Organizam svakodnevno koristi ugljene hidrate, masti i belančevine da bi obezbedio neophodnu energiju za održavanje ćelijskih funkcija u mirovanju i tokom fizičke aktivnosti. Energija koja se oslobađa tokom razgradnje hrane služi za fosforilaciju adenozin difosfata (ADP) i obnavljanje energetski bogatog jedinjenja adenozin trifosfata (ATP). Ova energija se koristi za pokretanje aktinskih filamenata preko miozinskih, što dovodi do skraćivanja mišića. Bez adekvatnih količina ATP-a mišićna kontrakcija, a samim tim i Ijudski pokret bio bi nemoguć. Adenozin trifosfat se čuva u ograničenim količinama u mišićnim ćelijama. Njegova sinteza odvija se u ćelijama. Osnovni izvori energije tokom mišićnog rada su ugljeni hidrati i masti, dok belančevine učestvuju u malim količinama.

Ugljeni hidrati
Uskladišteni ugljeni hidrati obezbeđuju organizmu brzo dostupnu formu energije. Iz jednog grama ugljenih hidrata oslobađa se otprilike 4 kcal (16.74 kJ) energije. Ugljeni hidrati se nalaze u obliku monosaharida (glukoza i fruktoza), disaharida (saharoza i maltoza) i polisaharida (celuloza i skrob). U uslovima mirovanja mišići i jetra preuzimaju glukozu i pretvaraju je u ugljeni hidrat koji se zove glikogen, oblik glukoze koji se skladišti. Glikogen je uskladišten u citoplazmi ćelije dok ne bude potreban kao energetski izvor. Tokom fizičke aktivnosti u mišićnim ćelijama glikogen se razlaže u glukozu (proces se zove glikogenoliza), koja se koristi kao izvor energije za mišićnu kontrakciju. Glikogenoliza se odigrava i u jetri, odakle oslobođena glukoza ulazi u krvotok i transportuje se u aktivna tkiva gde se metaboliše. Rezerve glikogena u mišićima i jetri su ograničene i može doći do njihovog iscrpljenja u toku nekoliko časova fizičke aktivnosti. Ishrana bogata ugljenim hidratima pospešuje sintezu glikogena, dok ishrana siromašna ugljenim hidratima može da je ometa. Za razliku od masti i belančevina, ugljeni hidrati su jedini makronutrienti čija uskladištena energija može poslužiti za stvaranje ATP-a aerobnim i anaerobnim putem. Uopšteno govoreći, ugljeni hidrati se prevashodno koriste kao energetsko gorivo na početku fizičke aktivnosti i tokom fizičke aktivnosti velikog intenziteta (više od 80% maksimalne potrošnje kiseonika - [V02 max]).

Masti
Uskladištene masti predstavljaju najobimniji izvor potencijalne energije u organizmu za fizičku aktivnost dužeg trajanja. Molekuli masti sadrže relativno velike količine energije po jedinici težine. Jedan gram masti sadrži oko 9 kcal (37.66 kJ) energije, što je više nego duplo od energije koju sadrže ugljeni hidrati i belančevine. Rezerve masti koje su na raspolaganju kao izvor energije su skoro neograničene (između 70 000 i 110 000 kcal ili 292 880 - 460 240 kJ) zavisno od telesne mase i procenta telesnih masti. Poredeći rezerve lipida sa rezervama ugljenih hidrata (glikogena), ugljeni hidrati predsavljaju samo oko 2% u odnosu na ukupne rezerve lipida. Masne kiseline, koje su osnovni oblik u kojem mišićne ćelije koriste masti kao izvor energije, uskladištene su u organizmu kao trigliceridi. Kada su potrebni kao izvor energije, trigliceridi se mogu razložiti u procesu koji se zove lipoliza na slobodne masne kiseline i glicerol koji se onda mogu koristiti kao energetski supstrati. lako glicerol nije direktni izvor energije za mišićnu kontrakciju, on može biti iskorišćen u jetri za sintezu glukoze. Masti su osnovni izvor energije tokom fizičke aktivnosti slabijeg intenziteta i produženog trajanja (preko 30 minuta).

Belančevine
Belančevine se sastoje od lanaca aminokiselina. Kao potencijalni izvor energije svaki gram belančevina sadrži oko 4 kcal energije. U slučaju izraženog energetskog deficita, gladovanja i neuobičajenih napora (npr. triatlon) belančevine mogu da obezbede najviše 5 do 10% potrebne energije. Kada se koriste kao gradivni elementi za visoko energetska jedinjenja, belančevine se prvo razlažu u svoje sastavne delove, aminokiseline. Mnoge aminokiseline (prevashodno razgranatog lanca, leucin, izoleucin i valin) mogu se pretvoriti u međuoblike, koji se koriste za oslobađanje energije. Neke aminokiseline se konvertuju u jetri tokom procesa nazvanog glikoneogeneza u glukozu, koja se zatim može koristiti za sintezu glikogena.

Na vrh strane