Nutrición. Hidratos de carbono o carbohidratos
Autor: A. Hernández
Contenido:
1. Introducción:
También llamados carbohidratos o glúcidos, constituyen la principal fuente de energía para el organismo humano, al igual que para la mayoría de los seres vivos.
Los carbohidratos son compuestos orgánicos que consisten en una cadena o anillo de átomos de carbono a los que se enlazan átomos de hidrógeno y oxígeno en una relación de 2:1, más o menos. Para que los hidratos de carbono que se encuentran formando parte de los alimentos de la dieta puedan llegar a ser utilizados por el organismo para la obtención de la energía que precisa, han de ser desdoblados hasta sus componentes más sencillos, es decir, los monosacáridos. Esto se lleva a cabo a través de un proceso denominado hidrólisis.
Cada gramo de glúcido que se quema en el organismo aporta 4 calorías. En este proceso (como en toda combustión) quedan residuos. Un hidrato de carbono será de mayor calidad cuanto menores sean los residuos que deja en su oxidación.
2. Funciones de los carbohidratos:
- Una fuente energética. La función principal del carbohidrato es servir como combustible energético para el cuerpo. La energía derivada de la degradación de los carbohidratos es utilizada finalmente para potenciar la contracción muscular además de todas las demás formas de trabajo biológico.
Durante la digestión todos los hidratos de carbono consumidos se degradan a azúcares sencillos de tipo monosacáridos, antes de absorberse y pasar a sangre. El exceso de hidratos de carbono se almacena en forma de glucógeno y una vez satisfecha la capacidad de las células para almacenar éste, el exceso se convierte en grasa (triglicéridos). - El ahorro de las proteínas. Los carbohidratos también ofrecen un efecto de "ahorro" de las proteínas. En condiciones normales las proteínas desempeñan un papel vital en el mantenimiento, la reparación y el crecimiento de los tejidos del cuerpo, y en grado mucho menor, como una fuente alimenticia de energía. Cuando disminuyen las reservas de hidratos de carbono, existen vías para la síntesis de glucosa a partir de proteínas. El resultado es que disminuyen los niveles corporales de éstas, especialmente musculares, lo que en condiciones extremas puede causar una reducción significativa del tejido magro o la sobrecarga renal, al excretarse productos nitrogenados procedentes de las proteínas. Estos efectos se evitan con un consumo adecuado de hidratos de carbono.
- Un facilitador metabólico. Facilitan el metabolismo de las grasas. Cuando hay un metabolismo insuficiente de los hidratos de carbono (por agotamiento de glucógeno debido a una dieta inadecuada o por ejercicio prolongado), el cuerpo empieza a movilizar las grasas a un ritmo mayor del que se puede utilizar. El resultado, tanto en reposo como tras ejercicio, es un metabolismo incompleto de las grasas y la acumulación de cuerpos cetónicos.
- Un combustible para el sistema nervioso central. Los carbohidratos son esenciales para el buen funcionamiento del sistema nervioso central. En condiciones normales y en el ayuno a corto plazo, el cerebro utiliza la glucosa sanguínea como combustible casi exclusivamente y esencialmente no tiene un depósito de dicho alimento.
3. Digestión de los carbohidratos:
Imagen 1: Sistema digestivo
La digestión de los hidratos de carbono comienza en la boca por medio de las enzimas (proteínas activas) presentes en la saliva (amilasas salivares) que actúan sobre los almidones, rompiéndolos en porciones más pequeñas, incluso en disacáridos. Esta es la razón por lo que se recomienda masticar muy bien estos alimentos porque, además de triturarlos, se van poniendo en contacto con la saliva facilitando la digestión.
Una vez en el estómago los ácidos de este inactivan la enzima de la saliva que metaboliza los glúcidos. Sin embargo, los alimentos ingeridos, por lo general tardarán hasta 1 hora, antes de tener contacto con los ácidos del estómago y los carbohidratos ya han sido trabajados en este momento por las enzimas de la saliva.
Cuando los alimentos se mezclan con el ácido del estómago y pepsina (enzima), la digestión de las proteínas se inicia y la digestión de los carbohidratos se suspende temporalmente.
Pasado ese tiempo, pasa al duodeno (primera porción del intestino delgado) donde actúa otra vez la amilasa (esta vez pancreática), aunque no llega a romper todos los enlaces, lo que se consigue finalmente en el intestino delgado. De aquí, una vez convertidos en glucosa, pasan al torrente sanguíneo y a las "despensas" del cuerpo, es decir, al hígado y a los músculos donde se almacena en forma de glucógeno para su uso futuro.
