Як наше тіло отримує свою енергію
Так вуглеводи, білки та жири забезпечують нас енергією
Наше тіло - дуже складна структура. На електростанціях наших клітин, мітохондріях, відбувається безперервна зміна та виробництво незліченних речовин, які потім транспортуються до необхідних місць. Для цього потрібна енергія.
Наш організм отримує їх за рахунок макроелементів вуглеводів, білків і жирів, які ми вживаємо в їжу. Потім вони розщеплюються на менші молекулярні форми в шлунково-кишковому тракті, а потім викидаються в кров через слизову оболонку в тонкому кишечнику.
Перш за все, вуглеводи та жирні кислоти відіграють важливу роль у виробленні енергії. Обидві речовини по-різному перетворюються в ацетил-кофермент А, який перетворюється в аденозинтрифосфат (АТФ), енергетичну валюту наших клітин, через цитратний цикл і дихальний ланцюг у мітохондріях (це, так би мовити, електростанції в наших клітинах) перетворюється.
У наступній статті я хотів би детальніше пояснити процес виробництва енергії в нашому організмі. Оскільки я не біохімік і не лікар, і виробництво енергії є дуже складним завданням, я перепрошую за можливі спрощення. Додаткова інформація та конструктивна критика завжди вітаються!
Наше тіло має два типи постачальників енергії
Хоча білки та вуглеводи розчиняються у воді і тому можуть вільно пересуватися в крові, жири розчиняються у жирах і не можуть просто плисти в кров.
Це означає, що розщеплені молекули вуглеводів (глюкоза) та амінокислоти (пептиди) всмоктуються в кров через кишечник і передаються в печінку через ворітну вену. Як орган розподілу в організмі, печінка може зберігати як глюкозу, так і амінокислоти і передавати їх клітинам і органам, коли це необхідно.
На відміну від них, водовідштовхувальні жирові сполуки повинні йти іншим шляхом травлення. Вони забираються в середній відділ тонкої кишки, який називається тонкою кишкою, під потоком жовчі з жовчного міхура.
Це створює тригліцериди, а згодом і хіломікрони, так звані жирові таксі, які транспортують жирні кислоти через лімфу у венозну систему, а отже, в кінцевому підсумку в кров, а звідти - в печінку. Таксі з жиром також перевозять жиророзчинні вітаміни та холестерин.
Примітка: Тригліцериди середнього ланцюга, такі як ті, що містяться в кокосовій олії, наприклад, як вітамін D, не потребують жирного таксі для транспортування. Вони можуть виділятися безпосередньо в портальну кров через тонкий кишечник.
Альбумін служить транспортним білком для тригліцеридів із середньою ланцюгом, тоді як вітамін D знову транспортується іншими транспортними білками. Тому середньоланцюгові жирні кислоти, бажано із насичених жирів, є дуже хорошими джерелами енергії для нашого організму.
Тимчасовий висновок: Харчуючись, ми постачаємо в організм три макроелементи, вуглеводи, білки та жири, які потрапляють у кров, а отже і в печінку різними шляхами, а потім є постачальниками енергії або процесами побудови органів і клітин.
Прийом цукру
Для того, щоб глюкоза дійсно засвоювалась клітинами, деяким тканинам нашого організму потрібен інсулін. Як водорозчинна молекула цукор не може просто проникати крізь клітини, що добре захищено від водорозчинних проникнень водовідштовхувальним бар’єром, так званою клітинною мембраною.
Щоб клітини все ще могли забезпечуватися енергією, клітинні мембрани оснащені так званими транспортними каналами. Вони відкриваються лише тоді, коли відповідний ключ відмикає двері. За це завдання відповідає гормон інсулін, що виробляється підшлунковою залозою.
Коли інсулін стикується з замком клітин, так званими рецепторами, ворота всередину клітини відкриваються, а надходить цукор направляється в клітину за допомогою спеціальних транспортерів глюкози (GLUT-4). Чим більше таких транспортерів GLUT-4 доступно, тим швидше клітина забезпечується цукром і швидше рівень цукру в крові знову падає.
У той час як м’язи *, печінка, жирова тканина, білі та червоні кров’яні клітини та жіночі молочні залози залежать від інсуліну для забезпечення їх енергією (так звана інсулінозалежна тканина), цукор може потрапляти в незалежні від інсуліну тканини, такі як нирки, мозок, спинний мозок та слизова оболонка кишечника без Інсулін перевозиться.
Ці тканини оснащені так званими цукровими замками, які, якщо дозволяє рівень цукру в крові, безперервно поглинають цукор і забезпечують клітини енергією. Таким чином, такі важливі органи, як нирки, головний і спинний мозок, можуть постійно забезпечувати стабільну роботу і не залежать від допоміжного механізму інсуліну.
* При інтенсивному вживанні та стресі м’язи можуть також поглинати глюкозу без інсуліну.
Тимчасовий висновок: Хоча більшість наших клітин для забезпечення енергією залежить від допоміжної речовини інсуліну, важливі органи, такі як мозок та нирки, не залежать від інсуліну і постійно забезпечуються енергією через цукрові замки на своїх мембранах.
Глюкоза - це улюблене паливо нашого мозку
Наш мозок любить глюкозу. Тому що він може безперешкодно проникати через гематоенцефалічний бар’єр у мозок і перетворюватися там в енергію. З іншого боку, заборонено доступ до молекул жиру, укладених у транспортні білки. Тому вони, як правило, не можуть забезпечити мозок енергією.
