Cos'è il metabolismo energetico?

Il metabolismo energetico è generalmente definito come l'intero processo chimico di un organismo. Questi processi chimici in genere assumono la forma di percorsi metabolici complessi all'interno della cellula, generalmente classificati come catabolico o anabolico . Nell'uomo, lo studio di come fluisce l'energia e viene elaborato nel corpo è definito bioenergetics e si preoccupa principalmente di come macromolecole come grassi, proteine ​​e carboidrati si rompono per fornire energia utilizzabile alla crescita, riparazione e attività fisica. La costruzione di macromolecole da componenti più piccoli, come la sintesi di proteine ​​dagli aminoacidi, e l'uso di ATP per alimentare la contrazione muscolare sono esempi di percorsi anabolici. Per alimentare i processi anabolici, ATP dona una singola molecola di fosfato, rilasciando energia immagazzinata nel processo. Una volta un cel funzionanteLa fornitura di ATP di L è impoverita, di più deve essere generata dal metabolismo dell'energia catabolica per il lavoro cellulare. Il corpo umano è in grado di sintetizzare e conservare il proprio ATP attraverso il metabolismo energetico sia anaerobico che aerobico. Il metabolismo anaerobico avviene in assenza di ossigeno ed è associato a brevi e intense esplosioni di energia. Il metabolismo aerobico è la rottura delle macromolecole in presenza di ossigeno ed è associato all'esercizio a bassa intensità, nonché al lavoro quotidiano della cellula.

Il metabolismo dell'energia anaerobica si verifica in due forme, il sistema fosfato ATP-creatine e glicolisi veloce . Il sistema fosfato ATP-creatine utilizza molecole di fosfato di creatina immagazzinate per rigenerare l'ATP che è stato impoverito e degradato al suo basso-Forma di energia, adenosina difosfato (ADP). Il fosfato di creatina dona una molecola di fosfato ad alta energia all'ADP, sostituendo così l'ATP speso e rienergizzando la cellula. Le cellule muscolari contengono in genere abbastanza ATP a flotta libera e fosfato di creatina per alimentare circa dieci secondi di intensa attività, dopo di che la cellula deve passare al processo di glicolisi veloce.

La glicolisi rapida sintetizza l'ATP dal glucosio nel sangue e nel glicogeno nel muscolo, con acido lattico prodotto come sottoprodotto. Questa forma di metabolismo energetico è associata a brevi e intense esplosioni di attività e mash; Come il sollevamento o lo sprint di potenza-quando il sistema cardio-respiratorio non ha il tempo di fornire ossigeno adeguato alle cellule di lavoro. Man mano che avanza la glicolisi rapida, l'acido lattico si accumula sul muscolo, causando una condizione nota come acidosi lattica o, più informalmente, bruciatura muscolare. La glicolisi rapida produce la maggior parte dell'ATP che viene utilizzata da dieci secondi a due minuti di EXercise, dopo di che il sistema cardio-respiratorio ha avuto l'opportunità di fornire ossigeno ai muscoli che lavorano e inizia il metabolismo aerobico.

Il metabolismo aerobico avviene in due modi, glicolisi veloce o ossidazione degli acidi grassi . La glicolisi rapida, come la glicolisi lenta, abbatte il glucosio e il glicogeno per produrre ATP. Poiché lo fa in presenza di ossigeno, tuttavia, il processo è una reazione chimica completa. Mentre la gicolisi rapida produce due molecole di ATP per ogni molecola di glucosio metabolizzata, la gicolisi lenta è in grado di produrre 38 molecole ATP dalla stessa quantità di carburante. Poiché non vi è alcun accumulo di acido lattico durante la reazione, la glicolisi veloce non ha bruciatura muscolare o affaticamento.

Infine, la forma più lenta ed efficiente di metabolismo energetico è l'ossidazione degli acidi grassi. Questo è il processo utilizzato per alimentare attività come digestione e riparazione e crescita cellulare, nonché attività di esercizi di lunga durata, come la maratona in esecuzioneo nuotare. Piuttosto che usare glucosio o glicogeno come combustibile, questo processo brucia acidi grassi che sono immagazzinati nel corpo ed è in grado di produrre ben 100 molecole ATP per unità di acidi grassi. Sebbene si tratti di un processo altamente efficiente e ad alta energia, richiede grandi quantità di ossigeno e si verifica solo dopo 30-45 minuti di attività a bassa intensità.