan de forma anormal y se origina hiperglucemia. En estas condiciones, la sangre puede contener hasta cuatro veces la cantidad de azúcar normal. La hiperglucemia no es letal en sí misma, pero es un síntoma de una enfermedad seria, la diabetes mellitus. Algunas veces, la diabetes se debe a un tumor u otras anomalías en el páncreas que impiden la formación de insulina. Los pacientes diabéticos no mueren por la hiperglucemia pero, si no se les administran inyecciones de insulina, pueden morir por la acumulación de sustancias tóxicas en el organismo. Estas sustancias se producen por alteraciones en el metabolismo de las grasas ya que los diabéticos consumen grasas en lugar del azúcar.

Si se inyecta demasiada insulina en el cuerpo, la cantidad de azúcar en sangre se reduce hasta un nivel tan bajo que puede resultar peligroso, originándose la hipoglucemia o shock de insulina. El shock de insulina controlado se utiliza en el tratamiento de algunos tipos de enfermedades mentales.

En un individuo normal, si los niveles de azúcar en la sangre se elevan mucho, los riñones retiran el exceso y éste se elimina por la orina. La presencia de azúcar en la orina se llama glucosuria y, aunque es un síntoma importante de diabetes, no siempre se encuentra en los pacientes diabéticos. También puede aparecer glucosuria en individuos normales tras la ingestión de un exceso de alimentos. El test crítico para determinar la diabetes no es ni la hiperglucemia, ni la glucosuria, sino la medida de tolerancia de azúcar en la sangre: después de la ingestión de azúcar, el individuo sano y el diabético muestran un incremento en los niveles de azúcar sanguíneo. En la persona diabética, estos niveles permanecen elevados, mientras que en la persona sana la glucosa se convierte en glucógeno.

5 FERMENTACIÓN

La reacción química por la cual algunos vegetales, como las levaduras, utilizan el azúcar es muy similar a la que se realiza en el cuerpo humano. Las levaduras contienen una mezcla de doce enzimas conocidas en conjunto como zimasa. La mayoría de estas enzimas, incluyendo la hexoquinasa, son idénticas a las que intervienen en el metabolismo humano de la glucosa. La diferencia principal se encuentra al final de la cadena de reacciones: un producto de la descomposición de la glucosa, llamado ácido pirúvico, se convierte en el organismo en ácido láctico, mientras que en las levaduras se transforma en alcohol etílico. Este proceso se denomina fermentación.

En los procesos metabólicos del azúcar quedan por resolver muchas incógnitas, sin embargo, los trabajos actuales se han acelerado mucho desde el descubrimiento de los trazadores isotópicos, en especial del carbono radiactivo. Los azúcares sintetizados con éste pueden ser estudiados de un modo continuado por todo el cuerpo después de haber sido ingeridos.