Sisu
Söödud toidust saame energiat, mida mõõdetakse kaloritena. See energia muudetakse vastavalt termodünaamika teisele seadusele teiseks vormiks pärast seda, kui oleme selle ära kulutanud. Tüüpiline igapäevane dieet koosneb kolmest põhikategooriast, nimelt süsivesikud, valgud, rasvad ja õlid. Kehas olles kasutatakse neid toite keha komponeerimiseks, metaboliseeritakse energia saamiseks või säilitatakse tulevikus kasutatava energia tootmiseks. Mõned keemilised reaktsioonid, mis toimuvad rakkude sees, toodavad energiat tõhusalt, teised mitte. Inimkeha järgib termodünaamilisi põhimõtteid sõltuvalt kõige tõhusamatest reaktsioonidest energia salvestamiseks ja tootmiseks.
Potentsiaal
Iga tarbitud toit võib anda potentsiaalse energiakoguse: süsivesikud annavad neli kalorit grammi kohta; rasvad, üheksa kalorit; valke, neli kalorit grammi kohta. Tarbitavas toidus sisalduv energia on enamasti keemiline energia ja potentsiaalne energia. Keskmine dieet peaks koosnema kahest tuhandest kalorist päevas, kuid inimene võib lõpuks tarbida umbes kolm tuhat kalorit päevas, mis on palju potentsiaalset energiat.
Mõjud
Keha kogub oma energiat kõige lihtsamates molekulides, mis on saadud tarbitud toidust. Süsivesikud jagunevad kõige lihtsamateks vormideks - glükoosiks, mis vabaneb vereringesse, et muundada kohe rakkudes vajalikuks energiaks. See toimub mitmeastmelise protsessi kaudu, mida nimetatakse glükogeneesiks. Mittevajalik glükoos muundatakse glükogeeniks ja salvestatakse maksas ja lihaskoes. Kui vere glükoosisisaldus langeb ideaalsest tasemest madalamale - kasutatuna - muundab maks glükogeeni tagasi glükoosiks ja vabastab selle vereringesse.
Kaalutlused
Paastuolukordades, kui kogu olemasolev glükoos on juba ära kasutatud, otsib keha alternatiivseid energiaallikaid, nagu valk, rasvad ja õlid. Kui see on allaneelatud, jaguneb see kõige lihtsamateks komponentideks: aminohapeteks. Neid kasutatakse peamiselt lihaste ehitamiseks, kuid energiakriisi ajal läbivad aminohapped glükoneogeneesi, muutes aminohapete süsivesikute skeleti substraadiks, mida saab glükogeneesis kasutada. Rasv läbib sarnase reaktsiooni, mis muundatakse triglütseriidideks, mis läbivad lipolüüsi, moodustades glütserooli, mida omakorda saab muuta kasutamiseks glükolüüsis.
Tähendus
Energia tootmiseks on kõige tõhusam keemiline reaktsioon glükolüüs, mis on oluline, kuna selle tulemusel moodustub adenosiinitrifosfaat (ATP). Seda ainet tuntakse tavaliselt inimkeha “energiavaluutana”. ATP sisaldab energiarikast fosfaadisulamit, mis purunedes vabastab energiat mis tahes keha jaoks vajalikuks otstarbeks. Pärast seda, kui ATP kaotab fosfaadi, nimetatakse seda adenosiindifosfaadiks (ADP) ja see ADP siseneb uuesti glükolüüsi keemilisse reaktsiooni, kus ta saab teise energiarikka fosfaatsideme, mis muudab selle tagasi ATP-ks. Aktiivsed rakud, nagu lihasrakud, sisaldavad tavaliselt kõrgel tasemel ATP-d.
Hoiatus
Rakkudes ladustatud glükogeeni liiaga on seotud mitmeid haigusi. Selle seisundi põhjustab tavaliselt geneetiline defekt. Haigusi iseloomustab glükogeeni glükoosiks muundamiseks vajalike oluliste ensüümide puudus. Nende häirete levinud sümptom on madal veresuhkur. Kui lihasrakkudes on liigne glükoos, tunneb patsient lihasnõrkust ja võimetust treenida.
