Surse de energie din corpul uman. Sursă de energie pentru organism: proteine, grăsimi și carbohidrați, substanțe utile, procese și tipuri de energie

Metabolismul și energia sunt procese interdependente, a căror separare este legată doar de comoditatea studiului. Niciunul dintre aceste procese nu există izolat. Când este oxidat, energia legături chimice cuprins în nutrienți a, eliberat și folosit de organism. Datorită trecerii unor tipuri de energie la altele, toate funcțiile vitale ale corpului sunt susținute. Odată cu aceasta, numărul total de energie nu se modifică. Se numește raportul dintre cantitatea de energie furnizată cu alimente și cantitatea de energie cheltuită echilibru energetic.

Cele de mai sus pot fi ilustrate prin exemplul activității inimii. Inima face o treabă grozavă. În fiecare oră, ejectează aproximativ 300 de litri de sânge în aortă. Această muncă se realizează prin contractarea mușchiului inimii, în care, împreună cu aceasta, au loc procese oxidative intensive. Datorită energiei eliberate, se asigură contracția mecanică a mușchilor, iar în cele din urmă toată energia este transformată în căldură, care este disipată în corp și dată acestora în spațiul înconjurător. Procese similare au loc în fiecare organ. corpul uman. Și în fiecare caz, în cele din urmă, energie chimică, electrică, mecanică și alte tipuri de energie sunt transformate în energie termică și disipate în mediu. Cantitatea de energie cheltuită pentru execuție munca fizica, este definit ca coeficientul actiunii dorite (eficienta). Valoarea sa medie este de 20-25%, sportivii au o eficiență mai mare. S-a stabilit că 1 g de proteină în timpul oxidării eliberează 4,1 kcal, 1 g grăsime - 9,3, carbohidrați din aer - 4,1 kcal. Cunoscând conținutul de proteine, grăsimi și carbohidrați din produsele alimentare (Tabelul 1), se poate stabili conținutul caloric al acestora sau prețul energetic.

Activitate musculară, modul motor activ, exercitii fizice iar sportul este asociat cu cheltuieli mari de energie. În unele cazuri, poate fi cam 5.000 câte, iar în zilele de antrenament intens și voluminos pentru sportivi, chiar mai mult. O astfel de creștere a consumului de energie trebuie luată în considerare la elaborarea unei diete. Într-un moment în care multe proteine sunt prezente în alimente, procesul de digestie a acesteia este prelungit semnificativ (de la două până la patru ore). Este recomandabil să luați până la 70 g de proteine odată, deoarece excesul său începe să fie transformat în grăsime. Iar reprezentanții unor sporturi (de exemplu, gimnaste, culturisti etc.) evită în orice mod posibil să se acumuleze excesul de grăsimeși preferă să obțină energie din planteaza mancare(de exemplu, hrana cu fructe este asociată cu formarea rapidă a carbohidraților).

Nutrienții pot fi înlocuiți, având în vedere valoarea lor calorică. Într-adevăr, din punct de vedere energetic, 1 g de carbohidrați este echivalent (izodinamic) cu 1 g de proteine, deoarece au un coeficient caloric uniform (4,1 kcal), iar 1 g de proteine sau carbohidrați este echivalent cu 0,44 g de grăsimi. (coeficientul caloric al grăsimii este de 9,3 kcal). De aici rezultă că o persoană al cărei consum zilnic de energie este de 3.000 kcal poate satisface pe deplin nevoile energetice ale organismului consumând 732 g de carbohidrați pe zi. Dar nu numai conținutul caloric nespecializat al alimentelor este responsabil pentru organism. Dacă o persoană consumă doar grăsimi sau proteine sau carbohidrați pentru un timp suficient de lung, în corpul său apar transformări profunde ale metabolismului. Odată cu aceasta, procesele plastice din protoplasma celulelor sunt perturbate, se observă o schimbare a balanței de azot și se formează și se acumulează produse toxice.

Tabel 1. Compoziția celor mai importante produse alimentare (în % materie umedă)

Carne de vită cu grăsime medie

Gălbenuș de ou de pui

Albuș de pui

Pentru o viață normală, organismul trebuie să primească cantitatea optimă de proteine complete, grăsimi, carbohidrați, săruri minerale și vitamine, care se găsesc în diverse alimente. Nivelul calității alimentelor este determinat de valoarea lor fiziologică. Cel mai de ajutor Produse alimentare sunt laptele, untul, branza de vaci, ouale, carnea, pestele, cerealele, fructele, legumele, zaharul.

Oamenii de profesii diferite cheltuiesc cantități diferite de energie în timpul activităților lor. De exemplu, o persoană angajată în muncă intelectuală cheltuiește mai puțin de 3.000 de calorii uriașe pe zi. Omul face greu muncă fizică, cheltuiește de 2 ori mai multă energie pe zi (Tabelul 2).

