Ενέργεια και μεταβολισμός

Ισορροπία του μεταβολισμού για καλή ποιότητα ζωής

Γράφει ο: Βαγγέλης Ζουμπανέας
Διαιτολόγος Διατροφολόγος
μέλος της επιστημονικής ομάδας Διατροφή
(Website: www.diatrofi.gr)

Τι είναι η ενέργεια; Πώς την μετράμε; Τι σχέση έχει με το σωματικό μας βάρος; Τι είναι η θερμίδες και τι σημαίνει ότι ένα ποτήρι γάλα έχει 80 ή 100 θερμίδες; Τι είναι ο Μεταβολισμός και αν αλλάζει πώς γίνεται αυτό; Ερωτήματα που αξίζει να απαντηθούν και να τα γνωρίζουμε.
ΓΕΝΙΚΑ Σύμφωνα με τον ορισμό της φυσικής σαν ενέργεια ορίζεται η ικανότητα παραγωγής έργου, ή η δυνατότητα για πρόκληση μίας αλλαγής της ύλης. Το ίδιο αξίωμα μπορούμε να πούμε ότι ισχύει και για τον άνθρωπο. Για να περπατήσουμε για να διαβάσουμε, να σηκώσουμε ένα βιβλίο και γενικά για να παραχθεί κάποιο σωματικό έργο πρέπει να δαπανηθεί μία ποσότητα ενέργειας. Ποια όμως είναι η πορεία της ενέργειας πριν φτάσει στον άνθρωπο;
Ο ήλιος εκπέμπει στην γη την ηλιακή ενέργεια η οποία στα φυτά μέσα από την διαδικασία της φωτοσύνθεσης παρουσία ανόργανων συστατικών (άνθρακα C, αζώτου N, οξυγόνου O, υδρογόνου H, φωσφόρου Ρ κλπ) μετατρέπεται σε χημική ενέργεια. Αυτή βρίσκεται εγκλωβισμένη μέσα σε χημικές ενώσεις που το μόριο τους αποτελείται από τα συστατικά που αναφέραμε παραπάνω και που παραμένουν ενωμένα μεταξύ τους χάρη στην ύπαρξη αυτής της ενέργειας.
Τα τρόφιμα αποτελούνται από τα εκατοντάδες αυτά χημικά συστατικά μεταξύ των οποίων τα θρεπτικά συστατικά συνήθως κυριαρχούν. Συνολικά τα θρεπτικά συστατικά αντιμετωπίζουν τις παρακάτω ανάγκες των μικρότερων δομικών μονάδων του οργανισμού των κυττάρων :
1. Χορηγούν το απαιτούμενο νερό μέσα στο οποίο τα κύτταρα ζουν
2. Χορηγούν την απαιτούμενη ενέργεια για να λειτουργήσουν
3. Αποτελούν δομικά συστατικά των μερών των κυττάρων
4. Παίζουν τον ρόλο ρυθμιστή στις μεταβολικές λειτουργίες

ΕΝΕΡΓΕΙΑ
Ας φανταστούμε τον άνθρωπο σαν μία μηχανή που μπορεί να κάνει τα πάντα. Να κινηθεί, να διαβάσει, να γράψει, να συντηρηθεί μόνη της, να επιδιορθωθεί μόνη της και τέλος να αναπαραχθεί. Όλα τα παραπάνω για να γίνουν χρειάζεται να δαπανηθεί ενέργεια η οποία, όπως αναφέραμε παραπάνω, βρίσκεται εγκλωβισμένη μέσα στα τρόφιμα με την μορφή χημικής ενέργειας. Για να μπορέσει να χρησιμοποιηθεί από τον οργανισμό όμως πρέπει να πάρει την κατάλληλη μορφή. Και αυτό γιατί ο οργανισμός, και ειδικότερα τα κύτταρα, χρησιμοποιούν σαν ''καύσιμη ύλη'' μόνο την γλυκόζη, τον απλούστερο υδατάνθρακα.
Το σύνολο των χημικών διεργασιών που εκτελούνται για την μετατροπή των ουσιών που βρίσκονται στα τρόφιμα, σε άλλες ουσίες, ονομάζεται ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ. Και ειδικότερα όταν μιλάμε για ενέργεια, σαν μεταβολισμό ορίζουμε την διεργασία της μετατροπής της χημικής ενέργειάς σε άλλες μορφές ενέργειας που είναι απαραίτητες για την λειτουργία του οργανισμού.
Από τα παραπάνω γίνεται εύκολα κατανοητό ότι η έκφραση ''αλλάζει ο μεταβολισμός'' δεν αληθεύει. Οι διεργασίες που πραγματοποιούνται για να επιτευχθούν αυτές οι μετατροπές είναι ΔΕΔΟΜΕΝΕΣ και καλά θεμελιωμένες. Οποιοσδήποτε υπόσχεται ''αλλαγή μεταβολισμού'' μάλλον ''τάζει λαγούς και υπόσχεται πετραχήλια''.

ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΟΝ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟ

Ας επιστρέψουμε πίσω στην ανθρώπινη μηχανή που περιγράψαμε πιο πάνω. Η ενέργεια που παίρνει με την τροφή πρέπει να ικανοποιήσει συγκεκριμένες ανάγκες.
Πρώτα απ' όλα η μηχανή αυτή κινείται και παράγει έργο. Έτσι ένα μέρος της χημικής ενέργειας πρέπει να μετατραπεί σε μηχανική για να μπορέσουν οι μυς του ανθρώπινου σώματος να εκτελέσουν όλες τις εντολές που προέρχονται από τον εγκέφαλο.
Όμως ο εγκέφαλος σκέφτεται με ηλεκτρικά σήματα, τα οποία διαβιβάζονται από αυτόν προς τα διάφορα μέρη του σώματος μέσω του νευρικού συστήματος, με την μορφή ηλεκτρικών σημάτων. Αυτό όμως για να γίνει προϋποθέτει την μετατροπή ενός μέρους της χημικής ενέργειας σε ηλεκτρική.
Για να μπορέσει ο οργανισμός να διατηρηθεί στην ζωή, πρέπει να διατηρηθούν ορισμένες ισορροπίες μεταξύ κάποιων χημικών συστατικών π.χ. η ισορροπία μεταξύ Νατρίου (Na) και Καλίου (K). Αυτό απαιτεί δαπάνη χημικής ενέργειας και μετατροπή της σε ηλεκτροχημική.
Υπάρχουν όμως και μερικές λειτουργίες απόλυτα εξειδικευμένες. Τέτοια είναι η αντίδραση της κόρης του ματιού στο φως. Μία τέτοια αντίδραση για να πραγματοποιηθεί απαιτεί την μετατροπή της χημικής ενέργειας των τροφίμων σε ηλεκτρομαγνητική.
Όμως αν δεν διατηρηθεί σε ορισμένα επίπεδα η θερμοκρασία του σώματος, τότε σταματούν ζωτικές λειτουργίες με αποτέλεσμα να επέλθει ο θάνατος. Για αυτό τον λόγο ένα μέρος της χημικής ενέργειας μετατρέπεται σε θερμότητα. Παραγωγή θερμότητας έχουμε και κατά την διάρκεια της μετατροπής της χημικής ενέργειας σε άλλες μορφές ενέργειας.

ΜΟΝΑΔΕΣ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ
Η ποσότητα της ενέργειας που περιέχει ένα τρόφιμο είναι ένα μέγεθος πραγματικό. Δηλαδή μπορεί να μετρηθεί με ακρίβεια. Σήμερα οι διαιτολόγοι συνηθίζουν να χρησιμοποιούν σαν μονάδα μέτρησης της ενέργειας που περιέχουν τα τρόφιμα την θερμίδα (Cal). Για την ακρίβεια χρησιμοποιούν την Χιλιοθερμίδα(1 Kcal=103cal). Η θερμίδα αποτελεί μονάδα θερμότητας. Ο ορισμός της θερμίδας είναι ευρύτατα διαδεδομένος και χρησιμοποιείται ακόμα και σήμερα από πολλούς, αν όχι από το σύνολο των διαιτολόγων και έτσι θα χρησιμοποιήσουμε και εμείς την θερμίδα. Επίσης πρέπει να τονίσουμε ότι όταν αναφέρουμε ''θερμίδα'' στην πραγματικότητα αναφέρουμε την ''χιλιοθερμίδα''. Ένα μικρό παράδειγμα γιατί το κάνουμε αυτό είναι αρκετά αποκαλυπτικό. Αν ρωτήσετε κάποιον πόση ενέργεια περιέχεται σε ένα χάμπουργκερ θα σας απαντήσει 547000 θερμίδες ή 547 χιλιοθερμίδες. Είναι πιο εύκολο όμως σε μία συζήτηση η έκφραση ''θερμίδα'' από την έκφραση ''χιλιοθερμίδα''. Για αυτό ας έχουμε πάντοτε στον νου ότι όποτε διαβάζουμε ή λέμε ''θερμίδα'' πάντοτε εννοούμε ''χιλιοθερμίδα''.

