Pentru a obţine energia şi elementele nutritive din hrană organismul trebuie să descopună moleculele din alimente în elemente cît mai simple şi apoi să le transforme în combinaţii complexe specifice, pe care le poate folosi într-un mod eficient. Proteinele sînt principalele substanţe plastice, iar glucidele şi grăsimile sînt substanţe energetice.
Digestia reprezintă prima etapă a transformărilor prin care trec alimentele, cea de descompunere în elemente de bază, iar încorporarea acestor elemente nutritive în celule şi sub formă de ţesuturi noi, respectiv eliminarea resturilor obţinute prin ardere este un proces ce poartă numele de metabolism. Acesta cuprinde două componente: unul de sinteză (adică refacerea ţesuturilor din substanţe simple) numit anabolism şi altul de descompunere (degradare energetică) numit catabolism.
Glucoza este principalul furnizor de energie pentru organismul uman, iar cantitatea ei în sînge se numește glicemie (normalul este între 70-110 mg la litru). Variațiile mari sînt periculoase, iar mecanismele de reglare a glucozei sînt de două tipuri:
- autoreglare fizico-chimică: glucoza alimentara, produșii metabolismului glucidic, proteinele și lipidele sînt păstrată sub formă de glicogen în ficat, rezervele pe care le consumăm în mod normal între apariția senzației de foame și ingeratul hranei atunci cînd perioada este de cîteva ore, și în mușchi. Ritmul de sintetizare a glicogelului din ficat este dat de cantitatea glucoză pe care o consumi și de intensitatea arderilor din organism, adică de efort fizic pe care îl faci. Mai multă glucoză înseamnă mai mult glicogen, mai mult efort înseamnă mai puțin glicogen.
- reglarea hormonala a glicemiei implică mai mulți hormoni: insulina are efect de reducere a cantității de glicemie, în timp ce restul (hormonul somatotrop hipofizar, A.C.T.H, hormonii glucocorticosteroizi, tiroidieni și catecolaminele presoare – adrenalina și noradrenalina) duc la creșterea glicemiei.
În lipsa insulinei produse de pancreas glucoza nu se mai transformă în glicogen, crește nivelul ei în sînge (hiperglicemie), iar excesul este eliminat prin urină (glicozurie) – boala poartă numele de diabet zaharat.
Arderea glucozei la nivelul celulelor produce eliberare de energie și se face atît în prezenta oxigenului (aerobioză), cît și în absența acestuia (anaerobioză). În arderea în prezența oxigenului acționează reacții complexe și diferite enzime, procesul se numește ciclul Krebs, iar în cadrul lui se întîlnesc compuși din descompunerea glucidelor, proteinelor și lipidelor. Arderea în absența oxigenului duce la degradarea glucidelor în acid lactic (prezența lui în mușchi în cantități prea mari duce la ”febră musculară”) care poate fi oxidat mai departe cu eliminare de energie, apă și dioxid de carbon.
Degradarea proteinelor produce aminoacizi cu rol plastic, pietrele de construcție pentru sinteza propriilor proteine, specifice fiecărui organism. Ei nu se depozitează în organism, spre deosebire de lipide și glucide: celulel folosesc atît cît au nevoie, restul sînt dezaminați, oxidați și transformați în glucoză sau arși cu eliberare de energie. Degradarea proteinelor produce dioxid de carbon, apă și amoniac (un produs toxic transformat la nivelul ficatului în uree și eliminat prin urină). Metabolizarea nucleoproteinelor produce acidul uric, care în cazuri patologice produce hiperuricemiile (guta este cea mai cunoscută).
Grăsimile absorbite prin peretele intestinal sub formă de glicerol și acizi grași sînt transportate în țesuturi și resintetizate în grăsimi proprii organismului, apoi fie sînt folosite pentru producerea componentelor celulare, fie sînt depozitate ca țesut adipos ca rezerve. Aceste rezervele sînt folosite cînd organismul are nevoie de energie, iar prin arderea grăsimilor de obține multă enegie plus dioxid de carbon. Pentru arderea lipidelor organismul are nevoie de o anumită cantitate de glucide, iar în cazul diabetului zaharat apar și tulburări a metabolismului lipidic – se formează compuși intermediari toxici pentru organism. Pentru eliminarea lor organismul ar avea nevoie de energia furnizată de arderea glucozei.
