Περιεχόμενο
Λαμβάνουμε ενέργεια από την τροφή που τρώμε, η οποία μετριέται σε θερμίδες. Αυτή η ενέργεια, σύμφωνα με τον Δεύτερο Νόμο της Θερμοδυναμικής, θα μετατραπεί σε άλλη μορφή αφού την καταναλώσουμε. Μια τυπική καθημερινή διατροφή αποτελείται από τρόφιμα από τις τρεις κύριες κατηγορίες, δηλαδή υδατάνθρακες, πρωτεΐνες, λίπη και έλαια. Μόλις βρεθούν στο σώμα, αυτά τα τρόφιμα χρησιμοποιούνται για να συνθέσουν το σώμα, μεταβολίζονται για να παρέχουν ενέργεια ή αποθηκεύονται για να παράγουν ενέργεια που θα χρησιμοποιηθεί στο μέλλον. Μερικές από τις χημικές αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα μέσα στα κύτταρα είναι αποτελεσματικές στην παραγωγή ενέργειας, άλλες όχι. Το ανθρώπινο σώμα ακολουθεί τις θερμοδυναμικές αρχές ανάλογα με τις πιο αποτελεσματικές αντιδράσεις για την αποθήκευση και παραγωγή ενέργειας.
Δυνητικός
Κάθε τροφή που καταναλώνεται μπορεί να παρέχει μια πιθανή ποσότητα ενέργειας: οι υδατάνθρακες παρέχουν τέσσερις θερμίδες ανά γραμμάριο. λίπη, εννέα θερμίδες πρωτεΐνες, τέσσερις θερμίδες ανά γραμμάριο. Η ενέργεια που περιέχεται στα τρόφιμα που καταναλώνουμε είναι, ως επί το πλείστον, χημική ενέργεια και πιθανή ενέργεια. Μια μέση διατροφή πρέπει να αποτελείται από δύο χιλιάδες θερμίδες την ημέρα, αλλά ένα άτομο μπορεί να καταλήξει να καταναλώνει περίπου τρεις χιλιάδες θερμίδες την ημέρα, κάτι που είναι πολύ πιθανή ενέργεια.
Υπάρχοντα
Το σώμα συσσωρεύει την ενέργειά του στα πιο απλά μόρια, που προέρχονται από την τροφή που καταναλώνεται. Οι υδατάνθρακες κατανέμονται στις απλούστερες μορφές τους, τη γλυκόζη, η οποία απελευθερώνεται στην κυκλοφορία του αίματος για να μετατραπεί αμέσως σε ενέργεια στα κύτταρα όπου χρειάζεται. Αυτό συμβαίνει μέσω μιας διαδικασίας πολλαπλών βημάτων, γνωστή ως γλυκογένεση. Η επιπλέον γλυκόζη που δεν απαιτείται μετατρέπεται σε γλυκογόνο και αποθηκεύεται στο ήπαρ και στους μυϊκούς ιστούς. Όταν η γλυκόζη στο αίμα πέφτει κάτω από τα ιδανικά επίπεδα - όπως χρησιμοποιείται - το ήπαρ μετατρέπει το γλυκογόνο σε γλυκόζη και το απελευθερώνει στην κυκλοφορία του αίματος.
Σκέψεις
Σε καταστάσεις νηστείας, όταν έχει ήδη χρησιμοποιηθεί όλη η διαθέσιμη γλυκόζη, το σώμα αναζητά εναλλακτικές πηγές ενέργειας, όπως πρωτεΐνες, λίπη και έλαια. Η πρωτεΐνη, όταν απορροφηθεί, κατανέμεται στα απλούστερα συστατικά της: αμινοξέα. Αυτά χρησιμοποιούνται κυρίως για την οικοδόμηση μυών, αλλά κατά τη διάρκεια μιας ενεργειακής κρίσης, τα αμινοξέα υφίστανται γλυκονεογένεση, μετατρέποντας τον σκελετό των υδατανθράκων των αμινοξέων σε ένα υπόστρωμα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη γλυκογένεση. Το λίπος υφίσταται παρόμοια αντίδραση, μετατρέπεται σε τριγλυκερίδια που υφίστανται λιπόλυση για να σχηματίσει γλυκερόλη, η οποία με τη σειρά της μπορεί να μετατραπεί για χρήση στη γλυκόλυση.
Εννοια
Η πιο αποτελεσματική χημική αντίδραση για την παραγωγή ενέργειας είναι η γλυκόλυση, σημαντική επειδή οδηγεί στο σχηματισμό τριφωσφορικής αδενοσίνης (ATP). Αυτή η ουσία είναι κοινώς γνωστή ως το «ενεργειακό νόμισμα» του ανθρώπινου σώματος. Το ATP περιέχει ένα πλούσιο σε ενέργεια φωσφορικό κράμα που, όταν σπάσει, απελευθερώνει ενέργεια για οποιονδήποτε σκοπό χρειάζεται το σώμα. Αφού η ATP χάσει φωσφορικό άλας, ονομάζεται διφωσφορική αδενοσίνη (ADP) και αυτή η ADP εισέρχεται ξανά στη χημική αντίδραση της γλυκόλυσης, όπου λαμβάνει έναν άλλο πλούσιο σε ενέργεια φωσφορικό δεσμό που τον μετατρέπει πίσω σε ATP. Τα ενεργά κύτταρα, όπως τα μυϊκά κύτταρα, συνήθως περιέχουν υψηλά επίπεδα ATP.
Προειδοποίηση
Αρκετές ασθένειες έχουν συνδεθεί με περίσσεια γλυκογόνου που αποθηκεύεται στα κύτταρα. Αυτή η κατάσταση προκαλείται συνήθως από ένα γενετικό ελάττωμα. Οι ασθένειες χαρακτηρίζονται από την έλλειψη σημαντικών ενζύμων που απαιτούνται για τη μετατροπή του γλυκογόνου σε γλυκόζη. Ένα κοινό σύμπτωμα αυτών των διαταραχών είναι το χαμηλό σάκχαρο στο αίμα. Όταν υπάρχει υπερβολική γλυκόζη στα μυϊκά κύτταρα, ο ασθενής αισθάνεται μυϊκή αδυναμία και αδυναμία άσκησης.
