Izvori energije u ljudskom tijelu. Izvori energije za žive organizme

Ugljikohidrati i masti su jedan od izvora energije za ljudski organizam. Oni imaju posebnu ulogu u ishrani starijih osoba. Istovremeno, količina ovih prirodnih organskih spojeva u hrani starijih treba biti umjerena. Preporučljivo je ograničiti ugljikohidrate uglavnom zbog jednostavnog šećera i slatkiša, dok bi povrće, voće i žitarice trebali biti u dovoljnim količinama u ishrani. Istovremeno treba težiti povećanju udjela biljnih ulja u prehrani na polovinu ukupne količine masti. Ali sve ove preporuke treba strogo kontrolisati. Često postoje slučajevi kada se želja za postizanjem visoke terapijske učinkovitosti upotrebom, na primjer, biljnih ulja osigurava nekontroliranim povećanjem njegove prehrane na količine koje izazivaju samo snažan laksativni učinak, štetno utječući na zdravlje pacijenta. Zato je važno da kliničar obrati posebnu pažnju na mnoge fundamentalno važne metaboličke aspekte metabolizma ugljikohidrata i masti. Ovo znanje će mu pomoći da pravilno organizira dobro koordiniran rad u "laboratoriju" tijela starije osobe.

Vrste ugljikohidrata

Ugljikohidrati su poliatomski aldehidni ili keto alkoholi, koji se ovisno o količini monomera dijele na mono-, oligo- i polisaharide. Glavni predstavnici ugljikohidrata prikazani su u tabeli 1.

Tabela 1. Glavni predstavnici ugljikohidrata

Monosaharidi (glukoza, fruktoza, galaktoza itd.), oligosaharidi (saharoza, maltoza, laktoza) i probavljivi polisaharidi (škrob, glikogen) su glavni izvori energije, a obavljaju i plastičnu funkciju.

Nesvarljivi polisaharidi (celuloza, hemiceluloza itd.), odnosno dijetalna vlakna, igraju važnu ulogu u ishrani, učestvuju u formiranju fecesa, regulišu motoričku funkciju crijeva, djeluju kao sorbenti (vidi tabelu 2). Pektini (koloidni polisaharidi) i propectini (kompleksi pektina sa celulozom), gume, sluz se koriste u terapiji ishranom zbog njihovog detoksikacionog dejstva. Dijetalna vlakna također uključuju neugljikohidratni lignin.

Probavljivi ugljikohidrati u tankom crijevu se razlažu do disaharida, a zatim parijetalnom probavom do monosaharida.

Tabela 2. Uloga neprobavljivih polisaharida (dijetalnih vlakana) u ishrani

Metabolizam glukoze

Apsorpcija monosaharida se odvija olakšanom difuzijom i aktivnim transportom, što osigurava njihovu visoku apsorpciju čak i pri niskim koncentracijama u crijevima. Glavni monomer ugljikohidrata je glukoza, koja se u početku isporučuje u jetru kroz sistem portalne vene, a zatim se ili metabolizira u njoj, ili ulazi u opću cirkulaciju i isporučuje se u organe i tkiva.

Metabolizam glukoze u tkivima počinje stvaranjem glukoza-6-fosfata, koji, za razliku od slobodne glukoze, nije u stanju napustiti ćeliju. Dalje transformacije ovog spoja idu u sljedećim smjerovima:

• ponovno razdvajanje na glukozu u jetri, bubrezima i crijevnom epitelu, što vam omogućava da održavate konstantan nivo šećera u krvi;
• sinteza depozitnog oblikaglukoza - glikogen - u jetri, mišićima i bubrezima;
• oksidacija duž glavnog (aerobnog) puta katabolizma;
• oksidacija na putu glikolize (anaerobni katabolizam), koja daje energiju za tkiva i ćelije koje intenzivno rade (mišićno tkivo) ili tkiva i ćelije lišene mitohondrija (eritrociti);
• putem pentozofosfatnog puta transformacija koje se dešavaju pod dejstvom koenzima oblika vitamina B1 , tokom kojeg nastaju proizvodi koji se koriste u sintezi biološki značajnih molekula (NADP∙H2, nukleinske kiseline).

Dakle, metabolizam glukoze se može odvijati na različite načine, koristeći njen energetski potencijal, plastičnost ili sposobnost taloženja.

Energija za tijelo

Do snabdijevanja tkiva glukozom kao energetskim materijalom dolazi zbog egzogenih šećera, korištenja rezervi glikogena i sinteze glukoze iz neugljikohidratnih prekursora.

U bazalnom (pre-apsorpcionom) stanju, jetra proizvodi glukozu brzinom koja je jednaka njenoj upotrebi u cijelom tijelu. Otprilike 30% proizvodnje glukoze u jetri nastaje zbog glikogenolize, a 70% - kao rezultat glukoneogeneze. Ukupna količina glikogena u tijelu je oko 500 g.

Ako ne postoji egzogena zaliha glukoze, njene rezerve se iscrpljuju nakon 12-18 sati. U nedostatku rezervnog glikogena, kao rezultat gladovanja, naglo se povećavaju procesi oksidacije drugog energetskog supstrata, masnih kiselina. Istovremeno se povećava brzina glukoneogeneze, prvenstveno usmjerene na opskrbu mozga glukozom, za koju je ona glavni izvor energije.

Sinteza glukoze

Od aminokiselina, laktata, piruvata, glicerola i masnih kiselina sa neparnim ugljičnim lancem, sintetiše se glukoza. Većina aminokiselina može biti prekursori glukoze, ali, kao što je već spomenuto, alanin igra glavnu ulogu u tome. Oko 6% endogene glukoze sintetizira se iz izvora aminokiselina, iz glicerola, piruvata i laktata, 2, 1 i 16%. Doprinos masnih kiselina glukoneogenezi je beznačajan, jer samo mali postotak njih ima neparan broj ugljika.

U stanju nakon apsorpcije, jetra se pretvara iz organa koji proizvodi glukozu u organ za skladištenje. S povećanjem koncentracije glukoze, brzina njenog korištenja perifernim tkivima gotovo se ne mijenja, stoga je glavni mehanizam za njeno eliminaciju iz krvotoka upravo taloženje. Samo mali dio viška glukoze direktno je uključen u lipogenezu, koja se javlja u jetri i masnom tkivu. Ove karakteristike metabolizma ugljikohidrata postaju značajne kada se visoko koncentrirani rastvori glukoze daju parenteralno.

