Формы хранения энергии в организме человека

О том, как наш организм хранит энергию и как расходовать её наиболее эффективно.

Аденозинтрифосфат (АТФ) известен как универсальный источник энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах — это основной переносчик энергии в клетке, который играет исключительно важную роль в обмене энергии в организме.

Но при этом, общее количество АТФ в организме, в каждый отдельно взятый момент, составляет не более 250 грамм. Этого количества хватит лишь на несколько секунд работы мышц при максимальной нагрузке.

Энергетические депо в организме человека 4

Возникает вопрос: если АТФ это универсальный источник энергии, то почему бы не сделать в организме его запасы побольше?

Все дело в том, что молекула АТФ очень тяжелая — 1 моль АТФ весит 507,19 г. При этом 1 моль АТФ дает от 40 до 60 кДж энергии (1 Джоуль = 0,238846 калориям), соответственно 40-60 кДж = 9,5 до 14,3 Ккал. Таким образом, 1 моль АТФ весом 507,19 г = 9,5-14,3 Ккал энергии.

При беге среднее потребление калорий составляет 1 Ккал/кг/км (у тренированного человека немного меньше). Соответственно, человек массой в 70 кг на преодоление дистанции в 10 км тратит в среднем 700 Ккал.

700 Ккал в АТФ будет весить почти 30 кг! Организму просто невыгодно запасать большие объемы энергии в форме АТФ, поэтому он практически не создает запаса и для нормальной жизнедеятельности ему необходимо постоянно синтезировать новые молекулы АТФ.

Организм практически не создает запаса АТФ и для нормальной жизнедеятельности необходимо постоянно синтезировать новые молекулы АТФ.

В связи с этим, АТФ в организме является одним из самых часто обновляемых веществ; так, у человека продолжительность жизни одной молекулы АТФ менее 1 минуты. В течении же суток одна молекула АТФ проходит в среднем 2000-3000 циклов ресинтеза, а всего человеческий организм в среднем синтезирует в сутки около 40 килограмм АТФ.

Для синтеза АТФ организм использует глюкозу, которую хранит в форме гликогена. Гликоген, как способ хранения энергии организмом, более эффективен, т.к. 1 моль глюкозы образует при аэробном гликолизе 38 моль АТФ, а весит при этом глюкоза — 174 г/моль, но при этом в процессе синтеза энергии дает 38 моль АТФ общим весом в 19,3 кг.

Энергетический обмен глюкозы осуществляется одновременно в трех направлениях: аэробный и два анаэробных, которые не требуют присутствия кислорода при синтезе АТФ.

Анаэробный гликолиз 1 молекулы глюкозы сопровождается синтезом 2 моль АТФ и 2 моль лактата. При этом аэробный гликолиз 1 моль глюкозы сопровождается производством 38 моль АТФ. Вот почему нам так важен при длительном беге именно аэробный гликолиз, то есть синтез энергии из глюкозы в присутствии кислорода. Он гораздо эффективней!

Запасы гликогена в нашем организме оцениваются в 300-400 г, что обеспечивает нас запасом энергии примерно в 1900-2200 Ккал. Но этого запаса все равно мало даже для того, чтобы пробежать марафон.

Запасы гликогена полностью истощаются в течение 90 минут при усилии свыше 75% от МПК (VO2max).

Оказывается, основной запас энергии организм человека хранит в жирах.

Деградация одной молекулы триглицерида (жир, содержащийся в крови) освобождает в 13 раз больше энергии, чем молекула глюкозы. Один грамм субстрата жиров (липидов) дает в 2 раза больше энергии, чем грамм углеводов.

Энергетические депо в организме человека 1
Доля жиров (по вертикали слева) и углеводов (по вертикали справа) в энергетическом обмене в зависимости от интенсивности усилия (по горизонтали).

В среднем, доля жира в организме человека близка к 10-15% у мужчин и 20% у женщин, что дает нам запас энергии равный почти 90 000 Ккал!

