Energimetabolisme

Av Energimetabolisme av kroppen er preget av den biokjemiske nedbrytningen av høye energi organiske startforbindelser til uorganiske forbindelser med lav energi med frigjøring av energi. Denne energien er nødvendig for å opprettholde biologiske prosesser. Videre må det skilles mellom energimetabolisme og bygningsmetabolisme (anabolisme).

Hva er energimetabolismen?

Hver organisme er utsatt for både energi og bygningsmetabolisme. Energimetabolismen er preget av frigjøring av energi for å sikre kroppslige prosesser. I kontrast bygges kroppens egne proteiner, nukleinsyrer, fett og karbohydrater opp under byggemetabolismen.

Energi er nødvendig for å opprettholde de biologiske prosessene. Et levende vesen må tilføre energi utenfra for i det hele tatt å eksistere. Planter konverterer solenergi gjennom fotosyntesen til den kjemiske energien til karbohydrater, fett og proteiner. Dyr og mennesker trenger den kjemiske energien til disse stoffene for å støtte liv.

Hovedsakelig brukes karbohydrater og fett til energiproduksjon. Aminosyrer og proteiner har også et høyt energiinnhold. Imidlertid er de hovedsakelig nødvendig for å bygge kroppen.

Energimetabolismen til mennesker sikrer basal metabolsk rate og output metabolism. Den basale metabolske hastigheten inkluderer energimetabolismen for alle viktige energiske prosesser som er nødvendige i fullstendig hviletilstand. Resultatkonverteringen beskriver det ekstra energiforbruket under fysisk trening.

Funksjon & oppgave

På den ene siden tjener menneskelig ernæring til å opprettholde fysiske funksjoner og gi ekstra ytelse under fysisk aktivitet. På den annen side er kroppens egne stoffer (proteiner) bygget opp fra byggesteinene av næringsstoffer (hovedsakelig proteiner).

Karbohydrater og fett er de viktigste energikildene. Proteiner kan bare brukes til å generere energi hvis det ikke er tilstrekkelig med matinntak. Dette er for eksempel tilfellet i en tilstand av sult (sultmetabolisme). Imidlertid kan det også være nødvendig å generere energi fra proteiner som en del av normal metabolisme (med økt proteininntak).

Karbohydrater fungerer som kortsiktige energileverandører. Etter et høyt karbohydratdiett, stiger blodsukkernivået. Som et resultat er det en økt produksjon av insulin. Insulinet sørger for at blodsukkeret blir fordelt til de enkelte cellene. Der blir det brutt ned til karbondioksid og vann som en del av energimetabolismen. Under denne sammenbruddet frigjøres den kjemiske energien som er lagret i karbohydratene for å opprettholde de fysiske prosessene. Når karbohydrater blir brent, genereres det varme og muskelaktivitet utføres.

Overskudd av karbohydrater lagres som glukogen i leveren og musklene. Glukogen er et stivelsesholdig kompleks karbohydrat. Hvis energiforsyningen er for lav, blir disse karbohydratlagrene opprinnelig brukt til å generere energi.

Andre energikilder er fett og fettsyrer. Fett har et enda høyere energiinnhold enn karbohydrater. For eksempel inneholder ett gram sukker 4 kilokalorier. I ett gram fett er det imidlertid allerede 9 kilokalorier. Fett er ansvarlig for den langsiktige energiforsyningen. Når karbohydratene er brukt opp, brukes fettlagrene til å generere energi. Fett er vanligvis et resultat av overflødig karbohydrater og fett. I løpet av evolusjonen har organismen funnet en måte å lagre bestander i form av fett i perioder med sult. I tider med overflod forbrukes mer enn det som nå var nødvendig for å kunne lagre overflødig energi.

Proteiner kan også fungere som energileverandører. Når for eksempel karbohydratlagrene er brukt opp, blir kroppens egne proteiner først brutt ned i økt grad til aminosyrer. Disse blir deretter omdannet til glukose som en del av det som kalles glukoneogenese for å opprettholde blodsukkernivået.

Noen fysiske prosesser foregår i utgangspunktet bare ved hjelp av karbohydrater. Hjernens aktivitet avhenger av tilførselen av glukose. Hvis blodsukkernivået synker farlig, kan det føre til bevisstløshet.

Kroppen bruker energi selv under ekstreme hvileforhold. For eksempel må kroppstemperaturen holdes konstant. Videre fortsetter alle viktige prosesser som hjerteaktivitet, pust eller hjerneaktivitet. Hvilemetabolskhastigheten hviler er forskjellig for hver person. Vanligvis har menn en høyere basal metabolsk rate enn kvinner på grunn av deres større muskelmasse. Det er vanligvis 2000 til 2400 kilokalorier hos voksne.

Prestasjonsomsetningen er da resultatet av den ekstra fysiske belastningen. Ikke bare den ekstra bevegelsen bruker energi. Hjertet, pusten og andre prosesser blir også stimulert under fysisk aktivitet og har et større energibehov.

Sykdommer og plager

Hvis det er langsiktige ubalanser i energimetabolismen, kan det føre til sykdommer. Disse sykdommene har sitt opphav i et misforhold mellom energibehov og energiforsyning. I tidligere tider (og noen ganger fortsatt i andre deler av verden) var det mange dødsfall som en del av perioder med sult.Energibehovet kunne ikke dekkes fordi det ikke var nok mat tilgjengelig. Da energireservene som ble bygd opp av kroppen ble brukt opp, måtte organismen falle tilbake på kroppens egne proteiner i form av muskler. Da disse nesten ble brukt opp, ble også selve organene brutt ned, noe som til slutt førte til multippel organsvikt.

Det er for øyeblikket en annen omstendighet som, selv om den ikke forårsaker død like raskt, kan føre til alvorlig sykdom. Matforsyningen i overflod nå for tiden fører ofte til overspising. Det forbrukes flere kalorier enn konsumert. Resultatet er en økt lagring av kroppsfett, som på lang sikt kan føre til sykdommer som diabetes mellitus, arteriosklerose eller hjerte- og karsykdommer med alle konsekvensene. I tillegg til disse sykdommene øker også antall revmatiske sykdommer og kreft. For å unngå sivilisasjonssykdommer av denne typen, anbefales en sunn livsstil med mye trening og et balansert kosthold.