Az energia-anyagcsere alapjai.Fogyás, táplálkozás, zsírégetés, sporttáplálkozás
Azoknak, akik hosszú távon szeretnének fogyni, először meg kell érteniük a test fiziológiáját. Itt tájékozódhat az anyagcsere legfontosabb alapjairól.
A különböző anyagok felvétele, átalakulása és kiválasztása a szervezet legfontosabb része. Ezt nevezik anyagcserének, vagy anyagcserének. A legtöbb sportoló hallani fog ebben az összefüggésben az anabolizmusról (a kémiai anyagcsere folyamatok felépítéséről) és a katabolizmusról (a kémiai anyagcsere folyamatok lebontásáról). Ez a cikk egyszerűsített áttekintést nyújt az emberi testben előforduló legfontosabb anyagcserékről.
Energiatermelés
A növényekkel ellentétben az emberek és az összes állat heterotróf organizmus. Ez azt jelenti, hogy szerves anyagokra, tápanyagokra van szükségük a sejtek felépítéséhez és életfunkcióik fenntartásához.
Ezeket energia előállítására, kémiai folyamatokra és a testhőmérséklet fenntartására használják. Az úgynevezett energia-anyagcsere fenntartása érdekében elegendő mennyiségű energiaforrást (például zsírokat, szénhidrátokat és fehérjéket) kell biztosítani.
A testet hajtó és az izmokat mozgató üzemanyag az elsődleges energiaforrás az adenozin-trifoszfát (röviden ATP). Ha ez lebomlik, adenozin-difoszfát (ADP), foszfátmaradék és energia jön létre. Az izmok ATP-tárolása azonban nagyon korlátozott, és csak 0-3 másodpercig tart, ezért a lehető leggyorsabban pótolni kell. Ez egyrészt a fennmaradó ADP „recyclen” kesztyűin keresztül történik az adenozin-monofoszfát (AMP) és az új ATP, másrészt egy további foszfátkötés, a kreatin-foszfát (KrP) révén. De a KrP tárolási kapacitása is kb. 9 másodpercre korlátozódik. Így ez az időszak az tejsav anaerob energiatermelésének fázisát jelenti в ohne „laktátképződés és oxigénfogyasztás nélkül.
Energiaellátási folyamatok
Ezen elsődleges energiaforrások mellett a testnek logikailag más kapcsolatai vannak az ATP újrafeldolgozásához, hogy 9 másodpercnél hosszabb időtartamú mozgásokat tudjon végrehajtani.
A szénhidrátok glikogénként vannak tárolva vagy jelen vannak az izomban és glükózként a vérben, és ezek az egyetlen olyan szubsztrátok, amelyek alkalmasak az ATP oxigénmentes feldolgozására. Minél nagyobb a terhelés, annál nagyobb az energiafelhasználás aránya, míg könnyű és közepes terhelés mellett 50% alá csökken a hozzájárulása, és egy másik hordozó kerül előtérbe.
A zsírok szinte minden sejtben megtalálhatók, de fő tárolási helyük a bőr alatti zsírszövetben található. Több mint kétszer annyi energiát szolgáltatnak, mint a szénhidrátok, de oxigénre van szükségük a zsírsavak lebontásához és a kapcsolódó energiatermeléshez (aerob anyagcsere). A fehérjék elsősorban konstruktív funkciót töltenek be, ezért nem energiaforrások, de hiányhelyzetekben, azaz a fent említett két anyag hiányában is átalakulhatnak eggyé. Energiaértékük ekkor összehasonlítható a szénhidrátéval.
Ezen anyagok 3 metabolikus folyamata a következő:
1) glikolízis
Amikor a glükózt piruvátra bontják, ezt a folyamatot glikolízisnek nevezik. Ez a folyamat az izomsejt szarkoplazmájában megy végbe. Hidrogén keletkezik, amely a NAD koenzimhez kötődik, és ezt követően oxidálódik a légzési láncban. A felszabadult energiát az ATP és a KrP felépítésére használják. A kapott piruvát most kétféleképpen bontható tovább.
