myprotein

Андрій Прешо

Письменник та експерт/Опубліковано

Поділіться цією сторінкою

Знову вітаємо всіх любителів спорту! Сьогодні ми зупинимося на вуглеводному обміні! Вуглеводи, тобто цукри, є основним джерелом енергії. Ми надходимо вуглеводи в організм через дієту, головним чином із злаків, картоплі чи фруктів.

Поділ вуглеводів

Хоча ми знаємо кілька видів вуглеводів, організм в основному використовує глюкозу. В основному, коли ми вживаємо деякі цукри, наш організм завжди перетворює їх у глюкозу, а потім продовжує з нею працювати. Ми ділимо вуглеводи таким чином:

  • Моносахариди
  • Дисахариди
  • Полісахариди

Моносахариди

Найвідоміші моносахариди включають глюкозу, галактозу та фруктозу. Вільна глюкоза не міститься в їжі, але отримується шляхом розщеплення більш складних цукрів. Галактоза має структуру, подібну до глюкози, але організм все одно перетворює її в глюкозу. Фруктоза - це моносахарид, який зазвичай міститься в продуктах харчування, зокрема, як я сподіваюся, ми всі знаємо, у фруктах.

Дисахариди

Дисахариди по суті складаються з декількох молекул моносахаридів. Зазвичай це комбінація від 2 до 10 молекул моносахаридів. Найвідоміші дисахариди включають, наприклад, лактозу, сахарозу та мальтозу. Лактозу можна отримати з молока, сахароза - це, в основному, столовий цукор, а мальтозний солодовий цукор.

Полісахариди

Полісахариди - це вуглеводи, які складаються з понад 10 молекул моносахаридів. Це складні цукри, які наш організм переробляє найдовше під час травлення. Полісахариди містяться в основному в злаках, але також і в картоплі.

Обмінні процеси вуглеводів

Для наших цілей нам не потрібно повністю знати всі процеси метаболізму цукру, але ми перераховуємо лише такі типи метаболічних процесів, у яких цукру є важливою частиною:

  1. Гліколіз
    1. Анаеробний
    2. Аеробні
  2. Цитратний цикл
  3. Обмін глікогену
  4. Глюкогенез

Гліколіз

Гліколіз - це одне з найосновніших перетворень енергії, що відбувається в організмі. Це процес, при якому цукру перетворюються в енергію в певних хімічних реакціях. Результатом цієї трансформації є АТФ (аденозинтрифосфат), який є універсальним джерелом енергії. Як правило, гліколіз відбувається у всіх клітинах тіла, зокрема, у цитозолі (цитозоль - це гелеподібне середовище, розташоване всередині кожної клітини).

Аеробний гліколіз

Аеробний гліколіз в організмі відбувається тоді, коли в організмі достатньо кисню. З цього можна зробити висновок, що якщо ми виконуємо якусь роботу, в якій нам вдається регулярно дихати, то організм отримує енергію завдяки аеробному гліколізу. Гліколіз - це, в основному, хімічна реакція, в результаті якої певні речовини потрапляють в неї на початку, а інші речовини приходять в кінці реакції. У випадку аеробного гліколізу результатом є як енергія (АТФ), так і піровиноградна кислота, яку також називають піруватом. Потім цей піруват переходить до інших реакцій (зокрема до кінця дихального ланцюга та циклу цитрат/кребс), де з нього отримують додаткову енергію.

Анаеробний гліколіз

Звичайно, це відбувається, коли в організмі недостатньо кисню, щоб покрити перетворення цукрів в аеробних умовах. Анаеробному перетворенню перевагу віддають м’язи, особливо при такому виконанні, коли ми не в змозі забезпечити тіло достатньою кількістю кисню, і тому організм переходить на анаеробний гліколіз. Отриманим продуктом анаеробного гліколізу є молочна кислота, інакше її називають лактатом. Ця речовина заподіює нам біль у м’язах (звичайно, не лише лактат викликає цей біль). З лактатом більше не працюють, тому, конкретніше, спочатку утворюється піруват (піровиноградна кислота), а потім з нього утворюється латкат (молочна кислота). Це пов’язано з тим, що при анаеробному гліколізі кінцевий дихальний ланцюг не працює, оскільки не вистачає кисню, і піруват перетворюється на лактат. Після закінчення навантаження ми розкладаємо цей лактат шляхом гіпервентиляції (не всієї, а лише її частини), тобто шляхом потрапляння кисню назад в організм.