Princip samoposluživanja

Metabolizam glukoze u mišićima u odnosu na jetru je smanjen. Uostalom, jetra opskrbljuje ugljikohidratima sve organe i tkiva, a mišići rade po principu samoposluživanja. Ovdje se odvija stvaranje zaliha glikogena u mirovanju i njegovo korištenje i novopridošle glukoze tokom rada. Zalihe glikogena u mišićima ne prelaze 1% njihove mase.

Glavne energetske potrebe mišića koji intenzivno rade podmiruju se oksidacijom produkata metabolizma masti, a glukoza se ovdje koristi u znatno manjoj mjeri. U procesu glikolize iz njega nastaje piruvat koji koriste skeletni mišići. Sa povećanjem nivoa rada, mišićno tkivo ulazi u anaerobne uslove, pretvarajući piruvat u laktat. Difundira u jetru, gdje se koristi za resintezu glukoze, a može se oksidirati i u miokardu, koji gotovo uvijek djeluje u aerobnim uvjetima.

Esencijalni hormoni

Inzulin ima ključnu ulogu u regulaciji metabolizma ugljikohidrata, osiguravajući ulazak glukoze u ćeliju, aktivirajući njen transport kroz stanične membrane i ubrzavajući oksidaciju. Osim toga, stimulira stvaranje glikogena, lipo- i proteinogenezu. Glikogenoliza, lipoliza i glukoneogeneza su istovremeno inhibirane.

Glukagon, naprotiv, aktivira procese koji dovode do povećanja koncentracije glukoze u krvi. Glukokortikosteroidi djeluju u smjeru hiperglikemije stimulirajući proizvodnju glukoze u jetri. Adrenalin pojačava mobilizaciju glikogena. Hormon rasta povećava lučenje i glukagona i inzulina, što dovodi do povećanja taloženja glukoze i povećanja iskorištenja. Somatostatin inhibira proizvodnju hormona rasta i indirektno inhibira proizvodnju inzulina i glukagona.

Put fruktoze

Specifične konverzije ostalih probavljivih ugljikohidrata su od manjeg značaja u odnosu na glukozu, jer se njihov metabolizam uglavnom odvija stvaranjem glukoze. Poseban značaj pridaje se fruktozi, koja je takođe brzo iskorišćen izvor energije i čak lakše učestvuje u lipogenezi od glukoze. Istovremeno, iskorištavanje fruktoze koja nije pretvorena u glukoza-fosfat ne zahtijeva inzulinsku stimulaciju, shodno tome se lakše podnosi u slučaju poremećene tolerancije glukoze.

Plastična funkcija ugljikohidrata je njihovo učešće u sintezi glikoproteina i glikolipida, kao i sposobnost da djeluju kao prekursori triglicerida, neesencijalnih aminokiselina, te da se koriste u izgradnji mnogih drugih biološki značajnih spojeva.

Norma ugljikohidrata

Poznato je da bi za ljude bilo koje dobi ugljikohidrati trebali osigurati od 55 do 60% kalorijskog sadržaja dnevne prehrane. Sa smanjenjem fizičke aktivnosti (što je tipično za starije osobe), smanjuje se potreba tijela za snabdijevanjem hranom energijom. Kao što je gore navedeno, dnevna potreba za kalorijama se smanjuje za 10% u svakih narednih 10 godina nakon navršenih 50 godina. S tim u vezi, prosječna dnevna norma za opskrbu tijela starije i starije osobe ugljikohidratima je 300, odnosno 250 g. Međutim, fizički aktivan način života starijih osoba, očuvanje njihovih profesionalnih aktivnosti zahtijeva povećanje u naznačenim količinama ugljenih hidrata za 10-15, pa čak i 20% (Levin S. R., 1990; Toshev A. D., 2008).

Čuvajte se gojaznosti!

Ugljikohidrati u tijelu se prvenstveno koriste kao izvor energije za rad mišića. U nedostatku fizičke aktivnosti, višak ugljikohidrata u starosti se lako pretvara u masnoću. Posebno nepovoljan učinak u tom pogledu ima višak u ishrani lako probavljivih ugljikohidrata, poput di- i monosaharida, koji stimulišu transformaciju u masno tkivo svih nutrijenata hrane bez izuzetka i doprinose razvoju gojaznosti.

Zapažene metaboličke karakteristike viška ugljikohidrata, prvenstveno jednostavnih, u prehrani starijih osoba određuju jedan od najvažnijih uslova za njihovu racionalnu i preventivnu ishranu - posebno pažljiv pristup organizaciji adekvatne ishrane: energetski balans ishrane sa stvarna potrošnja energije u procesu starenja.

Stopa starenja

Važno je skrenuti pažnju kliničara na još jedan fundamentalno značajan metabolički aspekt viška količine jednostavnih ugljikohidrata u tijelu starijih ljudi. Utvrđeno je da unos velikih količina prostih ugljikohidrata, pored poremećaja u metabolizmu ugljikohidrata i nakupljanja viška energije u prirodnim i neprirodnim masnim depoima, doprinosi značajnom narušavanju metabolizma masti. Riječ je o hiperholesterolemijskom učinku viška niskomolekularnih ugljikohidrata, koji po svom patofiziološkom djelovanju podsjeća na ulogu zasićenih masti u nastanku, prvenstveno ateroskleroze i srodnih bolesti. Napredovanje uočenih pojava ima primetno potencirajući efekat na brzinu starenja organizma (Miles J., 2004).

Višak lako probavljivih ugljikohidrata u ishrani najnepovoljnije utječe na normalnu crijevnu mikrobiocenozu. U uslovima prekomerne ishrane ugljenim hidratima u organizmu starije osobe, aktivira se patološka reprodukcija aerobnih crevnih mikroorganizama, posebno fakultativnih, oportunističkih patogena - stafilokoka, proteusa, klostridija, klebsiela, citrobakterija i dr. sindroma fermentativne crijevne dispepsije i kompleksa simptoma povezanih s ovim procesom enteralni poremećaji, metabolički poremećaji, regulatorne disfunkcije mnogih organa i sistema tijela, odnosno nastanak mnogih i mnogih patoloških pojava u organizmu uslijed pada kontrolišuće ​​i regulišući uticaj normalne crevne endoekologije na najvažnije funkcije organizma. Intestinalna disbioza je jedan od uočljivih stimulatora brzine razvoja starenja, formiranja preranog i patološkog starenja.

Ušteda vlakana

Suprotan efekat imaju ugljikohidrati, a to su polisaharidi i dijetalna vlakna - pektin, hemiceluloza, lignin i drugi polisaharidi koji se slabo probavljaju u crijevima. Posebnu vrijednost imaju vlakna povrća i voća, složeni ugljikohidrati koji najviše doprinose normalizaciji crijevne mikroflore. U starijoj dobi, dijetalna vlakna su važno sredstvo za normalizaciju rada crijeva, smanjujući truležne procese u njemu.

