Анаболизм что это такое простым языком


Метаболизм — совокупность биохимических процессов, которые протекают в любом живом организме – в том числе в организме человека – и направлены на обеспечение жизнедеятельности. Эти биохимические процессы позволяют нам расти, размножаться, заживлять раны и адаптироваться к меняющимся условиям внешней среды.

Большинство людей использует термин «метаболизм» неправильно, обозначая им либо анаболизм, либо катаболизм.

Слово «метаболизм» происходит от существительного греческого языка «metabole», означающего «перемены», и греческого глагола «metaballein», что в дословном переводе означает «меняться».

Анаболизм и катаболизм

Анаболизмом называют создание материи – последовательность химических реакций, которые строят или синтезируют молекулы из меньших компонентов. Как правило, анаболические реакции сопровождаются потреблением энергии.


Катаболизмом называют разрушение материи – серию реакций химического распада, в ходе которых крупные молекулы расщепляются на меньшие фрагменты. Как правило, процесс протекает с выделением энергии.

Анаболизм

Анаболизм создает материю и потребляет энергию, синтезируя крупные субстанции из небольших компонентов с поглощением энергии в ходе биохимических процессов. Анаболизм, или биосинтез, позволяет организму создавать новые клетки и поддерживать гомеостаз всех тканей.

Организм использует простые молекулы для создания более сложных. Аналогичным образом строитель будет применять простые строительные материалы, например, кирпичи, для возведения здания. Анаболические реакции, протекающие в нашем организме, используют несколько простых веществ и молекул для производства (синтеза) огромного многообразия конечных продуктов. Рост и минерализация костей, набор мышечной массы – примеры анаболизма.

В ходе анаболических процессов из мономеров образуются полимеры. Полимер – это крупная молекула со сложной структурой, состоящая из множества миниатюрных молекул, похожих друг на друга. Эти небольшие молекулы и называют мономерами. Например: аминокислоты, которые являются простыми молекулами (мономерами) в ходе серии анаболических химических реакций образуют протеины, которые являются крупными молекулами со сложной трехмерной структурой (полимер).

К основным анаболическим гормонам относятся:

  • Гормон роста – гормон, синтезируемый в гипофизе. Гормон роста стимулирует секрецию клетками печени гормона соматомедина, который приводит в действие процессы роста.

  • IGF-1 и другие инсулиноподобные факторы роста – гормоны, которые стимулируют образование белка и сульфатов. IGF-1 и IGF-2 участвуют в росте матки и плаценты, а также в начальных стадиях роста плода во время беременности.
  • Инсулин – гормон, синтезируемый β-клетками поджелудочной железы. Он регулирует уровень глюкозы в крови. Клетки не могут утилизировать глюкозу без инсулина.
  • Тестостерон – мужской гормон, который образуется, главным образом, в яичках. Тестостерон определяет развитие вторичных мужских половых признаков, в частности, низкого голоса и бороды. Также он способствует росту мускулатуры и костной массы.
  • Эстроген – женский гормон, который образуется преимущественно в яичниках. Он тоже участвует в укреплении костной ткани и влияет на развитие женских половых признаков, например, молочных желез. Кроме того, эстроген участвует в утолщении внутренней оболочки матки (эндометрий) и других аспектах регуляции менструального цикла.

Катаболизм

Катаболизм разрушает материю и дает нам энергию. В ходе катаболизма крупные молекулярные комплексы распадаются на небольшие молекулы, и этот процесс сопровождается выделением энергии. Катаболизм обеспечивает наше тело энергией, которая необходима для любой физической активности – от клеточного уровня до движений всего тела.

Катаболические химические реакции в живых клетках разрушают крупные полимеры до простых мономеров, из которых они формируются. Например:


  • Полисахариды распадаются на моносахариды. Сложные углеводы, такие как крахмал, гликоген и целлюлоза – это полисахариды. Простые углеводы, в частности, глюкоза, рибоза и фруктоза – это моносахариды.
  • Нуклеиновые кислоты распадаются на нуклеотиды. Нуклеиновые кислоты являются химической основой жизни и наследственности. В них закодирована вся наша генетическая информация; они служат носителями генетической информации. Примеры – РНК (рибонуклеиновая кислота) и ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота). Нуклеиновые кислоты распадаются до пуринов, пиримидинов и пентозы, которая помимо других функций участвует в снабжении нашего организма энергией.
  • Протеины распадаются до аминокислот. Аминокислоты, образовавшиеся в ходе катаболизма, могут использоваться повторно в анаболических реакциях, идти на синтез других аминокислот или превращаться в другие химические соединения. Иногда белковые молекулы распадаются на аминокислоты для синтеза глюкозы, которая поступает в кровь.

Когда мы едим, наш организм разрушает органические соединения. Этот процесс распада сопровождается выделением энергии, которая в организме хранится в химических связях молекул аденозинтрифосфата (АТФ).

К основным катаболическим гормонам относятся:

  • Кортизол – известен также как «гормон стресса», поскольку он участвует в ответной реакции на стресс и тревожность. Гормон продуцируется корой надпочечников, которая является частью надпочечниковой железы. Кортизол повышает артериальное давление и сахар крови, а также подавляет иммунный ответ.

  • Глюкагон – гормон, образующийся в α-клетках поджелудочной железы. Он стимулирует распад гликогена в печени, что ведет к повышению уровня сахара крови. Гликоген – углевод, который запасается в печени и используется в качестве топлива во время физической активности. Когда глюкагон выделяется в кровь, он вынуждает клетки печени разрушать гликоген, и тот поступает в кровоток в виде готового топлива (сахар).
  • Адреналин – гормон, который образуется в мозговом веществе надпочечниковой железы; адреналин также известен как эпинефрин. Адреналин ускоряет сердечный ритм, увеличивает силу сокращений сердечной мышцы и расширяет бронхиолы в легких. Этот гормон – часть реакции «бей или беги», которая в организме людей и животных является ответом на испуг.
  • Цитокины – эти гормоны представляют собой небольшие протеиновые молекулы, которые оказывают специфическое влияние на то, как клетки взаимодействуют между собой, как обмениваются информацией и как себя ведут. Примеры – интерлейкины и лимфокины, которые выделяются при формировании иммунного ответа.

Энергия, хранящаяся в АТФ – это топливо для анаболических реакций. Катаболизм генерирует энергию, которую анаболизм использует для синтеза гормонов, ферментов, сахаров и других субстанций, необходимых для клеточного роста, воспроизведения и регенерации тканей.


Если катаболизм продуцирует больше энергии, чем требуется анаболизму, образуется избыток энергии. Человеческий организм запасает этот избыток энергии в виде жира или гликогена.

Жировая ткань – относительно неактивна по сравнению с мышцами, тканями внутренних органов и другими системами нашего организма. Из-за сравнительно низкой активности жировые клетки для обеспечения жизнедеятельности используют крайне мало энергии в сравнении с другими типами клеток.

Метаболизм и масса тела

Говоря простым языком, масса нашего тела равна результату «катаболизм минус анаболизм». Другими словами, количество энергии, образующейся в нашем организме (катаболизм) минус количество энергии, которую наш организм потребляет (анаболизм).

Избыток энергии аккумулируется в виде жира или гликогена (в виде углеводов энергия хранится преимущественно в печени и мышечной ткани).

При расщеплении одного грамма жира выделяется 9 ккал, а при расщеплении протеина или углеводов – 4 ккал.

Хотя лишний вес чаще всего является результатом накопления организмом энергии в виде жира по причине ее избытка, иногда на метаболизм влияют гормональные нарушения или лежащие в их основе хронические заболевания.

Бытует мнение, что худые люди отличаются «ускоренным обменом веществ», в то время как люди с лишним весом или ожирением страдают от «медленного метаболизма». На самом деле, хронические заболевания, такие как гипотиреоз (низкая активность щитовидной железы), не являются главной причиной ожирения. По данным Государственной Службы Здравоохранения Великобритании, набор веса связан, главным образом, с энергетическим дисбалансом.


Если вы страдаете от лишнего веса или ожирения, целесообразно пройти медицинское обследование и удостовериться в том, что набор массы не вызван эндокринной или соматической патологией.

Кардинально изменить уровень основного обмена – интенсивность метаболизма в состоянии покоя – мы не в силах. Долгосрочные стратегии, такие как набор мышечной массы, могут в конечном итоге дать желаемый результат. Однако определение энергетических потребностей организма с последующей модификацией образа жизни в соответствии с этими потребностями поможет вам намного быстрее уменьшить массу тела.