Consumul de energie (kcal/zi) pentru persoane din diferite categorii de muncă

Greu Fizic Mecanizat Mental

Nenumărate studii au arătat că un bărbat de vârstă mijlocie, angajat în muncă atât mentală, cât și fizică timp de 8-10 ore, are nevoie să consume 118 g de proteine, 56 g de grăsimi, 500 g de carbohidrați pe zi. În acest sens, formează aproximativ 3.000 de kcal. Pentru copii, vârstnici, pentru persoanele implicate în muncă fizică grea, sunt necesare standarde nutriționale personale, bazate științific. Dietă se întocmește ținând cont de sexul, vârsta persoanei și natura activității sale. Dieta este de mare importanță. În funcție de vârstă, tip de muncă și alți parametri, se stabilesc 3-6 mese pe zi cu un anumit procent de hrană pentru orice masă.

Deci, pentru a menține echilibrul energetic, menține greutatea corporală normală, asigură performanță ridicată și prevenire alt fel fenomene patologice în organism, este necesar când alimentatie buna extinde consumul de energie prin creșterea activității fizice, care stimulează semnificativ procesele metabolice.

Cea mai semnificativă constantă fiziologică a corpului este cantitatea maximă de energie pe care o cheltuiește o persoană într-o stare de calm complet. Această constantă se numește schimbul principal. Sistemul nervos, inima, mușchii respiratori, rinichii, ficatul și alte organe funcționează continuu și consumă o anumită cantitate de energie. Suma acestor cheltuieli energetice formează valoarea metabolismului bazal.

BX o persoană este determinată în următoarele condiții: cu odihnă fizică și psihică completă; în decubit dorsal; la orele dimineții; pe stomacul gol, de ex. La 14 ore de la sfârșit ultima intalnire alimente; la temperatura de confort (20°C). Încălcarea oricăreia dintre aceste condiții duce la o abatere a metabolismului în direcția creșterii. Pentru o oră, costurile minime de energie ale corpului unui adult sunt în medie de 1 kcal la 1 kg de greutate corporală.

Metabolismul bazal este o constantă personală și depinde de sexul, vârsta, greutatea și înălțimea unei persoane. La o persoană sănătoasă, poate rămâne la un nivel constant pentru un număr de ani. În copilărie, valoarea metabolismului bazal este semnificativ mai mare decât la vârstnici. Starea activă duce la o intensificare vizibilă a metabolismului. Metabolismul în aceste condiții se numește schimb de muncă. Dacă metabolismul de bază al unui adult este de 1700-1800 kcal, atunci metabolismul de lucru este de 2-3 ori mai mare. Deci, schimbul de bază este nivelul inițial de fond al consumului de energie. O schimbare bruscă a metabolismului bazal poate fi un indicator serios de diagnostic al suprasolicitarii, suprasolicitarii și subrecuperării sau bolii.

Există mai multe motive pentru care ar trebui să acordăm o atenție deosebită nutriției. În primul rând, toate celulele și țesuturile corpului nostru sunt formate din alimentele pe care le consumăm. În al doilea rând, hrana este o sursă de energie necesară pentru funcționarea organismului. În al treilea rând, mâncarea este partea principală mediu inconjurator cu care interacționăm. În sfârșit, mâncarea a fost creată pentru a fi savurată, pentru a fi parte integrantă a bucuriei vieții, iar simțurile ne permit să apreciem calitatea, gustul și textura mâncărurilor pe care le consumăm.

Astăzi vă invităm să vorbiți despre nutrienții energetici găsiți în alimentele noastre. Acestea includ carbohidrați, grăsimi și proteine. În general, considerăm carbohidrații ca o sursă directă de energie, proteinele ca elemente de bază ale întregului nostru organism și grăsimile ca depozite de energie.

În legume și fructe, principalii nutrienți sunt carbohidrații. Produsele de grădină și de grădină conțin carbohidrați simpli (glucoză, fructoză, zaharoză) și complecși (amidon, pectine, fibre). În legume, carbohidrații sunt reprezentați de amidon, cu excepția sfeclei și morcovilor, unde predomină zaharurile. Fructele conțin în mare parte zaharuri.

Amidonul este cel mai important carbohidrat din plante. Se compune din un numar mare molecule de glucoză. Cartofii sunt bogați în amidon. Este puțin mai puțin în leguminoase și soiurile târzii de mere. La mere, de exemplu, în timpul coacerii lor, cantitatea de amidon crește și scade în timpul depozitării. Acest lucru se datorează faptului că atunci când se coace în timpul depozitării, amidonul din produs se transformă în zahăr. Există mult în bananele verzi, iar în cele mature este de 10 ori mai puțin, deoarece se transformă în zahăr. Amidonul este necesar organismului în principal pentru a-și satisface nevoia de zahăr. În tractul digestiv, sub influența enzimelor și acizilor, amidonul este descompus în molecule de glucoză, care sunt apoi folosite pentru nevoile organismului.

Fructoza se găsește în multe fructe și legume. Cu cât fructele sunt mai bogate, cu atât sunt mai dulci. S-a dovedit o dependență directă a rezistenței și performanței unei persoane de conținutul acestei substanțe în mușchi și ficat. Cu mobilitate umană scăzută, stres nervos, procese putrefactive în intestine, obezitate, fructoza este cea mai favorabilă dintre celelalte carbohidrați.

