Desde el punto de vista académico es
importante que conozcas procesos como
la glucólisis o la gluconeogénesis, pero también es
importante apreciar lo que ese conocimiento representa para ti como persona. Con esta lectura seras
capaz de comprender cómo tu cuerpo obtiene su energía y
qué pasa con los nutrientes que comes.
En resumen, con esta lectura aprenderas que hace tu cuerpo con lo que
desayunaste esta mañana. Conforme agregas azúcar a tu café
o a tu cereal ¿podrías contestar a la pregunta qué pasa
con el azúcar? Para entender un poco mejor, vamos a considerar no sólo el
azúcar que se agrega al café sino también el azúcar
de la leche y los carbohidratos que contiene el cereal. En
otras palabras, estamos considerando los disacaridos sacarosa o
azúcar común y la lactosa o azúcar de leche y el
polisacarido almidón que se encuentra en el cereal.
Primero seguiremos a estos carbohidratos en su viaje a través del
tracto digestivo; luego consideraremos la glucosa en la sangre y las diversas
maneras en que tu cuerpo la utiliza.
Empecemos nuestro ejercicio. La sacarosa y la lactosa
permanecen intactos hasta que llegan al intestino delgado,
pero la digestión del
almidón se inicia en la boca porque la saliva contiene una amilasa
salival, que es una enzima que parte la molécula de almidón en
polisacaridos mas pequeños. (Teóricamente,
la amilasa puedehidrolizar el almidón hasta el disacarido
maltosa, pero el alimento no se encuentra el tiempo suficiente en la boca para
que esto ocurra). Posteriormente, en el intestino delgado,
la amilasa pancreatica termina la digestión del almidón hasta maltosa.
La maltosa generada por la hidrólisis del almidón
es hidrolizada a glucosa en su intestino por medio de la enzima maltasa. La
maltasa es un miembro de la familia de las
disacaridasas, cada una de las cuales hidroliza a un disacarido
específico. La lactosa de la leche y la sacarosa que usas para endulzar
tu café son hidrolizadas por otras enzimas –lactasa y sacarasa,
respectivamente). La lactosa produce una molécula de glucosa y una de
galactosa, mientras que la sacarosa se divide en glucosa y fructosa. (En algunas personas, la lactasa desaparece gradualmente
después de los cuatro años de edad, cuando usualmente la ingesta
de leche disminuye. Si esas personas ingieren leche u otros productos
lacteos, sufren de cólicos, gases y diarrea, condición que
se conoce como
intolerancia a la lactosa).
La glucosa, galactosa y fructosa se absorben por el epitelio intestinal. Estas
células estan bien adaptadas para este
trabajo porque presentan numerosas microvellocidades que se proyectan en el
lumen del
intestino, aumentando considerablemente la superficie de absorción. Por
otra parte, sólo dos capas de células epiteliales separan
losnutrientes del
lumen de tu intestino de la sangre de tus capilares. Algunos azúcares como
la fructosa, atraviesan la membrana celular por medio de difusión
facilitada, porque las concentraciones de estos azúcares son menores en
los capilares sanguíneos que en el lumen intestinal. La glucosa, sin
embargo, atraviesa las membranas celulares por medio de transporte activo
debido a su alta concentración en la sangre.
Los azúcares como
la fructosa y la galactosa son transportados por el torrente circulatorio a los diferentes
tejidos de tu cuerpo. Estos azúcares eventualmente son
absorbidos por las células y convertidos en intermediarios de la
vía de la glucólisis. El camino seguido
por la galactosa es mas complicado que el seguido por otros
azúcares, con cinco reacciones para llegar desde galactosa hasta la
glucosa 6 fosfato. (Un defecto genético
relacionado con esta vía puede resultar en la incapacidad para
metabolizar galactosa, lo que provoca elevados niveles de galactosa en la
sangre y altos niveles de galactosa 1 fosfato en los tejidos. Este desorden se denomina galactosemia, que tiene serias
repercusiones que incluyen el retraso mental. No es sorpresivo que esto
ocurra principalmente en los niños cuyo aporte mayor de galactosa es la
leche. Si la condición se detecta tempranamente, los síntomas
pueden prevenirse o mitigarse con una dieta que no tenga leche ni productoslacteos.
El principal azúcar en la sangre, por supuesto, es la
glucosa. Su concentración en tu sangre pocas
horas después de que hayas comido es probablemente de 80 mg% (80 mg por
mL de sangre). El nivel puede subir hasta 120 mg% poco
después de que hayas comido, y decrecera si tu esperas mas
de lo normal para comer otra vez. Pero, en general, el
nivel de glucosa en la sangre se mantiene dentro de estrechos límites.
De hecho el mantenimiento de los niveles de glucosa en la sangre es una de las
mas importantes funciones reguladoras de tu cuerpo, particularmente para
permitir un funcionamiento apropiado del sistema nervioso, incluyendo tu cerebro.
Tu nivel de glucosa esta bajo el control de varias hormonas, que
incluyen la insulina, el glucagon, la epinefrina y la norepinefrina.
Una vez que la glucosa esta en la sangre, es transportada a todas las
células de tu cuerpo, donde tendra diferentes destinos: puede ser
catabolizada a CO2 y a H2O en la respiración aerobia; convertida a
lactato, que se usa para sintetizar polisacaridos como el glicógeno;
o convertida en acetil CoA, del cual se fabrica grasa corporal.
