[Artykuł zaktualizowany dnia 03/11/2023]
Według ConsoGlobe każdego dnia przez nasze drogi oddechowe i płuca przepływa prawie 15 000 litrów powietrza, co pokazuje, jak ważne jest oddychanie. Ze swojej strony metabolizm jest nieuchronnie zależny od układu oddechowego, który jest odpowiedzialny za dostarczanie tlenu potrzebnego do przekształcania składników odżywczych w energię i eliminowania niektórych odpadów metabolicznych. Ale jakie jest prawdziwe znaczenie oddychania i tlenu dla metabolizmu?
Przed czytaniem dalej
Nie jestem ekspertem w tej dziedzinie, ale pasjonuję się odżywianiem i zdrowiem.
Artykuły, które znajdziesz na mojej stronie, są wynikiem dogłębnych badań, którymi chciałbym się z Tobą podzielić. Chciałbym jednak podkreślić, że nie jestem specjalistą w dziedzinie zdrowia i że moje porady nie powinny w żaden sposób zastępować porad wykwalifikowanego lekarza. Jestem tutaj, aby cię poprowadzić, ale ważne jest, abyś skonsultował się z profesjonalistą w przypadku konkretnych pytań lub wątpliwości medycznych. Twoje dobre samopoczucie jest ważne. Upewnij się więc, że konsultujesz się z odpowiednimi ekspertami i dbasz o siebie najlepiej, jak to możliwe.
Rola tlenu w organizmie
Jeśli metabolizm definiuje się jako „akcję przyswajania pożywienia i przekształcania go w energię”, okazuje się, że do zrównoważonego funkcjonowania potrzebuje tlenu. Sam organizm szybko ulegnie zniszczeniu bez odpowiedniej podaży. Poprawa zaopatrzenia w tlen, a także procesu wchłaniania i asymilacji jest zatem niezbędna do optymalizacji ilości syntetyzowanej energii i eliminacji odpadów metabolicznych.
Tak naprawdę nawet najbardziej podstawowa czynność życia codziennego, taka jak poruszanie się, zużywa tlen, jak można przeczytać na tej stronie. Do trawienia i przyswajania pożywienia potrzebujemy tlenu. Prawdopodobnie wszystkie funkcje organizmu wykorzystują tlen, ale tylko w różnym stopniu. Okazuje się również, że do spalenia większości cząsteczek składników odżywczych potrzebujemy tlenu. Jednak teoretycznie możliwe jest spalanie cukru w celu wytworzenia bardzo małych cząsteczek energii bez użycia tlenu. Nazywamy ten wyjątek „metabolizmem beztlenowym” i właśnie to robią komórki, gdy wywieramy znaczny wysiłek fizyczny.
Istnieją zatem dwa rodzaje oddychania komórkowego (które możemy teraz nazwać „metabolizmem komórkowym”): oddychanie tlenowe i oddychanie beztlenowe. Oddychanie tlenowe występuje, gdy jest wystarczająca ilość tlenu, aby zasilić organizm, podczas gdy oddychanie beztlenowe ma miejsce, gdy nie ma tlenu. Określamy więc rodzaj oddychania, który następuje w zależności od rodzaju wykonywanej przez nas aktywności fizycznej oraz w zależności od jej intensywności i czasu trwania.
Oddychanie odbywa się w płucach
Oddychanie to po prostu proces transportu tlenu z powietrza do tkanek organizmu i jednocześnie eliminacji dwutlenku węgla. Metabolizm ze swojej strony odnosi się do wszystkich reakcji chemicznych zachodzących w organizmie, w tym reakcji wykorzystujących tlen i wytwarzających dwutlenek węgla. Tlen i dwutlenek węgla biorą zatem udział zarówno w oddychaniu, jak i metabolizmie.
Powietrze dostaje się do nosa, gdzie zostaje ogrzane i nawilżone przed wejściem do płuc. Gdy powietrze dotrze do pęcherzyków płucnych (małych zbiorników powietrza w płucach), tlen jest rozprowadzany we krwi poprzez naczynia włosowate pęcherzyków płucnych, podczas gdy dwutlenek węgla (produkt metabolizmu) opuszcza krew, a następnie dyfunduje do powietrza. Dlatego właśnie podczas wydechu (istotnej fazy oddychania) większość dwutlenku węgla jest uwalniana do atmosfery.
Metabolizm zachodzi we wszystkich tkankach
Po opuszczeniu płuc natleniona krew jest pompowana przez serce po całym organizmie. Po przedostaniu się do naczyń włosowatych tkanek tlen jest uwalniany z krwi i trafia do komórek, gdzie zostanie wykorzystany w reakcjach metabolicznych. Następnie wytwarzają one dwutlenek węgla, który po opuszczeniu tkanek ponownie przedostaje się do krwi, aby powrócić do płuc i ostatecznie do atmosfery.
W rzeczywistości wszystkie reakcje chemiczne zachodzące w organizmie są z konieczności reakcjami metabolicznymi. Niektóre reakcje wykorzystują cząsteczki do wytworzenia energii, podczas gdy inne, odwrotnie, tworzą cząsteczki wykorzystując energię. Pierwszy rodzaj reakcji, w którym wykorzystuje się energię, obejmuje tworzenie nowych błon i syntezę białek. Każda utworzona w ten sposób komórka musi magazynować energię odzyskaną ze składników odżywczych, aby wystarczyło zasobów do wytworzenia nowych cząsteczek.
Fazy oddychania komórkowego
Oddychanie komórkowe i metabolizm komórkowy determinują trzy zasadnicze etapy: glikoliza, fosforylacja oksydacyjna i cykl Krebsa-Martiusa.
Glikoliza to proces metaboliczny zachodzący w cytozolu komórek, w wyniku którego następuje konwersja glukozy (cukier) na dwie cząsteczki pirogronianu. Jest to reakcja beztlenowa, która dla przypomnienia nie wymaga tlenu. W wyniku tego powstają dwie cząsteczki ATP (trifosforanu adenozyny), które stanowią użyteczną energię.
Następnie następuje etap glikolizy, w którym wykorzystuje się powstałe cząsteczki pirogronianu. W obecności tlenu w ciałach komórkowych pirogronian może ulec odwodornieniu i dekarboksylacji, tworząc cząsteczkę bogatą w energię. Powoduje to uwolnienie dwutlenku węgla do atmosfery, co wiąże się zatem z utratą atomów tlenu połączonych z tlenkiem (a zatem nienadającym się do oddychania komórkowego).
TO Cykl Krebsa – Martiusa to faza tlenowa wymagająca tlenu i zachodząca w mitochondriach każdej komórki ludzkiego ciała. Mitochondria są swego rodzaju elektrownią komórkową, wytwarzającą większość zapasów ATP komórki. W tych obszarach wewnątrzkomórkowych zachodzi także łańcuch transportu elektronów, którego efektem jest transfer elektronów do receptorów tlenu.
Gdy każda komórka ciała otrzymuje wszystko, czego potrzebuje, efektem jest akumulacja dużej ilości energii oraz optymalne oddychanie komórkowe, co prowadzi do lepszego metabolizmu. Na tym polega zatem kapitalne znaczenie oddychania, zwłaszcza że przy prawidłowym funkcjonowaniu metabolizmu jego potrzeby energetyczne zostaną zaspokojone. Skutkuje to lepszą naprawą tkanek, szybką detoksykacją, lepszym funkcjonowaniem hormonów…