Энергетические потребности

Масса тела и его композиционный состав. Чем выше масса тела, тем выше потребность в калориях. Верно и то, что люди с высоким соотношением мышц к жировой ткани нуждаются в калориях сильнее, чем лица с аналогичной общей массой, но с меньшим процентом мышечной ткани. Лица с высоким мышечно-жировым соотношением отличаются более высоким уровнем основного обмена, чем люди с аналогичной общей массой, но с меньшим мышечно-жировым соотношением.

Возраст. Когда мы становимся старше, мы сталкиваемся с факторами, которые приводят к сокращению энергетических потребностей. Наша мышечная масса снижается, что приводит к уменьшению мышечно-жирового соотношения. Наш метаболизм постепенно перестраивается, что также влечет за собой уменьшение потребности в калориях.

Перечисленные ниже возрастные факторы сокращают наши энергетические потребности:


  • Гормоны – с возрастом в организме мужчин и женщин образуется меньше тестостерона и эстрогена. Оба гормона участвуют в анаболических процессах, которые потребляют энергию. Синтез человеческого гормона роста, который оказывает колоссальное влияние на анаболические реакции, также уменьшается с возрастом. Когда мы стареем, баланс смещается от анаболических гормонов в сторону катаболических, что резко повышает предрасположенность к набору веса, причем за счет жировой ткани, а не мышц.
  • Менопауза – когда женщины приближаются к периоду менопаузы, падает выработка гормонов, которые заставляют организм сжигать больше энергии. Большинство женщин обнаруживает, что сбросить вес в этот период очень проблематично. Впрочем, эксперты считают, что менопаузальный и постменопаузальный набор веса лишь отчасти вызван гормональными изменениями. Другие возрастные факторы, в частности, снижение физической активности и несбалансированное питание, оказывают на массу тела гораздо большее влияние.
  • Физическая активность – с возрастом люди, как правило, не так активны, как были в молодости. Объясняется это не только более размеренным образом жизни. Большинство людей, которые в молодости зарабатывали тяжелым физическим трудом, после 45 переходят на сидячую работу. Это может быть связано с продвижением по службе, которое имеет место во многих отраслях, например, в армии, полиции, пожарной службе, а также переподготовкой, переходом на принципиально иную работу или ранним выходом на пенсию.
  • Теория накопления отходов жизнедеятельности – когда мы становимся старше, растет число клеток с конечными продуктами жизнедеятельности, что, по всей видимости, негативно сказывается на интенсивности обменных процессов.

Пол. Мужчины обладают более высоким уровнем основного обмена, чем женщины, что объясняется большим процентом мышечной ткани в мужском организме. Это значит, что среднестатистический мужчина сжигает больше калорий, чем среднестатистическая женщина его возраста с аналогичной массой тела.

Как сбросить вес?

Сначала вам следует определить суточную потребность организма в калориях и убедиться в отсутствии хронических заболеваний, которые могут быть причиной прибавки массы тела. После этого вы должны сфокусироваться на трех ключевых факторах, влияющих на потерю веса и последующую стабилизацию идеальной массы вашего тела. Те же факторы влияют и на обмен веществ – это физическая активность, диета (рацион питания) и сон.

Значение сна

Если вы не высыпаетесь, нарушается нейроэндокринный контроль чувства голода и насыщения. Следствием этого становится переедание и снижение чувствительности тканей к инсулину, что в свою очередь повышает риск развития диабета 2 типа. Любой из этих факторов ведет к набору массы тела.


Многочисленные клинические исследования показали, что лишение человека сна нарушает способность организма регулировать пищевое поведение (аппетит) из-за снижения концентрации лептина – гормона, который сообщает нам, что мы съели достаточно.

Ученые, участвовавшие в Интегративном Проекте Здоровья Сердца в Военном Медицинском Центре в Уолтер Рид, пришли к выводу, что существует прямая связь между индексом массы тела (ИМТ) и продолжительностью и качеством сна.

«Когда мы проанализировали имеющиеся данные, разделив участников на «любителей поспать» и «страдающих бессонницей», мы обнаружили, что дефициту сна соответствует более высокий ИМТ – 28,3 кг/м2. Для сравнения ИМТ «любителя поспать» в среднем составлял 24,5 кг/м2. Бессонница также снижала эффективность сна, что проявлялось значительными трудностями при засыпании и частыми пробуждениями», — говорит ведущий исследователь, доктор медицины Арн Элиассон.

Ученые из Университета Бристоля (Англия) пришли к выводу, что если ребенок мало спит, у него повышается риск развития ожирения. Они считают, что дефицит сна может вести к гормональному дисбалансу, из-за которого дети потребляют больше пищи и в целом питаются неправильно.

Исследования также показали, что в организме людей, которые слишком мало спят, повышен уровень грелина. Грелин – это гормон, который синтезируется в желудке и сообщает головному мозгу, что вы голодны.

Сотрудники Колумбийского Университета (Нью-Йорк) пришли к заключению, что недосыпание ведет к снижению толерантности к глюкозе и уменьшению чувствительности к инсулину за счет роста активности симпатической нервной системы, подъема уровня кортизола и уменьшения потребления глюкозы головным мозгом.


Все это резко повышает вероятность набора лишнего веса, а также развития сахарного диабета 2 типа. Те же ученые обнаружили, что у людей, которые спят слишком много (девять часов и более), риск развития диабета тоже повышен.

анаболизм и катаболизм

Ваши шансы набрать лишний вес повышают не только гормональные факторы, связанные с дефицитом сна. Из-за недосыпания вы вряд ли захотите заниматься физкультурой и спортом. Многочисленные эксперименты показали, что люди, которые мало спят, реже придерживаются какой-либо тренировочной программы, и объясняется это тем, что они сильно устают.

Попробуйте следующие меры, которые могут принести вам хороший, полноценный сон:

  • Ложитесь спать в одно и то же время.
  • Наполните вечерние часы отдыхом и расслаблением.
  • Ваша спальня должна быть тихой, темной и немного прохладной.
  • Старайтесь получать 7-8 часов непрерывного сна каждую ночь.
  • Избегайте продуктов и напитков, которые содержат кофеин.
  • Не принимайте обильную пищу непосредственно перед сном. Но и не ложитесь в постель голодным.
  • Не делайте энергичные упражнения в пределах 4 часов до отхода ко сну (некоторые эксперты говорят о шести часах).
  • В выходные дни продолжайте ложиться спать и просыпаться по установленному графику.

Увеличивайте физическую активность

Шестимесячное исследование, проведенное сотрудниками Медицинского Центра Университета Дьюка, изучало влияние тренировок на организмы 53 участников, которые вели малоподвижный образ жизни.

Ученые сфокусировались на 17 биологических показателях, достоверно повышающих риск кардиоваскулярной патологии. Они оценивали объем талии, физическую подготовку, индекс массы тела, уровень холестерина, чувствительность к инсулину и индикаторы метаболического синдрома – предшественника сахарного диабета 2 типа.

В эксперименте оценивалось три уровня физической активности: эквивалент 20 км ходьбы в неделю, 20 км легкой пробежки и 30 км легкой пробежки в неделю. Участники занимались на беговой дорожке, эллипсоидном тренажере или велоэргометрах под наблюдением исследователей.

Ученые не только обнаружили значительные улучшения к концу исследования, но и пришли к выводу, что интенсивность нагрузки не является решающим фактором.

Вот что говорит руководитель исследования, доктор Дженнифер Роббинс: «Если смотреть на группу в целом, мы обнаружили, что общий положительный эффект был достигнут не только в группе с максимальной интенсивностью нагрузки. Людей должен приободрять тот факт, что они не обязаны выдерживать высокоинтенсивные тренировки, чтобы получать пользу от физических упражнений».

Все упражнения можно разделить на три большие категории

Аэробное упражнение

Целью аэробного упражнения является улучшение потребления кислорода организмом. Термин «аэробный» тесно связан с кислородом. Определение аэробный применяется к метаболическим процессам, в ходе которых используется кислород (катаболические процессы).

метаболизм

Большинство аэробных упражнений выполняется со средним уровнем интенсивности в течение длительного периода, в отличие от других категорий упражнений. Аэробная тренировка включает разминку, выполнение основных упражнений в течение не менее 20 минут и финальную заминку. В аэробных упражнениях участвуют, главным образом, большие мышечные группы.

20-минутный бег – аэробное упражнение, а вот спринт на 200 метров – нет. Получасовая игра в бадминтон – аэробная активность, при условии, что движения игроков сравнительно непрерывны. Гольф, с другой стороны, не считается аэробной нагрузкой, поскольку нет постоянного учащения сердцебиения в течение продолжительного периода времени.

Анаэробное упражнение

Целью анаэробного упражнения является развитие силы, мощности и мускулатуры. Мышцы тренируются с высокой интенсивностью в течение короткого отрезка времени. Под коротким отрезком обычно подразумевается не более двух минут.