Sin embargo, las reservas de que dispone el organismo son limitadas y se agotan al cabo de ciertas horas. Esta es la razón por la que es fundamental que comamos regularmente durante el día. Si, por el contrario, comemos demasiados carbohidratos o éstos tienen un alto índice glicémico (rapidez con la que la glucosa de los carbohidratos entra en la sangre), las reservas se llenarán pronto y el resto de glucosa que quede flotando en la sangre deberá convertirse en grasa para ser guardada en los diferentes tejidos adiposos. Conclusión, los carbohidratos nos engordan con más facilidad de la que creemos.
Los hidratos de carbono no digeribles, como la fibra, una vez en el colon, son parcialmente degradados por enzimas de la flora bacteriana hasta distintos compuestos que en parte pueden ser absorbidos.
Cuando los niveles de glucosa en la sangre aumentan, el páncreas estimula la producción de la hormona insulina, la cual se encarga de guardar la glucosa en las despensas. Sin embargo, ésta no es su única misión: a la vez que guarda, también se asegura que la grasa guardada no se queme. Por esta razón, y aunque la insulina es muy importante para mantenernos vivos, hay que evitar producir grandes cantidades. Sin duda, la forma más efectiva de controlar los niveles de insulina es a través de comer alimentos con un bajo índice glicémico. Recordemos que a mayor índice glicémico, mayor producción de insulina.
El glucogeno se sintetiza principalmente en periodos en los que la cantidad de glucosa presente en las células es mayor que la cantidad precisada para la producción de energía. Sin embargo, la "despensa" de la que dispone el organismo es muy reducida. Es decir, la capacidad de almacenamiento es pequeña y, por lo tanto, las posibilidades de que se agote la fuente de energía rápida son muchas, si no se cuenta con un aporte externo adecuado. Como ya se ha dicho, los dos "almacenes" orgánicos son el hígado y el músculo, y en el acto deportivo la utilización de una u otra es importante, ya que tienen funciones diferentes:
- El glucógeno hepático regula la concentración de glucosa en sangre, y es esta glucosa la que alimenta el cerebro de forma constante (el cerebro no dispone de reservas y sólo puede utilizar glucosa como fuente de energía). Si el cerebro está bien alimentado, funciona bien, lo que garantiza la capacidad de concentración y un buen estado de ánimo. El glucógeno en el hígado alcanza una reserva de 100 gramos aproximadamente. Estas reservas son mayores después de las comidas pero disminuyen entre las mismas y especialmente durante la noche y el ayuno, ya que se degrada el glucógeno hepático para mantener normales los niveles de glucosa en la sangre.
- El glucógeno muscular debe abastecer las necesidades del músculo para llevar a cabo el trabajo derivado del desarrollo de la actividad deportiva. El almacenamiento de glucógeno en los músculos se agota sistemáticamente durante el ejercicio. La tasa de agotamiento depende de la intensidad del ejercicio y de la cantidad de glucógeno almacenado en los músculos antes de comenzar el entrenamiento. En 15 minutos de ejercicio intenso puede agotarse del 60% al 70% del glucógeno almacenado en los músculos. El agotamiento total puede producirse después de 2 horas de ejercicio intenso. Una vez agotado este glucógeno se necesitan 48 horas para reponer el almacenamiento de glucógeno en los músculos, en condiciones de una dieta normal, es decir, cuando una dieta contiene el habitual 55% a 60% del valor energético total de hidratos de carbono (cuando la dieta es deficitaria en hidratos de carbono se necesitan no menos de 5 días de recuperación). Varios investigadores han demostrado que una dieta rica en hidratos de carbono (70% al 80%) puede disminuir el tiempo necesario de reposición de 48 a 24 horas.
4. Clasificación de los carbohidratos:
Los carbohidratos se pueden clasificar en función de la complejidad de su estructura química y/o desde un punto de vista estrictamente nutricional:
4.1. Azúcares simples o de absorción rápida:
- Monosacáridos: Los monosacáridos se absorben en el intestino sin necesidad de digestión previa, por lo que son una fuente muy rápida de energía. Los principales son:
- Glucosa: es el más común y abundante de los monosacáridos es la glucosa. Es el principal nutriente de las células del cuerpo humano a las que llega a través de la sangre. No suele encontrarse en los alimentos en estado libre, salvo en la miel y algunas frutas.
Es el principal combustible del cerebro y consume alrededor de 140 gramos de glucosa al día.
