Il metabolismo dei carboidrati – ecco come una fettina di pane diventa energia per il nostro corpo

Abbiamo già parlato di che cosa sono i carboidrati complessi e del ruolo che hanno nella nostra costituzione fisica. Il metabolismo dei carboidrati, o glucidi, è regolato da numerosi processi e reazioni chimiche. Ecco schematizzato cosa succede quando mangiamo un pezzo di pane o un piatto di pasta.

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Che cosa sono i carboidrati (o glucidi)

Prima di parlare più nel dettaglio del metabolismo dei glucidi, cerchiamo di capire brevemente che cosa sono. Si tratta di molecole composte da carbonio, idrogeno e ossigeno. Quelli più semplici vengono chiamati monosaccaridi, mentre i disaccaridi sono composti da 2 monosaccaridi. I polisaccaridi invece sono molecole composte da più i 2 monosaccaridi.

Con il metabolismo dei carboidrati, avviene una semplice trasformazione: i glucidi diventano glucosio e questi viene trasformato in energia. Le cellule umane, infatti, si alimentano attraverso il glucosio che circola nel sangue, in genere presente in concentrazioni tra 70 e 110 mg per 100 ml.

Il metabolismo dei carboidrati

La prima fase: dalla bocca allo stomaco

Perché sin da piccoli ci viene detto insistentemente di masticare bene prima di inghiottire il cibo? Perché con la masticazione il cibo va triturato e si mescola con la saliva. Questa contiene ptialina, una sostanza che inizia a digerire i carboidrati demolendo alcuni tipi di legami. Con questo primo tipo di processo si formano molecole di destrine, maltosio e glucosio (cioè zucchero).  Proprio per questa ragione masticando il pane a lungo, ad esempio, si ha la sensazione di dolcezza in bocca.

E’ proprio vero allora che la digestione avviene già in bocca!

Metabolizzazione nell’intestino

La digestione dei carboidrati si ferma nello stomaco a causa della presenza dei succhi gastrici che rendono l’ambiente acido, che inibisce l’azione dell’alfa-amilasi.  Si prosegue quindi nell’intestino, che rilascia bicarbonato e alfa-milasi pancreatica. La prima sostanza rende l’ambiente più basico, la seconda invece continua il metabolismo dei glucidi che vengono così trasformati in glucosio, fruttosio, galattosio e mannosi.

I glucidi entrano in circolo

A condizionare il metabolismo glucidico è il valore della glicemia, che deve rientrare all’interno di un intervallo ben preciso. Ad intervenire in questo processo sono due ormoni: l’insulina e il glucagone.

Approfondimenti: quali sono i carboidrati a basso indice glicemico.

  • L’insulina funziona da ipoglicemizzante. Quando i livelli di glicemia nel sangue sono bassi, massimizza la produzione di glucosio e ne minimizza la sua utilizzazione. Nel fegato l’insulina stimola la sintesi del glucosio, mentre nei muscoli aumenta la sintesi proteica, l’immagazzinamento dei carboidrati e la formazione di glicogeno. Tuttavia nei tessuti adiposi favorisce la formazione dei trigliceridi e ne inibisce il loro smaltimento.

La conseguenza di questo primo punto è che aumentando la glicemia si ha un beneficio a livello muscolare soprattutto per chi fa tanta attività fisica e vuole aumentare la massa magra, ma allo stesso tempo aumenta la formazione dei grassi.

  • Il glucagone diventa protagonista invece nei momenti di digiuno. E’ un ormone prodotto dal cervello ed ha un effetto iperglicemizzante, cioè stimola la liberazione di glucosio dai tessuti. Nei muscoli favorisce la degradazione delle proteine in aminoacidi e nei tessuti adiposi stimola la lipolisi, cioè lo scioglimento dei grassi.

Che succede se mancano i carboidrati?

Se durante la giornata vengono a mancare i glucidi, il fegato trasforma gli aminoacidi ottenuti dalle proteine o il glicerolo ottenuto dai grassi. In realtà all’interno del fegato è anche presente una riserva di glucidi, chiamata glicogeno, utilizzata per tenere stabile i valori della glicemia.

Nel caso in cui l’organismo non abbia sufficienti riserve di glucidi, si attiva la gluconeogenesi, cioè vengono utilizzati gli aminoacidi.

Cosa succede dopo aver mangiato carboidrati

Con il metabolismo dei carboidrati attivo, subito dopo un pasto, i livelli di glucosio nel sangue aumentano passando da 70-100 mg/100 ml a 120-130 mg/100 ml, anche se si possono toccare valori fino a 170 mg. Dopo 90-120 minuti viene ristabilito l’equilibrio nel sangue.

Circa il 25% del glucosio ottenuto dal metabolismo dei carboidrati va ad alimentare le cellule del cervello, mentre il resto viene utilizzato dal fegato. Questo mantiene i livelli di glicemia in due modi:

  • se c’è troppo glucosio nel sangue, ne immagazzina una parte convertendola in glicogeno e tenendola come riserva;
  • se c’è poco glucosio nel sangue, sintetizza il glucosio dal glicogeno immagazzinato in precedenza.

Due meccanismi fondamentali regolati dal fegato sono la glicolisi e la gluconeogenesi.

La glicolisi

Il glucosio che deriva dal metabolismo dei carboidrati viene utilizzato per produrre ATP, cioè energia, da tutte le cellule del nostro corpo. Questo processo si chiama glicolisi e avviene nel citoplasma cellulare. Si tratta di una reazione chimica piuttosto complessa che non solo fa intervenire molti enzimi, ma brucia anche ATP.

Quindi paradossalmente il nostro organismo per produrre energia, ne brucia una parte che ne aveva immagazzinata. La glicolisi ha due funzioni:

  • energetica: permette la formazione di ATP, cioè di energia;
  • strutturale: alcune delle molecole che si formano durante la glicolisi rappresentano il punto di partenza per la formazione dei glucidi, cioè dei grassi.

La gluconeogenesi

E’ un processo di sintesi del glucosio a partire da molecole differenti dai carboidrati. Viene utilizzato per mantenere stabili i valori di glicemia nel sangue quando l’apporto di carboidrati non è sufficiente. Avviene principalmente in condizioni di digiuno.

Per produrre glucosio vengono utilizzati ad esempio aminoacidi come l’alanina. Si tratta tuttavia di una reazione che richiede un dispendio energetico più elevato ed è anche per questa ragione che l’organismo la utilizza solo nei momenti più urgenti. La gluconeogenesi può utilizzare:

  • acido lattico – dopo un allenamento intenso, l’acido lattico che viene prodotto nei muscoli affaticati viene utilizzato per ripristinare le riserve di glucosio nel sangue.
  • aminoacidi – vengono letteralmente smantellate le proteine dei muscoli per produrre glucosio (effetto catabolismo muscolare)
  • glicerolo – sono degradate le molecole dei trigliceridi del tessuto adiposo.

Quando sei a digiuno o non mangi a sufficienza gli effetti più visibili sono 2: perdita di tessuto muscolare (per l’uso delle proteine) e di massa grassa (per l’uso del glicerolo). A stimolare la gluconeogenesi è l’ormone glucagone.

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