Откуда берется у человека энергия: Энергетические запасы организма человека

Содержание

Энергетические запасы организма человека

22.02.2022

Ничто в мире не возникает из пустоты и не исчезает в никуда. Это касается и наших энергетических запасов. Что же является главным источником энергии в организме человека и какие способы её пополнения можно назвать наиболее эффективными?

В отличие от растительного мира, успешно использующего метод фотосинтеза для преобразования солнечной энергии, человек лишён подобной возможности. Поэтому ему необходимо использовать пищу растительного и животного происхождения. При этом не забывая учитывать, что все продукты отличаются по своей энергетической ценности. Обсуждение калорийности тех или иных блюд уже давно у всех на слуху. Но что она представляет из себя обычным языком? На самом деле, всё довольно легко.

Калория — это единица измерения энергии, имеющая несложную формулу вычисления: количество тепла, обеспечивающее повышение температуры 1 грамма воды на 1 градус.

Энергетическая ценность — это тот объём энергии, который наш организм способен приобрести при усвоении съеденной пищи. Белки, жиры и углеводы представляют из себя комплекс основных питательных веществ. При этом роль ключевого энергетического «поставщика» отводится углеводам, уровень содержания которых отличается в разных продуктах. Кроме того, их принято подразделять на простые (быстрые) и сложные (медленные). Также неотъемлемыми компонентами являются различные микроэлементы и витамины, они являются катализаторами энергетического обмена.

Универсальной формулы, позволяющей установить точное количество питательных веществ для каждого не существует, так как индивидуальные особенности каждого человека, а также такие факторы, как рост, вес, уровень метаболизма, повседневная активность, образ жизни, наличие вредных привычек, регулярность занятий спортом — всё это напрямую влияет на то, каким должен быть рацион. Отсутствие занятий физкультурой в сочетании с сидячим образом жизни даже при минимальной калорийности потребляемой пищи способно не только не повлиять в лучшую сторону на ситуацию с излишним весом, но и содействовать дальнейшему его набору.

Так как же еда преобразуется в энергию?

После попадания в желудок запускается процесс переваривания пищи, который не прекращается и при дальнейшем её продвижении в кишечник, именно поэтому вся система именуется желудочно-кишечный тракт. Его целью является расщепление пищи на элементы, часть из которых попадает в кровь. Стоит отметить, что не вся полученная энергия тут же используется нами. Некоторая часть выполняет роль запаса и преобразуется в жир. Чем меньше мы двигаемся, тем меньше калорий сжигаем, тем интенсивнее увеличивается жировая прослойка.

Быстрые углеводы

максимально быстро расщепляются и выделяют энергию. Здесь и проявляется их главное негативное свойство — они усиливают аппетит, провоцируя переедание и, как следствие — ускоренный набор веса. Все типы сахара относятся к простым разновидностям, поэтому от сладких и мучных изделий так легко потолстеть, и так хочется съесть «ещё одно» пирожное.

Сложные углеводы также проходят процесс расщепления до глюкозы, однако, он занимает намного больше времени. Благодаря им мы ощущаем чувство насыщения, одновременно часть из них — крахмал и гликоген — снабжают нас энергией. Во время еды повышается уровень глюкозы в крови и именно в виде гликогена избыточное её количество абсорбируется в мышцах и печени «про запас». Как только он начинает снижаться, происходит расщепление гликогена, в ходе которого вырабатывается дополнительная энергия. Также к числу сложных углеводов относятся

пищевые волокна (клетчатка и пектин). Они не усваиваются организмом, но их нельзя назвать бесполезными, так как они играют важную роль в пищеварении, обеспечивая стабильную и бесперебойную работу желудочно-кишечного тракта.

Помимо общего объёма потребляемых калорий следует уделять внимание тому, чтобы количество питательных веществ было сбалансированным. Здоровому человеку подойдут традиционные соотношения 4:4:1, а при наличии хронических заболеваний или прочих факторов есть смысл получить предварительную консультацию у врача.

Будьте молоды, здоровы и энергичны, независимо от цифр, которые стоят в вашем паспорте!

ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ НАСЕЛЕНИЯ

ПРАВОВАЯ ИНФОРМАЦИЯ

КОНТРОЛИРУЮЩИЕ ОРГАНИЗАЦИИ

ПРОТИВОДЕЙСТВИЕ КОРРУПЦИИ

ИНФОРМАЦИЯ О ДИСПАНСЕРИЗАЦИИ

Региональный центр организации первичной медико-санитарной помощи

Основные источники энергии в организме — Блог MyGenetics

Всем на свете движет энергия. Полноценная и счастливая жизнь зависит от внутренней, биологической энергии. Она отвечает за то, чтобы вы могли справляться со всеми задачами, как ежедневными, так и направленными на будущее. Сила энергии человека – это топливо, уровень которого нужно поддерживать и повышать.

В связи с этим возникает немало вопросов: как увеличить невидимый энергетический объем? что будет, если он ослабеет? как повысить это значение, чтобы жизнь била ключом каждый день? Ответы на эти вопросы заключают в себе секрет успеха и здоровья, как физического, так и психологического.

Что такое энергия человека?

Что такое внутренний стимул жизни человека? С точки зрения философии, это сила, которая движет всей нашей жизнью, дает возможность осуществлять задуманное и радоваться каждому дню. Принцип жизненных источников можно свести к биохимии, характеризуя ее как обобщенность всех необходимых компонентов для правильного протекания физиологических процессов.

В целом организм получает топливо из еды, но внутренняя энергия – это более сложная структура, которая имеет много нюансов. Мы постоянно слышим разговоры о «духовной пище». Многие мыслители считают, что именно она является источником силы и желания жить. На основе мнений философов и биофизиков можно сделать вывод, что энергия жизни – важное явление, без которого никто не может существовать.

Влияние энергии на жизнь человека

Больше всего о внутренней энергетике говорят те, кто занимается эзотерикой, йогой и духовными практиками, схожими с индуизмом. В этом мировоззрении внутренняя сила – это вполне осязаемая вещь, которую мы получаем от окружающей среды. Солнце, земля, растения и люди – все, что находится вокруг нас, делится частичкой себя.

