Termogeneza - Polski Serwis Naukowy

Termogeneza – w fizjologii jest to zespół procesów fizjologicznych i metabolicznych (oksydacyjnych lub katabolicznych) oraz reakcji behawioralnych , których celem jest wytworzenie ciepła dla utrzymania stałej temperatury ciała. Jest charakterystyczna dla zwierząt stałocieplnych.

Typy

W zależności od sposobu wywołania kaskady reakcji prowadzących do produkcji ciepła możemy wyróżnić kilka rodzajów termogenezy:

Kapsaicyna (nazwa systematyczna: trans-8-metylo-N-wanilino-6-nonenamid, C18H27NO3) - organiczny związek chemiczny, alkaloid, odpowiedzialny za ostry, piekący smak papryki chili. Związek ten działa na receptory bólu (nocyreceptory) oraz błonę śluzową, powodując uczucie pieczenia i ostrości w jamie ustnej.

Kofeina (Coffeinum, znana również jako teina, gdy źródłem jest herbata, guaranina (z guarany), mateina (z yerba mate), C8H10N4O2, analepticum ATC: N 06 BC 01) – alkaloid purynowy znajdujący się w surowcach roślinnych. Może również być otrzymywana syntetycznie. Została odkryta przez niemieckiego chemika Friedricha Ferdinanda Rungego w 1819 roku.

związaną z ćwiczeniami fizycznymi

niezwiązaną z ćwiczeniami fizycznymi

indukowaną dietą

Termogeneza drżeniowa

Ciepło wytwarzane jest poprzez nieznaczne, ale szybkie i nieskoordynowane kurcze włókien mięśniowych, podobnie jak przy ćwiczeniach fizycznych. Praca mechaniczna zamieniana jest w ciepło, ze względu na równoczesne działanie mięśni antagonistycznych.

Oddychanie komórkowe – jest wielostopniowym biochemicznym procesem utleniania związków organicznych związanym z wytwarzaniem energii użytecznej metabolicznie. Oddychanie przebiega w każdej żywej komórce w sposób stały. Zachodzi ono nawet wtedy, gdy inne procesy metaboliczne zostaną zahamowane. Chociaż istnieją różnice w przebiegu procesu oddychania u poszczególnych grup organizmów, to zestaw enzymów katalizujących poszczególne reakcje składające się na oddychanie jest zbliżony u wszystkich organizmów żywych. Zachodzenie oddychania jest jednym z najczęściej stosownych wskaźników zachodzenia procesów życiowych. Jedynie wirusy będące strukturami na pograniczu życia i cząstek chemicznych nie przeprowadzają procesu oddychania.

Zachowanie (czasem określane jako behawior) człowieka lub zwierzęcia - skoordynowane postępowanie w odniesieniu do określonego otoczenia w określonym (stosunkowo krótkim) czasie, na który składają się reakcje ruchowe wykonywane za pomocą mięśni szkieletowych.

Termogeneza bezdrżeniowa

Proces wytwarzania ciepła zachodzi w brunatnej tkance tłuszczowej, w której procesy oddechowe i procesy fosforylacji oksydacyjnej nie są ze sobą sprzężone, co sprawia, że energia wyzwalana w czasie utleniania zamiast prowadzić do produkcji ATP z ADP może zostać zamieniona na ciepło.

Katabolizm – ogół reakcji chemicznych metabolizmu prowadzący do rozpadu złożonych związków chemicznych na prostsze cząsteczki. Reakcja egzoenergetyczna, uwalniająca energię, substraty muszą być o wyższym poziomie energii, a produkty o niższym. Należą tu:

Efedryna (ATC: R 03 CA 02) – alkaloid roślinny, pochodna fenyloetyloaminy. Stosowana jako stymulant, reduktor apetytu, środek zwiększający koncentrację i uwagę, lekarstwo na nieżyt nosa oraz do leczenia niedociśnienia związanego z narkozą. Występuje w roślinach z rodzaju przęśl (Ephedra equisetina, Ephedra sinica - má huáng, Ephedra distachya), oraz w cisie (Taxus baccata). Jest najczęściej dostępna w formie chlorowodorku i siarczanu.

Termogeneza poposiłkowa

To wzrost wytwarzania ciepła w organizmie po spożyciu pokarmu. Zależny jest od ilości i rodzaju spożytego pożywienia. Wytwarzanie ciepła wiąże się ze zwiększonym zużyciem energii potrzebnej do strawienia pokarmów. Największy efekt termogenny ma białko.

Fosforylacja oksydacyjna – jest szlakiem metabolicznym, w którego wyniku energia uwalniana podczas utleniania zredukowanych nukleotydów przekształcana jest w energię ATP. Organizmy żywe wykorzystują wiele różnych związków organicznych, jednak aby wytworzyć z nich energią przydatną metabolicznie, cząsteczki ATP, w większości przeprowadzają fosforylację oksydacyjną. Szlak ten jest dominujący ze względu na wysoką efektywność w porównaniu do alternatywnych sposobów syntezy ATP, czyli fermentacji

Termoregulacja - szereg procesów i zachowań behawioralnych organizmów mających na celu utrzymanie względnie stałej temperatury ciała. Jest to ważne dla utrzymania homeostazy organizmu.

Termogeneza związana ze stosowaniem odpowiedniej diety jest wykorzystywana w regulacji masy ciała. Najczęściej stosowane preparaty termogenne zawierają: efedrynę, gorzką pomarańczę, kapsaicynę, imbir i kofeinę.

Zobacz też

termoregulacja

Przypisy

Frank Seebacher. Responses to temperature variation: integration of thermoregulation and metabolism in vertebrates. „Journal of experimaental biology”. 212 (18), s. 2885-91, 2009. PMID 19717669.
Thermogenesis challenges the adipostat hypothesis for body-weight control. „The proceedings of the nutrition society”. 24, s. 1-7, 2009. PMID 19775494.