Metabolismus energie

Z Metabolismus energie Tělo se vyznačuje biochemickým rozkladem vysokoenergetických organických výchozích sloučenin na nízkoenergetické anorganické sloučeniny s uvolňováním energie. Tato energie je potřebná k udržení biologických procesů. Dále je třeba rozlišovat mezi energetickým metabolismem a stavebním metabolismem (anabolismus).

Co je energetický metabolismus?

Každý organismus podléhá jak energetickému, tak stavebnímu metabolismu. Energetický metabolismus je charakterizován uvolňováním energie pro zajištění tělesných procesů. Naproti tomu během metabolismu budovy dochází k tvorbě vlastních bílkovin, nukleových kyselin, tuků a uhlohydrátů v těle.

K udržení biologických procesů je nutná energie. Živá bytost musí dodávat energii zvenčí, aby vůbec existovala. Rostliny přeměňují sluneční energii prostřednictvím fotosyntézy na chemickou energii uhlohydrátů, tuků a bílkovin. Zvířata a lidé potřebují chemickou energii těchto látek k podpoře života.

K výrobě energie se používají hlavně uhlohydráty a tuky. Aminokyseliny a proteiny mají také vysoký energetický obsah. Jsou však hlavně potřebné k vybudování těla.

Energetický metabolismus lidí zajišťuje základní rychlost metabolismu a výstupní metabolismus. Bazální metabolický poměr zahrnuje energetický metabolismus pro všechny životně důležité energetické procesy, které jsou nezbytné v úplném stavu klidu. Převod výkonu popisuje další spotřebu energie při fyzickém cvičení.

Funkce a úkol

Na jedné straně slouží výživa člověka k udržení fyzických funkcí ak zajištění dodatečného výkonu při fyzické aktivitě. Na druhé straně, vlastní látky těla (proteiny) jsou vytvářeny ze stavebních bloků živin (hlavně bílkovin).

Sacharidy a tuky jsou hlavními zdroji energie. Proteiny lze použít k výrobě energie pouze v případě nedostatečného příjmu potravy. To je například případ stavu hladu (hladovění). Může však být také nutné generovat energii z bílkovin jako součást normálního metabolismu (se zvýšeným příjmem bílkovin).

Sacharidy slouží jako krátkodobí dodavatelé energie. Po dietě s vysokým obsahem uhlohydrátů stoupá hladina cukru v krvi. Výsledkem je zvýšená produkce inzulínu. Inzulín zajišťuje distribuci cukru v krvi do jednotlivých buněk. Tam se rozkládá na oxid uhličitý a vodu jako součást energetického metabolismu. Během tohoto rozkladu se uvolňuje chemická energie uložená v uhlovodanech, aby se udržely fyzikální procesy. Při spalování uhlohydrátů se vytváří teplo a provádí se svalová aktivita.

Přebytek uhlohydrátů je uložen jako glukogen v játrech a svalech. Glukogen je škrobový komplex uhlohydrátů. Pokud je dodávka energie příliš nízká, jsou tyto zásoby uhlohydrátů původně použity k výrobě energie.

Další zdroje energie jsou tuky a mastné kyseliny. Tuky mají ještě vyšší energetický obsah než uhlohydráty. Například jeden gram cukru obsahuje 4 kcal. V jednom gramu tuku je však již 9 kcal. Tuky jsou odpovědné za dlouhodobé dodávky energie. Když se spotřebují uhlohydráty, zásoby tuku se používají k výrobě energie. Tuky jsou obvykle výsledkem přebytečných uhlohydrátů a tuků. V průběhu evoluce organismus našel způsob, jak uchovávat zásoby ve formě tuku během hladovění. V dobách hojnosti bylo spotřebováno více, než bylo v současné době nutné k tomu, aby bylo možné ukládat přebytečnou energii.

Proteiny mohou také sloužit jako dodavatelé energie. Například, když jsou spotřebovány uhlohydráty, vlastní proteiny těla se nejprve ve větším rozsahu rozdělí na aminokyseliny. Ty jsou pak převedeny na glukózu jako součást toho, co je známé jako glukoneogeneze, aby se udržela hladina cukru v krvi.

Některé fyzikální procesy se zpočátku provádějí pouze za pomoci uhlohydrátů. Mozková aktivita závisí na dodávce glukózy. Pokud hladina cukru v krvi nebezpečně klesne, může to vést k bezvědomí.

Tělo spotřebovává energii i za extrémních klidových podmínek. Například tělesná teplota musí být udržována konstantní. Dále pokračují všechny životně důležité procesy, jako je srdeční činnost, dýchání nebo mozková činnost. Klidová metabolická rychlost je u každého člověka jiná. Muži mají obvykle vyšší bazální metabolismus než ženy kvůli jejich větší svalové hmotě. U dospělých je to obvykle 2 000 až 2 400 kcal.

Obrat výkonu pak vyplývá z dalšího fyzického zatížení. Nejen přídavný pohyb spotřebovává energii. Srdce, dýchání a další procesy jsou také stimulovány během fyzické aktivity a mají vyšší energetickou náročnost.

Nemoci a nemoci

Pokud dojde k dlouhodobé nerovnováze v energetickém metabolismu, může to vést k nemocem. Tyto nemoci mají svůj původ v nesouladu energetických potřeb a dodávek energie. V dřívějších dobách (a někdy stále v jiných částech světa) bylo v období hladovění mnoho úmrtí.Energetickou poptávku nebylo možné uspokojit, protože nebylo k dispozici dostatek jídla. Když byly vyčerpány energetické rezervy vytvořené tělem, organismus musel upadnout na vlastní bílkoviny těla ve formě svalů. Když se tyto téměř vyčerpaly, byly také rozebrány samotné orgány, což nakonec vedlo k selhání více orgánů.

V současné době existuje další okolnost, která, i když nezpůsobuje smrt tak rychle, může vést k vážným nemocem. Množství potravin v dnešní době často vede k přejídání. Více kalorií je spotřebováno než spotřebováno. Výsledkem je zvýšené ukládání tělesného tuku, které v dlouhodobém horizontu může vést k chorobám, jako je diabetes mellitus, arterioskleróza nebo kardiovaskulární onemocnění se všemi jejich důsledky. Kromě těchto onemocnění roste také počet revmatických onemocnění a rakoviny. Aby se předešlo civilizačním chorobám tohoto druhu, doporučuje se zdravý životní styl se spoustou cvičení a vyváženou stravou.