Carbohidratos

Los carbohidratos

Los carbohidratos (también llamados “hidratos de carbono”) son uno de los tres tipos de macronutrientes presentes en nuestra alimentación (los otros dos son las grasas y las proteínas). Existen en multitud de formas y se encuentran principalmente en los alimentos tipo almidón, como el pan, la pasta alimenticia y el arroz, así como en algunas bebidas, como los zumos de frutas y las bebidas endulzadas con azúcares. Los carbohidratos constituyen la fuente energética más importante del organismo y resultan imprescindibles para una alimentación variada y equilibrada.


El progreso en las investigaciones científicas ha puesto en relieve las diversas funciones que tienen los carbohidratos en el cuerpo y su importancia para gozar de una buena salud. En la siguiente explicación se examinan más a fondo dichas investigaciones, para que el lector conozca mejor este macronutriente, siendo además necesario señalar que gran parte de nuestros conocimientos en torno a los carbohidratos datan ya de hace bastante tiempo.

¿Qué son?

Todos los carbohidratos están formados por unidades estructurales de azúcares, que se pueden clasificar según el número de unidades de azúcar que se combinen en una molécula. La glucosa, la fructosa y la galactosa son ejemplos destacados de los azúcares constituidos por una sola unidad (de azúcar); dicho tipo de azúcares se conocen también como “monosacáridos”. A los azúcares constituidos por dos unidades se le denomina “disacáridos”; los disacáridos más ampliamente conocidos son la sacarosa (“azúcar de mesa”) y la lactosa (el azúcar de la leche). La tabla siguiente muestra los principales tipos de carbohidratos alimenticios.

Clasificación

Según su estructura:

A) Monosacáridos o azúcares simples: no pueden ser hidrolizados a moléculas más pequeñas. En su nomenclatura, el sufijo “osa” es para designar un azúcar reductor que contiene un grupo aldehído o un grupo alfa-hidroxicetona. Ejemplo: Ribosa, arabinosa, xilosa, lixosa, ribulosa, fructosa, glucosa, que se encuentran en las frutas, miel y verduras. 

B) Oligosacáridos (oligos = pocos; son menos dulces que los monosacáridos o los disacáridos): polímeros desde 2 hasta 10 unidades de monosacáridos.

1) Disacáridos: formados por la unión de dos monosacáridos iguales o distintos que producen dos moléculas de monosacáridos por hidrólisis.

Ejemplo: lactosa (glucosa y galactosa), sacarosa (combinación de glucosa y fructosa), sacarosa es mejor conocida como azúcar de mesa, la lactosa considerada el azúcar de la leche (glucosa y galactosa) y la maltosa conocida como azúcar de los cereales y la cerveza (glucosa y glucosa).

2) Polisacáridos: están formados por la unión de más de 10 monosacáridos simples.

Complejos. Tienen función de reserva como almidón, glucógeno y dextranos y función estructural: celulosa y xilanos.

Polisacáridos: Son cadenas de gran longitud de cientos de moléculas de glucosa. Existen dos tipos: los almidones y las fibras o celulosa. Los almidones son convertidos por acción de la digestión a moléculas simples de glucosa, absorbidos y vertidos inmediatamente al torrente sanguíneo. El cuerpo humano no puede digerir las fibras, por lo que la utilidad de estas consiste principalmente en proporcionar volumen al bolo intestinal contribuyendo así a la digestión y ahora se sabe que una leve proporción de fibra puede ser fermentada por las bacterias intestinales y producir ácidos grasos de cadena corta. Las funciones de los polisacáridos son reserva energética y estructural. Los polisacáridos de reserva son los que guardan la glucosa, en forma de almidón en los vegetales y glucógeno en los animales, para liberarla al organismo cuando es necesaria.

Según su composición

Los diferentes tipos de carbohidratos que encontramos en los alimentos se clasifican en:

