Základná fyziológia Čo sú to kalórie, ako sa tvoria a čo tvoria v našom tele

Ako väčšina z nás pravdepodobne vie, kalórie sú jednotkou, v ktorej sa meria tepelná energia. Podľa definície je kilokalória množstvo energie, ktoré je potrebné na zohriatie litra vody o jeden stupeň Celzia. Termín hovorovo používame na meranie toho, koľko energie vložíme do tela jedlom alebo spálime počas dňa. Výsledkom je, že nadmerný alebo nedostatočný prísun kalórií vedie k zmene telesnej hmotnosti. Ak prijmeme viac kalórií, ako naše telo spáli, zvyšuje sa počet na váhe. Ak naopak spálime viac, ako absorbujeme, výsledkom je chudnutie. V dnešnom článku vám podrobne vysvetlíme základný fyziologický koncept kalórií a to, ako v tejto súvislosti súvisí hmotnosť a tepelná energia.

Termín kalória sa používa na označenie najmenej 19. storočia Energetický obsah potravy a energetický výdaj fyzického cvičenia sa má merať [1, 2]. Odvtedy našlo nespočetné množstvo štúdií, ktoré dokázali, že energetická bilancia je rozhodujúcim faktorom ovplyvňujúcim dlhodobé zmeny telesnej hmotnosti [3]. Aj keď sú tieto vedomosti známe už celé generácie, mnoho ľudí je voči tomuto konceptu stále skeptických a vo väčšine prípadov k nim dochádza v dôsledku skutočnosti, že kalória je v podstate skôr mernou jednotkou tepelnej energie ako masy.

Používajú sa v potravinách priama kalorimetria, na meranie ich energetického obsahu. Jedlo sa spaľuje v bombovom kalóriu a určuje sa, koľko energie sa uvoľní. Ľudské telo však získava energiu z potravy oveľa elegantnejšie, ako ich len jednoducho zapáliť. Náš organizmus je nepochybne oveľa zložitejší ako jednoduchý Bunsenov horák, a preto sa zdá skepsa celkom pochopiteľná. Preto chceme pre tento článok odložiť aspekty energie a tepla a zamerať sa čisto na aspekt hmotnosti. V akej forme ide do tela a ako zase vychádza? Len čo pochopíte tento koncept, malo by vám byť oveľa jasnejšie, prečo je tu kalória ako jednotka tepla platnou náhradou.

Kontrola hmotnosti: ako ovplyvňuje cvičenie hlad a chuť do jedla? 1. septembra 2019 Simon Goedecke

Doteraz by malo byť známe, že zďaleka najväčšou veľkosťou pohonu pre chudnutie alebo tuk je pomer medzi spotrebovanou a spálenou energiou. Ak chceme znížiť telesný tuk, neexistuje spôsob, ako zvýšiť spotrebu kalórií v porovnaní s príjmom kalórií. O vplyve oboch strán tejto rovnice na druhú sa však urobilo málo výskumov. Pre tento dôvod […]

Naše telo je zložené z mnohých rôznych tkanív, ale Kostrové svaly, tukové tkanivo, kosti, orgány a samozrejme voda v bunkách a medzi nimi tvoria najväčšiu časť nášho organizmu. Pokiaľ nemáte vážne ochorenie, hmotnosť vašich orgánov a kostí by sa v dospelosti nemala toľko meniť, a preto ich môžeme nateraz ignorovať. Aspekt vody odložíme na chvíľu bokom, pretože kolísanie vodnej bilancie je zodpovedné iba za krátkodobé zmeny hmotnosti. Množstvo vody v tele sa zvyšuje s priberaním a klesá s chudnutím. Podiel vody zostáva v zásade rovnaký.

Zostal telesný tuk a svaly. Poďme sa teda pozrieť na to, ako sa hmota vášho jedla dostane do týchto tkanív.

Pri požití potravy sa makroživiny rozkladajú na jednotlivé časti pomocou enzýmov v ústach, žalúdku a tenkom čreve:

Bielkoviny sú rozdelené na aminokyseliny.
Komplexy sacharidy sú rozdelené na cukor.
Tuky sa štiepia na voľné mastné kyseliny.

