Carboidrati

carboidrati

I carboidrati, anche detti zuccheri, glucidi, glicidi e idrati di carbonio, sono uno dei tre macronutrienti della nostra alimentazione, insieme a proteine e grassi. Hanno una funzione prevalentemente energetica che permette all’organismo di svolgere tutte le sue attività: battito cardiaco, funzioni celebrati, respirazione, ma anche camminare, andare in bicicletta, correre, etc.

Ogni grammo di carboidrato disponibile fornisce poco meno di 4 calorie per grammo. Con il termine disponibile s’intende la possibilità dell’apparato digerente umano di scindere i legami chimici della molecola per poterla assimilare. I carboidrati non disponibili, tra cui rientrano alcune tipologie di fibre alimentari, pur non essendo digeribili svolgono un’attività importante per la flora batterica, denominata funzione prebiotica.

Dal punto di vista chimico, i carboidrati sono formati da atomi di carbonio, idrogeno e ossigeno. La forma più elementare di carboidrato è il monosaccaride, l’elemento costitutivo dei carboidrati complessi. Tra i monosaccaridi più conosciuti abbiamo il glucosio, il fruttosio e il galattosio. Il glucosio è il substrato energetico più utilizzato dall’organismo, il galattosio costituisce il lattosio del latte e il fruttosio è lo zucchero contenuto nella verdura e nella frutta.

Un carboidrato composto da due monosaccaridi viene detto disaccaride. Sebbene i disaccaridi rientrano nella categoria dei carboidrati complessi, per le loro caratteristiche sono molto simili ai monosaccaridi. Il saccarosio è il disaccaride più famoso, si tratta infatti del comune zucchero da cucina, composto da una molecola di glucosio e una molecola di fruttosio. Un altro esempio di disaccaride è il lattosio, lo zucchero contenuto nel latte, formato da una molecola di glucosio e una molecola di galattosio.

Molecole con massimo 20 legami tra monosaccaridi (disaccaridi compresi) vengono definiti oligosaccaridi. Quando i legami sono superiori, si parla di polisaccaridi. I polisaccaridi più importanti per l’essere umano sono il glicogeno e l’amido. Il glicogeno è il carboidrato di riserva che l’organismo è in grado di sintetizzare autonomamente e immagazzinare nel fegato e nei muscoli scheletrici. L’amido è invece il glicide di riserva dei vegetali e rappresenta la fonte energetica principale della nostra alimentazione.

Dove si trovano i carboidrati

I carboidrati sono presenti all’interno degli alimenti animali e vegetali. Questi ultimi rappresentano la maggioranza dei glicidi assunti attraverso l’alimentazione dell’uomo, in particolar modo i cereali rappresentano la fetta più consistente dei carboidrati assunti giornalmente.

Un’altra fonte importante di carboidrati è la frutta che contiene anche fibre solubili, prive di valori nutrizionali per uomo ma molto utili per il controllo del peso corporeo e il corretto funzionamento dell’apparato digerente. Ulteriori fonti di carboidrati sono i tuberi, i legumi e gli ortaggi.

Vi sono poi degli alimenti creati artificialmente dall’uomo, con una massiccia presenza di carboidrati, come la farina bianca di frumento e la fecola di patate. Addirittura esistono alimenti composti da carboidrati isolati come il saccarosio, il fruttosio da tavola, le maltodestrine utilizzate dagli sportivi, l’amido di cereali e lo sciroppo di glucosio.

Fabbisogno giornaliero

Il glucosio è il substrato energetico preferenziale dell’organismo, ma i suoi delicati meccanismi possono funzionare anche con altre fonti energetiche, derivanti ad esempio dall’ossidazione dei grassi.

Tuttavia, nel corpo umano sono presenti dei tessuti glucosio-dipendenti in quanto sprovvisti di mitocondri, cellule in grado di ossidare gli acidi grassi. Vi sono poi tessuti glucosio-preferenziali in quanto sprovvisti di un numero sufficiente gli enzimi per la beta ossidazione.

Ciononostante l’organismo è in grado di rifornire questi tessuti con glucosio anche in casi particolari dove sono disponibili fonti glucidiche introdotte con l’alimentazione. Tale processo viene definito gluconeogenesi, un processo di sintesi del glucosio a partire da precursori non glucidici. I substrati utilizzati per la gluconeogenesi sono l’acido lattico, gli amminoacidi e il glicerolo derivato dalla idrolisi dei trigliceridi.

