Kohlenhydrate in Form von Glukose sind die bevorzugte Energiequelle Ihres Körpers. Aber wenn Sie nicht genug Kohlenhydrate konsumieren, kann Ihr Körper Fett oder Protein zur Energiegewinnung verwenden. Fett ist unglaublich energiereich und kann Ihren Körper auch dann stärken, wenn Sie fasten. Fett kann in Glukose umgewandelt werden, aber der Prozess ist so ineffizient, dass Sie Energie verlieren.
Trinkgeld
Wenn Fett in Glycerin oder ungerade Fettsäuren der Kohlenstoffkette zerlegt wird, kann es in Glucose umgewandelt werden.
Verwendung von Makronährstoffen zur Energiegewinnung
Essen gibt Ihnen die Nährstoffe, die Sie zum Überleben benötigen. Es gibt Mikronährstoffe in Lebensmitteln, einschließlich Vitaminen und Mineralien, die Ihr Körper benötigt. Während Mikronährstoffe wichtig sind, besteht der Großteil der Lebensmittel aus Makronährstoffen wie Eiweiß, Kohlenhydraten oder Fett. Sie alle haben unterschiedliche Rollen, können aber alle zur Energiegewinnung genutzt werden. Das ist ein Grund, warum Menschen ernährungsphysiologisch so anpassungsfähig sind.
Wenn Sie essen, geben Sie Ihrem Körper Energie. Indem Sie Lebensmittel verdauen, zerlegen Sie sie in immer kleinere Teile. Kohlenhydrate werden zu Glukose. Protein wird zu Aminosäuren. Fett zerfällt in Triglyceride und Fettsäuren. Alle diese kleineren Teile von Lebensmitteln können zur Energiegewinnung verwendet werden.
Adenosintriphosphat
Energie scheint ein weit gefasster Begriff zu sein, aber er bezieht sich wirklich auf Adenosintriphosphat oder ATP, das den meisten Lebewesen Energie gibt. Pflanzen, Tiere und Menschen sind alle auf ATP angewiesen, um Zellen anzutreiben. Ihr Körper würde ohne ATP einfach nicht funktionieren.
ATP kann man sich leicht als Batterie vorstellen, wie in einem Artikel der University of Utah beschrieben. Es trägt Energie um Ihre Zellen. Es gibt den Muskeln die Energie, sich zusammenzuziehen, und es gibt den Neuronen die Energie, zu feuern.
Glukose zu Pyruvat abbauen
Sie benötigen Ressourcen, um ATP herzustellen, das Sie aus der Nahrung erhalten. Kohlenhydrate sind die einfachste Kraftstoffquelle für Ihren Körper. Der Prozess zur Gewinnung von Energie aus Kohlenhydraten ist viel einfacher und schneller als die Gewinnung aus Protein oder Fett.
Ihr Verdauungssystem zerlegt Kohlenhydrate in Glukose, die der einfachste aller Zucker ist. Ihr Körper baut die Glukose durch verschiedene chemische Reaktionen weiter ab. Der Abbau von Glukose wird als Glykolyse bezeichnet.
Bei der Glykolyse erzeugt Ihr Körper zwei Moleküle, die als Pyruvate bezeichnet werden, pro Glukoseeinheit. Dies sind Moleküle, mit denen Ihr Körper ATP erzeugt. Diese Pyruvate können auf zwei verschiedene Arten verwendet werden, je nachdem, wie hart Ihr Körper arbeitet.
Milchsäurezyklus
Wenn Ihr Körper sofort Energie benötigt, verwandelt er Pyruvat in Milchsäure. Wenn Sie eine intensive Übung wie das Heben schwerer Gewichte oder das Sprinten ausführen, verwendet Ihr Körper Milchsäure, um Energie zu erzeugen.
Intensives Training wird als anaerobes Training bezeichnet, da Sie keinen Sauerstoff benötigen, um Energie zu erzeugen. Deshalb ist es schneller, Pyruvat in Milchsäure umzuwandeln, da kein Sauerstoff benötigt wird.
Die anaerobe Energie weist zwei Hauptnachteile auf. Das erste ist, dass Milchsäure beim Aufbau langsamer wird und den chemischen Prozess, der Energie erzeugt, stoppt. Deshalb können Sie keinen Sprint aushalten und Ihre Muskeln versagen beim schweren Gewichtheben.
Der andere Nachteil ist, dass Sie aus diesem Prozess nicht viel ATP machen können. Es ist schnell, aber ineffizient. Für jedes verwendete Glukosemolekül können Sie vier ATPs erstellen. Das ist weit weniger als wenn Ihr Körper Sauerstoff verbraucht.
Krebs Zyklus
In Ruhe oder während eines Ausdauertrainings verbraucht Ihr Körper aerobe Energie. Das heißt, es wird Sauerstoff verwendet, um Kraftstoff zu erzeugen. Genauer gesagt bedeutet dies, dass Sie Sauerstoff verwenden, um Pyruvat viel Energie zu entziehen.