ΙΣΟΖΥΓΙΟ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ
Πέρα από τις διάφορες θεωρίες περί μεταβολισμού και συμπεριφοράς του οργανισμού του καθενός, ο κόσμος στην πραγματικότητα χάνει και παίρνει βάρος. Εσείς τώρα μπορεί να έχετε κάποια παραπάνω κιλά. Πως τα αποκτήσατε; Απλά σε κάποια φάση της ζωής σας το ισοζύγιο ενέργειας του οργανισμού σας ήταν μη ισορροπημένο δηλαδή με το φαγητό παίρνατε παραπάνω ενέργεια από αυτή που χρειαζόσασταν καθημερινά. Αν προσπαθήσουμε να εκφράσουμε μαθηματικά αυτή την σχέση θα έχουμε την παρακάτω σχέση:
Μεταβολή λιπώδους ιστού = Εισαγωγή ενέργειας - Εξαγωγή ενέργειας
που απλά σημαίνει ότι η μεταβολή στα σωματικά αποθέματα λίπους είναι ίση με την διαφορά της ενέργειας που παίρνει καθημερινά ο οργανισμός και της ενέργειας που δαπανά ο οργανισμός. Αν το ποσό της ενέργειας (θερμίδων) που παίρνει ο οργανισμός καθημερινά είναι μεγαλύτερο από αυτό που δαπανά τότε έχουμε αύξηση των σωματικών αποθεμάτων (λίπος). Σε αντίθετη περίπτωση η μεταβολή είναι αρνητική δηλαδή τα σωματικά αποθέματα σε λίπος μειώνονται. Ο μοναδικός τρόπος για αν μπει ενέργεια μέσα στον οργανισμό είναι η καθημερινή λήψη της τροφής. Αντίθετα η εξαγωγή ή αν προτιμάτε η κατανάλωση γίνεται όπως είδαμε προς πολλές κατευθύνσεις.

Βασικός Μεταβολισμός
Μία σημαντική δαπάνη ενέργειας είναι αυτή προς την κατεύθυνση της διατήρησης του οργανισμού. Όταν ένα άτομο δεν πραγματοποιεί καμία απολύτως εργασία, ο οργανισμός εξακολουθεί και δαπανά κάποια ποσότητα ενέργειας και αυτό γιατί η καρδιά κτυπά, το αίμα ρέει, τα κύτταρα πολλαπλασιάζονται και γενικά τα όργανα εξακολουθούν να λειτουργούν και να εκκρίνουν διάφορες ουσίες. Η ενέργεια που απαιτείται για να πραγματοποιηθούν όλες οι παραπάνω λειτουργίες για να διατηρηθεί στη ζωή, ονομάζεται βασικός μεταβολισμός. Ο βασικός μεταβολισμός ενός ατόμου μπορεί να υπολογιστεί αν το προς εξέταση άτομο ξαπλώσει ήρεμο σε ένα δωμάτιο με κανονική θερμοκρασία και σχετικά ελαφριά ενδυμασία. Απαραίτητη προϋπόθεση είναι να έχουν περάσει τουλάχιστον δώδεκα ώρες από το τελευταίο γεύμα.

