Как происходит обмен веществ: выводы науки о диетах, тренировках, воздухе и воде

Кратко об обмене веществ | Библиотека sportivnoepitanie.ru

Хороший обмен веществ, плохой обмен веществ, стимулирование или ускорение обмена веществ и т.п. Данные понятия на слуху у каждого, при этом употребляем мы их чаще всего, не осознавая на самом деле, что же они значат, и трактуем их неправильно, поскольку обмен веществ – это далеко не процесс пищеварения, как все полагают.

Обмен веществ или по-другому метаболизм является основой всех жизненно важных процессов, протекающих в нашем теле. Под метаболизмом, грубо говоря, понимают все биохимические процессы, происходящие внутри клеток. Другими словами: то, из чего состоит наша пища, усваивается внутри клеток, т.е. распадается и используются для построения чего-то нового.

Наш организм заботится о себе сам, используя поступившие с пищей макро- и микроэлементы, витамины и минералы или прибегая к помощи уже имеющихся резервов. Все это необходимо для обеспечения надлежащей работы всех систем и органов и оптимального протекания всех процессов.

При этом особую роль в обмене веществ играют гормоны и ферменты. Именно нервная и гормональная системы организма регулируют все обменные процессы. Влияют на метаболизм и факторы окружающей среды, к примеру, температура. При этом самым важным органом для всех обменных процессов является печень.

​Обмен веществ – это не процесс пищеварения

Чтобы должным образом выполнять все свои задачи, наш организм нуждается в энергии. Ее источниками являются такие макронутриенты, как углеводы, жиры и белки, которые поступают с продуктами питания.

Безусловно, процесс пищеварения в какой-то мере является предпосылкой для обмена веществ, поскольку именно в желудке и кишечнике питательные вещества расщепляются на составляющие: углеводы – до простых сахаров, белки или тот же протеин – до аминокислот, жиры – до жирных кислот и глицеридов. Происходит это в силу того, что кишечник в состоянии усваивать нутриенты только в расщепленной форме, которая способствует их последующему впитыванию в кишечнике и всасыванию в кровь.

Кровоток выступает в роли своеобразного распределителя питательных веществ во все клетки организма. Именно поэтому, когда речь заходит об обмене веществ, имеется в виду процесс, наступающий после пищеварения, всасывания в кровоток и попадания в клетки, т.е. процесс, происходящий внутри клетки.

Основные фигуранты обмена веществ: углеводы, белки, жиры, минералы

Существуют различные виды обмена веществ, в зависимости от того, что перерабатывается:

• Углеводный обмен

  В процессе пищеварения сложные углеводы, поступающие с пищей, расщепляются до простых сахаров. Молекулы сахара попадают через кровь в клетки, где собственно и происходит углеводный обмен. Из простых сахаров наше тело получает энергию. В случае если, энергии достаточно, они накапливаются в печени и мышцах, соединяясь снова в полисахариды.

• Белковый обмен

  В процессе расщепления белка получаются аминокислоты, которые также через кровь попадают в клетки.

  Там они служат либо источником «топлива», либо материалом для построения мышц, а также образования гормонов и ферментов. Именно поэтому самым популярным продуктом в спортивном питании является протеин.

• Жировой обмен

  Жир используется в качестве источника энергии, а также как основной накопитель энергии. Кроме того, он участвует в образовании гормонов и сигнальных веществ, а то, в чем наше тело не нуждается, откладывается в жировых клетках на «черный день».

• Обмен минералов
  В качестве примера можно привести обмен кальция и фосфора, участвующих в укреплении костной и зубной ткани. Кроме того, ионы кальция незаменимы при обеспечении работы мышц.

Анаболический и катаболический обмен веществ

В связке с обменом веществ часто используются понятия анаболизм и катаболизм, которые являются формами метаболизма.