Согласно более точным наукам, для полноценного и здорового существования недостаточно удовлетворять только физиологические потребности. Нужна подпитка других внутренних потоков. Это обстоятельство значительно отличает нас от зверей. Сильный дух и энергетика позволяют добиваться любых целей. Потому важно укреплять и повышать свой внутренний уровень энергии.

Признаки слабой энергии

Определить, что ваш духовный уровень истонченный и слабый, очень просто. Есть ряд верных признаков, указывающих на это:

вялость и сонливость в течение дня, несмотря на достаточное время сна;
потеря концентрации при выполнении задачи, которая требует каких-либо усилий; даже самые простые занятия могут казаться невыполнимыми;
апатия и склонность к частым депрессиям;
частые вспышки злости и агрессии в ответ на любой ментальный или телесный контакт;
уныние без видимых на то причин, отсутствие чувства юмора;
повышенная склонность к тревогам и волнениям.

Если вы находите у себя эти симптомы, значит, пора пополнить уровень заряда. К слову, определить ваш внутренний потенциал и склонность к истощению энергетики можно с помощью ДНК-исследования. Достижения ученых в этой области позволяют читать информацию, заложенную в нас на генетическом уровне. Энергия тела человека тоже относится к этим данным.

Энергетическая структура человека

Первую классификацию жизненная энергия получила благодаря древним философским и религиозным учениям, особенно индуизму.

Эти труды выделили семь основных тел сознания и организма:

Физическое. То, что мы видим, глядя на себя в зеркало.
Эфирное. Здесь и заключается жизненная энергетика.
Астральное. В этой сфере расположены наши эмоции.
Ментальное. Место, где зарождается любая мысль.
Кармическое. Определение судьбы и последствий поступков.
Буддхическое. Душа каждого из нас.
Атмическое. Уровень духа и жизненные цели.

Все тела нашего существования связаны между собой. Только гармоничное развитие каждой стороны даст возможность быть счастливым и полноценным членом любого общества. В современном мире очень много факторов, которые могут разрушать энергетические границы личности. Нужно прилагать усилия, чтобы противостоять этим влияниям.

Источники энергии для человека

Все мы устроены так, что можем получать подпитку практически из всего, что нас окружает. Вопрос только в том, чтобы уметь отделять полезные ресурсы от вредных и губительных. Это умение стоит развивать в себе каждый день. Тогда энергия тела человека будет достаточно крепкой, чтобы справляться со всеми жизненными аспектами. Это касается не только препятствий, для восприятия положительных эмоций также очень важна здоровая энергетика.

Как восполнить энергию в организме?

Восполнять недостающее количество единиц силы нужно вдумчиво. В первую очередь помните, что взаимосвязь между физической и ментальной стороной личности очень крепкая. Чтобы дать тонус физическому телу, нужна хорошая еда. Для подсознания и нервной системы тоже нужна еда, но иного характера.

Здоровое питание

Не верьте тем, кто говорит, что для любого достаточно только солнечного света, чтобы существовать. Любой физический организм нуждается в еде. Но к питанию нужно относиться серьезно и без фанатичности. Помните: человек должен есть, чтобы жить, а не жить, чтобы есть.

Пищеварительная система не должна быть перегруженной, чтобы не мешать вам чувствовать себя легко и быть здоровым. Питайтесь часто, но небольшими порциями. Отдавайте предпочтение кашам, свежим овощам и фруктам, морской рыбе. Эти продукты дают быструю подпитку для организма. Более плотная еда, как мясо, орехи и бобовые, насыщает на более долгое время. Их стоит есть перед длительными поездками или делами, которые не дадут вам времени для перекуса.

Сон

В идеале каждый человек должен спать 7-8 часов в сутки. Но будем честными, мало кому доступна такая роскошь. Слишком быстрый и напряженный ритм жизни лишает нас такой важной вещи, как здоровый сон. Это негативно сказывается на энергетических потоках внутри человека. В результате организм не успевает восстановить все ресурсы, израсходованные за день.

Эту ситуацию мы сами часто усугубляем просмотрами фильмов и сериалов вместо полноценного сна. Такое поведение приводит к тревожности, раздражительности и повышенной склонности к стрессам.

Чтобы не допустить подобных последствий, выделяйте как минимум 4 дня в неделю, когда вы будете спать не менее 7 часов. Откажитесь от использования любой цифровой техники за час до сна. Лучше это время потратить на чтение книги, духовные упражнения или йогу. Так вы сможете более четко настроиться на отдых, который принесет необходимое расслабление и телу, и подсознанию.

Прогулки и спорт

Кислород, поступающий в организм, помогает ускорить все обменные процессы. Это же касается и обновления внутренней энергии. Потому очень важно давать своему телу достаточно воздуха. Возьмите за правило устраивать ежедневные прогулки в парке. Уделяйте этому занятию не менее 30-40 минут. Очень правильно выходить на такой променад вечером, это даст дополнительный отдых и возможность оставить весь негатив за пределами дома.

Занятия спортом помогают значительно развивать не только физическую силу, но и самодисциплину. Это очень важно для поддержания высокого уровня внутренней гармонии. Выбирайте тот вид спорта, к которому у вас есть предрасположенность (это, кстати, довольно легко определить с помощью ДНК-теста. Например, хорошо зарекомендовал себя генетический тест Fit. Помните, что выбирать бег, если вас тянет к плаванию, в корне неправильно.

Медитация

Лучший способ познать свое тело и привести в порядок внутреннюю гармонию – это медитация. Ее принцип заключается в том, чтобы научиться руководить своими мыслями. Обретя это умение, вы сможете оградить себя от любого нежелательного влияния извне. Кроме этого, происходит урегулирование конфликтов, которые могут происходить внутри, где энергия пересекается с остальными аспектами личности. Умение договориться с собой не менее важно, чем взаимодействовать с другими.

А как насчет генетики?

Наша ДНК также хранит информацию об особенностях эмоций человека, его поведении и эффективности работы мозга. Таким образом, узнать заложенный энергетический потенциал организма возможно, «заглянув» в некоторые его гены. Именно знание генетических особенностей подскажет, как именно вам стоит отрегулировать режим сна и бодрствования, снизить уровень тревожности, в какое время лучше работать, а в какое – отдыхать и какие витамины и биологически активные добавки необходимы именно вам для сохранения уровня энергии. Наиболее полный генетический «портрет» можно получить с помощью теста MyExpert, который поможет найти индивидуальные источники энергии и скорректировать образ жизни в целом.

