Основна физиология Какво представляват калориите, как се произвеждат и какво правят в нашето тяло

Както повечето от нас вероятно знаят, калориите са единица, в която се измерва топлинната енергия. Според определението, килокалория е количеството енергия, което е необходимо за нагряване на литър вода с един градус по Целзий. Използваме термина в разговорно изражение обаче, за да измерим колко енергия влагаме в тялото си чрез храната или изгаряме през деня. В резултат на това излишъкът или недостатъчното количество калории води до промяна в телесната маса. Ако приемаме повече калории, отколкото тялото ни изгаря, броят на кантара се увеличава. Ако от друга страна изгаряме повече, отколкото поглъщаме, резултатът е загуба на тегло. В днешната статия ще ви обясним подробно основната физиологична концепция за калориите и как масата и топлинната енергия са свързани в този контекст.

Терминът калории е използван за обозначаване поне на 19 век Енергийното съдържание на храната и енергийните разходи на физическите упражнения за измерване [1, 2]. Оттогава безброй изследвания са открили и доказали, че енергийният баланс е решаващият фактор, влияещ върху дългосрочните промени в телесното тегло [3]. Въпреки това, въпреки че това познание съществува от поколения, много хора все още са скептични по отношение на концепцията и в повечето случаи тя съществува поради факта, че калориите по същество са единица мярка за топлинна енергия, а не за маса.

Те се използват в храната директна калориметрия, за измерване на енергийното им съдържание. Храната се изгаря в калориметър с бомба и се определя колко енергия се отделя. Човешкото тяло обаче печели енергия от храната много по-елегантно, отколкото просто да я осветява. Нашият организъм несъмнено е много по-сложен от обикновената горелка на Бунзен, поради което скептицизмът изглежда съвсем разбираем. Затова искаме да оставим аспектите на енергията и топлината настрана за тази статия и да се съсредоточим чисто върху аспекта на масата. Под каква форма влиза в тялото и как излиза отново? Веднага щом разберете тази концепция, трябва да сте станали много по-ясни защо калориите като единица топлина са валиден заместител тук.

Контрол на теглото: как упражненията влияят на глада и апетита? 1 септември 2019 г. Simon Goedecke

Досега трябва да е добре известно, че най-големият размер на устройството за загуба на тегло или мазнини е съотношението между консумираната енергия и изгорената енергия. Ако искаме да намалим телесните мазнини, няма начин да увеличим консумацията на калории в сравнение с приема на калории. Правени са малко изследвания за влиянието на двете страни на това уравнение една върху друга. Поради тази причина […]

Нашето тяло се състои от много различни тъкани, но Скелетни мускули, мастна тъкан, кости, органи и разбира се водата в и между клетките съставляват най-голямата част от нашия организъм. Докато нямате сериозно заболяване, масата на вашите органи и кости не трябва да се променя толкова много в зряла възраст, поради което засега можем да ги игнорираме. За момента оставяме аспекта на водата настрана, тъй като колебанията във водния баланс са отговорни само за краткосрочните промени в теглото. Количеството вода в тялото ви се увеличава с напълняването и намалява с отслабването. Делът на водата остава по същество същият.

Това остави телесни мазнини и мускули. Така че нека да разгледаме как масата на вашата храна попада в тези тъкани.

Когато поглъщаме храна, макронутриентите се разграждат на отделни части от ензимите в устата, стомаха и тънките черва:

Протеини се разделят на аминокиселини.
Комплекси въглехидрати се разделят на захар.
Мазнини се разделят на свободни мастни киселини.

Тези градивни елементи в по-голямата си част се споделят с микроелементите абсорбира се през лигавицата на тънките черва и след това се транспортират чрез кръвта и лимфната система до черния дроб, където след това евентуално се преобразуват и транспортират чрез кръвта до клетките на тялото. Хранителните фибри не могат да се разграждат от ензимите в тънките черва и достигат до дебелото черво, където част от тях се превръща от чревната флора в краткосрочни мастни киселини, които след това също се абсорбират и транспортират до черния дроб.

Здраве на червата: какво ние и какво не знаем за влиянието на подсладителите върху чревната флора! 16 август 2019 г. Simon Goedecke

Като силови атлети и фитнес спортисти, които придават голямо значение на техния външен вид, ние по-специално консумираме голям брой изкуствени подсладители като част от нашата диета. Независимо дали са в протеинови шейкове, леки напитки или под формата на таблетки в кафе, заместителите на сладкия вкус и без калории на конвенционалната захар са завладели диетата на много от нас. Въпреки това, [...]

Преди да продължим в този момент, трябва да изясним едно нещо: Малка част от аминокиселините, мазнините и захарите от храната не се абсорбират през тънките черва и остават в масата, която отделяте в тоалетната в края [4]. Докато сте здрави или не консумирате изведнъж екстремно количество мазнини наведнъж, този процент трябва да е толкова нисък, че да можем да го пренебрегнем в този момент. Важно е обаче да се отбележи, че тази маса не се счита за погълната енергия тук - или като погълната маса в тази статия. Докато нещо не е преминало през чревната стена, то все още не е в организма ви. Вътрешността на тялото ви започва под кожата и това също включва лигавиците на храносмилателния тракт.