• Анаболизм

  Так называют процесс образования веществ в организме всех живых существ. В качестве примера можно привести углеводный обмен: часть простых сахаров, проникающих в клетки из кровотока, снова образуют в печени и мышцах полисахариды и накапливаются в них именно в такой форме.

  Часто под анаболизмом в узком смысле понимают белковый обмен на уровне мышечной ткани.

• Катаболизм

  Под катаболизмом понимают расщепление сложных веществ до простых с целью производства энергии. Другими словами: накапливаемые питательные вещества, в случае острой необходимости, распадаются на составляющие и используются в качестве источника энергии.

  В условиях анаболзизма простые сахара соединяются до полисахаридов и накапливаются в печени и мышцах, а в условиях катаболизма они расщепляются до глюкозы и используются как топливо для мышц.

• Нарушение обмена веществ

  Нарушение обмена веществ происходит тогда, когда усвоение некоторых веществ протекает не так как следует. Такие процессы провоцируют развитие различных заболеваний.

  К примеру, формирование сахарного диабета связано с нарушением углеводного обмена.

• Обмен веществ в покое

  Человек нуждается в большом количестве энергии для поддержания оптимальной работы всех систем организма в любом состоянии, в первую очередь состояния покоя. Именно поэтому существует такое понятие, как обмен веществ в состоянии покоя, который генетически обусловлен. Не зря есть люди, у которых от рождения быстрый обмен веществ, что позволяет им питаться как угодно и при этом не переживать за лишние килограммы, поскольку хороший метаболизм позволяет им это делать. Таких людей можно назвать везунчиками, в отличие от тех, кто изначально страдает от того, что обмен веществ настолько медленный, что даже при условии правильного питания тяжело следить за своим весом. Таким образом, данный процесс различен от человека к человеку и варьируется от 800 до 4700 ккал, сжигаемых в состоянии покоя.

Что влияет на обмен веществ?

• Половая принадлежность

  В основном у мужчин мышечной массы больше, чем жировых отложений, поэтому чаще всего у них более быстрый обмен веществ, чем у женщин.

• Возраст

  Как известно, сухая мышечная масса всегда сжигает больше калорий, чем жировая ткань. Поскольку по мере взросления объем мышц сокращается, снижается и скорость сжигания калорий и соответственно замедляется метаболизм. Чтобы предупредить наступление таких процессов, необходимо по возможности больше двигаться и тренироваться, особенно актуально это для всех, кому уже исполнилось 25 лет.

• Генетическая предрасположенность

  Некоторым везет с рождения и у них быстрый обмен веществ. Такие люди даже не задумываются о том, что едят, поскольку хороший метаболизм справляется со всем, чтобы они не съели. Но это вовсе не значит, что те, кому не так посчастливилось, должны смириться с реальностью и ничего не делать, чтобы улучшить положение дел. В помощь людям с медленным метаболизмом существуют нагрузки, направленные на увеличение силы и выносливости, что значительно помогает ускорить обмен веществ.

• Жизненные обстоятельства

  Некоторые жизненные обстоятельства могут оказать влияние на метаболизм. К примеру, прием медикаментов, в особенности тех, которые направлены на борьбу с депрессией, может спровоцировать замедление метаболизма. Такой же эффект оказывает пропуск отдельных приемов пищи, а также голодание.

  Если вы пропускаете прием пищи, ваше тело переходит в «режим выживания». В таких условиях замедляется обмен веществ с целью экономии калорий, поскольку существует нехватка продуктов питания, из которых можно черпать энергию для работы. Поэтому ни в коем случае нельзя практиковать такую схему питания и стараться питаться маленькими каждые два-три часа, полезные перекусы здесь являются очень кстати.

Итак, обмен веществ – это чрезвычайно сложное сплетение отдельных процессов внутри каждой клетки, от которых зависит надлежащее функционирование всех систем и органов нашего тела. Если обмен веществ нарушен, страдает организм, поэтому крайне важно поддерживать правильный метаболизм. В случае если, у вас уже есть проблемы, то прочитайте нашу статью о том, как повлиять на обмен веществ.