En las células, en el proceso de respiración celular (glucólisis), la glucosa es oxidada (degradada) a dióxido de carbono (que exhalamos por nuestros pulmones) y agua (que eliminamos o reutilizamos) y la energía liberada en este proceso es transferida a moléculas de ATP (adenosintrifosfato). La energía contenida en estas moléculas de ATP es la que se usará en todos los procesos vitales. - Fructosa: Este glúcido se encuentra en frutas y verduras, también la miel contiene grandes cantidades de este azúcar, ya que cerca de un 40% de su sustancia seca es fructosa.
La fructosa es la principal fuente de energía de los espermatozoides.
Debemos distinguir la fructosa, contenida de forma natural en la fruta, de la comercial, de aspecto y sabor igual al azúcar común, que se obtiene a través de un proceso químico, ésta está contraindicada en las personas diabéticas y en quienes padecen otras enfermedades metabólicas. Estudios realizados han demostrado que esta fructosa produce una reacción en el organismo al unirse a otros componentes (proteínas) que altera ciertas enzimas provocando daños celulares. Afecta de este modo a los riñones, la vista y favorece la captación de grasas, con el tiempo favorece la celulitis y aumenta los triglicéridos en sangre. - Galactosa: presente en las legumbres, las pectinas, el agar y otros muchos alimentos. No se encuentra en estado libre en ningún alimento, pero forma parte de la lactosa de la leche junto con una molécula de glucosa.
- Glucosa: es el más común y abundante de los monosacáridos es la glucosa. Es el principal nutriente de las células del cuerpo humano a las que llega a través de la sangre. No suele encontrarse en los alimentos en estado libre, salvo en la miel y algunas frutas.
- Oligosacáridos: Están constituidos por cadenas cortas de monosacáridos. Dentro de los oligosacáridos, los más importantes son los disacáridos, formados por dos moléculas de monosacáridos:
- Sacarosa: Está formada por una molécula de glucosa y otra de fructosa. Esta unión se rompe mediante la acción de un enzima llamada sacarasa, liberándose la glucosa y la fructosa para su asimilación directa.
Se obtiene de la caña de azúcar y de la remolacha. También se encuentra en menor proporción en las frutas y en algunas raíces como la zanahoria. Es el azúcar común. - Maltosa: formada por dos moléculas de glucosa. Se le conoce también con el nombre de azúcar de malta.
- Lactosa: o azúcar de la leche, formada por una molécula de glucosa y otra de galactosa. Para separar la lactosa de la leche y poder digerirla en el intestino es necesaria un enzima llamada lactasa. Normalmente esta enzima está presente sólo durante la lactancia, por lo que muchas personas tienen problemas para digerir la leche.
Se encuentra sólo en la leche y derivados lácteos, aunque en estos últimos en menor proporción.
- Sacarosa: Está formada por una molécula de glucosa y otra de fructosa. Esta unión se rompe mediante la acción de un enzima llamada sacarasa, liberándose la glucosa y la fructosa para su asimilación directa.
4.2. Azúcares complejos o de absorción lenta:
Los azúcares complejos deben ser transformados en azúcares sencillos para ser asimilados.
- Almidones (o féculas): Es el hidrato de carbono más abundante en alimentación. Están presentes en los granos de los cereales (pan, pasta, galletas, etc.), las legumbres, las patatas, etc. Son los materiales de reserva energética de los vegetales, que almacenan en sus tejidos o semillas con objeto de disponer de energía en los momentos críticos, como el de la germinación. Para asimilarlos es necesario partir los enlaces entre sus componentes fundamentales: los monosacáridos. Para poder digerir los almidones es preciso someterlos a un tratamiento con calor previo a su ingestión (cocción, tostado, etc.). El almidón crudo no se digiere y produce diarrea. El grado de digestibilidad de un almidón depende del tamaño y de la complejidad de las ramificaciones de las cadenas de glucosa que lo forman.
- Fibra: Está presente en las verduras, frutas, frutos secos, cereales integrales y legumbres enteras. Son moléculas tan complejas y resistentes que no somos capaces de digerirlas y llegan al intestino grueso sin asimilarse.
El componente principal de la fibra que ingerimos con la dieta es la celulosa. Es un polisacárido formado por largas hileras de glucosa fuertemente unidas entre sí. Es el principal material de sostén de las plantas, con el que forman su esqueleto. Se utiliza para hacer papel. Otros componentes habituales de la fibra dietética son la hemicelulosa, la lignina y las sustancias pécticas. Algunos tipos de fibra retienen varias veces su peso de agua, por lo que son la base de una buena movilidad intestinal al aumentar el volumen y ablandar los residuos intestinales. Por último, sirve de lastre y material de limpieza del intestino grueso y delgado.
