Obsah
Energiu získavame z potravy, ktorú konzumujeme, a ktorá sa meria v kalóriách. Táto energia sa podľa druhého zákona termodynamiky premení na inú formu potom, ako ju spotrebujeme. Typická denná strava pozostáva z potravín z troch hlavných kategórií, a to sacharidov, bielkovín, tukov a olejov. Po prijatí do tela sa tieto potraviny používajú na zloženie tela, metabolizujú sa na dodanie energie alebo sa ukladajú na výrobu energie, ktorá sa má použiť v budúcnosti. Niektoré z chemických reakcií, ktoré prebiehajú vo vnútri buniek, sú účinné pri výrobe energie, iné nie. Ľudské telo dodržiava termodynamické princípy v závislosti od najefektívnejších reakcií na ukladanie a výrobu energie.
Potenciál
Každá skonzumovaná potravina môže poskytnúť potenciálne množstvo energie: sacharidy poskytujú štyri kalórie na gram; tuky, deväť kalórií; bielkoviny, štyri kalórie na gram. Energia obsiahnutá v potravinách, ktoré konzumujeme, je z väčšej časti chemická energia a potenciálna energia. Priemerná strava by mala pozostávať z dvoch tisíc kalórií denne, ale človek môže nakoniec skonzumovať asi tri tisíc kalórií denne, čo je veľa potenciálnej energie.
Účinky
Telo akumuluje svoju energiu v najjednoduchších molekulách pochádzajúcich z konzumovanej potravy. Sacharidy sa štiepia na najjednoduchšie formy, na glukózu, ktorá sa uvoľňuje do krvi a okamžite sa premieňa na energiu v bunkách, kde je to potrebné. Deje sa tak prostredníctvom viacstupňového procesu, ktorý sa nazýva glykogenéza. Nepotrebná extra glukóza sa premení na glykogén a uloží sa do pečene a svalového tkaniva. Keď glukóza v krvi klesne pod ideálnu hladinu - ako sa používa - pečeň premieňa glykogén späť na glukózu a uvoľňuje ho do krvi.
Úvahy
V pôstnych situáciách, keď je už použitá všetka dostupná glukóza, telo hľadá alternatívne zdroje energie, ako sú bielkoviny, tuky a oleje. Bielkoviny sa po požití rozdelia na najjednoduchšie zložky: aminokyseliny. Používajú sa predovšetkým na budovanie svalov, ale počas energetickej krízy prechádzajú aminokyseliny glukoneogenézou, ktorá premieňa kostru sacharidov aminokyselín na substrát, ktorý je možné využiť v glykogenéze. Tuk podlieha podobnej reakcii a prevedie sa na triglyceridy, ktoré prechádzajú lipolýzou za vzniku glycerolu, ktorý sa môže zase premeniť na použitie pri glykolýze.
Význam
Najefektívnejšou chemickou reakciou na výrobu energie je glykolýza, ktorá je dôležitá, pretože vedie k tvorbe adenozíntrifosfátu (ATP). Táto látka je všeobecne známa ako „energetická mena“ ľudského tela. ATP obsahuje fosfátovú zliatinu bohatú na energiu, ktorá po rozbití uvoľňuje energiu na akýkoľvek účel, ktorý telo potrebuje. Keď ATP stratí fosfát, nazýva sa to adenozíndifosfát (ADP) a tento ADP opäť vstupuje do chemickej reakcie glykolýzy, kde dostáva ďalšiu fosfátovú väzbu bohatú na energiu, ktorá ju premieňa späť na ATP. Aktívne bunky, rovnako ako svalové bunky, zvyčajne obsahujú vysoké hladiny ATP.
Výstraha
S prebytkom glykogénu uloženého v bunkách súvisí niekoľko chorôb. Tento stav je zvyčajne spôsobený genetickou chybou. Ochorenia sa vyznačujú nedostatkom dôležitých enzýmov potrebných na premenu glykogénu na glukózu. Častým príznakom týchto porúch je nízka hladina cukru v krvi. Ak je vo svalových bunkách prítomný prebytok glukózy, pacient pocíti svalovú slabosť a neschopnosť cvičiť.