​

Протеин

Купить

Спортивные батончики

Купить

Спортивные батончики

Купить

Витамины и минералы

Купить

FIT KIT

Купить

BombBar

Купить

Chikalab

Купить

Maxler

Купить

Optimum Nutrition

Купить

VP laboratory

Купить

Maxler

Купить

Optimum Nutrition

Купить

FitaFlex

Купить

BSN

Купить

Optimum Nutrition

Купить

Cobra Labs

Купить

Метаболизм, возраст и лишний вес: есть ли на самом деле связь?

Мы привыкли думать, что увеличение массы тела с возрастом практически неизбежно: ведь после раннего юношества обмен веществ замедляется с каждым годом. Но ученые обнаружили, что это совсем не так.

Что такое метаболизм?

Метаболизм (или обмен веществ) — это комплекс химических реакций, которые превращают поступающие с пищей калории в энергию. Звучит довольно просто, но есть нюанс: этот комплекс по-настоящему огромный и разнообразный. На карте человеческого метаболизма можно детально рассмотреть разные метаболические пути и их связь между собой: как наш организм перерабатывает углеводы, аминокислоты, жиры и другие вещества.

Базальный метаболизм — это количество энергии, которое организм расходует для поддержания жизни и базовых функций (дыхания, кровообращения, пищеварения). Больше всего калорий (от 60 до 80%) наш организм сжигает именно так — ведь отлаженная работа всех систем затрачивает много ресурсов. Еще около 10% калорий уходит на пищеварение. Физическая активность отвечает за 10–30% сжигаемой энергии: разумеется, величина процента тут зависит от частоты и интенсивности физических нагрузок.

Скорость метаболизма у людей бывает разной. На этот показатель влияет множество факторов: пол, процент жировой прослойки в организме, объем мышечной массы, генетические особенности, возраст. При этом у двух людей с одинаковым набором характеристик может быть разная скорость обмена веществ — и ученые до сих пор не понимают, почему.

Что мы знали о метаболизме раньше?

На бытовом уровне большинство людей знает про метаболизм примерно следующее: у женщин он медленнее, чем у мужчин, после 20–30 лет обмен веществ существенно замедляется (и мы полнеем), а менопауза у женщин замедляет его еще сильнее.

За этими утверждениями была доказательная база: так, в конце прошлого века физиологи считали, что обмен веществ действительно замедляется с возрастом. Даже в исследовании 2010 года говорится о том, что после 20 лет базальный обмен веществ замедляется на 1–2% каждый десяток лет. А на популярных медицинских ресурсах вроде WebMD утверждается, что после 40 лет метаболизм каждую декаду замедляется аж на 5%. Из этого всегда следовал однозначный вывод: чтобы оставаться в здоровом весе, с каждым годом нужно потреблять все меньше калорий.

Что показали последние исследования?

Исследование, опубликованное в августе 2021 года в журнале Science, довольно сильно изменило представление науки о возрастных изменениях в обмене веществ. В нем участвовало более 6600 человек в возрасте от 8 дней до 95 лет. Скорость метаболизма замеряли с помощью метода «воды с двойной меткой» — это более современный и точный способ, чем используемые в предыдущих исследованиях методы калориметрии. Участники испытания выпивали воду, в которой часть молекул водорода и кислорода была заменена их тяжелыми изотопами (эти изотопы не радиоактивны и безопасны для здоровья — с этичностью таких исследований все в порядке!). Количество сожженных калорий затем отслеживали по объему выдыхаемого углекислого газа.

По результатам замеров группа ученых выяснила, что между базовым обменом веществ мужчин и женщин на самом деле нет значимой разницы — если исключить из уравнения различия в образе жизни и уровнях физической активности. Но самым главным результатом исследования стало выявление четырех основных возрастных ступеней метаболизма. Оказалось, что никаких серьезных изменений в скорости обмена веществ не происходит ни после 20, ни после 40 лет: напротив, этот промежуток является периодом стабильности.