Glucoza se găsește sub formă liberă în fructe. Face parte din amidon, fibre, zaharoză și alți carbohidrați. Glucoza, pe care corpul nostru o folosește pentru energie, este un combustibil de înaltă calitate. Circulând cu fluxul sanguin, glucoza umple nevoia constantă a celulelor corpului. Este cel mai rapid și ușor utilizat de organism pentru formarea glicogenului, nutriția țesuturilor creierului și munca mușchilor, inclusiv a inimii.

Zaharoza se gaseste in cantitati mari in sfecla de zahar si trestia de zahar. Indiferent de sursele de materie primă, zahărul este zaharoză aproape pură. Conținutul său în zahăr granulat este de 99,75%, iar în zahăr rafinat - 99,9%.

Pentru asimilare carbohidrați simpli(glucoza, fructoza si galactoza) nu este necesara digestia. Zahărul de masă și maltoza sunt digerate în zaharuri simple în câteva minute. Pentru a furniza sângelui această energie rapid digerabilă, dieta noastră necesită foarte puțin zahăr. În cazul unui exces, pancreasul este forțat să lucreze peste ore, producând exces de insulină pentru a transforma excesul de zahăr în grăsime. În orice moment, corpul nostru poate gestiona în mod corespunzător doar o cantitate limitată de zaharuri simple.

Excesul de zahăr blochează mașina umană, la fel cum un carburator plin blochează motorul unei mașini, acesta este doar unul dintre pericolele abuzului de zahăr. Mai sunt și altele efecte nocive. Sunt:

epuizarea rezervelor de vitamina B1;
boli dentare, deoarece zahărul creează un mediu ideal pentru microorganismele care distrug dinții;
suprimarea sistemului imunitar datorită faptului că zahărul inhibă capacitatea albului celule de sânge ucide microbii;
cantitate crescută de grăsime în sânge (din conversia glucozei în trigliceride);
stimularea hipoglicemiei și posibila apariție a diabetului;
iritație gastrică care apare atunci când stomacul conține mai mult de 10% zahăr (soluția concentrată de zahăr este un iritant puternic al mucoasei);
constipație (alimentele bogate în zahăr sunt de obicei sărace în fibre);
creșterea nivelului de colesterol din sânge.

Putem evita aceste complicații dacă înlocuim zahărul rafinat cu fructe în dieta noastră (o banană coaptă conține șase lingurițe de zahăr) și facem carbohidrați complecși care se găsesc în grâu, orez, cartofi, leguminoase și alte alimente care conțin amidon.

Majoritatea carbohidraților complecși sunt digerați în câteva ore și eliberează zaharurile simple treptat. Acest lucru permite pancreasului, ficatului, glandei suprarenale, rinichilor și altor organe să folosească această energie în mod corespunzător. Mai mult, datorită conținutului ridicat de fibre al alimentelor care conțin carbohidrați, de obicei nu mâncăm în exces cu o astfel de dietă.

Un alt avantaj al carbohidraților complecși este că conțin mineralele necesare pentru absorbția corectă a altor nutrienți. Zahărul rafinat nu are minerale, vitamine și nu conține fibre.

Dieta ideală ar trebui să includă, dacă este deloc, o cantitate minimă de zahăr (miere, zaharoză, maltoză, siropuri dulci) și în schimb o abundență de carbohidrați complecși, care sunt bogați în cartofi, cereale, pâine și alte produse din făină. măcinare grosieră. Carbohidrați complecși ar trebui să constituie cea mai mare parte a aportului zilnic de calorii.

„Și Dumnezeu a zis: Iată, Eu v-am dat orice plantă care dă sămânță, care este pe tot pământul, și orice pom care dă rod dintr-un pom care dă sămânță, aceasta vă va fi hrană” (Geneza 1:29).

Întocmit de A. Konakova

Principalele surse de energie pentru organism sunt carbohidrații, proteinele, saruri minerale, grăsimi, vitamine. Acestea îi asigură activitatea normală, permit organismului să funcționeze fără probleme. Nutrienții sunt surse de energie în corpul uman. În plus, ele acționează ca un material de construcție, promovează creșterea și reproducerea celulelor noi care apar în locul celor pe moarte. În forma în care sunt consumate, nu pot fi absorbite și utilizate de organism. Doar apa, precum și vitaminele și sărurile minerale, sunt digerate și absorbite în forma în care vin.

Principalele surse de energie pentru organism sunt proteinele, carbohidrații, grăsimile. În tractul digestiv, sunt supuse nu numai influențelor fizice (sunt măcinate și zdrobite), ci și transformărilor chimice care apar sub influența enzimelor care se află în sucul glandelor digestive speciale.

Structura proteinelor

În plante și animale există o anumită substanță care stă la baza vieții. Acest compus este o proteină. Corpurile proteice au fost descoperite de biochimistul Gerard Mulder în 1838. El a fost cel care a formulat teoria proteinei. Cuvântul „proteină” din limba greacă înseamnă „în primul rând”. Aproximativ jumătate din greutatea uscată a oricărui organism este alcătuită din proteine. În viruși, acest conținut variază de la 45 la 95 la sută.