Metabolizam masti

Masti (lipidi), predstavljene u tijelu uglavnom trigliceridima (spoji glicerola i masnih kiselina), najvažniji su energetski supstrat. Zbog svoje visoke kalorijske gustine (9 kcal/g u prosjeku, u poređenju sa 4 kcal/g za glukozu), masti čine preko 80% zaliha energije u tijelu.

Oskudni transizomeri

Prilikom prerade biljnih ulja – stvaranja margarina – dolazi do izomerizacije nezasićenih masnih kiselina sa stvaranjem trans-izomera, koji gube neke od bioloških funkcija svojih prethodnika.

Energetska vrijednost pojedinih triglicerida određena je dužinom ugljičnih lanaca masnih kiselina, stoga, kada se koriste specijalizirani enteralni i parenteralni proizvodi, njihov kalorijski sadržaj može biti ispod prosjeka (na primjer, za pripravke triglicerida sa prosječnim ugljičnim lancem - 8 kcal/g). Uz normalnu ishranu, masti obezbeđuju do 40% ukupnog kalorijskog unosa.

Želite više informacija o dijetetici?
Pretplatite se na informativni i praktični časopis "Praktična dijetologija" uz 10% popusta!

Masna kiselina

Masne kiseline se dijele na zasićene i nezasićene (sadrže dvostruke kemijske veze). Izvor zasićenih masnih kiselina je uglavnom hrana životinjskog podrijetla, a nezasićene masne kiseline – proizvodi biljnog porijekla.

Nutritivna vrijednost masne hrane određena je njihovim spektrom triglicerida i prisustvom drugih lipidnih faktora. U ljudskom tijelu moguća je sinteza zasićenih i mononezasićenih masnih kiselina.

Poseban značaj u dijetologiji pridaje se nezasićenim masnim kiselinama, koje su esencijalni nutritivni faktori. Polinezasićene masne kiseline (PUFA), koje obavljaju najvažnije funkcije u tijelu (ovo su prekursori niza biološki aktivnih supstanci), moraju se opskrbljivati ​​egzogeno.

Esencijalne masne kiseline uključuju linolnu i linolensku. Linolna kiselina se u organizmu metabolizira u arahidonsku kiselinu, a linolenska u eikozapentaensku kiselinu, koja može ući u organizam s mesnim i ribljim proizvodima, ali u malim količinama (vidi tabelu 3), komponente ćelijskih membrana, prekursori supstanci sličnih hormonima . Linolna kiselina i arahidonska kiselina nastala od nje pripadaju ω-6 masnim kiselinama, a linolenska kiselina i njeni metabolički produkti eikozapentaenska i deoksoheksaenska kiselina pripadaju ω-3 masnim kiselinama.

Nedostatak esencijalnih masnih kiselina u ishrani prvenstveno uzrokuje kršenje biosinteze arahidonske kiseline, koja je veliki dio strukturnih fosfolipida i prostaglandina. Sadržaj linolne i linolenske kiseline u velikoj mjeri određuje biološku vrijednost prehrambenih proizvoda. Insuficijencija esencijalnih masnih kiselina nastaje uglavnom kod pacijenata koji su na potpunoj parenteralnoj ishrani bez upotrebe masnih emulzija.

Tabela 3 Glavni izvori različitih masnih kiselina u ishrani

Dužina karbonskog lanca

Trigliceridi srednjeg lanca (MCT, MCT) su probavljiviji od drugih vrsta triglicerida. Oni se hidroliziraju u crijevima bez sudjelovanja žuči, više napadaju lipaze. Osim toga, uvođenje srednjelančanih triglicerida ima hipoholesterolemijski učinak, jer ne učestvuju u micelizaciji koja je neophodna za apsorpciju holesterola.

Nedostatak upotrebe preparata koji sadrže srednjelančane trigliceride je što se koriste isključivo kao energetski (ali ne i plastični) supstrat. Osim toga, oksidacija takvih masnih kiselina dovodi do intenzivnog nakupljanja ketonskih tijela i može pogoršati acidozu.

Steroli i fosfolipidi

Steroli i fosfolipidi nisu bitni nutritivni faktori, ali igraju važnu ulogu u metabolizmu.

Fosfolipidi su esencijalne komponente organizma. Njihova glavna uloga je da obezbede osnovnu strukturu membrane kao barijeru propusnosti. Biosinteza strukturnih fosfolipida u jetri ima za cilj da ih obezbijedi u samoj jetri i drugim organima. Fosfolipidi imaju lipotropni učinak, olakšavaju stvaranje micela masti u probavnom traktu, njihov transport iz jetre i stabiliziraju lipoproteine.

Steroli u proizvodima životinjskog podrijetla su predstavljeni kolesterolom, a u biljnim proizvodima su mješavina fitosterola.

Uloga holesterola

Holesterol je strukturna komponenta membrana i prekursor steroida (hormoni, vitamin D, žučne kiseline). Nadoknada kolesterola nastaje uslijed crijevne apsorpcije i biosinteze (1 g / dan). Količina holesterola koji se apsorbuje u crevima je ograničena (0,3-0,5 g/dan), a ako je prekomerna u hrani, izlučuje se izmetom.

Apsorpciju holesterola inhibiraju njegovi biljni strukturni analozi, fitosteroli. I sami fitosteroli mogu biti uključeni u endogene formacije lipida, ali je njihovo učešće minimalno. Prekomjernim unosom kolesterola hranom, njegova sinteza u jetri, crijevima i koži praktično prestaje.

Holesterol koji dolazi iz crijeva kao dio hilomikrona u velikoj mjeri se zadržava u jetri, gdje se koristi za izgradnju membrana hepatocita i sintezu žučnih kiselina. Kao rezultat reapsorpcije, oko 40% masti se vraća u organizam u sastavu žuči. Holesterol i žučne kiseline koje se nisu reapsorbirale u crijevima glavni su put izlučivanja holesterola iz organizma.

Transport lipida

U krvotoku lipidi postoje u transportnim oblicima: hilomikroni, lipoproteini vrlo niske gustine (VLDL), lipoproteini niske gustine (LDL) i lipoproteini visoke gustine (HDL). U enterocitima se formiraju hilomikroni i VLDL, u hepatocitima - VLDL i HDL, u krvnoj plazmi - HDL i LDL.

