Glukoza: właściwości, zastosowanie. Kiedy zrobić badania?

Glukoza jest jednym z najważniejszych związków organicznych dla funkcjonowania organizmu człowieka. Stanowi podstawowe źródło energii dla komórek i pełni kluczową rolę w wielu procesach metabolicznych. Poznaj właściwości, jej występowanie oraz zastosowanie w różnych dziedzinach.

Co to jest glukoza?

Glukoza to organiczny związek chemiczny zaliczany do monosacharydów, czyli cukrów prostych. Jak każdy węglowodan, składa się z cząsteczek węgla, wodoru i tlenu, a wzór sumaryczny glukozy to C₆H₁₂O₆.

To cukier prosty, który obecny jest w naturze w dwóch formach: wolnej – we krwi czy w owocach, złączonej w substancje złożone – węglowodany.

Jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania mózgu, mięśni i układu nerwowego. W organizmie występuje głównie we krwi, gdzie jej poziom jest ściśle regulowany przez insulinę - hormon wydzielany przez trzustkę.

Czy glukoza to cukier?

Glukoza jest cukrem prostym, ale różni się od zwykłego cukru spożywczego (sacharozy), który jest cukrem złożonym, składającym się z glukozy i fruktozy. Sacharoza, aby mogła być wykorzystana przez organizm, musi zostać najpierw rozłożona na cukry proste.

Jednym z rodzajów jest tzw. glukoza krystaliczna, będąca idealnym zamiennikiem białego cukru. Występuje w formie drobnokrystalicznego, białego proszku. Otrzymywana jest na skutek hydrolizy skrobi.

W przeciwieństwie do sacharozy, jest szybciej przyswajalna przez organizm, ponieważ nie wymaga dodatkowej hydrolizy w przewodzie pokarmowym. Jest czasem nazywana także cukrem gronowym, ze względu na wysoką zawartość w winogronach.

Właściwości glukozy

Właściwości glukozy wynikają z jej struktury chemicznej i mają kluczowe znaczenie dla jej funkcji w organizmie. Jest najważniejszym cukrem prostym występującym w przyrodzie i głównym źródłem energii dla organizmów żywych.

Jej właściwości fizyczne i chemiczne są następujące:

• jest białym, krystalicznym proszkiem o słodkim smaku,
• ma doskonałą rozpuszczalność w wodzie,
• posiada właściwości redukujące,
•  jej indeks glikemiczny wynosi 100 (jest punktem odniesienia dla innych produktów),
• jest wysokoenergetyczna - 100 g glukozy dostarcza około 370 kcal,
• ma obojętny odczyn, co oznacza, że nie zmienia pH roztworu.

Glukoza bierze udział w wielu reakcjach chemicznych, takich jak fermentacja alkoholowa, utlenianie podczas oddychania komórkowego czy reakcje redukcji. Jest to związek bardzo reaktywny, co czyni go idealnym źródłem energii dla organizmów żywych.

Funkcje glukozy

Funkcje glukozy w organizmie są niezwykle istotne dla utrzymania homeostazy i prawidłowego funkcjonowania wszystkich układów. Jest ona głównym źródłem energii dla mózgu i układu nerwowego. Mózg zużywa około 120 g omawianego cukru dziennie, co stanowi około 60% całego jej metabolizmu w stanie spoczynku.

Do najważniejszych funkcji w organizmie należą:

• dostarczanie energii do komórek, szczególnie do mózgu i układu nerwowego;
• uczestniczenie w procesach utleniania kwasów tłuszczowych;
• budowanie struktur komórkowych wraz z białkami i tłuszczami;
• zapewnienie prawidłowej pracy mięśni podczas wysiłku fizycznego.

W przypadku niedoboru glukozy w organizmie pojawia się uczucie zmęczenia, osłabienia, problemy z koncentracją, a w skrajnych przypadkach może dojść do utraty przytomności.

Glukoza - gdzie występuje?

Ten cukier prosty jest szeroko rozpowszechniony w przyrodzie. Jest głównym produktem fotosyntezy i występuje w większości roślin i owoców.

Naturalne źródła glukozy

Występowanie glukozy ma miejsce w wielu produktach spożywczych. Do najbogatszych źródeł należą:

• świeże owoce, szczególnie winogrona (stąd nazwa "cukier gronowy"), banany, śliwki i czereśnie;
• owoce suszone, takie jak figi, morele czy rodzynki;
• miód, który zawiera znaczne ilości glukozy i fruktozy;
• niektóre warzywa, zwłaszcza cebula i papryka.

