Metabolizmus sacharidov, bielkovín a tukov

Všetky životné prejavy ľudského organizmu majú chemický základ, t.j. premenu látok a energie. Ľudský organizmus získava energiu pre život zo stravy a prípadne pitného režimu. Každú chemickú reakciu sprevádza zmena energie, preto je premena látok - metabolizmus - nerozlučne spätá s premenou energie. Rast, svalová činnosť, prejavy dráždivosti, bioelektrické deje, vylučovanie, každá funkcia, každý fyziologický jav závisí priamo od premeny látok.

Čo je metabolizmus a premena energie

Metabolizmus zahŕňa zložité chemické zlúčeniny, ktoré sa v tele premieňajú. Štiepenie zložitých látok na jednoduché prebieha za prítomnosti kyslíka. Živočíšny organizmus oxiduje sacharidy, tuky a bielkoviny a uvoľňuje tak energiu potrebnú na životné deje.

Katabolizmus a anabolizmus

Konečný postup oxidácie je pre všetky živiny rovnaký a uskutočňuje sa v tzv. Krebsovom cykle. Konečnými splodinami sú oxid uhličitý a voda. Oxidácie v tele sú pomalé a postupné a uvoľňujú energiu v malých a použiteľných množstvách. Tieto deje označujeme ako katabolizmus.

Uvoľnená energia nemôže byť v organizme priamo využitá, ale prenáša sa na zlúčeniny, ktorých chemické väzby sú schopné viazať jej značné množstvo - makroergické fosfátové väzby, ktoré sú v každej bunke. Až túto energiu uloženú vo forme makroergických väzieb môže organizmus využiť na výstavbu živej hmoty a na všetku činnosť.

Anabolizmom označujeme procesy, pri ktorých sa z jednoduchších látok tvoria nové, telu vlastné zložité látky. Premena látok, ktorá ustavične prebieha vo všetkých bunkách, zahŕňa tieto hlavné deje:

• Anabolizmus - z jednoduchých vstrebaných látok sa vytvárajú telu vlastné látky. Vo zvýšenej miere sa to deje napríklad pri raste, ale aj v dospelom organizme sa všetky súčasti buniek ustavične obnovujú. Ďalej sa tvoria enzýmy, hormóny, krvné farbivo, plazmatické bielkoviny a pod. - pri každej tejto syntéze sa spotrebúva energia.
• Katabolizmus - pri štiepení zložitých látok na jednoduché sa uvoľňuje energia, ktorá umožňuje všetky životné deje.
• Tvorba zásob - niektoré látky sa hromadia v organizme (tuky a sacharidy - glykogén), odkiaľ sa môžu v prípade potreby uvoľniť a použiť na predchádzajúce ciele.

Prechod medzi anabolickými a katabolickými stavmi nie je vždy jasne oddelený. Najdôležitejšia anabolická fáza je napríklad spánok. Organizmus je v anabolizme aj po konzumácii stravy.

Základné makroživiny a ich úloha

Ľudský organizmus potrebuje na krytie svojich metabolických potrieb určité množstvo základných živín. Základnými živinami sú tuky, sacharidy a bielkoviny. Pri posudzovaní potreby výživy nemožno brať do úvahy len množstvo, ale treba dbať na to, aby zloženie potravy bolo správne. Pomer živín v potrave kolíše a je ovplyvnený osobnými, rodinnými a národnými zvykmi. Pre zabezpečenie zdravej a vyváženej stravy je dôležité zaradiť do jedálnička rôzne potraviny, aby strava obsahovala široké spektrum živín.

Je to práve vyrovnaná energetická bilancia, dlhodobá a priemerná rovnováha medzi príjmom energie a jej výdajom, ktorá zaručí, že si váhu udržujeme a nepriberáme ani nestrácame telesnú hmotnosť. Z moderných vedeckých poznatkov vyplýva, že energetický príjem s vhodným pomerom makroživín určuje, či si budeme hmotnosť udržiavať, priberať, alebo chudnúť.

