Truri, edhe pse përbën vetëm 2% të peshës trupore, ai përdor më shumë se 20% të energjisë totale, – pse?

Skanimet e rezonancës magnetike tregojnë trurin e njeriut të shëndetshëm

SIMON FRASER/BIBLIOTEKA FOTO SHKENCORE
Siç ju e dini tashmë, truri është një nga organet më komplekse dhe më të rëndësishme në trupin e njeriut. Ai kontrollon shumicën e funksioneve trupore dhe është përgjegjës për mendimin, ndjenjat, kujtesën dhe shumë procese të tjera. Dhe për të siguruar këtë funksion atij i duhet të shpenzojë shumë energji, në raport me përmasat totale, por jo në ato funksionale. Efikasiteti kryesor i trurit – përpunimi dhe transmetimi i informacionit përmes sinjaleve elektrike – është shumë, shumë i shtrenjtë për sa i përket përdorimit të energjisë.
Truri është një organ shumë aktiv që konsumon një sasi të konsiderueshme energjie. Edhe pse përbën rreth 2% të peshës trupore, ai përdor rreth 20% të energjisë totale të trupit. Në një shpjegim ekuivalent, kjo energji që truri ynë konsumon është rreth 0,3 kilovat orë (kWh) në ditë për një të rritur mesatar, ose 100 herë më shumë se sa shpenzon një smartphone juaj në ditë. Dhe është e barabartë me 260 kalori ose 1,088 kiloxhaul (kJ) në ditë (konsumimi mesatar i energjisë totale i një të rrituri është rreth 8,700 kJ në ditë).
Monedha kryesore e energjisë e qelizave tona të trurit është një molekulë e quajtur adenozinë trifosfat (ose ATP), të cilën trupi ynë e prodhon nga sheqeri dhe oksigjeni.
(Image credit: Shutterstock
Shpjegimi i Procesit
Metabolizmi Bazal i Trurit (BMR): Shumica e kalorive që truri konsumon përdoren për të mbajtur funksionet bazale, si mbajtja e potencialit membranor të qelizave nervore dhe komunikimi ndërmjet tyre përmes sinapsave.
Proceset Neuronale: Aktivitetet si të menduarit, mësimi, kujtesa dhe përpunimi i informacionit kërkojnë energji. Edhe kur jemi në gjendje pushimi, truri është vazhdimisht aktiv.
Glukoza si Burim Energjetik: Truri përdor kryesisht glukozën për energji. Glukoza transportohet në tru përmes barrierës hematoencefalike. Në rast të mungesës së glukozës, si në kohë urie, truri mund të përdorë edhe ketonet.
Faktorët që Ndikojnë në Konsumimin e Energjisë: Niveli i aktivitetit mendor: Më shumë aktivitet mendor (studim intensiv, zgjidhje problemesh komplekse) mund të rrisë konsumimin e energjisë.
Stresi dhe emocionet: Stresi dhe emocionet e forta gjithashtu mund të ndikojnë në rritjen e konsumimit të kalorive nga truri.
Truri është një organ energjik që kërkon një sasi të konsiderueshme kalorish për të funksionuar në mënyrë optimale. Për të mbështetur këtë kërkesë, është e rëndësishme të keni një dietë të balancuar që siguron mjaftueshëm karbohidrate, yndyrna dhe proteina, si dhe një stil jetese që përfshin aktivitet fizik dhe pushim të mjaftueshëm.
***
Ashtu si të gjitha pjesët e tjera të trupit tuaj, truri juaj ka nevojë për energji për të funksionuar. Simon Laughlin , profesor në departamentin e zoologjisë në Universitetin e Kembrixhit, shpjegon pse truri ka nevojë për kaq shumë energji, si e përdor energjinë dhe si këto nevoja kanë ndikuar në evolucionin tonë.
Sa energji kërkon truri?
Për një të rritur mesatar në gjendje pushimi, truri konsumon rreth 20 për qind të energjisë së trupit. Funksioni kryesor i trurit – përpunimi dhe transmetimi i informacionit përmes sinjaleve elektrike – është shumë, shumë i shtrenjtë për sa i përket përdorimit të energjisë.
Përqindjet e sakta janë të vështira për t’u përcaktuar, por ne kemi vlerësime mjaft të mira se ku po shkon ajo energji, megjithëse ndryshon sipas zonës së trurit. Në korteksin cerebral të minjve, rreth një e katërta e energjisë së trurit shkon për ruajtjen e vetë neuroneve dhe qelizave gliale – proceset nëpër të cilat kalojnë të gjitha qelizat për të mbetur gjallë. Pjesa e mbetur prej 75 përqind përdoret për sinjalizimin – dërgimin dhe përpunimin e sinjaleve elektrike nëpër qarqet e trurit. Këta numra duket se janë shumë të ngjashëm te njerëzit.
Pjesa më e madhe e kësaj energjie konsumohet në sinapset – boshllëqet e vogla midis qelizave të trurit ku dërgohen dhe merren sinjalet. Atje, qelizat po pompojnë vazhdimisht jone në hendekun midis qelizave – duke shkëmbyer kaliumin dhe natriumin për të krijuar ngarkesa elektrike. Ky veprim i pompimit është thelbësor për funksionimin e qarqeve të trurit, por ato janë shumë intensive për energji.
