Енергія тіла та калорії Анатомія та фізіологія
Енергія, що зберігається в їжі, вимірюється в калорій. Технічно одна калорія - це кількість енергії потрібно підвищує температуру одного грама води на один градус Цельсія. Одиниця вимірювання калорій Часто використовується для обговорення вмісту їжі насправді є кілокалорій або 1000 калорій. Це кількість енергії, необхідної для підвищення температури одного кг води на один градус Цельсія.
Різні продукти містять різну кількість енергії - ось чому маленький шматочок шоколаду може мати більше калорій, ніж подібний шматочок салату. Однак, оскільки калорії є мірою енергії, вони не можуть бути різними типами калорій. Калорія жиру має таку ж кількість енергії, як калорія білка або вуглеводів.
Потреба людини в калоріях визначається за допомогою різноманітних математичних рівнянь. Вік, зріст, струм і бажана вага розглядаються. Дієта - це дієта людини. Дотримання дієти зазвичай стосується споживання меншої кількості калорій, щоб схуднути.
Класи поживних речовин
Вуглеводи, клітковина, жири, білки, органічні кислоти, поліоли та етанол, всі виділяють енергію з часом клітинне дихання. Коли поживні речовини реагують з киснем у живих клітинах, виділяється енергія. Через це доступна невелика кількість енергії бродіння. У жирах та етанолі найбільша кількість харчової енергії - 9 та 7. Білки та вуглеводи мають приблизно 4 ккал на грам відповідно. Вуглеводи засвоюються не так легко, як вони клітковини або лактози, сприяючи меншій кількості харчової енергії. Поліоли (включаючи цукрові спирти) та органічні кислоти мають менше 4 ккал/г.
Теоретично харчову енергію можна вимірювати різними способами, наприклад Вільна енергія згоряння Гіббса або кількість АТФ, що утворюється внаслідок метаболізму їжі. Але домовленість полягає у використанні цього теплота реакції окислення, вода як побічний продукт, що знаходиться в рідкій фазі. Кожна їжа має питома метаболічна енергія. Це значення можна наблизити, помноживши загальну кількість енергії, пов’язаної з їжею, на 85%, що є класичною кількістю енергії, отриманої людиною після дихання.
є 6 класів поживних речовин: вуглеводи, білки, жири, вітаміни, мінерали та вода. З цих 6 класів лише 3 приносять енергію в організм:
1 грам вуглеводів = 4 калорії
1 грам білка = 4 калорії
1 грам жиру = 9 калорій
Калорії містяться також у алкоголі. Алкоголь не є поживною речовиною оскільки його не можна використовувати для сприяння росту, підтримці та відновленню організму. Це токсин, який метаболізується як джерело енергії і може перетворюватися в жир:
1 грам алкоголю = 7 калорій
Як використовуються або зберігаються калорії
Функція кожної поживної речовини, яка приносить калорії, різна, але кінцевий результат надмірного споживання однаковий. - накопичення жиру. Вуглеводи метаболізуються в глюкозу для отримання безпосередньої енергії; надлишок зберігається у вигляді глікоген для довгострокових потреб у енергії та функції мозку. Однак після завантаження запасів глікогену надлишки вуглеводів зберігаються у вигляді жирів.
Спочатку жир метаболізується і використовується для його основних функцій, таких як структурний склад клітин. Однак будь-які надлишки фрагментів ліпідів будуть зібрані та збережені у вигляді жиру.
Білки будуть метаболізуватися і використовуватись для безпосередніх потреб організму в енергії, а потім для побудови та ремонту внутрішніх структур. Надлишок перетвориться на жир і збереже.
Вся їжа виділяє енергію. Однак деякі виділяють більше енергії, ніж інші. Жоден клас їжі не товстить. Коли калорії їжі не потрібні організму, надлишок зберігається у вигляді жиру, незалежно від їжі, з якої надходять калорії. Хоча функція зберігання більшості комірок обмежена, жирова тканина здатна зберігати неоціненну кількість жиру.
Споживання енергії організмом
Розуміння енергетичних потреб організму може призвести людину до певних варіантів харчування. є три основні складові енергоспоживання. Сума цих компонентів, базальна швидкість метаболізму, енергія, що витрачається під час фізичних навантажень, і тепловий ефект їжі є найбільш точним методом визначення скільки калорій потрібно організму в день.
Швидкість базального метаболізму:
Більша частина енергії тіла, близько 70%, споживається мінімальним безперервним метаболізмом організму у стані спокою та голодування. Вона включає розвиток таких видів діяльності, як дихання, серцебиття, метаболізм клітин, кровообіг, діяльність залоз та підтримка температури тіла. На це значення впливають такі фактори, як вік, стать, вагітність, склад тіла, стан харчування, сон, клімат та лихоманка. Для визначення BMR:
Для дорослих чоловіків: потреба в калоріях на день становить 1800 калорій.
Для дорослих жінок: 1320 калорій/день BMR.
