Az emberi anyagcsere egy csodálatosan összetett rendszer, aminek teljességét még a legkiválóbb tudósok sem látják át. Napról napra új felfedezések születnek, és úgy tűnik, a témát lehetetlen kimeríteni. Az emberi szervezet bámulatos. Minél mélyrehatóbban tanulmányozom ezt a témát, annál inkább azt érzem, hogy igazából még alig tudok róla valamit.
Ebben a cikk-sorozatban néhány alapvető ismeretet szeretnék átadni az anyagcseréről, azok kedvéért, akiket az efféle, szárazabb tudományos témák is érdekelnek.
Az energiafelhasználásról
A szervezeted fogantatásod pillanatától minden percben energiát használ fel. Még akkor is, ha éppen meg sem mozdulsz! A testedben milliónyi folyamat megy végbe minden egyes másodpercben, és ezek a folyamatok bizony energiát igényelnek.
Az energia mértékegysége a kalória (cal). 1 kalória (cal) = 0.001 kilokalória (kcal). Vagyis 1 kcal = 1000 cal.
Az anyagcsere és a táplálkozás kapcsán a kcal mértékegységet szoktuk használni, de az egyszerűség kedvéért kalóriának mondjuk. Ez így hibás, de szinte mindenki így használja, ezért megszoktuk, hogy a kalória szó alatt a kilokalóriát értjük. (Ha dietetikus vagy, és éppen a szakdoga védéseden vagy, akkor azért inkább mondj kilokalóriát, hisz ez a tudományosan korrekt!)
Az energiaszükségletet és az energiafelhasználást tehát kcal-ban mérjük (lehetne kilojoule-ban is, de nem az az elterjedt, egyébként 1 kcal = 4,2 kJ).
Egy átlagos felnőtt ember napi energiaszükséglete kb. 1800 és 3000 kcal között van, de természetesen ebben nagy egyéni különbségek lehetnek.
A napi energiaszükségleted az alábbi tényezőkből adódik össze:
- Nyugalmi anyagcsere (más néven alapanyagcsere): kb. 60-70%
- Fizikai aktivitás: kb. 20-30%
- Ételek termikus hatása: kb. 10%
1. Nyugalmi anyagcsere
Ez a szervezeted által nyugalomban felhasznált energia mennyisége, tehát akkor fogyasztanál ennyit, ha egész nap csak kényelmesen feküdnél egy kellemes hőmérsékletű szobában.
Egy átlagember nyugalmi energiafelhasználása kb. 1 kcal/testtömeg-kg/óra, tehát egy 70kg-os felnőttnek nyugalmi anyagcseréje kb. napi 1680 kcal (de ebben is nagy egyéni különbségek lehetnek!).
Nyugalomban az energiafelhasználás kb. 60%-áért a máj, a vesék, a szív és az agy felelős. Figyelembe véve, hogy ezek a szervek együttesen csupán a testsúly 5%-át teszik ki, ez a 60%-os arány meglehetősen nagy.
Tömegarányosan nézve, ezeknek a szerveknek sokkal nagyobb az anyagcsere hányadosa, mint például az izmoknak. A legtöbb energiát a szív és a vesék fogyasztják testtömeg-kilogrammonként. Fogyasztásuk 440 kcal/kg/nap.
Nyugalomban az izmok energiafelhasználása: kb. 10-15 kcal/kg/nap, a zsírszövet energiafelhasználása pedig kb. 4.5 kcal/kg/nap. Az izomszövet tehát még nyugalomban is sokkal több energiát igényel, mint a zsírszövet. Nem csoda, hogy egy izmosabb embernek jóval magasabb az energiaszükséglete, mint egy kevésbé izmos társának.
2. Fizikai aktivitás energiaszükséglete
A napi energiafelhasználás másik fontos eleme a fizikai aktivitásból származó kalóriafogyasztás. Ez az az anyagcsere-faktor, amit a legnagyobb mértékben lehet befolyásolni. A 20-30% csupán egy átlagos érték. Ha például egy élsportolóról beszélünk, ez az arány sokkal-sokkal nagyobb is lehet. Ágyban fekvő beteg esetén pedig sokkal kisebb.
Fontos megjegyezni, hogy fizikai aktivitásnak nem csupán a sport számít! Ha például ezen cikk olvasása közben folyamatosan rázod a lábadat, az is fizikai aktivitás, és annak van is energiafogyasztása (ha nem is túl sok). Vagy, ha tanár vagy, és oktatás közben erőteljesen gesztikulálsz, az is fizikai aktivitás, és az is energiaigényes. Nyilván, ezek a mozgásformák nem olyan kalóriaigényesek, mint egy intenzív edzés, de összességében hozzájárulnak a napi energialeadáshoz.
3. Ételek termikus hatása
A napi energiaszükséglet harmadik faktora az ételek termikus hatása. Ez tulajdonképpen az étkezés utáni emésztési és anyagcsere-folyamatoknak köszönhető energiafelhasználás. Ez csupán a teljes energiafelhasználás kis hányadát teszi ki, de azt érdemes tudni, hogy a különféle tápanyagoknak nem azonos a termikus hatása.
A legkevesebb a zsíroké (0-3%), aztán a szénhidrátoké (5-10%), és a legnagyobb a fehérjéké (20-30%). Tehát a zsírok anyagcseréje igényli a legkevesebb energiát. A szénhidrátoknál a glükóz glikogénként való tárolása okozza a többlet energiafelhasználást. A fehérjéknél pedig az aminosavak fehérjévé alakítása.
Mitől függ az alapanyagcsere?
Mint láthattad, a napi energiaszükségleted legnagyobb hányada (60-70%) a nyugalmi anyagcserédből származik. Bár az alapanyagcsere megállapítására vannak különféle képletek (pl. Harris-Benedict képlet), a tényleges értékét nagyon sok tényező befolyásolja.
A legfontosabbak a következők:
- Genetika
- Életkor: a kor előrehaladtával csökken az alapanyagcsere
- Növekedés: a növekedés időszakában nő az alapanyagcsere
- Terhesség: a várandósság időszakában nő az alapanyagcsere
- Nem: a férfiaknak nagyobb az alapanyagcseréje, mint a nőknek
- Fiziológiai stressz: pl. láz, műtét, égési sérülés, fertőzések – ezek növelik az alapanyagcserét
- Hipotermia: hideg környezetben nő az alapanyagcsere (a didergés miatt)
- Hormonok: a pajzsmirigyhormonok és az adrenalin növelik az alapanyagcserét
Összefoglalás
A napi energiafelhasználásod mértéke számos tényezőtől függ, melyek közül nagyobb mértékben csak a fizikai aktivitásból származó energiafogyasztást tudod befolyásolni. Tehát, ha szeretnéd növelni az anyagcseréd mértékét, akkor ahhoz többet kell mozognod. A cikk folytatásában arról lesz szó, mi történik az anyagcserével testmozgás közben.
Felhasznált irodalom:
