Приветствуем на нашем сайте

Профессиональная поддержка потребителей и консультации по вопросам эффективного пременения продукции, является нашей приоритетной задачей.

Результаты тестирования, опыт пременения наших продуктов, а так же ответы на любые интересующие Вас вопросы, все это на нашем сайте.

Бета-тестеры нашей методики

Как с нами связаться

  • Адрес: РК г. Алматы
  • ул. Джандосова 58 А, офис 56
  • Телефон: +7(727) 356 08 86
  • E-mail: info@unitprolab.com
  • Вы можете узнать больше информации на странице с контактами.
Основные энергоносители организма

Любая деятельность и функционирование живого организма, будь то мышечное сокращение, передача нервного импульса, биосинтез, пищеварение, выделительные процессы и пр., требует расхода энергии. Непосредственным универсальным источником энергии в клетке является АТФ (аденозинтрифосфорная кислота). 
Когда АТФ отдаёт один остаток фосфорной кислоты, превращаясь в АДФ (аденозиндифосфорная кислота), выделяется порция энергии, используемая клеткой для различных целей. А далее должен идти ресинтез АТФ из полученных продуктов - АДФ и остатка фосфорной кислоты (естественно, с затратой энергии). 
Этот процесс - распад и ресинтез АТФ - протекает очень интенсивно. Так, время жизни молекулы АТФ в клетке составляет в среднем 30 секунд, а в интенсивно работающей клетке (например, в мышцах ног при беге) - порядка одной секунды. А за сутки в человеческом организме распадается и вновь синтезируется количество АТФ, примерно равное весу тела! 

Откуда берётся энергия для восстановления АТФ? Основным энергоносителем для этого процесса является глюкоза, при постепенном (ферментативном) окислении одной молекулы которой организму удаётся ресинтезировать 38 молекул АТФ. 

Нередко можно слышать клишированную фразу, будто АТФ является веществом, богатым энергией. Это в корне неправильно! 
Масса молекулы АТФ - 507 единиц, а масса молекулы глюкозы - 180. Между тем, при полном распаде молекулы глюкозы выделяется энергия, достаточная для ресинтеза 38 молекул АТФ, то есть по показателю "энергия к массе" глюкоза более чем в 100 раз (!) богаче энергией, чем АТФ. То есть, АТФ на самом деле бедное энергией вещество, а преимущество его заключается в универсальности и оперативности. 

Чтобы понять, какие энергоносители живого организма богаты или бедны энергией, удобно рассмотреть аналогию с монетами, которые были в обращении в Царской России. Золотой пятирублёвик был маленькой, но ценной монетой, а медный пятак - крупной, но дешёвой. Но для денежного обращения были нужны все монеты - и большого, и малого достоинства. 
Допустим, некий покупатель пришёл на рынок, чтобы купить товар за 10 копеек. Если у него в кошеле есть медные пятаки, то он делает покупку сразу и без всяких затруднений. А если у него есть только одна золотая монета в 5 рублей, то он должен сначала разменять ее, чтобы были мелкие монеты. То есть, во втором случае для покупки нужно затратить какое-то время. 

Аналогично и в клетке человеческого организма: АТФ можно уподобить пятаку, а глюкозу - золотому пятирублёвику. 
АТФ - универсальная "мелкая разменная монета" в энергообеспечении всех процессов внутри клетки: пусть этих монет мало, зато это компенсируется их быстрым обращением. 
Глюкоза - богатое энергией вещество, но его нужно сначала "разменять", подобно тому как мы размениваем крупную монету на мелкие для совершения дешёвых покупок. 

Но запасать деньги мы предпочитаем всё же в крупных монетах и купюрах. Ведь 10 рублей медью будут весить многократно больше, чем 10 рублей золотом. А ещё лучше накапливать в платине, которая примерно вдвое дороже золота. Так, если в нашей аналогии глюкоза - золото, то жир - платина, так как калорийность жиров в два с небольшим раза больше, чем калорийность углеводов. 

Глюкоза в растениях запасается в виде крахмала. Это - биополимер из большого количества молекул глюкозы, представляющий собой цепочку с многочисленными ветвлениями. Поэтому основной источник пищевого крахмала - растительные продукты (хлеб, каши, картофель). 
В организме человека глюкоза запасается так же не в свободном виде, а в виде гликогена (биополимер глюкозы, химически идентичный крахмалу, но с гораздо большим числом ветвлений, что позволяет ему при необходимости быстро подвергаться гидролизу и отдавать глюкозу). 
Гликоген можно уподобить кошельку, в который складывают золотые монеты, чтобы они не были разбросаны по всему дому. А при необходимости монеты можно легко достать из кошеля и потратить. 

Интересная закономерность наблюдается в организме: чем более энергоёмок тот или иной энергоноситель, тем больше этого вещества в организме. Количество АТФ в организме человека ничтожно - десятки граммов, углеводов - уже сотни граммов, белков - килограммы, а жиров могут быть десятки килограммов! Правда, белки и углеводы по своей энергоёмкости одинаковы. А то, что белков на порядок больше, объясняется тем, что они нужны организму прежде всего для других целей. Но при голодании организм вынужден утилизировать и белки для нужд энергообеспечения. 