Упражнения для восстановления энергии человека

Восполнить утраченную энергетику можно с помощью особых упражнений. Почти все они взяты из йоги, поскольку именно она считается лучшим средством регулировки энергетических потоков.

Дыхание «треугольник». Нужно сделать вдох, задержать дыхание на несколько секунд и спокойно выдохнуть. Постепенно увеличивайте время задержки дыхания, но следите, чтобы это не причиняло дискомфорта.
Дыхательное упражнение Бхастрика. Сделайте глубокий вдох и резкий выдох, после вдохните так, как вы дышите обычно, и снова резко выдохните. Чередуйте эти действия, всего нужно выполнить 30 вдохов-выдохов. После наберите максимальное количество воздуха через нос и задержите дыхание так надолго, как только сможете. Выдыхать после этого следует очень медленно.
Представьте спокойный и солнечный день. Поднимите руку и заставьте почувствовать себя, как солнце опускается в вашу ладонь. Сосредоточьте внимание на ощущении тепла и ласки от солнечных лучей. Оно становится жидким, а после снова поднимается в небо. Уделите этому упражнению не менее минуты.
Закройте глаза и представьте, что вы стоите босиком на прохладной земле. Из нее выходят потоки силы, которые поднимаются по вашим ногам и наполняют все тело. Оно начинает светиться. Закрепите эту картинку в воображении и побудьте в таком состоянии как можно дольше.

Заключение

Важно следить за уровнем своей внутренней энергетики. Она напрямую связана с физическим и психологическим здоровьем. Недостаточное количество этого ресурса приводит к развитию новых болезней и обострению хронических. Контролируя уровень наполненности жаждой жить, человекспособен менять свою судьбу и будущее. Успех и благополучие невозможны для того, кто запустил или растратил все энергетические потоки.

Как организм вырабатывает энергию?

4 метода получения АТФ (аденозинтрифосфата) в единицу энергии

Энергия поступает в организм через продукты, которые мы едим, и жидкости, которые мы пьем. Продукты содержат много запасенной химической энергии; когда вы едите, ваше тело расщепляет эти продукты на более мелкие компоненты и поглощает их, чтобы использовать в качестве топлива. Энергия поступает из трех основных питательных веществ: углеводов, белков и жиров, причем углеводы являются наиболее важным источником энергии. В случаях, когда углеводы истощены, организм может использовать белки и жиры для получения энергии. Ваш метаболизм — это химические реакции в клетках организма, которые превращают эту пищу в энергию.

Большая часть энергии, в которой нуждается тело, необходима для отдыха, известного как основной обмен веществ. Это минимальное количество энергии, которое требуется организму для поддержания его жизненно важных функций, таких как дыхание, кровообращение и функции органов. Скорость, с которой энергия используется для таких функций, известна как базальная скорость метаболизма (BMR) и варьируется в зависимости от генетики, пола, возраста, роста и веса. Ваш BMR падает по мере того, как вы становитесь старше, потому что уменьшается мышечная масса.

Оптимальный энергетический обмен требует получения достаточного количества питательных веществ из пищи, в противном случае наш энергетический обмен будет работать хуже, и мы почувствуем усталость и вялость. Все продукты дают вам энергию, а некоторые продукты, в частности, помогают повысить уровень энергии, например, бананы (отличный источник углеводов, калия и витамина B6), жирная рыба, такая как лосось или тунец (хороший источник белка, жирных кислот и витаминов группы В), коричневый рис (источник клетчатки, витаминов и минералов) и яйца (источник белка). На самом деле есть много продуктов, которые обеспечивают обильное количество энергии, особенно те, которые содержат углеводы для доступной энергии, клетчатку или белок для медленного высвобождения энергии и необходимые витамины, минералы и антиоксиданты.

Пищевые продукты метаболизируются на клеточном уровне с образованием АТФ (аденозинтрифосфата)

посредством процесса, известного как клеточное дыхание. Именно этот химический АТФ клетка использует для получения энергии во многих клеточных процессах, включая сокращение мышц и деление клеток. Этот процесс требует кислорода и называется аэробным дыханием.

Глюкоза + Кислород → Углекислый газ + Вода + Энергия (в виде АТФ)

Первоначально большие макромолекулы пищи расщепляются ферментами в процессе пищеварения. Белки расщепляются на аминокислоты, полисахариды на сахара, а жиры на жирные кислоты и глицерин под действием определенных ферментов. После этого процесса более мелкие молекулы субъединиц должны проникнуть в клетки организма. Сначала они попадают в цитозоль (водную часть цитоплазмы клетки), где начинается процесс клеточного дыхания.

Аэробное дыхание

Существует четыре стадии аэробного клеточного дыхания, которые происходят для производства АТФ (энергетические клетки должны выполнять свою работу):

Стадия 1 Гликолиз (также известный как расщепление глюкозы)

Это происходит в цитоплазме и включает серию цепных реакций, известных как гликолиз, для превращения каждой молекулы глюкозы (молекулы из шести атомов углерода) в две более мелкие единицы пирувата (молекулы из трех атомов углерода). При образовании пирувата образуются два типа активированных молекул-носителей (небольшие диффундирующие молекулы в клетках, содержащие богатые энергией ковалентные связи), это АТФ и НАДН (восстановленный никотинамидадениндинуклеотид). На этой стадии образуются 4 молекулы АТФ и 2 молекулы НАДН из глюкозы, но для его получения используются 2 молекулы АТФ, так что на самом деле получается 2 АТФ + 2 НАДН и пируват. Затем пируват переходит в митохондрии.

Стадия 2. Реакция связи

Это связывает гликолиз со стадией 3 цикла лимонной кислоты/Кребса, что объясняется ниже. В этот момент одна молекула диоксида углерода и одна молекула водорода удаляются из пирувата (так называемое окислительное декарбоксилирование) с образованием ацетильной группы, которая соединяется с ферментом, называемым КоА (Коэнзим А), с образованием ацетил-КоА, который затем готов к использоваться в цикле лимонной кислоты/Кребса. Ацетил-КоА необходим для следующего этапа.

