Sự chuyển hoá năng lượng

Sau đó Sự chuyển hoá năng lượng của cơ thể được đặc trưng bởi sự phân hủy sinh hóa các hợp chất hữu cơ khởi đầu năng lượng cao thành các hợp chất vô cơ năng lượng thấp với sự giải phóng năng lượng. Năng lượng này cần thiết để duy trì các quá trình sinh học. Hơn nữa, cần phải phân biệt giữa chuyển hóa năng lượng và chuyển hóa xây dựng (đồng hóa).

Chuyển hóa năng lượng là gì?

Mọi sinh vật đều phải chịu cả năng lượng và quá trình trao đổi chất. Quá trình chuyển hóa năng lượng được đặc trưng bởi sự giải phóng năng lượng để đảm bảo các quá trình của cơ thể. Ngược lại, các protein, axit nucleic, chất béo và carbohydrate của cơ thể được hình thành trong quá trình trao đổi chất.

Năng lượng là cần thiết để duy trì các quá trình sinh học. Một sinh vật phải cung cấp năng lượng từ bên ngoài để tồn tại. Thực vật chuyển đổi năng lượng mặt trời thông qua quang hợp thành năng lượng hóa học của carbohydrate, chất béo và protein. Động vật và con người cần năng lượng hóa học của các chất này để hỗ trợ sự sống.

Chủ yếu là carbohydrate và chất béo được sử dụng để sản xuất năng lượng. Axit amin và protein cũng có hàm lượng năng lượng cao. Tuy nhiên, chúng chủ yếu cần thiết để xây dựng cơ thể.

Quá trình chuyển hóa năng lượng của con người đảm bảo tỷ lệ trao đổi chất cơ bản và chuyển hóa đầu ra. Tỷ lệ trao đổi chất cơ bản bao gồm quá trình chuyển hóa năng lượng cho tất cả các quá trình năng lượng quan trọng cần thiết trong trạng thái hoàn toàn nghỉ ngơi. Việc chuyển đổi hiệu suất mô tả mức tiêu thụ năng lượng bổ sung trong quá trình luyện tập thể chất.

Chức năng & nhiệm vụ

Một mặt, dinh dưỡng của con người phục vụ để duy trì các chức năng thể chất và cung cấp thêm hiệu suất trong quá trình hoạt động thể chất. Mặt khác, các chất riêng của cơ thể (protein) được xây dựng từ các khối xây dựng của chất dinh dưỡng (chủ yếu là protein).

Carbohydrate và chất béo là nguồn năng lượng chính. Protein chỉ có thể được sử dụng để tạo ra năng lượng nếu lượng thức ăn không đủ. Đây là trường hợp, ví dụ, trong trạng thái đói (đói chuyển hóa). Tuy nhiên, nó cũng có thể cần thiết để tạo ra năng lượng từ protein như một phần của quá trình trao đổi chất bình thường (với lượng protein tăng lên).

Carbohydrate đóng vai trò là nhà cung cấp năng lượng ngắn hạn. Sau một chế độ ăn nhiều carbohydrate, lượng đường trong máu sẽ tăng lên. Kết quả là, có một sự gia tăng sản xuất insulin. Insulin đảm bảo rằng lượng đường trong máu được phân phối đến các tế bào riêng lẻ. Ở đó, nó được phân hủy thành carbon dioxide và nước như một phần của quá trình chuyển hóa năng lượng. Trong quá trình phân hủy này, năng lượng hóa học dự trữ trong cacbohydrat được giải phóng để duy trì các quá trình vật lý. Khi carbohydrate bị đốt cháy, nhiệt sẽ được tạo ra và hoạt động của cơ được thực hiện.

Carbohydrate dư thừa được lưu trữ dưới dạng glucogen trong gan và cơ. Glucogen là một carbohydrate phức hợp tinh bột. Nếu nguồn cung cấp năng lượng quá thấp, các dự trữ carbohydrate này ban đầu được sử dụng để tạo ra năng lượng.