Certându-ne despre care este principala sursă de energie din organism, nu se poate ignora moleculele de proteine. Ele ocupă un loc special în functii biologiceși sens.

Funcții și localizare în organism

Aproximativ 30% dintre compușii proteici sunt localizați în mușchi, aproximativ 20% se găsesc în tendoane și oase, iar 10% se găsesc în piele. Cele mai importante pentru organisme sunt enzimele care controlează procesele chimice metabolice: digestia alimentelor, activitatea glandelor endocrine, funcția creierului și activitatea musculară. Chiar și bacteriile mici conțin sute de enzime.

Proteinele sunt o parte esențială a celulelor vii. Conțin hidrogen, carbon, azot, sulf, oxigen, iar unele conțin și fosfor. Obligatoriu element chimic conținut în moleculele proteice este azotul. De aceea, aceste substanțe organice sunt numite compuși care conțin azot.

Proprietățile și transformarea proteinelor în organism

Ajunși în tractul digestiv, aceștia sunt descompuși în aminoacizi, care sunt absorbiți în sânge și folosiți pentru a sintetiza o peptidă specifică organismului, apoi oxidați în apă și dioxid de carbon. Când temperatura crește, molecula de proteină se coagulează. Se cunosc molecule care se pot dizolva în apă numai atunci când sunt încălzite. De exemplu, gelatina are astfel de proprietăți.

După ingerare, alimentele intră mai întâi cavitatea bucală, apoi se deplasează prin esofag, intră în stomac. Conține o reacție acidă a mediului, care este furnizată acid clorhidric. În sucul gastric, există unul care descompune moleculele de proteine în albumoze și peptone. Această substanță este activă numai într-un mediu acid. Mâncarea care a intrat în stomac este capabilă să zăbovească în el timp de 3-10 ore, în funcție de starea sa de agregare și de natură. Sucul pancreatic are o reacție alcalină, conține enzime care pot descompune grăsimile, carbohidrații, proteinele.

Printre principalele sale enzime, este izolată tripsina, care se află în sucul pancreatic sub formă de tripsinogen. Nu este capabil să descompună proteinele, dar atunci când intră în contact cu sucul intestinal, se transformă în substanta activa- enterokinaza. Tripsina descompune proteinele în aminoacizi. Procesarea alimentelor în intestinul subțire se încheie. Dacă în duoden și în stomac grăsimile, carbohidrații, proteinele sunt aproape complet descompuse, atunci în intestinul subțire are loc o defalcare completă a nutrienților, absorbția produselor de reacție în sânge. Procesul se realizează prin capilare, fiecare dintre ele se apropie de vilozitățile situate pe peretele intestinului subțire.

Metabolismul proteinelor

După ce proteina este complet descompusă în aminoacizi în tractul digestiv, aceștia sunt absorbiți în sânge. De asemenea, conține o cantitate mică de polipeptide. Din resturile de aminoacizi din corpul unei ființe vii se sintetizează o proteină specifică de care are nevoie o persoană sau un animal. Procesul de formare a noilor molecule de proteine se desfășoară continuu într-un organism viu, deoarece celulele moarte ale pielii, sângelui, intestinelor și membranelor mucoase sunt îndepărtate, iar celulele tinere se formează în locul lor.

Pentru ca proteinele să fie sintetizate, este necesar ca acestea să intre în tubul digestiv cu alimente. Dacă polipeptida este introdusă în sânge, ocolind tractul digestiv, corpul uman nu o poate folosi. Un astfel de proces poate afecta negativ starea corpul uman, provoacă numeroase complicații: febră, paralizii respiratorii, insuficiență cardiacă, convulsii generale.

Proteinele nu pot fi înlocuite cu altele nutrienți deoarece aminoacizii sunt necesari pentru sinteza lor în interiorul organismului. O cantitate insuficientă din aceste substanțe duce la întârzierea sau suspendarea creșterii.

zaharide

Să începem cu faptul că carbohidrații - sursa principala energia corpului. Ele sunt unul dintre principalele grupuri de compuși organici de care corpul nostru are nevoie. Această sursă de energie a organismelor vii este produsul primar al fotosintezei. Conținut live celula plantei carbohidrații pot varia de la 1-2 la sută, iar în unele situații această cifră ajunge la 85-90 la sută.

Principalele surse de energie ale organismelor vii sunt monozaharidele: glucoza, fructoza, riboza.

Carbohidrații conțin oxigen, hidrogen și atomi de carbon. De exemplu, glucoza - o sursă de energie în organism, are formula C6H12O6. Există o împărțire a tuturor carbohidraților (după structură) în compuși simpli și complecși: mono- și polizaharide. În funcție de numărul de atomi de carbon, monozaharidele sunt împărțite în mai multe grupuri:

trioze;
tetroze;
pentoze;
hexoze;
heptoze.

Monozaharidele care au cinci sau mai mulți atomi de carbon pot forma o structură ciclică atunci când sunt dizolvate în apă.