метаболизм

Термин анаэробный означает «без воздуха». Анаэробные упражнения увеличивают мышечную силу и нашу способность двигаться с резким ускорением. Вы можете представить анаэробные упражнения как короткие и быстрые, или короткие и интенсивные. Анаэробные упражнения включают силовой тренинг, спринт, быстрые и интенсивные прыжки через скакалку и любые другие быстрые последовательности интенсивных движений.

Поскольку в анаэробных упражнениях кислород не используется для генерации энергии, образуется побочный продукт – молочная кислота. Молочная кислота вызывает мышечную усталость, а потому она должна быть выведена во время восстановления, до того как мышца будет подвергнута очередной анаэробной сессии. Во время восстановительного периода кислород используется для «перезагрузки» мышцы – восполнения внутримышечных запасов энергии, которые были израсходованы во время интенсивного упражнения.

Упражнения на развитие координации и равновесия

Упражнения на развитие координации развивают умение человека резко ускоряться и замедляться, менять направление движения и при этом сохранять равновесие. В теннисе, например, упражнения на развитие координации помогают игроку контролировать свою позицию на корте за счет быстрого возвращения после каждого удара.

Ключевой навык в теннисе – умение занимать правильную позицию на корте, из которой вы можете ударить по мячу максимально эффективно. Хорошая координация не только позволяет теннисисту быстрее подойти к мячу и занять оптимальную для удара позицию, но также помогает лучше сгруппироваться в момент удара по мячу.

Вы должны комбинировать два типа упражнений

Чтобы извлечь из тренировок максимум пользы, вы должны комбинировать аэробные и анаэробные упражнения. И вы должны заниматься пять раз в неделю.

Что такое метаболизм

Исследователи из Университета Хериот-Уотт в Эдинбурге (Шотландия) пришли к выводу, что даже непродолжительная, но регулярная и интенсивная нагрузка, например, короткая сессия из четырех-шести 30-секундных высокоинтенсивных спринтов на велотренажере раз в два дня, значительно улучшает способность организма утилизировать сахара.

Диета и питание

Учет калорийности рациона

Ежедневный учет количества потребляемых вами калорий очень важен для контроля массы тела, особенно если вы хотите сбросить вес.

Доказано, что резкое ограничение калорийности рациона неэффективно в долгосрочной перспективе. Экстремальное сокращение калорийности пищи может вынудить организм перестроить метаболизм так, что расходоваться будет намного меньше энергии, а любой источник энергии будет моментально запасаться в жировой ткани. Низкокалорийные диеты часто негативно сказываются на мотивации, что приводит к перееданию после выхода из диеты.

Если только ваша экстремально низкокалорийная диета не разработана квалифицированным диетологом, нутриционистом или профессиональным врачом, велик риск истощения, которое не только вредит здоровью, но и меняет ход обменных процессов таким образом, что достигнуть поставленной цели вам будет еще сложнее.

В США и Великобритании самый высокий процент людей, которые обращаются к этим разрушительным диетам. Если бы они были эффективны, Штаты не были бы мировым лидером по числу лиц с ожирением, а Великобритания не лидировала бы по этому показателю в Европе. Из тех, кто сидел на экстремальных диетах, львиная доля по-прежнему страдает ожирением, и лишь немногим удалось вернуться к нормальной массе тела.

Здоровая диета

Здоровая диета – хорошо сбалансированная диета. Она должна включать:

Продукты из цельного зерна. Цельное зерно, в отличие от хлопьев, все еще содержит отруби и зародыш в первозданном виде. Продукты из цельного зерна богаты клетчаткой, минералами и витаминами. В процессе переработки зерна отруби и зародыш удаляются из продукта.

Цельнозерновые продукты, включая хлеб, макаронные изделия и крупы, должны производиться из 100% цельного зерна. К продуктам и муке из цельного зерна относится 100% цельнозерновая пшеница, нешлифованный рис, гречиха, овсяная крупа, спельта и дикий рис.

Фрукты и овощи. Фрукты и овощи содержат очень много витаминов, минеральных элементов и клетчатки – эти нутриенты как воздух нужны вашему организму для нормальной жизнедеятельности. Многочисленные исследования доказали, что богатый фруктами и овощами рацион может защитить от развития болезней сердца, сахарного диабета 2 типа и даже рака.

Большинство организаций здравоохранения планеты рекомендует нам ежедневно получать пять порций фруктов и овощей. Это могут быть свежие, замороженные, консервированные или высушенные фрукты и овощи. Под порцией следует понимать один большой фрукт, например, яблоко, манго или банан, или три столовых ложки овощей.

Также это может быть стакан 100% фруктового или овощного сока. Заметьте, фруктовый или овощной сок – это одна порция, вне зависимости от ее объема. Бобовые и зернобобовые культуры также можно считать одной порцией.

Протеин. Протеин жизненно необходим для роста и регенерации тканей нашего организма. Богатые протеином продукты содержат еще и незаменимые микроэлементы, например, железо, магний и цинк, плюс витамины группы B. Государственная Служба Здравоохранения Великобритании сообщает, что протеин должен составлять около 20% нашего рациона. Хорошим источником протеина может стать мясо, птица, рыба, яйца, бобы, орехи, кворн (заменитель мяса) и соя (в том числе тофу).

Диетологи настоятельно рекомендуют сливать масло и срезать жир с мяса после приготовления. С птицы необходимо удалять кожу. Не вегетарианцам нутриционисты советуют есть рыбу не реже двух раз в неделю, выбирая по возможности сорта, богатые омега жирами, например, форель, свежий тунец, сардины, скумбрию и лосось. В процессе консервации из тунца удаляются эссенциальные жиры, а потому только свежий тунец считается жирной рыбой. Рыбу и мясо желательно не жарить, а готовить в микроволновке, на гриле или запекать.

Веганам, которые не едят никаких продуктов животного происхождения, можно получать протеин из орехов, семян, сои, бобов и кворна. Дополнительно веганам стоит принимать пищевые добавки с цинком и витамином B12, так как эти продукты содержат их в недостаточном количестве.

Кальций (молочные или растительные продукты). Молочные продукты считаются хорошим источником кальция, который необходим для здоровья костей и зубов. К молочным продуктам относится молоко, йогурты, сыр и некоторые продукты из соевого молока. Диетологи говорят, что мы должны выбирать нежирные молочные продукты. Люди, которые не едят продукты животного происхождения, могут получить кальций из брокколи, белокочанной капусты, соевого молока и йогурта с добавлением кальция.

Жиры и углеводы. Стремитесь к качественным жирам, таким как оливковое масло, авокадо или рыбий жир. Избегайте насыщенных жиров, которые содержатся в сливках, жареных блюдах и мясе. Также держитесь подальше от транс-жиров – жиров, полученных искусственным путем. Старайтесь не добавлять сахар в свои блюда, избегайте сладких газированных напитков. В нашей пище и так достаточно углеводов.

Источник: dailyfit.ru

Катаболизм

Катаболизм – это энергетический обмен, когда сложные вещества расщепляются до простых, а старые клеточные структуры, ткани и органы распадаются.  Катаболические процессы преобразовывают потребляемую нами пищу в энергию, которая в дальнейшем расходуется организмом на различные нужды (создание клеток, регенерация организма, т.е. на анаболизм).

катаболизм

Процессы катаболизма провоцируются голоданием, физическими нагрузками, стрессами и другими ситуациями, при которых наблюдается повышение уровня адреналина.


Три этапа катаболизма


Выделяют три основных этапа катаболизма:

  • расщепление в пищеварительном тракте крупных молекул до простых (это белки, жиры и углеводы);
  • поступление простых молекул в клетку, начальная стадия образования энергии;
  • дыхание: при этом наблюдается поглощение кислорода, а затем  выделяются  углекислый газ, вода и большое количество энергии.

В качестве примера катаболического процесса можно привести сжигание жира, при этом жировая прослойка становится тоньше, наступает похудение.


Связь между процессами анаболизма и катаболизма

В организме анаболические и катаболические процессы могут временно преобладать один над другим или находиться в состоянии равновесия. Если анаболический процесс преобладает, то  происходит накопление массы тела и рост тканей, если же катаболический – разрушаются структуры тканей и образовывается большое количество энергии. Так как же связаны эти два совершенно противоположных процесса?

Дело в том, что результатом катаболизма является образование энергии и веществ, необходимых для протекания анаболизма. В то же время, в процессе анаболизма происходит поставка веществ, которые требуются для катаболических процессов.

Почему бодибилдеры должны регулировать процессы анаболизма и катаболизма в организме?

Каждая тренировка представляет собой стресс для организма, который запускает катаболические реакции. Поэтому в результате физических нагрузок организм начинает получать энергию не только из жиров, но и из белков. В результате можно не только похудеть, но и потерять мышечную массу (катаболизм мышц). Конечно, это неприемлемо для спортсменов.

