Куда утекает наша энергия?

Откуда мы берём энергию? Куда тратим? Кто помогает ее сберегать, а кто транжирить? Разбираемся сегодня в этих вопросах.

Совсем недавно в очередной из своих статей я упомянула важнейший мембранный белок всех клеток всех живых организмов, который забирает на свою работу 50-70% всей энергии клетки, и имя которому натрий-калиевый насос.

Эта машинка, без преувеличения, обеспечивает нам жизнь и все ее процессы прямо таки на молекулярном уровне, и я ещё пошутила, что вы должны знать, во имя чего вы едите. А вы и подхватили, поэтому статье — быть.

Итак, что это за белок такой — натрий-калиевый насос?

Когда-то очень давно, когда только зарождалась жизнь, а это где-то 4 миллиарда лет назад, жизнь зарождалась там, где было много-много калия в окружающей среде, и достаточно мало натрия. Такой и сформировался внутренний мир клетки — внутри любой живой клетки много калия и мало натрия. И в мембране этой древней клетки были специальные каналы, которые по градиенту диффузии совершенно свободно пропускали натрий внутрь (его ж снаружи мало, пусть входит, не стесняется) и выпускали наружу калий (его ж там много, поэтому из клетки он не спешил).

Потом жизнь заставила нашего протоорганизма выйти в моря, а моря соленые — много натрия, и калия в них мало. Много натрия по открытым каналам залетало в клетки и разрывало некоторые из их, поэтому остальным нужно было срочно адаптироваться, чтобы продолжать осваивать моря. И наш с вами одноклеточный предок «изобрел» натрий-калиевый насос — машину, которая изнутри клетки хватает лишний натрий, а снаружи — дефицитный калий, и затем совершает поворот на 180 градусов, забрасывая 2 иона калия в клетку и выбрасывая из нее 3 иона натрия. Работа эта не простая, требует энергии, и поэтому вокруг натрий-калиевых насосов всегда кучкуются целой сетью митохондрии, поставляя им эту самую энергию. И клетка живет счастливая, размножается, растет, эволюционирует и процветает.

Почему просто не закрыть свободные натриевые и калиевые каналы и не остановить весь транспорт ионов? Потому что они нужны для всей метаболической кухни клетки, и чтобы обеспечивать всю ее жизнедеятельность, эти ионы просто обязаны ходить туда-сюда и сопровождать различные ее химические реакции. Короче, проще было изобрести насос, чем отключить каналы.

Нейроны с помощью этих каналов и вовсе научились общаться. Когда нейрон возбуждается, его натриевые каналы открываются в больших количествах, меняется заряд внутренней поверхности мембраны и нейрон может передать сообщение. А когда нейрону нечего сказать, как раз вовсю старается и пыхтит натрий-калиевый насос — обеспечивает покой и гомеостаз.

Всю эту историю сможете завтра увидеть на видео, я сняла для вас короткую лекцию-демонстрацию того, как работает этот классный белок.

А куда ещё мы тратим энергию?

50-70% АТФ (энергетическая валюта клетки) уходит на работу натрий-калиевого насоса. Он есть во всех клетках организма, но самый активный он конечно в нейронах, причем именно в тех, которые сейчас молчат.

Мышечная работа — затраты работающих мышц увеличивают траты организма в 1.5-2 раза. И это если организм йогой там занялся или уборкой. Если же организм решил отработать на максимум, расход энергии может вырасти аж в 30 раз! Но такой мощности ему хватит секунд на 6, тк это слишком уж интенсивная работа.

Тепло. Теплокровность — это круто. Это гарантия ускорения всех метаболических процессов в разы. Вы быстрее реагируете, соображаете и действуете, а значит у вас выше шансы выжить и размножиться. Правда есть (кушать и охотиться) вам теперь придется намного больше, чтобы обеспечить свою теплокровность, и большую часть бонусов от своего крутого метаболизма вы потратите именно на добычу еды. Что для животных грустно, а для человека супермаркетного очень даже радостная новость.

Внутренние органы: мозг, сердце, почки, дыхательные мышцы — не отдыхают никогда. И на свою работу тратят тоже приличный кусок энергии. У каждого свой в зависимости от пола, возраста, питания, состояния и тд … но что-то около 1000-1500ккал в сутки в среднем набегает у всех.

У мужчин побольше, у женщин поменьше. Эх.

Умственная работа. Ну очень затратная история. Поэтому мало кто этим пользуется постоянно. Однако, до 25% всех расходов энергии в единицу времени мозг может подъедать, если его заставить. Опять же не долго он это будет делать, но на выходе явно будет решение 💡

Производство белков нашего организма — тоже затратная история. Примерно 100 000 белков насчитали ученые в нашем теле. Все их нужно создавать, контролировать их качество и обновлять. Большая часть из них — ферменты. И это целый отдельный мир, про который я, кстати, ещё ни разу не писала. И который всем сердцем люблю и изучаю, попутно мучая вопросами знакомых биохимиков.

Да даже переваривание белка и нарезание его на аминокислоты — это многоэтапный и затратный процесс! 15% калорий, съеденных с белком, условно пойдут на его усвоение. Поэтому белок так крут для бодибилдеров — вечно голодных, но очень красивых ребят.

Весь анаболизм — процесс обновления тканей и клеток организма (под руководством гормона роста) — это тоже энергозатратный процесс. Что приятно, в основном разворачивающийся ночью и берущий энергию из жиров. Люблю анаболировать часов по 8 так. А вы?

Откуда мы берём столько энергии то?

Только из еды. А еда откуда берет? Из растений. А растения? Из солнца. В этом месте должна звучать ангельская песня.

Кто может помочь сэкономить нам энергию?

Инсулин. Инсулин запрещает липолиз (жиросжигание) и раскручивает ферменты липогенеза (запасания жира) на максимум.

Кортизол. В принципе, главный экономист нашего организма. Пришли трудные времена — жиросжигание запретить! Хотя бы на животе и на лице.

Поэтому не хотите запасать жир — не нервничайте и не жрите бесконечно. Разбейте процессы на этапы и включите между ними отдых. Отдых от стресса и отдых от поглощения пищи. Я НЕ про голодание, я про дисциплину и режим питания сейчас. Без кусочничества. Организм и весы скажут вам спасибо.

Кто поможет транжирить энергию быстрее?

Вся тусовка гормонов, обеспечивающих острый стресс: адреналин, глюкагон, норадреналин … — это если вы прямо сейчас стрессуете, и гормон роста — после стресса, в период восстановления, особенно ночью. Он анаболический (см выше): ускоряет синтез белка и липолиз. Поэтому его так любят бодибилдеры, которые хотят быть белками, а не жирами.

Бодрое время суток — утро, вторая половина дня — сопровождаются повышенной симпатической активацией и правильными пиками кортизола. Что делает эффективным как мышление и память, так и жиросжигание вместе со всеми остальными затратными процессами.