A kërkojnë pjesë ose zona të caktuara të trurit më shumë energji se të tjerat?
Midis dy llojeve kryesore të indeve në tru – lënda gri dhe lënda e bardhë – lënda gri kërkon shumë më tepër energji sesa lënda e bardhë. Lënda e bardhë, e përbërë nga tufa aksonesh, përmban sasi të mëdha të mielinës, substancës yndyrore që mbështillet rreth aksoneve për t’i izoluar ato dhe për të parandaluar rrjedhjen e energjisë elektrike. Për shkak të këtij izolimi, lënda e bardhë përdor rreth 20-25 për qind po aq energji sa lënda gri, e cila përbëhet nga dendritet, trupa qelizor dhe vendet e sinapseve.
Disa funksione kërkojnë më shumë energji se të tjerët. Zonat e trurit përgjegjëse për përpunimin e dëgjimit kërkojnë më shumë energji sesa sistemi i nuhatjes ose zonat e trurit përgjegjës për kujtesën. Dëgjimi kërkon sinjalizim shumë të shpejtë dhe të saktë – nuk do të ishte e dobishme që zhurma e rrezikut të vonohej në asnjë mënyrë. Proceset relativisht të ngadalta si nuhatja nuk kanë të njëjtat nevoja intensive për energji.
A përdorni më shumë energji kur mendoni shumë ose përfundoni detyra komplekse?
Ka dy faktorë të rëndësishëm që duhen mbajtur parasysh. Truri kërkon këtë energji elektrike të shtrenjtë për të funksionuar. Dhe truri juaj nuk fiket kurrë. Edhe kur jeni duke fjetur natën, truri konsumon afërsisht po aq energji sa gjatë ditës. Ndërsa pushoni, neuronet tuaja komunikojnë vazhdimisht, duke përditësuar njëri-tjetrin për atë që po ndodh. Vigjilenca e tyre e vazhdueshme është vendi ku konsumohet pjesa më e madhe e energjisë.
Nëse një detyrë specifike kërkon një zonë të caktuar të trurit, nevojat për energji të zonës rriten. Ju mund ta shihni rritjen në një skanim fMRI – zona do të jetë e kuqe e ndezur ku qarqet janë veçanërisht aktive. Nëse jeni duke folur me një person tjetër, zona e Broca – zona e lidhur me krijimin e të folurit – do të bëhet më aktive. Pavarësisht nga ajo që mund të supozoni nga ngjyrat e ndezura, rritja e energjisë është e vogël – rreth tetë për qind më së shumti. Ndryshe nga muskujt në këmbën tuaj, ku konsumi i energjisë mund të rritet tre deri në katër herë kur jeni duke ecur në krahasim me kohën kur jeni ulur, truri kërkon një sasi relativisht të qëndrueshme – nëse jeni duke bërë diçka komplekse si zgjidhja e një problemi të vështirë matematikor, apo duke ngulur sytë në hapësirë. Rritja është e vogël, krahasuar me sasinë e madhe të energjisë që i nevojitet si bazë.
Ekziston një mit që ju përdorni vetëm 10 për qind të trurit tuaj dhe një pilulë magjike mund të zhbllokojë 90 për qind të mbetur. Pjesa më e madhe e neuroneve tuaja janë relativisht të heshtura për periudha të gjata kohore, duke pritur të hyjnë në veprim kur të aktivizohen. Por ata po e bëjnë këtë për të mbetur efikas në energji. Nëse në një farë mënyre e trefishonit numrin e neuroneve të aktivizuar në të njëjtën kohë, nevojat e trurit për oksigjen do të rriteshin në mënyrë dramatike, ndoshta duke përdorur po aq sa do të bënin muskujt e këmbëve gjatë sprintit.
A kanë ndikuar nevojat e trurit për energji në evolucionin e njeriut?
Truri nuk ka një rezervë energjie për të ruajtur kur i nevojitet. Ndryshe nga muskujt, të cilët mund të ruajnë karbohidratet e tepërta, truri duhet të furnizohet vazhdimisht me oksigjen dhe energji në mënyrë që të funksionojë siç duhet. Nëse furnizimi me gjak në tru ndërpritet ose ndërpritet – si gjatë një goditjeje ose dëmtimi në kokë – neuronet fillojnë të mbyllen shpejt. Kjo mund të duket si një e metë, por është pjesë përbërëse e punës së trurit. Nëse truri përmbante qeliza që ruanin fuqinë rezervë, ato qeliza do të merrnin hapësirë ​​midis neuroneve. Kjo do të rriste gjatësinë që sinjalet elektrike do të duhej të udhëtonin dhe do të kishin nevojë për më shumë energji për ta bërë këtë. Organizmat e hershëm mund të kenë pasur sisteme nervore që përfshinin këto lloj kasafortash, por gjatë miliona viteve të evolucionit, ne e sakrifikuam këtë fuqi rezervë për efikasitet. Na bën të ndjeshëm ndaj lëndimeve, por gjithashtu na lejon të përfitojmë nga qarku kompleks i trurit.
Përgatiti: Albert Vataj
Burimi