Стадия 3 Цикл лимонной кислоты/Кребса

В митохондриях ацетил-КоА (двухуглеродная молекула) соединяется с оксалоацетатом (четырехуглеродная молекула) с образованием цитрата (шестиуглеродной молекулы). -молекула углерода). Затем молекула цитрата постепенно окисляется, позволяя использовать энергию этого окисления для производства богатых энергией молекул активированного носителя. Цепочка из восьми реакций образует цикл, так как в конце оксалоацетат регенерируется и может вступить в новый виток цикла. Цикл обеспечивает предшественников, включая некоторые аминокислоты, а также восстанавливающий агент НАДН, которые используются в многочисленных биохимических реакциях.

Каждый оборот цикла производит две молекулы диоксида углерода, три молекулы NADH, одну молекулу GTP (гуанозинтрифосфат) и одну молекулу FADH ₂ (восстановленный флавинадениндинуклеотид).

Поскольку из каждой используемой молекулы глюкозы образуются две молекулы ацетил-КоА, для каждой молекулы глюкозы требуется два цикла.

Стадия 4 Электронная транспортная цепь

На этой заключительной стадии переносчики электронов НАДН и ФАДН _2,, которые получили электроны, когда окисляли другие молекулы, передают эти электроны в электрон-транспортную цепь. Это находится во внутренней мембране митохондрий. Этот процесс требует кислорода и включает перемещение этих электронов через серию переносчиков электронов, которые подвергаются окислительно-восстановительным реакциям (реакциям, в которых происходят как окисление, так и восстановление). Это приводит к накоплению ионов водорода в межмембранном пространстве.

Затем формируется градиент концентрации, когда ионы водорода диффундируют из этого пространства, проходя через АТФ-синтазу. Поток ионов водорода обеспечивает каталитическую конверсию АТФ-синтазы, которая, в свою очередь, фосфорилирует АДФ (добавляет фосфатную группу), в результате чего образуется АТФ. Конечная точка цепи возникает, когда электроны восстанавливают молекулярный кислород, что приводит к образованию воды.

Хотя при расщеплении одной молекулы глюкозы теоретически образуется 38 молекул АТФ, реально считается, что на самом деле образуется 30-32 молекулы АТФ.

Этот процесс аэробного дыхания происходит, когда организму требуется достаточно энергии просто для жизни, а также для выполнения повседневных дел и выполнения кардио-упражнений. Хотя этот процесс дает больше энергии, чем анаэробные системы, он также менее эффективен и может использоваться только во время менее интенсивных занятий.

Итак, если у вас МЕДЛЕННАЯ и ПОСТОЯННАЯ потребность в энергии, ЧИСТОЕ ПРОИЗВОДСТВО ЭНЕРГИИ аэробным дыханием равняется 30-32 молекулам АТФ.

Глюкоза + Кислород → Углекислый газ + Вода + Энергия (в виде 30-32 АТФ)

В этом процессе организм выделяет углекислый газ и воду. Это теоретически сожжет наибольшее количество калорий.

При других физиологических состояниях организм может получать энергию другими способами:

Существуют и другие энергетические процессы, которые тело использует для создания АТФ, они зависят от скорости, с которой требуется энергия, и от того, есть ли у них доступ к кислороду или нет.

Анаэробное дыхание

Мышцы человека могут дышать анаэробно, для этого процесса не требуется кислород. Этот процесс относительно неэффективен, так как он производит чистую энергию из 2 молекул АТФ.

Это эффективно для энергичных упражнений продолжительностью от 1 до 3 минут, таких как короткие спринты. Если для интенсивных упражнений требуется больше энергии, чем может быть обеспечено имеющимся кислородом, ваше тело будет частично сжигать глюкозу без кислорода (анаэробно). Без кислорода электронтранспортная цепь не может работать. Следовательно, обычное количество молекул АТФ не может быть получено. Анаэробный путь использует пируват, конечный продукт стадии гликолиза. Пируват восстанавливается до молочной кислоты с помощью НАДН, оставляя НАД⁺ после сокращения. Эта реакция катализируется ферментом (лактатдегидрогеназой) и приводит к повторному использованию NAD ⁺. Это позволяет продолжить процесс гликолиза.

Этот путь гликолиза дает 2 молекулы АТФ, которые можно использовать для получения энергии для сокращения мышц. Анаэробный гликолиз происходит быстрее, чем аэробное дыхание, поскольку на каждую расщепленную молекулу глюкозы вырабатывается меньше энергии, поэтому для удовлетворения потребностей требуется более быстрое расщепление большего количества.

Молочная кислота (побочный продукт анаэробного дыхания) накапливается в мышцах, вызывая ощущение «жжения» во время напряженной деятельности. Если для выработки АТФ используется более нескольких минут этой активности, повышается кислотность молочной кислоты, вызывая болезненные судороги. Дополнительный кислород, который вы вдыхаете после интенсивных упражнений, вступает в реакцию с молочной кислотой в ваших мышцах, расщепляя ее на углекислый газ и воду.

Итак, резюмируя: упражнения, которые выполняются с максимальной скоростью в течение 1–3 минут, в значительной степени зависят от анаэробного дыхания для получения энергии АТФ. Кроме того, в некоторых выступлениях, таких как бег на 1500 метров или милю, система молочной кислоты используется преимущественно для «удара ногой» в конце забега.

Следовательно, если вы выполняете ЭНЕРГИЮ УПРАЖНЕНИЕ в течение 1-3 минут, ТКАНЕВЫЙ КИСЛОРОД НЕ БУДЕТ ДОСТУПЕН, поэтому вы увидите ЧИСТУЮ ПРОДУКЦИЮ ЭНЕРГИИ от анаэробного дыхания, равную 2 молекулам АТФ.

Бета-окисление/глюконеогенез или сжигание жира (аэробный липолиз)

Молекула жира состоит из глицеринового остова и трех хвостов жирных кислот. Их называют триглицеридами. В организме они хранятся в основном в жировых клетках, называемых адипоцитами, составляющих жировую ткань. Чтобы получить энергию из жира, молекулы триглицеридов расщепляются на жирные кислоты в процессе, называемом «липолизом», происходящем в цитоплазме. Эти жирные кислоты окисляются до ацетил-КоА, который используется в цикле лимонной кислоты/Кребса. Поскольку одна молекула триглицерида дает три молекулы жирных кислот с 16 или более атомами углерода в каждой, молекулы жира дают больше энергии, чем углеводы, и являются важным источником энергии для человеческого организма (более 100 молекул АТФ генерируется на молекулу жирной кислоты). Следовательно, когда уровень глюкозы низкий, триглицериды могут быть преобразованы в молекулы ацетил-КоА и использованы для образования АТФ посредством аэробного дыхания.

