L’énergie métabolisme est généralement définie comme l'ensemble des processus chimiques d'un organisme. Ces processus chimiques prennent généralement la forme de voies métaboliques complexes dans la cellule, généralement classés comme étant soit catabolique ou anabolique. Chez l'homme, l'étude de la façon dont les flux d'énergie et sont traitées dans le corps est appelé bioénergétique, et s'intéresse principalement à la façon dont les macromolécules telles que les graisses, les protéines et les hydrates de carbone se décomposent à fournir de l'énergie utilisable pour la croissance, la réparation et l'activité physique.
Les voies anaboliques utilisent l'énergie chimique sous forme d’adénosine triphosphate (ATP) pour alimenter le travail cellulaire. La construction de macromolécules à partir de composants plus petits, tels que la synthèse de protéines à partir des acides aminés, et l'utilisation de l'ATP pour alimenter la contraction musculaire sont des exemples de voies anaboliques. Pour alimenter les processus anabolisants, l'ATP fait don d'une molécule de phosphate unique, libérant l'énergie stockée dans le processus. Une fois l'approvisionnement d'une cellule de travail de l'ATP est épuisé, plus doit être généré par le métabolisme énergétique catabolique pour le travail cellulaire pour continuer.
Les voies cataboliques sont ceux qui brisent les grosses molécules en leurs éléments constitutifs, libérant de l'énergie dans le processus. Le corps humain est capable de synthétiser et stocker sa propre ATP à la fois anaérobie et le métabolisme énergétique aérobie. Métabolisme anaérobie a lieu en l'absence d'oxygène, et est associée à des courtes salves d'énergie intense. Métabolisme aérobie est la ventilation des macromolécules, en présence d'oxygène, et est associée à l'exercice d'intensité plus faible, ainsi que le travail quotidien de la cellule.
Le métabolisme énergétique anaérobie se produit sous deux formes, le système de phosphate de l'ATP-créatine et de la glycolyse rapide. Le système de phosphate de créatine-ATP utilise stockées molécules de phosphate de créatine pour régénérer l'ATP qui a été appauvri et dégradé à sa forme à faible énergie, l'adénosine diphosphate (ADP). La créatine phosphate don d'une molécule de phosphate de haute énergie à l'ADP, remplaçant ainsi passé ATP et la redynamisation de la cellule. Les cellules musculaires contiennent généralement assez ATP flottant et de la créatine phosphate pour alimenter environ dix secondes d'intense activité, après laquelle la cellule doit passer à la vitesse glycolyse processus.
Glycolyse rapide synthétise l'ATP à partir de glucose dans le sang et le glycogène dans le muscle, avec de l'acide lactique produit comme sous-produit. Cette forme de métabolisme énergétique est associée avec de brèves et intenses d'activité &mash; telles que le levage de puissance ou sprint - lorsque le système cardio-respiratoire n'a pas le temps de livrer suffisamment d'oxygène aux cellules de travail. Comme la glycolyse rapide progresse, l'acide lactique s'accumule sur le muscle, provoquant une maladie appelée acidose lactique ou, de façon plus informelle, brûlure musculaire. Glycolyse rapide produit la majorité de l'ATP qui est utilisé entre dix secondes à deux minutes d'exercice, après quoi le système cardio-respiratoire a eu l'occasion de fournir de l'oxygène aux muscles qui travaillent et métabolisme aérobie commence.
Métabolisme aérobie a lieu dans une des deux façons, la glycolyse ou rapide oxydation des acides gras. Glycolyse rapide, comme la glycolyse lente, décompose le glucose et le glycogène pour produire de l'ATP. Comme il le fait en présence d'oxygène, cependant, le procédé est une réaction chimique complète. Alors que gycolysis rapide produit deux molécules d'ATP pour chaque molécule de glucose métabolisé, gycolysis lente est capable de produire 38 molécules d'ATP de la même quantité de carburant. Comme il n'y a pas d'accumulation de l'acide lactique au cours de la réaction, la glycolyse rapide n'a pas de brûlure ou de la fatigue musculaire associée.
Enfin, la forme la plus lente et la plus efficace du métabolisme énergétique est l'acide gras de l’oxydation. C'est le processus utilisé pour les activités d'alimentation comme la digestion et la réparation cellulaire et la croissance, ainsi que des activités d'exercice de longue durée, telles que le marathon ou la natation. Plutôt que d'utiliser du glucose ou du glycogène en tant que combustible, ce procédé brûle les acides gras qui sont stockés dans le corps, et est capable de produire jusqu'à 100 molécules d'ATP par unité d'acides gras. Bien que ce soit un processus de haute énergie très efficace, il nécessite de grandes quantités d'oxygène et ne se produit après 30 à 45 minutes d'activité de faible intensité.