ما هي الوظائف الرئيسية للكربوهيدرات؟

من الناحية البيولوجية، الكربوهيدرات هي جزيئات تحتوي على ذرات الكربون والهيدروجين والأكسجين بنسب محددة.

ولكن في عالم التغذية، انهم واحد من المواضيع الأكثر إثارة للجدل.

يعتقد البعض أن تناول كميات أقل من الكربوهيدرات هو الطريقة المثلى للصحة، في حين يفضل البعض تناول وجبات غذائية أعلى من الكربوهيدرات. ومع ذلك، يصر آخرون على الاعتدال هو الطريق للذهاب.

لا يهم أين تقع في هذا النقاش، فإنه من الصعب إنكار أن الكربوهيدرات تلعب دورا هاما في جسم الإنسان. يسلط هذا المقال الضوء على وظائفهم الرئيسية.

الكربوهيدرات توفير الجسم مع الطاقة

واحدة من الوظائف الأساسية من الكربوهيدرات هو توفير جسمك مع الطاقة.

يتم هضم معظم الكربوهيدرات في الأطعمة التي تتناولها وتنقسم إلى الجلوكوز قبل دخول مجرى الدم.

يتم تناول الجلوكوز في الدم إلى خلايا الجسم ويستخدم لإنتاج جزيء وقود يسمى أدينوسين ثلاثي الفوسفات (أتب) من خلال سلسلة من العمليات المعقدة المعروفة باسم التنفس الخلوي. يمكن للخلايا ثم استخدام أتب لتشغيل مجموعة متنوعة من المهام الأيضية.

معظم الخلايا في الجسم يمكن أن تنتج أتب من عدة مصادر، بما في ذلك الكربوهيدرات الغذائية والدهون. ولكن إذا كنت تستهلك حمية مع مزيج من هذه العناصر الغذائية، فإن معظم خلايا الجسم تفضل استخدام الكربوهيدرات كمصدر الطاقة الأولية (1).

ملخص: واحدة من الوظائف الأساسية من الكربوهيدرات هو توفير جسمك مع الطاقة. الخلايا الخاصة بك تحويل الكربوهيدرات إلى أتب جزيء الوقود من خلال عملية تسمى التنفس الخلوي.

كما أنها توفر الطاقة المخزنة

إذا كان جسمك يحتوي على نسبة كافية من الجلوكوز لتلبية احتياجاته الحالية، يمكن تخزين الجلوكوز الزائد لاستخدامه لاحقا.

ويسمى هذا الشكل المخزن من الجلوكوز الجليكوجين ويوجد أساسا في الكبد والعضلات.

يحتوي الكبد على 100 جرام تقريبا من الجليكوجين. ويمكن إطلاق جزيئات الجلوكوز المخزنة في الدم لتوفير الطاقة في جميع أنحاء الجسم والمساعدة في الحفاظ على مستويات السكر في الدم الطبيعية بين الوجبات.

على عكس الجليكوجين في الكبد، لا يمكن استخدام الجليكوجين في العضلات إلا بواسطة خلايا العضلات. فمن الضروري للاستخدام خلال فترات طويلة من ممارسة عالية الكثافة. يختلف محتوى الجليكوجين العضلي من شخص لآخر، لكنه حوالي 500 جرام (2).

في الظروف التي يكون فيها كل من الجلوكوز يحتاج جسمك ومخازن الجليكوجين الخاص بك مليئة، جسمك يمكن تحويل الكربوهيدرات الزائدة إلى جزيئات الدهون الثلاثية وتخزينها على أنها الدهون.

ملخص: جسمك يمكن تحويل الكربوهيدرات اضافية في الطاقة المخزنة في شكل الجليكوجين. عدة مئات من غرام يمكن تخزينها في الكبد والعضلات.

الكربوهيدرات تساعد على الحفاظ على العضلات

تخزين الجليكوجين هو واحد فقط من عدة طرق جسمك تأكد من أن لديها ما يكفي من الجلوكوز لجميع وظائفها.

عندما ينقص الجلوكوز من الكربوهيدرات، يمكن أيضا تقسيم العضلات إلى أحماض أمينية وتحويلها إلى جلوكوز أو مركبات أخرى لتوليد الطاقة.

من الواضح أن هذا ليس سيناريو مثالي، لأن الخلايا العضلية حاسمة لحركة الجسم. وقد ارتبطت الخسائر الشديدة في كتلة العضلات بسوء الصحة وارتفاع خطر الوفاة (3).

