Metabolizmus energie

Z Metabolizmus energie Telo je charakterizované biochemickým rozkladom vysokoenergetických organických východiskových zlúčenín na nízkoenergetické anorganické zlúčeniny s uvoľňovaním energie. Táto energia je potrebná na udržanie biologických procesov. Ďalej je potrebné rozlišovať medzi energetickým metabolizmom a stavebným metabolizmom (anabolizmus).

Čo je energetický metabolizmus?

Každý organizmus podlieha energetickému aj stavebnému metabolizmu. Energetický metabolizmus sa vyznačuje uvoľňovaním energie, ktorá zabezpečuje telesné procesy. Na rozdiel od toho sa pri metabolizme budovy vytvárajú vlastné bielkoviny tela, nukleové kyseliny, tuky a uhľohydráty.

Energia je potrebná na udržanie biologických procesov. Živá bytosť musí dodávať energiu zvonku, aby vôbec existovala. Rastliny premieňajú slnečnú energiu prostredníctvom fotosyntézy na chemickú energiu uhľohydrátov, tukov a bielkovín. Zvieratá a ľudia potrebujú chemickú energiu týchto látok na podporu života.

Na výrobu energie sa používajú najmä uhľohydráty a tuky. Aminokyseliny a proteíny majú tiež vysoký energetický obsah. Sú však potrebné najmä na vybudovanie tela.

Energetický metabolizmus ľudí zabezpečuje základnú rýchlosť metabolizmu a výstupný metabolizmus. Bazálna rýchlosť metabolizmu zahŕňa energetický metabolizmus pre všetky dôležité energetické procesy, ktoré sú potrebné v úplnom stave pokoja. Konverzia výkonu popisuje dodatočnú spotrebu energie počas fyzického cvičenia.

Funkcia a úloha

Na jednej strane slúži výživa ľudí na udržanie fyzických funkcií a na zabezpečenie dodatočného výkonu počas fyzickej aktivity. Na druhej strane, vlastné látky (bielkoviny) tela sa tvoria zo stavebných blokov živín (hlavne bielkovín).

Sacharidy a tuky sú hlavnými zdrojmi energie. Bielkoviny sa môžu použiť na výrobu energie, iba ak je nedostatočný príjem potravy. To je napríklad prípad stavu hladu (metabolizmus hladovania). Môže byť však tiež potrebné generovať energiu z proteínov ako súčasť normálneho metabolizmu (so zvýšeným príjmom proteínov).

Sacharidy slúžia ako krátkodobí dodávatelia energie. Po diéte s vysokým obsahom uhľohydrátov stúpa hladina cukru v krvi. Výsledkom je zvýšená produkcia inzulínu. Inzulín zaisťuje distribúciu cukru v krvi do jednotlivých buniek. Tam sa rozkladá na oxid uhličitý a vodu ako súčasť energetického metabolizmu. Počas tohto rozkladu sa chemická energia uložená v uhľohydrátoch uvoľňuje na udržanie fyzikálnych procesov. Pri spaľovaní uhľohydrátov sa vytvára teplo a vykonáva sa svalová aktivita.

Prebytočné uhľohydráty sa ukladajú ako glukogén v pečeni a svaloch. Glukogén je škrobový komplex uhľohydrátov. Ak je dodávka energie príliš nízka, tieto zásoby uhľovodíkov sa pôvodne používajú na výrobu energie.

Ďalšími zdrojmi energie sú tuky a mastné kyseliny. Tuky majú ešte vyšší energetický obsah ako uhľohydráty. Napríklad jeden gram cukru obsahuje 4 kcal. V jednom grame tuku je však už 9 kcal. Tuky sú zodpovedné za dlhodobé dodávky energie. Keď sa spotrebujú uhľohydráty, zásoby tukov sa používajú na výrobu energie. Tuky sú zvyčajne výsledkom nadbytku uhľohydrátov a tukov. V priebehu vývoja organizmus našiel spôsob, ako uchovávať zásoby vo forme tuku počas hladu. V časoch hojnosti sa spotrebovalo viac energie, ako bolo v súčasnosti potrebné na to, aby bolo možné ukladať prebytočnú energiu.

Bielkoviny môžu tiež slúžiť ako dodávatelia energie. Napríklad, keď sa spotrebujú zásoby uhľohydrátov, vlastné bielkoviny tela sa najskôr vo väčšom rozsahu rozdelia na aminokyseliny. Tieto sa potom prevádzajú na glukózu ako súčasť tzv. Glukoneogenézy, aby sa udržala hladina cukru v krvi.

Niektoré fyzikálne procesy sa spočiatku uskutočňujú iba pomocou uhľohydrátov. Aktivita mozgu závisí od prísunu glukózy. Ak hladina cukru v krvi nebezpečne klesne, môže to viesť k bezvedomiu.

Telo spotrebuje energiu aj za extrémnych odpočinkových podmienok. Napríklad telesná teplota sa musí udržiavať konštantná. Ďalej pokračujú všetky životne dôležité procesy, ako je činnosť srdca, dýchanie alebo činnosť mozgu. Pokojová rýchlosť metabolizmu je u každého človeka iná. Muži majú zvyčajne vyššiu bazálnu rýchlosť metabolizmu ako ženy v dôsledku svojej väčšej svalovej hmoty. U dospelých je to zvyčajne 2 000 až 2 400 kcal.

Výkonnostný obrat potom vyplýva z dodatočného fyzického namáhania. Energia nielen spotrebuje ďalší pohyb. Srdce, dýchanie a ďalšie procesy sú tiež stimulované počas fyzickej aktivity a majú väčšiu potrebu energie.

Choroby a choroby

Ak sú v energetickom metabolizme dlhodobé nerovnováhy, môžu sa vyskytnúť choroby. Tieto choroby majú svoj pôvod v nesúlade energetických potrieb a dodávok energie. V predchádzajúcich časoch (a niekedy aj v iných častiach sveta) došlo v období hladovania k mnohým úmrtiam.Dopyt po energii nebolo možné uspokojiť, pretože nebolo k dispozícii dostatok potravín. Keď sa využili energetické zásoby vybudované v tele, organizmus musel spadnúť späť na vlastné bielkoviny tela vo forme svalov. Keď sa tieto takmer vyčerpali, samotné orgány sa tiež rozobrali, čo nakoniec viedlo k viacnásobnému zlyhaniu orgánov.

V súčasnosti existujú ďalšie okolnosti, ktoré, hoci nespôsobujú smrť tak rýchlo, môžu viesť k vážnym chorobám. V súčasnosti je množstvo potravín často často prejedané. Viac kalórií sa spotrebuje ako spotrebuje. Výsledkom je zvýšené ukladanie telesného tuku, ktoré z dlhodobého hľadiska môže viesť k chorobám, ako je diabetes mellitus, artérioskleróza alebo kardiovaskulárne choroby so všetkými ich následkami. Okrem týchto chorôb stúpa aj počet reumatických chorôb a rakoviny. Aby sa predišlo takýmto civilizačným chorobám, odporúča sa zdravý životný štýl s dostatkom pohybu a vyváženou stravou.