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

Обзор трассы Zaporizhstal Half Marathon
10 октября 2019 37

Календарь Беговая экскурсия по Запорожью: разбираем маршрут Zaporizhstal Half Marathon

20 октября в Запорожье уже третий год подряд пройдет Zaporizh tal Half Marathon Для тех, кто собирается на этот старт впервые или ещё только раздумывает, мы подготовили подробный обзор трассы полумарафона — с описанием всего интересного, что вы увидите по дороге, и лайфхаками по преодолению

Беговая экскурсия по Запорожью: разбираем маршрут Zaporizhstal Half Marathon
Энергетические гели и батончики для бегунов
7 октября 2019 2103

Питание Гид по спортивному питанию и добавкам для бегунов: энергетические гели и батончики

Это первая часть серии статей о спортивном питании и добавках Их стало слишком много, и даже опытные бегуны не всегда знают о побочных эффектах и результативности разных средств В этой серии материалов мы постараемся помочь новичкам начать ориентироваться в мире спортпита,

Гид по спортивному питанию и добавкам для бегунов: энергетические гели и батончики
Как это вообще – пробежать ультрамарафон по пустыне Невада на Burning Man
2 октября 2019 2457

Отчёты о соревнованиях Как это вообще – пробежать ультрамарафон по пустыне Невада на Burning Man

Я пробежала 20 марафонов в разных странах и городах Я бежала мейджор в Нью-Йорке, я бежала соло-марафон в парке на свой день рождения, я бежала ночной марафон, который состоял из десяти кругов по набережной Я трижды бежала марафон на дорожке в фитнес-клубе И ответственно

Как это вообще – пробежать ультрамарафон по пустыне Невада на Burning Man
Звіт про перший марафон, написаний через 8 років
27 сентября 2019 1685

Отчёты о соревнованиях «Знову падаю. Стан – дуже схожий до нокдауну». Звіт про перший марафон, написаний через 8 років

Все починалося чудово Залитий сонцем та усмішками вболівальників Хрещатик Строкатий натовп учасників марафону в стартовому коридорі Всі трохи знервовані, напружені, в крові «вирує» адреналін Це мій перший марафон, я розглядаю все навкруг себе з широко розплющеними очима

«Знову падаю. Стан – дуже схожий до нокдауну». Звіт про перший марафон, написаний через 8 років
Подпишитесь на нашу рассылку чтобы ничего не пропустить.
Мы не надоедливы, пишем нечасто и только по делу