Эта потребность возникает после любого периода воздержания от еды; даже при обычном голодании в течение ночи происходит мобилизация жира, так что к утру большая часть ацетил-КоА, поступающего в цикл лимонной кислоты/Кребса, поступает из жирных кислот, а не из глюкозы. Однако после еды большая часть ацетил-КоА, поступающего в цикл лимонной кислоты/Кребса, поступает из глюкозы из пищи, при этом любой избыток глюкозы используется для пополнения истощенных запасов гликогена или для синтеза жиров.

Это МЕДЛЕННЫЙ, НЕ НЕМЕДЛЕННЫЙ ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ, но имеет ЧИСТОЕ ПРОИЗВОДСТВО ЭНЕРГИИ более 100 молекул АТФ.

АТФ Фосфокреатин (АТФ-ПК)

Эта энергетическая система состоит из АТФ (во всех мышечных клетках содержится небольшое количество АТФ) и фосфокреатина (ФК), которые обеспечивают немедленную энергию за счет расщепления этих высокоэнергетических субстратов.

Во-первых, АТФ, который хранится в миозиновых поперечных мостиках (внутри мышцы), расщепляется с образованием аденозиндифосфата (АДФ) и одной молекулы фосфата. Затем фермент, известный как креатинкиназа, расщепляет фосфокреатин (ФК) на креатин и молекулу фосфата. Этот распад фосфокреатина (ФК) высвобождает энергию, которая позволяет аденозиндифосфату (АДФ) и молекуле фосфата воссоединиться, образуя больше АТФ. Эта вновь образованная АТФ затем может быть расщеплена с высвобождением энергии для топливной деятельности. Это будет продолжаться до тех пор, пока запасы креатинфосфата не будут исчерпаны.

Короткие резкие взрывные упражнения (10-30 секунд) используют эту систему. Он не требует кислорода, но очень ограничен короткими периодами взрывных упражнений, таких как спринт или поднятие тяжестей / пауэрлифтинг. Вот почему добавки с креатином помогают в таких упражнениях, обеспечивая достаточное количество креатинфосфата для обеспечения необходимых фосфатов. Система АТФ-СР обычно восстанавливается на 100% за 3 минуты; Таким образом, рекомендуемое время отдыха между высокоинтенсивными тренировками составляет 3 минуты.

Короче говоря, для резких взрывных упражнений, требующих БЫСТРОЙ, НЕМЕДЛЕННОЙ энергии, эта система производит БОЛЬШОЕ КОЛИЧЕСТВО АТФ до тех пор, пока креатинфосфат в мышцах не иссякнет.

Различные формы упражнений используют разные системы для производства АТФ

Для спринтеров/тяжелоатлетов на короткие дистанции используемой энергетической системой будет АТФ-ПК, поскольку она быстрая и занимает всего несколько секунд
Во время интенсивных прерывистых упражнений и при длительной физической активности используемая энергетическая система обычно использует путь гликогена (сжигание жира / отсутствие кислорода) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6019055/
В соревнованиях на выносливость, таких как марафонский бег или гребля и т. д., которые длятся неограниченное время, будет использоваться энергетический процесс аэробного дыхания.

Роль кишечных бактерий в регуляции энергии

Кишечные бактерии играют важную роль в извлечении питательных веществ и энергии, а также в регуляции энергии. Бактерии производят множество небольших молекул (известных как метаболиты), которые могут действовать как сигналы, которые могут модулировать аппетит, потребление, хранение и расход энергии.

Кишечные бактерии влияют на биодоступность полисахаридов, и то, как это происходит, неясно, но эта область исследований становится все более обширной. В этой статье 2016 года о причинно-следственной связи микробиоты тонкого и толстого кишечника в регуляции веса и резистентности к инсулину подробно исследуется этот вопрос. .

Побочные эффекты при низком уровне энергии

Неправильное управление уровнем энергии может привести к нарушению как физических, так и когнитивных функций.

Физические признаки могут включать: снижение выносливости, снижение силы и снижение способности восстанавливаться после физической нагрузки.

Эффекты, связанные с производительностью, могут включать: потерю внимания, замедление реакции, плохое настроение, плохую рабочую память, плохое принятие решений и снижение времени реакции.

Пищевые добавки для поддержания энергетических процессов

Несмотря на то, что существует множество способов сохранить свою энергию, например, сбалансированное питание, достаточный сон и регулярные физические упражнения, эти вещи не всегда возможны для некоторых людей. В такие времена пищевые добавки могут помочь удовлетворить ваши общие потребности в энергии. Он доставляет ацетильную группу в цикл лимонной кислоты/Кребса, высвобождая АТФ (энергию) и образуя углекислый газ и воду. Важно иметь достаточное количество ацетил-КоА для подачи энергии в цикл лимонной кислоты.

Альфа-липоевая кислота (АЛК), также известная как липоевая кислота или тиоктовая кислота, действует как антиоксидант и естественным образом присутствует в митохондриях. Альфа-липоевая кислота служит кофактором для ферментов, участвующих в клеточном метаболизме, вырабатывающих АТФ. Он действует как антиоксидант, удаляя свободные радикалы. В то время как организм может вырабатывать достаточное количество ALA для основного энергетического обмена, она действует как антиоксидант только тогда, когда присутствует в больших количествах, как обсуждается в этой статье об альфа-липоевой кислоте в качестве пищевой добавки.

Аргинин участвует во многих метаболических процессах, как описано в этой статье Новые метаболические роли L-аргинина в энергетическом метаболизме организма и возможные клинические применения. Эти процессы включают белковый обмен и синтез креатина. Аргинин также является предшественником оксида азота (NO), важного нейротрансмиттера и сосудорасширяющего средства. Сообщается, что добавление L-аргинина может увеличить регенерацию АТФ за счет активации пути АМФ-киназы.