Продолжим нашу аналогию. Если запас гликогена мы уподобили кошельку с мелкими золотыми монетами, то наше жировое депо - это большой сундук, набитый крупными платиновыми монетами. И подобно тому как хранимые в квартире большие ценности притягивают воров и бандитов, так и тела с большим жировым запасом привлекают к себе множество болезней (ожирение, атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, гипертоническая болезнь и др.). Но на этом наша аналогия заканчивается. Если от лишних денег избавится очень легко, то от жирового запаса - наоборот, очень сложно. И об этой проблеме мы поговорим позже. 

Все мы помним ещё со школы, что основными энергоносителями в организме являются белки, жиры и углеводы. 
Но они не могут быть использованы непосредственно - для этого сначала они должны пройти длинный ряд ферментативных превращений, чтобы в конечном итоге превратиться в углекислый газ и воду. 
Энергия, которая будет при этом выделяться, пойдёт на ресинтез АТФ. 

Пищевые белки во время пищеварительного процесса расщепляются до отдельных аминокислот, которые всасываются в кровь и расходуются прежде всего на внутриклеточный биосинтез собственных белков. Избыток аминокислот подвергается катаболизму (распаду). Азотсодержащая часть отсоединяется, превращается в конечном итоге в карбамид (мочевину) и выводится с мочой. Оставшаяся углеводородная часть аминокислоты претерпевает свои изменения. Часть аминокислот может быть превращена в глюкозу, а другая часть - в жиры. Но основная доля глюкозы и жиров обычно поступает в организм из пищи, а не синтезируется из белков. 

Большая часть глюкозы тратится организмом на энергетические нужды. Циркулирующая в крови глюкоза достигает клеток, которые в ней нуждаются. В клетках глюкоза сначала претерпевает ряд ферментативных реакций, продуктом которых является пировиноградная кислота. У этого вещества есть несколько возможностей для дальнейших превращений, из которых для нас интересны следующие два - в остаток уксусной кислоты и в щавелевоуксусную кислоту. 

Если в организме глюкозы достаточно, то основная часть пировиноградной кислоты идёт по пути превращения в остаток уксусной кислоты. В свободном виде уксусная кислота в клетках не встречается, поскольку это вещество очень агрессивное. Поэтому в клетке можно обнаружить только остаток уксусной кислоты на носителе, который называется кофермент А. Соединение кофермента А с остатком уксусной кислоты называется ацетил-кофермент А. Используется он прежде всего как топливо для цикла Кребса, а также для биосинтеза жирных кислот, холестерина и др. целей. 

О цикле Кребса (цикл лимонной кислоты, цикл трикарбоновых кислот) слышали почти все, так как он является основным источником энергообеспечения в клетке. Протекает он в митохондриях, отчего эти органеллы называют "энергетическими станциями" клеток. Топливом для этого процесса является, как уже было сказано, остаток уксусной кислоты. В начале процесса стоит щавелевоуксусная кислота, которая соединяется с остатком уксусной кислоты, отчего образуется лимонная кислота. А затем с помощью ряда ферментов протекает серия превращений, в конечном итоге которых снова образуется щавелевоуксусная кислота - цикл замыкается. При этом идёт выделение энергии, которая используется для ресинтеза АТФ (за один проход цикла Кребса выделяется энергия, достаточная для восстановления 12 молекул АТФ). А поскольку щавелевоуксусная кислота была в начале цикла Кребса и снова появляется в конце в неизменённом виде, то её справедливо следует называть катализатором. 

Из школьного курса химии известно, что катализатор участвует в химической реакции, но в итоге он не расходуется. Это верно на бумаге и в пробирке, но не в живой клетке. Дело в том, что промежуточные продукты ферментативных превращений цикла Кребса нужны для других биохимических реакций в клетке, поэтому реально идёт отток катализатора. То есть, щавелевоуксусная кислота расходуется и должна пополняться. Источником для биосинтеза щавелевоуксусной кислоты является глюкоза, поэтому в норме, когда глюкозы в организме достаточно, производство катализатора для цикла Кребса не является проблемой. 

Жиры - это сложные эфиры трёхатомного спирта глицерина и жирных кислот. В создании одной молекулы жира принимают участие одна молекула глицерина и три молекулы жирных кислот. Пищевые жиры в организме подвергаются гидролизу, при котором высвобождается глицерин и жирные кислоты. В случае избытка глицерина он может быть легко превращён в глюкозу, а при его нехватке организм может так же легко синтезировать его из глюкозы. Жирные кислоты подвергаются практически полному распаду на остатки уксусной кислоты, из которых затем формируются заново другие жирные кислоты, типичные для данного организма. 

В случае избытка глюкозы (при переедании), она преобразуется в остатки уксусной кислоты, из которых затем синтезируются жирные кислоты. Затем три жирных кислоты соединяются с глицерином (который тоже можно легко получить из глюкозы) и образуются жиры, которые откладываются в жировой ткани. Обратный процесс получения глюкозы из жирных кислот невозможен. 