По этой причине атлеты и бодибилдеры уделяют особое внимание катаболизму белка – процессу расщепления протеина мышц до аминокислот. Главной задачей спортсменов становится уменьшение белкового катаболизма и увеличение анаболических реакций. По этому принципу выстраиваются системы отдыха и питания спортсменов, с учетом комплексов спортивных добавок.


Каким образом можно влиять на эти процессы?


  1. Следите за своим питанием, старайтесь потреблять больше белка. Помните, что протеин – это основной строительный материал для построения мышц и клеток, однако он будет менее эффективен, если пища будет низкокалорийной, так как организму будет недоставать энергии. Поэтому очень важно питаться сбалансированно!
  2. Можно потреблять пищевые добавки – аминокислоты, они быстро усваиваются и помогают мышцам восстанавливаться быстрее и увеличиваться в объеме.
  3. Сокращение времени тренировок до 30-40 минут также позволит снизить катаболические реакции.
  4. Старайтесь больше спать, выделять больше времени на отдых.
  5. Помните о витаминах! Употребление кальция, железа, фолиевой кислоты и витаминов группы В улучшает метаболизм.
  6. Перейдите на дробное питание, старайтесь, чтобы за день у вас выходило 5-7 приемов пищи, не пропускайте их.
  7. Пейте больше воды, не менее 2,5-3 литров в день.
  8. Избегайте стрессов и переутомлений.

Помните: баланс анаболических и катаболических процессов создает в организме правильный обмен веществ и хорошее самочувствие!

Источник: www.myprotein.ru

Углеводы как источник энергии

У большинства организмов расщепление органических веществ происходит в присутствии кислорода – аэробный обмен. В результате такого обмена остаются бедные энергией конечные продукты (СО2и Н2О), но высвобождается много энергии. Процесс аэробного обмена называется дыханием, анаэробного – брожением.

Углеводы – основной энергетический материал, который клетки используют в первую очередь для получения химической энергии. Кроме того, при дыхании могут использоваться также белки и жиры, а при брожении – спирты и органические кислоты.

Расщепление углеводов организмы осуществляют разными путями, в которых важнейшим промежуточным продуктом является пировиноградная кислота (пируват). Пируват занимает центральное место в метаболизме при дыхании и брожении. Выделяют три основных механизма образования ПВК.

1.Фруктозодифосфатный (гликолиз) или путь Эмбдена-Мейергофа-Парнаса– универсальный путь.

Процесс начинается с фосфорилирования (рис. 32). При участии фермента гексокиназы и АТФ глюкоза фосфорилируется по шестому углеродному атому с образованием глюкозо-6-фосфата. Это активная форма глюкозы. Она служит исходным продуктом при расщеплении углеводов любым из трех путей.

При гликолизе глюкозо-6-фосфат изомеризуется во фруктозо-6-фосфат, а затем под действием 6-фосфофруктокиназы фосфорилируется по первому углеродному атому. Образовавшийся фруктозо-1,6-дифосфат под действием фермента альдолазы легко распадается на две триозы: фосфоглицериновый альдегид и дигидроксиацетонфосфат. Дальнейшее превращение С3-углеводов осуществляется за счет переноса водорода и фосфорных остатков через ряд органических кислот с участием специфических дегидрогеназ. Все реакции этого пути, за исключением трех, протекающих с участием гексокиназы, 6-фосфофруктокиназы и пируваткиназы, полностью обратимы. На стадии образования пировиноградной кислоты заканчивается анаэробная фаза превращения углеводов.

Баланс:

Анаболизм что это такое простым языком

Максимальное количество энергии, получаемое клеткой при окислении одной молекулы углеводов гликолитическим путем, равно 2·105Дж.

Анаболизм что это такое простым языком

Рис.32. Фруктозодифосфатный путь расщепления глюкозы

2.Пентозофосфатный (Варбурга-Дикенса-Хорекера)путь характерен также для большинства организмов (в большей степени для растений, а для микроорганизмов играет вспомогательную роль). В отличие от гликолиза ПФ путь не образует пируват.

Глюкозо-6-фосфат превращается в 6-фосфоглюколактон, который декарбоксилируется (рис. 33). При этом образуется рибулозо-5-фосфат, на котором завершается процесс окисления. Последующие реакции рассматриваются как процессы превращения пентозофосфатов в гексозофосфаты и обратно, т.е. образуется цикл. Считают, что пентозофосфатный путь на одном из этапов переходит в гликолиз.

При прохождении через ПФ путь каждых шести молекул глюкозы происходит полное окисление одной молекулы глюкозо-6-фосфата до CO2и восстановление 6 молекул НАДФ+до НАДФ·Н2. Как механизм получения энергии этот путь в два раза менее эффективен, чем гликолитический: на каждую молекулу глюкозы образуется 1 молекула АТФ.

Анаболизм что это такое простым языком

Рис. 33. Пентозофосфатный путь расщепления глюкозо-6-фосфата

Основное назначение этого пути – поставлять пентозы, необходимые для синтеза нуклеиновых кислот, и обеспечивать образование большей части НАДФ·Н2, необходимого для синтеза жирных кислот, стероидов.

3.Путь Энтнера-Дудорова (кетодезоксифосфоглюконатный или КДФГ-путь)встречается только у бактерий. Глюкоза фосфорилируется молекулой АТФ при участии фермента гексокиназы (рис. 34).

Анаболизм что это такое простым языком

Рис.34. Путь Энтнера-Дудорова расщепления глюкозы

Продукт фосфорилирования – глюкозо-6-фосфат – дегидрируется до 6-фосфоглюконата. Под действием фермента фосфоглюконатдегидрогеназы от него отщепляется вода и образуется 2-кето-3-дезокси-6-фосфоглюконат (КДФГ). Последний расщепляется специфичной альдолазой на пируват и глицеральдегид-3-фосфат. Глицеральдегид далее подвергается действию ферментов гликолитического пути и трансформируется во вторую молекулу пирувата. Кроме того, этот путь поставляет клетке 1 молекулу АТФ и 2 молекулы НАД·Н2.

Таким образом, основным промежуточным продуктом окислительного расщепления углеводов является пировиноградная кислота, которая при участии ферментов превращается в различные вещества. Образовавшаяся одним из путей ПВК в клетке подвергается дальнейшему окислению. Освобождающиеся углерод и водород удаляются из клетки. Углерод выделяется в форме CO2, водород передается на различные акцепторы. Причем может передаваться либо ион водорода, либо электрон, поэтому перенос водорода равноценен переносу электрона. В зависимости от конечного акцептора водорода (электрона) различают аэробное дыхание, анаэробное дыхание и брожение.

Дыхание

Дыхание – окислительно-восстановительный процесс, идущий с образованием АТФ; роль доноров водорода (электронов) в нем играют органические или неорганические соединения, акцепторами водорода (электронов) в большинстве случаев служат неорганические соединения.

Если конечный акцептор электронов – молекулярный кислород, дыхательный процесс называют аэробным дыханием. У некоторых микроорганизмов конечным акцептором электронов служат такие соединения, как нитраты, сульфаты и карбонаты. Этот процесс называется анаэробным дыханием.

Аэробное дыхание – процесс полного окисления субстратов до CO2 и Н2О с образованием большого количества энергии в форме АТФ.

Полное окисление пировиноградной кислоты происходит в аэробных условиях в цикле трикарбоновых кислот (ЦТК или цикл Кребса) и дыхательной цепи.

Аэробное дыхание состоит из двух фаз:

1). Образующийся в процессе гликолиза пируват окисляется до ацетил-КоА, а затем до CO2, а освобождающиеся атомы водорода перемещаются к акцепторам. Так осуществляется ЦТК.

2). Атомы водорода, отщепленные дегидрогеназами, акцептируются коферментами анаэробных и аэробных дегидрогеназ. Затем они переносятся по дыхательной цепи, на отдельных участках которой образуется значительное количество свободной энергии в виде высокоэнергетических фосфатов.

Цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса, ЦТК)

Пируват, образующийся в процессе гликолиза, при участии мультиферментного комплекса пируватдегидрогеназы декарбоксилируется до ацетальдегида. Ацетальдегид, соединяясь с коферментом одного из окислительных ферментов – коферментом А (КоА-SH), образует «активированную уксусную кислоту» — ацетил-КоА – высокоэнергетическое соединение.