Oxigén nélkül laktát keletkezik, ezért tejtejtermelésnek is nevezik. Ez a lehetőség már 5 másodperc múlva uralkodik - vagyis még mindig anaerob alaktikus fázisban van - és a maximális intenzitást kb. 20 másodperc múlva éri el.
Ha viszont a piruvát oxigénnel tovább bomlik szén-dioxiddá és vízzé, akkor az aerob energiatermelésről beszélünk. Az aerob használat gyorsabb, de hátránya, hogy rengeteg energiát pazarol el, és a laktát képződése miatt az izmok túlsavasodásához vezethet, ami lehetetlenné teszi a további mozgást. 45 másodperc elteltével a glikolízis aránya a teljes energiaellátásban maximalizálódik, és a következő idő alatt ismét csökken. 3 perc múlva az aerob energiaellátás dominál.
2) Citromsav ciklus
Az aerob energiatermelés a sejt saját erőműveiben (mitokondriumokban) történik. Az aktív ecetsav-acetil-koenzim A (acetil-CoA) a már említett piruvátból, zsírsavakból és ritkábban aminosavakból képződik. Ha ezt a savat tovább bontják, akkor ismét szén-dioxid és hidrogén keletkezik. A következő légzési láncban a hidrogén magas energiapotenciálját használják fel, és végül oxigénhidrogén reakcióval vizet képeznek. A különféle energiamérleg itt is említést érdemel, mivel 1 mol glükóz (szénhidrát) 38 mol ATP-t és 1 mol triglicerid (zsír) 129 mol ATP-t eredményez. A kínálat és a kapcsolódó teljesítmény ebben az energiatermelésben szinte végtelen.
A zsíranyagcsere fedezi az energiaigényt alacsony stressz és pihenés alatt. Először is, a zsírsejtben a lipáz enzim zsírmolekulát 3 zsírsavmolekulára és egy glicerinmolekulára bont. A glicerint tovább dolgozzák fel a glikolízis során. A zsírsavak tovább bomlanak, végül ecetsavvá válnak. Ezt a folyamatot béta-oxidációnak nevezzük. Itt ismét felszabadul az energia, és acetil-CoA képződik, amelyet a fent említett citromsav-ciklusban tovább feldolgoznak. Ehhez oxalacetátra van szükség, amely a glükóz lebontása során keletkezik. Itt egyértelművé kell válnia a szénhidrátok anyagcseréjének és a zsírégetésnek a szinergiájának, a glükóz lebontása nélkül nem égethető zsír.
A mottó tehát: A zsírok égnek a szénhidrátok tüzében!
Energiaigény
A tápanyagokban tárolt energiát most joule-ban fejezik ki (J). A valójában elavult kalória (cal) kifejezés még mindig gyakoribb. 1 kilokalória körülbelül 4,19 kilojoule-nak felel meg. Egy kilokalória jelenti azt az energiát, amely egy liter víz felmelegítéséhez 14,5-15,5 Celsius fokig szükséges. Az egy gramm elégetésével felszabaduló energiát a különféle anyagok fűtőértékének nevezzük. Szénhidrátok esetében 17,2 kJ (4,1 kcal), fehérje 17,2 kJ (4,1 kcal) és zsírok 38,9 kJ (9,3 kcal).
Az ember napi energiaigénye függ az életkortól, nemtől és az egyéni fizikai és szellemi munkától. Különbséget tesznek
- Az alapanyagcsere sebesség, amely jelzi az energiamennyiséget, amelyre az embernek szüksége van a létfontosságú anyagcsere-folyamatokhoz, 24 óra teljes pihenés és ágy,
- a munka vagy a teljesítmény forgalma, amely alatt az elvégzett fizikai munkához felhasznált többletenergiát értjük, és
- a teljes forgalom, a GU és az AU összege.
Számos különböző összetett és pontos képlet létezik a GU és az AU kiszámításához. Ennek az egyszerű GU képletnek útmutatóként kell szolgálnia:
| A nők alapanyagcseréje napi kcal-ban | A férfi alapanyagcseréje napi Kcal-ban |
| 700 + 7 x testtömeg kg | 900 + 10 x testtömeg kg |
Ezt az értéket szem előtt kell tartania az étrend, az étkezési szokások, az erőnlét és a saját étkezési szokásai tanulmányozása során.