Энергетический обмен - питание - потребление калорий

Оглавление:

Энергетический обмен - питание - потребление калорий
Энергетический обмен - питание - потребление калорий

Видео: Энергетический обмен - питание - потребление калорий

Видео: Энергетический обмен - питание - потребление калорий
Видео: Настя и сборник весёлых историй 2024, Март
Anonim

Упражнения и энергетический обмен

Живые существа не могут жить без энергии. Человеческий организм получает энергию из растительной и животной пищи. Первоначальный источник энергии всего живого - солнечное излучение - химически хранится в питательных веществах в преобразованной форме. Чтобы использовать эту энергию, тело должно сначала высвободить эту энергию из питательных веществ, а затем преобразовать ее в механическую энергию - мышечное движение. Телу необходима энергия для основных функций поддержания жизни (например, сердцебиение, дыхание, пищеварение, активность мозга), поддержания температуры тела и для физической активности.

навигация

  • продолжить чтение
  • больше по теме
  • Советы, загрузки и инструменты
  • Топливо для физической активности
  • Запасы энергии в организме
  • Вот как мышцы используют энергию

Сложные процессы преобразования энергии в организме из одной формы (например, сахара) в другую (например, тепло, физическая активность) называются энергетическим обменом. Пищеварение начинается во рту, где пища расщепляется. Затем химус распадается в кишечнике на отдельные компоненты, всасывается через слизистую оболочку и фильтруется печенью. Кровоток распределяет питательные вещества в организме, где они хранятся и используются.

Поставщики энергии из продуктов питания:

  • Углеводы (сахар или крахмал),
  • Жиры и
  • Белки (яичный белок).

Количество энергии, потребляемой с пищей, а также потребляемой организмом, выражается в килокалориях (ккал) или килоджоулей (кДж):

1 ккал = 4,184 кДж

Топливо для физической активности

Энергетические питательные вещества - это углеводы, жиры и белки. Питательные вещества расщепляются в кишечнике: углеводы в пище расщепляются на отдельные молекулы сахара (особенно глюкоза, галактоза и фруктоза), а белки - на аминокислоты. Жирные кислоты и глицерин образуются из пищевых жиров. Питательные вещества переходят из кишечника в кровь. Молекулы сахара галактоза и фруктоза превращаются в печени в глюкозу (виноградный сахар). Питательные вещества переходят из печени в кровообращение, с которым они транспортируются к клеткам организма. Источники энергии либо потребляются, либо сжигаются, либо хранятся в клетках организма.

Глюкоза, которая не используется сразу, откладывается в виде гликогена в мышечных клетках, а жир откладывается в подкожных жировых отложениях. При необходимости эти депо будут демонтированы. В долгосрочной перспективе любая неиспользованная пищевая энергия сохраняется в виде жира. Белок в первую очередь является строительным материалом для всех структур тела и только в исключительных случаях является топливом (при голодании).

Запасы энергии в организме

У тела разные запасы энергии. Они служат буфером, так что пищу не нужно постоянно доставлять, но также резервом на случай продолжительной нехватки еды.

  • Хранение жира: Самым большим хранилищем энергии в организме являются жировые клетки. Прежде всего, накопленный нейтральный жир обеспечивает обмен энергии в состоянии покоя и во время умеренно интенсивных нагрузок на выносливость (например, повседневного стресса). Однако без углеводов организм не может расщеплять жир. У людей с нормальным весом от 80 000 до 100 000 ккал хранится в виде жира.
  • Хранение углеводов: неиспользованная глюкоза хранится в мышечных клетках в виде гликогена. 1 кг мышц содержит около 15 г гликогена. Второй, более крупный запас гликогена - это печень (около 80 г гликогена), которая может выделять глюкозу в кровоток. В целом в организме содержится от 1500 до 2000 ккал в виде гликогена в мышцах и печени.
  • Собственного запаса протеина нет. Следовательно, если потребление белка недостаточное, организм должен получить доступ к мышечному белку - единственному доступному «хранилищу белка». Белок используется только в очень небольших количествах (около десяти процентов от общего потребления энергии) для производства энергии. Фактическая задача белков состоит в том, чтобы создавать собственные структуры тела, например, мышечные клетки, кости, роговицу и т. Д.

Примечание. Поэтому достаточное количество протеина является необходимым условием для поддержания или улучшения физической работоспособности.