Енергія, що витрачається під час фізичних навантажень
Тепловий ефект їжі
Голодна дієта
Існує неправильне трактування дієти голодуванням та його ефектом (чим менше калорій, тим краще). Тіло має a механізм захисту: коли калорій падає занадто сильно, організм реагує ніби голодним і намагається зберегти енергію. Це знизить обмін речовин, збереже калорії та жир. Результатом буде мінімальна втрата ваги або її відсутність. Коли споживання калорій падає нижче 1200 на день, важко підтримувати збалансоване харчування та отримувати поживні речовини, необхідні організму, щоб бути сильним та запобігати захворюванню. Це дуже низьке споживання енергії може призвести до загострення або появи таких проблем зі здоров'ям, як порушення харчування, камені в жовчному міхурі, подагра, ускладнення серця, рак.
Біоенергетика людського організму
Людський організм використовує енергію, що виділяється клітинним диханням, для різних дій: на це витрачається близько 20% енергії метаболізм мозку, а більшу частину - для основних метаболічних потреб інших органів і тканин. У середовищах з низькою температурою метаболізм буде лише посилюватися, виробляючи більше тепла та підтримуючи температуру тіла. Серед різних видів використання енергії одним є виробництво механічна енергія м’язами скелетний до підтримувати поставу і виробляти рух.
Ефективність перетворення енергії в механічній силі залежить від тип їжі та тип фізичної енергії (який м’яз використовується, якщо використовується анаеробно або аеробно). Загалом ефективність роботи м'язів низька, лише 18-26% доступної енергії метаболізму перетворюється на механічну.
Якість калорій це важливо, тому що швидкість поглинання різних харчових продуктів при однаковій кількості калорій в організмі може змінюватися. Деякі поживні речовини мають регулюючий ефект через функція сигналізації крім цього виділення енергії. Наприклад, лейцин відіграє важливу роль у регулюванні білкового обміну та пригнічує апетит людини. Насичені жири сприяє синтезу жирів в організмі людини протягом ПНЖК (довголанцюгові ненасичені жирні кислоти) пригнічує синтез жиру та сприяє окисленню жиру.
Змінюється температура тіла вони збільшують швидкість метаболізму, споживаючи більше енергії. Тривалий вплив надзвичайно гарячого або холодного середовища збільшує базальний обмін речовин.
Фізичні зусилля це єдиний фактор, який впливає на споживання енергії і який може контролюватися індивідом. Людина, яка хоче збільшити споживання енергії, повинна для збільшення кількості або енергії виконуваних фізичних навантажень. Фізична активність - це будь-яка діяльність, яка змушує тіло рухатися. Фізичні навантаження - це інша категорія фізичної активності, що характеризується активністю, яка є досить енергійною, щоб спонукати утруднене дихання і пітливість. Кількість енергії, витраченої в період активності, залежить головним чином від типу вправи та її енергії. Більш енергійні заходи споживають більше енергії, наприклад, людина, яка бігала 30 хвилин, споживатиме більше, ніж людина, яка ходила 30 хвилин.
Вага тіла індивіда хто виконує вправи, також впливає на споживання енергії, і в середньому важчі люди будуть споживати більше енергії, ніж легші докладаючи подібних зусиль. Наприклад, людина, яка важить 57 кг, витрачає 135 калорій під час ходьби протягом 30 хвилин. Ті самі фізичні навантаження спричинять споживання 165 калорій у людини, яка важить 70 кг.
Фізичний відпочинок після вправ: Вплив фізичної активності на споживання енергії відчувається навіть після її припинення, оскільки потреба організму в кисні в цей постперіод зростає. Споживання енергії в цей період відпочинку пов'язане з силою фізичних зусиль. Індивід споживає ще 15% енергії, споживаної під час фізичних навантажень, у найближчий період відпочинку. залежно від енергії виконуваної вправи, людина може витрачати енергію до 24 годин після зусиль.
Зростання, вагітність та лактація
Періоди зростання, тобто ті, в які в організмі утворюються нові тканини, вимагає додаткової енергії в періоди невиростання. Це зростання ваги зростає в дитинство, юність, вагітність та лактація.
Розвиток плаценти та плода вимагає додаткової енергії, оскільки вагітні жінки мають високі потреби в енергії, особливо у другому та третьому триместрах вагітності, коли ріст плода відбувається швидше. Лактація призводить до використання великої кількості енергії, також завдяки виробленню молока.
Стать особини це важливо при визначенні споживання калорій. У жінок споживання калорій на 16% нижче, ніж у чоловіків. Точна причина цієї різниці поки не зрозуміла, проте вважається, що вона пов'язана з гормональне середовище чоловічого організму відрізняється від жіночого.
Калорійність жінки під час менструації pare a збільшується протягом лютеїнової фази (фаза після овуляції менструального циклу), порівняно з фолікулярна фаза (перша половина менструального циклу або фаза відразу після кровотечі) менструального циклу.
Стільки ж, скільки у дорослому віці споживання калорій зменшується. до у чоловіків зменшення енергетичних потреб починається у віці 40 років, в той час як Жінки з низьким рівнем енергії починаються після менопаузи, приблизно у віці 50 років.
Генетичні фактори відіграють роль у визначенні споживання енергії. Потреби в енергії значно різняться між особами, особливо через генетичне успадкування.