Немного о пищеварительной системе
Продукты, которые мы употребляем перевариваются для извлечения питательных веществ и поглощения энергии, а отходы выбрасываются в виде фекалий. Большинство пищевых веществ утилизируется организмом только после расщепления до небольших молекул.
Переваривание – процесс механической и ферментативной деградации пищевых веществ и всасывание продуктов расщепления.
Особенности всасывания белков, жиров и углеводов
Большая часть продуктов переваривания всасывается в тонком кишечнике (тощая и подвздошная кишка). В толстом кишечнике всасывается в основном вода.
Продукты переваривания белков и углеводов попадают в воротную вену и затем в печень. Жиры и жирорастворимые витамины поступают в лимфатические сосуды, грудной лимфатический проток, а затем в системные кровоток.
Энергетическая ценность пищи
Калорийность (энергетическая ценность пищи) – количество энергии, получаемой организмом из продуктов питания:
- Белки – 4 ккал/г
- Углеводы – 4 ккал/г
- Жиры – 9 ккал/г
Пищеварение
Пищеварение важно, потому что нашему организму нужны питательные вещества из еды и питья, чтобы работать должным образом и оставаться здоровым. Белки, жиры, углеводы, витамины, минералы и вода являются питательными веществами. Наша пищеварительная система расщепляет питательные вещества на части, достаточно маленькие, чтобы организм мог их усвоить и использовать для получения энергии, роста и восстановления клеток.
- Белки распадаются на аминокислоты
- Жиры распадаются на жирные кислоты и глицерин
- Углеводы распадаются на простые сахара
Каждый отдел пищеварительной системы помогает перемещать пищу и жидкость через желудочно-кишечный тракт, разбивать пищу и жидкость на более мелкие части или и то, и другое. Как только пища разбивается на достаточно мелкие части, организм может усваивать и перемещать питательные вещества туда, где они необходимы. Толстый кишечник поглощает воду, а отходы пищеварения становятся стулом. Нервы и гормоны помогают контролировать процесс пищеварения.
Откуда берется энергия, делающая жизнь возможной?
Люди получают энергию из трёх классов молекул топлива: углеводов, липидов и белков. Потенциальная химическая энергия этих молекул преобразуется в другие формы, такие как тепловая, кинетическая и другие химические формы.
Питательные вещества человеческого метаболизма
Углеводы, липиды и белки являются основными составляющими пищи и служат топливными молекулами для человеческого организма. Переваривание (расщепление на более мелкие части) этих питательных веществ в пищеварительном тракте и последующее всасывание (поступление в кровоток) конечных продуктов пищеварения позволяют тканям и клеткам преобразовывать потенциальную химическую энергию пищи в полезную работу.
Основными поглощаемыми конечными продуктами переваривания пищи являются моносахариды, в основном глюкоза (из углеводов); моноацилглицерол и длинноцепочечные жирные кислоты (из липидов); и небольшие пептиды и аминокислоты (из белков).
Попав в кровоток, разные клетки могут метаболизировать эти питательные вещества.
Таким образом, то, что делает жизнь возможной, — это преобразование потенциальной химической энергии молекул топлива посредством серии реакций внутри клетки, обеспечиваемых кислородом, в другие формы химической энергии, энергию движения, кинетическую энергию и тепловую энергию.
Сохранение энергии: механизмы синтеза АТФ
Энергетический метаболизм — это общий процесс, посредством которого живые клетки приобретают и используют энергию, необходимую для выживания, роста и размножения. Как энергия высвобождается при разрыве химических связей молекул питательных веществ, захваченных для других целей клетками? Ответ заключается в связи между окислением питательных веществ и синтезом высокоэнергетических соединений, в частности АТФ, который действует как основной химический переносчик энергии во всех клетках.
Наша способность бегать, кататься на велосипеде, лыжах, плавать и грести зависит от способности организма извлекать энергию из потребляемой пищи. Как потенциальные источники топлива, углеводы, жиры и белки в пище, которую вы едите, следуют различным метаболическим путям в организме, но все они в конечном итоге производят воду, углекислый газ и химическую энергию, называемую аденозинтрифосфатом (АТФ).
