Energetická potřeba

Přeměna potravin na energii

Potravou jsou energeticky bohaté sloučeniny přiváděny do těla nárazově. Buňky těla však musí mít zajištěný rovnoměrný přísun energie. Proto se energie uvolňovaná při rozkladu těchto látek fixuje do zvláštních sloučenin, které obsahují ve své molekule tak zvané makroergické vazby. Jsou to chemické vazby, při jejichž rozštěpení se energie opět uvolňuje. Buňky si tak plynule odčerpávají potřebné množství energie a přísunem živin se tyto vazby opět obnovují. Pokud přijme tělo takové množství sacharidů a tuků, že to stačí nejen na obnovu všech makroergických vazeb, začne vytvářet některé zásobní sloučeniny, ve kterých si nadbytečně přijatou energii uchovává na „horší časy“. Nejdůležitějšími zásobními sloučeninami jsou glykogen a zejména pak tuky.

Sloučenin obsahujících makroergické vazby a tedy sloužících jako jakési rezervoáry energie, má tělo k dispozici několik. Z biochemického hlediska je nejdůležitější adenosintrifosfát, označovaný jako ATP. Sloučenina obsahuje celkem 3 makroergické vazby. Jenom pro zajímavost, energie uvolněná uvnitř buňky při přeměně 1 molu ATP na ADP (obsahuje 2 makroergické vazby) může činit až 50,16 kJ, což je téměř trojnásobek minutové energetické potřeby dospělého muže při lehké činnosti.

Bazální metabolismus

Denní potřeba energie zahrnuje energii potřebnou na zajištění životních funkcí a energii potřebnou pro výkon jakékoliv prováděné práce. Protože je podle prováděné činnosti značně rozdílná, byl zaveden pojem bazálního metabolismu (BM). Je to nejmenší množství energie potřebné k udržení nezbytně nutných životních funkcí. Bazální metabolismus je ovlivňován celou řadou faktorů. U novorozenců je nižší, stejně tak u žen ve srovnání s muži. V teplém podnebí a při hladovění je taktéž jeho hodnota nižší. Naproti tomu infekční onemocnění a horečnaté stavy jeho hodnotu zvyšují. Orientačně lze říci, že za každý rok nad 20 let se hodnota BM snižuje u mužů přibližně o 29 kJ za 24 hodin, u žen asi o 21 kJ za 24 hodin. Pokud někdo prodělává redukční dietu, dochází u něj ke snížení hodnoty BM. Jinými slovy, tělo si ponechává více energie pro aktivní činnost.

Výpočet hodnoty bazálního metabolismu

Hodnotu bazálního metabolismu v kJ za 24 hodin můžeme přibližně vypočítat podle následujících vzorců:

Muži: BM = 276,14 + 57,32 * m + 20,92 * v - 28,45 * r

Ženy: BM = 2740,52 + 40,17 * m + 7,74 * v - 19,66 * r

Energetická hodnota bazálního metabolismu je silně závislá na povrchu těla, a proto se vztahuje na m² plochy těla.

Pro výpočet povrchu těla se používá většinou Du Boisova vzorce:

P = v^0,725 * m^0,425 * 71,84

Jednotlivé symboly ve vzorcích značí: P je plocha těla v cm², m je hmotnost těla v kg a v je výška v cm. Vydělením výsledku 10 000 získáme hodnotu v m².

Stanovení hodnoty bazálního metabolismu se provádí na základě zjištění spotřeby kyslíku u vyšetřované osoby za přesně definovaných podmínek. Po korekci na standardní podmínky (teplotu a barometrický tlak) se spotřebované množství kyslíku vynásobí číslem 20,19 kJ, což je teplo vytvořené jedním litrem spotřebovaného kyslíku. Výsledek udává energii v kJ uvolněnou v těle vyšetřované osoby za 1 hodinu. Pokud takto vypočítanou hodnotu vydělíme povrchem těla, můžeme pomocí tabulek srovnávat efektivnost energického metabolismu. Tato hodnota bývá totiž u lidí pozoruhodně konstantní.

Změříme-li tedy spotřebu kyslíku u člověka při provádění nějaké činnosti, vynásobíme ji číslem 20,19 kJ a dále dobou v minutách, po kterou činnost probíhala, zjistíme energetický výdej, který tělo muselo vynaložit na provedení dané činnosti. Pokud bychom chtěli znát množství energie nutné pouze na sledovanou pohybovou aktivitu, museli bychom od vypočítané hodnoty odečíst hodnotu BM. Pro normální potřeby se však hodnota BM přímo zahrnuje do udávaných hodnot a takto jsou uvedeny i všechny údaje o potřebě energie v následujících tabulkách.

Jednotky energie

Energie obsažená v potravě a provázející metabolické děje se nejčastěji vyjadřuje v jednotkách tepla. Dříve se používala kilokalorie (kcal) definovaná jako množství tepla, potřebného na ohřátí 1 kg vody o 1 °C. Mezinárodně používanou jednotkou je nyní joule. Pro vzájemný přepočet platí vztah, kdy 1kcal = 4,184 kJ (kilojoule). 1 kJ = 1000 J.

Uvádíme-li energii jako množství tepla spotřebovaného nebo vyprodukovaného za jednotku času, lze použít i jednotku watt (W). Potom platí vztah, kdy 1 W = 1 J/s. Jednotka watt je velice elegantní při srovnání energických potřeb pro provádění jednotlivých činností.

Přeměna cukrů, tuků a bílkovin v těle při získávání energie směřuje k tvorbě vody a CO₂. Množství takto uvolněné energie je stejné, jako bychom tytéž složky spálili v přítomnosti kyslíku ve speciálním zařízení, označovaném jako kalorimetr. Takto byla stanovena spalná tepla různých sloučenin, a tyto hodnoty jsou používány pro výpočet obsahu energie obsažených v konkrétních poživatinách. Pro sacharidy byla stanovena hodnota 17,2 kJ, pro tuky 38,9 kJ a pro bílkoviny 17,2 kJ vždy v 1 gramu.

Související články

Odkazy

Při zpracovávání textů a grafické stránky článků byly využity podklady z odborné literatury a internetu. Převzaté obrázky byly graficky upraveny pro potřeby tohoto webu. Kreslené obrázky podléhají autorským právům. Seznam použité literatury naleznete zde.

Zdraví, výživa, strava, energie