Các nguồn năng lượng khác là chất béo và axit béo. Chất béo có hàm lượng năng lượng cao hơn cả carbohydrate. Ví dụ, một gam đường chứa 4 kilocalories. Tuy nhiên, trong một gam chất béo, đã có 9 kilocalories. Chất béo chịu trách nhiệm cung cấp năng lượng dài hạn. Khi sử dụng hết carbohydrate, các kho dự trữ chất béo sẽ được sử dụng để tạo ra năng lượng. Chất béo thường là kết quả của việc dư thừa carbohydrate và chất béo. Trong quá trình tiến hóa, sinh vật đã tìm ra cách dự trữ chất béo dự trữ trong thời kỳ đói. Trong thời kỳ dư thừa, người ta tiêu thụ nhiều hơn mức cần thiết để có thể tích trữ năng lượng dư thừa.

Protein cũng có thể đóng vai trò là nhà cung cấp năng lượng. Ví dụ, khi nguồn dự trữ carbohydrate được sử dụng hết, trước tiên, protein của cơ thể sẽ bị phân hủy ở mức độ gia tăng thành các axit amin. Sau đó, chúng được chuyển đổi thành glucose như một phần của chất được gọi là gluconeogenesis để duy trì lượng đường trong máu.

Một số quá trình vật lý ban đầu chỉ diễn ra với sự trợ giúp của carbohydrate. Hoạt động của não phụ thuộc vào việc cung cấp glucose. Nếu lượng đường trong máu giảm xuống một cách nguy hiểm, nó có thể dẫn đến bất tỉnh.

Cơ thể tiêu hao năng lượng ngay cả trong điều kiện nghỉ ngơi khắc nghiệt. Ví dụ, nhiệt độ cơ thể phải được giữ không đổi. Hơn nữa, tất cả các quá trình quan trọng như hoạt động của tim, thở hay hoạt động của não vẫn tiếp tục. Tỷ lệ trao đổi chất khi nghỉ ngơi là khác nhau ở mỗi người. Thông thường nam giới có tỷ lệ trao đổi chất cơ bản cao hơn phụ nữ do khối lượng cơ lớn hơn. Nó thường là 2000 đến 2400 kilocalories ở người lớn.

Doanh thu hiệu suất sau đó là kết quả của căng thẳng vật lý bổ sung. Không chỉ chuyển động bổ sung mới tiêu tốn năng lượng. Tim, nhịp thở và các quá trình khác cũng được kích thích trong quá trình hoạt động thể chất và có nhu cầu năng lượng lớn hơn.

Bệnh tật & ốm đau

Nếu mất cân bằng lâu dài trong quá trình chuyển hóa năng lượng, bệnh tật có thể phát sinh. Những căn bệnh này có nguồn gốc từ sự không phù hợp về nhu cầu năng lượng và cung cấp năng lượng. Trong thời gian trước đó (và đôi khi vẫn còn ở những nơi khác trên thế giới), đã có nhiều người chết trong thời kỳ đói kém.Nhu cầu năng lượng không được đáp ứng vì không có đủ lương thực. Khi các nguồn dự trữ năng lượng do cơ thể xây dựng đã được sử dụng hết, sinh vật phải quay trở lại các protein của cơ thể dưới dạng cơ bắp. Khi những thứ này gần như được sử dụng hết, bản thân các cơ quan cũng bị phân hủy, dẫn đến suy đa tạng.

Hiện tại có một trường hợp khác, tuy không gây tử vong nhanh chóng nhưng có thể dẫn đến bệnh nặng. Nguồn cung cấp thực phẩm dồi dào ngày nay thường dẫn đến ăn quá nhiều. Lượng calo tiêu thụ nhiều hơn lượng tiêu thụ. Kết quả là làm tăng tích trữ mỡ trong cơ thể, về lâu dài có thể dẫn đến các bệnh như đái tháo đường, xơ cứng động mạch hay các bệnh tim mạch. Ngoài các bệnh này, số lượng các bệnh thấp khớp và ung thư cũng ngày càng gia tăng. Để tránh các bệnh văn minh kiểu này, nên có một lối sống lành mạnh, tập thể dục nhiều và ăn uống điều độ.