Saturs
Enerģiju mēs iegūstam no pārtikas, ko mēs ēdam, un to mēra kalorijās. Šī enerģija saskaņā ar otro termodinamikas likumu tiks pārveidota citā formā, kad mēs būsim to patērējuši. Tipisks ikdienas uzturs sastāv no pārtikas produktiem no trim galvenajām kategorijām, proti, ogļhidrātiem, olbaltumvielām, taukiem un eļļām. Šie ēdieni, nonākot ķermenī, tiek izmantoti ķermeņa sastādīšanai, tiek metabolizēti, lai nodrošinātu enerģiju, vai tiek uzglabāti, lai ražotu enerģiju, kas jāizmanto nākotnē. Dažas ķīmiskās reakcijas, kas notiek šūnu iekšienē, efektīvi ģenerē enerģiju, citas nē. Cilvēka ķermenis ievēro termodinamiskos principus atkarībā no visefektīvākajām reakcijām enerģijas uzkrāšanā un ražošanā.
Potenciāls
Katrs patērētais ēdiens var nodrošināt potenciālo enerģijas daudzumu: ogļhidrāti nodrošina četras kalorijas uz gramu; tauki, deviņas kalorijas; olbaltumvielas, četras kalorijas uz gramu. Enerģija, kuru satur mūsu patērētā pārtika, lielākoties ir ķīmiskā enerģija un potenciālā enerģija. Vidējai diētai vajadzētu sastāvēt no diviem tūkstošiem kaloriju dienā, bet cilvēks var patērēt apmēram trīs tūkstošus kaloriju dienā, kas ir daudz potenciālās enerģijas.
Efekti
Ķermenis akumulē savu enerģiju visvienkāršākajās molekulās, kas iegūtas no patērētā pārtikas. Ogļhidrāti tiek sadalīti to vienkāršākajās formās - glikozē, kas izdalās asinīs, lai nekavējoties pārvērstos enerģijā šūnās, kur tas nepieciešams. Tas notiek, izmantojot daudzpakāpju procesu, kas pazīstams kā glikoģenēze. Nevajadzīgā papildu glikoze tiek pārveidota par glikogēnu un tiek uzglabāta aknās un muskuļu audos. Kad glikozes līmenis asinīs nokrītas zem ideālā līmeņa - kā lietots - aknas pārveido glikogēnu atpakaļ glikozē un izlaiž to asinīs.
Apsvērumi
Gavēšanas situācijās, kad visa pieejamā glikoze jau ir izlietota, organisms meklē alternatīvus enerģijas avotus, piemēram, olbaltumvielas, taukus un eļļas. Pēc uzņemšanas olbaltumvielas tiek sadalītas vienkāršākajos komponentos: aminoskābēs. Tos galvenokārt izmanto muskuļu veidošanai, bet enerģijas krīzes laikā aminoskābes iziet glikoneoģenēzi, aminoskābju ogļhidrātu skeletu pārveidojot par substrātu, ko var izmantot glikoģenēzē. Tauki iziet līdzīgu reakciju, pārvēršot triglicerīdos, kuri veic lipolīzi, veidojot glicerīnu, kuru savukārt var pārveidot izmantošanai glikolīzē.
Nozīme
Visefektīvākā ķīmiskā reakcija enerģijas ražošanai ir glikolīze, kas ir svarīga, jo tās rezultātā veidojas adenozīna trifosfāts (ATP). Šī viela ir plaši pazīstama kā cilvēka ķermeņa “enerģijas valūta”. ATP satur ar enerģiju bagātu fosfātu sakausējumu, kas, sadaloties, atbrīvo enerģiju jebkuram ķermeņa vajadzībām. Pēc tam, kad ATP zaudē fosfātu, to sauc par adenozīna difosfātu (ADP), un šis ADP atkal nonāk glikolīzes ķīmiskajā reakcijā, kur saņem vēl vienu ar enerģiju bagātu fosfāta saiti, kas to pārveido atkal par ATP. Aktīvās šūnas, tāpat kā muskuļu šūnas, parasti satur augstu ATP līmeni.
Brīdinājums
Vairākas slimības ir saistītas ar šūnās uzkrāto glikogēna daudzumu. Šo stāvokli parasti izraisa ģenētisks defekts. Slimības raksturo svarīgu enzīmu trūkums, kas nepieciešami glikogēna pārvēršanai glikozē. Šo traucējumu izplatīts simptoms ir zems cukura līmenis asinīs. Kad glikozes pārpalikums atrodas muskuļu šūnās, pacients sajūt muskuļu vājumu un nespēju vingrot.
