متابولیسم انرژی: عملکرد ، وظایف ، نقش و بیماری ها

بدن سوخت و ساز انرژی با تجزیه بیوشیمیایی ترکیبات اصلی آلی غنی از انرژی به ترکیبات غیر آلی انرژی کم با آزادسازی انرژی مشخص می شود. این انرژی برای حفظ فرایندهای بیولوژیکی مورد نیاز است. بعلاوه ، باید بین آنها تمایز قائل شد سوخت و ساز انرژی و متابولیسم ساختمان (آنابولیسم).

متابولیسم انرژی چیست؟

متابولیسم انرژی با اطمینان از آزاد شدن انرژی برای اطمینان از فرایندهای بدن مشخص می شود. هر ارگانیسم هم تحت انرژی و هم متابولیسم ساختمان است. متابولیسم انرژی با انتشار انرژی برای اطمینان از فرایندهای بدن مشخص می شود. در مقابل ، متابولیسم ساختمان شامل ساخت خود بدن است پروتئین ها, اسیدهای نوکلئیک، چربی ها و کربوهیدرات ها. انرژی برای حفظ فرایندهای بیولوژیکی لازم است. یک موجود زنده برای اینکه اصلاً وجود داشته باشد باید از خارج انرژی تأمین کند. گیاهان انرژی خورشیدی را از طریق فتوسنتز به انرژی شیمیایی تبدیل می کنند کربوهیدرات ها، چربی ها و پروتئین ها. حیوانات و انسان برای حفظ زندگی به انرژی شیمیایی این مواد احتیاج دارند. به طور عمده کربوهیدرات ها و چربی ها توسط انسان برای تولید انرژی استفاده می شود. آمینو اسید و پروتئین ها همچنین دارای محتوای انرژی بالایی هستند. با این حال ، آنها عمدتا برای ساختن بدن مورد نیاز هستند. متابولیسم انرژی انسان میزان متابولیسم پایه و میزان متابولیسم قدرت را تضمین می کند. میزان متابولیسم پایه شامل مصرف انرژی برای تمام فرایندهای انرژی حیاتی است که در حالت استراحت کامل لازم هستند. متابولیسم نیرو مصرف انرژی اضافی را هنگام فعالیت بدنی توصیف می کند.

