Lexikon der Ernährung: Energiestoffwechsel
Energiestoffwechsel, veralt. Betriebsstoffwechsel, Eenergy metabolism, die Gesamtheit der Reaktionen, die der Bereitstellung von Energie aus dem Abbau von energieliefernden Nahrungsbestandteilen (Energielieferanten) dienen. (Zum Begriff Energiestoffwechsel s. a. Energie.)
Die aufgenommene Energie der Nahrung dient der Synthese von Körpersubstanz (zur Erhaltung bzw. zum Wachstum) und zur Verrichtung mechanischer Arbeit. Für Letztere nutzt der Körper max. 25 % der eingesetzten Energie (Wirkungsgrad), der Rest wird in Wärmeenergie umgewandelt. Daher reicht bereits geringe Muskeltätigkeit bei Raumtemperatur für die Aufrechterhaltung der Körpertemperatur aus. Für makroskopische mechanische Arbeit im Ruhezustand (Herzschlag, Atmung) werden etwa 10 % der Energie eingesetzt, der Rest entfällt auf Prozesse auf molekularer Ebene (Homöostase der elektrischen und osmotischen Prozesse, [Re-]Synthese von Körpersubstanz).
Wichtigstes Bindeglied zwischen energiebereitstellenden und -verbrauchenden Reaktionen ist das ATP (Adenosinphosphate). Da die Zwischenprodukte der Glycolyse und des Tricarbonsäure-Zyklus auch Ausgangspunkte vieler Synthesewege sind, kann zwischen dem E. und der Synthese nicht klar getrennt werden.
Die ATP-Resynthese erfolgt durch anaerobe und aerobe chemische Reaktionen der Glycolyse sowie der Fettsäureoxidation. In den ersten Belastungsminuten erfolgt die Energiebereitstellung überwiegend anaerob-alactazid und anaerob-lactazid. Bei submaximaler Arbeitsschwere werden die Kreatinphosphat-Spaltung und die Lactatsynthese zunehmend von der oxidativen Phosphorylierung abgelöst (Abb.).
Im Sauerstoff-Gleichgewicht entsteht in geringerem Umfang weiterhin Lactat, welches ans Blut abgegeben und zellulär verstoffwechselt wird. Bei supramaximaler Arbeitsschwere wird die Energie hauptsächlich anaerob bereitgestellt. Wegen der Akkumulation von Lactat in Muskeln und Blut kann eine solche Belastung nur wenige Minuten aufrecht erhalten werden.
Kenngrößen des E. sind Grundumsatz, Ruheumsatz und Leistungsumsatz. Zum Zusammenhang zwischen E. und Körpergewicht Energiebilanz. Genetisch bedingte Unterschiede in der Effizienz des E. werden derzeit als eine der Ursachen für Adipositas untersucht.
Energiestoffwechsel: Anteil der energieliefernden Prozesse an der Energiebereitstellung bei körperlicher Belastung mit unterschiedlicher Dauer sowie die jeweils maximale Leistungsfähigkeit. Energiestoffwechsel
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