Koolhydraatstofwisseling: functie, rol en ziekten

Koolhydraatmetabolisme of suiker metabolisme is een essentieel proces in het menselijk lichaam. Om het functioneren van het organisme te waarborgen, is een voldoende aanvoer van energie essentieel. koolhydraten zijn hiervoor de belangrijkste energiebron. Zeker enzymen opgesplitst ingenomen koolhydraten bijvoorbeeld tot eenvoudige suikers glucose, en in deze vorm kunnen ze door het lichaam worden gebruikt. Als het stofwisselingsproces niet goed verloopt, is er sprake van een stofwisselingsstoornis. De meest voorkomende aandoening bij suiker metabolisme is suikerziekte mellitus.

Wat is koolhydraatstofwisseling?

Koolhydraatmetabolisme of suiker metabolisme is een essentieel proces in het menselijk lichaam. Figuur toont glucose moleculen in de bloedbaan. Het koolhydraatmetabolisme regelt de absorptie, conversie, transport en afbraak van koolhydraten in het menselijk lichaam. Het proces verloopt in verschillende stappen en is een essentieel proces. Koolhydraten, ook wel suikers genoemd, zijn de belangrijkste energiebron voor het menselijk lichaam. De individuele processen die plaatsvinden in het koolhydraatmetabolisme stellen het organisme in staat om suiker te maken moleculen ingenomen met voedsel dat bruikbaar is voor het lichaam in de vorm van energie. Koolhydraten worden afgebroken in de stofwisseling, geabsorbeerd door de wand van de dunne darm en komen de lichaamscellen binnen via de bloedbaan. Suiker moleculen 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 ontlasting en urine.

Functie en taak

Samen met eiwitten en vetten, koolhydraten behoren tot de belangrijkste groepen voedingsstoffen die worden opgenomen door de dieet​ Koolhydraten zijn onderverdeeld in monosacchariden (enkele suikers), disacchariden (dubbele suikers) en polysacchariden (meerdere suikers). Belangrijke vertegenwoordigers van de monosacchariden zijn fructose, glucose en galactase. Koolhydraten die via de voeding worden ingenomen, zijn meestal aanwezig als di- of polysacchariden​ Om het organisme deze voedingsstoffen te laten gebruiken, moeten de suikermoleculen eerst worden omgezet in glucose. Tijdens de spijsvertering geeft het menselijk lichaam bepaalde vrij enzymen die ingenomen koolhydraten afbreken. De glucose wordt in verschillende metabolische stappen afgebroken om te vormen adenosine trifosfaat, ATP, en in deze vorm is beschikbaar voor het lichaam als energiebron. Hoe complexer de structuur van het koolhydraat, hoe langer het omzettingsproces in het organisme duurt. De hersenen heeft vooral glucose nodig als energieleverancier. Nadat het koolhydraat is afgebroken tot glucose, wordt de suiker via de bloedbaan in de vorm van ATP aan de respectieve lichaamscellen afgegeven. Als de cellen al voldoende van energie worden voorzien, wordt de glucose weer in het lichaam samengevoegd tot nieuwe zetmeelmoleculen en in de vorm van glycogeen opgeslagen in de spieren en lever​ Bij honger of bij verhoogde lichamelijke inspanning kan glycogeen weer worden afgebroken tot glucose en het organisme van energie voorzien. Glycogeen is de opslag van koolhydraten in het menselijk lichaam. Deze opslagplaatsen zijn echter beperkt. Wanneer de voorraden al voldoende vol zijn, worden ongebruikte koolhydraten in het vet omgezet in vet lever​ Dit vet wordt opgeslagen in het vetweefsel. Als de energieopname de benodigde energie over een langere periode overschrijdt, kan dit leiden naar zwaarlijvigheid.

Ziekten en kwalen

Als de stofwisseling niet soepel verloopt, is er sprake van een zogenaamde stofwisselingsstoornis. Het lichaam kan de voedingsstoffen die het binnenkrijgt niet gebruiken en ze komen niet aan 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 gevolg is dat stoffen zich ophopen waar ze niet thuishoren en dat er tegelijkertijd een tekort is aan bepaalde voedingsstoffen op een andere plek in het lichaam. De meest voorkomende aandoening van het koolhydraatmetabolisme is de zogenaamde suikerziekte mellitus. Deze ziekte kan worden onderverdeeld in twee hoofdgroepen. Bij een type 1 diabetespatiënt zijn de cellen in de alvleesklier verantwoordelijk voor de aanmaak van insuline worden vernietigd. Bij type 2 suikerziekte mellitus, er is geen absoluut gebrek aan insuline​ Het effect van insuline wordt verminderd door de vorming van resistentie. insuline is het enige hormoon in het lichaam dat kan verlagen bloed suikerniveaus. Dit hormoon en zijn tegenhanger glucagon verzekeren dat bloed suikerniveaus worden constant gehouden en zijn essentieel voor het leven. Na inname van koolhydraten zoals aardappelen, pasta en brood, bijvoorbeeld het suikerniveau in de bloed stijgt. Een hoogtepunt bloed suiker niveausignalen dat de cellen voldoende van energie worden voorzien. In dit geval wordt insuline uitgescheiden, wat de opname van glucose in spieren en spieren bevordert vetweefsel, waardoor de bloedglucosespiegel weer wordt verlaagd. Bovendien remt insuline de afbraak van glycogeen in bruikbare energie in de lever. glucagonAan de andere kant verhoogt het de bloedglucosespiegels door de afbraak van glycogeen in bruikbare energie in de lever te bevorderen. De twee hormonen dus controle over de absorptie en afbraak van koolhydraten in het menselijk lichaam. Zonder insuline blijven de bloedglucosespiegels in het menselijk lichaam permanent hoog. Zonder insuline kan het lichaam de energie uit koolhydraten niet naar de cellen transporteren. Bovendien is dit voorwaarde beschadigt het bloed schepen en bevordert verschillende secundaire ziekten. Deze omvatten bijvoorbeeld circulatiestoornissen in de armen en benen, hart- aanvallen, beroertes en nier aandoeningen. In diabetes mellitusis het daarom noodzakelijk om het lichaam kunstmatig van insuline te voorzien. In het geval van type 1 diabetes mellituslevenslange insuline therapie is onvermijdelijk. Type 2 diabetes mellitus hoeft niet in alle gevallen met medicatie behandeld te worden en kan zelfs genezen worden door een verandering in dieet en voldoende beweging.