Transformările chimice au loc în mod constant în organismele vii, în urma cărora energia liberă scade. Din acest motiv, ele nu pot exista dacă nu furnizează energie din mediul extern. Organismele animale obțin această energie prin ingerarea de substanțe nutritive - carbohidrați, grăsimi și proteine. Cu o dietă echilibrată, 55-60% din energie este furnizată de carbohidrați, 25-30% de grăsimi și 10-15% de proteine. Defalcarea diferiților nutrienți oferă cantități diferite de energie:

energie

  • 39 kJ de 1 g grăsime;
  • 17,2 kJ din 1 g carbohidrați;
  • 17,2 kJ de 1 g proteină.

O parte din energia eliberată în timpul descompunerii nutrienților este eliberată sub formă de căldură, care este importantă pentru menținerea temperaturii corpului. O altă parte este utilizată pentru sinteza compușilor macroergici, din care energia este eliberată într-un mod controlat. Principalul compus macroergic utilizat în organism este adenozin trifosfatul (ATP). ATP este o sursă de energie pentru efectuarea muncii biologice în timpul contracției musculare, pentru transportul activ prin membrana celulară și pentru procesele dependente de energie pentru sinteza nutrienților. Un alt compus macroergic important este în mușchi - creatina fosfat. În metabolismul intermediar în toate celulele sunt folosiți tioesterii macroergici - derivați acil ai mercaptanilor (cum ar fi acetil-coenzima A) și nucleotide cu legături macroergice (trifosfat de guanozină).

Formarea ATP

  • din rata consumului de ATP - atunci când rata consumului de ATP de către celulă este ridicată, formarea sa se efectuează, de asemenea, într-un ritm ridicat datorită cantității crescute de ADP.;
  • furnizarea de celule cu oxigen și substraturi de oxidare (glucoză, acizi grași, lactat, aminoacizi). Depinde de activitatea sistemelor respiratorii, cardiovasculare, digestive și endocrine.

Coeficient respirator

În timpul oxidării nutrienților, se consumă oxigen și se formează dioxid de carbon. Coeficientul respirator este raportul dintre dioxidul de carbon format și oxigenul utilizat.

unde gazele sunt în moli sau în volume la temperatura și presiunea standard. Valoarea coeficientului respirator pentru carbohidrați este 1, pentru grăsimi 0,7 și pentru proteine ​​0,8-0,85. Valoarea redusă a coeficientului respirator pentru grăsimi permite utilizarea acestora ca în dieta pacienților cu funcție respiratorie afectată. Creșterea porțiunii de grăsime va duce la o producție mai mică de dioxid de carbon pentru aceeași cantitate de oxigen utilizat. Acest lucru va reduce cerințele pentru ventilația pulmonară. Coeficientul respirator nu este identic cu raportul volumului mareelor. Raportul volumului respirator (TAC) este raportul dintre volumul de dioxid de carbon expirat și volumul de oxigen consumat într-o perioadă de timp. Securitatea socială depinde de tipul de substanțe nutritive oxidate și de procesele în care se formează dioxidul de carbon și se consumă oxigen. Din aceste motive, în timpul muncii fizice grele și în perioada de recuperare după aceasta, sistemul de securitate socială are valori diferite de coeficientul respirator.

Echivalentul energetic al oxigenului (ECE) este cantitatea de energie care este eliberată atunci când se consumă 1 litru de oxigen. Pentru cele trei tipuri de nutrienți, CEE are următoarele valori:

  • carbohidrați - 21,1 kJ/l;
  • proteine ​​- 20 kJ/l;
  • grăsime - 19,6 kJ/l;

Valoarea diferită a CEE face utilizarea fiecăruia dintre cele trei tipuri de nutrienți numai în anumite circumstanțe. Carbohidrații sunt principala sursă de energie atunci când lucrează la putere maximă, deoarece pot fi defalcați anaerob și pot furniza energie rapid și au cea mai mare valoare CEE. Grăsimile sunt o sursă de energie adecvată pentru exerciții fizice prelungite, unde nu există restricții privind furnizarea de oxigen pentru oxidarea lor, deoarece eliberează cea mai mare cantitate de energie în timpul oxidării și au cea mai mică CEE.