Одна молекула жира при полном распаде даёт примерно 25 молекул топлива для цикла Кребса (ацетил-кофермент А) и одну молекулу катализатора (который легко можно получить из глицерина). Как показывает реальная практика, этой одной молекулы катализатора недостаточно для того, чтобы сжечь все 25 молекул топлива. Поэтому обеспечивать себя энергией на одних жирах клетка не может - обязательно нужно какое-то количество глюкозы. 

Подведём итоги. Непосредственным универсальным энергоносителем в любой клетке является АТФ, оборот которого (распад и ресинтез) протекает очень быстро. Основной источник энергии для ресинтеза АТФ - это цикл Кребса, для работы которого необходимо постоянно поставлять два вещества - топливо и катализатор. Глюкоза легко превращается и в топливо, и в катализатор. Жир при своём распаде даёт большое количество топлива и ничтожное - катализатора. Белки при утилизации превращаются частично в глюкозу, частично - в жир. 

В пище присутствуют и другие энергоносители (лимонная кислота, янтарная кислота, уксусная кислота, этиловый спирт и др.), но они не имеют существенного значения в энергообеспечении организма. 

Особенности энергообеспечения при физических нагрузках:

Сокращение и расслабление мышечных волокон - активный процесс, требующий много молекул АТФ. И митохондрии мышечных клеток работают очень интенсивно. Основным энергетическим субстратом для мышц является глюкоза. Во время отдыха глюкоза из крови поступает в мышцы в большем количестве, чем нужно для текущих трат, и запасается в виде гликогена. Эта глюкоза, запасённая в мышцах, больше никогда не поступит обратно в кровь, а будет израсходована при нагрузке. Печень тоже запасает гликоген, но при необходимости (например, при физической работе) отдаёт глюкозу в кровь - для мышц. 

Во время спринтерского бега происходит так называемый анаэробный гликолиз. Глюкоза при этом распадается на две молекулы молочной кислоты и при этом выделяется энергия, достаточная для ресинтеза двух молекул АТФ. Этот процесс, как мы видим, в 19 раз менее эффективен, чем аэробный гликолиз (с применением цикла Кребса). Кроме того, молочная кислота быстро закисляет кровь, отчего спринтер не может бежать долго. 

Но против этих двух недостатков у анаэробного гликолиза есть одно ценное преимущество - он требует намного меньше времени, чем аэробный. Поэтому спринтер бежит значительно быстрее, чем стайер. Энергообмен у бегуна на 100 метров обеспечивается только анаэробным гликолизом, а на 10 км - одним аэробным. 

А с молочной кислотой, которая образуется при спринтерском беге, организм успешно справляется. Существует обратный процесс - из двух молекул молочной кислоты образуется одна молекула глюкозы, но для этого затрачивается 6 молекул АТФ. Эту энергию организм получает уже аэробным гликолизом, который начинается сразу после финиша и требует много кислорода. Поэтому спринтер во время стометровки почти не дышит, зато после того, как остановится, дышит очень интенсивно. 

При беге на длинную дистанцию организм тоже расходует глюкозу, но путём аэробного гликолиза, конечными продуктами которого являются углекислый газ и вода. Глюкоза тратится безвозвратно, и теоретически запаса гликогена в мышцах и печени должно хватить всего лишь на 5 км бега. А как же тогда бегуны покрывают дистанции в 10, 15, 20 километров? 

Дело в том, что почти сразу начинает подключаться другой энергоноситель - жиры. Если на первых метрах длинной дистанции организм использует только глюкозу (и на топливо для цикла Кребса, и на катализатор), то затем постепенно доля жиров в поставке топлива увеличивается. И уже на десятом километре организм переходит на самый экономичный режим: глюкоза тратится почти только на синтез щавелевоуксусной кислоты (катализатор), а почти весь ацетил-кофермент А (топливо) организм получает из жиров. Но примерно на двадцать пятом километре запасы гликогена полностью заканчиваются, катализатор для цикла Кребса образовываться не может и наступает резкая слабость (хотя топлива предостаточно). От бегуна в этот момент пахнет ацетоном, который самопроизвольно образуется из избытка ацетоуксусной кислоты - промежуточного продукта распада жиров. 

Вот почему на марафонских дистанциях в обязательном порядке организуются питательные пункты, где бегунам дают сахарный раствор. Без этого участники просто не смогут закончить дистанцию. 

Как мы видим, неспроста тем, кто хочет похудеть, прописывают физкультуру. При аэробных упражнениях (бег и ходьба на длинные дистанции, длительная работа на тренажёрах, продолжительные занятия аэробикой, танцами, плаванием и т.п.) организм гарантированно тратит собственные жиры. Правда, если после физической нагрузки человек станет есть вволю, то организм будет восполнять утраченные жиры, и физкультура пойдёт насмарку. Поэтому, даже занимаясь физкультурой, худеющему стоит не забывать о диете..