W czym jest glukoza?

Występuje również w wielu produktach przetworzonych i jest składnikiem wielu potraw. Znajdziemy ją w:

• produktach zbożowych i skrobiowych, takich jak makarony, kasze, ryż i ziemniaki;
• słodyczach i deserach;
• napojach bezalkoholowych i sokach owocowych;
• niektórych produktach mlecznych.

W roślinach często występuje w postaci skrobi, natomiast w organizmach zwierzęcych - w formie glikogenu, który jest magazynowany głównie w mięśniach i wątrobie. Organizm ludzki potrafi także syntetyzować glukozę z aminokwasów w procesie glukoneogenezy.

Zastosowanie glukozy

Zastosowanie tego cukru jest niezwykle szerokie ze względu na jej właściwości i funkcje. Znajduje zastosowanie zarówno w medycynie, jak i w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym czy kosmetycznym.

Zastosowanie glukozy w przemyśle

Glukoza stosowana jest w takich przemysłach, jak: spożywczy, farmaceutyczny, chemiczny.

W przemyśle spożywczym służy do produkcji słodyczy, lodów, dżemów i innych wyrobów cukierniczych. Jest ceniona ze względu na swoje właściwości stabilizujące, konserwujące i słodzące. Zastosowanie glukozy ma miejsce również w piekarnictwie i cukiernictwie, gdzie poprawia konsystencję i przedłuża świeżość wyrobów.

W przemyśle farmaceutycznym jest wykorzystywana jako składnik syropów, tabletek i innych leków. W kosmetyce stosowana jest w kremach, balsamach i innych preparatach pielęgnacyjnych. W przemyśle chemicznym służy do produkcji różnych związków organicznych.

Zastosowanie glukozy w medycynie

W medycynie wykorzystanie jej jest bardzo szerokie. Służy przede wszystkim do:

• wyrównywania poziomu cukru we krwi przy hipoglikemii;
• dostarczania energii w stanach wyczerpania organizmu;
• stosowania w kroplówkach w trakcie hospitalizacji;
• diagnostyki cukrzycy (test obciążenia glukozą).

Zastosowanie glukozy ma na celu podniesienie poziomu cukru we krwi. Na rynku dostępna jest w różnorakich formach. Dedykowana szczególnie osobom o jej zbyt niskim stężeniu w organizmie, a więc np. w czasie hipoglikemii poinsulinowej.

Glukoza na kaca

Glukoza na kaca to kolejne popularne zastosowanie. Zatrucie alkoholem wpływa negatywnie na procesy metaboliczne zachodzące w organizmie, a spożycie glukozy pomaga w odtruciu alkoholowym i w walce z odwodnieniem. Może być przyjmowana w formie roztworu, a najlepiej w połączeniu z elektrolitami i witaminą C.

Dlaczego zalecana jest glukoza po alkoholu? Głównymi objawami kaca są: ból głowy, zmęczenie, światłowstręt, duże pragnienie, nadmierna suchość w jamie ustnej. Jej zadaniem jest wyrównanie poziomu cukru, który na skutek zawartego w alkoholu etanolu, zostaje znacznie obniżony. Prowadzi również do szybszej detoksykacji organizmu.

W jakiej formie można stosować glukozę?

Glukoza w tabletkach jest często stosowana przez diabetyków, czyli osoby borykające się z cukrzycą, jako szybki sposób na podwyższenie poziomu cukru we krwi. Jest bardziej wskazana niż zwykłe słodycze, ponieważ działa szybciej i nie zawiera dodatkowych składników, które mogłyby wpływać niekorzystnie na organizm. Jest łatwa w stosowaniu i przechowywaniu. Można ją nosić ze sobą i zażyć w dowolnym momencie, gdy pojawią się objawy hipoglikemii (niskiego poziomu cukru we krwi). Tabletki z glukozą są dostępne w aptekach bez recepty.

Glukoza w płynie jest jeszcze szybciej wchłaniana niż tabletki. Dostępna jest w różnych formach:

• w żelu, który można przyjmować bezpośrednio do jamy ustnej;
• w saszetkach do rozpuszczania w wodzie;
• w gotowych roztworach do picia.

Płynna glukoza bardzo często jest wykorzystywana przez pasjonatów kulinarnych, można zrobić z niej m.in. gładką i łatwą w formowaniu masę cukrową, jest często dodawana również do lodów czy polewy czekoladowej.