Hilomikroni i VLDL transportuju uglavnom trigliceride, dok LDL i HDL transportuju holesterol. Lipoproteini koji sadrže holesterol regulišu ravnotežu holesterola u ćelijama: LDL obezbeđuje potrebe, a HDL sprečava prekomerno nakupljanje.

Postoji pet vrsta dislipoproteinemija. Tip I je povezan sa poremećenom lizom hilomikrona, tip IIa je rezultat poremećene razgradnje LDL i smanjenja ulaska holesterola u ćeliju, tip II karakteriše usporavanje razgradnje VLDL, tip IV je povezan sa povećanom sintezom triglicerida u jetri kao rezultat hiperinzulinizma, mehanizmi razvoja tipova IIb i V nisu točno poznati.

Na sastav triglicerida i lipoproteina snažno utiče sastav hrane. Proizvodi životinjskog podrijetla, uključujući pretežno polinezasićene masne kiseline i kolesterol, imaju aterogeno djelovanje, nivoe HDL-a i triglicerida u krvi. Suprotno tome, nezasićene masne kiseline (dobive iz biljnih ulja), a posebno ω-3 masne kiseline (koje se nalaze u ribljem ulju), imaju preventivni učinak (vidi tabelu 4).

Tabela 4 Utjecaj masnih kiselina na spektar lipoproteina

Napomena: - povećanje, ↓ - smanjenje.

Ključna uloga jetre

Kao iu metabolizmu ugljikohidrata, jetra ima vodeću ulogu u metabolizmu lipida. Procesi poput biosinteze kolesterola, žučnih kiselina i fosfolipida lokalizirani su isključivo u jetri. U metabolizmu drugih lipida ima modificirajuće i regulatorne funkcije.

Za razliku od bogatih rezervi glikogena, jetra praktično ne sadrži sopstvene rezerve triglicerida (manje od 1%), ali zauzima ključnu poziciju u procesima mobilizacije, potrošnje i sinteze masti u drugim tkivima. Ova uloga se zasniva na činjenici da skoro sav metabolizam masti teče kroz jetru: lipidi hrane u obliku hilomikrona ulaze u nju kroz opšti krvotok kroz hepatičnu arteriju; slobodne masne kiseline mobilisane iz masnih depoa transportuju se u obliku kompleksa sa albuminom; žučne soli, reapsorbirane u crijevima, ponovo dolaze kroz portalnu venu.

Energetski potencijal lipida obezbjeđuje više od polovine osnovnih energetskih potreba većine tkiva, što je posebno izraženo u uslovima gladovanja. Tokom gladovanja ili smanjenog iskorištavanja glukoze, trigliceridi masnog tkiva se hidroliziraju u masne kiseline, koje u organima kao što su srce, mišići i jetra podliježu intenzivnoj β-oksidaciji kako bi se formirao ATP.

Potražnja za ketonskim tijelima

Produkti nepotpunog iskorištavanja masti od strane jetre su ketonska tijela. To uključuje acetosirćetnu kiselinu, β-hidroksibutirat i aceton.

Normalno, ketoni se formiraju u malim količinama i potpuno se koriste kao izvor energije od strane nervnog tkiva, skeletnih i visceralnih mišića. U uvjetima ubrzanog katabolizma masnih kiselina i/ili smanjenog iskorištavanja ugljikohidrata, sinteza ketona može premašiti mogućnost njihove oksidacije od strane ekstrahepatičnih organa i dovesti do razvoja metaboličke acidoze. Dijetalni ugljikohidrati imaju inhibitorni učinak na ketogenezu.

Mozak i nervno tkivo praktički ne koriste masti kao izvor energije, jer ovdje ne dolazi do β-oksidacije. Međutim, ova tkiva mogu koristiti ketonska tijela. Normalno, udio procesa oksidacije ketonskih tijela je beznačajan u odnosu na katabolizam glukoze. Međutim, pod uslovima gladovanja, ketonska tijela postaju važan alternativni izvor energije.

Ketone također koriste mišići, zajedno s korištenjem glukoze i β-oksidacijom koja se ovdje događa. Uz neznatno fizičko opterećenje, mišići oksidiraju uglavnom ugljikohidrate, povećanje intenziteta i trajanja rada zahtijeva prevlast katabolizma masti, β-oksidaciju u većini tkiva stimulira karnitin nosač lipida, ali je posebno važan za mišićno tkivo .

PUFA oksidacija

Slobodno-radikalni oblici kiseonika izazivaju procese peroksidacije, koji su prvenstveno podložni polinezasićenim masnim kiselinama. Ovo je fiziološki proces koji regulira aktivnost stanica. Međutim, uz prekomjerno stvaranje slobodnih radikala, njihova oksidativna aktivnost dovodi do narušavanja strukture i smrti stanice. Da bi se ograničila peroksidacija, postoji antioksidativni odbrambeni sistem koji inhibira stvaranje slobodnih radikala i razgrađuje toksične produkte njihove oksidacije. Funkcionisanje ovog sistema u velikoj meri zavisi od alimentarnih antioksidansa: tokoferola, selena, aminokiselina koje sadrže sumpor, askorbinske kiseline, rutina.

Metabolizam ugljikohidrata i masti

Sinteza masnih kiselina (osim esencijalnih) može se odvijati iz bilo koje tvari čiji je krajnji produkt metabolizma acetil-Co-A, ali su ugljikohidrati glavni izvor lipogeneze. Sa prekomjernom količinom glukoze u jetri (nakon jela) i dovoljnim zalihama glikogena, glukoza počinje da se razgrađuje do prekursora masnih kiselina. Odnosno, ako potrošnja ugljikohidrata premašuje energetske potrebe tijela, njihov višak se dalje pretvara u masti.

Regulacija metabolizma masnih kiselina i glukoze usko su povezani: povećana oksidacija masnih kiselina inhibira korištenje glukoze. Stoga, infuzija masnih emulzija uz odgovarajuće povećanje razine slobodnih masnih kiselina u krvi slabi učinak inzulina na iskorištavanje glukoze i stimulira glukoneogenezu jetre. Ova tačka je važna u parenteralnoj ishrani pacijenata sa inicijalno poremećenom tolerancijom na glukozu.

Tajna veze

Odnos između razmjene osnovnih nutrijenata odvija se zbog postojanja zajedničkih prekursora i međuproizvoda metabolizma.