Анаболизм что это такое простым языком

Ацетил-КоА под действием цитрат-синтетазы вступает в реакцию со щавелевоуксусной кислотой (оксалоацетат), образуя лимонную кислоту (цитрат С6), которая является основным звеном ЦТК (рис. 35). Цитрат после изомеризации превращается в изоцитрат. Затем следует окислительное (отщепление Н) декарбоксилирование (отщепление СО2) изоцитрата, продуктом которого является 2-оксоглутарат (С5). Под влиянием ферментного комплекса ɑ-кетоглутаратдегидрогеназы с активной группой НАД он превращается в сукцинат, теряя СО2 и два атома водорода. Сукцинат затем окисляется в фумарат (С4), а последний гидратируется (присоединение Н2О) в малат. В завершающей цикл Кребса реакции происходит окисление малата, что приводит к регенерации оксалоацетата (С4). Оксалоацетат взаимодействует с ацетил-КоА, и цикл повторяется снова. Каждая из 10 реакций ЦТК, за исключением одной, легко обратима. В цикл вступают два атома углерода в виде ацетил-КоА и такое же количество атомов углерода покидают этот цикл в виде СО2.

Анаболизм что это такое простым языкомАнаболизм что это такое простым языкомАнаболизм что это такое простым языкомАнаболизм что это такое простым языком

Рис. 35. Цикл Кребса (по В.Л. Кретовичу):

1, 6 – система окислительного декарбоксилирования; 2 – цитратсинтетаза, кофермент А; 3, 4 – аконитатгидратаза; 5 – изоцитратдегидрогеназа; 7 – сукцинатдегидрогеназа; 8 – фумаратгидратаза; 9 – малатдегидрогеназа; 10 – спонтанное превращение; 11 — пируваткарбоксилаза

В результате четырех окислительно-восстановительных реакций цикла Кребса осуществляется перенос трех пар электронов на НАД и одной пары электронов на ФАД. Восстановленные таким путем переносчики электронов НАД и ФАД подвергаются затем окислению уже в цепи переноса электронов. В цикле образуется одна молекула АТФ, 2 молекулы СО2 и 8 атомов водорода.

Биологическое значение цикла Кребса заключается в том, что он является мощным поставщиком энергии и «строительных блоков» для биосинтетических процессов. Цикл Кребса действует только в аэробных условиях, в анаэробных он разомкнут на уровне α-кетоглутаратдегидрогеназы.

Дыхательная цепь

Последней стадией катаболизма является окислительное фосфорилирование. В ходе этого процесса высвобождается большая часть метаболической энергии.

Восстановленные в цикле Кребса переносчики электронов НАД и ФАД подвергаются окислению в дыхательной цепи или цепи транспорта электронов. Молекулы-переносчики – это дегидрогеназы, хиноны и цитохромы.

Обе ферментные системы у прокариот находятся в плазматической мембране, а у эукариот – во внутренней мембране митохондрий. Электроны от атомов водорода (НАД, ФАД) по сложной цепи переносчиков переходят к молекулярному кислороду, восстанавливая его, при этом образуется вода.

Баланс. Расчеты энергетического баланса показали, что при расщеплении глюкозы гликолитическим путем и через цикл Кребса с последующим окислением в дыхательной цепи до СО2 и Н2О на каждую молекулу глюкозы образуется 38 молекул АТФ. Причем максимальное количество АТФ образуется в дыхательной цепи – 34 молекулы, 2 молекулы — в ЭМП-пути и 2 молекулы – в ЦТК (рис. 36).

Рис. 36. Схема ассимиляции глюкозы при аэробном дыхании

 

Анаболизм что это такое простым языком

Неполное окисление органических соединений

Дыхание обычно связано с полным окислением органического субстрата, т.е. конечными продуктами распада являются СО2 и Н2О.

Однако некоторые бактерии и ряд грибов не до конца окисляют углеводы. Конечными продуктами неполного окисления являются органические кислоты: уксусная, лимонная, фумаровая, глюконовая и др., которые аккумулируются в среде. Этот окислительный процесс используется микроорганизмами для получения энергии. Однако общий выход энергии при этом значительно меньший, чем при полном окислении. Часть энергии окисляемого исходного субстрата сохраняется в образующихся органических кислотах.

Микроорганизмы, развивающиеся за счет энергии неполного окисления, используются в микробиологической промышленности для получения органических кислот и аминокислот.

Источник: StudFiles.net

Метаболизм что это такое простым языком

С чего же начать?

  • Во-первых, слово метаболизм обозначает «изменение» в результате химических реакций внутри организма, в связи с чем появляется, что-то новое. А именно: сложные белки, гормоны, ферменты, то что мы не видим и не замечаем.
  • Во-вторых, эти химические реакции происходят в клетках. А из клеток состоит все живое на земле. В нашем теле клетки собираются в ткани, это — нервная, соединительная, мышечная, костная.
  • В-третьих, самый главный пункт, все химические процессы в клетках, проходят по строго определенной программе с образованием и затратами энергии. Участниками этой программы, являются:
  1. фермент — ускоряют химические реакции;
  2. гормоны эндокринной системы — регулируют их;
  3. также нужны кислород и углекислый газ.
  • В-четвертых, химические реакции не останавливаются, а повторяются, цикл за циклом.

Особенные функции метаболизма

В простоту понимания работы метаболизма, нужен материал для обработки, чем в основном является пища. Именно она, та самая материя, которая дает нам энергию для роста, заживления, дыхания, сердцебиения, движения. А теперь заглянем внутрь этих превращений и пройдем химический цикл на клеточном уровне p>

  • Первое, это расщепление состава пищи энергетически богатых белков, жиров, углеводов на простые молекулы  как стройматериал. Затем идет подготовка этих маленьких и простых молекул, чтобы из них собрать сложные и большие молекулы для более сложной работы в организме.
  • Второе, происходит, то самое строение макромолекул с большими хвостами. К ним относятся липиды, пептиды, полисахариды, сложные белки, нуклеиновые кислоты.
  • И третье: в конце концов построенное, отрабатывает свой срок. Значит, его нужно разрушить на те же простые молекулы, что бы легче было вывести из организма.

И все, что перечислено выше, состоят из двух процессов и имеют свои названия:

  1. Катаболизм — расщепляет сложные вещества на простые.
  2. Анаболизм — создает сложные соединения из простых, с помощью АТФ.

Роль АТФ в метаболизме

Простым языком, АТФ — это молекула. Рождается АТФ в митохондриях, живет почти минуту, затем на ее смену приходит новая. Митохондрии, это неотъемлемая часть, «деталь» клетки. Роль АТФ разносить энергию в мышечных клетках, заставляя их двигаться. В то же время, эта молекула, хранит лишнюю энергию, как аккумулятор, пока она не потребуется.

Приведу пример: Холод, чтобы согреться, человек двигается быстрее. Тем самым усиливая обмен веществ, где вырабатывается энергия согревая тело. Или, лыжник должен пробежать быстро дистанцию. Он начинает правильно дышать, ускоряя процессы обмена и увеличения выход энергии. В результате чего, мышцы делают больше сокращений и ускоряется темп спортсмена. Но параллельно увеличивается потоотделение, что бы охладить тело и не допустить перегрева. Вот сколько происходит химических реакций на клеточном уровне.

Энергия измеряется в калориях. Калории затрачиваются на работу сердца, печени, почек, мозга, рост волос, ногтей на все, что происходит в организме. А вот тот баланс равновесия между катаболизмом и анаболизмом позволяет поддерживать бесперебойную работу.

Скорость обмена

Скорость обмена зависит от много, ниже представлен список.

  • Половая принадлежность. Сильная половина обладает ускоренным метаболизмом за счет развитого мышечного корсета и его большей массы.
  • Функционирование щитовидки. Гормоны щитовидной железы могут, как замедлять процессы при их недостатке, так и ускорять их.
  • Наследственность. На этот фактор ссылаются полные люди, когда не могут сбросить вес. Конечно, склонность к ожирению и замедленные реакции проявляются из поколения в поколение. Но это, не устойчивые изменения, и они поддаются коррекции.
  • Телосложение. Есть три основных типа:
  1. нормостеники;
  2. гиперстеники — наиболее замедленные процессы;
  3. астеники — ускоренные.

А вот спортивные, атлетически сложенные люди потребляют больше энергии, даже в покое, за счет мышечной массы.

  • Пропорции жира и мышц. Мускулы являются мощнейшей машиной по сжиганию энергии. В то время жировая ткань наоборот, является ее источником.

Чем больше в организме лишнего веса и меньше мышц, тем медленней метаболизм.

На самом деле, телосложение и наследственность никто изменить не может. Но не только они влияют на реакции в организме. В большей степени все зависит от привычек питания, активности, а также вредных пристрастий.

Нарушения метаболизма их симптомы и диагностика

Обмен веществ делится на звенья.

Базовый или основной метаболизм имеет огромное значение для жизни человека и определяется в стандартном подсчете калорий на сутки с учетом массы тела, возраста и роста. Только его результат подходит к практически здоровым людям.