Glukoza w płynie jest również stosowana w medycynie jako wlew dożylny (kroplówka) w przypadkach odwodnienia, niedożywienia czy hipoglikemii wymagającej szybkiej interwencji.

Poza tabletkami i płynami może być przyjmowana w wielu innych formach:

• w proszku – przeznaczona do przyrządzenia roztworu doustnego,
• w żelu – nowoczesna forma szybkiego uzupełnienia cukru, saszetki do bezpośredniego spożycia
• w saszetkach – wygodna forma do noszenia w torebce, plecaku czy apteczce;
• krystaliczna – stosowana w przemyśle spożywczym oraz jako zamiennik cukru;
• w kostkach – do rozpuszczania w wodzie, często z dodatkiem witaminy c;
• w zastrzyku – dla przypadków nagłej hipoglikemii, wymaga konsultacji medycznej.

Każda z tych form ma swoje specyficzne zastosowanie i może być dobrana w zależności od potrzeb i preferencji użytkownika.

Czy glukoza jest zdrowa?

To pytanie, które często zadają sobie osoby dbające o zdrowe odżywianie. Odpowiedź nie jest jednoznaczna, ponieważ zależy od wielu czynników, w tym od ilości spożywanej glukozy oraz indywidualnych potrzeb organizmu.

Jest niezbędna dla prawidłowego funkcjonowania organizmu. Jej główne korzyści to:

• dostarczanie energii dla wszystkich komórek ciała,
• zapewnienie prawidłowej pracy mózgu i układu nerwowego,
• wspieranie funkcjonowania mięśni podczas wysiłku fizycznego,
• pomoc w regeneracji organizmu po treningu.

Jest szczególnie ważna dla sportowców, którzy potrzebują szybkiego źródła energii podczas intensywnego wysiłku fizycznego. Jej spożycie przed, w trakcie lub po treningu może pomóc w utrzymaniu optymalnej wydolności organizmu.

Nadmiar glukozy w diecie może jednak prowadzić do negatywnych konsekwencji zdrowotnych:

• przyrost masy ciała i otyłość,
• zwiększone ryzyko rozwoju cukrzycy typu 2,
• problemy z zębami (próchnica),
• wahania nastroju i energii.

Warto pamiętać, że glukoza powinna być spożywana w odpowiednich ilościach, jako część zbilansowanej diety. Nadmiar jakiegokolwiek składnika odżywczego, w tym glukozy, może być szkodliwy dla organizmu.

Glukoza dla cukrzyków

Dla osób z cukrzycą kontrolowanie poziomu glukozy we krwi jest kluczowe dla zdrowia. Może być ratunkiem w przypadku hipoglikemii (zbyt niskiego poziomu cukru we krwi), ale powinna być stosowana zgodnie z zaleceniami lekarza.

Osoby, które są w pełni zdrowe powinny mieć poziom cukru w granicach 80-100 mg/dl. Hormon regulujący jego stężenie to insulina. Niestety diabetycy nie są w stanie produkować tego hormonu, a niekiedy dochodzi nawet do uodpornienia się na niego. Prowadzi to do potrzeby ciągłego kontrolowania glukozy we krwi, a także stałej obserwacji diabetologa.

Glukoza dla cukrzyków w tabletkach, żelu czy płynie powinna być zawsze pod ręką u osób chorujących na cukrzycę typu 1, aby móc szybko zareagować np. w przypadku przedawkowania insuliny.

Glukoza - badanie

Badanie glukozy jest jednym z podstawowych testów diagnostycznych wykonywanych w celu oceny metabolizmu węglowodanów i funkcji trzustki. Jest kluczowym elementem w diagnostyce cukrzycy i innych zaburzeń metabolicznych.

Normy glukozy we krwi

Norma glukozy we krwi jest ściśle określona. Dla osoby zdrowej prawidłowe wartości to:

• na czczo: 70-99 mg/dl (3,9-5,5 mmol/l);
• po posiłku (2 godziny): poniżej 140 mg/dl (7,8 mmol/l).

Wartości powyżej tych norm mogą wskazywać na stan przedcukrzycowy lub cukrzycę, zależnie od stopnia podwyższenia. Badanie to jest szczególnie ważne dla:

• osób z nadwagą lub otyłością;
• osób po 45. roku życia;
• kobiet w ciąży;
• osób, u których w rodzinie występuje cukrzyca;
• osób z chorobami układu krążenia.