Ashwagandha, , хотя и не классифицируется как усилитель энергии, может влиять на физическую и умственную работоспособность. Он используется в качестве общеукрепляющего средства (для поддержания оптимальной выносливости, чувства энергии и жизненной силы), адаптогена и антиоксиданта. Адаптогены — это нетоксичные растения, которые помогают организму противостоять стрессу, будь то физический, химический или биологический. Ашваганда также помогает поддерживать умственное равновесие и способствует обучению, памяти и отзывам. Ашваганда может помочь снизить уровень кортизола (гормона, высвобождаемого в стрессовых ситуациях) у людей с хроническим стрессом, согласно этой статье об исследовании корня ашваганды в снижении стресса и беспокойства у взрослых.

B Complex жидкость или капсулы B Complex содержат смесь всех витаминов группы В, которые растворимы в воде и играют важную роль в поддержании ваших нормальных процессов выработки энергии. Вы можете прочитать больше о нашем продукте B Complex в нашей статье о комплексах витаминов B.

Карнитин играет важную роль в энергетическом обмене, перенося длинноцепочечные жирные кислоты в митохондрии для бета-окисления. Он также способствует удалению метаболитов ацетилкоэнзима А путем связывания с ними для выведения с мочой. Карнитин — это общий термин для ряда соединений, включающих L-карнитин и ацетил-L-карнитин. Продукты животного происхождения, такие как мясо, рыба, птица, являются лучшими источниками карнитина. Считается, что снижение функции митохондрий способствует процессу старения. Этот исследовательский документ о карнитине показал, что добавление высоких доз ацетил-L-карнитина и альфа-липоевой кислоты снижает митохондриальный распад.

Коэнзим Q10 (CoQ10) переносит электроны в электрон-транспортной цепи как часть производства АТФ. В восстановленной форме он является мощным антиоксидантом. Это особенно важно для клеток с высокими энергетическими потребностями, таких как клетки сердца, которые особенно чувствительны к дефициту CoQ10. Поскольку CoQ10 растворим в липидах или жирах, рекомендуется принимать этот продукт с пищей, содержащей жиры. Он содержится во многих продуктах, таких как сердце, печень, почки, шпинат, цветная капуста, брокколи и т. д. CoQ10 снижается с возрастом, и когда уровни CoQ10 снижаются, как показано в этом исследовании CoQ10 2014 года, ваши клетки не могут производить необходимую им энергию и это может привести к усталости.

Йод. Щитовидная железа улавливает йод из крови, так как он необходим для образования тироксина (Т4) и трийодтиронина (Т3). Это гормоны щитовидной железы, необходимые для нормальной функции щитовидной железы. Гормоны щитовидной железы помогают организму вырабатывать энергию. Когда уровень гормонов щитовидной железы низкий, организм не может вырабатывать столько энергии, сколько обычно. Поэтому дефицит йода может привести к усталости и слабости. Хорошими пищевыми источниками йода являются моллюски и морская рыба, а также продукты растительного происхождения, такие как крупы и злаки.

Железо является важным минералом, который способствует нормальному энергетическому метаболизму . Тело нуждается в железе для производства гемоглобина, который является белком в красных кровяных тельцах, который переносит кислород по всему телу. Дефицит железа (анемия) может вызывать чувство усталости и слабости. Витамин С включен в состав препарата Метаболическое железо и витамин С, поскольку он увеличивает биодоступность железа.

Магний играет преобладающую роль в производстве и использовании АТФ, так как образует комплексы Mg-АТФ. Эти комплексы являются кофакторами для нескольких киназ, активных во время гликолиза. Магний также регулирует активность нескольких ферментов, участвующих в цикле лимонной кислоты/Кребса. Вы можете больше узнать о магнии и его функциях в Практическом руководстве по магнию.

Ниацин, , также известный как Витамин B3 , является предшественником коферментов никотинамидадениндинуклеотида (НАД) и НАД фосфата (НАДФ), которые участвуют во многих метаболических реакциях. НАД и его восстановленная форма НАДН играют важную роль в энергетическом обмене путем переноса электронов в митохондриальной цепи переноса электронов. Ниацин также обладает антиоксидантными свойствами и предотвращает окислительный стресс. Продукты с высоким содержанием ниацина включают печень, курицу, тунец, лосось, авокадо, коричневый рис и арахис.

Рибофлавин, , также известный как витамин B2 , является компонентом флавопротеинов флавинадениндинуклеотида (FAD) и флавинмононуклеотида (FMN). Они действуют как переносчики электронов в митохондриальной цепи переноса электронов и участвуют в окислении жирных кислот и цикле лимонной кислоты/Кребса, поэтому способствуют нормальному метаболизму с выделением энергии. Рибофлавин естественным образом содержится в яйцах, нежирном мясе, зеленых овощах и обогащенных злаках.

Рибоза представляет собой важный сахар, который является важным компонентом нуклеотидной РНК. Это источник энергии, получаемый из пищи, и топливо для митохондрий для производства АТФ, обеспечивающего клеточную энергию. Некоторые исследования, в которых рассматривается влияние добавок рибозы на ресинтез адениновых нуклеотидов после интенсивных прерывистых тренировок, показывают, что добавки D-рибозы могут помочь восстановить запасы АТФ в мышечных клетках. Типичные продукты, содержащие рибозу, включают грибы, сыр, молоко и яйца.

Тиамин , также известный как Витамин B1 способствует нормальному метаболизму энергии. Гидрохлорид тиамина — это солевая форма тиамина, необходимая для аэробного метаболизма, роста клеток, передачи нервных импульсов и синтеза ацетилхолина. При гидролизе гидрохлорид тиамина фосфорилируется до активной формы тиаминпирофосфата. Это кофермент для многих ферментативных активностей, связанных с метаболизмом жирных кислот, аминокислот и углеводов. Когда глюкоза расщепляется на энергию, тиамин является кофактором в процессе превращения пирувата в ацетилкоэнзим А. Пируват имеет решающее значение для многих аспектов метаболизма человека, что изучается в этом исследовании регуляции метаболизма пирувата и болезней человека. Тиамин естественным образом содержится во многих продуктах, включая цельнозерновые, макаронные изделия, рис, свинину, рыбу, бобовые, семена и орехи.

