Het lichaam energiemetabolisme wordt gekenmerkt door de biochemische afbraak van energierijke organische moederverbindingen in energiearme anorganische verbindingen waarbij energie vrijkomt. Deze energie is nodig om biologische processen in stand te houden. Verder moet onderscheid worden gemaakt tussen energiemetabolisme en het opbouwen van metabolisme (anabolisme).
Wat is energiemetabolisme?
Energiemetabolisme wordt gekenmerkt door het vrijkomen van energie om lichamelijke processen te waarborgen. Elk organisme is onderhevig aan zowel energie als bouwstofwisseling. Energiemetabolisme wordt gekenmerkt door het vrijkomen van energie om lichamelijke processen te waarborgen. Daarentegen houdt het opbouwen van metabolisme in dat het lichaamseigen lichaam wordt opgebouwd eiwitten, nucleïnezuren, vetten en koolhydraten Energie is nodig om biologische processen in stand te houden. Een levend wezen moet energie van buitenaf leveren om überhaupt te kunnen bestaan. Planten zetten zonne-energie via fotosynthese om in de chemische energie van koolhydraten, vetten en eiwitten Dieren en mensen hebben de chemische energie van deze stoffen nodig om in leven te blijven. Hoofdzakelijk koolhydraten en vetten worden door mensen gebruikt voor energieproductie. Aminozuren en eiwitten hebben ook een hoge energie-inhoud. Ze zijn echter vooral nodig om het lichaam op te bouwen. Het energiemetabolisme van mensen zorgt voor de basale stofwisseling en de krachtstofwisseling. De basale stofwisseling omvat het energieverbruik voor alle vitale energetische processen die nodig zijn in een toestand van volledige rust. De krachtstofwisseling beschrijft het extra energieverbruik tijdens lichamelijke activiteit.
Functie en taak
Menselijke voeding dient enerzijds om fysieke functies in stand te houden en om extra kracht te geven tijdens lichamelijke inspanning. Aan de andere kant zijn de lichaamseigen stoffen (eiwitten) opgebouwd uit de bouwstenen van voedingsstoffen (voornamelijk eiwitten). Koolhydraten en vetten zijn de belangrijkste energiebronnen. Alleen als er onvoldoende voedsel is, kunnen eiwitten ook worden gebruikt om energie op te wekken. Dit is bijvoorbeeld het geval bij honger (hongermetabolisme). Energieproductie uit eiwitten kan echter ook nodig zijn als onderdeel van een normaal metabolisme (bij verhoogde eiwitinname). Koolhydraten dienen als energieleveranciers op korte termijn. Na een koolhydraatrijk dieet, bloed glucose niveaus stijgen. Als resultaat is er meer insuline productie. Insuline verzekerd dat bloed suiker wordt verdeeld over de individuele cellen. Daar wordt het opgesplitst carbon dioxide en water als onderdeel van het energiemetabolisme. Tijdens deze afbraak wordt de chemische energie die is opgeslagen in de koolhydraten tegelijkertijd vrijgegeven om lichamelijke processen in stand te houden. Dus wanneer koolhydraten worden verbrand, wordt warmte gegenereerd en wordt spieractiviteit gerealiseerd. In de lever en spieren worden overtollige koolhydraten weer opgeslagen als glucogeen. Glucogen is een zetmeelrijk koolhydraatcomplex. Bij een te lage energie-inname worden deze koolhydraatvoorraden eerst aangesproken voor de energieproductie. Andere energieleveranciers zijn vetten en vetzuren Vetten hebben een nog hogere energie-inhoud dan koolhydraten. Bijvoorbeeld één gram suiker bevat 4 kilocalorieën. In een gram vet zitten echter al 9 kilocalorieën. Vetten zijn verantwoordelijk voor de energievoorziening op langere termijn. Wanneer koolhydraten zijn opgebruikt, worden vetreserves aangeboord voor energie. Vetten worden meestal gevormd uit te veel geleverde koolhydraten en vetten. In de loop van de evolutie heeft het organisme een manier gevonden om voorraden in de vorm van vet op te hopen tijdens perioden van honger. In tijden van overvloed werd er meer verbruikt dan nu nodig was om de overtollige energie op te kunnen slaan. Eiwitten kunnen ook dienen als energieleveranciers. Wanneer de koolhydraatvoorraden bijvoorbeeld uitgeput zijn, worden eerst de lichaamseigen eiwitten afgebroken aminozuren in ruimere mate. Deze worden op hun beurt omgezet in glucose in een proces dat bekend staat als gluconeogenese om te behouden bloed glucose niveaus. Sommige lichamelijke processen verlopen in eerste instantie alleen met behulp van koolhydraten. Hersenen activiteit is bijvoorbeeld afhankelijk van een aanvoer van glucose. Als de bloedglucosespiegel gevaarlijk daalt, kan dat leiden tot bewusteloosheid. Zelfs onder extreme rustomstandigheden verbruikt het lichaam energie, de lichaamstemperatuur moet bijvoorbeeld constant worden gehouden. Bovendien zijn alle vitale processen zoals hart- werkzaamheid, ademhaling or hersenen activiteit doorgaan. De stofwisseling in rust verschilt van persoon tot persoon. Mannen hebben doorgaans een hoger basaal metabolisme dan vrouwen vanwege hun grotere spierkracht massa In de regel zijn dat 2000 tot 2400 kilocalorieën voor volwassenen. De krachtstofwisseling is dan het resultaat van de extra lichamelijke inspanning. Het is niet alleen de extra oefening die energie verbruikt. Hart werkzaamheid, ademhaling en andere processen worden ook gestimuleerd tijdens lichamelijke activiteit en hebben een grotere energiebehoefte.
Ziekten en kwalen
Als er langdurige onevenwichtigheden in het energiemetabolisme optreden, kunnen ziekten het gevolg zijn. Deze ziekten ontstaan wanneer er een discrepantie is tussen de energiebehoefte en de energie-inname. In vroegere tijden (en tot op zekere hoogte nog steeds in andere delen van de wereld) vielen veel doden tijdens periodes van hongersnood. Aan de energievraag kon niet worden voldaan omdat er niet genoeg voedsel was. Toen de door het lichaam opgebouwde energiereserves waren opgebruikt, moest het organisme terugvallen op lichaamseigen eiwitten in de vorm van spieren. Toen deze bijna leeg waren, waren de organen zelf ook uitgeput, wat uiteindelijk leidde tot meervoudig orgaanfalen. Momenteel is er nog een andere omstandigheid die, hoewel dat niet het geval is leiden zo snel dood, kan ernstige ziekten veroorzaken. Vanwege de overvloedige toevoer van voedsel komt te veel eten in moderne tijden vaak voor. Meer calorieën worden geleverd dan verbruikt. Het gevolg is een verhoogde opslag van lichaamsvet, wat op lange termijn kan leiden voor ziekten zoals suikerziekte mellitus, arteriosclerose of hart- en vaatziekten met alle gevolgen van dien. Naast deze ziekten, het aantal reumatische aandoeningen en kanker neemt ook toe. Om dit soort beschavingsziekten te voorkomen, een gezonde levensstijl met veel beweging en een evenwichtige dieet is aanbevolen.