Energetická hodnota makroživín

Energetická spotreba u dospelého človeka je závislá na namáhavosti vykonávanej práce. Najvyššiu energetickú hodnotu majú tuky (1g tuku obsahuje 38,9 kJ). Najdostupnejšiu energiu pre organizmus predstavujú sacharidy (1g sacharidu 17,2 kJ). Najhodnotnejšou a nevyhnutnou stavebnou zložkou sú bielkoviny rastlinného i živočíšneho pôvodu (1g bielkovín 17,2 kJ).

Sacharidy: Pohotový zdroj energie

Sacharidy sú najpohotovejším a najbežnejším zdrojom energie. Sú bežnou súčasťou potravy, ich podiel je zvyčajne 55-60%. Prijímame ich najmä ako zložené sacharidy (škroby) v chlebe, pečive, obilninách a zemiakoch.

Ústredné postavenie v premene sacharidov má glukóza. Nachádza sa vo všetkých telových tekutinách. V krvi je jej množstvo veľmi stále, prechodne sa zvyšuje po požití potravy. Glukóza je najpohotovejší a najdôležitejší zdroj energie pre mnoho tkanív a je nepostrádateľná pre ústrednú nervovú sústavu. Zásobným zdrojom glukózy je glykogén. Táto zložitá látka sa tvorí z jednoduchých sacharidov a ukladá sa v bunkách (najmä v pečeni) a kostrových svaloch. Okamih, v ktorom počas pohybu pocítime únavu, často súvisí s vyčerpaním zásob sacharidov.

Tuky: Výdatný zdroj energie a stavebná zložka

Tuky sú energeticky najbohatšou zložkou potravy. Okrem toho sú v nich rozpustené vitamíny A, D, E, K. Pre optimálny príjem tukov nie je jednotné pravidlo. Celkovo platí, že čím je vyšší energetický výdaj u ťažko pracujúcich osôb, tým viac tukov má byť v potrave. Ak je spotreba energie do 12,5 MJ denne, má byť v potrave približne 25% tukov, nad 12,6 MJ 30% a viac.

Tuky tvoria v tele stavebnú časť všetkých buniek (cytoplazmy a membrán), ale sa aj ukladajú do zásoby. Sú výdatným zdrojom energie. Najviac je neutrálnych tukov. Nadbytočný tuk sa ukladá do zásoby v bunkách tukového tkaniva, najmä pod kožou, v brušnej dutine a na iných miestach tela. Zásobný tuk je hlavnou energetickou rezervou organizmu. Od jej veľkosti závisí v značnej miere čas, ktorý môže jedinec prežiť pri úplnom hladovaní. Po spotrebovaní zásob sacharidov telo siahne do zásob tukov a začne metabolizovať mastné kyseliny, aby mohlo uvoľňovať energiu.

Bielkoviny: Základné stavebné kamene

Bielkoviny sú najdôležitejšie súčasti živej hmoty. Sú chemicky najzložitejšie a okrem uhlíka, kyslíka a vodíka obsahujú ešte dusík. V ľudskom tele na ne pripadá najväčší podiel (20%) pevných látok. Tvoria hlavnú súčasť buniek, uplatňujú sa ako enzýmy, hormóny, patrí medzi ne hemoglobín a pod. Pre život organizmu sú nevyhnutné. Bielkoviny nemožno nahradiť žiadnou inou živinou.

V krvi je stále určitá hladina aminokyselín (z potravy a z telových bielkovín). Aminokyseliny môžu byť aj zdrojom energie. Biologická hodnota bielkovín je daná obsahom tzv. nepostrádateľných - esenciálnych aminokyselín. To sú aminokyseliny, ktoré si organizmus nemôže sám vytvárať. Najlepšia bielkovinová potrava je však taká, ktorá obsahuje zmes všetkých aminokyselín, nepostrádateľných aj postrádateľných (neesenciálnych), vo vhodnom vzájomnom pomere.

