של הגוף מטבוליזם אנרגיה מאופיין בפירוק ביוכימי של תרכובות אורגניות עשירות באנרגיה לתרכובות אנאורגניות דלות אנרגיה עם שחרור האנרגיה. אנרגיה זו נדרשת לשמירה על תהליכים ביולוגיים. יתר על כן, יש להבחין בין מטבוליזם אנרגיה ובניית מטבוליזם (אנבוליזם).
מה זה מטבוליזם אנרגיה?
מטבוליזם אנרגיה מאופיין בשחרור אנרגיה להבטחת תהליכים גופניים. כל אורגניזם נתון גם לאנרגיה וגם למטבוליזם של הבניין. מטבוליזם אנרגיה מאופיין בשחרור אנרגיה כדי להבטיח תהליכים גופניים. לעומת זאת, מטבוליזם בבניין כולל בניית הגוף עצמו חלבונים, חומצות גרעין, שומנים ו פחמימות. אנרגיה נחוצה לשמירה על תהליכים ביולוגיים. יצור חי חייב לספק אנרגיה מבחוץ כדי להתקיים בכלל. צמחים ממירים אנרגיית שמש באמצעות פוטוסינתזה לאנרגיה כימית של פחמימות, שומנים ו חלבונים. בעלי חיים ובני אדם זקוקים לאנרגיה כימית של חומרים אלה כדי לקיים את החיים. בעיקר פחמימות ושומנים משמשים בני אדם לייצור אנרגיה. חומצות אמינו ו חלבונים יש גם תכולת אנרגיה גבוהה. עם זאת, הם נדרשים בעיקר לבניית הגוף. חילוף החומרים האנרגטי של בני אדם מבטיח את קצב חילוף החומרים הבסיסי ואת קצב חילוף החומרים הכוחי. קצב חילוף החומרים הבסיסי כולל את צריכת האנרגיה לכל התהליכים האנרגטיים החיוניים הנחוצים במצב של מנוחה מוחלטת. חילוף החומרים של הכוח מתאר את צריכת האנרגיה הנוספת במהלך פעילות גופנית.
פונקציה ומשימה
תזונת האדם משמשת, מצד אחד, לשמירה על תפקודים גופניים ולספק כוח נוסף במהלך פעילות גופנית. מאידך, חומרי הגוף עצמו (חלבונים) בנויים מאבני הבניין של חומרי המזון (בעיקר חלבונים). פחמימות ושומנים הם מקורות האנרגיה העיקריים. רק כשיש אספקת מזון מספקת ניתן להשתמש בחלבונים גם לייצור אנרגיה. זה המקרה, למשל, במצב של רעב (מטבוליזם רעב). עם זאת, ייצור אנרגיה מחלבונים עשוי להיות נחוץ גם כחלק מחילוף החומרים הרגיל (עם צריכת חלבונים מוגברת). פחמימות משמשות כספקיות אנרגיה לטווח קצר. אחרי עשיר בפחמימות דיאטה, דם גלוקוז רמות עולות. כתוצאה מכך, הוא גדל אינסולין הייצור. אינסולין מבטיח זאת דם סוכר מופץ לתאים בודדים. שם זה מחולק פַּחמָן דו-חמצני ו מַיִם כחלק מטבוליזם האנרגיה. במהלך פירוק זה, האנרגיה הכימית המאוחסנת בפחמימות משתחררת בו זמנית לשמירה על תהליכים גופניים. לפיכך, כאשר נשרפים פחמימות, נוצר חום ומתממשת פעילות שרירית. בתוך ה כבד ושרירים, עודפי פחמימות נשמרים שוב כגלוקוגן. גלוקוגן הוא פחמימה מורכבת עמילנית. כאשר צריכת האנרגיה נמוכה מדי, מאגרי הפחמימות הללו נקראים תחילה לייצור אנרגיה. ספקי אנרגיה אחרים הם שומנים ו חומצות שומן. שומנים בעלי תכולת אנרגיה גבוהה אף יותר מאשר פחמימות. לדוגמא, גרם