С хранителните вещества или масата, преминали през тази бариера, тялото вече може да направи точно три неща:

Спестявате
ти използваш
Отърви се от тях

Съхранявайте хранителни вещества или калории

Аминокиселините са градивните елементи на протеина. Той се разгражда до аминокиселини в храносмилателния тракт, които след това се сглобяват отново в тялото за изграждане или възстановяване на структури като мускулни клетки. Обикновено количеството протеин, което тялото ви натрупва, съответства на количеството, което се разгражда в рамките на определен период от време, например ден. По този начин протеиновата маса в организма ще остане относително постоянна. Ако обаче има сигнал, като силова тренировка, която го подтиква да натрупва повече протеини, отколкото разгражда, телесната ви маса се увеличава. В този пример увеличението на мускулната маса би било резултатът.

Трите макронутриента протеин, въглехидрати и мазнини могат да се съхраняват или използват в нашето тяло.

Молекулата глюкоза е един от най-малките градивни елементи на въглехидратите, които поглъщаме с храната. Докато други представители като галактоза или фруктоза също могат да бъдат намерени в храната ни, глюкозата съставлява по-голямата част от усвоените ни въглехидрати. Може да се съхранява като дълги вериги, гликогенът, на две различни места в тялото ни: в мускулите и в черния дроб. Метаболитният орган може да съхранява средно около 100 грама гликоген, докато между 300 и 600 грама могат да се съхраняват в мускулите, в зависимост от това колко мускулна маса имате. Всеки грам гликоген е свързан с три до четири грама вода, поради което телесното тегло може да варира с до 3,5 килограма между минималното и максималното ниво на пълнене [5]. Въпреки това, нивото на запълване на вашите запаси от гликоген обикновено не варира толкова много, поради което телесното ви тегло не се променя значително.

Мастните киселини се срещат в храната под формата на триглицериди. Три от тях са свързани с молекула глицерин. По време на храносмилането те се разграждат на свободни мастни киселини, преди да бъдат събрани отново в тялото и транспортирани до мускулните и мастните клетки. В мускулите мазнините могат да се съхраняват или между клетките (извънклетъчни), или в клетките (вътреклетъчни). Повечето от мазнините в тялото се съхраняват като триглицериди в мастните натрупвания под кожата (подкожно) и около органите (висцерални). За разлика от протеините и гликогена, организмът може да съхранява и освобождава много голямо количество мастни киселини.

Глюкозата и мастните киселини се използват главно при производството на Аденозин трифосфат (АТФ), който представлява крайният източник на енергия в нашето тяло и е необходим за безброй химически реакции, които протичат във вашето тяло всяка секунда. В края на тяхното преобразуване, за което също се консумира енергия, остават Въглероден диоксид (CO2) и вода (H2O) наляво. За този процес могат да се използват и аминокиселини, за които азотната група първо трябва да бъде отстранена и екскретирана като урея, преди останалите също да бъдат превърнати в ATP, CO2 и H2O.

С изключение на незаменимите аминокиселини, трите макронутриента могат да се произвеждат от другите две хранителни вещества, ако има дефицит. И тримата представители могат Пируват са разбити, което е един вид кръстопът по пътищата на метаболизма. За процеса на Глюконеогенеза организмът може да ги използва за изграждане на нови въглехидрати, което се случва особено когато консумирате много протеини и само няколко въглехидрати. За de novo липогенеза Въпреки това, с изключение на основните представители, нови мастни киселини също могат да възникнат от пируват, ако консумираме излишък от въглехидрати като част от излишък на калории. С изключение на осемте незаменими аминокиселини, пируват или оксалоацетат също могат да се използват за изграждане на нови аминокиселини, при което азотната молекула трябва да бъде прехвърлена в друга аминокиселина. И накрая, пируватът също се използва за производство на кетонни тела, които също могат да се използват за производство на АТФ.

Отървете се от хранителни вещества или калории

Към този момент трябва да имате доста добро разбиране за това как хранителните вещества в насипно състояние си проправят път през телата ни. Затова разглеждаме най-важния въпрос: Какво общо има всичко това с калориите, единицата за топлинна енергия? Точно тук влиза в действие молекулата АТФ. Всички макронутриенти могат да бъдат превърнати в АТФ, преди техните продукти на разграждане H2O, CO2 и урея да напуснат тялото. Синтезът на ATP обаче не е 100 процента ефективен. Около 40 процента от енергията може да се използва за работа, докато останалата част от енергията се губи като топлинна енергия. Важно е да се отбележи, че степента на ефективност, която се има предвид тук, не зависи от макронутриента, от който е получен ATP. Въпреки че хранителните вещества имат различен термичен ефект, това е тема за отделна статия и на този етап може да бъде игнорирана.

Дадена маса аминокиселини, глюкоза или мастни киселини може да се използва за получаване на дадено количество АТФ. Част от това се използва за метаболитни реакции и извършване на работа, докато друга част се освобождава в околната среда под формата на топлина. Нашето тяло може да произведе същото количество АТФ от един грам глюкоза, както от един грам аминокиселини, поради което и двете се декларират като четири килокалории на грам. За разлика от това, един грам мастни киселини осигурява около девет килокалории [6].

Поради факта, че количеството макронутриенти в храната или в нашето тяло е необходимо за производството на АТФ и консумацията на тази енергия е свързана с производството на топлина, сравнението между енергийния прием и консумацията на енергия предлага особено добра илюстрация на промените в телесната маса. Ако приемаме повече протеини, мазнини и въглехидрати, отколкото тялото ни консумира, телата ни ги съхраняват под формата на маса. В случай на енергиен дефицит обаче тази маса може да се раздели отново и след това да се използва за производство на АТФ и топлинна енергия.

Надяваме се, че нашата статия е изяснила концепцията за калориите и че сега имате по-добър преглед на това как производството на маса, енергия и топлина са свързани в нашето тяло.