Optimálny prívod bielkovín za deň je u dospelého človeka 1 g / 1 kg hmotnosti tela. Deti ich majú dostávať 3-4 g / 1 kg hmotnosti tela. Ak športujeme, denný príjem bielkovín by mal spadať zhruba do rozmedzia 1,4-2 gramov na kilogram telesnej hmotnosti.

Voda, minerálne látky a vitamíny

Nevyhnutnou zložkou potravy je voda. Človek získava vodu pitím, z potravy, a tiež metabolickými procesmi, pri ktorých sa voda uvoľňuje ako vedľajší produkt (neúplná aj úplná oxidácia živín).

Minerálne látky, aj keď nie sú zdrojom energie, sú stálou a nevyhnutnou súčasťou všetkých buniek a telových tekutín. Minerálne látky tvoria asi 4,7% hmotnosti tela. Najviac je solí vápnika a fosforu, ktoré sú uložené v kostiach a zuboch a dodávajú im tvrdosť a pevnosť. Ďalej je v tele sodík, draslík, síra, chlór, horčík a v menšom množstve železo, jód, zinok, meď, kobalt. Niektoré prvky majú špecifický význam (napr. železo v molekule hemoglobínu, jód v hormóne štítnej žľazy, zinok v inzulíne a pod.). Normálna pestrá strava obsahuje zvyčajne potrebné množstvo minerálnych látok.

Vitamíny sú účinné už v malých množstvách a zohrávajú dôležitú úlohu ako súčasť enzýmových systémov, ktoré zabezpečujú premenu látok v tele. Niektoré z nich sú pre život nevyhnutné. Napríklad vitamín C je nevyhnutný pre ľudí, opice a morčatá, pretože si ho nedokážu vyrobiť sami a musia ho získať z potravy. Potreba vitamínov je rozličná a závisí najmä od veku, pohlavia, hmotnosti tela a od intenzity premeny látok. Ich množstvo v potrave má byť optimálne, t.j. zaručovať dobrý vývin, výkonnosť a odolnosť. V každom ročnom období musíme preto dbať na dostatočný podiel ovocia a zeleniny, ale aj zložiek živočíšnej potravy, ktoré obsahujú väčšie množstvo vitamínov.

Rýchlosť metabolizmu a bazálny metabolizmus (BMR)

Tempo, akým metabolizmus premieňa stravu na využiteľnú energiu, sa označuje ako rýchlosť metabolizmu. Najmenšie množstvo energie, ktoré telu stačí na prežitie, nazývame bazálna rýchlosť metabolizmu alebo BMR (Basal Metabolic Rate). Sem patria kalórie potrebné na dýchanie, krvný obeh, trávenie (trávenie vyžaduje približne 10% celkovej prijatej energie), termoreguláciu a ďalšie telesné funkcie. V spánku sa spotrebuje množstvo energie na úrovni BMR, pri namáhavej fyzickej činnosti, napríklad jazde na bicykli, môže byť množstvo spotrebovanej energie až sedemkrát vyššie. Množstvo vynaloženej energie ovplyvňuje aj stupeň vitálnosti určitého jedinca, vyplývajúci z jeho anatomickej stavby a fyziologickej zdatnosti.

Hlavnými faktormi ovplyvňujúcimi energetický výdaj okrem samotnej fyzickej aktivity sú veľkosť tela a energetický výdaj na základné životné funkcie, ktoré závisia od veku a pohlavia. Čím väčší je povrch tela (určený výškou a hmotnosťou), tým väčšia je potreba energie.

Faktory ovplyvňujúce a regulujúce metabolizmus

Úroveň premeny látok v živom organizme sa neustále mení v závislosti od podmienok vonkajšieho a vnútorného prostredia, od stavu a potrieb organizmu. Ak je človek v pokoji, metabolizmus sa znižuje, pri činnosti sa zvyšuje.