Четыре основные фазы обмена веществ

До 1 года

В этот период жизни мы сжигаем калории быстрее всего: примерно на 50% быстрее, чем во взрослом возрасте. Но мы оказываемся шустрыми не сразу: при рождении наш метаболизм совпадает с метаболизмом матери. А вот буквально через несколько дней случается «скачок»: причем ученые все еще не знают, что именно происходит в этот момент.

С 1 года до 20 лет

А вот за это время мы действительно теряем большую часть скорости обмена веществ: с каждым годом она уменьшается примерно на 3%. Впрочем, это проходит почти незаметно благодаря той самой младенческой форе в 50%.

С 20 до 60 лет

Это самый стабильный метаболический период — снижения скорости обмена веществ ученые не обнаружили. При этом даже у женщин старше 40 лет, у которых наступила менопауза, скорость метаболизма не снижается (вопреки устойчивому мнению).

После 60 лет

В пожилом возрасте скорость метаболизма начинает снижаться примерно на 0,7% в год — к 90 годам он замедляется уже на 26%. Ученые связывают это с ухудшением работы внутренних органов и потерей мышечной массы — но точные механизмы возрастного замедления метаболизма все еще не изучены до конца.

Что это значит для нас?

Новые открытия главным образом означают то, что уменьшать порции еды с каждым годом после вашего двадцатого дня рождения совсем не обязательно. Эффект более стремительного набора веса с годами (если речь идет о возрасте до 60 лет) скорее связан с постепенным снижением уровня активности. Причем нам свойственно это снижение недооценивать — кажется, будто мы живем так же, как и раньше, а поправляемся быстрее. Но исследования довольно однозначно демонстрируют, что скорость базового обмена веществ и в 20, и в 45 лет находится на одном уровне. А значит, больше внимания стоит обратить на образ жизни — и способах сделать его менее сидячим.

Кроме того, находки ученых могут стать огромным подспорьем для будущего таргетной терапии онкологических заболеваний: ведь скорость метаболизма неразрывно связана с тем, как на наш организм действуют медицинские препараты. Необходимые дозировки для детей и пожилых людей могут существенно отличаться — чем больше мы узнаем об отличиях в процессе обмена веществ, тем качественнее и точнее станет медицинская помощь.

Подробности по теме

Все из‑за погоды: действительно ли существует метеозависимость?

Все из‑за погоды: действительно ли существует метеозависимость?

Метаболизм | справочник Пестициды.

ru Cхема метаболических процессов

Cхема метаболических процессов

---

Процессы метаболизма

Метаболизм включает две группы жизненно важных процессов – катаболизм (энергетический обмен) и анаболизм (биосинтез, или пластический обмен).^[3]

• Катаболизм – это совокупность процессов расщепления питательных веществ, которые происходят в основном за счет реакций окисления. В результате выделяется энергия. Основными формами катаболизма у микроорганизмов являются брожение и дыхание. При брожении происходит неполный распад сложных органических веществ с выделением небольшого количества энергии и накоплении богатых энергией конечных продуктов. При дыхании (аэробном) обычно осуществляется полное окисление соединений с выходом большого количества энергии. ^[3]
• Анаболизм объединяет процессы синтеза молекул из более простых веществ, которые присутствуют в окружающей среде. Реакции анаболизма связаны с потреблением свободной энергии, которая вырабатывается в процессах дыхания, брожения. Для протекания пластического обмена необходимо поступление в организм питательных веществ, на основе которых при участии выделенной в ходе катаболизма энергии обновляются структурные компоненты клеток, происходит рост и развитие.^[3]