La respiración aerobia es el destino mas común de la
glucosa sanguínea porque la mayor parte de tus tejidos funcionan
aeróbicamente la mayor parte del tiempo. Tu cerebro es
particularmente un órgano aerobio. Necesita grandes cantidades de energía para mantener
lospotenciales de membrana esenciales para la transmisión de los
impulsos nerviosos, y normalmente depende casi exclusivamente de glucosa para
satisfacer esa necesidad. De hecho tu cerebro necesita
cerca de 120 g de glucosa cada día, que es el 15% de tu consumo
energético total. El cerebro es también un
fuerte usuario de oxígeno –cerca del 20% de tu total consumo de este gas. Sin
embargo, el cerebro no puede almacenar glucosa en forma de glucógeno,
por lo que el aporte de oxígeno y de glucosa debe ser continuo. Aún una corta interrupción de cualquiera de los dos
puede tener consecuencias desastrosas. Tu corazón tiene similares
requerimientos porque también es un
órgano completamente aerobio y no tiene casi reservas de energía.
El aporte de oxígeno y de sustancias energéticas tiene que ser
también constante, aunque el corazón puede usar
ademas de glucosa, lactato y acidos grasos.
Ademas de la respiración aerobia efectuada en una amplia variedad
de tejidos, la glucosa puede ser catabolizada anaerobiamente, especialmente en
los glóbulos rojos y en las células del músculo
esquelético. Las células rojas de la sangre no
tienen mitocondrias y por lo tanto no pueden llevar a cabo la
respiración. Dependen exclusivamente de la
glucólisis para llenar sus requerimientos energéticos. A
diferencia del músculo cardíaco, el músculo
esquelético puede funcionar en presencia o en ausencia de
oxígeno.Cuando haces un ejercicio fuerte, la demanda de ATP de tus
células musculares temporalmente excede la capacidad de tu sistema
circulatorio para aportar oxígeno, de tal manera que la
glucólisis excede la respiración aerobia, por lo que el exceso de
piruvato se convierte en lactato. El lactato que se produce de esta manera se deposita
en la sangre y es tomado no sólo por el corazón para ser usado como
combustible, sino también por los tejidos gluconeogénicos,
especialmente el hígado. Cuando las moléculas
de lactato entran al hígado, se reoxidan a piruvato, que luego es usado
para hacer glucosa por medio de la gluconeogénesis. La glucosa
regresa al torrente
circulatorio, donde es tomada nuevamente por las células musculares o
por cualquier otra célula.
El músculo esquelético es la fuente principal de lactato, y el
hígado es el sitio principal de la gluconeogénesis de tal modo que ambos se incorporan en un ciclo; el lactato
producido por la glicólisis en las células musculares deficientes
de oxígeno es transportado vía sanguínea al hígado.
Ahí, la gluconeogénesis convierte el lactato en
glucosa, que es liberada en la sangre. Este proceso se denomina ciclo de
Cori, por Carl y Gerti Cori cuyos estudios se llevaron a cabo entre los
años treinta y cuarenta del siglo XX. La siguiente vez que
descanses después de un ejercicio fuerte,
piensa en lo que esta sucediendo: el lactato de tusmúsculos que
esta siendo liberado en la sangre es tomado por las células de tu
hígado y convertido otra vez en glucosa. La razón por la que
probablemente respiras profundamente es para proveer el oxígeno que tu
cuerpo necesita para devolver tus células musculares a su
condición aerobia, y para formar todo el ATP y el GTP que se necesita
para que se haga la gluconeogénesis en tu hígado y para rehacer
tus reservas de glicógeno.
El almacenamiento de glicógeno es, de hecho, el tercer
destino de la glucosa sanguínea. El
glicógeno es almacenado primeramente en las células de tu
hígado y tu músculo esquelético. El
glicógeno del
músculo esquelético se usa
para proveer glucosa durante un ejercicio extenuante, cuando la
glucólisis de las células musculares temporalmente excede la
capacidad del
sistema circulatorio para proporcionar glucosa. El glicógeno del hígado, por otro
lado, se usa como fuente de glucosa
cuando el hígado se estimula hormonalmente para liberar glucosa a la
sangre para mantener el nivel adecuado.
El cuarto destino posible de la glucosa sanguínea es su uso para la síntesis de grasa corporal. La ruta de la
grasa vía piruvato a acetil CoA, es la fase
inicial de la respiración aerobia. Cuando comes mas de lo que tu
cuerpo necesita como energía o para sintetizar otras moléculas,
el exceso de glucosa se oxida a acetil CoA y se usa para la síntesis de
triglicéridos.Estos se almacenan en forma de grasa corporal,
especialmente en el tejido adiposo que se especializa para este propósito.
Así, tu cuerpo tiene tres fuentes de
energía en cualquier tiempo: la glucosa de tu sangre, el
glicógeno de tu hígado y músculo esquelético, y los
triglicéridos almacenados en el tejido adiposo.
Para concluir, regresemos a la pregunta
original: ¿Qué pasa con el azúcar
Esperemos que ahora seas capaz de responder a esta
pregunta. Toda la glucosa (y otros azúcares) de tu cuerpo viene
originalmente del
alimento que consumes: como
monosacaridos directamente, o de la ruptura de los disacaridos y
polisacaridos en tu tracto intestinal.
El último destino de la glucosa es su oxidación
a dióxido de carbono CO2 y agua, que finalmente exhalas y excretas.
Pero mientras tanto, las moléculas de glucosa pueden circular por tu torrente sanguíneo y ser
almacenados como
glicógeno en tu hígado y en tus células musculares. En su
forma circulante, la glucosa puede ser oxidada inmediatamente por los tejidos
aerobios como el
cerebro, puede ser convertida en lactato y llegar a ser parte del ciclo de Cori, o puede ser usada para sintetizar
glicógeno o grasa corporal para almacenamiento.
Puede parecer muy modesta la cucharada de azúcar que le pones a tu
café, pero tratala con respeto –juega un
importante papel en el metabolismo energético de todas las
células de tu cuerpo.