• Azúcares. En este grupo tenemos la glucosa, presente en la mayoría de alimentos de origen vegetal; la fructosa de la fruta y de la miel, y la galactosa, que encontramos en la leche y en vegetales. El glucógeno es el principal polisacárido de reserva en animales. Se acumula en forma de gránulos en el hígado y músculos que mueven el esqueleto. Está formado por miles de moléculas unidas por enlaces (1--4). Tiene forma de hélice y está ramificado, pero la ramificación es mayor, porque se produce cada 8 o 10 carbonos. Se puede decir que está formado por gran cantidad de maltosas.
• Almidones o féculas. Están en los cereales, los tubérculos (patata, boniato), las castañas, la calabaza y hortalizas de raíz como la remolacha, la zanahoria y el nabo.El glucógeno es el principal polisacárido de reserva en animales. Se acumula en forma de gránulos en el hígado y músculos que mueven el esqueleto. Está formado por miles de moléculas unidas por enlaces (1--4). Tiene forma de hélice y está ramificado, pero la ramificación es mayor, porque se produce cada 8 o 10 carbonos. Se puede decir que está formado por gran cantidad de maltosas.Almidón: principal polisacárido de reserva energética en los vegetales. Se acumula en forma de gránulos dentro de los plastos, sobre todo en las células de la semilla, de la raíz y del tallo. El almidón está compuesto de: Amilosa: formado por -D-glucopiranosas unidas mediante enlaces (1-4), formada por maltosa, en una cadena sin ramificar y por Amilopectina: formado por -D-glucopiranosas unidas mediante enlaces (1-4), de cadena ramificada cada 12 glucosas. 
• Celulosa o fibra. La encontramos exclusivamente en los alimentos vegetales (frutas y hortalizas, legumbres, cereales en grano). La celulosa es un polímero estructural ramificado, componente principal de las paredes celulares de las plantas A pesar de que está formada por glucosas, los animales no la pueden utilizar como fuente de energía, ya que no es digerible porque no cuentan con la enzima necesaria para romper los enlaces β-1,4-glucosídicos; sin embargo, es importante incluirla como fibra dietética porque facilita la digestión.

Aunque nuestros intestinos no la pueden asimilar, aporta muchos beneficios al organismo, entre los que podemos destacar los siguientes:

• Regula el tránsito intestinal.
• Provoca sensación de saciedad.
• Regula los niveles de colesterol.
• Controla los niveles de glucosa en sangre.
• Favorece el crecimiento de flora intestinal beneficiosa.
• Ayuda a la prevención del cáncer de colon.

Según la velocidad de absorción
Los carbohidratos que consumimos a través de los alimentos, a excepción de la fibra, se asimilan a nuestro organismo después de sufrir una serie de transformaciones que se producen gracias a las enzimas del intestino delgado.
Según la velocidad de absorción intestinal, podemos clasificar los carbohidratos en los siguientes tipos:

• De absorción muy rápida: zumos de fruta, miel, azúcar, melazas…
• De absorción rápida: frutas enteras, pan blanco, harinas blancas, arroz blanco…
• De absorción lenta: verduras, hortalizas, legumbres y cereales integrales…

Hay que tener en cuenta que en la velocidad de absorción de los hidratos de carbono intervienen otros factores además de la composición de los mismos. Así, por ejemplo, el contenido de proteínas y de grasas de los alimentos o el tiempo de cocción son factores que pueden modificar la rapidez de absorción de los azúcares. Por estas razones algunas clasificaciones prefieren distinguir entre:

• Carbohidratos simples (que corresponderían a los de absorción rápida).
• Carbohidratos complejos (que corresponderían a los de absorción lenta).

Función

La principal función de los carbohidratos en el organismo es que son la principal fuente de energía, es decir son moléculas energéticas; sin embargo también cumplen funciones tales como ahorro de proteínas, regulan el metabolismo de los lípidos, estructural. 

• Energéticamente: Se utilizan los carbohidratos como principal fuente de energía y no las grasas (lípidos), esto se debe a que el metabolismo de los carbohidratos (moléculas las cuales interaccionan con el agua mas fácilmente) es mucho mas rápido que el de los lípidos. El cuerpo humano utiliza los carbohidratos en forma de glucosa y es así como a partir de esta el organismo puede realizar múltiples funciones donde es necesaria la energía. Otra forma es cuando la glucosa es almacenada en forma de glucógeno en el musculo y en hígado, este queda disponible para cuando el organismo lo requiera. La glucosa también sirve como fuente de energía para el cerebro ya que este necesita de ella para realizar diversas funciones. 
• Ahorro de proteínas: Se da en caso de que el aporte de los carbohidratos sea insuficiente, de este modo se utilizarán las proteínas para fines energéticos.
• Regulación del metabolismo de los lípidos: Cuando la ingesta de carbohidratos es insuficiente, se da un metabolismo anormal de los lípidos produciendo de esta forma cuerpos cetónicos y estos provocan problemas (cetosis) 
• Estructural: La da a los órganos del cuerpo y las neuronas, además la definición de la identidad biológica de una persona, por ejemplo el grupo sanguíneo . En la membrana celular se encuentran algunos azucares tales como  fucosa,  manosa , ácido siálico, cada uno  en pequeñas cantidades pero son de gran importancia ya que sirven para el reconocimiento celular y para los diferentes grupos sanguíneos. Como componentes de ácidos nucleicos la ribosa y la desoxirribosa dando parte de su estructura. 
• Informativa: Al unirse los carbohidratos con los lípidos y las proteínas se forman glicolípidos y glicoproteínas respectivamente, estos se encuentran en la superficie celular realizan la función de reconocimiento en la membrana para hormonas, anticuerpos, bacterias, virus u otras células. 
• Detoxificación: El organismo por ciertas rutas metabólicas produce compuestos tóxicos tales como la bilirrubina u hormonas esteroideas; algunos que son producidos por otros organismos estos son los metabolitos secundarios como toxinas vegetales y antibióticos, y los de procedencia externa entre estos se encuentran los fármacos, drogas, insecticidas, aditivos alimentarios, entre otros; todos son tóxicos y poco solubles en agua por lo cual se acumulan en sitios con alto contenido lipídico tales como el cerebro y tejido adiposo, para deshacerse de estos compuestos una forma es conjugarlos con un derivado de la glucosa: el ácido glucorónico, de esta forma se hacen más solubles en agua y pueden ser desechados por la orina u otras vías.

