Formulación
química.
Los carbohidratos contienen
carbono, hidrógeno y oxígeno en una proporción de 1:2:1 respectivamente, por lo
que la fórmula general es: (CH2O)n; el número de carbonos presentes en las
cadenas va de entre 3 y 7, a los que se les unen un grupo funcional carbonilo
(R-CH=O) en el carbono número 1 o 2, y a los carbonos restantes un grupo
hidroxilo (-OH), dando origen a una molécula llamada monómero. Siendo la
estructura química de los carbohidratos lo que determina su funcionalidad y sus
características.
Principales
reacciones en el organismo
La mayoría de los hidratos de
carbono que ingerimos son almidón, pero sólo los monosacáridos pueden pasar al
torrente sanguíneo, por ello deben ser degradados a monosacáridos. La digestión
de los hidratos de carbono se inicia en la boca por la acción mecánica,
producto de la masticación, en la cual los alimentos son movidos por la lengua,
triturados por los dientes y mezclados con la saliva. Esta acción, los reduce a
una masa blanda y flexible de fácil deglución. Por otro lado, la digestión
química la realiza la enzima ptialina o amilasa salival, la cual comienza a
desdoblar el almidón en maltosa y dextrinas (polímero de entre 5 a 10moléculas
de glucosa derivadas del almidón). Al llegar al estómago, el pH ácido destruye
la amilasa salival, por lo que se detiene la digestión química y continua la
mecánica. En el intestino delgado se reinicia la digestión química por acción
de la enzima amilasa pancreática, la cual actúa exclusivamente sobre el almidón
y las dextrinas desdoblándolas en moléculas de maltosa. Tres enzimas producidas
por el enterocito actúan sobre los disacáridos, reduciéndolos a compuestos
simples, estas son: la sacarasa que actúa sobre la sacarosa; la lactasa sobre
la lactosa y la maltasa sobre la maltosa, dando como producto final de estas
reacciones enzimáticas glucosa, fructosa y galactosa, quedando listos para su
absorción a través de la mucosa intestinal en el duodeno y la mitad proximal
del yeyuno hacia la sangre portal. El organismo ocupa más tiempo en digerir el
almidón que cualquier otro hidrato de carbono. La glucosa no tiene que ser
digerida, por lo tanto, proporciona energía con mayor rapidez después de su
ingestión. Como ya se mencionó, todos los hidratos de carbono provenientes de
la dieta, se absorben en forma de monosacáridos. La capacidad de absorción del
intestino delgado es muy grande y a excepción de la fibra dietética, todos los
hidratos de carbono digeridos pueden absorberse a través de la mucosa
intestinal hacia la sangre, la glucosa y la galactosa por medio de transporte
activo secundario con Na+, el cual requiere energía y la fructosa por difusión
facilitada, por lo que no requiere energía. Después de su digestión,
dependiendo de su Índice Glucémico, la glucosa puede utilizarse de las
siguientes maneras: Oxidarse inmediatamente para proporcionar energía.
Distribuirse en los líquidos corporales (70 a110 miligramos por 100 ml en
sangre total). Convertirse en glucógeno y almacenarse en músculos e hígado.
Transformarse en grasa y almacenarse como tal en las células adiposas. Esto
puede generar un aumento de triglicéridos en sangre y producir complicaciones
cardíacas.
Tipo
de alimentos en los que se encuentran
1. Azúcar de
las frutas y la miel.
2. Azúcar de
la caña.
3. Azúcar de
la leche.
4. Azúcar de
las semillas.
5. Raíces y
tubérculos.
6. Algas y hongos.
7. Músculos
e hígado de animal.
8. Crustáceos
Funciones
de los carbohidratos
En los seres vivos las funciones de los carbohidratos se pueden
generalizar en:
a) Energéticas (glucógeno en animales y almidón en
vegetales, bacterias y hongos): La glucosa es uno de los carbohidratos más
sencillos comunes y abundantes; representa a la molécula combustible que
satisface las demandas energéticas de la mayoría de los organismos.
b) De reserva:
Los carbohidratos
se almacenan en forma de almidón en los vegetales (gramíneas, leguminosas
y tubérculos) y de glucógeno en los animales. Ambos polisacáridos pueden ser
degradados a glucosa.
