Energia metabolism

Selle Energia metabolism Seda keha iseloomustab kõrge energiasisaldusega orgaaniliste lähteühendite biokeemiline lagunemine vähese energiaga anorgaanilisteks ühenditeks, vabastades energia. Seda energiat on vaja bioloogiliste protsesside säilitamiseks. Lisaks tuleb eristada energia metabolismi ja hoone ainevahetust (anabolism).

Mis on energia metabolism?

Iga organism allub nii energiale kui ka hoone ainevahetusele. Energia metabolismi iseloomustab energia eraldumine kehaliste protsesside tagamiseks. Seevastu hoone metabolismi käigus kogunevad keha enda valgud, nukleiinhapped, rasvad ja süsivesikud.

Energia on vajalik bioloogiliste protsesside säilitamiseks. Elus olev olend peab üldse eksisteerimiseks varustama energiat väljastpoolt. Taimed muudavad päikeseenergia fotosünteesi teel süsivesikute, rasvade ja valkude keemiliseks energiaks. Loomad ja inimesed vajavad nende ainete keemilist energiat elu toetamiseks.

Energia tootmiseks kasutatakse peamiselt süsivesikuid ja rasvu. Aminohapetel ja valkudel on ka kõrge energiasisaldus. Kuid neid on peamiselt vaja keha ehitamiseks.

Inimeste energia metabolism aitab tagada metaboolse kiiruse ja väljundi metabolismi. Baasvahetuskiirus sisaldab energia metabolismi kõigi elutähtsate energeetiliste protsesside jaoks, mis on vajalikud täielikus puhkeseisundis. Jõudluse teisendamine kirjeldab täiendavat energiakulu füüsilise koormuse ajal.

Funktsioon ja ülesanne

Ühelt poolt on inimese toitumine füüsiliste funktsioonide säilitamiseks ja füüsilise tegevuse ajal täiendava jõudluse tagamiseks. Teisest küljest on keha enda ained (valgud) üles ehitatud toitainete (peamiselt valkude) ehitusplokkidest.

Süsivesikud ja rasvad on peamised energiaallikad. Valke saab energia saamiseks kasutada ainult siis, kui toitu pole piisavalt. See kehtib näiteks näljaseisundis (nälgimise ainevahetus). Siiski võib osutuda vajalikuks genereerida energiat ka valkudest normaalse metabolismi osana (suurenenud valkude tarbimisega).

Süsivesikud on lühiajalised energiatarnijad. Pärast kõrge süsivesikute sisaldusega dieeti tõuseb veresuhkru tase. Selle tagajärjel suureneb insuliini tootmine. Insuliin tagab veresuhkru jaotumise üksikutele rakkudele. Seal lagundatakse see energia metabolismi käigus süsinikdioksiidiks ja veeks. Selle lagunemise käigus eraldub füüsikaliste protsesside säilitamiseks süsivesikutesse salvestatud keemiline energia. Kui süsivesikuid põletatakse, tekib soojus ja lihaste aktiivsus.

Liigsed süsivesikud talletuvad maksas ja lihastes glükogeenina. Glükogeen on tärkliserikas komplekssüsivesik. Kui energiavarustus on liiga madal, kasutatakse neid süsivesikute varusid algul energia tootmiseks.

Muud energiaallikad on rasvad ja rasvhapped. Rasvade energiasisaldus on veelgi suurem kui süsivesikutel. Näiteks sisaldab üks gramm suhkrut 4 kilokalorit. Ühes grammis rasvas on aga juba 9 kilokalorit. Rasvad vastutavad pikaajalise energiavarustuse eest. Kui süsivesikud on ära kasutatud, kasutatakse energia tootmiseks rasvavarusid. Rasvad on tavaliselt liigsete süsivesikute ja rasvade tagajärg. Evolutsiooni käigus on organism leidnud viisi varude näljaperioodidel rasva kujul hoidmiseks. Külluse ajal tarbiti rohkem kui praegu oli vaja, et liigset energiat talletada.

Valgud võivad olla ka energia tarnijad. Näiteks, kui süsivesikute laod on ära kasutatud, jaotatakse keha enda valgud esmalt suuremal määral aminohapeteks. Seejärel muundatakse need glükooneogeneesis osana glükoosiks glükoosiks, et säilitada veresuhkru taset.

Mõned füüsilised protsessid toimuvad algselt ainult süsivesikute abil. Aju aktiivsus sõltub glükoosivarustusest. Kui veresuhkru tase langeb ohtlikult, võib see põhjustada teadvuse kaotust.

Keha tarbib energiat isegi äärmuslikes puhkeoludes. Näiteks tuleb kehatemperatuuri hoida konstantsena. Lisaks jätkuvad kõik elutähtsad protsessid, nagu südame aktiivsus, hingamine või ajutegevus. Puhkuse ainevahetuse kiirus on igal inimesel erinev. Tavaliselt on meestel suurem metaboolne kiirus kui naistel suurema lihasmassi tõttu. Täiskasvanutel on see tavaliselt 2000–2400 kilokalorit.

Esituskäive tuleneb siis täiendavast füüsilisest koormast. Mitte ainult täiendav liikumine ei kuluta energiat. Füüsilise tegevuse ajal stimuleeritakse ka südant, hingamist ja muid protsesse ning neil on suurem energiavajadus.

Haigused ja tervisehäired

Kui energia metabolism on pikaajaliselt tasakaalus, võivad selle tagajärjeks olla haigused. Need haigused on pärit energiavajaduse ja energiavarustuse ebakõlast. Varasematel aegadel (ja mõnikord ka mujal maailmas) oli nälgimisperioodide ajal palju surmajuhtumeid.Energiavajadust ei suudetud täita, kuna toitu polnud piisavalt. Kui keha kogutud energiavarud olid ära kasutatud, pidi organism lihaste kujul keha enda valkudele tagasi langema. Kui need olid peaaegu ära kasutatud, lagunesid ka elundid ise, mis viis lõpuks mitme elundi rikkeni.

Praegu on veel üks asjaolu, mis ei põhjusta surma nii kiiresti, kuid võib põhjustada tõsiseid haigusi. Tänapäeval rikkalik toiduvarustus põhjustab sageli ülesöömist. Tarbitakse rohkem kaloreid kui tarbitakse. Selle tulemuseks on keharasva suurenenud ladustamine, mis võib pikas perspektiivis põhjustada selliseid haigusi nagu suhkurtõbi, arterioskleroos või südame-veresoonkonna haigused koos kõigi nende tagajärgedega. Lisaks nendele haigustele suureneb ka reumaatiliste haiguste ja vähi arv. Seda tüüpi tsivilisatsioonhaiguste vältimiseks on soovitatav tervislik eluviis, kus on palju liikumist ja tasakaalustatud toitumine.