Metabolička energija: što je to i kako utječe na zdravlje

Živo biće je materijalni sklop složene organizacije koji na uredan način razmjenjuje materiju i energiju s okolinom. Da bi se smatralo takvim, živo biće mora biti sposobno prevesti utrošenu energiju iz okoline u rast, odnos i reprodukcija, s krajnjim ciljem ostavljanja svog genetskog traga na buduće generacije obala.

Živa bića (konkretno ljudi) kontinuirano se izmjenjuju: proizvodimo toplinu, trošimo kisik, oslobađamo ugljični dioksid i prerađujemo organsku tvar cijelo vrijeme živi. Dakle, imamo niz mehanizama koji nam omogućuju održavanje tjelesne homeostaze, ili što je isto, unutarnje ravnoteže unatoč promjenama u okolišu. Ukratko: živi smo jer se samoreguliramo izvan parametara koji nas okružuju.

Svi ovi koncepti mogu se svesti na njihov minimalni izraz, a to je stanica koja se dijeli mitozom i stvara novu lozu ili, u suprotnom, zamjenjuje tkivo koje je oštećeno. Da bismo razumjeli sve te bazalne mehanizme, Potrebno je razjasniti niz koncepata, od kojih su najvažniji oni koji se odnose na definiciju i funkcionalnost metaboličke energije.

. Budite uz nas jer ćemo vam sve o njoj reći u narednim redovima.

• Povezani članak: "Bazalni metabolizam: što je to, kako se mjeri i zašto nam omogućuje preživljavanje"

Što je metabolička energija?

Metabolizam se definira kao osobina koju živa bića imaju da mogu promijeniti kemijsku prirodu određenih tvari.. Na praktičnoj razini, ovaj skup procesa između ostalog je bitan za rast, dijeljenje stanica, održavanje njihove strukture tijekom vremena i reagiranje na podražaje.

"Problem" je u tome što je za proizvodnju kretanja ili sintezu makromolekula staničnim tijelima potrebna energija. Tako da, ponašanje živih bića je kodirano (u velikoj mjeri) na temelju dobivanja energije iz okoline, tako da ga vaše stanice mogu koristiti za poticanje relevantnih biokemijskih reakcija i fizikalno-kemijskih procesa.

Na temelju svih ovih procesa može se utvrditi niz nepokretnih općenitosti. Među njima nalazimo sljedeće:

• Stanice povezuju reakcije: procesi koji oslobađaju energiju (egzergonski) omogućuju odvijanje reakcija koje zahtijevaju energiju (endergonski).
• Stanice sintetiziraju molekule nosače koje hvataju energiju iz egzergonskih reakcija i prenose je u endergonijske reakcije. ATP je jasan primjer za to.
• Stanice reguliraju brzinu kemijskih reakcija putem enzimske aktivnosti.

Molekula ATP posebno privlači našu pozornost. (adenozin trifosfat), budući da ga stanice koriste za hvatanje, prijenos i skladištenje slobodne energije potrebne za obavljanje kemijskog rada. Razumijevanje metaboličke energije bez ATP-a je nemoguće, budući da ova molekula funkcionira kao jasna valuta razmjene na energetskoj razini.

U što se pretvara metabolička energija?

Sa svoje strane, metabolička energija se može shvatiti kao ono što Stvaraju ga živi organizmi zahvaljujući kemijskim oksidacijskim procesima (na staničnoj razini), proizvod hrane koju jedu. Ovaj se parametar može razumjeti na različite načine, ali smatramo da je korisnije primijeniti ga na svakodnevnu stvarnost ljudskih bića. Samo napred.

Bazalni metabolizam (BMR)

Bazalna metabolička stopa (BMR) minimalna je količina metaboličke energije potrebna tijelu da ostane na životu. U stanju mirovanja, iako se možda ne čini tako, vaše tijelo troši 60 do 75% unesenih kalorija, jer zahtijeva tu energiju za održavanje pumpanja srca, kako biste mogli disati i, čak, kako bi um mogao pravilno funkcionirati.

U bazalnom stanju ljudski mozak može potrošiti oko 350 kalorija dnevno, odnosno 20% BMR-a. Nije iznenađujuće da se osjećamo umorno nakon dugog dana učenja, jer, doslovno, ovaj organ je pravo žarište sagorijevanja masti i drugih izvora energije. Osim za razmišljanje, disanje i pumpanje krvi, metabolička energija se također koristi u rast stanica, kontrola tjelesne temperature, rad živaca i kontrakcija mišićni (i svojevoljno i nevoljno).

Ovu vrijednost može pouzdano izračunati samo nutricionist jer ona ovisi o čimbenicima svojstvenim pojedincu i određenim parametrima okoliša. Međutim, rudimentarna procjena može se dobiti pomoću sljedećih jednadžbi:

• BMR kod muškaraca = (10 x težina u kg) + (6,25 × visina u cm) - (5 × dob u godinama) + 5
• BMR kod žena = (10 x težina u kg) + (6,25 × visina u cm) - (5 × dob u godinama) - 161

Ukupna potrošnja energije (GET)

Ukupna potrošnja energije slična je stopi bazalnog metabolizma, ali u ovom slučaju uzima se u obzir fizička aktivnost koju provodi pojedinac.. Ne shvaćamo nužno "tjelesnu aktivnost" kao trčanje u maratonu, budući da rad stojeći za šankom, konobar ili jednostavno hodanje do određenog mjesta dodatni je napor osim održavanja funkcija vitalan.