Najvažniji uobičajeni metabolički proizvod uključen u sve metaboličke procese je acetil-Co-A. Protok supstanci prema lipogenezi iz izvora ugljikohidrata i proteina preko acetil-Co-A je jednosmjeran, jer u tijelu ne postoji mehanizam koji osigurava pretvaranje ove tvari s dva ugljika u jedinjenja s tri ugljika neophodna za glukoneogenezu ili sintezu neesencijalne aminokiseline. Iako se tokom katabolizma lipida događa stvaranje malih količina međuprodukta sa tri ugljika, ono je beznačajno.

Zajednički konačni put svih metaboličkih sistema je Krebsov ciklus i respiratorne lančane reakcije. Ciklus limunske kiseline je dobavljač ugljičnog dioksida za reakcije sinteze masnih kiselina i glukoneogeneze, stvaranje uree i purina i pirimidina. Odnos između procesa metabolizma ugljikohidrata i dušika ostvaruje se preko međuprodukata Krebsovog ciklusa. Druge karike ovog ciklusa su prekursori liponeogeneze.

Kao što je gore navedeno, glavnu ulogu u metabolizmu nutrijenata igra jetra (vidi tabelu 5).

Tabela 5 Uloga jetre u metabolizmu proteina, masti i ugljikohidrata

Stopa potrošnje masti

Fiziološku gornju granicu kvantitativne opskrbe starije osobe dijetalnim mastima treba smatrati 1 g/kg za uzrast od 60-75 godina i 0,8 g/kg za dob preko 75 godina. Ako u mladoj i srednjoj dobi 30% ukupne količine konzumirane masti treba da predstavljaju masti biljnog porijekla, odnosno 70% životinjske, onda kod starijih i senilnih ljudi kvantitativni omjer biljnih i životinjskih masti prema u određenoj mjeri se mijenja u pravcu povećanja udjela biljnih masti do 40% kod starijih i do 50% kod osoba starijih od 75 godina (Goigot J. et al., 1995. i dr.).

Čini se da rizik od razvoja ateroskleroze povezan sa konzumiranjem hrane bogate holesterolom i visokim unosom masti nije toliko kritičan za starije ljude koliko za ljude srednjih godina. Povećanje kvote masti nezasićene (prema vodiku) hemijske strukture za starije osobe, a još više za starije osobe, prvenstveno ima antioksidativni fokus, značajno aktivira sanitarne funkcije organizma, povećavajući intenzitet peroksidacije lipida. procesi, intenzivirajući zaštitu ćelijskih struktura od oštećenja slobodnih radikala na različite načine.

Gerontoprotektivni nutritivni faktori

Važan direktni i indirektni metabolički aspekt biljnih masti u tijelu starije osobe je korištenje stimulativnih sposobnosti biljnih ulja na različite fiziološke procese gastrointestinalnog trakta i drugih sistema, počevši od aktivacije crijevne motiliteta, žučne dinamike ( holekinetičke i koleretičke komponente), poboljšavajući sorpciona svojstva enterocita i dr. i završavajući sa višestrukim efektima, pozitivno utiču na procese regeneracije ćelija, funkciju membrane, diferencijaciju ćelija i sintezu mnogih prostaglandina.

Polinezasićene masne kiseline biljnih masti, za razliku od pretežno energetske esencije zasićenih masnih kiselina životinjskih masti, u tijelu koje stari svake godine imaju sve važnije funkcije u suzbijanju starenja: osiguravaju sve veće potrebe za vitaminima i biološki aktivne supstance antioksidativne orijentacije, vraćaju progresivno opadanje citoprotektivnih svojstava ćelijskih struktura, posebno vitalnih organa, nivo involucionih poremećaja staničnih membrana i još mnogo, mnogo više.

Po svojoj fiziološkoj suštini, polinezasićene masne kiseline, uz tzv. prirodne peptidne bioregulatore, mogu se smatrati gerontoprotektivnim nutritivnim faktorima, čiji je fiziološki značaj veliki u svakom periodu života osobe, ali se posebno povećava sa početkom starenja. , posebno senilne dobi.

Izvori energije za ljudsko tijelo su proteini, masti, ugljikohidrati, koji čine 90% suhe težine cjelokupne ishrane i opskrbljuju 100% energije. Sva tri hranjiva sastojka daju energiju (mjerenu u kalorijama), ali je količina energije u 1 gramu supstance različita:

• 4 kilokalorije po gramu ugljikohidrata ili proteina;
• 9 kilokalorija po gramu masti.

Gram masti ima 2 puta više energije za tijelo nego gram ugljikohidrata i proteina.

Ovi nutrijenti se takođe razlikuju po tome koliko brzo isporučuju energiju. Ugljikohidrati se isporučuju brže, a masti sporije.

Proteini, masti, ugljikohidrati se probavljaju u crijevima, gdje se razgrađuju na osnovne jedinice:

• ugljenih hidrata u šećeru
• proteini u aminokiselinama
• masti u masnim kiselinama i glicerolu.

Tijelo koristi ove osnovne jedinice za stvaranje tvari koje su mu potrebne za obavljanje osnovnih životnih funkcija (uključujući druge ugljikohidrate, proteine, masti).

Vrste ugljikohidrata

Ovisno o veličini molekula ugljikohidrata, oni mogu biti jednostavni ili složeni.

• Jednostavno Ugljikohidrati: Različite vrste šećera, kao što su glukoza i saharoza (stolni šećer), su jednostavni ugljikohidrati. To su male molekule, pa ih tijelo brzo apsorbira i brz su izvor energije. Brzo povećavaju glukozu u krvi (nivo šećera u krvi). Voće, mliječni proizvodi, med i javorov sirup bogati su jednostavnim ugljikohidratima, koji daju slatki okus većini slatkiša i kolača.
• Kompleks Ugljikohidrati: Ovi ugljikohidrati se sastoje od dugih nizova jednostavnih ugljikohidrata. Budući da su složeni ugljikohidrati veliki molekuli, moraju se razgraditi na jednostavne molekule prije nego što se mogu apsorbirati. Dakle, oni teže organizmu daju energiju sporije od jednostavnih, ali ipak brže od proteina ili masti. To je zato što se probavljaju sporije od jednostavnih ugljikohidrata i manje je vjerovatno da će se pretvoriti u masti. Oni takođe podižu nivo šećera u krvi sporije i na nižim nivoima od uobičajenih, ali na duže vreme. Složeni ugljikohidrati uključuju škrob i proteine ​​koji se nalaze u proizvodima od pšenice (hljeb i tjestenina), drugim žitaricama (raž i kukuruz), pasulju i korjenastom povrću (krompir).