Παράγοντες που επηρεάζουν τον Βασικό Μεταβολισμό
Οι παράγοντες που επηρεάζουν τον βασικό Μεταβολισμό είναι:
Ηλικία: Τα μικρά παιδιά αν και έχουν μικρή μάζα σώματος συγκριτικά με ένα ενήλικα, ο ρυθμός λειτουργίας του σώματος τους ανά τετραγωνικό μέτρο είναι πολύ μεγαλύτερος. Και αυτό γιατί παρουσιάζουν αυξημένες ανάγκες λόγω της ανάπτυξης. Σημαντικά μεγάλος είναι κατά το πρώτο και δεύτερο έτος της ηλικίας του παιδιού. Μετά βαθμιαία μειώνεται για να εκτιναχτεί ξανά στα ύψη στην εφηβεία. Μετά την ενηλικίωση, κάπου κοντά στα 25-28 περίπου αρχίζει η μείωση του Βασικού Μεταβολισμού κατά 2% περίπου για κάθε δεκαετία περίπου που περνά. Μία πιθανή εξήγηση αυτού του φαινομένου είναι ότι έχουμε το οριστικό σταμάτημα της ανάπτυξης και ότι μειώνεται σταδιακά η φυσική δραστηριότητα του ατόμου.
Φύλο: Οι γυναίκες συνολικά εμφανίζουν μικρότερο Βασικό Μεταβολισμό από τους άνδρες και αυτό γιατί στο σώμα τους υπάρχει μεγαλύτερη ποσότητα λίπους από ότι στους άνδρες. Επίσης η μυϊκή μάζα σε αυτές είναι μικρότερη από αυτή των ανδρών.
Κύηση: Ο Βασικός Μεταβολισμός στις εγκύους αυξάνει, και αυτό μάλλον είναι το αποτέλεσμα της αύξησης της μυϊκής μάζας της μήτρας, του πλακούντα και του εμβρύου.
Σύνθεση σώματος: Τα άτομα που κάνουν γυμναστική και που έχουν ανεπτυγμένη μυϊκή μάζα, έχουν μεγαλύτερο Βασικό Μεταβολισμό από άτομα με τα ίδια χαρακτηριστικά και με μεγαλύτερο ποσοστό λίπους. Προσοχή όμως. Έχει αποδειχθεί ότι κάθε φορά που ένα άτομο χάνει κιλά με γρήγορο τρόπο, τότε για κάθε 1000 γραμμάρια (δηλ. ένα κιλό) σωματικού βάρους που χάνει τα 300 γραμμάρια είναι μυϊκός ιστός δηλ. μυς από το ίδιο το σώμα, 300 γραμμάρια υγρά σώματος και μόνο τα 400 γραμμάρια είναι λίπος δηλ. το βασικό αποτέλεσμα κάθε μεθόδου για ελάττωση βάρους. Όμως ο Μεταβολισμός κάθε ανθρώπου εξαρτάται άμεσα από το μέγεθος της μυϊκής μάζας που διαθέτει, με συνέπεια το σώμα μετά το τέλος της δίαιτας να έχει χάσει ένα σημαντικό μέρος των μυώνων του και κατά συνέπεια να έχει μειωθεί σημαντικά ο Μεταβολισμός του. Δηλ. αν ένα άτομο χάσει 10 κιλά μέσα σε σύντομο χρονικό διάστημα πχ. 15 - 20 ημέρες τότε ταυτόχρονα έχει χάσει 3 κιλά μυϊκής μάζας, 3 κιλά υγρά (που σημαίνει ότι κινδυνεύει άμεσα από αφυδάτωση), και μόνο 4 κιλά λίπους. Και βέβαια έχει μειώσει το Βασικό Μεταβολισμό του κατά 150 - 200 περίπου χιλιοθερμίδες. Το χειρότερο βέβαια είναι ότι αν αυτό το άτομο ξαναπάρει αυτά τα κιλά θα τα πάρει όλα σε λίπος γιατί η μυϊκή μάζα μετά την ενηλικίωση και δεν αυξάνεται από μόνη της παρά μόνο με την σωματική άσκηση και με πάρα πολύ κόπο. Έτσι εξηγείται λοιπόν το φαινόμενο ότι άτομα που έχουν ακολουθήσει κατ' επανάληψη πολλές δίαιτες, μετά από λίγο καιρό χάνουν πολύ δύσκολα βάρος και πολύ εύκολα ξαναπαίρνουν. Γι αυτό αν πρέπει να χάσετε βάρος, κάντε το μία φορά και για πάντα με ρυθμό όχι περισσότερο από 4 με 5 κιλά το μήνα, μαθαίνοντας πως να το διατηρήσετε εφαρμόζοντας σωστές συνήθειες διατροφής.
Ορμόνες και ενδοκρινείς αδένες: Οι ορμόνες που εκκρίνονται από τους ενδοκρινείς αδένες αποτελούν τους πρωταρχικούς ρυθμιστές του μεταβολισμού του ατόμου. Ιδιαίτερα ο θυρεοειδής αδένας. Η μέτρηση του Βασικού Μεταβολισμού και η σύγκριση με το φυσιολογικό αποτελούν μέτρο ελέγχου του Βασικού Μεταβολισμού. Γενικά καλό είναι να γνωρίζετε πως όταν χορηγούνται χάπια που αναγκάζουν την υπερλειτουργία του θυρεοειδούς, τότε η ελάττωση του βάρους επιδρά κύρια στη μυϊκή μάζα του σώματος με τις δυσμενείς συνέπειες που αναφέραμε μόλις παραπάνω και κατ' επέκταση στο λιπώδη ιστό.
Διατροφική κατάσταση του ατόμου: Ο οργανισμός όταν βρίσκεται σε κατάσταση νηστείας ή υποσιτισμού, παρουσιάζει μία αμυντική στάση να μειώνει τον Βασικό Μεταβολισμό, έτσι ώστε να μπορέσει να προσαρμοστεί στις νέες συνθήκες και παράλληλα να προφυλαχθεί από υπερβολική δαπάνη ενέργειας.
Κλιματολογικές συνθήκες: Άτομα σε θερμά κλίματα έχουν μικρότερο Βασικό Μεταβολισμό από άτομα που ζουν σε ψυχρά κλίματα. Αυτό ίσως να οφείλεται στο ότι ο οργανισμός σε θερμά κλίματα δεν χρειάζεται να δαπανά ενέργεια για την παραγωγή θερμότητας έτσι ώστε να διατηρηθεί η θερμότητα του σώματος σταθερή. Άτομα που ζουν σε αρκτικές περιοχές εμφανίζουν αύξηση του Βασικού Μεταβολισμού κατά 15-20%. Γενικά σήμερα όμως μπορούμε να πούμε ότι η ικανότητα του ανθρώπου να ελέγχει και να διαμορφώνει τη θερμοκρασία στον περιβάλλοντα χώρο με κλιματιστικά ή θερμαντικά σώματα, η μεταβολή του Βασικού Μεταβολισμού είναι πλέον ασήμαντη.
Πυρετός και παθολογικές καταστάσεις: Ο τραυματισμός ή οι διάφορες παθολογικές καταστάσεις από το πιο απλό κρύωμα έως το σοβαρότερο έγκαυμα προκαλούν αύξηση του Βασικού Μεταβολισμού.

