Основна фізіологія Що таке калорії, як вони виробляються і що вони роблять в нашому організмі

Як напевно знає більшість з нас, калорії - це одиниця вимірювання теплової енергії. Згідно з визначенням, кілокалорія - це кількість енергії, яка необхідна для нагрівання літра води на один градус Цельсія. Однак ми використовуємо цей розмовний термін, щоб виміряти, скільки енергії ми вкладаємо в наше тіло через їжу або спалюємо протягом дня. Як результат, надмірне або недостатнє надходження калорій призводить до зміни маси тіла. Якщо ми вживаємо більше калорій, ніж спалює наше тіло, кількість на вагах збільшується. Якщо, навпаки, ми спалюємо більше, ніж поглинаємо, результатом є втрата ваги. У сьогоднішній статті ми детально пояснимо вам основну фізіологічну концепцію калорій та взаємозв'язок маси та теплової енергії в цьому контексті.

Термін калорія використовувався для позначення щонайменше 19 століття Енергетичний вміст їжі та енергетичні витрати фізичних вправ для вимірювання [1, 2]. З тих пір незліченні дослідження виявили і довели, що енергетичний баланс є вирішальним фактором, що впливає на довгострокові зміни маси тіла [3]. Однак, хоча ці знання існують поколіннями, багато людей все ще скептично ставляться до цієї концепції, і в більшості випадків вона існує через той факт, що калорія по суті є одиницею виміру теплової енергії, а не маси.

Їх використовують в їжу безпосередня калориметрія, для вимірювання їх енергетичного вмісту. Їжа спалюється в калориметрі і визначається, скільки енергії виділяється. Однак людський організм отримує енергію з їжі набагато елегантніше, ніж просто запалювати її. Наш організм, безсумнівно, набагато складніший, ніж простий пальник Бунзена, саме тому скептицизм здається цілком зрозумілим. Тому ми хочемо відкласти аспекти енергії та тепла в сторону для цієї статті і зосередитись виключно на аспекті маси. У якій формі він потрапляє в організм і як знову виходить? Як тільки ви зрозуміли це поняття, вам мало б стати набагато зрозуміліше, чому калорія як одиниця тепла є дійсним замінником тут.

Контроль ваги: як фізичні вправи впливають на голод та апетит? 1 вересня 2019 р. Саймон Годеке

На сьогодні має бути добре відомо, що на сьогоднішній день найбільшим розміром накопичувача для втрати ваги або жиру є співвідношення між споживаною та спаленою енергією. Якщо ми хочемо зменшити жирові відкладення в організмі, немає жодного способу збільшити споживання калорій порівняно зі споживанням калорій. Однак було проведено мало досліджень щодо впливу двох сторін цього рівняння одна на одну. З цієї причини […]

Наше тіло складається з безлічі різних тканин, але Скелетні м’язи, жирова тканина, кістки, органи і, звичайно, вода в клітинах та між ними складають найбільшу частину нашого організму. Поки у вас немає серйозних захворювань, маса ваших органів і кісток не повинна сильно змінюватися у зрілому віці, саме тому ми можемо поки що ігнорувати їх. На даний момент ми також відкладаємо аспект води, оскільки коливання водного балансу відповідають лише за короткочасні зміни ваги. Кількість води в організмі збільшується в міру набору ваги і зменшується в міру схуднення. Однак частка води залишається в основному незмінною.

Це залишило жир і м’язи. Тож давайте розглянемо, як маса вашої їжі потрапляє в ці тканини.

Коли ми вживаємо їжу, макроелементи розщеплюються на окремі частини за допомогою ферментів у роті, шлунку та тонкому кишечнику:

Білки розщеплюються на амінокислоти.
Комплекси вуглеводи розщеплюються на цукор.
Жири розщеплюються на вільні жирні кислоти.