Ugljeni hidrati mogu biti:

• rafinirano
• nerafinirano

rafinirano– obrađeno , Uklanjaju se vlakna i mekinje, kao i mnogi vitamini i minerali koje sadrže. Dakle, metabolizam brzo obrađuje ove ugljikohidrate i pruža malo hranjivih tvari, iako sadrže približno isti broj kalorija. Rafinirana hrana je često obogaćena, što znači da se vitamini i minerali dodaju umjetno kako bi se povećala nutritivna vrijednost. Prehrana bogata jednostavnim ili rafiniranim ugljikohidratima povećava rizik od pretilosti i dijabetesa.

nerafinirano ugljenih hidrata iz biljne hrane. Sadrže ugljikohidrate u obliku škroba i vlakana. To su namirnice poput krompira, integralnih žitarica, povrća, voća.

Ako ljudi konzumiraju više ugljikohidrata nego što im je potrebno, tijelo skladišti dio ovih ugljikohidrata u stanicama (kao glikogen), a ostatak pretvara u masti. Glikogen je složeni ugljikohidrat koji se pretvara u energiju i pohranjuje se u jetri i mišićima. Mišići koriste glikogen za energiju tokom perioda intenzivnog vježbanja. Količina pohranjenih ugljikohidrata kao glikogen može osigurati kalorije dnevno. Nekoliko drugih tjelesnih tkiva pohranjuje složene ugljikohidrate koji se ne mogu koristiti kao izvor energije za tijelo.

Glikemijski indeks ugljikohidrata

Glikemijski indeks ugljikohidrata pokazuje koliko brzo njihova konzumacija podiže razinu šećera u krvi. Raspon vrijednosti je od 1 (najsporija apsorpcija) do 100 (brzi, čisti indeks glukoze). Međutim, koliko brzo se nivoi zaista povećavaju zavisi od hrane koju unosite.

Glikemijski indeks je općenito niži za složene ugljikohidrate nego za jednostavne ugljikohidrate, ali postoje izuzeci. Na primjer, fruktoza (šećer u voću) ima mali utjecaj na razinu šećera u krvi.

Na glikemijski indeks utiče tehnologija obrade i sastav hrane:

• prerada: prerađena, sjeckana ili fino mljevena hrana obično ima visok glikemijski indeks
• vrsta škroba: različite vrste škroba se različito apsorbiraju. Krompirov škrob se vari i relativno brzo apsorbira u krv. Ječam se mnogo sporije vari i apsorbira.
• Sadržaj vlakana: Što više vlakana ima hrana, to je teže svariti. Kao rezultat toga, šećer se sporije apsorbira u krv.
• zrelost voća: zrelo voće, više šećera u njemu i veći je njegov glikemijski indeks
• sadržaj masti ili kiselina: sadrži više masti ili kisele hrane, polako se probavlja i polako se njeni šećeri apsorbiraju u krv
• Kuvanje: Način pripreme hrane može uticati na to koliko se brzo apsorbuje u krvotok. Općenito, kuhanje ili seckanje hrane povećava njen glikemijski indeks jer se lakše probavlja i apsorbira nakon procesa kuhanja.
• drugi faktori : Prehrambeni procesi u tijelu razlikuju se od osobe do osobe, koliko brzo na ugljikohidrate utječe pretvaranje u šećer i apsorpcija. Važno je koliko se hrana sažvaće i koliko brzo se proguta.

Glikemijski indeks nekih namirnica

Glikemijski indeks je važan parametar, jer ugljikohidrati povećavaju šećer u krvi, ako se brzo (sa visokim glikemijskim indeksom) povećava razina inzulina. Povećanje inzulina može dovesti do niskog šećera u krvi (hipoglikemije) i gladi, koja ima tendenciju konzumiranja viška kalorija i debljanja.

Ugljeni hidrati sa niskim glikemijskim indeksom ne povećavaju mnogo nivo insulina. Kao rezultat toga, ljudi se duže osjećaju siti nakon jela. Konzumacija ugljikohidrata s niskim glikemijskim indeksom također dovodi do zdravijeg nivoa kolesterola i smanjuje rizik od pretilosti i dijabetesa kod osoba s dijabetesom, rizik od komplikacija zbog dijabetesa.

Unatoč vezi između hrane s niskim glikemijskim indeksom i poboljšanog zdravlja, korištenje indeksa za odabir hrane ne dovodi automatski do zdrave prehrane.

Na primjer, visok glikemijski indeks čipsa i nekih slatkiša nije zdrav izbor, ali neke namirnice s visokim glikemijskim indeksom sadrže vrijedne vitamine i minerale.

Stoga bi se glikemijski indeks trebao koristiti samo kao opći vodič za odabir hrane.

Glikemijsko opterećenje namirnica

Glikemijski indeks mjeri koliko brzo se ugljikohidrati iz hrane apsorbiraju u krv. Ne uključuje količinu ugljikohidrata u hrani, koji su važni.

Glikemijsko opterećenje, relativno nov termin, uključuje glikemijski indeks i količinu ugljikohidrata u hrani.

Namirnice kao što su šargarepa, banane, lubenica ili kruh od integralnog brašna mogu imati visok glikemijski indeks, ali imaju relativno malo ugljikohidrata i stoga imaju nisko glikemijsko opterećenje hrane. Ove namirnice imaju mali uticaj na nivo šećera u krvi.

Proteini u hrani

Proteini se sastoje od strukture zvane aminokiseline i formiraju složene formacije. Budući da su proteini složeni molekuli, tijelu je potrebno više vremena da ih apsorbira. Kao rezultat toga, oni su mnogo sporiji i duži izvor energije za ljudsko tijelo od ugljikohidrata.

Postoji 20 aminokiselina. Ljudsko tijelo sintetizira neke od komponenti u tijelu, ali ne može sintetizirati 9 aminokiselina - koje se nazivaju esencijalnim aminokiselinama. Moraju biti uključeni u ishranu. Svima je potrebno 8 od ovih aminokiselina: izoleucin, leucin, lizin, metionin, fenilalanin, treonin, triptofan i valin. Bebama je potrebna i 9. aminokiselina, histidin.

Procenat proteina koji tijelo može koristiti za sintezu esencijalnih aminokiselina varira. Tijelo može iskoristiti 100% proteina iz jaja i visok postotak iz proteina mlijeka i mesa, ali može koristiti nešto manje od polovine proteina iz većine povrća i žitarica.

Tijelo bilo kojeg sisara treba protein za održavanje i zamjenu rasta tkiva. Proteini se obično ne koriste kao izvor energije za ljudsko tijelo. Međutim, ako tijelo ne dobiva dovoljno kalorija iz drugih nutrijenata ili pohranjene tjelesne masti, proteini se koriste za energiju. Ako ima više proteina nego što je potrebno, tijelo pretvara protein i skladišti njegove komponente u obliku masti.

