Este documento proporciona una clasificación y descripción de los principales macronutrientes conocidos como hidratos de carbono. Explica que los hidratos de carbono se clasifican en monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos, polisacáridos y describe los tipos más importantes dentro de cada categoría como la glucosa, fructosa, sacarosa, almidón y fibra. También cubre la absorción, almacenamiento y uso de los hidratos de carbono en el cuerpo humano.

2. UNIDAD II
MACRONUTRIENTES
NUTRICIÓN EN LAS ACTIVIDADES
FÍSICA Y DEL DEPORTES

3. Contenido
❑ Macronutrientes, Hidratos
de carbono.

4. Hidratos de carbono
Los hidratos de carbono, también llamados glúcidos o azú-
cares, son un grupo de sustancias con una infinita
variedad de propiedades químicas, físicas y fisiológicas.
Todas las células vivas los contienen, dado que se
consideran la principal fuente de energía y la más rápida.
Los hidratos de carbono aportan al organismo entre 40 y
80% de los requerimientos totales de energía.

5. Clasificación
Se clasifican con base en el número de unidades de glucosa que
los constituyen:
Monosacáridos:
Existe un gran número de monosacáridos, pero los más importantes desde el punto de vista
nutrimental son la glucosa, fructosa y galactosa, que tienen la misma fórmula química y contienen
seis átomos de carbono, 12 hidrógenos y seis átomos de oxígeno (C6H12O6), pero con estructura
molecular diferente.
Los monosacáridos (del griego mono, uno; y sacaron, azúcar)
representan la estructura química más sencilla de los hidratos de
carbono y no pueden hidrolizarse a estructuras más pequeñas,
razón por la cual se los denomina hidratos de carbono simples.

6. Clasificación
Glucosa
Se encuentra de forma natural en muchos alimentos y es el
producto final de la digestión de hidratos de carbono más
complejos.
La glucosa es la forma más común del transporte de hidratos de
carbono en el organismo y puede sintetizarse en pequeñas
cantidades en el hígado a partir de ciertos aminoácidos, glicerol,
piruvato y lactato mediante un proceso llamado gluconeogénesis.

7. Clasificación
Glucosa
La absorción de glucosa se lleva a cabo en el intestino
delgado, en donde puede utilizarse directamente por las
células como fuente de energía macenarse en células
hepáticas y musculares como glucógeno para usarse con
posterioridad; y convertirse en triacilgliceroles y almacenarse
en el tejido adiposo.

8. Clasificación
Frutosa
También se conoce como levulosa o azúcar de la fruta; se
considera la de sabor más dulce de todos los azúcares simples y
se encuentra en grandes cantidades en las frutas y la miel de
abeja.
Se absorbe de forma más lenta en el intestino que la glucosa, ya
que lo hace mediante difusión facilitada en lugar de absorción
activa, por lo que en grandes cantidades se puede sobrecargar
la capacidad de absorción del intestino y causar malestar
gastrointestinal (cólicos o diarrea).

9. Clasificación
Frutosa
Sin embargo, es importante destacar que cuando se
consume en cantidades moderadas o en combinación
con la glucosa, la fructosa se absorbe a mayor
velocidad en el intestino y los efectos
gastrointestinales se reducen y puede trasladarse al
hígado en donde se convierte en glucosa.

10. Clasificación
Galatosa
Esta forma de azúcar no es abundante en la naturaleza y, pese a
ello, se encuentra en grandes cantidades en la leche y en
cantidades insignificantes en algunas frutas y leguminosas.
Al llegar la galactosa al intestino se absorbe y transporta por la
sangre al hígado para transformarse en glucosa, la cual se
emplea inmediatamente como fuente de energía o almacena
como glucógeno.

11. Clasificación
Galatosa
En la naturaleza, al unirse la galactosa con una
molécula de glucosa, se produce un disacárido
llamado lactosa o azúcar de la leche.
La fructosa y galactosa se oxidan de modo más
lento que la glucosa, debido a que debe
convertirlas primero el hígado a glucosa antes
de que se metabolicen por completo.