Ці будівельні блоки здебільшого використовуються з мікроелементами всмоктується через слизову оболонку тонкої кишки а потім транспортується через кров і лімфатичну систему до печінки, де потім, можливо, перетворюється і транспортується через кров до клітин тіла. Харчові волокна не можуть розщеплюватися ферментами в тонкому кишечнику і потрапляють до товстого кишечника, де частина їх перетворюється кишковою флорою в короткочасні жирні кислоти, які потім також всмоктуються і транспортуються до печінки.

Здоров’я кишечника: що ми, а що не знаємо про вплив підсолоджувачів на флору кишечника! 16 серпня 2019 р. Саймон Годеке

Як силові спортсмени та фітнес-спортсмени, які приділяють велике значення своєму зовнішньому вигляду, зокрема, ми споживаємо велику кількість штучних підсолоджувачів як частину нашого раціону. Незалежно від того, в протеїнових коктейлях, легких напоях або у формі таблеток у каві, солодкий на смак і безкалорійний замінник звичайного цукру підкорив дієту багатьох з нас. Однак, [...]

Перш ніж продовжувати на цьому етапі, нам слід чітко пояснити одне: невелика частина амінокислот, жирів та цукру з їжею не всмоктується через тонкий кишечник і залишається в масі, яку ви виділяєте в туалеті в кінці [4]. Поки ви здорові або раптово не споживаєте надзвичайно багато жиру за раз, ця частка повинна бути настільки низькою, що ми можемо нехтувати цим. Однак важливо зазначити, що ця маса тут не враховується як поглинена енергія - або як поглинена маса в цій статті. Поки щось не перетнуло вашу кишкову стінку, це ще не у вашому організмі. Всередині тіла починається під шкірою, а це також включає слизові оболонки шлунково-кишкового тракту.

З поживними речовинами або масою, яка пробилася через цей бар’єр, організм тепер може зробити рівно три речі:

Ви економите
ти використовуєш
Позбудься їх

Зберігайте поживні речовини або калорії

Амінокислоти - це будівельний матеріал білка. Він розщеплюється на амінокислоти в травному тракті, які потім знову збираються в організмі для побудови або відновлення таких структур, як м’язові клітини. Зазвичай кількість білка, яке накопичується у вашому організмі, відповідає кількості, яка розщеплюється протягом певного періоду часу, наприклад, протягом доби. Таким чином, білкова маса в організмі залишається відносно постійною. Однак якщо є такий сигнал, як силові тренування, який спонукає його накопичувати більше білків, ніж він розщеплює, маса вашого тіла збільшується. У цьому прикладі результатом буде збільшення м’язової маси.

Три макроелементи білок, вуглеводи та жири можна або зберігати, або використовувати в нашому організмі.

Молекула глюкози є одним з найменших будівельних блоків вуглеводів, які ми поглинаємо з їжею. Хоча інші представники, такі як галактоза або фруктоза, також можуть бути в нашій їжі, глюкоза становить переважну більшість наших поглинених вуглеводів. Він може зберігатися у вигляді довгих ланцюгів - глікогену - у двох різних місцях нашого тіла: у м’язах та печінці. Орган метаболізму може зберігати в середньому близько 100 грам глікогену, тоді як у м’язах може зберігатися від 300 до 600 грамів, залежно від того, скільки м’язової маси у вас є. Кожен грам глікогену пов’язаний з трьома-чотирма грамами води, саме тому вага тіла може коливатися на рівні до 3,5 кілограмів між мінімальним та максимальним рівнем наповнення [5]. Однак рівень заповнення ваших запасів глікогену, як правило, не так сильно коливається, саме тому вага вашої тіла істотно не змінюється.

Жирні кислоти трапляються в їжі у вигляді тригліцеридів. Три з них пов'язані з молекулою гліцерину. Під час травлення вони розщеплюються на вільні жирні кислоти, перш ніж знову збиратись в організмі і транспортуватися до м’язових та жирових клітин. У м’язах жири можуть зберігатися або між клітинами (позаклітинні), або в клітинах (внутрішньоклітинні). Більша частина жиру в організмі зберігається у вигляді тригліцеридів у жирових відкладеннях під шкірою (підшкірно) та навколо органів (вісцерально). На відміну від білків і глікогену, організм може зберігати і виділяти дуже велику кількість жирних кислот.

