Skąd nasz organizm bierze energię? Wyjaśniamy!

Kluczowym elementem funkcjonowania każdej żywej komórki jest zdolność do pozyskiwania, przekształcania oraz wykorzystywania energii, która jest niezbędna do realizacji wszystkich procesów życiowych. Jej źródła są różnorodne i zależą od wielu czynników, w tym od typu organizmu oraz dostępnych dla niego zasobów środowiskowych. W ludzkim organizmie mechanizmy metaboliczne odgrywają istotną rolę w procesie pozyskiwania energii z pożywienia, co pozwala na utrzymanie homeostazy, wzrost oraz realizację codziennych funkcji życiowych.

Posiłki jako źródło energii – jak to działa?

Centralną rolę w procesie produkowania energii odgrywa mitochondrium, nazywane często „elektrownią komórkową”. To właśnie tutaj, dzięki procesom takim jak cykl kwasu cytrynowego (cykl Krebsa) oraz łańcuch oddechowy, dochodzi do przekształcenia produktów rozkładu składników odżywczych w adenozynotrifosforan (ATP). Magazynując energię w swoich wiązaniach chemicznych, dostarcza on paliwo niezbędne do przeprowadzenia większości procesów komórkowych, w tym skurczu mięśni, syntezy białek, a także transportu substancji przez membrany komórkowe.

Jak pożywienie przetwarzane jest na energię?

Pierwszym etapem w procesie pozyskiwania energii z pożywienia jest trawienie, które rozpoczyna się już w jamie ustnej. Enzymy, takie jak amylaza ślinowa, rozpoczynają rozkład węglowodanów na prostsze cukry. Kolejne etapy odbywają się w żołądku i jelitach, gdzie dzięki działaniu pepsyny, lipazy czy trypsyny, dochodzi do dalszego rozpadu białek, tłuszczów i węglowodanów na jeszcze bardziej podstawowe jednostki – aminokwasy, kwasy tłuszczowe oraz monosacharydy. Są one następnie absorbowane przez ściany jelit i transportowane do komórek ciała, gdzie zostają wykorzystane jako substraty energetyczne lub budulcowe.

Czy wytworzoną energię da się magazynować?

Procesy metaboliczne, które umożliwiają konwersję i magazynowanie energii, są złożone i zależą od rodzaju spożytych składników odżywczych oraz aktualnego stanu energetycznego organizmu. Glikogen (polimer glukozy) jest główną formą przechowywania węglowodanów w organizmie i akumuluje się w wątrobie oraz mięśniach. Jego zasoby mogą być szybko mobilizowane do produkcji glukozy w celu zaspokojenia bieżącego zapotrzebowania na energię, szczególnie w warunkach intensywnego wysiłku fizycznego lub w sytuacjach stresowych.

Tłuszcze, przechowywane w postaci triglicerydów w tkance tłuszczowej, stanowią kolejną istotną rezerwę energetyczną organizmu. Dzięki temu organizm jest w stanie przetrzymać dłuższe okresy bez dostępu do pożywienia, wykorzystując zgromadzone zapasy tłuszczowe do produkcji energii.

Białka, choć są głównie składnikiem budulcowym komórek i pełnią w organizmie wiele innych funkcji, mogą również zostać wykorzystane jako źródło energii. W sytuacjach ekstremalnego głodu lub nieadekwatnej podaży węglowodanów i tłuszczów organizm zaczyna katabolizm własnych białek (np. z mięśni) w celu pozyskania aminokwasów, które mogą być następnie przekształcone w glukozę lub ciała ketonowe, służące jako alternatywne źródło energii.

Jak zużywamy energię podczas aktywności fizycznej?

Na wstępie warto podkreślić, że głównym nośnikiem energii w komórkach jest adenozynotrifosforan (ATP), którego zapasy w komórkach mięśniowych są jednak ograniczone i wystarczają tylko na kilka sekund intensywnej pracy. Z tego względu konieczne jest ciągłe regenerowanie ATP z innych źródeł, co jest możliwe dzięki trzem głównym systemom energetycznym: fosfagenowemu, glikolitycznemu oraz tlenowemu.

System fosfagenowy pozwala na natychmiastowe uzupełnienie ATP w pierwszych sekundach wysiłku. Jest to kluczowe podczas krótkotrwałych, ale intensywnych aktywności, takich jak sprint czy podnoszenie ciężarów. Gdy te zapasy zaczynają się wyczerpywać, organizm rozpoczyna produkcję energii w procesie glikolizy, polegającym na anaerobowym rozkładzie cukru zgromadzonego w mięśniach lub dostarczonego z krwi. Proces ten szybko generuje ATP, choć jego ubocznym produktem jest kwas mlekowy, który może przyczynić się do uczucia zmęczenia i bólu mięśni.

Dla długotrwałej aktywności o niższej intensywności ważny staje się system tlenowy, w którym ATP jest produkowany w mitochondriach komórek mięśniowych przez oksydację kwasów tłuszczowych i glukozy.

Poznaj tajniki zdrowego odżywiania i wysiłku fizycznego

Dla wszystkich miłośników zdrowego stylu życia, poszukujących sprawdzonych i wiarygodnych źródeł informacji, które mogą pomóc w dalszym rozwijaniu i utrzymywaniu wartościowych nawyków, poradnik Forever Strong stanowi nieocenione kompendium wiedzy. Skierowany do osób na każdym poziomie zaawansowania, od początkujących entuzjastów zbalansowanego trybu życia, po zaawansowanych sportowców. Zaglądaj na naszą stronę regularnie!