12. Clasificación
Oligisacáridos
También reciben el nombre de azúcar simple
y se forman cuando se ligan químicamente a
dos a diez monosacáridos; casi todos son
disacáridos (unión de dos monosacáridos) y
cada disacárido cuenta con una glucosa como
componente principal para producir sacarosa,
lactosa y maltosa, que son los de mayor
importancia nutricional.

13. Clasificación
Sacarosa
El más común de los disacáridos está constituido por
una molécula de glucosa y una de fructosa; se
encuentra de forma natural en la mayor parte de las
frutas y verduras, la caña de azúcar, betabel, miel de
arce y miel de abeja.
Esta última posee un contenido mayor de fructosa, lo que
la hace más dulce que el azúcar misma; sin embargo, no
ofrece ninguna ventaja o valor nutrimental sobre los
demás azúcare.

14. Clasificación
Lactosa
Se integra con una molécula de glucosa y una de
galactosa; es el principal hidrato de carbono de la leche
y es la fuente más importante de energía de la leche
materna durante el primer año de vida de los seres
humanos.
La lactosa no se encuentra de forma natural en las plantas y en algunos casos puede ser difícil su
digestión, dado que gran parte de la población mundial presenta problemas para digerirla; esto se
debe a una deficiencia de la enzima lactasa, la cual se produce en el intestino delgado y se encarga
de romper la lactosa en sus moléculas simples para su absorció.

15. Clasificación
Maltosa
Se forma con la unión de dos moléculas de glucosa; se la
denomina azúcar de Malta y se forma para iniciar el
germinado de las semillas.
Este proceso de germinado puede alterarse en un proceso con calor llamado malteado y
se considera el primer paso en la producción de bebidas alcohólicas como la cerveza. Sólo muy
pocos alimentos contienen maltosa, por lo que su contribución como fuente de energía al
organismo es mínima.

16. Clasificación
Maltodextrina
Este tipo de azúcares ha tomado gran importancia en el
mundo del deporte; tienen cinco moléculas de glucosa,
por lo que se definen como polímeros de glucosa; en la
actualidad se utilizan para endulzar bebidas, geles y
gomitas deportivas, entre otros productos.
Los polímeros de glucosa también tienen la gran ventaja
de que pueden agregarse a una solución en mayor
cantidad, sin incrementar la osmolalidad, y tienden a ser
menos dulces que la glucosa o sacarosa.

17. Clasificación
Polisacaridos
Los polímeros de hidratos de carbono, llamados
polisacáridos o con frecuencia “hidratos de carbono
complejos”, constan de la unión de unidades de
monosacáridos, desde 10 moléculas hasta miles.
Se consideran polímeros de hidratos de carbono, que
pueden presentar cadenas de azúcares compuestas por un
solo tipo de monosacáridos y se conocen como
homopolisacáridos, mientras que las formadas por dos o
más tipos diferentes se llaman heteropolisacáridos.

18. Polisacáridos de origen vegetal
El almidón y la fibra son las formas más comunes de los
polisacáridos que tienen su origen en las plantas.
Almidón
El almidón es la forma en que se almacenan los hidratos
de carbono en las células vegetales para utilizarlo
después como uente de energía y existe en grandes
cantidades en semillas, maíz, granos, papas, arroz,
leguminosas y raíces.

19. Polisacáridos de origen vegetal
Fibra dietética
Se clasifica como polisacárido estructural, cumple la
función de ser la parte de las paredes estructurales de las
plantas y por tanto se encuentra en sus hojas, tallos,
raíces, semillas y cáscaras .
Los diferentes tipos de fibra poseen una gran variedad de
características físicas, químicas y acciones fisiológicas que
las hacen en particular distintas unas de otra.