Катаболизм и анаболизм протекают параллельно, многие их реакции и промежуточные продукты являются общими. Тем не менее, на протяжении разных периодов существования интенсивность пластического и энергетического обмена неодинакова. Так, у насекомых в период размножения, линьки, во время ранних фаз развития (яйцо, личинка) синтетические процессы преобладают над процессами распада. В тоже время, определенные дегенеративные изменения в организме (старение, заболевания) способны приводить к преобладанию интенсивности катаболизма над анаболизмом, что порой угрожает гибелью живому объекту. ^[3](фото)

Превращение сульфооксида в сульфон

Превращение сульфооксида в сульфон

---

Использовано изображение:^[2]

Метаболизм пестицидов

Метаболизм пестицидов – превращения пестицидов под влиянием продуктов жизнедеятельности различных живых организмов – бактерий, грибов, высших растений и животных.^[4]

В результате биотрансформации токсичных веществ в большинстве случаев образуются менее токсичные продукты (метаболиты), более растворимые и легко выводимые из организма. В некоторых случаях токсичность метаболитов оказывается выше, чем попавших в организм веществ. Обмен промышленных ядов возможен за счет реакций окисления, восстановления, гидролитического расщепления, метилирования, ацилирования и др. ^[1]

В метаболизме пестицидов большое значение имеют реакции окисления атома серы в молекулах некоторых веществ, что характерно, например, для инсектицидов из группы производных карбаминовой и фосфорной кислот. Окисление серы у этих соединений происходит независимо от структуры остальной части молекулы, при этом вначале образуется соответствующий сульфооксид, а затем сульфон: (фото) Продукты окисления не отличаются по токсичности от исходного вещества, но они значительно более стойки к гидролизу.

Окисление тионофосфатов

Окисление тионофосфатов

---

А — тионофосфат, В – фосфат, 1 и 2- свободные радикалы,  3 — кислотный остаток

Использовано изображение:^[2]

Реакции метаболизма, происходящие в растениях, обусловливают длительное инсектицидное действие для ряда эфиров фосфорных кислот с тиоэфирным радикалом. Окисление тионофосфатов в различных организмах рассматривается как активирующая ступень в процессах метаболизма этих веществ.^[2](фото)

Токсичность продукта реакции для млекопитающих и насекомых увеличивается в десятки и сотни раз по сравнению с исходным веществом. Однако эти токсичные метаболиты легко гидролизуются и поэтому сохраняются в биологических средах непродолжительное время.^[2]

Близкие статьи

Ссылки:

Все статьи о токсикологии в разделе: Основы токсикологии

 

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:

1.

Голдовская Л.Ф. Химия окружающей среды. М.: Мир; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. – 295 с

2.

Груздев Г.С. Химическая защита растений. Под редакцией Г.С. Груздева — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Агропромиздат, 1987. — 415 с.: ил.

3.

Липунов И.Н., Первова И.Г. Основы микробиологии и биотехнологии: курс лекций. – Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. Университет, 2008. – 231 с

4.

Мельников Н.Н., Новожилов К.В., Белан С.Р., Пылова Т.Н. Справочник по пестицидам — М.: Химия, 1985. — 352 с.

Свернуть Список всех источников

Люди и дельфины толстеют не из-за снижения обмена веществ

Исследователи из университетов и научных центров нескольких стран мира изучили расход энергии организмами людей разного возраста. Оказалось, что замедление обмена веществ начинается вовсе не в возрасте снижения естественной половой активности, а гораздо раньше – в ранней молодости. Результаты работы опубликованы в журнале Science.

«С возрастом и по мере старения организм претерпевает множество физиологических изменений: половое созревание, менопауза и другие фазы жизни, – говорит один из авторов исследования Герман Понцер (Herman Pontzer) из Университета Дьюка в США. – Удивительно, что сроки «метаболических этапов» нашей жизни, похоже, не соответствуют этим [физиологическим] вехам».