В энергетическом обмене участвует целая цепочка отдельных органов (дыхание, сердце, кровообращение, мышечные клетки). Правильное функционирование этой цепи органов обеспечивается только при минимальных физических нагрузках. Кроме того, упражнения также влияют на органы, которые напрямую не участвуют в энергетическом обмене (например, мозг, печень, иммунную систему). Весь энергетический обмен адаптируется к регулярным физическим нагрузкам, так как в конечном итоге может транспортироваться и обрабатываться больше кислорода.

Примечание. Ожирение является результатом длительного положительного энергетического баланса: с пищей поступает больше энергии, чем потребляется упражнениями. Ожирение уменьшается только в том случае, если в течение длительного периода времени потребляется больше калорий, чем потребляется: отрицательный энергетический баланс.

Подробнее об этой теме читайте в статье Как избавиться от лишнего веса.

Вот как мышцы используют энергию

Кузов оснащен сложной системой энергоснабжения, чтобы иметь возможность обеспечивать необходимую производительность в различных ситуациях. Прежде всего, особый источник энергии, аденозинтрифосфат (АТФ), является обязательным условием любой физической активности. Это богатое энергией фосфатное соединение должно быть доступно в клетках скелетных мышц в достаточном количестве.

Сами мышечные клетки содержат лишь небольшое количество АТФ, который будет быстро израсходован. В зависимости от того, насколько интенсивно физическое напряжение и как долго оно длится, мышечным клеткам требуется восполнение запасов АТФ. При недостаточном пополнении мышечные клетки больше не могут работать.

Энергетический обмен с кислородом - нормальный случай

Самый важный процесс производства энергии в организме, то есть производство АТФ, - это сжигание жирных кислот и глюкозы. В большинстве случаев именно так мышцы получают необходимую им энергию. Этот процесс также известен как аэробный (потребляющий кислород) метаболизм.

В состоянии покоя и при упражнениях с небольшой или умеренной интенсивностью топливо поступает из пищи или из запасов углеводов и жиров и транспортируется к мышечным клеткам через кровоток. Кислород поступает через дыхание и кровообращение. Нагрузка выдерживает длительное время. Конечным продуктом горения является диоксид углерода и вода.

Действия, которые связаны в основном с аэробным метаболизмом, включают большинство повседневных действий, таких как сидение, ходьба, стояние, легкая работа по дому или работа в офисе. Любая спортивная деятельность, которая длится более трех минут, может происходить только при преимущественно аэробном метаболизме.

В зависимости от интенсивности аэробной активности соотношение углеводных и жировых запасов в запасе энергии варьируется:

  • Умеренная интенсивность, например, когда вы сидите в офисе, медленно идете в медленном непрерывном темпе: от 70 до 80 процентов от запасов жира, от 20 до 30 процентов от запасов глюкозы.
  • При дальнейшем увеличении интенсивности (например, более быстрый бег, плавание, подъем по лестнице) доля глюкозы в ожоге увеличивается до 100 процентов.

Энергетический обмен без кислорода - исключение

В определенных стрессовых ситуациях в исключительных случаях организм может, помимо аэробного метаболизма, также на короткое время выделять энергию без кислорода (анаэробно). Это тот случай, когда интенсивное движение требует больше энергии, чем может дать горение.

Анаэробная подача энергии может преодолеть такие ситуации только на очень короткое время (примерно три минуты), потому что тогда мышцы очень быстро устают.

Типичными ситуациями являются, например, подъем или бросание тяжелых предметов, короткие, быстрые бега (спринты) и т. Д.

Энергоснабжение мышечного привода

Сжигание глюкозы или жирных кислот для производства АТФ происходит на электростанциях мышечных клеток, митохондриях. В плазме клеток АТФ генерируется анаэробно за счет гликолиза (из глюкозы) и / или из креатинфосфата. Только АТФ может обеспечивать энергией сократительный аппарат, состоящий из миофибрилл.

Тело может использовать только около четверти всей энергии, генерируемой при сгорании, для движения. Прибл. 60 процентов выделяется в виде тепла. Остальное необходимо организму для поддержания жизненно важных функций.

В состоянии покоя или при умеренной активности около 90 процентов потребляемых углеводов накапливаются в мышцах в виде гликогена и доступны для повседневной мышечной активности. Остальные десять процентов используются немедленно.

Рекомендуем: