Energia metaboliczna: czym jest i jak wpływa na zdrowie

Żywa istota to materialny zbiór złożonej organizacji, który w uporządkowany sposób wymienia materię i energię z otoczeniem. Aby zostać uznanym za takiego, żywa istota musi być zdolna do przekształcania energii zużywanej ze środowiska na wzrostu, relacji i rozmnażania, a ostatecznym celem jest pozostawienie swojego śladu genetycznego na przyszłych pokoleniach wybrzeże.

Istoty żywe (szczególnie ludzie) podlegają ciągłej wymianie: wytwarzamy ciepło, konsumujemy tlen, uwalniamy dwutlenek węgla i przez cały czas przetwarzamy materię organiczną zyje. Mamy zatem szereg mechanizmów, które pozwalają nam zachować homeostazę organizmu, czyli równowagę wewnętrzną pomimo zmian środowiskowych. Podsumowując: żyjemy, ponieważ sami regulujemy się poza otaczającymi nas parametrami.

Wszystkie te koncepcje można sprowadzić do ich minimalnej ekspresji, którą jest komórka dzieląca się przez mitozę i dająca początek nowej linii lub, w przypadku jej braku, zastąpienie uszkodzonej tkanki. Aby zrozumieć wszystkie te podstawowe mechanizmy,

Konieczne jest jasne określenie szeregu pojęć, z których najważniejsze to te związane z definicją i funkcjonalnością energii metabolicznej.. Zostańcie z nami, bo wszystko o niej opowiemy w kolejnych linijkach.

• Powiązany artykuł: „Podstawowy metabolizm: czym jest, jak się go mierzy i dlaczego pozwala nam przetrwać”

Co to jest energia metaboliczna?

Metabolizm definiuje się jako zdolność istot żywych do zmiany chemicznej natury pewnych substancji.. Na poziomie praktycznym ten zestaw procesów jest niezbędny między innymi do wzrostu, podziału komórek, utrzymania ich struktur w czasie i reagowania na bodźce.

„Problem” polega na tym, że do wytworzenia ruchu lub syntezy makrocząsteczek ciała komórek wymagają energii. Aby, zachowanie istot żywych jest kodowane (w dużym stopniu) na podstawie pozyskiwania energii z otoczenia, aby Twoje komórki mogły go wykorzystać do wywołania odpowiednich reakcji biochemicznych i procesów fizykochemicznych.

W oparciu o wszystkie te procesy można ustalić szereg niewzruszalnych ogólników. Wśród nich znajdziemy następujące:

• Komórki kojarzą reakcje: procesy uwalniające energię (egzergoniczne) umożliwiają zajście reakcji wymagających energii (endergoniczne).
• Komórki syntetyzują cząsteczki nośnikowe, które wychwytują energię z reakcji egzergonicznych i przenoszą ją do reakcji endergonicznych. ATP jest tego wyraźnym przykładem.
• Komórki regulują szybkość reakcji chemicznych poprzez aktywność enzymatyczną.

Naszą szczególną uwagę zwraca cząsteczka ATP. (trifosforan adenozyny), ponieważ jest używany przez komórki do wychwytywania, przenoszenia i magazynowania darmowej energii potrzebnej do wykonywania pracy chemicznej. Zrozumienie energii metabolicznej bez ATP jest niemożliwe, ponieważ ta cząsteczka działa jako czysta waluta wymiany na poziomie energetycznym.

Na co przekształcana jest energia metaboliczna?

Ze swej strony energię metaboliczną można rozumieć jako tę, która Jest wytwarzany przez organizmy żywe dzięki procesom chemicznego utleniania (na poziomie komórkowym), jako produkt spożywanej przez nie żywności. Ten parametr można rozumieć na różne sposoby, ale uważamy, że bardziej przydatne jest zastosowanie go do codziennej rzeczywistości istot ludzkich. Idź po to.

Podstawowa przemiana materii (BMR)

Podstawowa przemiana materii (BMR) to minimalna ilość energii metabolicznej potrzebnej organizmowi do życia. W stanie spoczynku, choć może się tak nie wydawać, Twoje ciało zużywa od 60 do 75% spożytych kalorii, ponieważ energia ta jest potrzebna do utrzymania bicia serca, oddychania, a nawet prawidłowego funkcjonowania umysłu.

W stanie podstawowym ludzki mózg może spożywać około 350 kalorii dziennie, czyli 20% BMR. Nic dziwnego, że po długim dniu nauki czujemy się zmęczeni, ponieważ dosłownie ten narząd jest prawdziwym ogniskiem spalania tłuszczu i innych zasobów energetycznych. Oprócz myślenia, oddychania i pompowania krwi energia metaboliczna jest również wykorzystywana wzrostu komórek, kontroli temperatury ciała, funkcji nerwów i skurczu muskularny (zarówno dobrowolne, jak i mimowolne).

Tylko dietetyk może wiarygodnie obliczyć tę wartość, ponieważ zależy ona od czynników charakterystycznych dla danej osoby i określonych parametrów środowiskowych. Jednak podstawowe oszacowanie można uzyskać za pomocą następujących równań:

• BMR u mężczyzn = (10 x waga w kg) + (6,25 x wzrost w cm) - (5 x wiek w latach) + 5
• BMR u kobiet = (10 x waga w kg) + (6,25 x wzrost w cm) - (5 x wiek w latach) - 161

Całkowity wydatek energetyczny (GET)

Całkowity wydatek energetyczny jest zbliżony do podstawowej przemiany materii, ale w tym przypadku uwzględnia się aktywność fizyczną wykonywaną przez jednostkę.. Niekoniecznie przez „aktywność fizyczną” rozumiemy bieganie w maratonie, ponieważ praca na stojąco przy barze, robienie kelnera lub po prostu dojście do konkretnego miejsca to dodatkowy wysiłek wykraczający poza utrzymanie funkcji niezbędny.

