提供能量的必需营养素

提供能量的必需营养素
图像信用:Yulia_Davidovich / iStock / Getty Images

身体需要能量来维持自身和执行日常生活的所有功能。将营养物质从食物转化为能量的过程称为细胞呼吸。这个生化过程中的能量被一种叫做三磷酸腺苷(ATP)的化学物质所捕获。随后ATP的分解释放出驱动细胞功能所需的能量。碳水化合物、脂肪和蛋白质提供从食物中产生能量所需的燃料。此外,硫胺素,烟酸,核黄素和其他维生素B有助于营养转化为能量。

碳水化合物

糖类,尤其是葡萄糖,是身体产生能量的首选燃料。葡萄糖很容易迅速分解产生能量。2015年8月发表在《分子生物学与转化科学进展》(Progress in Molecular Biology and Translational Science)上的一篇文章指出,当身体处于休息状态时,碳水化合物和脂肪是主要的能量来源。通过适度的运动,碳水化合物可以提供所需能量的一半。在高强度运动中,三分之二的能量利用来自碳水化合物的代谢。葡萄糖以糖原的形式储存在肌肉和肝脏中,随着能量需求的增加,糖原可以迅速分解为葡萄糖。身体也可以利用食物中的其他单糖,如果糖和半乳糖来产生能量。

脂肪

脂肪和碳水化合物一起工作,确保身体在各种情况下都有足够的能量。以克计算,膳食脂肪比碳水化合物提供更多的能量。消化后的膳食脂肪被加工成甘油三酯和游离脂肪酸,它们在血液中循环,也存在于肌肉、肝脏和脂肪储存细胞(称为脂肪组织)中。脂肪酸在几个化学过程中被分解生成ATP。身体休息时所需的相对较低的能量大部分来自脂肪代谢。中等强度的运动,葡萄糖和脂肪代谢贡献大致相等的能量。

除了活动水平,其他因素影响碳水化合物和脂肪代谢之间的平衡,为身体提供燃料。例如,正如2014年5月《运动医学》(Sports Medicine)上的一篇文章所解释的那样,增加碳水化合物摄入量会导致用于产生能量的脂肪利用减少。在这种情况下,首先优先使用碳水化合物,消耗的脂肪可能被储存起来供以后使用。相比之下,血液和肌肉中的高水平脂肪酸往往会减少碳水化合物的使用,特别是在休息和低强度活动期间。

蛋白质

膳食蛋白分解在其组成氨基酸中,通常称为蛋白质构建块。身体主要使用氨基酸来制造新的蛋白质,其用于生长,维持和修复肌肉和其他身体组织。来自膳食蛋白的氨基酸可用于能量产生,但通常仅作为最后的手段。一些氨基酸可用于产生葡萄糖以燃料能量产生。其他氨基酸可用于交替的生化途径以产生ATP的能量。在耐力运动期间或饮食含有不足的碳水化合物和脂肪时,身体会分解肌肉和其他组织蛋白质,以释放可以使用能量的氨基酸。

B族维生素

2016年2月审查文章以“营养素”发表强调所有B维生素为ATP生产的重要性。任何这些维生素的供应不足都可以减缓细胞呼吸。硫胺素,核黄素和烟酸是涉及能量代谢的主要B维生素。硫胺素对于将碳水化合物转化为能量,并且可以在食品中发现,如猪肉,牛肉,豆类和坚果等食物。核黄素参与涉及从碳水化合物,脂肪和蛋白质产生能量的几种代谢途径。它在牛奶,器官肉,鸡蛋,强化谷物产品,杏仁和酸奶等食物中发生大量食物。烟酸还参与多种生化途径,与碳水化合物,蛋白质和脂肪的崩溃和能量转化有关。丰富的烟酸来源包括鸡肉,金枪鱼,牛肉和强化谷物产品。

涉及能量产生的其他B族脂质包括泛酸和生物素。泛酸是体内的一种前体,其化学品称为辅酶A,其参与生化途径,从碳水化合物,脂肪和蛋白质产生能量。生物素用几种代谢酶作用,以促进这些能量产生的生物化学途径中涉及的各种反应。

警告和预防措施

咨询你的初级保健提供者,如果你经历一个无法解释的能量下降或寻求提高你的能量水平。许多医疗条件和药物会影响你的能量水平。在服用任何补充剂之前,请咨询医生,因为有些补充剂可能会干扰药物治疗或引起副作用。可能有必要向注册营养师推荐,以评估你的饮食,并确定是否需要改变。

参考文献