Понцер с коллегами из стран Европы, Азии и Африки использовали данные почти 7 000 человек из 29 стран мира в возрасте от одной недели до 95 лет. Ученые проанализировали, сколько калорий в среднем сжигают их организмы ежедневно.

Напомним, что организм тратит от 50% до 70% энергии, полученной от пищи, на выполнение основных жизненно важных функций: дыхание, переваривание пищи, перекачивание крови. Остальная энергия уходит на «внешние» функции человека, такие как учеба, выполнение служебных обязанностей, мытье посуды, уборка в квартире, общение с семьей и друзьями, перемещения вне дома и прочее, включая раздумья во время отдыха на диване и даже сон.

Чтобы вычислить общий расход энергии организмами за сутки, исследователи использовали воду с двойной меткой. Это вода, в которой атомы водорода (¹H) и кислорода (¹⁶O) заменены их радиоактивными изотопами дейтерием (²H) и кислородом-18 (¹⁸O).

Участники исследования пили воду с двойной меткой и затем по анализу их мочи ученые отслеживали, как скоро радиоактивные изотопы водорода и кислорода выводятся из организма.

Поясним, что метод воды с двойной меткой используется в мире для изучения метаболизма на протяжении уже 40 лет. Он дорогостоящий, поэтому исследования этим методом обычно носят ограниченный характер. МАГАТЭ объединило эти данные в общую базу. Ею и воспользовалась для проведения анализа метаболизма людей разных рас из разных стран международная группа ученых.

Результаты столь масштабного изучения метаболизма преподнесли немало сюрпризов.

Так, оказалось, что сильнее всего человеческий организм сжигает калории не в юношеском возрасте или когда достигается пик половой активности, а… в младенческом возрасте – в течение первого года жизни ребенка!

Потребности в энергии резко возрастают в течение первых 12 месяцев жизни. Годовалый ребенок сжигает калории на 50% быстрее для своего размера тела, чем взрослый.

И это связано не только с тем, что в первый год жизни младенцы заняты утроением своего веса при рождении, утверждают ученые.

«Конечно, они [младенцы] растут, но даже если это принять в расчет, энергетические затраты младенцев увеличиваются космическими темпами по отношению к размерам и строению их организма, – подчеркивает Понцер. – Что-то происходит внутри клеток ребенка, чтобы сделать их более активными, и мы еще не знаем, что это за процессы».

По данным исследования, после этого первоначального всплеска расхода энергии в младенчестве метаболизм замедляется примерно на 3% каждый год до возраста 20 лет – возраста новой нормы метаболизма.

Подростковые годы, несмотря на быстрый рост организма, не увеличивают суточного расхода калорий, отмечают исследователи.

«Мы действительно думали, что период полового созревания будет другим, но это не так», – говорит Понцер.

Средний возраст преподнес еще один сюрприз. Если у кого-то в этом возрасте растет объем талии, то метаболизм здесь ни при чем, показывают данные исследования. Суточный расход энергии и в 20, и в 30, и в 40, и в 50 лет остается стабильным. Даже во время беременности потребности женщины в калориях оказались не больше и не меньше, чем ожидалось (если учитывать ее прибавку в объеме и весе по мере роста плода).

Интересно, что и при достижении 60 лет резкого снижения метаболизма в человеческом организме не происходит. Метаболизм и в эти годы замедляется постепенно, всего на 0,7% в год. В результате человеку в возрасте 90 лет, чтобы не толстеть, нужно получать из пищи на 26% меньше калорий каждый день, чем человеку среднего возраста.

Исследователи говорят, что в снижении метаболизма частично виновата возрастная потеря мышечной массы.

По словам Понцера, трудно было проанализировать причины изменения метаболизма в старости, потому что старение идет рука об руку со многими другими изменениями. Но данное исследование подтверждает идею о том, что замедление метаболизма происходит не только из-за возрастных изменений образа жизни или строения тела.