Mediamente l’organismo consuma tra i 180 e i 240 grammi di glucosio al giorno. Nel corso di tutta la giornata il sistema nervoso centrale consuma circa il 60% del fabbisogno giornaliero, 37 grammi circa di glucosio sono utilizzati dai globuli rossi, la midollare del surrene, i testicoli e tutti gli altri tessuti glucosio-dipendenti ne consumano intorno ai 45-50 grammi, mentre i muscoli hanno bisogno di circa 30-40 g di glucosio. Quest’ultimo valore fa riferimento ad una persona che esegue delle attività non particolarmente intense.

Molte persone considerano i carboidrati come la fonte di tutti i mali e seguono una dieta in cui sono fortemente limitati o addirittura assenti. Ovviamente si tratta di un comportamento sbagliato.

Un apporto insufficiente di carboidrati ha delle ripercussioni sul metabolismo e la massa magra. Riguardo al primo punto, gli adipociti comunicano con il sistema nervoso centrale secernendo una sostanza denominata leptina. Bassi livelli di leptina sono interpretati dal cervello come una situazione di emergenza in cui vi sono scarse riserve energetiche. Pertanto il metabolismo viene orientato verso la conservazione delle risorse e l’accumulo di grasso. La leptina viene stimolata dal glucosio e pertanto se non sia apporta il giusto quantitativo di carboidrati, il metabolismo rallenta.

Per quanto riguarda la diminuzione della massa magra, la sintesi proteica è un processo molto dispendioso per l’organismo, alimentato principalmente da carboidrati, un carburante pulito che non rilascia scorie nell’organismo come azoto o corpi chetonici. Inoltre, in condizioni in cui non sono disponibili fonti glucidiche, l’organismo avvia una fase di catabolismo volta alla degradazione degli amminoacidi che compongono il muscolo, per produrre glucosio e alimentare i tessuti privi di mitocondri.

Digestione e metabolismo dei carboidrati

Per raggiungere il flusso ematico e rifornire di glucosio tutti i tessuti, l’organismo deve degradare i carboidrati complessi in monosaccaridi, gli unici zuccheri in grado di superare la barriera dell’intestino.

La degradazione dei polisaccaridi avviene attraverso le amilasi, enzimi prodotti soprattutto dalle ghiandole salivari e dal pancreas. La digestione dei carboidrati complessi comincia nella bocca dove le ghiandole salivari producono la ptialina che degrada l’amido, liberando maltosio e destrine.

Una volta ingerito il cibo, il pH acido dello stomaco inattiva l’azione della ptialina, fermando la digestione dei carboidrati che riprenderà nell’intestino grazie ai succhi pancreatici.

Il corpo umano è in grado di assorbire il glucosio con una capacità pari a 1 grammo per ogni kg di peso corporeo all’ora. L’assorbimento del glucosio si traduce in un innalzamento della glicemia dopo 30-40 minuti dal pasto. I livelli di zuccheri nel sangue passano da valori intorno a 80-100 a 120-130. Dopo circa due ore e mezza, i valori ritorneranno normali o leggermente al di sotto.

L’organismo cerca di regolare i livelli di glucosio nel sangue utilizzando due ormoni, entrambi prodotti dal pancreas: insulina e glucagone.

L’insulina abbassa la glicemia nel sangue, favorendo l’ingresso del glucosio nei vari tessuti del corpo. Una volta entrato nel flusso ematico, il glucosio raggiunge il pancreas che ne determina la quantità e produce una quantità d’insulina direttamente proporzionale. L’insulina entra a sua volta nel flusso ematico raggiungendo le cellule e attivando i recettori GLUT. Questi catturano il glucosio dal sangue e lo trasportano all’interno della cellula, dove viene fosforilato con l’aggiunta di un gruppo fosfato. A questo punto il glucosio può prendere tre strade metaboliche:

  • glicolisi volta alla produzione di ATP
  • pentosi per la produzione di ribosio-5-fosfato e NADP ridotto
  • glicogeno sintesi, solo nel fegato e nei muscoli

I livelli di glucosio nel sangue scenderanno e quando il flusso ematico raggiungerà di nuovo il pancreas, la secrezione d’insulina sarà fortemente ridotta.

Di contro, il glucagone aumenta i livelli di zucchero nel sangue in condizioni di ipoglicemia, attraverso il rilascio nel torrente ematico di glucosio immagazzinato nel fegato.

I livelli della glicemia nel sangue sono tenuti sotto controllo da pancreas e fegato, ovviamente se questi organi sono sani e funzionano correttamente.

Ricapitolando, i carboidrati semplici vengono abbattuti e digeriti facilmente, alzano velocemente la glicemia e stimolano un altrettanto rapida risposta dell’insulina. I carboidrati complessi vengono metabolizzati più lentamente, fornendo all’organismo una fonte di energia più duratura.