Φυσική Δραστηριότητα
Μία άλλη σημαντική αιτία δαπάνης ενέργειας είναι η φυσική δραστηριότητα που αναπτύσσει καθημερινά το άτομο. Αν ο βασικός μεταβολισμός δεν μπορεί να αλλάξει σε ένα άτομο, αντίθετα το ποσό της ενέργειας που δαπανά καθημερινά με την φυσική δραστηριότητα μπορεί να μεταβληθεί πολύ εύκολα τόσο προς τα πάνω όσο και προς τα κάτω. Τα διάφορα αθλήματα, οι πολλές καθημερινές απλές δραστηριότητες όπως ένας καλός περίπατος ή τα ψώνια με τα πόδια, ακόμα και οι καθημερινές οικιακές εργασίες, όλα αυτά μαζί μπορούν να αποτελέσουν μία σημαντική αιτία δαπάνης ενέργειας. Όταν δε αυτή η φυσική δραστηριότητα συνδυάζεται και με μία χαμηλών θερμίδων και χαμηλών λιπαρών διατροφή τότε σίγουρα θα υπάρξει και κινητοποίηση των σωματικών ενεργειακών αποθεμάτων, δηλαδή των λιπών.
Eίναι λοιπόν απαραίτητο να καθορίσετε μόνοι σας ένα πρόγραμμα ''κίνησης και δραστηριότητας'' στο οποίο μέσα θα μπορούν να χωρέσουν κάποιες απλές ασκήσεις γυμναστικής έως και άσκηση με κάποιο απλό ή ειδικό όργανο γυμναστικής. Πολλοί βέβαια με το καθημερινό πρόγραμμα ζωής που ακολουθούν θα νομίζουν ότι στην ημέρα τους δεν μπορεί να χωρέσει κάτι τέτοιο. Πολλές από τις καθημερινές μας εργασίες ή δραστηριότητες μπορούν να μας βοηθήσουν να καταναλώσουμε ενέργεια. Πολλοί άνθρωποι όμως προτιμούν να πάρουν το αυτοκίνητό τους και να πάνε να αγοράσουν την εφημερίδα τους από το περίπτερο και ας απέχει αυτό μόνο 5 λεπτά με τα πόδια. Προτιμούν επίσης να χρησιμοποιήσουν το ασανσέρ παρά να ανέβουν από τις σκάλες. Θυμηθείτε και το παράδειγμα φυσικής δραστηριότας που παρακολουθήσαμε στην δεύτερη εκπαίδευση που ήδη έχετε στα χέρια σας.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ : ο Βασικός Μεταβολισμός ενός ενήλικα υγιούς ανθρώπου αλλάζει, αλλά δυστυχώς προς το χειρότερο δηλ. μειώνετε σημαντικά με την αύξηση της ηλικίας και ο μόνος ΥΓΙΗΣ τρόπος να τον αυξήσουμε είναι με την αύξηση της καθημερινής μας δραστηριότητας και την αύξηση των μυϊκών ιστών του σώματος που μπορούμε να πετύχουμε μόνο με την τακτική άσκηση.