Metabolisme tenaga

Daripada Metabolisme tenaga badan dicirikan oleh pecahan biokimia sebatian permulaan organik bertenaga tinggi menjadi sebatian anorganik bertenaga rendah dengan pembebasan tenaga. Tenaga ini diperlukan untuk mengekalkan proses biologi. Selanjutnya, perbezaan mesti dibuat antara metabolisme tenaga dan metabolisme bangunan (anabolisme).

Apakah metabolisme tenaga?

Setiap organisma dikenakan metabolisme tenaga dan bangunan. Metabolisme tenaga dicirikan oleh pembebasan tenaga untuk memastikan proses badan. Sebaliknya, protein, asid nukleik, lemak dan karbohidrat tubuh sendiri terbentuk semasa metabolisme bangunan.

Tenaga diperlukan untuk mengekalkan proses biologi. Makhluk hidup harus membekalkan tenaga dari luar agar dapat wujud sama sekali. Tumbuhan menukar tenaga suria melalui fotosintesis menjadi tenaga kimia karbohidrat, lemak dan protein. Haiwan dan manusia memerlukan tenaga kimia bahan-bahan ini untuk menyokong kehidupan.

Terutama karbohidrat dan lemak digunakan untuk pengeluaran tenaga. Asid amino dan protein juga mempunyai kandungan tenaga yang tinggi. Walau bagaimanapun, mereka sangat diperlukan untuk membina badan.

Metabolisme tenaga manusia menjamin kadar metabolisme basal dan metabolisme output. Kadar metabolisme basal merangkumi metabolisme tenaga untuk semua proses bertenaga penting yang diperlukan dalam keadaan rehat sepenuhnya. Penukaran prestasi menerangkan penggunaan tenaga tambahan semasa latihan fizikal.

Fungsi & tugas

Di satu pihak, pemakanan manusia berfungsi untuk mengekalkan fungsi fizikal dan memberikan prestasi tambahan semasa melakukan aktiviti fizikal. Sebaliknya, zat (protein) badan sendiri terbentuk dari blok nutrien (terutamanya protein).

Karbohidrat dan lemak adalah sumber tenaga utama. Protein hanya dapat digunakan untuk menjana tenaga sekiranya pengambilan makanan tidak mencukupi. Ini berlaku, misalnya, dalam keadaan kelaparan (metabolisme kelaparan). Walau bagaimanapun, mungkin diperlukan untuk menghasilkan tenaga dari protein sebagai sebahagian daripada metabolisme normal (dengan peningkatan pengambilan protein).

Karbohidrat berfungsi sebagai pembekal tenaga jangka pendek. Selepas diet tinggi karbohidrat, kadar gula dalam darah meningkat. Akibatnya, terdapat peningkatan pengeluaran insulin. Insulin memastikan bahawa gula darah diedarkan ke sel-sel individu. Di sana ia dipecah menjadi karbon dioksida dan air sebagai sebahagian daripada metabolisme tenaga. Semasa pemecahan ini, tenaga kimia yang tersimpan dalam karbohidrat dibebaskan untuk mengekalkan proses fizikal. Apabila karbohidrat dibakar, haba dihasilkan dan aktiviti otot dijalankan.

Karbohidrat berlebihan disimpan sebagai glukogen di hati dan otot. Glukogen adalah karbohidrat kompleks berkanji. Sekiranya bekalan tenaga terlalu rendah, simpanan karbohidrat ini pada mulanya digunakan untuk menjana tenaga.

Sumber tenaga lain adalah lemak dan asid lemak. Lemak mempunyai kandungan tenaga yang lebih tinggi daripada karbohidrat. Contohnya, satu gram gula mengandungi 4 kilokalori. Namun, dalam satu gram lemak, sudah ada 9 kilokalori. Lemak bertanggungjawab untuk bekalan tenaga jangka panjang. Apabila karbohidrat habis, simpanan lemak digunakan untuk menjana tenaga. Lemak biasanya merupakan hasil karbohidrat dan lemak yang berlebihan. Dalam proses evolusi, organisma telah menemui cara untuk menyimpan stok dalam bentuk lemak semasa kelaparan. Pada masa yang melimpah, lebih banyak yang dimakan daripada yang diperlukan untuk menyimpan lebihan tenaga.

Protein juga boleh berfungsi sebagai pembekal tenaga. Contohnya, apabila simpanan karbohidrat habis, protein tubuh sendiri pertama kali dipecah menjadi asid amino. Ini kemudian diubah menjadi glukosa sebagai bagian dari apa yang dikenal sebagai glukoneogenesis untuk menjaga kadar gula dalam darah.

Beberapa proses fizikal pada mulanya hanya berlaku dengan bantuan karbohidrat. Aktiviti otak bergantung kepada bekalan glukosa. Sekiranya tahap gula darah turun dengan berbahaya, ia boleh menyebabkan ketidaksadaran.

Tubuh menggunakan tenaga walaupun dalam keadaan rehat yang teruk. Contohnya, suhu badan mesti dijaga tetap. Selanjutnya, semua proses penting seperti aktiviti jantung, pernafasan atau aktiviti otak berterusan. Kadar metabolisme rehat berbeza bagi setiap orang. Biasanya lelaki mempunyai kadar metabolisme basal yang lebih tinggi daripada wanita kerana jisim ototnya lebih besar. Biasanya 2000 hingga 2400 kilokalori pada orang dewasa.

Perolehan prestasi kemudiannya disebabkan oleh tekanan fizikal tambahan. Bukan hanya pergerakan tambahan yang menggunakan tenaga. Jantung, pernafasan dan proses lain juga dirangsang semasa melakukan aktiviti fizikal dan mempunyai keperluan tenaga yang lebih besar.

Penyakit & penyakit

Sekiranya terdapat ketidakseimbangan jangka panjang dalam metabolisme tenaga, penyakit boleh berlaku. Penyakit ini berasal dari ketidakcocokan keperluan tenaga dan bekalan tenaga. Pada masa-masa sebelumnya (dan kadang-kadang masih di bahagian lain di dunia) terdapat banyak kematian sebagai sebahagian daripada tempoh kelaparan.Permintaan tenaga tidak dapat dipenuhi kerana makanan tidak mencukupi. Ketika rizab tenaga yang ditumpuk oleh tubuh habis, organisma harus kembali menggunakan protein tubuh sendiri dalam bentuk otot. Ketika ini hampir habis, organ itu sendiri juga rosak, yang akhirnya menyebabkan banyak kegagalan organ.

Terdapat keadaan lain yang, walaupun tidak menyebabkan kematian secepat mungkin, boleh menyebabkan penyakit serius. Bekalan makanan yang banyak pada masa kini sering menyebabkan makan berlebihan. Lebih banyak kalori dimakan daripada yang dikonsumsi. Hasilnya adalah peningkatan simpanan lemak badan, yang dalam jangka panjang dapat menyebabkan penyakit seperti diabetes mellitus, arteriosklerosis atau penyakit kardiovaskular dengan semua akibatnya. Selain penyakit ini, bilangan penyakit reumatik dan barah juga meningkat. Untuk mengelakkan penyakit peradaban seperti ini, disyorkan gaya hidup sihat dengan banyak bersenam dan diet seimbang.