Глюкоза та жирні кислоти в основному використовуються для виробництва Аденозинтрифосфат (АТФ), який є кінцевим джерелом енергії для нашого тіла і необхідний для незліченних хімічних реакцій, що відбуваються у вашому тілі щосекунди. В кінці їх перетворення, на яке також витрачається енергія, залишаються Вуглекислий газ (CO2) та вода (H2O) зліва. Для цього процесу також можуть бути використані амінокислоти, для яких азотну групу потрібно спочатку видалити та вивести у вигляді сечовини, перш ніж решта також можуть бути перетворені в АТФ, СО2 та Н2О.

За винятком незамінних амінокислот, три макроелементи можуть вироблятись із інших двох поживних речовин, якщо є дефіцит. Всі троє представників можуть Піруват розщеплюються, що є своєрідним перехрестям на шляхах метаболізму. Про процес Глюконеогенез організм може накопичувати з них нові вуглеводи, що особливо трапляється, коли ви споживаєте багато білка і лише кілька вуглеводів. Про de novo ліпогенез Однак, за винятком основних представників, нові жирні кислоти можуть також виникати з пірувату, якщо ми споживаємо надлишок вуглеводів як частину надлишку калорій. За винятком восьми незамінних амінокислот, піруват або оксалоацетат також можуть бути використані для утворення нових амінокислот, завдяки чому молекула азоту повинна бути перенесена в іншу амінокислоту. Нарешті, піруват також використовується для отримання кетонових тіл, які також можуть бути використані для отримання АТФ.

Позбудьтеся поживних речовин або калорій

На цьому етапі ви повинні досить добре розуміти, як поживні речовини в основному пробиваються через наш організм. Отже, ми розглядаємо найважливіше питання: Яке відношення все це має до калорій, одиниці теплової енергії? Саме тут молекула АТФ знову вступає в гру. Усі макроелементи можуть бути перетворені в АТФ до того, як продукти розпаду Н2О, СО2 та сечовина покинуть організм. Однак синтез АТФ не є на 100 відсотків ефективним. Близько 40 відсотків енергії може бути використано для роботи, тоді як решта енергії втрачається як теплова енергія. Важливо зазначити, що мається на увазі тут коефіцієнт корисної дії не залежить від макроелементів, з яких отримували АТФ. Хоча поживні речовини мають різний тепловий ефект, це тема для окремої статті, і на даний момент її можна ігнорувати.

Дана маса амінокислот, глюкози або жирних кислот може бути використана для отримання певної кількості АТФ. Частина цього використовується для метаболічних реакцій та виконання роботи, а інша частина виділяється в навколишнє середовище у вигляді тепла. Наш організм може виробляти таку ж кількість АТФ з одного грама глюкози, як і з одного грама амінокислот, саме тому обидва заявлені як чотири кілокалорії на грам. На відміну від цього, один грам жирних кислот забезпечує близько дев'яти кілокалорій [6].

Через те, що кількість макроелементів у їжі або в нашому організмі необхідна для виробництва АТФ, а споживання цієї енергії пов’язане з виробництвом тепла, порівняння між споживанням енергії та споживанням енергії пропонує особливо хорошу ілюстрацію змін маси тіла. Якщо ми вживаємо більше білків, жирів і вуглеводів, ніж споживає наше тіло, наш організм зберігає їх у вигляді маси. Однак у разі дефіциту енергії ця маса може бути знову розбита, а потім використана для отримання АТФ та теплової енергії.

Ми сподіваємось, що наша стаття роз'яснила поняття калорій і що ви тепер маєте кращий огляд того, як пов'язані вироблення маси, енергії та тепла в нашому тілі.