Živo tijelo sadrži veliku količinu proteina. Protein, glavni gradivni element u tijelu i glavna je komponenta većine stanica. Na primjer, mišići, vezivno tkivo i koža izgrađeni su od proteina.

Odrasli treba da jedu oko 60 grama proteina dnevno (1,5 grama po kilogramu telesne težine, ili 10-15% ukupnih kalorija).

Odrasli koji pokušavaju izgraditi mišiće trebaju malo više. Djeci je također potrebno više proteina kako rastu.

Masti

Masti su složene molekule sastavljene od masnih kiselina i glicerola. Tijelu su potrebne masti za rast i kao izvor energije za tijelo. Masnoća se također koristi za sintezu hormona i drugih tvari neophodnih za funkcioniranje tijela (na primjer, prostaglandina).

Masti su spor izvor energije, ali energetski najefikasnija vrsta hrane. Svaki gram masti daje tijelu oko 9 kalorija, više nego dvostruko više od isporučenih proteina ili ugljikohidrata. Masti su efikasan oblik energije i tijelo skladišti višak energije u obliku masti. Tijelo skladišti višak masnoće u abdomenu (omentalna mast) i ispod kože (potkožna mast) kako bi se koristila kada je potrebno više energije. Tijelo također može ukloniti višak masnoće iz krvnih sudova i organa, gdje može blokirati protok krvi, te iz oštećenih organa, što često uzrokuje ozbiljne probleme.

Masna kiselina

Kada su tijelu potrebne masne kiseline, ono može napraviti (sintetizirati) neke od njih. Neke kiseline, koje se nazivaju esencijalne masne kiseline, ne mogu se sintetizirati i moraju se unositi ishranom.

Esencijalne masne kiseline čine oko 7% masti koje se konzumiraju u normalnoj prehrani i oko 3% ukupnih kalorija (oko 8 grama). Uključuju linolnu i linolensku kiselinu, koje su prisutne u nekim biljnim uljima. Eikozapentaenska i dokozaheksaenska kiselina, koje su esencijalne masne kiseline za razvoj mozga, mogu se sintetizirati iz linolne kiseline. Međutim, oni su prisutni i u nekim morskim ribljim proizvodima, koji su efikasniji izvor.

Gdje se nalazi mast?

Linolna i arahidonska kiselina su i omega-6 masne kiseline.

Linolenska kiselina, eikozapentaenska kiselina i dokozaheksaenska kiselina su omega-3 masne kiseline.

Ishrana bogata omega-3 masnim kiselinama može smanjiti rizik od ateroskleroze (uključujući bolest koronarnih arterija). Jezerska pastrmka i neke dubokomorske ribe su bogate omega-3 masnim kiselinama.

Morate unositi dovoljno omega-6 masnih kiselina

Vrste masti

Postoje različite vrste masti

• mononezasićene
• polinezasićene
• bogat

Konzumiranje zasićenih masti povećava nivo holesterola i rizik od ateroskleroze. Proizvodi dobiveni od životinja obično sadrže zasićene masti, koje su obično čvrste na sobnoj temperaturi. Masti dobivene iz biljaka obično sadrže mononezasićene ili polinezasićene masne kiseline, koje su obično tekuće na sobnoj temperaturi. Izuzetak su palmino i kokosovo ulje. Sadrže više zasićenih masti od ostalih biljnih ulja.

Trans masti (transmasne kiseline) su još jedna kategorija masti. Oni su umjetni i nastaju dodatkom atoma vodika (hidrogenacija) mononezasićenih ili polinezasićenih masnih kiselina. Masti mogu biti potpuno ili djelomično hidrogenirane (zasićene atomima vode). Glavni nutritivni izvor trans masti su delimično hidrogenizovana biljna ulja u komercijalno pripremljenoj hrani. Konzumacija trans masti može negativno uticati na nivo holesterola u telu i može doprineti riziku od ateroskleroze.

Masti u ishrani

• masnoća mora biti ograničena i činiti manje od 30% ukupnih dnevnih kalorija (ili manje od 90 grama dnevno)
• Zasićene masti treba ograničiti na 10%.

Kada se unos masti smanji na 10% ili manje ukupnih dnevnih kalorija, nivo holesterola drastično opada.

Ugljikohidrati, bjelančevine i masti su glavni izvori energije neophodne za život čovjeka i njihov kvalitet je važan za zdravlje.

Dakle, glavni i jedini Izvor energije u tijelu je molekul ATP.(adenozin trifosforna kiselina). Bez toga nije moguće ni kontrakciju ni opuštanje mišićnih vlakana. Vrlo često se ATP s pravom naziva energetska valuta tijela!

Hemijska reakcija koja objašnjava proces oslobađanja energije iz ATP-a je sljedeća:

ATP + voda –> ADP + F + 10 kcal,
gdje je ADP adenozin difosforna kiselina, P je fosforna kiselina.

Pod dejstvom vode (hidroliza), molekul fosforne kiseline se odvaja od ATP molekula, pri čemu nastaje ADP i oslobađa se energija.

Međutim, opskrba ATP-om u mišićima je izuzetno mala. Traje maksimalno 1-2 sekunde. Kako onda možemo vježbati satima?

Ovo objašnjava sljedeću reakciju:

ADP + P + energija (kreatin fosfat, glikogen, masne kiseline, aminokiseline) –> ATP

Zahvaljujući posljednjoj reakciji dolazi do resinteze ATP-a. Ova reakcija se može odvijati samo u prisustvu rezerva ugljikohidrata, masti i proteina u tijelu. Oni su, u stvari, pravi izvori energije i odredite trajanje opterećenja!

Vrlo je važno da su stope prve i druge reakcije različite. Kako se intenzitet opterećenja povećava, tako se povećava i brzina konverzije ATP-a u energiju. Dok druga reakcija ide očito nižom brzinom. Na određenom nivou intenziteta, druga reakcija više ne može nadoknaditi potrošnju ATP-a. U tom slučaju dolazi do zatajenja mišića. Što je sportista treniraniji, to je veći nivo intenziteta pri kojem se javlja ovaj neuspeh.