Tieto stavebné bloky sú z väčšej časti zdieľané s mikroživinami absorbovaný cez výstelku tenkého čreva a potom transportované krvou a lymfatickým systémom do pečene, kde sú potom prípadne konvertované a transportované krvou do buniek tela. Vláknina sa nemôže štiepiť pomocou enzýmov v tenkom čreve a dostane sa do hrubého čreva, kde sa jej časť črevnou flórou premieňa na krátkodobé mastné kyseliny, ktoré sa potom tiež vstrebávajú a transportujú do pečene.

Zdravie čriev: čo my a nevieme o vplyve sladidiel na črevnú flóru! 16. augusta 2019 Simon Goedecke

Ako siloví športovci a fitnes športovci, ktorí kladú veľký dôraz na ich fyzický vzhľad, konzumujeme predovšetkým veľké množstvo umelých sladidiel ako súčasť našej stravy. Či už v proteínových koktailoch, ľahkých nápojoch alebo vo forme tabliet do kávy, náhrada konvenčného cukru so sladkou chuťou a bez kalórií si podmanila stravu mnohých z nás. Avšak [...]

Než budeme pokračovať v tomto bode, musíme si ujasniť jednu vec: Malá časť aminokyselín, tukov a cukrov z potravy sa neabsorbuje cez tenké črevo a zostane v hmote, ktorú na konci vylúčite z toalety [4]. Pokiaľ ste zdraví alebo nekonzumujete náhle extrémne množstvo tuku naraz, malo by byť toto percento také nízke, aby sme ho v tomto okamihu mohli zanedbávať. Je však dôležité poznamenať, že táto hmotnosť sa tu nepočíta ako absorbovaná energia - alebo ako absorbovaná hmotnosť v tomto článku. Pokiaľ niečo neprešlo vašou črevnou stenou, ešte to nie je vo vašom organizme. Vnútro vášho tela začína pod kožou a to zahŕňa aj sliznice tráviaceho traktu.

Vďaka živinám alebo hmote, ktorá sa dostala cez túto bariéru, môže telo teraz robiť presne tri veci:

Ušetríš
používaš
Zbav sa ich

Skladujte živiny alebo kalórie

Aminokyseliny sú stavebnou jednotkou bielkovín. V tráviacom trakte sa rozkladá na aminokyseliny, ktoré sa potom v tele znovu zhromažďujú a vytvárajú alebo opravujú štruktúry, ako sú svalové bunky. Za normálnych okolností množstvo proteínu, ktoré si vaše telo vytvorí, zodpovedá množstvu, ktoré si odbúra za určité časové obdobie, napríklad za deň. Takto by bielkovinová hmota v organizme zostala relatívne konštantná. Ak však existuje signál, napríklad silový tréning, ktorý ho vedie k tomu, aby zhromažďoval viac bielkovín, ako sa odbúravajú, zvyšuje sa vaša telesná hmotnosť. V tomto príklade by výsledkom bolo zvýšenie svalovej hmoty.

Tri makroživiny bielkoviny, sacharidy a tuky si môžeme v tele buď uložiť, alebo použiť.

Molekula glukózy je jedným z najmenších stavebných prvkov sacharidov, ktoré prijímame spolu s jedlom. Zatiaľ čo v našej potrave sa nachádzajú aj ďalšie látky ako galaktóza alebo fruktóza, glukóza tvorí prevažnú väčšinu našich absorbovaných sacharidov. Môže byť uložený ako dlhé reťazce, glykogén, na dvoch rôznych miestach v tele: vo svaloch a v pečeni. Metabolický orgán dokáže v priemere uložiť asi 100 gramov glykogénu, zatiaľ čo do svalov sa môže uložiť 300 až 600 gramov, v závislosti od toho, koľko svalovej hmoty máte. Každý gram glykogénu sa viaže na tri až štyri gramy vody, z toho dôvodu môže telesná hmotnosť kolísať až o 3,5 kg medzi minimálnou a maximálnou úrovňou naplnenia [5]. Úroveň náplne vašich zásob glykogénu však za bežných okolností až tak nekolíše, a preto sa vaša telesná hmotnosť významne nemení.

Mastné kyseliny sa vyskytujú v potravinách vo forme triglyceridov. Tri z nich sú viazané na molekulu glycerínu. Počas trávenia sa štiepia na voľné mastné kyseliny predtým, ako sa znovu zostavia v tele a transportujú sa do svalových a tukových buniek. Vo svaloch sa tuky môžu ukladať buď medzi bunkami (extracelulárne) alebo v bunkách (intracelulárne). Väčšina tuku v tele sa ukladá ako triglyceridy v tukových usadeninách pod kožou (subkutánne) a okolo orgánov (viscerálne). Na rozdiel od bielkovín a glykogénu si organizmus môže ukladať a uvoľňovať veľmi veľké množstvo mastných kyselín.