Zu diesem Zweck wandelt Ihr Körper Pyruvat in etwas um, das als Acetyl-CoA bezeichnet wird . Sobald Acetyl-CoA einsatzbereit ist, kann der Krebszyklus beginnen.
Der Krebszyklus, auch TCA-Zyklus oder Zitronensäurezyklus genannt, ist eine Kette chemischer Reaktionen, die ATP aus Acetyl-CoA unter Verwendung von Sauerstoff extrahieren. Es ist viel effizienter als der anaerobe Stoffwechsel. Am Ende gewinnen Sie 30 ATP-Moleküle pro Glucosemolekül.
Fett als Energiequelle nutzen
Die Körper der meisten lebenden Arten nutzen diesen Prozess, um Energie aus Glukose zu gewinnen. Viele Tiere können auch Fett verwenden, um Acetyl-CoA zu erzeugen, was bedeutet, dass sie Energie aus Fett extrahieren können, wenn ihnen die Kohlenhydrate ausgehen.
Um Energie aus Fett zu gewinnen, zerlegt Ihr Körper Fettzellen oder Fett aus der Nahrung, die Sie essen, in Triglyceride. Dieser Vorgang wird als Lipolyse bezeichnet. Triglyceride sind die Art von Fett, die in Ihren Blutkreislauf gelangt und dem Rest Ihres Körpers zur Verfügung steht.
Sobald es in Ihrem Blutkreislauf ist, kann Ihr Körper die Triglyceride in Fettsäure und Glycerin umwandeln. Fettsäuren werden dann in Acetyl-CoA umgewandelt, das auf die gleiche Weise wie Glucose in den Krebszyklus eintritt.
Der Fettstoffwechsel liefert etwa doppelt so viel Energie pro Gewicht wie Glukose, was ihn zu einer reichhaltigen Energiequelle macht.
Bei all der Flexibilität und Nuance in Ihrem Stoffwechsel scheint es nichts zu geben, was der Körper nicht kann. Tatsächlich kann es sogar Glukose aus Aminosäuren erzeugen, die die Bausteine des Proteins sind. Es ist jedoch schwierig, Glukose aus Fett zu erzeugen.
Es besteht keine wirkliche Notwendigkeit, Glukose aus Fett zu erzeugen. Ihr Körper kann bereits eine unglaubliche Menge an ATP aus Fett erzeugen. Selbst wenn Ihrem Körper der Blutzucker fehlt, kann er Muskeln abbauen und mithilfe von Aminosäuren in Glukose umwandeln.
Neue Glukose erzeugen
Glukoneogenese ist ein Begriff, der die Synthese neuer Glukose durch andere Moleküle beschreibt. Es kann Aminosäuren, Milchsäure und Glycerin verwenden, die aus Fett extrahiert werden. Das Problem mit der Glukoneogenese ist, dass Sie tatsächlich Energie verbrauchen. Während des gesamten Prozesses sind sechs ATPs erforderlich.
Dieser Prozess findet hauptsächlich in der Leber, aber auch in den Nieren statt. Ihr Körper nimmt diese Moleküle und wandelt sie in Pyruvat um. Glukose kann zur Energiegewinnung in Pyruvat zerlegt werden, aber jetzt geschieht das Gegenteil. Ihr Körper wandelt Pyruvat in Glukose um, indem er die chemischen Reaktionen umkehrt, die Pyruvat erzeugt haben.
Unter dem Gesichtspunkt des Überlebens ist dies äußerst nützlich. Es ermöglicht Menschen, fettreiche, kohlenhydratarme Diäten zu sich zu nehmen, ohne zu verhungern. Es ist sogar hilfreich, zwischen den Mahlzeiten das Energieniveau konstant zu halten.
Umwandlung von Fettsäuren in Glukose
Es gibt noch eine andere Möglichkeit, Fett in Glukose umzuwandeln: die Verwendung von Fettsäuren. Es ist jedoch noch weniger effizient als die Umwandlung von Glycerin in Glucose. Der Haken ist, dass Sie nur Fettsäuren mit einer ungeraden Anzahl von Kohlenstoffen verwenden können. Jede Fettsäure hat Kohlenstoffe, aber die meisten haben eine gerade Anzahl von Kohlenstoffen.
Mit ungeraden Kohlenstofffettsäuren kann Ihr Körper so etwas wie Propionyl-CoA erzeugen, das Acetyl-CoA ähnlich ist. Ihr Körper nimmt dieses Molekül und wandelt es in Succinyl-CoA um. ATP wird benötigt, um das Molekül umzuwandeln, was bedeutet, dass Sie Energie verlieren. Mit Succinyl CoA kann Ihr Körper Pyruvat herstellen, das er wieder in Glukose umwandelt.