Dodijeli dve vrste vežbi: aerobni i anaerobni. U prvom slučaju, proces resinteze ATP-a (druga gore navedena reakcija) moguć je samo ako postoji dovoljna količina kisika. U ovom je režimu opterećenja, a ovo je opterećenje umjerene snage, nakon što su sve zalihe glikogena iscrpljene, tijelo će voljno koristiti mast kao gorivo za formiranje ATP-a. Ovaj način rada u velikoj mjeri određuje indikator kao što je IPC(maksimalna potrošnja kiseonika). Ako je u mirovanju za sve zdrave ljude MIC = 0,2-0,3 l / min, tada se pod opterećenjem ova brojka uvelike povećava i iznosi 3-7 l / min. Što je tijelo uvježbanije (uglavnom, to je determinirano respiratornim i kardiovaskularnim sustavom), veća količina utrošenog kisika može proći kroz njega u jedinici vremena (visoki MPC) i brže se odvijaju reakcije resinteze ATP-a. A to je, zauzvrat, direktno povezano s povećanjem stope oksidacije potkožne masti.

Zaključak: U treningu za smanjenje tjelesne masti posebnu pažnju treba obratiti na intenzitet opterećenja. Mora biti umjereno moćan. Količina utrošenog kiseonika ne bi trebalo da prelazi 70% IPC. Određivanje IPC-a je vrlo komplikovana procedura, tako da se možete fokusirati na vlastita osjećanja: samo pokušajte izbjeći nedostatak kisika; prilikom izvođenja vežbe ne bi trebalo da postoji osećaj nedostatka vazduha. Posebnu pažnju treba obratiti i na trening kardiovaskularnog i respiratornog sistema, koji uglavnom određuju kapacitet kiseonika koji se troši u jedinici vremena. Razvijajući kondiciju ova dva sistema, time povećavate stopu razgradnje masti.

Dakle, razmotrili smo aerobni put resinteze ATP-a. U sljedećem broju fokusirat ćemo se na druga dva mehanizma resinteze ATP-a (anaerobni), koji se odvijaju upotrebom kreatin fosfata i glikogena.

FIZIOLOGIJA METABOLIZMA I ENERGIJE. URAVNOTEŽENU ISHRANU.

Plan predavanja.

Koncept metabolizma u organizmu životinja i ljudi. Izvori energije u tijelu.

Osnovni pojmovi i definicije fiziologije metabolizma i energije.

Metode za proučavanje energetskog metabolizma kod ljudi.

Koncept racionalne ishrane. Pravila za sastavljanje obroka hrane.

Koncept metabolizma u organizmu životinja i ljudi. Izvori energije u tijelu.

Ljudsko tijelo je otvoreni termodinamički sistem koji karakterizira prisustvo metabolizma i energije.

Metabolizam i energija je skup fizičkih, biohemijskih i fizioloških procesa transformacije supstanci i energije u ljudskom tijelu i razmjene tvari i energije između tijela i okoline. Ove procese koji se odvijaju u ljudskom tijelu proučavaju mnoge znanosti: biofizika, biokemija, molekularna biologija, endokrinologija i, naravno, fiziologija.

Metabolizam i razmjena energije usko su međusobno povezani, međutim, kako bi se pojednostavili koncepti, razmatraju se odvojeno.

Metabolizam (metabolizam)- skup hemijskih i fizičkih transformacija koje se dešavaju u telu i obezbeđuju njegovu vitalnu aktivnost u sprezi sa spoljašnjim okruženjem.

U metabolizmu se razlikuju dva pravca procesa u odnosu na strukture tijela: asimilacija ili anabolizam i disimilacija ili katabolizam.

Asimilacija(anabolizam) - skup procesa za stvaranje žive materije. Ovi procesi troše energiju.

Disimilacija(katabolizam) - skup procesa raspadanja žive materije. Kao rezultat disimilacije, energija se reprodukuje.

Život životinja i ljudi jedinstvo je procesa asimilacije i disimilacije. Faktori koji povezuju ove procese su dva sistema:

ATP - ADP (ATP - adenozin trifosfat, ADP - adenozin difosfat;

NADP (oksidirani) - NADP (redukovani), pri čemu NADP - nikotin amid difosfat.

Posredovanje ovih spojeva između procesa asimilacije i disimilacije osigurano je činjenicom da molekuli ATP i NADP djeluju kao univerzalni akumulatori biološke energije, njen nosač, svojevrsna "energetska valuta" tijela. Međutim, prije nego što se energija uskladišti u molekulima ATP-a i NADP-a, ona se mora izdvojiti iz nutrijenata koji ulaze u tijelo hranom. Ovi nutrijenti su vam poznati proteini, masti i ugljikohidrati. Uz to, treba dodati da nutrijenti obavljaju ne samo funkciju dobavljača energije, već i funkciju dobavljača građevinskog materijala (funkcija plastike) za ćelije, tkiva i organe. Uloga različitih nutrijenata u realizaciji plastičnih i energetskih potreba organizma nije ista. Ugljikohidrati prvenstveno obavljaju energetsku funkciju, plastična funkcija ugljikohidrata je beznačajna. Masti podjednako obavljaju i energetsku i plastičnu funkciju. Proteini su glavni građevinski materijal za tijelo, ali pod određenim uvjetima mogu biti i izvori energije.

Izvori energije u tijelu.

Kao što je gore navedeno, glavni izvori energije u tijelu su nutrijenti: ugljikohidrati, masti i proteini. Oslobađanje energije sadržane u prehrambenim supstancama u ljudskom tijelu odvija se u tri faze:

Faza 1. Proteini se razlažu na aminokiseline, ugljikohidrati u heksoze, na primjer, na glukozu ili fruktozu, masti na glicerol i masne kiseline. U ovoj fazi tijelo uglavnom troši energiju na razgradnju supstanci.

Faza 2. Aminokiseline, heksoze i masne kiseline u toku biohemijskih reakcija se pretvaraju u mlečnu i pirogrožđanu kiselinu, kao i u acetil koenzim A. U ovoj fazi se iz prehrambenih supstanci oslobađa do 30% potencijalne energije.

Faza 3. Potpunom oksidacijom sve tvari se razgrađuju do CO 2 i H 2 O. U ovoj fazi, u metaboličkom Krebsovom kotlu, oslobađa se preostali dio energije, oko 70%. U ovom slučaju se sva oslobođena energija ne akumulira u hemijskoj energiji ATP-a. Dio energije se raspršuje u okoliš. Ova toplota se naziva primarna toplota (Q 1). Energija akumulirana ATP-om se dalje troši na različite vrste rada u tijelu: mehanički, električni, kemijski i aktivni transport. U tom slučaju se dio energije gubi u obliku takozvane sekundarne topline Q 2 . Pogledajte dijagram 1.

Ugljikohidrati

biološka oksidacija

H 2 O + CO 2 + Q 1 + ATP

Mehanički rad

+ Q 2