Metabolizmus je riadený hormonálne a nervovo. Metabolické reakcie treba usmerňovať, urýchľovať alebo spomaľovať. Tým sa reguluje rovnováha celého systému. Súčasne sa udržuje stálosť vnútorného prostredia, a to vzhľadom na premenlivosť prívodu živín a ich spotreby. Zásoby živín sa musia podľa potreby včas nielen mobilizovať, ale aj dopĺňať. Nervy ovplyvňujú metabolizmus najmä prostredníctvom hormónov, ktorých sekréciu riadia.

Anabolické a katabolické deje sú v dospelom zdravom, primerane živenom a primerane činnom organizme v rovnováhe. V období rastu sú zvýšené anabolické deje a potreba energie stúpa. V starobe sa metabolizmus znižuje. Premenu látok najviac zvyšuje svalová práca, požitie potravy a vysoká aj nízka teplota prostredia.

Telesnú teplotu človeka, ktorá sa zvyčajne pohybuje okolo 36,5 až 37°C, ovplyvňuje viacero faktorov, ako je svalová práca (ktorá zvyšuje produkciu tepla), psychické vplyvy (napríklad stres), chorobné stavy (napríklad horúčka pri infekcii) a extrémne teploty prostredia. Zvýšenie telesnej teploty (napríklad pri horúčke) zvyšuje metabolické procesy, zatiaľ čo pokles teploty (napríklad pri podchladení) vedie k ich spomaleniu. Rýchlosť metabolizmu môže ovplyvniť napríklad ochorenie štítnej žľazy.

Spomaľovanie metabolizmu

Medzi faktory, ktoré spomaľujú metabolizmus, patrí starnutie, nedostatok fyzickej aktivity, ale aj extrémne diéty. Telo rýchlo zistí, že nastalo obmedzenie príjmu potravy, a prepína sa do maximálne úsporného režimu. Metabolizmus je schopný spomaliť sa až takmer na polovicu normálneho výkonu, čo je obranný reflex na prežitie. Diéta, pri ktorej sa chudne formou hladovania, spravidla obsahuje málo živín. Telo preto siahne po jediných dostupných bielkovinách - po vlastných svaloch (môže však zobrať aj z kostnej hmoty!). Chudnutie sa zdá byť podľa váhy úspešné, ale človek stráca predovšetkým vodu a svalovinu. Po nejakom čase to s diétou už dlhšie nevydrží, začne jesť a opäť rýchlo priberie. Vráti sa spravidla o nejaké to kilo vyššie, než bola hmotnosť pred rozhodnutím schudnúť. No to, čo priberie, už nie je svalovina, ale tuk.

Podpora a zrýchlenie metabolizmu

Našťastie existujú spôsoby, ako podporiť a zrýchliť metabolizmus:

• Fyzickou aktivitou: Pri cvičení premieňajú svaly uloženú telesnú energiu na zlúčeniny, ktoré nám umožňujú pohybovať sa a produkovať telesné teplo. Hlavným energetickým palivom sú sacharidy a tuky. Odporúča sa okrem pravidelnej aeróbnej aktivity občas zaradiť aj silový tréning s činkami. Aj keď je to anaeróbne cvičenie, pomôže vám chrániť svalovú hmotu, prípadne ju priamo budovať. Svaly sú ďalším faktorom, ktorý zrýchli metabolizmus, pretože "viac svalov viac zje". Väčšie množstvo svaloviny spotrebuje väčšie množstvo energie. Pravidelná fyzická aktivita je kľúčom k dosiahnutiu a udržaniu vašich kondičných cieľov. Pomáha zvyšovať výdaj energie, zlepšovať metabolizmus a podporovať duševnú pohodu.
• Pravidelnou stravou: Ak človek začne pravidelne jesť - samozrejme primerane malé a pravidelné dávky - organizmus začne vypínať úsporný režim. Už neukladá každý voľný gram potravy na energiu vo forme tuku.
• Pravidelným pitným režimom: Ďalší faktor, ktorý zásadným spôsobom zrýchli metabolizmus, je pravidelné pitie. Ideálna je čistá, nebublinková voda alebo čaj. Nevhodné sú akékoľvek sladené nápoje, džúsy, malinovky.

tags: #metabolizmus #zakladnych #zivin