Витамин C, , также известный как L-аскорбиновая кислота , способствует нормальному энергетическому метаболизму. Он действует как антиоксидант, способный регенерировать другие антиоксиданты. Витамин С также способствует всасыванию негемового железа в кишечнике, как подробно описано в этом исследовании функции витамина С. Люди не могут эндогенно синтезировать витамин С, поэтому он является важным диетическим компонентом. К продуктам богатым витамином С относятся брокколи, дыня, цветная капуста, капуста, киви, апельсиновый сок, папайя, красный, зеленый или желтый перец, сладкий картофель, клубника и помидоры.

Витамин Е — это жирорастворимое соединение с антиоксидантной активностью, помогающее защитить клетки от повреждений, вызванных свободными радикалами . Свободные радикалы – это соединения, образующиеся, когда наш организм превращает пищу, которую мы едим, в энергию. Встречающийся в природе витамин Е имеет восемь химических форм, известных как токотриенолы витамина Е (альфа-, бета-, гамма- и дельта-токоферол и альфа-, бета-, гамма- и дельта-токотриенол). Орехи, семена и некоторые масла, как правило, содержат больше всего витамина Е на порцию.

Витамин K является жирорастворимым кофактором ферментов, участвующих в процессах свертывания крови и костного метаболизма. Он действует как антиоксидант и может отдавать электроны. Существуют две формы, К1 и К2, отличающиеся двумя основными структурами: филлохиноном (К1) и менахиноном (К2). Обзор различий между K1 и K2 за 2019 год предполагает, что организм может усваивать в десять раз больше витамина K2, такого как MK7, чем витамина K1. Витамин К2 содержится только в продуктах животного происхождения и ферментированных растительных продуктах, таких как натто.