20. Forma un gel con hidratos de carbono y un medio ácido.
Polisacáridos de origen vegetal
Son sustancias disueltas o dispersadas en agua que proporcionan
un efecto gelatinoso; se encuentran dentro de
las células vegetales.
Mucílagos y
gomas:
Pectina:
Fibra dietética Soluble

21. Es insoluble en agua, pero soluble en álcali.
Polisacáridos de origen vegetal
Es el polisacárido más abundante sobre la Tierra y parte estructural
de las paredes celulares de plantas.
Celulosa
Hemicelulosa
Lignina
Es un polímero estructural no polisacárido que proporciona rigidez a
las paredes celulares de las plantas.
Fibra dietética Insoluble

22. Polisacáridos de origen animal
Glucógeno
El glucógeno es la forma en la que los seres humanos y
animales almacenan los hidratos de carbono; es un
polímero ramificado compuesto por unidades de glucosa
ligadas entre sí (α-1,4 y α-1,6)
Este se almacena sobre todo en el hígado y en las células
del músculo esquelético y sólo muy pequeñas cantidades
se almacenan en otros órgano. La síntesis de glucógeno se
lleva a cabo por medio de un proceso llamado
glucogenogénesis

23. Polisacáridos de origen animal
Glucógeno hépatico
El glucógeno hepático se considera de gran importancia,
ya que es la principal fuente de energía para el cerebro,
células del sistema nervioso central (SNC), niveles de
glucosa sanguínea y otras células del organismo.
Tanto el cerebro como el SNC, retina y algunas otras
células carecen de la capacidad de almacenar glucógeno
en sus células y dependen de manera exclusiva del
suministro de glucosa circulante como fuente de energía.

24. Polisacáridos de origen animal
Glucógeno hépatico
Las concentraciones normales de glucosa sanguínea varían
de 80 a 100 mg/100 ml (4.0 a 5.5 mmol/L) y pueden
aportar 30 a 40% del total de energía requerida durante el
ejercicio físico y mantener niveles óptimos a lo largo de
éste.
Las reservas de glucógeno hepático pueden reducirse de
forma notoria por periodos largos de ayuno o ejercicio
físico o también incrementarse mediante una dieta alta en
hidratos de carbono.

25. Polisacáridos de origen animal
Glucógeno hépatico
Una hora de ejercicio físico de intensidad moderada puede
reducir aproximadamente a la mitad las reservas
hepáticas, mientras que 15 o más horas de ayuno pueden
terminar con las reservas del hígado.
Sin embargo, cuando existen pequeñas variaciones en los
niveles de glucosa sanguínea que impiden un
abastecimiento suficiente al cerebro, se observan como
resultado síntomas de hipoglucemia.

26. Polisacáridos de origen animal
Glucógeno hépatico
Estas hipoglucemias afectan el funcionamiento
del sistema nervioso central, junto con
sensaciones de mareo, debilidad muscular y
fatiga relacionadas con el ejercicio prolongado.

27. Polisacáridos de origen animal
Glucógeno muscular
El precursor de la síntesis de glucógeno muscular es la glucosa
misma circulante, que se localiza en el líquido extracelular para
lograr su transporte a través de las membranas vasculares con la
ayuda de un grupo de proteínas facilitadoras de transporte que
regulan el proceso de difusión facilitada.
Las fibras musculares y los adipocitos contienen varias isoformas
de una familia de transportadores de glucosa, pero el
transportador dependiente de la insulina conocido como GLUT4
(glucose transporter type 4) es el predominante.

28. Polisacáridos de origen animal
Glucógeno muscular
El GLUT4 se encuentra compactado en pequeñas vesículas en el
citoplasma celular y de las cuales migra hacia las membranas
vasculares en respuesta a la acción de la insulina o las
contracciones musculares.
Este proceso favorece el paso de la glucosa al sarcoplasma
(citoplasma de las células musculares) donde se fosforila y se con-
vierte en un sustrato disponible para la glucólisis o la
glucogenogénesis.

29. Índice glucémico de los hidratos de carbono
Glucógeno muscular
El índice glucémico es una clasificación más de los hidratos de
carbono y representa la respuesta metabólica del organismo a la
ingestión de diferentes hidratos de carbono
Jenkins et al. propusieron el concepto de índice glucémico (IG) a
principios del decenio de 1980 como un sistema de clasificación
para los hidratos de carbono basado en su efecto inmediato sobre
los niveles de glucosa en sangre.