Glukóza a mastné kyseliny sa používajú hlavne pri výrobe Adenozíntrifosfát (ATP), ktorá je hlavným zdrojom energie pre naše telo a je nevyhnutná pre nespočetné množstvo chemických reakcií, ktoré prebiehajú vo vašom tele každú sekundu. Na konci ich premeny, na ktorú sa tiež spotrebúva energia, zostávajú Oxid uhličitý (CO2) a voda (H2O) vľavo. Na tento proces sa môžu tiež použiť aminokyseliny, pri ktorých sa musí najskôr odstrániť dusíková skupina a vylúčiť sa ako močovina, až potom sa zvyšok môže previesť na ATP, CO2 a H2O.

S výnimkou esenciálnych aminokyselín sa tri makronutrienty môžu pri nedostatku produkovať z ďalších dvoch živín. Všetci traja zástupcovia môžu Pyruvát sa rozkladajú, čo je akási križovatka v cestách metabolizmu. O procese Glukoneogenéza organizmus ich môže využiť na tvorbu nových sacharidov, čo sa stáva najmä vtedy, keď konzumujete veľa bielkovín a len málo sacharidov. O de novo lipogenéza Avšak s výnimkou základných zástupcov môžu nové mastné kyseliny tiež vzniknúť z pyruvátu, ak konzumujeme nadbytok sacharidov ako súčasť nadbytku kalórií. S výnimkou ôsmich esenciálnych aminokyselín sa pyruvát alebo oxaloacetát môžu tiež použiť na prípravu nových aminokyselín, pričom sa musí molekula dusíka preniesť na inú aminokyselinu. Nakoniec sa pyruvát tiež používa na výrobu ketolátok, ktoré sa môžu tiež použiť na výrobu ATP.

Zbavte sa živín alebo kalórií

V tomto bode by ste mali celkom dobre pochopiť, ako sa hromadné živiny dostávajú cez naše telo. Týmto sa zaoberáme veľmi dôležitou otázkou: Čo to všetko má spoločné s kalóriami, jednotkou tepelnej energie? Presne tu opäť vstupuje do hry molekula ATP. Všetky makroživiny je možné previesť na ATP pred tým, ako ich produkty rozkladu H2O, CO2 a močovina opustia telo. Syntéza ATP však nie je stopercentne efektívna. Asi 40 percent energie sa dá použiť na prácu, zatiaľ čo zvyšok energie sa stratí ako tepelná energia. Je dôležité poznamenať, že miera účinnosti, ktorá sa tu myslí, je nezávislá od makronutrientu, z ktorého sa získal ATP. Aj keď majú živiny odlišný tepelný efekt, je to téma pre samostatný článok a v tomto okamihu je možné ich ignorovať.

Dané množstvo aminokyselín, glukózy alebo mastných kyselín sa môže použiť na výrobu daného množstva ATP. Niektoré z nich sa používajú na metabolické reakcie a výkon práce, zatiaľ čo iná časť sa uvoľňuje do životného prostredia vo forme tepla. Naše telo dokáže vyrobiť rovnaké množstvo ATP z jedného gramu glukózy ako z jedného gramu aminokyselín, a preto sa obidve označujú ako štyri kilokalórie na gram. Naproti tomu jeden gram mastných kyselín poskytuje okolo deväť kilokalórií [6].

Vzhľadom na to, že množstvo makroživín v potravinách alebo v našom tele je potrebné na výrobu ATP a spotreba tejto energie súvisí s výrobou tepla, porovnanie medzi príjmom a spotrebou energie ponúka obzvlášť dobrú ilustráciu zmien v telesnej hmotnosti. Ak prijmeme viac bielkovín, tukov a sacharidov, ako naše telo spotrebuje, naše telá ich ukladajú vo forme hmoty. V prípade energetického deficitu sa však táto hmotnosť môže opäť rozdeliť a potom použiť na výrobu ATP a tepelnej energie.

Dúfame, že náš článok objasnil pojem kalórie a že teraz máte lepší prehľad o tom, ako v našom tele súvisí výroba hmoty, energie a tepla.