X. МЕТАБОЛИЗЪМ НА ВЪГЛЕХИДРАТИТЕ
Въглехидратите или захарите са полихидроксикарбонилни съединения (алдози и кетози). В зависимост от способността да хидролизират въглехидратите могат да бъдат класифицирани в монозахариди (прости нехидролизуеми захари), олигозахариди (състоящи се от 2 - 10 монозахаридни остатъка, свързани с гликозидни връзки и които чрез хидролиза освобождават съставните монозахариди) и полизахариди (образувани от дълги вериги), линейни или разклонени монозахариди, които могат да се отделят чрез хидролиза.
Специална категория са конюгираните въглехидрати гликопротеини, гликолипиди (които чрез хидролиза освобождават в допълнение към въглехидратния компонент и невъглехидратен компонент, наречен агликон).
Ролята на въглехидратите в организма.
Въглехидратите изпълняват различни функции в организма.
а. Въглехидратите са преки източници на енергия. По този начин във всички живи организми непосредственият източник на енергия е окисляването на глюкозата. Например, нервните клетки са зависими от глюкозата като източник на енергия.
б. Въглехидратите действат като резервни вещества. При висшите животински и човешки организми глюкозата може да бъде енергийни запаси под формата на гликоген на черния дроб и мускулите. При растенията основното въглехидратно резервно вещество е нишестето.
в. Въглехидратите играят ролята на структурни и поддържащи вещества. При животните полизахаридите влизат в структурата на съединителните тъкани на костния матрикс.
г. Въглехидратите са вещества със специфични функции. Мукополизахаридите влизат в структурата на веществата на кръвната група,
участва в имунните процеси, влиза в структурата на хепарин, вещество с антикоагулантно действие.
Храносмилане и усвояване на въглехидрати.
В животинското тяло въглехидратите могат да бъдат от екзогенен произход, въведени в тялото под формата на храна или от ендогенен произход, в резултат на биогенезни процеси. Повечето въглехидрати в тялото на висшите животни и хората са с екзогенен произход. Въглехидратите в храната също могат да бъдат от растителен или животински характер. основният въглехидрат на произход
животното е гликоген, но повечето диетични въглехидрати се състоят от нишесте, въглехидрат от растителен произход, особено под формата на хляб.
В по-малки количества храните съдържат и дизахариди като захароза, лактоза, малтоза или монозахариди като глюкоза или фруктоза.
За да бъдат използвани от организма, диетичните въглехидрати се предшестват от процес на храносмилане, последван от процес на усвояване. Храносмилането на полизахариди започва в устната кухина под действието на слюнчената амилаза, която е хидролитичен ензим, секретиран от слюнчените жлези. Под действието на този ензим хранителното нишесте се хидролизира под формата на декстрини, вероятно малтоза. Действието на този ензим е ограничено от времето за контакт, тъй като храната остава в устата за относително кратко време.
Освен това в стомаха под действието на стомашен сок върху купата с храна слюнчената амилаза се инактивира от киселинността на стомашния сок.
В червата хранителните въглехидрати се хидролизират под действието на панкреатични и чревни ензими. По този начин, панкреатичната амилаза действа върху нишестето и диетичния гликоген, който хидролизира с междинно образуване на декстрин до етапа на малтозата. Ензимите в стомашния сок действат върху малтозата, както и върху други дизахариди.
Редица полизахариди, като целулоза, не се превръщат в храносмилателния тракт на човека, който не съдържа ензимите, необходими за тези процеси. Тези съединения преминават като такива в дебелото черво, където се разграждат в малка степен под действието на чревната флора и след това се елиминират във фекалиите. Следователно тези полизахариди нямат никаква роля в храненето, тъй като са полезни за храносмилането, тъй като регулират чревната перисталтика.
В резултат на усвояването на захарите, серия от монозахариди води до тънките черва, сред които преобладават глюкоза, галактоза, фруктоза, маноза и някои пентози.
Абсорбцията на въглехидрати се осъществява в тънките черва под формата на монозахариди. Скоростта на абсорбция зависи от няколко фактора, включително региона и състоянието на функциониране на червата, наличието на определени коензими (тиамин, пантотенова киселина) и хормони (тироксин).
Абсорбцията на монозахариди може да се осъществи чрез физически механизми или чрез биохимични механизми. Монозахаридите от чревната абсорбция достигат до порталната вена до черния дроб, където могат временно да се съхраняват като гликоген, след което преминават в циркулацията.