Los carbohidratos más recomendables

De los grupos de carbohidratos que hemos visto, los de absorción lenta deberían constituir la base de nuestra alimentación. Los encontramos en alimentos naturales e integrales ricos en fibra, vitaminas y minerales: verduras y hortalizas frescas, legumbres y cereales integrales en grano (y derivados).

Incluimos las frutas en este mismo grupo de alimentos porque, aunque contienen azúcares de absorción rápida, proporcionan nutrientes esenciales y deben formar parte de una dieta equilibrada y natural.

Conviene evitar, en cambio, los alimentos procesados y refinados, que no contienen ningún tipo de nutriente y únicamente aportan calorías. Nos referimos a productos como: azúcar refinado, pan blanco, bollería industrial, patatas fritas de bolsa, cereales de desayuno, zumos industriales, refrescos, etc.

Efectos secundarios

Comer demasiados carbohidratos en forma de alimentos procesados, con altos contenidos de almidón o azucarados puede causar un incremento de las calorías totales. Esto puede llevar a un aumento de peso.

Limitar drásticamente los carbohidratos puede causar cetosis. La cetosis sucede cuando el cuerpo utiliza la grasa para producir energía debido a que los alimentos no aportan suficientes carbohidratos para que el cuerpo los utilice como fuente de energía. 

Recomendaciones

Lo mejor es obtener la mayoría de sus carbohidratos de alimentos integrales. Además de las calorías, los alimentos integrales suministran vitaminas, minerales y fibra.

Al tomar decisiones inteligentes sobre su alimentación, usted puede obtener la gama completa de carbohidratos saludables y suficientes nutrientes:

Elija una variedad de alimentos no procesados. Estos incluyen granos integrales, frutas y verduras frescas o congeladas, frijoles y legumbres frescas o enlatadas y productos lácteos desnatados o reducidos en grasas.

Lea las etiquetas de los alimentos enlatados, empacados y congelados para evitar grasa, sal y azúcar añadidos.

Procure que la mitad de sus porciones diarias de granos provengan de granos integrales.

Si consume granos refinados, asegúrese de que estén fortificados.

Elija frutas enteras y jugos 100% de fruta con poco o nada de azúcares añadidos. Procure que al menos la mitad de sus porciones diarias de frutas provengan de frutas enteras.

Limite su consumo de golosinas, bebidas endulzadas con azúcar y alcohol. Limite los azúcares añadidos a menos de 10 por ciento de las calorías que consume al día.

Estas son las porciones recomendadas para los alimentos con contenido alto de carbohidratos:

Verduras con alto contenido de almidón: 1 taza de puré de papas o camote (batata), 1 mazorca pequeña de maíz

Frutas: 1 fruta de tamaño mediano (como 1 manzana mediana o 1 naranja mediana), 1/2 taza de fruta congelada o picada, o 3/4 de taza de jugo de fruta.

Panes y cereales: 1 rebanada de pan de granos integrales; 1 onza o 2/3 de taza de cereal de granos integrales; 1/2 taza de arroz integral, pastas o cereal cocidos; 1/2 taza de frijoles, lentejas o arvejas secas cocidas.

Lácteos: 1 taza de leche descremada o baja en grasa u 8 onzas (240 ml aprox.) de yogur simple.

La guía nutricional mi plato recomienda llenar la mitad de su plato con frutas y verduras, y un tercio del plato con granos, de los cuales al menos la mitad deben ser granos integrales.

Este es un ejemplo de un menú de 2,000 calorías que incluye decisiones saludables sobre los carbohidratos:

DESAYUNO

1 taza de cereal de trigo desmenuzado, cubierta con 1 cucharada de uvas pasas y una taza de leche descremada

1 banano pequeño

1 huevo cocido

ALMUERZO

Emparedado de pavo ahumado, hecho con 2 onzas (aprox. 55 g) de pan de pita de trigo entero, 1/4 de taza de lechuga romana, 2 rodajas de tomate, 3 onzas (85 g) de pechugas de pavo ahumado en rodajas.

