Het menselijk lichaam heeft energie nodig om bepaalde lichaamsprocessen te kunnen uitvoeren. Deze processen kunnen de actieve processen zijn die jij uitvoert, zoals werken en bewegen. Maar ook voor zaken als je hartslag en je ademhaling heeft het lichaam energie nodig.
In dit artikel gaan we dieper in op de energiehuishouding van het lichaam en de energiestofwisseling. Zaken die we hier bespreken zijn hoe het lichaam omgaat met de diverse macronutrienten, zoals koolhydraten, eiwitten en vetten en hoe het kan dat sommige mensen een snellere stofwisseling kunnen hebben dan anderen.
De stofwisseling
Zoals gezegd in de opening heeft het menselijk lichaam energie nodig om in haar fysiologische processen te kunnen voorzien. De ruststofwisseling, ook wel aangeduid als basal metabolic rate, is de energiehoeveelheid die het lichaam nodig heeft zonder dat je daar zelf activiteiten aan toevoegt. Dus stel je zou een hele dag op bed liggen, wat zou jouw lichaam dan aan energie nodig hebben?
Dit is niet voor iedereen gelijk. Er zijn mensen met een snelle ruststofwisseling, maar ook met een trage stofwisseling. Dit wordt veelal beinvloedt door leeftijd, geslacht, gewicht, lengte en lichaamsbouw. Dit laatste is van belang bij mensen met een hogere spiermassa. Spierenmassa is namelijk levend weefsel en heeft energie nodig in ruststand. In tegenstelling tot vetweefsel dat is opgeslagen energie. Dus mensen met een hogere spiermassa hebben hierdoor ook een hogere ruststofwisseling.
Wanneer je spreekt over een ruststofwisseling, kan een actieve stofwisseling niet ontbreken. De actieve stofwisseling staat voor de activiteiten die jij onderneemt en die ook energie kosten. We maken hierin onderscheid of je aan je energie komt door middel van afbraak van stoffen, oftewel katabolisme. Of dat je aan je energie komt door het opbouwen van bepaalde stoffen, oftewel anabolisme.
Het menselijk lichaam haalt haar energie uit voeding. Voeding kan bestaan uit drie macronutrienten: de eiwitten, vetten en de koolhydraten. Het lichaam breekt deze op verschillende manieren af. Het is daarom goed om te weten hoe jouw lichaam omgaat met deze macronutrienten en welke rol ze spelen in jouw lichaam.
Stofwisseling eiwitten
Wanneer het lichaam eiwitten afbreekt komt de lever in actie. De lever breekt de eiwitten af in aminozuren, waarin het onderscheid maakt in twee soorten aminozuren. Namelijk:
- De essentiele aminozuren
- De niet-essentiele aminozuren
De essentiele aminozuren kan het menselijk lichaam niet zelf produceren. Voor de productie van deze aminozuren is het lichaam gewezen aan voedingsstoffen.
Het lichaam begint met het verteren van de eiwitten in de maag. De eiwitten verlaten de maag in de vorm van proteosen, peptonen en polypeptiden. Deze peptiden worden afgebroken tot aminozuren en helpen bij ede opbouw en afbraak van lichaamscellen. Indien het lichaam de aminozuren niet nodig heeft kunnen deze gedesamineerd worden en een toepassing krijgen voor de levering van energie. Het lichaam heeft de koolhydraten als voorkeursleverancier voor energie, maar bij gebrek aan koolhydraten of vetten kan eiwit dienen als brandstof, in plaats van een bouwstof.
Stofwisseling koolhydraten
De koolhydraten zijn de voorkeursbrandstof van het lichaam en hebben als primaire bron het leveren van energie. Er zijn koolhydraten die als voedingsvezel dienen en een belangrijke rol spelen in de darmflora, maar veelal hebben ze de rol als brandstof. Binnen de koolhydraten maken we weer onderscheid in 3 soorten, wetende:
- De enkelvoudige koolhydraten
- De tweevoudige koolhydraten
- De meervoudige koolhydraten
Net als bij de eiwitten begint de afbraak van koolhydraten in de maag. De suikermoleculen worden afgebroken naar hun nieuwe vorm als monosachariden en bij het bereiken van de lever begint de stofwisseling van deze koolhydraten. Fructose en galactose wordt omgezet naar glucose, wat weer als glucogeen wordt opgeslagen in de lever en spieren. Indien er de noodzaak voor is kan deze glucogeen ook weer terug gebracht worden naar glucose. We noemen dit dan glycogenolyse.
Bij het beschrijven van de eiwitten schreven we al dat eiwit ook kan dienen als brandstof. Dit is het geval wanneer het lichaam niet voldoende koolhydraten of vetten voorhanden heeft voor de energievoorziening. Aan de andere kant, als er teveel glucose in de lever aanwezig is, dan wordt dit omgezet naar vetweefsel. En in dit vetweefsel kan een grote hoeveelheid energie in de vorm van vet gereserveerd worden. Dit ziet men in het lichaam terug in de vorm van een toename in gewicht en een hoger vetpercentage.
Naast de voorraad van glycogeen in de lever, kunnen ook de spieren glycogeen opslaan. Dit wordt dan opgeslagen als energie voor wanneer er een zware training wordt uitgevoerd. De energie in de spieren zorgen ervoor dat je een bepaalde inspanning langer kunt volhouden. Veel duursporters zijn erbij gebaat om deze glycogeen voorraden zo hoog mogelijk te houden, door een maaltijd met koolhydraten te eten voor de inspanning. Dit zie je terug bij wielrenners en voetballers.
Tot slot wordt de stofwisseling van de koolhydraten door een aantal hormonen gestuurd. Het insuline hormoon reguleert het niveau van bloedglucose. Deze insuline is weer verantwoordelijk dat glucose beter wordt opgenomen door de spieren maar ook door vetweefsel. Indien de glucosewaardes in het bloed laag worden, gaat dan ten koste van de energielevering aan de hersenen. Deze kunnen voor hun energiebehoefte geen eiwitten of vetten aanwenden met als resultaat dat je vaak duizelig wordt en je concentratie afneemt.
Stofwisseling vetten
Tot slot de vetten. Deze bestaan, net als de eiwitten en koolhydraten ook weer in diverse soorten. Ten eerste kun je ze onderverdelen in:
- Onverzadigde vetten
- Verzadigde vetten
Vetten kunnen net als koolhydraten gebruikt worden voor de productie van energie. Het wordt dan afgebroken tot water en koolstofdioxide en levert 2 keer zoveel energie dan een gram proteine of koolhydraten. Wanneer vet als energie aangewend wordt door het lichaam moet het eerst de vetten uit het vetweefsel vrijmaken. Dit gebeurt onder toedoen van lipase, waarna de vrijgemaakte vetten worden omgezet naar vetzuren en glycerol. Deze komen in de bloedbaan terecht waar ze worden opgenomen door het lichaam.
Net als bij de koolhydraten spelen ook bij de stofwisseling van vetten de hormonen een grote rol. Bij vetopbouw, ook wel lopogenese genoemd, speelt insuline een grote rol en lipoproteinelipase, wat een enzym is.
Bij de afbraak van vet, ook wel lipolyse genoemd, werken andere hormonen zoals: glucagon, groeihormonen en noradrenaline.
Indien je weinig koolhydraten eet gaat je lichaam vetweefsel gebruiken om aan haar energie te komen. De vetzuren oxideren vaak niet volledig waardoor er een tussenproduct ontstaat: aceton. Dit is vaak het geval wanneer mensen een koolhydraat arm dieet volgen.