c) Compuestos estructurales (como la celulosa en
vegetales, bacterias y hongos y la quitina en artrópodos): Los carbohidratos estructurales forman parte de las paredes celulares en
los vegetales y les permiten soportar cambios en la presión osmótica entre
los espacios intra y extracelulares. Esta, es una de las sustancias
naturales más abundantes en el planeta. En las grandes plantas y en
los árboles, la celulosa, estructura fibrosa construida de glucosa, cumple la
doble función de carga y soporte. La celulosa es de origen vegetal
principalmente, sin embargo, algunos invertebrados tienen celulosa en sus
cubiertas protectoras. El polisacárido estructural más abundante en los
animales es la quitina. En los procariontes forma la pared celular
construida de azúcares complejos como los péptidoglicanos y
ácidos teicoicos. A las propiedades de esta estructura se le atribuyen
muchas de las características de virulencia y antigenicidad. En algunos
animales como los insectos los carbohidratos forman la quitina, el
ácido condroitín sulfúrico y el ácido hialurónico,
macromoléculas de sostén del aparato muscular.
d) Precursores:
Los carbohidratos
son precursores de ciertos lípidos, proteínas y dos factores vitamínicos, el
ácido ascórbico (vitamina C) y el inositol.
e) Señales de reconocimiento (como la matriz
extracelular): Los carbohidratos intervienen en complejos
procesos de reconocimiento celular, en la aglutinación, coagulación y
reconocimiento de hormonas.
Trastornos que causa su consumo inadecuado.
Los carbohidratos pueden tener una
influencia directa sobre las enfermedades humanas modificando los procesos
fisiológicos y metabólicos, reduciendo así los factores de riesgo de las
enfermedades o el proceso de morbilidad en sí mismo. Los carbohidratos pueden
tener también efectos indirectos sobre las enfermedades. Las evidencias sobre
la asociación entre carbohidratos y enfermedades proceden de los estudios
clínicos y epidemiológicos. Existen relativamente pocos ejemplos en los cuales
se observe una causa directa probada entre los carbohidratos y las
enfermedades.
Consecuencia de dietas insuficientes en
carbohidratos
Si la dieta diaria de un individuo es
insuficiente en carbohidratos, el organismo utilizara todas las sustancias
nutritivas que puedan proveerle energía (grasas y proteínas) para satisfacer
sus necesidades energéticas.
Esto implica que, si no hay suficientes
carbohidratos, las grasas y las proteínas serán utilizadas para proveer de
energía el cuerpo. Las proteínas, entonces, no cumplirán con su función
primordial de formar tejidos. En el caso de un individuo en crecimiento,
significa que dejara de crecer o crecerá a un ritmo más lento de lo normal y
quedara más pequeño, con las consecuencias que esto implica para el
funcionamiento normal de todo su organismo.
En el caso de una persona adulta,
significa que las proteínas no podrán cumplir con su función reparadora,
regeneradora y de mantenimiento, de modo que su organismo no podrá funcionar
normalmente.
Si la cantidad de carbohidratos,
proteínas y grasas no son suficientes para satisfacer las necesidades
energéticas del cuerpo, este utilizara mecanismos de defensa como son: la
disminución de su actividad y el deterioro de sus propios tejidos, lo que
traerá como consecuencia, la baja capacidad para el trabajo físico y el
desgaste progresivo del organismo.
Consecuencias de dietas excesivas en
carbohidratos
Existe una gran parte de nuestra
población que consume en exceso, alimentos ricos en carbohidratos. Lo peor de
estos alimentos son en su gran mayoría carbohidratos refinados (dulces o
golosinas, harinas blancas, pastas, arroz pulido, etc.), los cuales han perdido
muchas de sus sustancias nutritivas en el proceso de refinamiento. Su consumo
excesivo conduce a la obesidad.
Cantidad recomendada
De acuerdo a las recomendaciones
emitidas por la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la
Alimentación, la Organización Mundial de la Salud y la Universidad de las
Naciones Unidas, se recomienda que los hidratos de carbono aporten del 50 al
70% de las calorías totales diarias requeridas, distribuidos de la siguiente
manera: 40 a 45% complejos y de 20 a 25 % hidratos de carbono simples.
Bibliografías:
Dr. Edgar Vázquez Contreras
INSTITUTO DE QUIMICA UNAM
MARÍA DEL CARMEN SERVÍN RODAS
NUTRICIÓN BÁSICA Y APLICADA
NUTRICIÓN BÁSICA Y APLICADA
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
51-57 pp.
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