Заключение
Metabolics предлагает ряд пищевых добавок для поддержки ваших потребностей в питании и энергии. Хотя лучший способ добиться этого — хорошо сбалансированная диета, физические упражнения, снижение подверженности стрессу и обеспечение достаточного сна, наши добавки содержат высококачественные ингредиенты, которые помогут вам на этом пути.
Если вы беременны, кормите грудью или принимаете лекарства, перед использованием этих продуктов рекомендуется проконсультироваться с врачом.
Как тело использует энергию
Те из нас, кто занимается спортом — спортсмены, тренеры и те, кто работает со спортсменами, — понимают важность подпитки организма для максимального увеличения энергии и производительности. Это также помогает понять, как тело преобразует энергию, чтобы можно было использовать здоровые стратегии для улучшения спортивных результатов.
Фундаментальный закон энергии
Первый закон термодинамики гласит, что энергия не может быть создана, но должна быть передана или преобразована из одной формы в другую. Как автомобиль работает только на бензине, человеческое тело работает только на одном виде энергии: химической энергии. В частности, тело может использовать только одну конкретную форму химической энергии или топлива для выполнения биологической работы — аденозинтрифосфат (АТФ).
АТФ – газ в баке
Итак, как человеческий организм вырабатывает АТФ, единственное топливо, которое оно может преобразовать в энергию? В нашем организме есть три различные химические системы, которые преобразуют энергию. Почти все знают, что мы используем белки, углеводы и жиры для получения энергии. Калории – это единица измерения тепла или энергии пищи. Например, мы можем получить четыре калории на грамм белков и углеводов и девять калорий на грамм жиров.
Но как нам преобразовать эти потенциальные энергетические вещества в АТФ? Здесь в игру вступают три энергетические системы.
Энергетическая система 1: готовое топливо для немедленной энергии
Система немедленной энергии, или АТФ-ПК, — это система, которую тело использует для получения немедленной энергии. Источник энергии, фосфокреатин (ПК), хранится в тканях организма. Когда упражнение выполнено и энергия расходуется, ПК используется для пополнения АТФ. По сути, ПК функционирует как резерв, помогая почти мгновенно восстановить АТФ.
Итак, в четырехглавой мышце и подколенном сухожилии среднестатистического спортсмена определенное количество АТФ и ПК хранится в мышцах. Эти сохраненные субстраты готовы и ждут химической трансформации для подпитки биологических рабочих процессов, таких как сокращение мышц. Эта система дает спортсменам легкодоступный запас энергии, доступ к которому можно получить без промедления.
В чем недостаток?
Среднестатистический спортсмен имеет около 285 граммов АТФ во всем теле. Такое количество АТФ будет израсходовано всего за несколько секунд работы. В любое время у спортсменов есть только около 10 секунд АТФ-ПК.
Добавка под названием моногидрат креатина, которая может увеличить количество ФХ, хранящегося в мышцах. Это одно из наиболее изученных эргогенных средств, и оно действительно работает. Однако он может вызывать мышечные спазмы, и его не рекомендуется использовать в жаркую погоду.
Энергетическая система 2: Quick Energy, работающая на глюкозе
Гликолитическая система, иногда называемая анаэробным гликолизом, представляет собой серию из десяти ферментативных реакций, в которых используются углеводы для производства АТФ и пирувата в качестве конечных продуктов.
Гликолиз — расщепление глюкозы. Технически гликолиз может использовать глюкозу или гликоген в своих химических реакциях. Глюкоза должна войти в клеточную мембрану, чтобы начать процесс. Попав в клетку, глюкоза начнет трансформацию, в результате которой образуется сеть из двух молекул АТФ и двух молекул пирувата. Эти 10 реакций происходят очень быстро. Гликолиз является предпочтительной энергетической системой человеческого тела, когда требуется любая физическая нагрузка. Процесс идет быстро, глюкозы, как правило, достаточно, и реакции могут происходить в любом месте саркоплазмы клетки.
В чем недостаток?
С гликолизом связаны две проблемы. Во-первых, на каждую молекулу глюкозы, используемую в процессе, образуется только две молекулы АТФ. Глюкоза начинается с шести атомов углерода в своей структуре. В химической энергии углерод представляет собой потенциальную энергию, другими словами, потенциальную АТФ. С химической точки зрения, это пустая трата потенциальной энергии.
Во-вторых, у двух молекул пирувата, образовавшихся в самой последней реакции, есть два возможных пути. Они могут быть преобразованы в лактат (молочную кислоту) или могут быть перенесены в третью энергетическую систему и продолжать производить АТФ.
Аэробный фитнес снижает выработку лактата при гликолизе
То, что на самом деле происходит с пируватом, зависит от нескольких факторов, в первую очередь от того, насколько «аэробно» подготовлен спортсмен, и от степени интенсивности работы. Чем ниже относительная интенсивность работы и чем выше аэробная подготовка спортсмена, тем меньше лактата будет вырабатываться.
И наоборот, чем больше организм использует гликолиз для производства АТФ, тем больше лактата будет произведено вместе с ним. Как известно большинству спортсменов, высокий уровень лактата в крови не способствует спортивным результатам.
Как использовать гликолиз
Как правило, гликолиз начинается через несколько секунд, и его можно использовать примерно до двух минут. Классический пример — один круг по 400-метровой трассе. Средний спортсмен начинает очень быстро, преодолевает средние 200 метров, а затем ползет к финишу.
С точки зрения энергетической системы, Энергетическая система 1 питает первые три или четыре шага спортсмена, а затем гликолиз берет на себя управление производством АТФ. К тому времени, когда 400 метров закончены, гликолиз тоже.
Энергетическая система 3: Длительная аэробная энергия
Аэробная система находится внутри определенной органеллы клеток организма. Эта особая органелла — митохондрии — «электростанция клетки». Это точно так. Основная часть АТФ, вырабатываемого человеческим организмом, поступает из митохондрий. Следовательно, основная часть АТФ производится в результате «аэробных» процессов.
Первые две энергетические системы являются анаэробными, то есть им не требуется кислород. Аэробная энергетическая система должна иметь кислород, иначе весь процесс замедлится и, возможно, полностью остановится. Кислород, необходимый этой системе, обеспечивается сердечно-сосудистой и дыхательной системами через приток крови к тканям.
Там, где резина встречается с дорогой
В системе аэробной энергии мы используем все три источника топлива. Именно в этой системе углеводы, жиры и белки могут обрабатываться для производства АТФ. Углеводы проходят через гликолитическую систему, производя пируват, который поступает в аэробную систему.
Использование белков и жиров немного сложнее. Белки должны пройти процесс, при котором компоненты азота удаляются. По сути, белок заменяется на его отдельные аминокислоты, а «амино» часть удаляется или заменяется. Остается просто молекула углерода, которая может быть обработана как в гликолитической, так и в аэробной системах.
Жиры перемещаются по телу в форме триглицеридов в крови. Прежде чем жир можно будет использовать в аэробной системе, триглицерид должен быть разбит на соответствующие части, глицерин и жирные кислоты. Оба они содержат молекулы углерода, которые могут быть использованы для производства АТФ. Глицерин поступает через пути гликолиза. Жирные кислоты попадают в митохондрии и проходят процесс, называемый бета-окислением. Этот процесс требует многих химических реакций, времени и кислорода. Да, кислород необходим на двух разных стадиях бета-окисления.
Оптимальное сердечно-сосудистое состояние
Итак, спортсмену нужна очень хорошо развитая сердечно-сосудистая система, чтобы обеспечить кислородом все это. Когда мы начинаем тренироваться, аэробной системе требуется от одной до трех минут, чтобы она полностью заработала. Скорость и эффективность аэробной системы напрямую связаны с аэробной кондицией спортсмена. Эта система способна обеспечивать АТФ в течение продолжительных периодов времени. Если интенсивность не слишком высока, спортсмен может использовать эту систему в течение многих часов работы, как в марафоне или триатлоне IRONMAN.
Восполнение и восстановление энергии
Аэробная система помогает восполнять и восстанавливать первые две энергетические системы. Именно эта система помогает выводить лактат, образующийся в результате гликолиза, и восстанавливать запасы АТФ и ПК, необходимые для системы немедленной энергии. Большинство командных видов спорта являются анаэробными по своей природе. Тем не менее, всем спортсменам, занимающимся командными видами спорта, требуется хотя бы умеренная аэробная подготовка, чтобы их аэробная система могла обеспечить восстановление анаэробных систем. Обычно довольно легко увидеть, какие спортсмены командных видов спорта не имеют наилучшей аэробной подготовки! Они будут согнутыми, с руками на коленях между каждой игрой на футбольном поле!
Тренировка энергетических систем организма для оптимальной работы
Тренировкой можно улучшить три энергетические системы. То, что это означает, сильно различается для каждой системы, но каждую энергетическую систему можно тренировать так же, как ваши четырехглавые мышцы и подколенные сухожилия, выполняя приседания.
Когда спортсмены тренируются, мы в основном делаем три вещи:
Развиваем мышцы, чтобы обеспечить большую силу и/или более эффективное использование силы
Тренируйте двигательные и мышечные навыки для более эффективного выполнения спортивных навыков
Обучить энергетические системы, чтобы они были более эффективными и действенными в производстве АТФ
Каждая из наших энергетических систем вырабатывает АТФ в строго определенное время и в определенном диапазоне интенсивности. Чтобы тренировать эти системы, вам нужно работать в этих диапазонах времени и интенсивности.
Система немедленной энергии
Например, тренировка с целью улучшения системы немедленной энергии может включать короткие взрывные движения или упражнения. Серия повторяющихся максимальных вертикальных прыжков или коротких спринтов станет отличным способом «нагрузить» первую энергетическую систему.
Краткосрочная энергетическая система
Аналогичным образом, тренировка с целью тренировки гликолитической системы потребует более продолжительного сеанса работы, но все же с очень высоким уровнем интенсивности. Хорошим примером является бег на 400 метров. Интервальные беговые тренировки на беговой дорожке или футбольном поле — отличный способ нагрузить гликолитическую систему.
Долгосрочная энергетическая система
Чтобы тренировать аэробную систему, спортсмену необходимо выполнять постоянную работу в течение как минимум 20–30 минут. Как правило, аэробная работа происходит в диапазоне 65–85 % от VO2max. Выполняйте эту аэробную работу по крайней мере четыре дня в неделю для достижения оптимальных результатов.
Это взгляд на энергетические системы организма глазами физиотерапевта. Я бы сказал, что когда на карту поставлены спортивные результаты, тренировка вашей энергетической системы так же важна, как и то, какой вес вы можете выполнить в жиме лежа или как высоко вы можете прыгнуть в высоту.