Тільки коли існує сильна бідність глюкози, мозок переживає інший тип енергозабезпечення у своєму лиху. Потім печінка виробляє так звані кетонові тіла з жирних кислот, які потім всмоктуються мозку в рази глюкози і перетворюються в енергію.
Еритроцити також не можуть отримувати енергію з жирних кислот, оскільки вони не мають мітохондрій і, отже, не можуть перетворювати жирні кислоти.
Печінка як орган розподілу енергії
Як ми бачили, абсорбований цукор та білкові будівельні блоки потрапляють у кров через тонкий кишечник, а звідти до печінки. Там вони або розподіляються, або зберігаються по всьому тілу, як потрібно. Поки глюкоза у формі глікогену зберігається в запасах глікогену печінки як запас енергії, амінокислоти потрапляють у власний амінокислотний фонд печінки.
Варто знати: Глікоген, що зберігається в печінці, може забезпечити організм енергією приблизно на 8 годин. Мозок є найбільшим енергетиком у нашому тілі. Він використовує близько 140 г глюкози на день.
Якщо після заповнення запасів енергії в печінці (приблизно 150 г) у крові залишається надлишок цукру та білків у крові, вони зберігаються в м’язових клітинах (приблизно 300 г).
Хоча печінка використовує накопичену в ній глюкозу, щоб вивільнити її при необхідності і, таким чином, підтримувати стабільний рівень цукру в крові, глікоген у м’язових клітинах не може бути виділений знову, а використовується лише для роботи м’язів.
Якщо м’язові клітини більше не потрібні, але рівень цукру в крові все-таки повинен бути розбитий, молекули цукру, як жирні кислоти, розщеплюються через лімфу, а потім тимчасово зберігаються як небезпечний жир органу.
Жирова тканина як запас енергії
Але не тільки печінка служить накопичувачем надлишку енергії. Наша жирова тканина також є чудовим середовищем для накопичення енергії і одночасно набагато ефективніша. Оскільки жирні кислоти, що тут зберігаються, можуть вивільняти значно більше енергії при тому ж обсязі. Один грам жиру депо забезпечує 7 калорій. Тут жирні кислоти зберігаються у вигляді тригліцеридів, які складаються з трьох жирних кислот і однієї молекули гліцерину.
Звідки ми беремо енергію, коли запаси глікогену в печінці порожні?
Коли вуглеводи не надходять з їжею, але мозок та інші глюкозозалежні системи все ще потребують надходження, запаси глікогену печінки спочатку витрачаються за допомогою гормону глюкагону (антагоніста інсуліну).
Збережені молекули глюкози розпадаються, що виділяє енергію зв’язку у вигляді АТФ. Одночасно виробляються піровиноградна кислота та молочна кислота, які в свою чергу допомагають печінці регенерувати цукор. Цей розпад глікогену також відомий як гліколіз.
Якщо цей магазин також порожній через кілька годин, і все ще не відбувається поповнення цукру за допомогою харчування, організм може виробляти глюкозу сам. Нирки та печінка можуть самостійно виробляти молекули цукру з амінокислот, піровиноградної кислоти або інших енергетичних субстратів; цей процес також відомий як глюконеогенез, що означає утворення нового цукру.
Поки цукру, що утворюється в нирках, недостатньо для задоволення енергетичних потреб організму, новоутворення в печінці вистачає приблизно на ще 12-48 годин.
Якщо бідність глюкози зберігається, наш організм має надзвичайний механізм і може перетворювати жирні кислоти в печінці у так звані кетонові тіла, які також можуть метаболізуватися мозку як енергетичний субстрат.
Виживанням у періоди голодування/голодування ми зобов’язані цій формі енергозабезпечення, також відомій як кетоз. Це також трапляється при жорсткій дієті з низьким вмістом вуглеводів, що містить менше 50 г вуглеводів на день. Завдяки лише енергії, яка знаходиться в наших запасах жиру, ми можемо вижити 40 днів і більше.
Цікаво знати: кетоз діє, не відмовляючись від вуглеводів
Тіло переходить на кетоз, коли наші запаси глюкози вичерпуються. Тоді печінка починає перетворювати різні типи жирних кислот у кетони.
Ця форма виробництва енергії полегшує мітохондрії і призводить до посиленого спалювання жиру. Однак досягти цього можна лише за допомогою звичайної кетогенної дієти, якщо послідовно уникати вуглеводів.
Однак, якщо ми споживаємо багато насичених жирних кислот із середнім ланцюгом, достатньо низького рівня цукру в крові, як це має місце, наприклад. Б., роблячи велику перерву в їжі Переривчасте голодування спровокував привести організм у стан легкого кетозу.
На відміну від кетогенної дієти, яка часто розповсюджується сьогодні і є непрактичною для багатьох, нам не потрібно відмовлятися від усіх вуглеводів у нашому раціоні, щоб потрапити у (легкий) кетоз і тим самим стимулювати спалювання жиру.
Голодуючи та активно працюючи протягом дня, ми також можемо приймати ложку кокосового масла один або два рази між ними (кокосове масло містить багато насичених жирних кислот із середнім ланцюгом), щоб посилити спалювання жиру, не відмовляючись повністю від вуглеводів.
Така дієта має численні переваги, вона також підходить для повсякденного вживання, а тому також є частиною нашої 6-тижневий онлайн тренінг з питань харчування, в якому ми поетапно знайомимо учасників із цією формою харчування.