Glucoza este principala sursă de energie din organism. Deoxiriboza și riboza sunt carbohidrați de importanță deosebită pentru acizii nucleici și ATP.

Glucoza este principala sursă de energie din organism. Procesele de transformare a monozaharidelor sunt direct legate de biosinteza multor compuși organici, precum și de procesul de îndepărtare a compușilor toxici din acesta, care provin din exterior sau se formează ca urmare a defalcării moleculelor proteice.

Caracteristici distinctive ale dizaharidelor

Monozaharidul și dizaharidul sunt principala sursă de energie pentru organism. Atunci când se combină monozaharidele, are loc scindarea, iar produsul interacțiunii este o dizaharidă.

Printre reprezentanții tipici ai acestui grup, zaharoza ( Trestie de zahăr), maltoză (zahăr de malț), lactoză (zahăr din lapte).

O astfel de sursă de energie pentru organism precum dizaharidele merită un studiu detaliat. Sunt foarte solubile în apă și au un gust dulce. Consumul excesiv de zaharoză duce la perturbări grave în organism, motiv pentru care este atât de important să se respecte normele.

Polizaharide

O sursă excelentă de energie pentru organism sunt substanțele precum celuloza, glicogenul, amidonul.

În primul rând, oricare dintre ele poate fi considerată o sursă de energie pentru corpul uman. În cazul clivajului și descompunerii lor enzimatice, se eliberează o cantitate mare de energie, care este folosită de o celulă vie.

Această sursă de energie pentru organism îndeplinește și alte funcții importante. De exemplu, chitina, celuloza sunt folosite ca material de construcție. Polizaharidele sunt excelente pentru organism ca compuși de rezervă, deoarece nu se dizolvă în apă, nu au un efect chimic și osmotic asupra celulei. Astfel de proprietăți le permit să persistă mult timp într-o celulă vie. Când sunt deshidratate, polizaharidele sunt capabile să mărească masa produselor depozitate datorită economiilor de volum.

O astfel de sursă de energie pentru organism este capabilă să reziste bacteriilor patogene care intră în organism cu alimente. Dacă este necesar, în timpul hidrolizei, polizaharidele de rezervă sunt transformate în zaharuri simple.

Metabolismul carbohidraților

Cum se comportă principala sursă de energie din organism? Carbohidrații sunt furnizați într-o măsură mai mare sub formă de polizaharide, de exemplu, sub formă de amidon. Ca rezultat al hidrolizei, din aceasta se formează glucoză. Monozaharida este absorbită în sânge, datorită mai multor reacții intermediare, este descompusă în dioxid de carbon și apă. După oxidarea finală, se eliberează energie, pe care organismul o folosește.

Procesul de despicare și amidon are loc direct în cavitatea bucală, enzima ptialin acționează ca un catalizator al reacției. În intestinul subțire, carbohidrații se descompun în monozaharide. Ele sunt absorbite în sânge în principal sub formă de glucoză. Procesul are loc în divizii superioare intestine, dar în glucidele inferioare aproape că nu există. Împreună cu sângele, zaharidele intră în vena portă ajunge la ficat. În cazul în care concentrația zahărului din sângele uman este de 0,1%, carbohidrații trec prin ficat și ajung în circulația generală.

Este necesar să se mențină o cantitate constantă de zahăr în sânge de aproximativ 0,1%. Odată cu ingestia excesivă de zaharide în sânge, excesul se acumulează în ficat. Acest proces este însoțit de o scădere bruscă a zahărului din sânge.

Modificarea nivelului de zahăr din organism

Dacă amidonul este prezent în alimente, acest lucru nu duce la modificări la scară mare ale zahărului din sânge, deoarece procesul de hidroliză a polizaharidei durează mult timp. Dacă doza de zahăr lasă aproximativ 15-200 de grame, există creștere bruscă conținutul său în sânge. Acest proces se numește hiperglicemie alimentară sau nutrițională. Excesul de zahăr este excretat de rinichi, astfel încât urina conține glucoză.

Rinichii încep să elimine zahărul din organism dacă nivelul acestuia în sânge atinge intervalul de 0,15-0,18%. Un fenomen similar are loc cu utilizarea simultană a unei cantități semnificative de zahăr, trece suficient de repede, fără a duce la încălcări grave procesele metabolice in corp.

Dacă activitatea intrasecretorie a pancreasului este perturbată, apare o boală precum diabetul zaharat. Este însoțită de o creștere semnificativă a cantității de zahăr din sânge, ceea ce duce la pierderea capacității ficatului de a reține glucoza, ca urmare, zahărul este excretat în urină din organism.

O cantitate semnificativă de glicogen poate fi depusă în mușchi, aici este solicitată în implementarea reacțiilor chimice care apar în timpul contracțiilor musculare.

Despre importanța glucozei

Valoarea glucozei pentru un organism viu nu se limitează la funcția energetică. Nevoia de glucoză crește odată cu munca fizică grea. Această nevoie este satisfăcută prin descompunerea glicogenului din ficat în glucoză, care intră în sânge.