Но стоит отметить, что все заболевания связаны с нарушением обмена веществ. Потому-что нарушение метаболизма не появляются на пустом месте. Чаще всего проблемы идут от изменений в самом организме — заболевание почек, сбои работы щитовидной железы, подагра и многих других патологий. Нередко бывает врожденным: гиперхолестеринемия; болезнь Гирке; альбинизм; алкаптонурия.

Признаки изменения в обменных процессах зависят от того, какое звено было задето.

При сбоях в углеводных реакциях:

  • изменяется уровень глюкозы крови;
  • появляется ожирение;
  • возможные отеки, покалывания, боли в мышцах, онемение (чаще всего конечностей);
  • сонливость;
  • общая слабость.

Для поражения белкового обмена характерны:

  • болезни ЖКТ и нарушение пищеварения;
  • проблемы с почками;
  • остеопорозные изменения;
  • снижение мышечной массы;
  • ухудшение состояния иммунной системы.

У детей нарушение в белковом звене вызывает отставание в физическом и умственном развитии.

Липидный (жировой) метаболизм сказывается в основном на состоянии:

  • жировой клетчатки (может быть, как ожирение, так и дистрофия);
  • ухудшение кожных покровов (акне);
  • болезни печени и селезенки;
  • витаминная недостаточность;
  • заболевания сердечно — сосудистой системы, в том числе повышение артериального давления.

Сбои водно-солевого обмена выражаются:

  • болями в суставах, хрустом (из-за отложения солей);
  • обезвоживании;
  • общей отечностью (может проявляться в резком наборе веса — буквально 5 кг за несколько дней).

Все эти нарушения только условные, их перечень на много шире.

Одним из самых простых способов узнать о патологиях, это дополнительное обследование.

  1. Исследование биохимического анализа крови.
  2. Проверить уровень гормонов, витаминов, микро и макроэлементов, провести оценку костной системы на остеопороз.
  3. Сделать ЭКГ, УЗИ почек.
  4. Оценить состояние желудочно-кишечного тракта.

И многое другое.

Метаболический синдром

В этом разделе, мы кратко познакомимся с нарушением обмена в виде метаболического синдрома. Его еще называю висцеральным. На самом деле по статистике ему подвержены около 40 млн. человек среди жителей Европы. Во-первых висцеральные изменения выражаются увеличением количества внутреннего жира. А точнее, он откладывается на внутренних органах в области живота. Визуально видно, как растет живот и пропадает талия. Во-вторых метаболический синдром состоит из четырех факторов.

  1. Увеличение веса.
  2. Повышение АД.
  3. Изменение липидограммы (анализ: общий холестерин; триглицеридов; ЛПВП; ЛПНП; ЛПОНП).
  4. Повышение сахара (преддиабет).

Есть, однако, мнение многих людей, что исправить, уже ничего нельзя. В-третьих, и самое главное, люди которые ускоряют свой обмен веществ, в конце концов избавляются от выше перечисленных симптомов.

Важно: наличие большого количества висцерального жира, можно узнать всего лишь померив объем талии. Для мужчин, критическими считается цифра, более 100 см, у женщин – 88 см.

Как ускорить обмен веществ

И наконец мы подошли к самому важному, как же ускорить метаболизм? Так вот, самым эффективным способом запустить обменные реакции являются 4 аргумента:

  1. нормализация питания;
  2. правильное дыхание;
  3. физические упражнения, самое простое ходить пешком 10 000 шагов ежедневно;
  4. строгий режим полноценного сна.

Норма питания

В этом разделе разберем самый основной источник энергии для метаболизма, это питание. Баланс между весом и калориями в сутки должен быть такой, чтобы энергетических затрат полностью хватало на физические и умственные потребности человека.

  • Пища должна быть ближе к натуральной, это раз. Соотношение белков, жиров и углеводов — два. Редкие и обильные приемы, также снижают скорость — три. Что — то еще? Добавьте в комментариях.

Причем не только состав пищи может влиять на обмен веществ.

  • Питьевой режим. Доказано, что чистая вода способна разгонять процессы.

Средние нормы соотношений для человека, представлены в таблице

Кстати, женщинам нужно больше железа, чем мужчинам в отличии от калорий, это связано с детородной функцией.

Продолжим список.

  • Условия труда, напрямую влияют на метаболизм, чем тяжелее работа, тем затрат калорий больше.
  • Возраст. Так как основное направление обмена идет на рост, то самую быструю скорость метаболизма имею дети. Затем, когда активность человека начинает снижаться, то каждые 10 лет происходит уменьшение обмена веществ на 5-10%. И соответственно с возрастом человек ест меньше, в отличии от молодых.
  • Место жительство. Жить в теплых регионах хорошо, но и еда должна быть менее калорийной, чем в северных широтах.

Есть пищу только тогда, когда голоден. Кстати, проверить себя пора ли есть, элементарно просто. Многие забывают перед едой всего лишь попить воды. Если голод пропал, то однозначно, есть еще рано.

Какова роль кислорода?

Дыхание – это комплекс биохимических реакций в живом организме, нацеленный на распад сложных молекул с выделением энергии. Это часть обмена веществ, регулируемая ферментами.

Человеческое тело вырабатывает энергию 3 типов в зависимости от интенсивности и длительности энергозатрат:

  • фосфагенная;
  • анаэробная;
  • аэробная.

Фосфагенная система выбрасывает энергию в экстремальных ситуациях немедленно, увеличивая наши возможности до богатырских на 5-6 секунд.

После нее если нагрузка не уменьшается, а время идет, в действие вступает анаэробная система, мобилизуя внутренние силы организма, перерабатывая энергию «со складов» в АТФ, в процессе гликолиза. Ускорение гликолиза многократно, без использования кислорода, с задействованием углеводов дает поставку в авральном режиме не больше 3 минут. Затем тело кричит об отдыхе.

Аэробная система – главная для длительных серьезных нагрузок. Митохондриальное дыхание, аэробный обмен веществ – более эффективен, происходит с участием кислорода напрямую, без складирования и задержек преобразует углеводы и жиры в энергию, но для работы нужен постоянный приток кислорода.

Очень интересное видео о методики дыхания

Что такое уровень основного метаболизма?

Существует несколько различных способов определения уровня основного метаболизма. Самый точный способ – это проверить его в лаборатории. Некоторые клубы здоровья также проводят измерение BMR на платной основе.

Но вы можете рассчитать свой уровень основного метаболизма с помощью онлайн-калькулятора.

Если вам нравится делать расчеты самостоятельно, вы также можете использовать формулу Харриса-Бенедикта, чтобы рассчитать свой уровень основного метаболизма:

Анаболизм что это такое простым языком

Мужчины:

BMR = 88,362 + (13,397 x масса тела в кг) + (4,799 x рост в см) — (5,677 x возраст в годах)

Женщины:

BMR = 447,593 + (9,247 x масса тела в кг) + (3,098 x рост в см) — (4,330 x возраст в годах)

Ваш общий метаболизм или уровень метаболизма – это сочетание вашего BMR и других непостоянных метаболических процессов, таких как принятие пищи, физические упражнения и другая активность в течение дня.

Конечные продукты метаболизма

С течением времени конечные продукты обмена веществ и органы, которые отвечают за метаболизм, существенно изменились. Выделительные процессы напрямую связаны с метаболическими. У млекопитающих в теле находится почка третьего типа – метанефрос. Именно она и участвует в образовании конечных продуктов.

Анаболизм что это такое простым языком«>

Благодаря метаболизму образуются конечные продукты – вода, мочевина и углекислый газ. Все они в дальнейшем выходят из тела естественным путем. Органы обмена веществ, которые участвуют в процессе выведения из организма конечных продуктов:

  • почки;
  • печень;
  • кожа;
  • легкие.

Классификации

Существует несколько принципиально разных классификаций вторичных метаболитов:

  • Тривиальная. Вещества разделяют на группы в соответствии с их определенными свойствами (сапонины образуют пену, горечи имеют соответствующий вкус и так далее).

  • Химическая. Основывается на характеристиках химической структуры соединений. В настоящее время является наиболее распространенной. Недостатком такой классификации является то, что вещества одной группы могут отличаться по способу производства и свойствам.

  • Биохимическая. Во главе этого типа систематизации лежит способ биосинтеза. Является наиболее научно обоснованной, но ввиду малоизученности биохимии растений применение этой классификации ограничено.

  • Функциональная. Основывается на определенных функциях веществ в живом организме. В одной группе могут находиться вторичные метаболиты, имеющие разную химическую структуру.

Сложность классификации заключается в том, что каждая группа вторичных метаболитов тесно связана с остальными. Так, горечи (класс терпенов) являются гликозидами, а каротиноиды (производные тетратерпенов) – это витамины.