אחד של סוכר מכיל 4 קילוקאלוריות. בגרם שומן, לעומת זאת, יש כבר 9 קילוקאלוריות. שומנים אחראים על אספקת האנרגיה לטווח הארוך יותר. כאשר פחמימות מנוצלות, מאגרי השומן מנוזלים לאנרגיה. שומנים נוצרים בדרך כלל מפחמימות ושומנים שסופקו יותר מדי. במהלך האבולוציה, האורגניזם מצא דרך לצבור מאגרים בצורת שומן בתקופות רעב. בזמנים של שפע נצרך יותר ממה שהיה צורך כיום על מנת להצליח לאגור את עודפי האנרגיה. חלבונים יכולים לשמש גם כספקי אנרגיה. לדוגמא, כאשר מאגרי הפחמימות מתרוקנים, חלבוני הגוף עצמו נשברים לראשונה חומצות אמינו במידה רבה יותר. אלה, בתורם, מומרים לאחר מכן גלוקוז בתהליך המכונה גלוקונאוגנזה על מנת לשמור דם גלוקוז רמות. חלק מהתהליכים הגופניים פועלים בתחילה רק בעזרת פחמימות. מוֹחַ פעילות, למשל, תלויה באספקת גלוקוז. אם רמת הגלוקוז בדם יורדת בצורה מסוכנת, היא יכולה עוֹפֶרֶת לחוסר הכרה. גם בתנאי מנוחה קיצוניים, הגוף צורך אנרגיה. לדוגמא, יש לשמור על טמפרטורת הגוף קבועה. יתר על כן, כל התהליכים החיוניים כגון לֵב פעילות, נשימה or מוֹחַ הפעילות נמשכת. קצב חילוף החומרים במנוחה שונה עבור כל אדם. גברים בדרך כלל קצב חילוף חומרים בסיסי גבוה יותר מאשר נשים בגלל השריר הגדול יותר שלהם מסה. ככלל מדובר על 2000 עד 2400 קילוקלוריות למבוגרים. קצב חילוף החומרים של הכוח נובע מהמאמץ הגופני הנוסף. לא רק התרגיל הנוסף גוזל אנרגיה. לֵב פעילות, נשימה ותהליכים אחרים מגורה גם במהלך פעילות גופנית ויש להם דרישת אנרגיה גדולה יותר.
מחלות ומחלות
אם מתרחש חוסר איזון ארוך טווח בחילוף החומרים באנרגיה, עלולות להיווצר מחלות. מקורן של מחלות אלו כאשר קיים חוסר התאמה בין דרישות האנרגיה לצריכת האנרגיה. בזמנים קודמים (ובמידה מסוימת עדיין באזורים אחרים בעולם), אירעו מקרי מוות רבים בתקופות רעב. לא ניתן היה לענות על הביקוש לאנרגיה מכיוון שלא היה מספיק מזון. כאשר נכללו מאגרי האנרגיה שנבנו על ידי הגוף, היה על האורגניזם ליפול חזרה על חלבוני הגוף עצמו בצורת שרירים. כאשר אלה כמעט התדלדלו, גם האיברים עצמם התדלדלו, מה שהוביל בסופו של דבר לכשל איברים מרובה. נכון לעכשיו, יש נסיבות נוספות אשר, למרות שלא עוֹפֶרֶת למוות כל כך מהר, יכול לייצר מחלות קשות. בשל היצע המזון הרב, אכילת יתר מתרחשת לעיתים קרובות בעידן המודרני. יותר קלוריות מסופקים מאשר נצרכים. התוצאה היא אחסון מוגבר של שומן בגוף, אשר בטווח הארוך יכול עוֹפֶרֶת למחלות כמו סוכרת דיכאון, טרשת עורקים או מחלות לב וכלי דם עם כל השלכותיהן. בנוסף למחלות אלו, מספר המחלות הראומטיות ו סרטן גם עולה. כדי להימנע ממחלות ציוויליזציה מסוג זה, אורח חיים בריא עם הרבה פעילות גופנית ומאוזן דיאטה מומלץ.