Această monozaharidă se află și în compoziția protoplasmei celulelor, prin urmare este necesară pentru formarea de noi celule, glucoza este deosebit de relevantă în timpul procesului de creștere. Această monozaharidă are o importanță deosebită pentru întreaga activitate a centralului sistem nervos. De îndată ce concentrația de zahăr din sânge scade la 0,04%, apar convulsii, persoana își pierde cunoștința. Aceasta este o confirmare directă că o scădere a zahărului din sânge provoacă o perturbare instantanee a sistemului nervos central. Dacă pacientului i se injectează glucoză în sânge sau i se oferă mâncare dulce, toate tulburările dispar. Cu o scădere prelungită a zahărului din sânge, se dezvoltă hipoglicemia. Ea duce la încălcări grave ale activității organismului, care pot provoca moartea acestuia.

Pe scurt despre grăsimi

Grăsimile pot fi considerate ca o altă sursă de energie pentru un organism viu. Conțin carbon, oxigen și hidrogen. Grăsimile sunt complexe structura chimica, sunt compuși ai alcoolului polihidric glicerol și acizi grași carboxilici.

Pe parcursul procesele digestive grăsimea este descompusă în părțile sale componente din care a fost obținută. Grăsimile sunt parte integrantă a protoplasmei, sunt conținute în țesuturi, organe, celule ale unui organism viu. Sunt considerate pe bună dreptate o sursă excelentă de energie. Descompunerea acestor compuși organici începe în stomac. Sucul gastric conține lipază, care transformă moleculele de grăsime în glicerol și acid carboxilic.

Glicerina este bine absorbită, deoarece are o bună solubilitate în apă. Bila este folosită pentru a dizolva acizii. Sub influența sa, eficacitatea lipazei asupra grăsimilor crește de până la 15-20 de ori. Din stomac, mâncarea se mută la duoden, unde, sub acțiunea sucului, se descompune în continuare în produse care pot fi absorbite în limfă și sânge.

Apoi, suspensia alimentară se deplasează tractului digestiv, intră în intestinul subtire. Aici este complet descompus sub influența sucului intestinal, precum și a absorbției. Spre deosebire de produsele de descompunere a proteinelor și carbohidraților, substanțele obținute din hidroliza grăsimilor sunt absorbite în limfă. Glicerina și săpunurile, după ce trec prin celulele mucoasei intestinale, se combină din nou pentru a forma grăsime.

Rezumând, observăm că principalele surse de energie pentru organismul uman și animale sunt proteinele, grăsimile, carbohidrații. Datorită metabolismului carbohidraților, proteinelor, însoțit de formarea de energie suplimentară, funcționează un organism viu. Prin urmare, nu trebuie să țineți diete pentru o lungă perioadă de timp, limitându-vă la un anumit oligoelement sau substanță, altfel poate afecta negativ sănătatea și bunăstarea.

Rezumat despre ecologie

Principala sursă de energie care determină echilibrul termic și regimul termic al biosferei Pământului este energia radiantă a Soarelui.

Soarele luminează și încălzește Pământul, furnizând energia pe care plantele verzi o folosesc pentru a sintetiza compuși care le asigură activitatea vitală și sunt consumați de aproape toate celelalte organisme. În plus, energia solară susține circulația celor mai importante substanțe chimiceși este forța motrice din spatele sistemelor climatice și meteorologice care redistribuie căldura și umiditatea pe suprafața pământului.

Energia Soarelui radiază în spațiu ca un spectru de radiații ultraviolete, vizibile și infraroșii și alte forme de energie radiantă sau electromagnetică.

Suprafețele Pământului ajung în cea mai mare parte aproape radiații ultraviolete, lumina vizibila si aproape Radiatii infrarosii. Aproximativ 34% din energia radiantă a Soarelui care ajunge la suprafața Pământului este reflectată imediat înapoi în spațiu de nori, praf și alte substanțe din atmosferă, precum și de suprafața Pământului în sine. Marea majoritate a restului de 66% este folosită pentru încălzirea atmosferei și a solului, evaporarea și ciclul apei și este transformată în energie eoliană. Și doar o mică parte din această energie (0,5%) este captată de plantele verzi și folosită în procesul de fotosinteză pentru a forma compuși organici necesari menținerii activității vitale a organismelor.

Ponderea principală a nocive radiatii ionizante Soare. În special radiația ultravioletă este absorbită de moleculele de ozon (O3) din atmosfera superioară (stratosferă) și de vaporii de apă din atmosfera inferioară. Fără acest efect de ecranare, majoritatea formelor de viață moderne de pe Pământ nu ar putea exista.

Astfel, toată viața de pe Pământ există datorită energiei solare nepoluante și practic eterne, a cărei cantitate este relativ constantă și abundentă.

Plantele folosesc doar 0,5% din lumina soarelui care ajunge pe Pământ. Chiar dacă oamenii ar trăi exclusiv din energie solară, ar folosi și mai puțin din ea. Astfel, energia solară care vine pe Pământ este suficientă pentru a satisface orice nevoi imaginabile ale omenirii. Deoarece toată energia solară este convertită în cele din urmă în căldură, o creștere a utilizării acesteia pentru nevoi economice nu ar trebui să afecteze dinamica biosferei. Energia solara este energie absolut pura, disponibila in volum inepuizabil si la un pret constant (gratuit). Primirea acestuia nu este afectată de embargoul politic și de dificultățile economice. În același timp, este prea împrăștiată: pentru a servi omenirii, trebuie să fie concentrată, iar acest obstacol este destul de depășit.