Хоча в анаеробних умовах ми не отримуємо стільки молекул АТФ, скільки в аеробних умовах, важливо згадати, що анаеробний гліколіз значно швидший і, отже, може швидше забезпечувати м’язи енергією. Що стосується конкретної кількості АТФ, то вона така:

  • Анаеробний гліколіз - 2 молекули АТФ (утворюються 4, але для активації реакції потрібні 2 молекули АТФ)
  • Аеробний гліколіз - 8 молекул АТФ (4 молекули АТФ утворюються безпосередньо під час перетворення цукрів, 6 молекул АТФ згодом утворюються в дихальному ланцюзі з пірувату і 2 молекули АТФ потрібні для активації реакції)

З цього випливає, що для того, щоб отримувати енергію, ми повинні спочатку пожертвувати частиною енергії. Ці правила застосовуються до більшості хімічних реакцій, що відбуваються в нашому організмі. АТФ не завжди є джерелом енергії для роботи.

Цитратний цикл

Ми не будемо детально обговорювати цитратний цикл, але я запам’ятаю його лише, щоб знати, що щось подібне існує. Цитратний цикл працює в присутності оцтової кислоти (ацетил-КоА). Ця кислота може утворюватися кількома способами, але оскільки ми зараз зосереджуємося на вуглеводах, для нас важливо, щоб одним із методів утворення було окисне декарбоксилювання грапінової кислоти (проміжний продукт аеробного гліколізу, піруват). Спочатку оцтова кислота вступає в цю реакцію разом з іншими речовинами, і вони запускають набір хімічних реакцій, про які ви насправді не хочете знати. Енергетичний баланс цитратного циклу і, отже, енергетичний баланс однієї молекули оцтової кислоти становить 12 молекул АТФ.

Обмін глікогену

Глюконеогенез

Ви не уявляєте, але вона вам не сподобається. Глюконеогенез - це насправді вироблення глюкози з речовин нецукрової природи. У більшості випадків це амінокислоти. Глюконеогенез не триває, але лише у виняткових випадках. Організм повинен підтримувати певний рівень глюкози в крові, про що ми говорили трохи раніше. Отже, якщо організм не отримує достатньо вуглеводів з раціону, він починає використовувати амінокислоти для синтезу глюкози, а потім поповнює її в крові. На жаль, жири не є підходящим джерелом для глюконеогенезу, тому організм змушений використовувати амінокислоти, які ми або взяли з раціону у вигляді білків (організм розщепив їх на амінокислоти), або просто починає перетравлювати себе (досить дурний, але ти прокидаєшся), тому що наше тіло повністю складається з амінокислот. І спробуйте здогадатися, звідки в нашому організмі будуть ці амінокислоти? Правильно! Він починає катаболізувати наші важко розірвані м’язи. Цей процес активує гормон глюкагон.

Висновок

Я повинен попередити вас, що це не так просто, як ми це описуємо тут, тому що за всім цим криються незліченні хімічні реакції та речовини, де кожна грає особливу роль. На ці реакції впливає також безліч факторів, я яких я їх не знаю сам. Серед цих факторів можна назвати, наприклад, тип метаболізму, вік, а також різні захворювання (наприклад, захворювання, пов'язані з функцією щитовидної залози тощо).

Але суть захоплена! Тепер ви маєте принаймні уявлення про те, як це насправді працює. Виходячи з цього, ви, напевно, вже розумієте значення шахрайства, наприклад. Якщо у вас тривалий катаболізм і у вас знижене споживання енергії, то деякі обмани не можуть призвести до набору ваги, оскільки у вас довгостроково знижений рівень глюкози в крові, і, переїдаючи одного дня, нічого не станеться знову насичуйте своє тіло цукром. Можливо, ви не схуднете, але і не наберете вагу. І це лише один зв’язок. Я вірю, що з часом ти прийдеш до інших.

Тож знову ж таки, ви трохи розумніші і трохи більше розумієте, як це все працює. До зустрічі в наступній статті.

Література

Шайтер В. 2006. Біофізика, біохімія та радіологія. Мартін. Видавництво «Освета». ISBN 80-8063-210-3