Oprócz aktywności fizycznej, całkowity wydatek energetyczny uwzględnia również termogenezę endogenną (TE), która z kolei obejmuje efekt termiczny karmienia (ETA). Ten ostatni parametr odzwierciedla energię potrzebną do trawienia, wchłaniania i metabolizowania składników odżywczych. W tym przypadku energia metaboliczna kierowana do procesu i uzyskiwana z niego zależy od charakteru żywności i jej mieszanek w diecie, ale stanowi około 10% całkowitej energii strawiony.

W ten sposób możemy zebrać wszystkie terminy objęte do tej pory w prostym równaniu, które odzwierciedla gdzie idzie energia metaboliczna uzyskana po spożyciu materii organicznej ze środowiska:

Całkowity wydatek energetyczny (100%): podstawowa przemiana materii (70%) + aktywność fizyczna (20%) + endogenna termogeneza (10%)

Ponownie trzeba to podkreślić wartości te różnią się znacznie między poszczególnymi osobami. Na przykład osoba bardzo siedząca wyda 10% energii na niedobrowolną aktywność fizyczną (wstanie, wyjście do zakupy lub chodzenie do pracy), podczas gdy sportowiec zużyje 50% spożywanych kalorii na ćwiczenia mięśni i ciało.

Oprócz tego należy zauważyć, że podstawowa przemiana materii spada o 1-2% na każdą dekadę po 20 roku życia. Statystycznie więc 80-latek w spoczynku spali mniej kalorii niż 20-latek, po prostu ze względu na swoją fizjologię i spowolniony metabolizm.

• Możesz być zainteresowany: „Najważniejsze części komórkowe i organelle: podsumowanie”

Energia metaboliczna u innych zwierząt

Istoty ludzkie mają tendencję do zwracania uwagi na nasz gatunek, ale nie wolno nam zapominać, że to, co zostało opisane do tej pory, odnosi się do wszystkich żywych istot homeotermicznych., czyli taki, który może utrzymać temperaturę ciała pomimo zmian środowiskowych (ssaki i ptaki).

Poza liczbami i wartościami procentowymi naprawdę interesujące jest wiedzieć, że zwierzęta dokonują wyraźnej wymiany, jeśli chodzi o pozyskiwanie energii metabolicznej. Na przykład, gdy gepard poluje na roślinożernego ssaka, podczas pościgu zużywa astronomiczną ilość energii, aby znaleźć zdobycz. Wartość?

Teoria optymalnego żerowania (TFO) to predykcyjny model zachowania, który próbuje wyjaśnić zachowania istot żywych w oparciu o tę przesłankę.. Ten postulat zapowiada, co następuje: aby zmaksymalizować sprawność, zwierzę przyjmuje strategię żerowania, które zapewnia najwyższą korzyść (energię) przy najniższych kosztach, maksymalizując energię netto uzyskany.

W ten sposób zwierzę nie zje niczego, co powoduje, że zużywa więcej energii na poszukiwanie, niż zyskuje na spożyciu. Może teraz rozumiesz, dlaczego na przykład niektóre ogromne drapieżniki (jak niedźwiedzie) całkowicie ignorują małe ptaki. latające ptaki i inne kręgowce należące do mikrofauny: po prostu nie warto próbować na nie polować na poziomie energetyczny.

Streszczenie

Jak udało Ci się zweryfikować, temat energii metabolicznej rozciąga się od ATP i komórki do zachowania żywych istot. Organizmy są systemami otwartymi i jako takie stale wymieniają materię i energię ze środowiskiem. Dlatego dostosowujemy się, aby zmaksymalizować skuteczność naszych przyzwyczajeń, aby zostać dłużej i zwiększyć szanse na przeżycie.

Ostatecznie wszystko można zredukować do skali: jeśli to, co się uzyskuje, waży więcej niż to, co się wydaje, zwykle jest to opłacalne na poziomie ewolucyjnym. Jeśli coś przynosi więcej pożytku niż szkody, często pomaga zwierzętom przetrwać kolejny dzień, aby mogły się rozmnażać.

Odniesienia bibliograficzne:

• Bonfanti N., Fernandez J. M., Gomez-Delgado, F. i Pérez-Jiménez, F. (2014). Wpływ dwóch diet hipokalorycznych i ich połączenia z ćwiczeniami fizycznymi na podstawową przemianę materii i skład ciała. Odżywianie szpitalne, 29(3), 635-643.
• Gutierrez, G. (1998). Strategie żerowania. Podręcznik eksperymentalnej analizy zachowania, 359-381.
• Redondo, R. B. (2015). Wydatek energetyczny w spoczynku. Metody oceny i zastosowania. 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., & Zepeda Salvador, A. Q. (2018). Wpływ częstotliwości i czasu karmienia na termogenezę indukowaną dietą u ludzi, przegląd systematyczny. Żywienie szpitalne, 35(4), 962-970.