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Metabolismo dell'energia di carboidrati, grassi e proteine
Ultima recensione: 19.10.2021
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L'accumulo di nutrienti che contengono energia - carboidrati (glucosio), proteine (amminoacidi) e grassi (acidi grassi) - rappresenta un singolo processo. Le eccedenze di queste sostanze si accumulano sotto forma di grassi. Il glucosio può essere utilizzato per sintetizzare gli amminoacidi e alcuni aminoacidi possono essere utilizzati per la sintesi del glucosio. Tuttavia, questi processi portano a costi energetici, ad esempio, il 5% dell'energia viene perso quando il glucosio si accumula nei muscoli sotto forma di glicogeno anziché direttamente utilizzato per la produzione di ATP. Questa cifra è aumentata al 28% quando il glucosio viene convertito in acidi grassi per la deposizione.
Sistemi di potenza che utilizzano questi nutrienti non funzionano uno dopo l'altro (primo sistema ATP-CRP, allora il sistema di glicolisi anaerobica e metabolismo infine aerobica) e attivare contemporaneamente, e il loro contributo variano a seconda del livello di accumulo, la presenza di ossigeno e il livello di attività motoria.
Ad esempio, la presenza di ossigeno influisce sul substrato utilizzato per generare energia. Per un atomo di carbonio ad acidi grassi, vengono prodotte 8,2 molecole di ATP e solo 6 molecole di ATP vengono prodotte per atomo di carbonio della molecola di glucosio. Con una quantità limitata di ossigeno, il glucosio è la fonte preferita per il metabolismo aerobico e l'unico per l'ossidazione anaerobica. I cambiamenti ormonali, come conseguenza della dieta e dell'esercizio fisico, influenzano significativamente i flussi di energia. Gli acidi grassi producono energia con l'aiuto di un sistema aerobico. Tuttavia, l'uso di acidi grassi dipende dal flusso simultaneo di carboidrati nei percorsi energetici per la rigenerazione di composti intermedi nel ciclo di Krebs.
Senza un'adeguata quantità di carboidrati, gli acidi grassi vengono trasferiti in una diversa via metabolica. Pertanto, invece di condurre alla produzione di ATP, gli acidi grassi producono chetoni. Solo alcuni tessuti, come il cervello, possono usare i chetoni per produrre energia. Se i depositi di carboidrati sono piccoli, il contenuto di chetone può aumentare e causare affaticamento e squilibrio nel metabolismo.
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