Z kolei wartości poniżej normy, czyli poniżej 70 mg/dl (3,9 mmol/l), wskazują na niską glukozę (hipoglikemię). Stan ten może objawiać się drżeniem rąk, poceniem się, niepokojem, przyspieszoną akcją serca, zaburzeniami widzenia, a w skrajnych przypadkach utratą przytomności. Hipoglikemia najczęściej występuje u:

• osób z cukrzycą (szczególnie leczonych insuliną, ale również doustnymi lekami przeciwcukrzycowymi);
• pacjentów z chorobami wątroby;
• osób z niedoborami hormonalnymi;
• osób po długotrwałym głodzeniu lub intensywnym wysiłku fizycznym.

Niskie stężenie glukozy wymaga szybkiej interwencji polegającej na spożyciu produktów bogatych w cukry proste.

Nieprawidłowa glikemia zawsze powinna być skonsultowana z lekarzem. Może być jednym z objawów cukrzycy, szczególnie jeśli towarzyszą jej nadmierne pragnienie i częste oddawanie moczu. Rozpoznanie cukrzycy zazwyczaj wymaga głębszej diagnostyki, o której decyduje lekarz. Jednak symptomów tych nie można bagatelizować, gdyż nieleczona cukrzyca ma bardzo poważne konsekwencje zdrowotne.

Badanie poziomu glukozy

Oznaczenia glukozy można wykonać na dwa sposoby:

• przy użyciu glukometru (badanie z krwi włośniczkowej z palca);
• badanie laboratoryjne z krwi żylnej.

Badanie może być wykonywane na czczo (po co najmniej 8 godzinach od ostatniego posiłku) lub jako test obciążenia glukozą, zwany też krzywą cukrową.

Test obciążenia glukozą (2 lub 3-punktowy) polega na dwu- lub trzykrotnym określaniu jej stężenia we krwi – najpierw na czczo, a później raz lub dwa razy po wypiciu roztworu wody z glukozą (glukoza 75 g rozpuszczona w 300 ml wody). Doustny test tolerancji glukozy to kluczowe badanie w diagnostyce cukrzycy i stanów przedcukrzycowych.

Badanie glukozy – jak się przygotować?

Należy być na czczo (minimum 8 godzin bez jedzenia), nie pić kawy, herbaty ani soków, można pić tylko wodę. Dzień przed badaniem zaleca się normalne odżywianie, bez spożywania większych ilości węglowodanów i tłustych potraw.

Glukoza w ciąży

Badanie glukozy w ciąży jest badaniem obowiązkowym, ponieważ prawidłowy poziom cukru umożliwia prawidłowy rozwój płodu i chroni go przed wieloma nieprawidłowościami. Wykonuje się zwykle po raz pierwszy na początku ciąży, a następnie około 25 tygodnia ciąży.

Wygląda tak samo jak standardowa krzywa cukrowa. Krew pobiera się trzykrotnie: na czczo, a następnie godzinę i dwie godziny od podania roztworu do picia. Picie glukozy w ciąży może być bardziej nieprzyjemne niż w innych okolicznościach, szczególnie jeśli pacjentce dokuczają mdłości, dlatego warto sięgnąć np. po tę o smaku cytrynowym.

Badanie to pozwala na wczesne wykrycie cukrzycy ciążowej, która nieleczona może prowadzić do powikłań zarówno u matki, jak i u dziecka.

Glukoza w moczu

Glukoza w sposób naturalny obecna jest we krwi człowieka, jednak nie powinna pojawiać się w moczu. Za jej całkowite wchłanianie zwrotne odpowiedzialne są nerki. Jej obecność może wskazywać na problemy zdrowotne.

Badanie jest prostym testem diagnostycznym, który może wskazywać na:

• cukrzycę,
• zaburzenia pracy nerek,
• ciążę (u kobiet).

Norma to wynik ujemny, czyli brak cukru w moczu. Wyniki pozytywne wymagają dalszej diagnostyki i konsultacji z lekarzem.

Bibliografia:

“Dlaczego niektóre cukry złożone wykazują właściwości redukujące, a inne nie?", Platforma edukacyjna Ministerstwa Edukacji i Nauki. [dostęp online]

"Jakie funkcje pełnią cukry?", Platforma edukacyjna Ministerstwa Edukacji i Nauki. [dostęp online]

"Jak przebiega fermentacja alkoholowa?", Platforma edukacyjna Ministerstwa Edukacji i Nauki. [dostęp online]

"Cukry – glukoza i fruktoza", Platforma edukacyjna Ministerstwa Edukacji i Nauki. [dostęp online]