Osim tjelesne aktivnosti, ukupni utrošak energije također uzima u obzir endogenu termogenezu (TE), koja zauzvrat obuhvaća toplinski učinak hranjenja (ETA). Ovaj posljednji parametar odražava energiju potrebnu za probavu, apsorpciju i metabolizam hranjivih tvari. U ovom slučaju, metabolička energija usmjerena na proces i dobivena iz njega ovisi o prirodi hranu i njezine smjese u prehrani, ali čini oko 10% ukupne energije potrošeno.

Dakle, sve do sada obuhvaćene pojmove možemo sakupiti u jednostavnu jednadžbu, koja odražava kamo odlazi metabolička energija dobivena unosom organske tvari iz okoliša:

Ukupna potrošnja energije (100%): stopa bazalnog metabolizma (70%) + tjelesna aktivnost (20%) + endogena termogeneza (10%)

Opet je potrebno naglasiti da te vrijednosti uvelike variraju među pojedincima. Na primjer, vrlo sjedilačka osoba će potrošiti 10% energije u nedobrovoljnoj tjelesnoj aktivnosti (ustajanje, odlazak na u kupnju ili hodanje na posao), dok će sportaš 50% unesenih kalorija iskoristiti za vježbanje mišića i tijelo.

Uz to, treba napomenuti da se bazalni metabolizam smanjuje za 1-2% za svako desetljeće nakon 20. godine. Dakle, statistički će 80-godišnjak u mirovanju sagorjeti manje kalorija od 20-godišnjaka, jednostavno zbog svoje fiziologije i usporenog metabolizma.

• Možda će vas zanimati: "Najvažniji dijelovi stanice i organele: sažetak"

Metabolička energija kod drugih životinja

Ljudska bića su sklona obratiti pažnju na našu vrstu, ali ne smijemo zaboraviti da je do sada opisano primjenjivo na sva homeotermna živa bića., odnosno onaj koji može održati tjelesnu temperaturu unatoč promjenama u okolišu (sisavci i ptice).

Osim brojeva i postotaka, doista je zanimljivo znati da životinje provode jasnu razmjenu kada je u pitanju dobivanje metaboličke energije. Na primjer, kada gepard lovi sisavca biljojeda, on tijekom potjere troši astronomsku količinu energije kako bi pronašao plijen. Vrijedan?

Teorija optimalnog traženja hrane (TFO) je prediktivni model ponašanja koji pokušava objasniti ponašanja živih bića na temelju ove premise.. Ova postavka najavljuje sljedeće: kako bi povećala kondiciju, životinja usvaja strategiju traženja hrane koja daje najveću korist (energiju) po najnižoj cijeni, maksimizirajući neto energiju dobiveno.

Dakle, životinja neće jesti ništa što uzrokuje da troši više energije tražeći nego što dobije konzumiranjem. Možda sada razumijete zašto, na primjer, neki veliki grabežljivci (poput medvjeda) potpuno ignoriraju male ptice. leteće ptice i drugi kralješnjaci koji pripadaju mikrofauni: jednostavno ih se ne isplati pokušavati loviti na razini energičan.

Sažetak

Kao što ste se mogli uvjeriti, tema metaboličke energije kreće se od ATP-a i stanice do ponašanja živih bića. Organizmi su otvoreni sustavi i kao takvi kontinuirano razmjenjuju materiju i energiju s okolinom. Stoga se prilagođavamo kako bismo maksimalno povećali učinkovitost svojih navika, kako bismo ostali duže i povećali šanse za preživljavanje.

Na kraju se sve može svesti na vagu: ako dobiveno teži više od potrošenog, obično je održivo na evolucijskoj razini. Ako nešto čini više koristi nego štete, često pomaže životinjama da prežive još jedan dan kako bi se mogle razmnožavati.

Bibliografske reference:

• Bonfanti, N., Fernandez, J. M., Gomez-Delgado, F. i Pérez-Jiménez, F. (2014). Učinak dviju hipokaloričnih dijeta i njihove kombinacije s tjelesnim vježbanjem na bazalni metabolizam i sastav tijela. Bolnička prehrana, 29(3), 635-643.
• Gutierrez, G. (1998). Strategije traženja hrane. Handbook of Experimental Analysis of Behavior, 359-381.
• Redondo, R. b. (2015). Potrošnja energije u mirovanju. Metode evaluacije i primjene. Rev Esp Nutr Comunitaria, 21 (Suppl 1), 243-251.
• Vazquez Cisneros, L. C., López-Espinoza, A., Martínez Moreno, A. G., Navarro Meza, M., Espinoza-Gallardo, A. C. i Zepeda Salvador, A. Q. (2018). Učinak učestalosti i vremena hranjenja na termogenezu izazvanu prehranom kod ljudi, sustavni pregled. Bolnička prehrana, 35(4), 962-970.