Apropo de energie, trebuie avut în vedere faptul că energia este capacitatea de a produce muncă sau schimb de căldură între două obiecte care au temperaturi diferite. Energia diferă în calitate sau în capacitatea de a face o muncă utilă. Calitatea energiei este o măsură a eficienței sale. Energie Calitate superioară caracterizat printr-un grad ridicat de ordine sau concentrare și, prin urmare, o capacitate ridicată de a produce muncă utilă. Exemple de purtători de astfel de forme de energie includ electricitatea, cărbune, benzină, energie solară concentrată, precum și căldură la temperatură ridicată etc. Energii de calitate scăzută caracterizată prin dezordine și capacitatea scăzută de a produce muncă utilă. Un exemplu de purtător de astfel de energie este căldura la temperatură scăzută din aerul din jurul nostru, într-un râu, lac sau ocean. De exemplu, cantitatea totală de căldură din Oceanul Atlantic depășește cu mult cantitatea de energie de înaltă calitate din puțurile de petrol din Arabia Saudită. Dar căldura este atât de dispersată în ocean încât nu o putem folosi.

Apropo de energie, ar trebui să ne amintim cele două legi ale naturii cărora energia se supune.

Prima lege a termodinamicii (legea conservării energiei): energia nu apare și nu dispare, se schimbă doar de la o formă la alta. Legea presupune că, ca urmare a transformărilor de energie, nu puteți obține niciodată mai mult decât este cheltuită: producția de energie este întotdeauna egală cu costurile acesteia; Nu poți obține ceva din nimic, trebuie să plătești pentru tot.

A doua lege a termodinamicii: în orice transformare a energiei, o parte din ea se pierde sub formă de căldură. Această căldură la temperatură scăzută este de obicei disipată în mediu și nu poate face o muncă utilă.

Când benzina cu energie chimică de înaltă calitate este arsă într-un motor de mașină, aproximativ 1% este convertită în energie mecanică și electrică, restul de 99% este disipat în mediu sub formă de căldură inutilă și, în cele din urmă, se pierde în spațiul cosmic. . Într-o lampă cu incandescență, 5% din energia electrică este transformată în radiație luminoasă utilă, iar 95% este disipată sub formă de căldură în mediu. Conform primei legi a termodinamicii, energia nu poate fi niciodată epuizată, deoarece nu poate fi nici creată, nici distrusă. Dar, conform celei de-a doua legi a termodinamicii, cantitatea totală de energie concentrată de înaltă calitate pe care o putem obține din toate sursele scade constant, transformându-se în energie de calitate scăzută. Nu numai că nu putem obține ceva din nimic, dar nu suntem capabili să perturbăm alinierea calității energiei.

Cea mai mare parte a radiației solare care nu este reflectată de suprafața pământului, în conformitate cu cea de-a doua lege a termodinamicii, este convertită în energie termică la temperatură joasă (radiație din domeniul IR „departe”) și radiată înapoi către spaţiu; cantitatea de energie care se întoarce în spațiu sub formă de căldură depinde de prezența moleculelor de apă, dioxid de carbon, metan, protoxid de azot, ozon și unele forme de particule în atmosferă. Aceste substanțe, acționând ca un filtru selectiv, permit unora dintre formele de înaltă calitate de energie radiantă solară să treacă prin atmosferă la suprafața pământului și, în același timp, captează și absorb (și reradiază înapoi) o parte din rezultatul. radiații termice de calitate scăzută de la Pământ.

Una dintre cele mai importante caracteristici ale stării unui sistem termodinamic este entropie (transformare – <греч.>) - raportul dintre cantitatea de căldură introdusă în sistem sau îndepărtată din acesta și temperatura termodinamică: dS = dQ/T . Se poate argumenta că entropia caracterizează cantitatea de energie din sistem care nu este disponibilă pentru a lucra, adică nu este disponibilă pentru utilizare. Un sistem are entropie scăzută dacă disipează continuu energia ordonată și o transformă într-o altă formă, mai puțin ordonată, de exemplu, conversia energiei luminoase sau alimentare în energie termică. Prin urmare, entropia este adesea definită ca o măsură a dezordinei unui sistem. Cea mai importantă caracteristică organismele este capacitatea lor de a crea și menține un grad ridicat de ordine internă, adică o stare de entropie scăzută.

Orice corp încălzit, inclusiv unul viu, va degaja căldură până când temperatura sa este egală cu temperatura ambiantă. În cele din urmă, energia oricărui corp poate fi disipată într-o formă termică, după care se instalează o stare de echilibru termodinamic și orice proces energetic devine imposibil, adică sistemul ajunge la o stare de entropie maximă sau de ordin minim.