30. Índice glucémico de los hidratos de carbono
Índice glucémico
El IG se diseñó originalmente para su utilización en personas con diabetes como una guía para la
selección de alimentos de acuerdo con su velocidad de absorción y su respuesta a las
concentraciones de glucosa en sangre.
En esencia, los hidratos de carbono complejos son los alimentos compuestos de manera
predominante por harinas, que son menos procesados y contienen fibra, vitaminas y minerales.
Los hidratos de carbono simples son los alimentos denominados refinados, los cuales aportan
grandes cantidades de azúcar y tienen bajo contenido de fibra, vitaminas y minerales.
El índice glucémico se define entonces como la respuesta que se produce en la glucosa sanguínea
después de la ingestión de un alimento en relación con la cantidad de glucosa que contiene.

31. Hidratos de carbono y su efecto en el ejercicio
La función que desempeñan los hidratos de carbono como fuente
de energía para las células musculares durante el ejercicio físico se
ha investigado de forma amplia
1.La intensidad, que se cuantifica como el porcentaje del consumo
máximo de oxígeno de los individuos (VO2máx).
2. La duración del ejercicio.
3. La composición de la dieta habitual.
4. El estado de entrenamiento del individuo
Durante el ejercicio físico submáximo, la proporción en la que
contribuyen los hidratos de carbono y lípidos como combustible se
determina por varios factores:

32. Intensidad y duración del ejercicio
Se ha propuesto que la intensidad y la duración del ejercicio físico son factores determinantes en
la elección del sustrato como combustible para las células musculares , ya que el incremento de la
intensidad estimula la glucólisis y la glucogenólisis en mayor proporción, inducida por las
contracciones musculares , como la actividad del sistema nervioso central, con una mayor
utilización consecuente de hidratos de carbono.
Por otro lado, la duración del ejercicio físico también define el tipo de combustible a utilizar, ya
que a mayor tiempo de ejercicio mayor contribución de lípidos como combustible, dado que
pueden aportar 60 a 70% de los requerimientos de energía durante el ejercicio físico a intensidad
moderada (60% VO2máx) por un tiempo de 4 a 6 h.

33. Intensidad y duración del ejercicio
Las reservas de glucógeno hepáticas y musculares son la principal fuente de la energía durante el
ejercicio aeróbico intenso; prolongar el tiempo de ejercicio reduce las reservas de glucógeno de
manera notable y la utilización de lípidos aporta de forma progresiva un mayor porcentaje de
energía de la movilización de ácidos grasos del hígado y el tejido adiposo.
La intensidad del ejercicio físico se ve reducida de forma considerable y precipita con rapidez la
fatiga , pese a que los músculos tengan el suficiente oxígeno y una reserva de lípidos ilimitada
para la energía.
Los maratonistas utilizan el término “la pared” para describir la sensación de fatiga y malestar en
los músculos activos junto con el agotamiento intenso de las reservas de glucógeno.

34. Composición de la dieta
Un gran número de investigaciones ha establecido que la cantidad de hidratos de carbono
consumidos en la dieta habitual se relaciona de forma estrecha con la cantidad de glucógeno que
se almacena en el cuerpo humano, lo cual tiene un efecto directo en la posibilidad del atleta para
realizar ejercicio aeróbico y anaeróbico.
El consumo de una dieta elevada de hidratos de carbono (7 a 10 g/kg peso corporal/día), así
como un buen plan nutrimental para antes, durante y después del entrena- miento o
competencias, incrementan la disponibilidad de glucosa circulante, estimulan al páncreas para la
secreción de insulina y por lo tanto se crean condiciones favorables para la síntesis de glucógeno.

35. Estado del entrenamiento y género
El entrenamiento aeróbico muscular muestra mayor capacidad para oxidar hidratos de carbono
que un músculo no entrenado, ya que este último logra ciertas adaptaciones fisiológicas de gran
beneficio, como aumentar el número de mitocondrias y su capacidad oxidativa y mayor
capacidad para almacenar glucógeno.
De la misma forma, durante el ejercicio submáximo un músculo entrenado experimenta una
menor dependencia de las reservas de glucógeno y glucosa como combustible y una mayor
utilización de lípidos.
En general, se ha sugerido que el entrenamiento de resistencia logra ciertas adaptaciones que
suponen un cambio considerable en la utilización del sustrato de energía (de hidratos de carbono a
lípidos)