ومع ذلك، هذه هي الطريقة التي يوفر الجسم طاقة كافية للدماغ، الأمر الذي يتطلب بعض الجلوكوز للطاقة حتى خلال فترات الجوع لفترات طويلة.

استهلاك ما لا يقل عن بعض الكربوهيدرات في النظام الغذائي هو أحد الطرق لمنع هذه الخسارة المرتبطة التجويع من كتلة العضلات. هذه الكربوهيدرات سوف يقلل من انهيار العضلات وتوفير الجلوكوز كطاقة للدماغ (4).

طرق أخرى يمكن للجسم الحفاظ على كتلة العضلات دون الكربوهيدرات سيتم مناقشتها لاحقا في هذه المقالة.

ملخص: خلال فترات المجاعة عندما الكربوهيدرات غير متوفرة، يمكن للجسم تحويل الأحماض الأمينية من العضلات إلى الجلوكوز لتوفير الدماغ مع الطاقة. استهلاك بعض الكربوهيدرات على الأقل يمكن أن يمنع انهيار العضلات في هذا السيناريو.

أنها تعزز الصحة الهضمية

على عكس السكريات والنشا، الألياف الغذائية لا يتم تقسيمها إلى الجلوكوز.

بدلا من ذلك، هذا النوع من الكربوهيدرات يمر عبر الجسم غير مهضوم. ويمكن تصنيفها إلى نوعين رئيسيين من الألياف: قابل للذوبان وغير قابلة للذوبان.

يتم العثور على الألياف القابلة للذوبان في الشوفان والبقوليات والجزء الداخلي من الفواكه وبعض الخضروات. بينما يمر من خلال الجسم، فإنه يوجه في الماء ويشكل مادة تشبه هلام. هذا يزيد من الجزء الأكبر من البراز ويخفف منه للمساعدة في جعل حركة الأمعاء أسهل.

في مراجعة لأربع دراسات خاضعة للرقابة، تم العثور على الألياف القابلة للذوبان لتحسين الاتساق البراز وزيادة تواتر حركات الأمعاء في أولئك الذين يعانون من الإمساك. وعلاوة على ذلك، فإنه يقلل إجهاد والألم المرتبطة حركات الأمعاء (5).

من ناحية أخرى، تساعد الألياف غير القابلة للذوبان في تخفيف الإمساك بإضافة السائبة إلى البراز وجعل الأمور تتحرك بسرعة أكبر من خلال الجهاز الهضمي. تم العثور على هذا النوع من الألياف في الحبوب الكاملة والجلود وبذور الفواكه والخضروات.

الحصول على ما يكفي من الألياف غير قابلة للذوبان يمكن أيضا حماية ضد أمراض الجهاز الهضمي.

وقد وجدت دراسة رصدية شملت أكثر من 40 ألف رجل أن تناول كميات أكبر من الألياف غير القابلة للذوبان كان مرتبطا بنسبة أقل بنسبة 37٪ من مرض رتجي، وهو مرض تتطور فيه الحقائب في الأمعاء نتيجة للجهد أثناء حركة الأمعاء (6).

ملخص: الألياف هي نوع من الكربوهيدرات التي تعزز صحة الجهاز الهضمي جيدة عن طريق الحد من الإمساك وخفض خطر أمراض الجهاز الهضمي.

أنها تؤثر على صحة القلب والسكري

بالتأكيد، تناول كميات كبيرة من الكربوهيدرات المكررة يضر بقلبك وقد يزيد من خطر الإصابة بمرض السكري.

ومع ذلك، فإن تناول الكثير من الألياف الغذائية يمكن أن يفيد القلب ومستويات السكر في الدم (7، 8، 9).

كما الألياف القابلة للذوبان يمر عبر الأمعاء الدقيقة، فإنه يربط الأحماض الصفراوية ويمنعها من أن يعاد استيعابها. لجعل المزيد من الأحماض الصفراوية، والكبد يستخدم الكولسترول التي من شأنها أن تكون خلاف ذلك في الدم.

وتظهر الدراسات التي تسيطر عليها أن أخذ 10.2 غرام من ملحق الألياف القابلة للذوبان دعا سيلليوم يوميا يمكن أن يقلل "سيئة" الكولسترول الضار بنسبة 7٪ (10).

وعلاوة على ذلك، فإن مراجعة 22 دراسة رصدية تحسب أن خطر الإصابة بأمراض القلب أقل بنسبة 9٪ لكل 7 غرامات إضافية من الألياف الغذائية الناس المستهلكة يوميا (11).

