Onder normale omstandigheden zijn de energie-inname en energiegebruik in balans. Koolhydraten, vetten en eiwitten leveren energie die gebruikt kan worden opgeslagen, energie te leveren en nog andere doelen dienen. Wanneer een persoon meer energie inneemt, dan gebruikt, neemt de vetmassa toe en wordt men dikker. Wanneer een persoon minder energie inneemt, dan gebruikt, neemt de vetmassa af en wordt men magerder.
Beschikbaarheid van energie
Koolhydraten, vetten en eiwitten leveren energie. Koolhydraten, vetten en eiwitten leveren per gram respectievelijk 4, 9 en 4 kcal. Een normale Nederlandse voeding levert 15% energie in de vorm van eiwitten, 40% energie in de vorm van vet en 45% energie in de vorm van koolhydraten. De dagelijkse gemiddelde behoefte van eiwit bedraagt 30 tot 50 gram. Ongeveer 20 tot 30 gram eiwitten worden dagelijks afgebroken door het lichaam om andere stoffen te vormen. Om een veilige inname van eiwitten te waarborgen ligt de Aanbevolen Dagelijkse Hoeveelheid (ADH) op 0,8g/kg lichaamsgewicht.
Methoden om het substraatmetabolisme vast te stellen
De stikstofbalans is een index die weergeeft hoeveel eiwit er dagelijks wordt afgebroken. Gemiddeld bevat eiwit 16% stikstof. Gedurende het eiwitmetabolisme wordt ongeveer 90% in de vorm van ureum, of kreatinine met de urine uitgescheiden. De overige 10% wordt met de faeces uitgescheiden. De totale eiwitafbraak kan geschat worden door de hoeveelheid stikstof in de urine te vermenigvuldigen met 1,1 en daarna te vermenigvuldigen met 6,25 (100/16). Wanneer de inname van eiwit lager is, dan de afbraak van eiwit, dan is de stikstofbalans negatief. De hoeveelheid lichaamseiwit neemt dan af.
De respiratoir quotient (RQ) is de ratio tussen koolstofdioxide-uitstoot en zuurstofgebruik. De RQ voor koolhydraatverbranding is 1,0. De RQ voor vetverbranding is 0,7. De RQ voor eiwitverbranding is 0,8.
Regulatie van de voedselinname
Ongeveer 27% van de ingenomen energie bereikt uiteindelijk de functionele systemen van de cel. Uiteindelijk wordt een groot deel van deze energie omgezet in hitte door het eiwitmetabolisme, spieractiviteit en activiteit van andere orgaansystemen. Een surplus aan energie-inname wordt in de vorm van vet of glycogeen opgeslagen. Bij een tekort aan energie worden de vet- en glycogeenvoorraden aangesproken. De handhaving van energiebalans is zo belangrijk dat er diverse lange en korte termijn controlesystemen zijn, om de energiebalans te handhaven.
Neurale centra die voedselinname reguleren
Honger is een intrinsieke behoefte aan voedsel. Honger kent diverse fysiologische effecten zoals ritmische contracties van de maag en rusteloosheid. Trek is de behoefe aan bepaald voedsel. Verzadiging is het tegengestelde van voedsel. Het is het gevoel van vol zitten na een maaltijd.
De hypothalamus zetelen honger- en verzadigingscentra. Stimulatie van de laterale hypothalamische kernen veroorzaakt eetgedrag; dit gebied wordt het hongercentrum genoemd. Stimulatie van de ventromediale hypothalamische kernen veroorzaakt verzadiging; dit gebied wordt het verzadigingscentrum genoemd. Beschadigingen van deze centra hebben het tegengestelde effect als stimulatie van deze gebieden. Andere gebieden, zoals; de hersenen en andere gebieden van de hypothalamus spelen een belangrijke rol bij de voedselinname. De hypothalamus ontvangt neurale signalen van het spijsverteringsstelsel. Deze informatie kan bestaan uit: maagvulling, chemische signalen van nutriënten in het bloed (glucose, vetzuren en aminozuren), signalen door spijsverteringshormonen, hormonen vanuit het vetweefsel en signalen vanuit de cortex die aangeven dat er sprake is van verzadiging of juist honger.
Bronnen:
JE. Hall, 2006, Pocket Companion to Textbook of Medical Physiology, Elsevier Inc