Pentru ca entropia organismului să nu crească ca urmare a disipării continue a energiei prin transformarea acesteia din forme cu un grad înalt comanda (de exemplu, energia chimică a alimentelor) într-o formă termică cu un grad minim de ordine, corpul trebuie să acumuleze continuu energie ordonată din exterior, adică cum să extragă „ordine” sau entropia negativă din exterior.

Organismele vii extrag entropia negativă din alimente folosind ordinea energiei sale chimice. Pentru ca sistemele ecologice și biosfera în ansamblu să poată extrage entropia negativă din mediu, este nevoie de o subvenție energetică, care în realitate se obține sub formă de energie solară gratuită. Plantele în proces de nutriție autotrofă - fotosinteza creează materie organică cu nivel crescut ordinea legăturilor sale chimice, ceea ce determină o scădere a entropiei. Erbivorele mănâncă plante, care la rândul lor sunt mâncate de carnivore și așa mai departe.

Subiectul materialului de astăzi este principalele mecanisme de producere a energiei curgând în interiorul corpului în timpul și după antrenament. Credem că este oportun să vă oferim acestea fundamentele de bază fiziologie și biochimie, astfel încât să poți naviga liber în propriul proces de antrenament și să fii conștient de toate schimbările care apar în corpul tău ca urmare a expunerii la activitate fizică.

Deci principalul și singurul Sursa de energie din organism este molecula de ATP.(acid adenozin trifosforic). Fără ea, nici contracția și nici relaxarea nu sunt posibile. fibre musculare. Foarte des ATP este numit pe bună dreptate moneda energetică a organismului!

Reactie chimica, explicând procesul de eliberare a energiei din ATP, este după cum urmează:

ATP + apă –> ADP + F + 10 kcal,
unde ADP este acid adenozin difosforic, P este acid fosforic.

Sub acțiunea apei (hidroliză), o moleculă de acid fosforic este separată de molecula ATP, în timp ce se formează ADP și se eliberează energie.

Cu toate acestea, aportul de ATP în mușchi este extrem de mic. Durează maxim 1-2 secunde. Atunci cum putem face exerciții ore întregi?

Aceasta explică următoarea reacție:

ADP + P + energie (creatină fosfat, glicogen, acid gras, aminoacizi) –> ATP

Datorită ultimei reacții, are loc resinteza ATP. Această reacție poate avea loc numai în prezența rezerva in organism de carbohidrati, grasimi si proteine. Ei sunt, de fapt, adevărate surse de energieși determinați durata încărcăturii!

Este foarte important ca ratele primei și celei de-a doua reacții să fie diferite. Pe măsură ce intensitatea sarcinii crește, crește și rata de conversie a ATP în energie. În timp ce a doua reacție merge, evident, la o rată mai mică. La un anumit nivel de intensitate, a doua reacție nu mai poate compensa consumul de ATP. În acest caz, apare o insuficiență musculară. Cu cât sportivul este mai antrenat, cu atât este mai mare nivelul de intensitate la care apare acest eșec.

Aloca doua tipuri activitate fizica : aerobe si anaerobe. În primul caz, procesul de resinteză a ATP (a doua reacție indicată mai sus) este posibil numai dacă există o cantitate suficientă de oxigen. Este în acest mod de încărcare și aceasta este o sarcină de putere moderată, după ce toate rezervele de glicogen au fost epuizate, organismul va folosiți grăsimea drept combustibil pentru formarea ATP. Acest mod determină în mare măsură un astfel de indicator ca IPC(consum maxim de oxigen). Dacă singur pentru toți oameni sanatosi MPC \u003d 0,2-0,3 l / min, apoi sub sarcină această cifră crește foarte mult și se ridică la 3-7 l / min. Cu cât organismul este mai antrenat (în principal, acest lucru este determinat de sistemele respirator și cardiovascular), cu atât cantitatea de oxigen consumată poate trece prin el pe unitatea de timp (MPC mare) și cu atât reacțiile de resinteză ATP au loc mai repede. Și acest lucru, la rândul său, este direct legat de o creștere a ratei de oxidare. grăsime subcutanata.

Concluzie: La antrenamentul pentru reducerea grăsimii corporale, trebuie acordată o atenție deosebită intensității încărcăturii. Ea trebuie să fie moderat puternic. Volumul de oxigen consumat nu trebuie să depășească 70% din IPC. Determinarea IPC este o procedură foarte complicată, așa că vă puteți concentra pe propriile sentimente: încercați doar să evitați lipsa oxigenului furnizat; la efectuarea exercițiului, nu ar trebui să existe o senzație de lipsă de aer. De asemenea, ar trebui să acordați o atenție deosebită antrenamentului cardiovascular și sistemele respiratorii, care determină practic capacitatea de oxigen consumat pe unitatea de timp. Prin dezvoltarea aptitudinii acestor două sisteme, creșteți astfel rata de descompunere a grăsimilor.

Deci, am luat în considerare calea aerobă a resintezei ATP. În numărul următor, ne vom concentra asupra altor două mecanisme de resinteză ATP (anaerobă), care procedează cu utilizarea creatin-fosfatului și a glicogenului.