Los carbohidratos pueden ser caracterizados por su estructura y por el número de moléculas de azúcar que posean, de esta forma se tienen los monosacáridos (ejemplos son la glucosa, fructosa, galactosa), los disacáridos (la sacarosa o azúcar común de mesa, la lactosa y la maltosa) o polisacáridos. Los carbohidratos monosacáridos y disacáridos son denominados desde el punto de vista nutricional como carbohidratos simples. Los carbohidratos polisacáridos son considerados por el contrario carbohidratos complejos, tales son el almidón, la dextrina, etc. La digestión y absorción de los carbohidratos dependerá de muchos factores, como por ejemplo del tipo de carbohidrato a considerar: simple o complejo, la forma y procedimiento de preparación o cocinado del alimento, naturaleza del alimento. Los carbohidratos simples se asimilan más rápidamente en la digestión que los complejos, aunque la asimilación se mide científicamente con el índice glucémico.
La digestión de los carbohidratos empieza en la boca, la saliva empieza a romper enlaces químicos de carbohidratos complejos como los almidones y las dextrinas (posee unos enzimas denominados amilasas hacen tal trabajo). La masticación es también parte del proceso de digestión de carbohidratos, ya que reduce los alimentos a pequeños pedazos más asimilables, los movimientos mecánicos del estómago continúan con este proceso de disminución de tamaño. La mayoría de los carbohidratos se absorben en el intestino delgado y ya en él los monosacáridos como la glucosa, fructosa y la galactosa se absorben directamente a la sangre gracias a los capilares existentes en la pared intestinal. Los disacáridos (sucrosa, lactosa y maltosa) se ‘rompen’ en sus monosacáridos constituyentes gracias a enzimas denominadas disacaridasas para ser absorbidos directamente en sangre. Los carbohidratos complejos actúan gracias a la amilasa proveniente del páncreas reduciendo los polisacáridos en monosacáridos, siendo absorbidos finalmente tal y como se ha descrito anteriormente.
Los monosacáridos absorbidos por la circulación intestinal se transportan al hígado vía la vena porta hepática. A partir de este punto los carbohidratos son empleados por el cuerpo como glucosa como empleo ‘inmediato’, o como su ‘almacén’ en glucógeno. No todos los carbohidratos existentes en los alimentos consumidos se digieren y absorben. Depende de factores como el tipo de almidón, la cantidad de fibra presente, el tamaño del alimento. Los carbohidratos no digeridos pasan al intestino grueso donde pueden ser digeridos por las bacterias del colon o ser excretado en las heces. Una gran cantidad de carbohidratos no digeridos, o una ingesta excesiva de azúcares simples, produce gases, molestias intestinales e incluso diarrea. El papel de la fibra (no digerible por el cuerpo humano) hace que exista un adecuado tránsito intestinal y puede influir en la respuesta glicémica de los alimentos consumidos.
Está demostrado que el consumo de carbohidratos durante la práctica de un deporte de resistencia (aeróbico) mejora la resistencia La gran mayoría de carbohidratos se encuentra almacenado en forma de glucógeno en los músculos, entre 300–400 g, o 1.200–1.600 kilocalorías. La glucosa encontrada en sangre hace un total de 5 g, lo que equivale a 20 kcal, mientras que el hígado contiene cerca de 75–100 gramos de glucógeno, o lo que es lo mismo 300–400 kcal. Por lo tanto el almacenamiento de carbohidratos antes de hacer ejercicio es aproximadamente 1.600–2.000 kcal.
La fuente primaria de energía en la realización de actividades deportivas es el glucógeno, a medida que el glucógeno se va consumiendo la glucosa presente en la sangre va entrando en el músculo para reponer energías. De esta forma el hígado tiene que liberar glucosa en sangre para mantener el nivel o concentración de la misma (evitando la hipoglucemia). El contenido de glucógeno del hígado puede ser disminuido por el ejercicio, pero puede ser restaurado por una dieta rica en carbohidratos. Una hora de ejercicio de intensidad moderada puede reducir a la mitad el almacén existente en el hígado y un ejercicio prolongado durante quince horas (o más) puede dejarlo completamente vacío. La concentración normal de glucosa en sangre está entre los 4.0–5.5 mmol/L (80–100 mg/100 mL). La concentración de glucosa aumenta tras la ingesta de alimentos con carbohidratos o disminuir durante el ayuno. Mantener un nivel de glucosa en sangre es vital para el metabolismo humano, es por esta razón por la que la concentración de glucosa se regula con mucha a atención por los mecanismos del cuerpo humano.
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