Основные группы

Ко вторичным метаболитам клеток растений относят следующие типы веществ:

  • алкалоиды (пиридиновые, имидазоловые, пуриновые, беталаины, гликоалкалоиды, протоалкалоиды и другие);

  • антраценпроизводные (производные хризацина, антрона, ализарина и других соединений);

  • фитостериоды (витанолиды);

  • гликозиды (монозиды, биозиды и олигозиды, цианогенные гликозиды и тиогликозиды);

  • изопреноиды (терпены и их производные – терпеноиды и стероиды);

  • фенольные соединения и другие.

Многие из этих веществ обладают уникальными свойствами. Так, алкалоиды кураре – это сильнейший яд, а некоторые группы гликозидов обладают ярко выраженным терапевтическим действием и используются для изготовления препаратов, применяемых при лечении сердечной недостаточности.

Как пол влияет на скорость обмена веществ?

Мужчины более склонны к набору мышечной массы, чем женщины. Этому способствует, в первую очередь, мужской половой гормон тестостерон, без которого рост мышц практически невозможен. Уровень эндогенного тестостерона у здорового мужчины в несколько десятков раз выше, чем у женщины.

Мышечная масса требует больше энергии для ее функционирования. Соответственно, базальный метаболизм у мужчин будет выше, ведь ваши мышцы потребляют энергии даже в состоянии полного покоя. Иными словами, чтобы набирать лишний вес, мужчине потребуется съесть больше калорий, чем женщине.

У женщин ситуация несколько иная. Высокий уровень эстрогена способствует образованию жировой ткани. Женщины, не следящие за питанием и далекие от мира спорта и фитнеса, обычно быстро набирают лишний вес. Жир, в отличие от мышц, не требует дополнительных энергозатрат для своего функционирования. Соответственно, у женщин не такой быстрый метаболизм, как у мужчин.

Как меняется уровень метаболизма с возрастом?

Это сугубо индивидуальный момент, но с возрастом у большинства людей скорость обменных процессов снижается. Обычно это отмечается еще в возрасте до 30 лет. С каждым годом метаболизм замедляется все сильнее и сильнее. Поэтому чем старше человек, тем выше склонность к набору лишнего веса. Начиная с 25-тилетнего возраста, следует особое внимание уделять правильному питанию. Должна быть четко подсчитана ваша норма по калориям, белкам, жирам и углеводам. Отступления от этого в ту или иную сторону могут быть минимальными, иначе метаболизм будет замедляться, и вы будете набирать лишнюю жировую массу. Нужно стараться питаться как можно чаще небольшими порциями. Основу вашего рациона составляют белки животного происхождения и сложные углеводы с низким гликемическим индексом. После 6-7 часов вечера рекомендуется полностью отказаться от углеводов. Пища должна полноценно усваиваться, поэтому чем больше в вашем рационе будет клетчатки, тем лучше.

Признаки и особенности

В биохимии выделяют следующие основные признаки вторичных метаболитов растений:

  • высокая биологическая активность;

  • небольшая молекулярная масса (2-3 кДа);

  • выработка из небольшого количества исходных веществ (5-6 аминокислот для 7 алкалоидов);

  • синтез присущ отдельным видам растений;

  • образование на более поздних стадиях развития живого организма.

Любой из этих признаков не является обязательным. Так, вторичные фенольные метаболиты вырабатываются у всех видов растений, а натуральный каучук имеет высокую молекулярную массу. Производство вторичных метаболитов в растениях происходит только на основе белков, липидов и углеводов под воздействием различных ферментов. Собственного пути для синтеза у таких соединений нет.

Для них характерны также следующие особенности:

  • наличие в разных частях растения;

  • неравномерное распределение в тканях;

  • локализация в определенных отсеках клетки для обезвреживания биологической активности вторичных метаболитов;

  • наличие базовой структуры (чаще всего в ее роли выступают гидроксильные, метильные, метоксильные группы), на основе которой образуются другие варианты соединений;

  • разные типы изменения структуры;

  • способность перехода в неактивную, «запасную» форму;

  • отсутствие прямого участия в обмене веществ.

Вторичный метаболизм часто рассматривают как способность живого организма взаимодействовать с собственными ферментами и генетическим материалом. Основной процесс, в результате которого образуются вторичные соединения – это диссимиляция (распад продуктов первичного синтеза). При этом выделяется некоторое количество энергии, которая участвует в производстве вторичных соединений.

Почему у меня медленный метаболизм?

У разных людей уровень метаболизма отличается. Вас может удивить, что у других людей быстрый метаболизм, а у вас медленный. Для этого может быть много причин. Существует множество различных факторов, влияющих на метаболизм:

  • Возраст. С возрастом метаболизм замедляется.
  • Пол. У мужчин, как правило, метаболизм выше, чем у женщин
  • Размер тела. Чем больше тело, тем больше калорий оно сжигает.
  • Температура тела. Метаболизм увеличивается, когда тело подвергается воздействию экстремальных температур.
  • Потребление кофеина или других стимуляторов. Ваш метаболизм может увеличиться, если вы потребляете стимуляторы, например кофеин ( Сколько чашек можно пить в день без вреда здоровью? ).
  • Гормоны. Если у вас нарушена выработка гормонов щитовидной железы, ваш метаболизм может увеличиться или уменьшиться, в зависимости от уровня гормонов.
  • Беременность. У женщин метаболизм увеличивается во время беременности ( Роды после 35? Что необходимо знать женщинам ).
  • Принятие пищи. Если вы недоедаете, ваш метаболизм замедляется.
  • Конституция. Сухая мышечная масса сжигает больше калорий, чем жир, даже когда ваше тело находится в состоянии покоя.
  • Уровень физической активности. Когда вы больше двигаетесь в течение дня, например, делаете физические упражнения или просто выполняете обычные действия (гуляете, стоите), ваш организм сжигает больше калорий.

Синдром раздраженного кишечника. Общая информация о заболевании

Синдром раздраженного кишечника – это совокупность расстройств метаболического процесса, которые продолжаются на протяжении 3 месяцев и более. Симптомами такого заболевания являются боли в желудке, метеоризм и нарушение стула. Как правило, синдром раздраженного кишечника наиболее часто встречается у молодых людей в возрасте 25-40 лет. К причинам возникновения заболевания относят нарушение питания, неактивный образ жизни и изменение общего гормонального фона.

Анаболизм что это такое простым языком«>

При лечении синдрома раздраженного кишечника врач-гастроэнтеролог назначит больному целый ряд исследований и диету. Придерживаясь всех рекомендаций, пациент сможет быстро и безболезненно избавиться от заболевания.

Функции

Функции вторичных метаболитов

Первоначально эти вещества считались ненужными продуктами жизнедеятельности живых организмов. В настоящее время установлено, что они играют определенную роль в обменных процессах:

  • фенолы – участие в фотосинтезе, дыхании, передаче электронов, выработке фитогормонов, развитии корневой системы; привлечение насекомых-опылителей, антимикробное действие; окраска отдельных частей растения;

  • дубильные вещества – выработка устойчивости к грибковым заболеваниям;

  • каротиноиды – участие в фотосинтезе, защита от фотоокисления;

  • алкалоиды – регулирование роста;

  • изопреноиды – защита от насекомых, бактерий, животных;

  • стеролы – регулирование проницаемости клеточных мембран.

Основная функция вторичных соединений в растениях – экологическая: защита от вредителей, патогенных микроорганизмов, адаптация к внешним условиям. Так как факторы среды значительно отличаются для разных видов флоры, то спектр этих соединений практически безграничен.

Как режим питания влияет на метаболизм?

Чтобы ваш обмен веществ был в норме, а в перспективе даже ускорялся, нужно придерживаться следующих простых правил в питании:

Фактор Что делать и как влияет?
Еда Питание должно быть регулярным, стараемся питаться почаще, но поменьше. Длительное голодание или постоянные переедания негативно скажутся на скорости вашего метаболизма.
Нет вредному Большое количество жареного, сладкого, мучного и жирного снижают скорость обмена веществ, так как организму и желудочно-кишечному тракту в частности требуется слишком много энергоресурсов и пищеварительных ферментов на ее переваривание и усваивание.
Вредные привычки (алкоголь, курение) Уменьшают синтез белка, что вслед за собой снижает и скорость обменных процессов.
Подвижность Малоподвижный и сидячий образ жизни снижает скорость метаболизма, так как вы не расходуете дополнительных калорий. Лучший способ повысить скорость обмена веществ – регулярно тренироваться.