بالإضافة إلى ذلك، الألياف لا يرفع السكر في الدم مثل غيرها من الكربوهيدرات القيام به. في الواقع، الألياف القابلة للذوبان يساعد على تأخير امتصاص الكربوهيدرات في الجهاز الهضمي الخاص بك. وهذا يمكن أن يؤدي إلى انخفاض مستويات السكر في الدم بعد وجبات الطعام (12).

أظهر استعراض 35 دراسة انخفاضات كبيرة في السكر في الدم الصيام عندما أخذ المشاركون ملاحق الألياف القابلة للذوبان يوميا. كما خفضت مستوياتها من A1C، وهو جزيء يشير إلى متوسط ​​مستويات السكر في الدم خلال الأشهر الثلاثة الماضية (13).

على الرغم من أن الألياف خفضت مستويات السكر في الدم لدى الأشخاص المصابين بمرض ما قبل السكري، إلا أنها كانت أقوى لدى المصابين بداء السكري من النوع الثاني (13).

ملخص: الكربوهيدرات المكررة الزائدة يمكن أن تزيد من خطر الإصابة بأمراض القلب والسكري. الألياف هي نوع من الكربوهيدرات التي ترتبط مع انخفاض "سيئة" مستويات الكولسترول لدل، وانخفاض خطر الإصابة بأمراض القلب وزيادة التحكم في نسبة السكر في الدم.

هل الكربوهيدرات ضرورية لهذه الوظائف؟

كما ترون، الكربوهيدرات تلعب دورا في العديد من العمليات الهامة. ومع ذلك، جسمك لديه طرق بديلة لتنفيذ العديد من هذه المهام دون الكربوهيدرات.

تقريبا كل خلية في الجسم يمكن أن تولد أتب جزيء الوقود من الدهون. في الواقع، فإن أكبر شكل من أشكال الطاقة المخزنة في الجسم ليست الجليكوجين - انها جزيئات الدهون الثلاثية المخزنة في الأنسجة الدهنية.

في معظم الأحيان، يستخدم الدماغ تقريبا الجلوكوز حصرا للوقود. ومع ذلك، في أوقات الجوع لفترات طويلة أو الوجبات الغذائية منخفضة الكربوهيدرات جدا، والدماغ يحول مصدر الوقود الرئيسي من الجلوكوز إلى الكيتون الأجسام، المعروف أيضا باسم الكيتونات.

الكيتونات هي جزيئات تشكلت من انهيار الأحماض الدهنية. جسمك يخلق لهم عندما الكربوهيدرات ليست متاحة لتوفير جسمك مع الطاقة التي يحتاجها للعمل.

يحدث الكيتوسيس عندما ينتج الجسم كميات كبيرة من الكيتونات لاستخدامها في الطاقة. هذا الشرط ليس ضارا بالضرورة، وهو يختلف كثيرا عن مضاعفات مرض السكري غير المنضبط المعروف باسم الحماض الكيتوني.

باستخدام الجلوكوز بدلا من الكيتونات، يقلل الدماغ بشكل ملحوظ من كمية العضلات التي تحتاج إلى تقسيمها وتحويلها إلى الجلوكوز للحصول على الطاقة. هذا التحول هو طريقة البقاء الحيوية التي تسمح للبشر للعيش دون طعام لعدة أسابيع.

ومع ذلك، على الرغم من أن الكيتونات هي مصدر الوقود الرئيسي للدماغ خلال أوقات المجاعة، فإن الدماغ لا يزال يتطلب حوالي ثلث طاقته من الجلوكوز عن طريق انهيار العضلات ومصادر أخرى داخل الجسم (14).

ملخص: الجسم لديه طرق بديلة لتوفير الطاقة والحفاظ على العضلات أثناء المجاعة أو منخفضة جدا الكربوهيدرات الغذائية.

الخط السفلي

الكربوهيدرات تخدم العديد من الوظائف الرئيسية في جسمك.

أنها توفر لك الطاقة اللازمة للمهام اليومية و هي مصدر الوقود الرئيسي لمطالب الدماغ عالية الطاقة.

الألياف هي نوع خاص من الكربوهيدرات التي تساعد على تعزيز صحة الجهاز الهضمي جيدة ويمكن أن تقلل من خطر الإصابة بأمراض القلب والسكري.

بشكل عام، الكربوهيدرات تؤدي هذه الوظائف في معظم الناس. ومع ذلك، إذا كنت تتبع اتباع نظام غذائي منخفض الكربوهيدرات أو الغذاء نادرة، جسمك سوف تستخدم طرق بديلة لإنتاج الطاقة والوقود الدماغ.