ऊर्जा संतुलन और मैक्रोन्यूट्रिएंट विभाजन
ऊर्जा संतुलन और मैक्रोन्यूट्रिएंट विभाजन पोषण जैव रसायन का वह क्षेत्र है जो इस बात से संबंधित है कि शरीर कार्बोहाइड्रेट, वसा और प्रोटीन के रूप में ली गई रासायनिक ऊर्जा को व्यय की गई ऊर्जा से कैसे मेल खाता है, और यह कैसे तय करता है कि किसी भी क्षण किस ईंधन का ऑक्सीकरण करना है या उसे संग्रहीत करना है। यह संपूर्ण-शरीर ऊर्जा व्यय, अप्रत्यक्ष कैलोरीमेट्री द्वारा ईंधन के उपयोग के मापन, और आणविक संकेतन को जोड़ता है जो पोषक तत्वों की उपलब्धता को महसूस करता है और ऑक्सीकरण और भंडारण के बीच सब्सट्रेट्स को मार्ग देता है।
Definition
ऊर्जा संतुलन ऊर्जा सेवन और कुल ऊर्जा व्यय के बीच का संबंध है; मैक्रोन्यूट्रिएंट विभाजन ऑक्सीकरण, भंडारण और संश्लेषण के बीच अंतर्ग्रहित कार्बोहाइड्रेट, वसा और प्रोटीन का चयापचय निपटान है। साथ में वे बताते हैं कि जीव सब्सट्रेट भंडार को बनाए रखते हुए ऊर्जा की मांग को पूरा करने के लिए ईंधन के उपयोग को कैसे नियंत्रित करता है।
Scope
यह क्षेत्र पाठक को आराम और भोजन-प्रेरित ऊर्जा व्यय, चयापचय ईंधन के चयन और स्विचिंग, वसा के ऑक्सीकरण और भंडारण, और इन प्रक्रियाओं का समन्वय करने वाले पोषक तत्व-संवेदन मार्गों के बारे में बताता है। इसे ईंधन चयापचय को समझने के लिए एक संदर्भ और शैक्षिक ढांचे के रूप में माना जाता है, न कि नैदानिक आहार मार्गदर्शन के रूप में।
Sub-topics
Core questions
- कुल दैनिक ऊर्जा व्यय को आराम चयापचय, भोजन के थर्मिक प्रभाव और गतिविधि में कैसे विघटित किया जाता है?
- कौन सा ईंधन शरीर आराम करते समय, भोजन के बाद और व्यायाम के दौरान ऑक्सीकृत करता है, यह क्या निर्धारित करता है?
- आहार वसा का ऑक्सीकरण कैसे होता है बनाम वसा ऊतक में जमा होता है, और संतुलन को क्या नियंत्रित करता है?
- किन आणविक संवेदकों के माध्यम से कोशिकाएं पोषक तत्वों की अधिकता या कमी का पता लगाती हैं और चयापचय को समायोजित करती हैं?
Key concepts
- ऊर्जा सेवन बनाम कुल ऊर्जा व्यय
- आराम चयापचय दर
- भोजन का थर्मिक प्रभाव
- अप्रत्यक्ष कैलोरीमेट्री और श्वसन भागफल
- सब्सट्रेट ऑक्सीकरण और ईंधन चयन
- वसा ऑक्सीकरण और लिपिड भंडारण
- पोषक तत्व संवेदन (mTOR, AMPK)
Key theories
- ग्लूकोज-फैटी एसिड (रैंडल) चक्र
- ग्लूकोज और फैटी एसिड ऑक्सीकरण सब्सट्रेट प्रतिस्पर्धा के स्तर पर एक दूसरे को पारस्परिक रूप से बाधित करते हैं, ताकि प्रचलित ईंधन आपूर्ति कार्बोहाइड्रेट और वसा के बीच ऑक्सीकरण को बदल दे; यह अवधारणा ईंधन चयन और इंसुलिन संवेदनशीलता को कैसे समझा जाता है, इसका बहुत कुछ रेखांकित करती है।
- चयापचय लचीलापन
- स्वस्थ चयापचय उपवास की स्थिति में वसा ऑक्सीकरण और कार्बोहाइड्रेट सेवन के बाद कार्बोहाइड्रेट ऑक्सीकरण के बीच आसानी से स्विच करता है; इस स्विच को बनाने की बिगड़ी हुई क्षमता (चयापचय अनम्यता) इंसुलिन प्रतिरोध से जुड़ी है।
