Основи енергетичного обміну. Втрата ваги, харчування, спалювання жиру, спортивне харчування
Тим, хто хоче довго схуднути, слід спочатку зрозуміти фізіологію тіла. Дізнайтеся тут про найважливіші основи метаболізму.
Поглинання, перетворення та виведення різних речовин є найважливішою частиною організму. Це називається метаболізмом, або метаболізмом. Більшість спортсменів чули про анаболізм (нарощування хімічних метаболічних процесів) та катаболізм (руйнування хімічних метаболічних процесів) у цьому контексті. Ця стаття покликана дати спрощений огляд найважливіших метаболізмів, що відбуваються в організмі людини.
Виробництво енергії
На відміну від рослин, людина та всі тварини є гетеротрофними організмами. Це означає, що їм потрібні органічні речовини, поживні речовини, для побудови клітин та підтримки їх життєдіяльності.
Вони використовуються для виробництва енергії, хімічних процесів та підтримки температури тіла. Щоб можна було підтримувати так званий енергетичний метаболізм, необхідно забезпечити достатню кількість джерел енергії (таких як жири, вуглеводи та білки).
Паливо, яке рухає тіло і рухає м’язи, є основним джерелом енергії аденозинтрифосфату (коротше АТФ). Якщо це руйнується, утворюється аденозиндифосфат (ADP), фосфатний залишок та енергія. Однак зберігання м’яза АТФ дуже обмежене і триває лише 0-3 секунди, тому його слід поповнювати якомога швидше. Це відбувається, з одного боку, шляхом "переробки" решти АДФ за допомогою аденозинмонофосфату (АМФ) до нового АТФ, з іншого боку, через подальший фосфатний зв’язок, креатинфосфат (КрР). Але також ємність накопичувача KrP обмежена приблизно 9 секундами. Таким чином, цей період являє собою фазу виробництва анаеробної енергії молочної кислоти - без утворення лактату та без споживання кисню.
Процеси енергозабезпечення
На додаток до цих первинних джерел енергії, тіло логічно має інші з'єднання для переробки АТФ, щоб мати можливість виконувати рухи з інтервалом часу більше 9 секунд.
Вуглеводи зберігаються або присутні у вигляді глікогену в м’язах та у вигляді глюкози в крові і є єдиними субстратами, придатними для безкисневої переробки АТФ. Чим важче навантаження, тим вища його частка у витратах енергії, тоді як при легкому та середньому навантаженні його вклад зменшується до рівня нижче 50%, а інший субстрат виходить на перший план.
Жири містяться майже у всіх клітинах, але основне місце їх зберігання знаходиться в підшкірній жировій клітковині. Вони забезпечують удвічі більше енергії, ніж вуглеводи, але потребують кисню для розщеплення жирних кислот та пов'язаного з цим виробництва енергії (аеробний обмін). Білки в першу чергу виконують конструктивну функцію і, отже, не є джерелом енергії, але їх також можна перетворити в такі у випадках дефіциту, тобто за відсутності двох вищезазначених речовин. Тоді їх енергетична цінність порівнянна з енергією вуглеводів.
Три метаболічні процеси цих речовин:
1) гліколіз
Коли глюкоза розщеплюється на піруват, цей процес називається гліколізом. Цей процес відбувається в саркоплазмі м’язової клітини. Утворюється водень, який зв’язується з коферментом НАД і згодом окислюється в дихальному ланцюзі. Виділена енергія використовується для накопичення АТФ і KrP. Отриманий піруват тепер можна розщеплювати двома способами.
Без кисню утворюється лактат, тому він також відомий як виробництво молочної енергії. Ця можливість переважає вже через 5 секунд - тобто все ще в анаеробній алактичній фазі - і досягає максимальної інтенсивності приблизно через 20 секунд.
Якщо, з іншого боку, піруват розщеплюється далі з киснем, утворюючи вуглекислий газ і воду, можна говорити про аеробну енергію. Аеробне використання відбувається швидше, але він має той недолік, що витрачає багато енергії і може призвести до перекислення м’язів через утворення лактату, що унеможливлює подальший рух. Через 45 секунд частка гліколізу в загальному енергопостачанні максимізується і знову зменшується протягом наступного часу. Через 3 хвилини аеробне енергопостачання переважає.
2) Цикл лимонної кислоти
Аеробне вироблення енергії відбувається на власних електростанціях клітини (мітохондрії). Активна оцтова кислота ацетил-кофермент А (ацетил-КоА) утворюється із вже згаданого пірувату, з жирних кислот і, рідше, з амінокислот. При подальшому розщепленні цієї кислоти знову утворюються вуглекислий газ та водень. У подальшому дихальному ланцюгу використовується високий енергетичний потенціал водню, і в кінцевому підсумку вода утворюється в результаті реакції оксигену. Тут також варто згадати різний енергетичний баланс, оскільки 1 моль глюкози (вуглеводів) виробляє 38 моль АТФ, а 1 моль тригліцериду (жиру) 129 моль АТФ. Постачання та пов'язані з цим показники у цьому виробництві енергії майже нескінченні.
Жировий обмін покриває потребу в енергії під час низького стресу та під час фаз відпочинку. Спочатку в жировій клітині молекула жиру розщеплюється на 3 молекули жирної кислоти та одну молекулу гліцерину за допомогою ферменту ліпази. Гліцерин переробляється далі в процесі гліколізу. Жирні кислоти далі розщеплюються і, нарешті, перетворюються на оцтову кислоту. Цей процес називається бета-окисленням. Це знову виділяє енергію і утворює ацетил-КоА, який далі обробляється в циклі лимонної кислоти, згаданому вище. Для цього необхідний оксалоацетат, який утворюється під час розщеплення глюкози. Тут повинна стати зрозумілою синергія метаболізму вуглеводів та спалювання жиру, без розщеплення глюкози жоден жир спалити теж не можна.
Тому девіз: жири спалюються у вогні вуглеводів!
Потреба в енергії
Енергія, що зберігається в поживних речовинах, тепер виражається в джоулях (J). Насправді застарілий вираз калорій (кал) все ще частіше зустрічається. 1 кілокалорія еквівалентна приблизно 4,19 кілоджоулю. Одна кілокалорія представляє енергію, необхідну для нагрівання літра води від 14,5 до 15,5 градусів Цельсія. Енергія, що виділяється при спалюванні одного грама, називається теплотворною здатністю різних речовин. Для вуглеводів це 17,2 кДж (4,1 ккал), білка 17,2 кДж (4,1 ккал) і жирів 38,9 кДж (9,3 ккал).
Щоденна потреба людини в енергії залежить від віку, статі та індивідуальної фізичної та розумової праці. Розрізняють
- базальна швидкість обміну речовин, яка вказує на кількість енергії, необхідної людині для життєво важливих обмінних процесів за 24 години повноцінного відпочинку та ліжка,
- оборот роботи або виконання, що означає додаткову енергію, що використовується для фізичної роботи, що виконується, та
- загальний оборот, сума ГУ та АС.
Існує багато різних складних і точних формул для розрахунку ГУ та АС. Ця проста формула GU повинна служити орієнтиром:
| Базальний рівень метаболізму жінок у ккал на добу | Базальний рівень метаболізму чоловіка в ккал на добу |
| 700 + 7 х кг маси тіла | 900 + 10 х кг маси тіла |
Майте це на увазі, вивчаючи дієту, харчові звички, фізичну форму та власні харчові звички.