Есть ряд продуктов, способствующих ускорению метаболизма: цитрусовые, яблоки, орехи, зелень, сельдерей, капуста, брокколи и зеленый чай. Обмен веществ становится более быстрым за счет большого содержания витаминов, минералов и антиоксидантов в этих продуктах. Кроме того, капуста и брокколи относятся к так называемым продуктам с отрицательной калорийностью. Организму требуется больше энергии на то, чтобы их усвоить, чем в них содержится. Соответственно, вы создаете энергодефицит, и скорость обменных процессов увеличивается.

Обмен белков в организме

Белок – это один из самых важных компонентов в нашем организме. Он участвует в формировании клеток, тканей, мышц, ферментов, гормонов и многих других важных составляющих нашего тела. Попавшие в организм белки расщепляются в кишечнике. Именно там они превращаются в аминокислоты и транспортируются в печень. За этот важный для человека процесс отвечает метаболизм. Стоит обратить внимание на то, что при употреблении большого количества белков возможно протеиновое отравление. Всемирная организация здравоохранения рекомендует употреблять не более чем 75 грамм на 1 килограмм массы тела в сутки.

Хронический панкреатит

Хронический панкреатит – это заболевание, причиной которого является нарушение обмена веществ. При таком заболевании наблюдается воспаление поджелудочной железы. Наиболее часто панкреатит встречается у женщин среднего и пожилого возраста. У больного панкреатитом наблюдаются следующие симптомы:

  • тошнота;
  • снижение аппетита;
  • боли в области желудка;
  • тошнота.

При панкреатите необходимо изменить свой рацион и включить в него полезные продукты. Нежелательно употреблять жирную и жареную пищу. Необходимо отдавать предпочтение продуктам, приготовленным на пару или в духовом шкафу. При диагностировании гастрита пациент должен полностью отказаться от вредных привычек.

Анаболизм что это такое простым языком«>

Как связан метаболизм и масса тела?

Существует такое понятие, как базальный метаболизм. Это своеобразный индикатор того, сколько вашему организму требуется энергии в состоянии покоя для поддержания нормальной жизнедеятельности. Расчет производится на основании вашего пола, возраста, роста, веса и уровня физической активности. Прежде чем пытаться набрать массу или похудеть, обязательно рассчитайте свой базальный метаболизм. Не нужно соваться в эти дебри без понимания того, что, как и почему вы делаете.

К примеру, в состоянии покоя вашему организму требуется 2000 калорий для надлежащего выполнения всех функций и поддержания работы всех систем. Если вы хотите похудеть, вам нужно потреблять меньше калорий. Если хотите набрать мышечную массу – больше. Разумеется, все это только математический расчет, и не всегда эта цифра соответствует действительности. Если вы молодой человек эктоморфного типа телосложения и у вас быстрый метаболизм, вы не будете набирать лишнего веса, даже существенно превышая свою норму. Если у вас замедленный метаболизм и генетическая склонность к полноте – наоборот.

Углеводы

Биологические процессы в организме играют важную роль в самочувствии человека. Метаболизм участвует в распаде не только белков, но и углеводов. Благодаря этому в организме образуются фруктоза, глюкоза и лактоза. Как правило, углеводы попадают в тело человека в виде крахмала и гликогена. При длительном углеводном голодании глюкоза попадает в кровь.

метаболические процессы в организме

Углеводы – это основной источник энергии. При их недостатке у человека существенно снижается работоспособность и ухудшается самочувствие. Именно углеводы являются важным компонентом для нормального функционирования нервной системы. В случае если человек заметил у себя такие признаки, как слабость, головная боль, падение температуры и судороги, то ему необходимо в первую очередь обратить внимание на свой суточный рацион. Именно недостаток углеводов – частая причина плохого самочувствия.

Три разновидности обмена веществ

Вещество и энергия тесно связаны между собой. Именно они являются важными составляющими метаболического процесса. Существует три разновидности обмена веществ:

  • базовый;
  • активный;
  • пищеварительный.

Базовый метаболизм – это та энергия, которую организм расходует на поддержание и нормальное функционирование жизненно важных органов. Именно он обеспечивает работу сердца, легких, почек, пищеварительного тракта, печени и коры головного мозга.

Активный обмен веществ – это энергия, которая необходима для физической активности. Стоит отметить, что чем больше двигается человек, тем быстрее в его организме происходит метаболический процесс.

Пищеварительный метаболизм – это энергия, которая необходима организму для переваривания полученной пищи. Жирные и жареные блюда расщепляются гораздо дольше, чем полезные продукты. Именно по этой причине тем, кто желает снизить вес, но любит побаловать себя выпечкой, газированными напитками и многой другой вредной пищей, необходимо в срочном порядке пересмотреть свой рацион.

Как не испортить обмен веществ?

При соблюдении баланса затрат и получения энергии человеку не грозят лишний вес и проблемы со здоровьем. Неэффективные пищевые привычки, гиподинамия приводят к появлению жировых излишков, высоким показателям сахара и холестерина. В обратном случае, когда подсчитывается каждая калория, организм не дополучает в нужном объеме протеинов, углеводов, жиров, что нарушает биохимические процессы.

Метаболизм: что это такое простым языком, как его улучшить?
Высокий уровень лептина – гормона, отвечающего за энергетический обмен и аппетит, зависит от количества жировой ткани и употребления углеводов. При определенной схеме питания организм адаптируется к объему, и при переходе на другой режим начинает возмущаться. Поэтому выдержать муки голода тучным людям трудно. Резкий переход на ограниченное питание чреват снижением обменных процессов на 45%.

У людей, изнуряющих себя голодом и посещающих фитнес залы, снижается чувствительность к лептину. Даже если его уровень корректируется, организм не старается накапливать запасы. При дефиците жиров не продуцируются гормоны, влияющие на деятельность органов и клеток. Недостаток бора, необходимого для производства эстрогена, приводит к накоплению жира на животе.

Чтобы не нарушать природный механизм, нужно рассчитать допустимое количество калорий для базового обмена по формуле. Например:

  1. Для женщины в 45 лет ростом 165 и весом в 75 кг это выглядит так: (9, 99* 75) +( 6, 24* 45) — ( 4,92* 45).
  2. Полученное значение — норма для поддержания энергетического равновесия.

Если снизить количество калорий, организм перейдет в накопительный режим .

Как улучшить метаболизм?

Чтобы ничего не менять в образе жизни, многие принимают препараты со стероидными гормонами, чего категорически нельзя делать. Если разумно подойти к проблеме и изменить привычки, метаболизм можно ускорить без вреда для здоровья.

Тренировки

Чем больше тратится энергии за день, тем больше уходит калорий ночью. У любителей спорта 1 кг мышечной ткани сжигается за сутки 100 ккал, жировой всего 30. В неделю рекомендовано от 80 до 150 минут кардионагрузки или 8 000 шагов в день (4 км). Эффективнее всего – круговые тренировки с чередованием интенсивных и средних нагрузок. Еще один быстрый способ привести в тонус тело и метаболизм – силовые нагрузки. После подъема гантелей и штанги калории теряются в течение суток. Худший совет — мало есть и ежедневно заниматься спортом. Выматывающие нагрузки и неполноценная диета с минимумом калорий замедляют все процессы.

Питание

Важно соблюдать периодичность приемов пищи. Для поддержания энергетического равновесия рекомендуется дробное питание до 6 раз в сутки. Чтобы углеводы успевали сжигаться, лучше питаться по метаболическим часам. До полудня можно побаловать себя выпечкой и сладостями. До вечера калории израсходуются. Если эти продукты съесть на ночь, энергия трансформируется в жир.

Анаболизм что это такое простым языком
На завтрак приходится 70% суточного рациона. Отказ от еды утром приводит к набору веса на 7 кг за год. Для стимуляции обменных процессов питание полезно разнообразить. В первый прием пищи необязательно есть каши. Белковые и молочные продукты содержат линолиевую кислоту, которая способствует развитию мышечной ткани. Яйца, бутерброд с цельнозерновым хлебом и сыром, соевый творог, орехи надолго обеспечат сытость. Белки перевариваются долго, благодаря чему базовый обмен увеличивается на 35%.

После обеда можно перекусить фруктами. Цитрусовые и яблоки кроме полезной клетчатки и органических кислот прекрасно стимулируют обмен веществ. До 16 часов сахар в крови понижен, и десерт не навредит фигуре. На ужин белок и овощи — постная грудка, мясо, рыба. Не нужно забывать о приправах:

  • красном перце:
  • имбире;
  • куркуме;
  • корице;
  • тмине.

Специи способствуют перевариванию еды и утилизируют жиры.

Не стоит отказываться от натурального кофе. Чашка напитка ускорить обменные процессы на 14% за счет увеличения сердечных сокращений и стимуляции ЦНС. Полезен зеленый чай. Все дело в ECGC — стимулирующем веществе. Если пить до 5 чашек, за 3 месяца теряется 5% веса.

Источник: golovaneboli.ru


Leave a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.