کارکرد و وظیفه

تغذیه انسان از یک سو برای حفظ عملکردهای بدنی و تأمین نیروی اضافی در طول ورزش است. از طرف دیگر ، مواد خود بدن (پروتئین ها) از عناصر سازنده مواد مغذی (به طور عمده پروتئین ها) ساخته می شوند. کربوهیدرات ها و چربی ها منبع اصلی انرژی هستند. فقط در صورت عدم تأمین کافی غذا می توان از پروتئین ها برای تولید انرژی استفاده کرد. این مورد ، به عنوان مثال ، در حالت گرسنگی (متابولیسم گرسنگی) است. با این حال ، تولید انرژی از پروتئین ها نیز ممکن است به عنوان بخشی از متابولیسم طبیعی (با افزایش مصرف پروتئین) لازم باشد. کربوهیدرات ها به عنوان تأمین کننده انرژی کوتاه مدت عمل می کنند. بعد از یک کربوهیدرات غنی رژیم غذایی, خون گلوکز سطح افزایش می یابد در نتیجه ، افزایش یافته است انسولین تولید. انسولین تضمین می کند که خون قند به سلولهای جداگانه توزیع می شود. در آنجا به شکسته شده است کربن دی اکسید و آب به عنوان بخشی از متابولیسم انرژی. در طی این تجزیه ، انرژی شیمیایی ذخیره شده در کربوهیدرات ها به طور همزمان آزاد می شود تا فرایندهای بدن را حفظ کند. بنابراین ، وقتی کربوهیدرات ها سوزانده می شوند ، گرما تولید می شود و فعالیت عضلانی تحقق می یابد. در کبد و عضلات ، کربوهیدرات اضافی دوباره به عنوان گلوکوژن ذخیره می شود. گلوکوژن یک کربوهیدرات پیچیده نشاسته ای است. وقتی مصرف انرژی خیلی کم است ، ابتدا از این ذخایر کربوهیدرات برای تولید انرژی فراخوانی می شود. سایر تأمین کنندگان انرژی چربی و اسیدهای چرب. انرژی چربی ها حتی بیشتر از کربوهیدرات ها است. به عنوان مثال ، یک گرم از قند حاوی 4 کیلو کالری است. در یک گرم چربی ، در حال حاضر 9 کیلو کالری وجود دارد. چربی ها مسئول تأمین انرژی طولانی مدت هستند. وقتی کربوهیدرات ها تمام می شوند ، ذخایر چربی برای دریافت انرژی مورد استفاده قرار می گیرند. چربی ها معمولاً از کربوهیدرات ها و چربی های زیاد تأمین می شوند. در طی تکامل ، ارگانیسم راهی برای تجمع ذخایر به شکل چربی در دوره های گرسنگی پیدا کرده است. در زمان فراوانی ، بیش از آنچه در حال حاضر لازم بود ، مصرف شد تا بتوانید انرژی اضافی را ذخیره کنید. پروتئین ها همچنین می توانند به عنوان تأمین کننده انرژی عمل کنند. به عنوان مثال ، هنگامی که ذخایر کربوهیدرات تخلیه می شود ، پروتئین های بدن در ابتدا تجزیه می شوند تا اسیدهای آمینه به میزان بیشتری اینها ، به نوبه خود ، به تبدیل می شوند گلوکز در یک روند شناخته شده به عنوان گلوکونئوژنز به منظور حفظ خون گلوکز سطح برخی از فرآیندهای بدن در ابتدا فقط با کمک کربوهیدرات ها انجام می شوند. مغز برای مثال فعالیت به تأمین گلوکز بستگی دارد. اگر سطح گلوکز خون به طور خطرناکی پایین بیاید ، می تواند رهبری به بیهوش شدن حتی در شرایط استراحت شدید ، بدن انرژی مصرف می کند. به عنوان مثال ، درجه حرارت بدن باید ثابت باشد. علاوه بر این ، تمام فرایندهای حیاتی مانند قلب فعالیت، تنفس or مغز فعالیت ادامه دارد. میزان متابولیسم در حالت استراحت برای هر فرد متفاوت است. مردان معمولاً به دلیل عضله بزرگتر ، میزان متابولیسم پایه آنها بیشتر از زنان است توده. به طور معمول 2000 تا 2400 کیلو کالری برای بزرگسالان است. سپس میزان متابولیسم نیرو ناشی از اعمال جسمی اضافی است. فقط ورزش اضافی نیست که انرژی مصرف می کند. قلب فعالیت، تنفس و سایر فرایندها نیز در طی فعالیت بدنی تحریک می شوند و به انرژی بیشتری نیاز دارند.

بیماری ها و بیماری ها

در صورت عدم تعادل طولانی مدت در متابولیسم انرژی ، بیماری ها می توانند ایجاد شوند. این بیماری ها زمانی منشا می گیرند که بین نیازهای انرژی و انرژی دریافتی ناهماهنگی وجود داشته باشد. در زمان های اولیه (و تا حدی هنوز در مناطق دیگر جهان) ، مرگ های زیادی در دوره های گرسنگی رخ داده است. تقاضای انرژی تأمین نشد زیرا غذای کافی وجود نداشت. هنگامی که ذخایر انرژی ساخته شده توسط بدن به پایان رسید ، ارگانیسم مجبور شد به شکل ماهیچه ها بر روی پروتئین های بدن قرار گیرد. وقتی تقریباً اینها تخلیه می شدند ، اندام ها نیز تخلیه می شدند و در نهایت منجر به نارسایی چند عضو می شدند. در حال حاضر ، شرایط دیگری نیز وجود دارد که اگرچه اینطور نیست رهبری به سرعت مرگ ، می تواند بیماری های جدی تولید کند. به دلیل عرضه زیاد مواد غذایی ، پرخوری اغلب در دوران مدرن اتفاق می افتد. بیشتر کالری تأمین می شوند تا مصرف شوند. نتیجه آن افزایش ذخیره چربی بدن است که در طولانی مدت می تواند رهبری به بیماری هایی مانند دیابت ملیتوس ، آترواسکلروز یا بیماری های قلبی عروقی با تمام عواقب آن. علاوه بر این بیماری ها ، تعداد بیماری های روماتیسمی و سرطان همچنین در حال افزایش است. برای جلوگیری از بیماری های تمدنی از این نوع ، یک سبک زندگی سالم با ورزش زیاد و متعادل رژیم غذایی توصیه می شود.