Енергиен метаболизъм

От Енергиен метаболизъм на организма се характеризира с биохимично разграждане на високоенергийни органични изходни съединения в нискоенергийни неорганични съединения с освобождаването на енергия. Тази енергия е необходима за поддържане на биологичните процеси. Освен това трябва да се прави разлика между енергийния метаболизъм и изграждащия метаболизъм (анаболизъм).

Какъв е енергийният метаболизъм?

Всеки организъм е подвластен както на енергията, така и на изграждащия се метаболизъм. Енергийният метаболизъм се характеризира с отделяне на енергия за осигуряване на телесните процеси. За разлика от тях, собствените протеини, нуклеинови киселини, мазнини и въглехидрати в организма се изграждат по време на метаболизма в сградата.

Енергията е необходима за поддържане на биологичните процеси. Живото същество трябва да доставя енергия отвън, за да съществува изобщо. Растенията превръщат слънчевата енергия чрез фотосинтеза в химическа енергия на въглехидрати, мазнини и протеини. Животните и хората се нуждаят от химическата енергия на тези вещества, за да поддържат живота.

За производството на енергия се използват главно въглехидрати и мазнини. Аминокиселините и протеините също имат високо енергийно съдържание. Те обаче са необходими главно за изграждането на тялото.

Енергийният метаболизъм на хората осигурява основния метаболизъм и изходния метаболизъм. Основната метаболитна скорост включва енергийния метаболизъм за всички жизненоважни енергийни процеси, които са необходими в пълно състояние на покой. Конверсията на производителността описва допълнителната консумация на енергия по време на физически упражнения.

Функция и задача

От една страна, храненето на човека служи за поддържане на физическите функции и за осигуряване на допълнителна работа по време на физическа активност. От друга страна, собствените вещества (протеини) на организма се изграждат от градивните елементи на хранителни вещества (главно протеини).

Въглехидратите и мазнините са основните източници на енергия. Протеините могат да се използват за генериране на енергия само ако няма достатъчно прием на храна. Такъв е случаят например в състояние на глад (метаболизъм на глад). Въпреки това може да е необходимо да се генерира енергия от протеини като част от нормалния метаболизъм (с повишен прием на протеини).

Въглехидратите служат като краткосрочни доставчици на енергия. След диета с високо съдържание на въглехидрати нивата на кръвната захар се повишават. В резултат на това има повишено производство на инсулин. Инсулинът гарантира, че кръвната захар се разпределя в отделните клетки. Там той се разгражда на въглероден диоксид и вода като част от енергийния метаболизъм. По време на това разпадане химическата енергия, съхранявана във въглехидратите, се освобождава за поддържане на физическите процеси. Когато въглехидратите се изгарят, се генерира топлина и се осъществява мускулна активност.

Излишните въглехидрати се съхраняват като глюкоген в черния дроб и мускулите. Глюкогенът е нишестени комплексни въглехидрати. Ако енергийното снабдяване е твърде малко, първоначално тези запаси от въглехидрати се използват за генериране на енергия.

Други източници на енергия са мазнините и мастните киселини. Мазнините имат дори по-високо енергийно съдържание от въглехидратите. Например един грам захар съдържа 4 килокалории. В един грам мазнини обаче има вече 9 килокалории. Мазнините са отговорни за дългосрочното снабдяване с енергия. Когато въглехидратите се изразходват, мастните запаси се използват за генериране на енергия. Мазнините обикновено са резултат от излишните въглехидрати и мазнини. В хода на еволюцията организмът е намерил начин да съхранява запасите под формата на мазнини по време на периоди на глад. Във времена на изобилие се консумира повече от необходимото в момента, за да можем да съхраним излишната енергия.

Протеините също могат да служат като доставчици на енергия. Например, когато се изразходват запасите от въглехидрати, собствените протеини на организма първо се разграждат в повишена степен до аминокиселини. След това те се превръщат в глюкоза като част от това, което е известно като глюконеогенеза, за да се поддържа нивото на кръвната захар.

Някои физически процеси първоначално протичат само с помощта на въглехидрати. Активността на мозъка зависи от доставката на глюкоза. Ако нивото на кръвната захар спадне опасно, това може да доведе до безсъзнание.

Тялото изразходва енергия дори при екстремни условия за почивка. Например телесната температура трябва да се поддържа постоянна. Освен това, всички жизненоважни процеси като сърдечна дейност, дишане или мозъчна дейност продължават. Скоростта на метаболизма в покой е различна за всеки човек. Обикновено мъжете имат по-висок основен метаболизъм от жените поради по-голямата си мускулна маса. Обикновено е от 2000 до 2400 килокалории при възрастни.

След това оборотът на производителността е резултат от допълнителното физическо напрежение. Не само допълнителното движение изразходва енергия. Сърцето, дишането и други процеси също се стимулират по време на физическа активност и имат по-голяма нужда от енергия.

Болести и неразположения

Ако има дългосрочни дисбаланси в енергийния метаболизъм, могат да възникнат заболявания. Тези заболявания имат своя произход в несъответствие между енергийните нужди и енергийните доставки. В по-ранни времена (а понякога все още и в други части на света) имаше много смъртни случаи като част от периоди на гладуване.Потреблението на енергия не можеше да бъде удовлетворено, тъй като нямаше достатъчно храна. Когато енергийните запаси, натрупани от тялото, се изразходват, организмът трябва да пада обратно върху собствените протеини на тялото под формата на мускули. Когато те почти се усвоиха, самите органи също бяха разбити, което в крайна сметка доведе до многоорганна недостатъчност.

В момента има още едно обстоятелство, което макар да не причинява смъртта толкова бързо, може да доведе до сериозно заболяване. В днешно време предлагането на храна в изобилие често води до преяждане. Консумират се повече калории, отколкото консумирани. Резултатът е увеличено съхранение на телесни мазнини, което в дългосрочен план може да доведе до заболявания като захарен диабет, артериосклероза или сърдечно-съдови заболявания с всичките им последици. В допълнение към тези заболявания нараства и броят на ревматичните заболявания и рака. За да се избегнат цивилизационни заболявания от този вид, се препоръчва здравословен начин на живот с много упражнения и балансирана диета.