1 cucharadita de aderezo para ensaladas tipo mayonesa

1 cucharadita de mostaza amarilla

1 pera mediana

1 taza de jugo de tomate

CENA

5 onzas (140 g) de filete de punta de lomo asado

3/4 de taza de puré de camote (batata)

2 cucharaditas de margarina suave

1 taza de ensalada de espinaca

Panecillo de trigo integral de 2 onzas (aprox. 55 g)

1 cucharadita de margarina suave

1 taza de leche descremada

1 taza de puré de manzana sin endulzar

REFRIGERIO

1 taza de yogur natural bajo en grasa aderezado con fresas

Importancia médica de los carbohidratos

Bueno los carbohidratos son indispensables para nuestro ya que a través de las diferentes funciones como la energetica ayudan a que nuestro organismo se encuentre en perfecta homeostasis.

Pero cuando este equilibrio se desordena empiezan las enfermedades y la mas común es : diabetes mellitus

DIABETES MELLITUS

La diabetes mellitus es un grupo de enfermedades metabólicas caracterizadas por hiperglicemia, consecuencia de defectos en la secreción o en la acción de la insulina.

Existen dos tipos de diabetes: la tipo I y la tipo II

TRATAMIENTO:

El objetivo del tratamiento de la diabetes mellitus regular la glicemia, evitar las complicaciones agudas y las de largo plazo y reducir al máximo su progreso, conservando mejor la calidad de vida del paciente.

Para lograr lo anterior hay que apoyarse en un nutriologo, un psicólogo, un educador para la salud, en algunos casos trabajadores sociales además del médico clínico que sigue el caso.

La diabetes tipo 1 se debe tratar con insulina, dieta y ejercicio moderado, en la actualidad se prefiere lograr un equilibrio entre dosis de insulina, consumo de alimentos y actividad física, el tratamiento debe ser flexible e individualizado pero se basa en la necesidad de administrar insulina de acción rápida y corta previa a las comidas más importantes, además de insulina de acción prolongada para los requerimentos basales.

La administración de insulina tres o más veces al día se conoce como el tratamiento intensivo.

Carbohidratos de interés farmacológico 

El primer azúcar (glúcido) usado en terapéutica fue la heparina (década de 1930). La mayoría de los preparados continúan obteniéndose partiendo del intestino de bóvidos. Las primeras preparaciones eran muy heterogéneas porque cada fabricante tenía su propio procedimiento de aislamiento y purificación. Charles Best comenzó a usar preparados de heparina para transfusiones de sangre en una época inmediatamente anterior a la Segunda Guerra Mundial. Además, la heparina hizo factible el desarrollo de la hemodiálisis (1944); y, algunos años más tarde, la cirugía de by–pass. Sin embargo los preparados de heparina no solo variaban entre distintos fabricantes, sino incluso entre diferentes lotes de un mismo laboratorio. Ello generó la necesidad de una normalización, para lo cual se desarrolló un estándar internacional.

Numerosos microorganismos se sirven de azúcares para reconocer e interactuar con las células diana de los tejidos que infectan. Determinados fármacos contienen azúcares que compiten con los gérmenes limitando la extensión de la infección.

Este es el planteamiento actual del tratamiento de los procesos gripales. Los virus gripales interactúan con el ácido siálico (un azúcar) de las glucoproteínas que sobresalen de la bicapa lipídica que constituye la estructura básica de las membranas celulares.

La interacción del virus con los residuos de ácido siálico hace posible que el virus penetre al interior celular, requerimiento imprescindible para su replicación. Los nuevos viriones formados quedan atrapados uniéndose al ácido siálico, pero gracias a la enzima neuraminidasa, la unión entre los viriones y el ácido siálico se escinde y los nuevos viriones pueden infectar otras células, propagándose la infección. Dos medicamentos antigripales (Oseltamivir y Zanamivir) se unen al centro activo de la enzima neuraminidasa, impidiendo la escisión de las uniones entre los nuevos viriones y las moléculas de ácido siálico; se impide la liberación de nuevas partículas de virus; bloqueándose la extensión de la infección. A partir de su mecanismo de acción se comprende que la eficacia antigripal de estos medicamentos es mayor en las fases tempranas de la infección.

Otra importante molécula en la que los azúcares son fundamentales es la eritropoyetina. Tras la obtención de la proteína por ingeniería genética, ésta debía conjugarse, esto es, unirse químicamente a moléculas de azúcares (glucosilación), para ser clínicamente eficaz. Al comienzo, hasta el 80% de todo el producto final debía desecharse porque el proceso de glucosilación era incorrecto, y la glucoproteína obtenida era distinta de la eritropoyetina fisiológica. Este problema retrasó notablemente la comercialización de la primera eritropoyetina (epoetina–α).

Molécula de eritropoyetina.