Forholdet mellom kalorier og mobil respirasjon

Det er rart å tenke på at en celle i kroppen puster, men når hver enkelt celle konverterer mat til energi, er det det den gjør. Blodet ditt fører glukose og oksygen til hver celle i kroppen din. Cellen "inhalerer" sukker og oksygen og "puster ut" karbondioksid og vann, og sender de to biproduktene til lungene og nyrene der de blir utvist. Det gjenværende molekylet - adenosintrifosfat, eller ATP - er energien som driver all mobilaktivitet, og i forlengelse av hvert trekk du gjør.

Når du tar inn kalorier, omdanner kroppen din ved hjelp av insulin den energien til glukose og transporterer den gjennom blodstrømmen. Glukosemolekylet passerer gjennom cellevegger og omdannes til pyruvinsyre i cytoplasma, cellekroppen som er inne i membranen. Bare to ATP-molekyler er resultatet av denne reaksjonen, men pyruvinsyren blir deretter sendt til mitokondrionen, cellens kraftverk, for mer prosessering.

De to pyruvinsyremolekylene omdannes til acetyl CoA inne i mitokondrionen før de begynner Krebs-syklusen. Mitokondrionen, ved hjelp av frie oksygenatomer, behandler acetyl CoA til avfallsprodukter CO2 og sukker. Fire flere molekyler av ATP er resultatet av denne prosessen, og CO2 blir "pustet ut" gjennom celleveggen. Elektronene fra de strippede hydrogenatomene passerer gjennom elektrontransporttoget, noe som resulterer i det største energiutbytte av den cellulære respirasjonsprosessen, eller 32 flere ATP-molekyler, alt fra bare det ene molekylet av glukose.

ATP-syntese skjer 24 timer i døgnet, hver dag i livet ditt. Kaloriene du forbruker, gir bare kroppen din den energien den trenger. De gir faktisk energien til å produsere ATP-molekylets høyenergibindinger som deretter gir kraft til musklene og energi til hjernenes elektrokjemiske responser. Når du tar inn færre kalorier enn du trenger på en gitt dag for å kjøre disse systemene, vender kroppen seg til fettlagre, og i mindre grad protein fra eksisterende muskler, for å omdanne karbonforbindelser til ATP gjennom mobilnettet åndedrett.

Oksygen er giftig for biologiske molekyler og cellulært materiale. Biologer refererer til dette som "oksygenparadokset" fordi du ikke kan leve uten det, men til slutt ødelegger det celler mens det holder deg i live. Oksygenmolekyler som brukes i ATP-produksjon i mitokondriene, produserer frie radikaler eller ubundne elektroner. Disse elektronene rives gjennom celleveggene og til slutt slites cellens energifabrikk. Dette "oksidative stresset" forstyrrer celledeling som kan resultere i useriøse, muterte celler som samler seg for å danne svulster, ifølge Life Extension Magazine.

I flere tiår har gnagerstudier vist entydig at kaloribegrensning dramatisk forlenger forventet levealder. Prosessen som dette skjer har unngått forskere, og forsøk på å lete etter effekten på menneskets levetid har ikke vært avgjørende. En studie fra mars 2007 av Anthony E Civitarese, et al., Publisert i tidsskriftet PLoS Medicine, viste en sammenheng mellom begrensede kalorier og cellulær helse. Forskerne konkluderte med at kaloribegrensning, til og med kortsiktig, resulterte i mer effektiv mitokondrie reaksjoner under cellulær respirasjon, som senket oksidativt stress og avslørte målbare reduksjoner i DNA skader.