Al cocer la fibra vegetal cambia su consistencia y pierde parte de estas propiedades, por lo que es conveniente ingerir una parte de los vegetales de la dieta crudos.
Hay dos tipos de fibra: soluble e insoluble. La primera atrapa el agua durante la digestión y la vuelve de consistencia gelatinosa, lo cual retarda la digestión y la velocidad de la absorción de los nutrientes desde el estómago y los intestinos. Se puede encontrar en la avena, cebada, nueces, semillas, fríjoles, lentejas, arvejas y algunas frutas y verduras. La segunda se encuentra en alimentos como el salvado de trigo, verduras y granos integrales, que parecen acelerar el paso de los alimentos a través del estómago y de los intestinos, agregándole volumen a las heces.
En el siguiente apartado te mostramos una tabla con los alimentos más comunes y ricos en fibra. - Glucógeno: Se almacena en el hígado y en el músculo.
5. Alimentos ricos en carbohidratos:
En la clasificación de los hidratos de carbono ya hemos visto los más importantes, sin embargo, en la siguiente tabla mostramos la cantidad de carbohidratos contenidos por cada 100 gr.:
| Alimento | Carbohidratos por cada 100 g | Valor calórico Kcal/100 g |
|---|---|---|
| Azúcar blanca | 99,5 g | 385 Kcal. |
| Azucar moreno | 96,4 g | 373 Kcal. |
| Copos de maiz | 83,0 g | 367 Kcal. |
| Miel | 79,5 g | 294 Kcal. |
| Arroz blanco | 78,6 g | 343 Kcal. |
| Uva pasa | 77,4 g | 289 Kcal. |
| Fideos | 75,2 g | 369 Kcal. |
| Harina de trigo | 74,5 g | 340 Kcal. |
| Cacao en polvo | 74,2 g | 343 Kcal. |
| Dátil deshidratado | 72,9 g | 274 Kcal. |
| Higo deshidratado | 69,1 g | 274 Kcal. |
| Ciruela deshidratada | 67,4 g | 255 Kcal. |
| Pan | 62,2 g | 307 Kcal. |
| Garbanzos | 61,0 g | 360 Kcal. |
| Avena (salvado) | 58,9 g | 383 Kcal. |
| Tallarines al huevo | 56,8 g | 287 Kcal. |
| Lentejas | 56,4 g | 332 Kcal. |
| Masa de pizza | 46,9 g | 246 Kcal. |
| Albaricoque | 43,4 g | 182 Kcal. |
| Patatas fritas | 34,0 g | 234 Kcal. |
| Maiz tierno | 22,1 g | 96 Kcal. |
| Habras | 20,3 g | 118 Kcal. |
| Platano | 19,2 g | 81 Kcal. |
| Almedra | 19,6 g | 547 Kcal. |
| Guisantes enlatados | 18,9 g | 86 Kcal. |
| Patatas hervidas | 18,0 g | 74 Kcal. |
| Higo (fresco) | 15,6 g | 62 Kcal. |
Es importante señalar que el contenido de carbohidratos de cada alimento depende mucho de si previamente ha sido, de alguna forma, procesado; un ejemplo que figura en la tabla anterior son las patatas, cuyo contenido en carbohidratos cambia de estar fritas a estar cocidas. Otro factor a tener en cuenta en el contenido de carbohidratos de los alimentos es su elaboración, calidad de los ingredientes, clases, etc., como por ejemplo el pan y cuyos datos de la tabla son meramente estadísticos.
6. La fibra:
Como ya hemos dicho, no todos los hidratos de carbono de la alimentación son digeribles; éste es el caso de la celulosa. La fibra es resistente a los procesos digestivos, es decir, no puede ser digerida por los humanos y no aporta calorías, ya que el cuerpo no la puede absorber. Se divide en dos grupos: hidrosoluble, que se encuentra en legumbres y frutas; y no hidrosoluble, que se encuentra en vegetales y cereales.
La fibra de la dieta proporciona una sensación de saciedad y le agrega volumen a los alimentos, lo cual ayuda a la digestión y a la evacuación.
La inclusión de fibra en la dieta diaria ayuda a prevenir muchos problemas y trae muchos beneficios, ya que puede ayudar a controlar el peso, haciendo que la persona se sienta llena más pronto. Asimismo, ayuda a prevenir el estreñimiento y a prevenir o tratar la diverticulosis, la diabetes y las enfermedades cardíacas. (Se debe consultar con el médico o el nutricionista acerca de las recomendaciones para estas enfermedades).