Но есть одно «но»: синтез энергии из жиров может протекать только в присутствии кислорода и при этом, этот процесс требует затрат энергии. Для получения энергии из жиров нам необходим кислород и углеводы, как источник энергии. Жиры горят в пламени глюкозы!

Если мы хотим бежать долго и экономично, то нужно двигаться в аэробном режиме для того, чтобы обеспечить синтез энергии из жиров и максимально эффективно тратить запасы углеводов для обеспечения этого процесса (с дополнительным питанием на длинных дистанциях).

Аэробный режим синтеза энергии соответствует максимальной нагрузке — 60-65% МПК (VO2max). Соответственно, экономичность бега (эффективность потребления кислорода и сжигания калорий) будет снижаться при превышении максимальной нагрузки в 60-65% МПК, а при увеличении свыше 75% МПК резко упадет.

Регулярные тренировки способны повысить возможность организма к полному расщеплению липидов на 20-30 %. С ростом тренированности средний процент жира в организме уменьшается и может достичь 5 % у мужчин и 10% у женщин.

Энергетические депо в организме человека
Соотношение жиров в энергетических обменных процессах у тренированного и не тренированного человека.

Источник.

РАССКАЗАТЬ ДРУЗЬЯМ
Подпишись на регулярную рассылку с советами и статьями о беге

Первая полоса

Заключительные три истории о людях, которые скоро пробегут свой первый марафон
20 сентября 2018 905

Истории Три заключительные истории о людях, которые скоро пробегут свой первый марафон

На примере этих историй мы показываем, что марафонцами становятся обыкновенные люди, с самым разным бэкграундом, мотивацией и беговым опытом Мы пообщались с ними во время подготовки, а после финиша сделаем это снова Об остальных героях можно почитать здесь: часть 1, часть

Три заключительные истории о людях, которые скоро пробегут свой первый марафон
Видеоблог о том, как Ногибоги сгоняли в Чехию на Mattoni Olomouc Half Marathon
19 сентября 2018 1043

Отчёты о соревнованиях Ногибоги отправились в Чехию на Mattoni Olomouc Half Marathon (вы не поверите, что произошло дальше)

Похожую характеристику можно применить и к местному Mattoni Olomouc Half Marathon При этом когда мы ехали на него по приглашению организатора, компании RunCzech, ожиданий было ровно ноль: почти никто из нас ничего не слышал об Оломоуце Что это такое вообще И где  По итогу поездки мы не должны

Ногибоги отправились в Чехию на Mattoni Olomouc Half Marathon (вы не поверите, что произошло дальше)
10 составляющих мирового рекорда Элиуда Кипчоге на марафоне в Берлине
17 сентября 2018 8118

Мотивация 10 составляющих мирового рекорда Элиуда Кипчоге на марафоне в Берлине

Элиуд Кипчоге пробежал со временем 2:01:39, что на 1 минуту и 18 секунд быстрее предыдущего мирового рекорда кенийца Денниса Киметто Такого значительного улучшения марафонского рекорда не было последние 50 лет! Вот десять составляющих, благодаря которым Кипчоге удалось сделать

10 составляющих мирового рекорда Элиуда Кипчоге на марафоне в Берлине
В каких кроссовках бегать осенью? Выбор редакции
13 сентября 2018 4253

Обувь В каких кроссовках бегать осенью? Выбор редакции Ногибоги

Напоминаем, что Ногибоги теперь есть и в Telegram Там мы делимся всем самым интересным и полезным, что попадается в интернете по теме бега и ЗОЖа Это удобно, присоединяйтесь! Наступила осень, и пропала еще одна причина не бегать — жара На улице идеальная погода и температура,

В каких кроссовках бегать осенью? Выбор редакции Ногибоги
Подпишитесь на нашу рассылку чтобы ничего не пропустить.
Мы не надоедливы, пишем нечасто и только по делу