Представьте себе молекулы АТФ как высокоэнергетические соединения или батареи, которые хранят энергию. Каждый раз, когда вам нужна энергия — чтобы дышать, завязывать шнурки или проехать на велосипеде — ваш организм использует молекулы АТФ. АТФ, по сути, является единственной молекулой, способной обеспечивать энергией мышечные волокна для питания мышечных сокращений. Однако, для поддержания физической активности клетки должны постоянно пополнять молекулы АТФ.
Углеводы
Углеводы, такие как сахар и крахмал, например, легко расщепляются на глюкозу, основной источник энергии организма. Глюкоза может использоваться немедленно в качестве топлива или может быть отправлена в печень и мышцы и храниться в виде гликогена. Во время упражнений мышечный гликоген преобразуется обратно в глюкозу, которую могут использовать в качестве топлива только мышечные волокна. Печень также преобразует свой гликоген обратно в глюкозу; однако он высвобождается непосредственно в кровоток для поддержания уровня сахара в крови (глюкозы крови). Во время упражнений ваши мышцы забирают часть этой глюкозы и используют её в дополнение к своим собственным запасам гликогена. Глюкоза крови также служит наиболее значительным источником энергии для мозга, как в состоянии покоя, так и во время упражнений. Тело постоянно использует и пополняет свои запасы гликогена. Содержание углеводов в вашем рационе, а также тип и объем тренировок, которые вы выполняете, влияют на размер ваших запасов гликогена.
Жиры
Жир является наиболее концентрированным источником энергии для организма, обеспечивая более чем в два раза больше потенциальной энергии, чем углеводы или белки (9 калорий на грамм против 4 калорий на грамм). Во время упражнений накопленный в организме жир (в форме триглицеридов в жировой или жировой ткани) расщепляется на жирные кислоты. Эти жирные кислоты транспортируются через кровь в мышцы для получения топлива. Этот процесс происходит относительно медленно по сравнению с мобилизацией углеводов для получения топлива. В отличие от ваших запасов гликогена, которые ограничены, жир тела является практически неограниченным источником энергии для спортсменов. Даже у худых и подтянутых людей достаточно жира, накопленного в мышечных волокнах и жировых клетках, чтобы обеспечить до 100 000 калорий — достаточно для более чем 100 часов марафонского бега!
Жир является более эффективным топливом на единицу веса, чем углеводы. Углеводы должны запасаться вместе с водой. Наш вес удвоился бы, если бы мы запасали столько же энергии, сколько гликоген (плюс вода, которую удерживает гликоген), сколько мы запасаем в виде жира. У большинства из нас достаточно запасов энергии в виде жира (жировой ткани или жира тела), плюс организм легко преобразует и запасает излишки калорий из любого источника (жира, углеводов или белков) в виде жира тела.
Белки
Что касается белка, наши тела не поддерживают официальных резервов для использования в качестве топлива. Вместо этого белок используется для построения, поддержания и восстановления тканей тела, а также для синтеза важных ферментов и гормонов. В обычных обстоятельствах белок удовлетворяет только 5 процентов энергетических потребностей организма. Однако в некоторых ситуациях, например, когда мы едим слишком мало калорий в день или недостаточно углеводов, а также на последних стадиях упражнений на выносливость, когда запасы гликогена истощаются, скелетные мышцы разрушаются и используются в качестве топлива. Эта жертва необходима для доступа к определенным аминокислотам (строительным блокам белка), которые могут быть преобразованы в глюкозу. Помните, ваш мозг также нуждается в постоянном, устойчивом поступлении глюкозы для оптимального функционирования.
Вывод
Наш ежедневный выбор продуктов питания восполняет потенциальную энергию или топливо, которое требуется организму для продолжения нормального функционирования.
Эта энергия принимает три формы: углеводы, жиры и белки. Организм может хранить некоторые из этих видов топлива в форме, которая обеспечивает мышцы непосредственным источником энергии.
Журнал
Витамины
Диеты