Mechanisms
कुल ऊर्जा व्यय में आराम करने वाली चयापचय दर, भोजन का थर्मिक प्रभाव और गतिविधि-संबंधी व्यय शामिल हैं; कार्बोहाइड्रेट, वसा और प्रोटीन का ऑक्सीकरण अप्रत्यक्ष कैलोरीमेट्री और श्वसन भागफल का उपयोग करके गैसीय विनिमय से इन विवो में विभाजित किया जा सकता है, जैसा कि फ्रेयन (1983) द्वारा औपचारिक रूप दिया गया है। कौन सा ईंधन प्रमुख है, यह आंशिक रूप से ग्लूकोज-फैटी एसिड चक्र (रैंडल एट अल।, 1963) द्वारा वर्णित सब्सट्रेट प्रतिस्पर्धा द्वारा नियंत्रित होता है, और भोजन और उपवास के साथ ईंधन को स्विच करने की क्षमता को चयापचय लचीलापन (गलगानी एट अल।, 2008) कहा जाता है। इन संपूर्ण-शरीर व्यवहारों के अंतर्निहित पोषक तत्व-संवेदन मार्ग हैं जो अमीनो एसिड, ग्लूकोज और ऊर्जा चार्ज का पता लगाते हैं और तदनुसार उपचय और अपचय प्रवाह को समायोजित करते हैं (एफेयन एट अल।, 2015)।
Clinical relevance
इस क्षेत्र की अवधारणाएं इस बात को रेखांकित करती हैं कि चिकित्सक और शोधकर्ता मोटापा, इंसुलिन प्रतिरोध और चयापचय रोग जैसी स्थितियों में ऊर्जा व्यय, ईंधन के उपयोग और सब्सट्रेट हैंडलिंग की व्याख्या कैसे करते हैं। वे शैक्षिक संदर्भ के लिए शारीरिक और जैव रासायनिक तंत्र का वर्णन करते हैं और व्यक्तिगत आहार नुस्खे या उपचार का आधार नहीं हैं।
History
कैलोरीमेट्री द्वारा मानव ऊर्जा व्यय का मापन उन्नीसवीं सदी के अंत और बीसवीं सदी की शुरुआत का है, और श्वसन गैस विनिमय से सब्सट्रेट ऑक्सीकरण की गणना के तरीके बीसवीं सदी के मध्य तक समेकित हो गए थे। रैंडल और उनके सहयोगियों ने 1963 में ग्लूकोज-फैटी एसिड चक्र की शुरुआत की, जिसमें ईंधन चयन को सब्सट्रेट प्रतिस्पर्धा के रूप में प्रस्तुत किया गया। mTOR और AMPK जैसे पोषक तत्व-संवेदन मार्गों की बाद की पहचान ने एक आणविक आधार दिया कि कोशिकाएं ऊर्जा संतुलन और विभाजन का समन्वय कैसे करती हैं।
Key figures
- Keith Frayn
- Philip Randle
- Eric Ravussin
- David Sabatini
Related topics
Seminal works
- frayn-1983
- randle-1963
- galgani-2008
- efeyan-2015
Frequently asked questions
- ऊर्जा संतुलन और मैक्रोन्यूट्रिएंट विभाजन में क्या अंतर है?
- ऊर्जा संतुलन ऊर्जा सेवन और व्यय की गई ऊर्जा के बीच समग्र मिलान से संबंधित है, जबकि मैक्रोन्यूट्रिएंट विभाजन इस बात से संबंधित है कि विशिष्ट ईंधन - कार्बोहाइड्रेट, वसा और प्रोटीन - शरीर में प्रवेश करने के बाद ऑक्सीकरण और भंडारण के बीच कैसे मार्गित होते हैं।
- शरीर में ईंधन के उपयोग को कैसे मापा जाता है?
- अप्रत्यक्ष कैलोरीमेट्री ऑक्सीजन की खपत और कार्बन डाइऑक्साइड के उत्पादन को मापती है; श्वसन भागफल और इन गैस विनिमय मूल्यों से, कार्बोहाइड्रेट और वसा ऑक्सीकरण की दरों का अनुमान लगाया जा सकता है, जैसा कि फ्रेयन (1983) द्वारा निर्धारित किया गया है।