탄수화물, 지방 및 단백질의 에너지 대사

에너지 함유 영양소인 탄수화물(포도당), 단백질(아미노산), 지방(지방산)의 축적은 단일 과정입니다. 이러한 물질이 과다하게 축적되면 지방으로 축적됩니다. 포도당은 아미노산 합성에 사용될 수 있으며, 일부 아미노산은 포도당 합성에 사용될 수 있습니다. 그러나 이러한 과정은 에너지 소모를 초래합니다. 예를 들어, 포도당이 ATP 생성에 직접 사용되지 않고 근육에 글리코겐으로 저장될 때 에너지의 5%가 손실됩니다. 포도당이 지방산으로 전환되어 저장될 때 이 수치는 28%로 증가합니다.

이러한 영양소를 사용하는 에너지 시스템은 차례로 작동하지 않습니다(먼저 ATP-CrP 시스템, 그다음 무산소 해당분해 시스템, 마지막으로 호기성 대사). 그러나 동시에 활성화되며, 각 시스템의 기여도는 축적 수준, 산소 가용성, 운동 활동 수준에 따라 달라집니다.

예를 들어, 산소의 가용성은 에너지 생성에 사용되는 기질에 영향을 미칩니다. 지방산의 탄소 원자 하나당 8.2개의 ATP 분자가 생성되는 반면, 포도당 분자의 탄소 원자 하나당 6.2개의 ATP 분자만 생성됩니다. 산소가 제한될 때, 포도당은 호기성 대사의 주요 공급원이자 무산소 산화의 유일한 공급원입니다. 식이요법과 운동으로 인한 호르몬 변화는 에너지 흐름에 상당한 영향을 미칩니다. 지방산은 호기성 시스템을 통해 에너지를 생성합니다. 그러나 지방산의 사용은 크렙스 회로의 중간체 재생을 위해 탄수화물이 에너지 경로로 동시에 유입되어야 한다는 사실에 의존합니다.

충분한 탄수화물 섭취가 없으면 지방산은 다른 대사 경로로 전환됩니다. 따라서 지방산은 ATP 생성을 유도하는 대신 케톤을 생성합니다. 뇌와 같은 특정 조직만이 케톤을 에너지로 사용할 수 있습니다. 탄수화물 저장량이 부족하면 케톤 수치가 증가하여 피로와 대사 불균형을 초래할 수 있습니다.

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