Van de Koolhydraat metabolisme of Suiker metabolisme is een essentieel proces in het menselijk lichaam. Een voldoende toevoer van energie is essentieel om het functioneren van het organisme te waarborgen. De koolhydraten zijn hiervoor de belangrijkste energiebron. Opgenomen koolhydraten worden via bepaalde enzymen afgebroken tot enkelvoudige suikers, bijvoorbeeld glucose, en kunnen in deze vorm door het lichaam worden gebruikt. Als het stofwisselingsproces niet klopt, is er sprake van een stofwisselingsstoornis. De meest voorkomende stoornis in het suikerstofwisseling is diabetes mellitus.
Wat is het koolhydraatmetabolisme?
Het koolhydraatmetabolisme regelt de opname, omzetting, transport en afbraak van koolhydraten in het menselijk lichaam. Het proces verloopt in verschillende stappen en is een essentieel proces.
Koolhydraten, ook wel suiker genoemd, zijn de belangrijkste energiebron voor het menselijk lichaam De individuele processen die plaatsvinden in het metabolisme van koolhydraten stellen het lichaam in staat om de suikermoleculen die via de voeding worden opgenomen in de vorm van energie te gebruiken.
Koolhydraten worden afgebroken in de stofwisseling, opgenomen door de wand van de dunne darm en komen via de bloedbaan in de lichaamscellen terecht. Suikermoleculen die niet nodig zijn voor acute energiewinst, worden omgezet in vetmoleculen of worden opgeslagen in de lever en spieren. Eindproducten van het koolhydraatmetabolisme worden uitgescheiden in de feces en urine.
Functie en taak
Naast eiwitten en vetten zijn koolhydraten een van de belangrijkste nutriëntengroepen die via voedsel worden geconsumeerd. Koolhydraten zijn onderverdeeld in monosachariden (enkelvoudige suikers), disachariden (dubbele suikers) en polysachariden (meervoudige suikers). Belangrijke vertegenwoordigers van de monosacchariden zijn fruitsuiker (fructose), druivensuiker (glucose) en slijmsuiker (galactase).
Koolhydraten die via de voeding worden ingenomen, zijn meestal in de vorm van di- of polysacchariden. Om ervoor te zorgen dat het organisme deze voedingsstoffen kan gebruiken, moeten de suikermoleculen eerst worden omgezet in glucose. Om dit te doen, geeft het menselijk lichaam tijdens de spijsvertering bepaalde enzymen af die opgenomen koolhydraten afbreken.
De glucose wordt in verschillende metabolische stappen afgebroken tot wat bekend staat als adenosinetrifosfaat, ATP, en is in deze vorm beschikbaar voor het lichaam als energiebron. Hoe complexer de structuur van het koolhydraat, hoe langer het duurt om het organisme te transformeren.
Vooral de hersenen hebben glucose nodig als energiebron. Nadat de koolhydraten zijn afgebroken tot glucose, wordt de suiker via de bloedbaan in de vorm van ATP aan de betreffende lichaamscellen afgegeven. Als de cellen al voldoende van energie worden voorzien, wordt de glucose in het lichaam weer in elkaar gezet tot nieuwe zetmeelmoleculen en in de vorm van glycogeen opgeslagen in de spieren en in de lever.
In staat van honger of verhoogde lichamelijke inspanning kan glycogeen weer worden afgebroken tot glucose en het organisme van energie voorzien. Glycogeen is de koolhydraatvoorraad in het menselijk lichaam. Deze opslagplaatsen zijn echter beperkt. Als de voorraden al voldoende gevuld zijn, worden ongebruikte koolhydraten in de lever omgezet in vet. Dit vet wordt opgeslagen in vetweefsel. Als de energie-inname gedurende langere tijd boven de benodigde energie ligt, kan dit leiden tot overgewicht.
Ziekten en aandoeningen
Als de stofwisseling niet goed verloopt, is er sprake van een zogenaamde stofwisselingsstoornis. Het lichaam kan de opgenomen voedingsstoffen niet gebruiken en ze komen niet waar ze nodig zijn. Een specifiek enzym is verantwoordelijk voor elke stap van het metabolisme. Bij een stofwisselingsstoornis is er dus sprake van een enzymdefect. Het resultaat is dat stoffen zich ophopen waar ze niet thuishoren en tegelijkertijd is er een tekort aan bepaalde voedingsstoffen op een andere plek in het lichaam.
De meest voorkomende aandoening van de koolhydraatstofwisseling is de zogenaamde diabetes mellitus. Deze voorwaarde kan worden onderverdeeld in twee hoofdgroepen.Bij een type 1 diabetes worden de cellen in de alvleesklier die verantwoordelijk zijn voor de aanmaak van insuline vernietigd. Bij diabetes mellitus type 2 is er geen absoluut insulinetekort. Het effect van de insuline wordt eerder verminderd door de vorming van resistentie.
Insuline is het enige hormoon in het lichaam dat de bloedsuikerspiegel kan verlagen. Dit hormoon en zijn tegenhanger glucagon zorgen ervoor dat de bloedsuikerspiegel constant wordt gehouden en zijn essentieel voor het leven. Na inname van koolhydraten zoals aardappelen, pasta en brood stijgt de suikerspiegel in het bloed. Een hoge bloedsuikerspiegel geeft aan dat de cellen voldoende van energie worden voorzien. In dit geval komt er insuline vrij, wat de opname van glucose in het spier- en vetweefsel bevordert en zo de bloedsuikerspiegel weer verlaagt.
Bovendien remt insuline de afbraak van glycogeen in bruikbare energie in de lever. De glucagon daarentegen verhoogt de bloedsuikerspiegel door de afbraak van glycogeen in bruikbare energie in de lever te bevorderen. De twee hormonen regelen dus de opname en afbraak van koolhydraten in het menselijk lichaam. Zonder insuline blijft de bloedsuikerspiegel in het menselijk lichaam permanent hoog. Het lichaam kan de energie uit koolhydraten niet zonder insuline naar de cellen transporteren.
Bovendien beschadigt deze aandoening de bloedvaten en bevordert het verschillende secundaire ziekten. Deze omvatten bijvoorbeeld stoornissen in de bloedsomloop in de armen en benen, hartaanvallen, beroertes en aandoeningen van de nieren. Bij diabetes mellitus is het daarom noodzakelijk om het lichaam kunstmatig van insuline te voorzien. Bij diabetes mellitus type 1 is levenslange insulinetherapie onvermijdelijk. Diabetes mellitus type 2 hoeft niet altijd met medicatie te worden behandeld en is zelfs te genezen met een verandering in het dieet en voldoende beweging.