36. Utilización de los hidratos de carbono durante el
ejercicio
De forma inicial, el hígado incrementa su liberación de glucosa para que la utilicen los músculos
activos conforme la actividad progresa de baja a moderada intensidad. De manera simultánea, las
reservas de glucógeno muscular aportan prácticamente toda la energía durante la transición del
reposo conforme la intensidad de la actividad se incrementa.
En comparación con el catabolismo de lípidos y proteínas, los hidratos de carbono son la fuente
preferencial de combustible durante el ejercicio aeróbico intenso, ya que puede abastecer de
manera rápida la energía en forma de ATP durante los procesos oxidativos.
En los esfuerzos anaeróbicos, los hidratos de carbono se convierten en el único combustible para el
aporte de energía.

37. Ejercicio de moderada a elevada intensidad
En la actividad física de moderada a elevada intensidad (~75 a 95% VO2máx), el oxígeno no es
suficiente para cubrir las demandas de energía durante las etapas iniciales del ejercicio, por lo que
el uso de ATP y CP y la degradación de glucógeno hasta lactato se convierten en las fuentes más
importantes para la producción de ATP.
El hígado incrementa su liberación de glucosa y se desencadena una utilización más rápida de las
reservas de glucógeno, las cuales se reducen conforme la actividad se prolonga y la aportación del
sistema aeróbico sólo contribuye con 5 a 10%.
Una hora de ejercicio a gran intensidad reduce las reservas de glucógeno hepático en 55% y 120
min de ejercicio intenso agotan casi por completo las reservas hepáticas y musculares.

38. Ejercicio moderado y prolongado
Al igual que en el ejercicio a gran intensidad, durante el ejercicio moderado o prolongado las
reservas de glucógeno muscular aportan casi toda la energía en la transición de reposo a ejercicio
moderado y es aún el combustible preferencial durante los siguientes 20 min, lapso en el cual las
reservas de hígado y músculos aportan entre 40 y 50% del requerimiento de energía; el resto lo
hacen los lípidos y en mucha menor proporción las proteínas.
Al prolongarse la duración del ejercicio y decaer la intensidad (60% del VO2máx), los lípidos son el
combustible predominante y el glucógeno suministra sólo la mitad de la energía requerida.
Pese a que los lípidos son el combustible primario, la disponibilidad de hidratos de carbono ayuda
a su oxidación y su utilización para producir energía, “las grasas se queman en la flama de los
hidratos de carbono”.

39. Efecto hormonal en las reservas de glucógeno
Durante el ejercicio físico, las hormonas también desempeñan una función importante en la
administración de las reservas de glucógeno, hepáticas y musculares, ya que las respuestas
hormonales dependen de varios factores, como la intensidad, la duración de la actividad física y la
condición física de los individuos.
Durante el ejercicio prolongado, el sistema nervioso simpático se estimula y la glándula
suprarrenal libera las catecolaminas (epinefrina y norepinefrina) al flujo sanguíneo, mientras que
la hormona de crecimiento se libera de la hipófisis; estas hormonas en conjunto ejercen un efecto
de inhibición en la secreción de insulina, lo que promueve mayor oxidación de lípidos y la
consecuente liberación de ácidos grasos del tejido adiposo.

40. Efecto hormonal en las reservas de glucógeno
Este proceso, en combinación con los triacilgliceroles intramusculares, aporta la mitad de la
energía requerida durante el ejercicio físico de intensidad baja a moderada y el glucógeno y la
glucosa sanguínea se encargan del resto.
Por otro lado, el glucagon secretado por las células α del páncreas pro- mueve la conversión de
glucógeno en glucosa (glucogenólisis) en las células hepáticas y la síntesis de glucosa
(gluconeogénesis) a partir de cadenas de hidratos de carbono.
Asimismo, durante el ejercicio físico la epinefrina actúa en el hígado y músculo y ello activa la
glucogenólisis mediante la estimulación de la enzima glucógeno fosforilasa y liberación de glucosa
para su metabolismo muscular.

41. Referencias Bibliográficas:
❑Peniche Zeervaert, C., & Boullosa Moreno, B. NUTRICIÓN APLICADA AL DEPORTE.