El consumo de grandes cantidades de fibra en un corto período de tiempo puede producir gases intestinales (flatulencia), distensión y cólicos abdominales, los cuales desaparecen una vez que las bacterias naturales del sistema digestivo se acostumbran al aumento de la fibra en la dieta. Los problemas con el gas o la diarrea se pueden reducir considerablemente agregando la fibra en forma gradual a la dieta.
Demasiada fibra puede interferir con la absorción de los oligoelementos como el hierro, zinc, magnesio y calcio, efecto que es mínimo debido a que los alimentos ricos en fibra generalmente son ricos en minerales.
En Estados Unidos, el ciudadano promedio ingiere actualmente de 10 a 15 gramos de fibra diariamente. La recomendación para los niños mayores, adolescentes y adultos es de 20 a 35 gramos por día, mientras que para los niños menores, que no pueden ingerir las calorías suficientes para alcanzar esta cifra, se recomienda la inclusión de granos integrales, frutas frescas y otros alimentos ricos en fibra en la dieta. Para asegurar un ingesta adecuada de fibra, se debe consumir una variedad de alimentos que incluyan más frutas, verduras, granos integrales, cereales, fréjoles y arvejas secas. Asimismo, se debe agregar fibra gradualmente en un período de unas pocas semanas para evitar la molestia abdominal. El agua ayuda al paso de la fibra a través del sistema digestivo, razón por la cual se deben consumir líquidos en forma abundante (aproximadamente 8 vasos de agua o de líquido claro sin calorías).
Pelar los alimentos puede reducir la cantidad de fibra y la cocción puede aumentar realmente la ingesta de éstos, debido a la disminución del volumen de los alimentos preparados; por lo tanto consumir alimentos crudos o cocidos que contengan fibra es saludable.
La siguiente tabla muestra las cantidades de fibra contenida en algunos alimentos y el valor calórico de dicho alimento por cada 100 gramos.
| Alimento | Fibra por cada 100 g | Valor calórico Kcal/100 g |
|---|---|---|
| Cereales | ||
| Harina blanca (trigo) | 2,2 g | 339 Kcal. |
| Harina integral (trigo) | 11,6 g | 306 Kcal. |
| Salvado (trigo) | 5,3 g | 149 Kcal. |
| Pan blanco (trigo) | 3,0 g | 238 Kcal. |
| Pan integral (trigo) | 5.0 g | 208 Kcal. |
| Hortalizas | ||
| Acelgas | 2,2 g | 23 Kcal. |
| Alcachofas | 2,0 g | 49 Kcal. |
| Berenjenas | 1,4 g | 21 Kcal. |
| Cebolla | 3,1 g | 33 Kcal. |
| Col de Bruselas | 4,4 g | 38 Kcal. |
| Coliflor | 2,9 g | 23 Kcal. |
| Judías verdes | 3,0 g | 35 Kcal. |
| Lechuga | 1,5 g | 10 Kcal. |
| Frutas | ||
| Frambuesa | 4,5 g | 32 Kcal. |
| Fresa | 2,0 g | 33 Kcal. |
| Mandarina | 2,0 g | 45 Kcal. |
| Melocotón | 1,4 g | 39 Kcal. |
| Manzana | 2,0 g | 79 Kcal. |
| Naranja | 2,0 g | 44 Kcal. |
| Pera | 3,0 g | 46 Kcal. |
| Plátano | 3,0 g | 81 Kcal. |
| Frutos secos | ||
| Almendra | 10,0 g | 599 Kcal. |
| Avellana | 7,4 g | 643 Kcal. |
| Nuez | 4,6 g | 666 Kcal. |
| Cacahuete | 7,1 g | 571 Kcal. |
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- Las vitaminas I: Funciones y necesidades
- Las vitaminas II: Clasificación y descripción
8. Bibliografía:
- "La dieta perfecta. Guía para conseguir una alimentación a tu medida"; Dr J. L. Cidón Madrigal; edit. Grupo Correo; colección "biblioteca de la salud"; 1996.
- "Guía de alimentación para el deportista"; Alberto Muñoz Soler y Fco. J. López Meseguer; Edit. Tutor; colección "En forma"; Madrid, 2001.
- "Enciclopedia familiar Everest de la salud"; varios autores; Edit. Everest, León (España) 2000.
- "Invitación a la biología"; Helena Curtis, N Sue Barnes; Edit. Panamericana; Madrid, 1994.
- "Enciclopedia del cuerpo humano"; varios autores; Edit. Espasa Calpe; España 2003.
- "Alimentación y nutrición, manual teórico-práctico"; C. Vázquez, A. I. De Cos, C. López-Nomdedeu; Edit. Diaz De Santos; Madrid, 1988