Любопытно, что замедление метаболизма с возрастом ученые выявили не только у людей, но и у дельфинов. Это показало другое исследование американских ученых из Университета Дьюка. Статья об этом опубликована в издании Journal of Experimental Biology.

Ученым впервые удалось измерить возрастные изменения обмена веществ у другого млекопитающего. (Человек также относится к млекопитающим.)

Тем же методом воды с двойной меткой исследователи изучили 10 дельфинов-афалин в возрасте от 10 до 45 лет, живущих в дельфинариях штатов Флорида и Гавайи.

Исследователи ожидали, что у дельфинов обмен веществ происходит быстрее, чем у людей, поскольку теплокровные дельфины живут в воде, и для поддержания тепла тела им требуется больше энергии.

Но на самом деле дельфины-афалины сжигают на 17% меньше энергии в день, чем ожидалось для морского млекопитающего их размера.

В пожилом возрасте метаболизм у дельфинов замедляется, как и у людей. Самые старые дельфины, участвовавшие в исследовании, оба в возрасте 40 лет, потребляли на 22-49% меньше калорий каждый день, чем ожидалось для их веса тела. И, как и у людей, большая часть этих калорий в конечном итоге превратилась в жир, а не в мышцы. У дельфинов в возрасте 40 лет процент жира в организме был в 2,5 раза выше, чем у их сверстников в возрасте до 20 лет.

Ведущий автор исследования Ребекка Римбах (Rebecca Rimbach) считает, что жир у дельфинов откладывается не из-за нехватки физических нагрузок. Дельфины, участвовавшие в исследовании, двигались очень активно даже в возрасте 40 лет, но метаболизм не зависел от уровня их активности. И ели старые и толстые дельфины меньше, чем молодые и стройные. Этот факт ученые установили, измерив, сколько селедки и другой рыбы съедали дельфины разного возраста.

Исследователи говорят, что изучение метаболизма дельфинов может пролить свет на факторы, помимо диеты и образа жизни, которые лежат в основе возрастного увеличения веса у людей.

Ранее мы писали о том, как мыши потеют жиром и что от ожирения защищает низкий уровень гемоглобина. А еще мы рассказывали, что лишний вес в молодости делает память плохой в старости.

Больше интересных новостей науки вы найдёте в разделе «Наука» на медиаплатформе «Смотрим».

§47. Значение обмена веществ н энергии в организме | 8 класс Учебник «Биология» «Атамура»

§47. Значение обмена веществ н энергии в организме

---

Между живым организмом и окружающей средой постоянно про­исходит обмен веществ и энергии. Это одно из свойств живых орга­низмов. В пищеварительном тракте ежедневно принимаемая пиша подвергается сложным изменениям. Питательные вещества обеспе­чивают жизнедеятельность клеток, тканей. При расщеплении бел­ков. жиров и углеводов выделяется энергия, которая расходуется на поддержание жизнедеятельности отдельных клеток и организма в целом. Ненужные шлаки (продукты окончательного разложения веществ) постоянно выводятся из организма наружу через органы дыхания и выделения и частично — через кожу.

Поступление в организм различных веществ из внешней среды, их усвоение, изменение и выделение во внешнюю среду образую­щихся продуктов распада, т. е. поступление, выделение, а также вза­имопревращение всех веществ, называют обменом веществ, или метаболизмом (от греч. метаболе — перемена, превращение). Благо­даря метаболизму сохраняется постоянство внутренней среды орга­низма — крови, лимфы, тканевой жидкости. Организм растет, раз­вивается и продолжает жить.

Метаболизм состоит из двух процессов:

1               процесс — пластический обмен (ассимиляция, анаболизм):

2               процесс — энергетический обмен (диссимиляция, катаболизм). Эти два процесса тесно взаимосвязаны. Регулируется обмен веществ и энергии нервным и гуморальным путями.

Пластический обмен называют еще ассимиляцией, т. е. накопле­нием. В последнее время чаще применяют термин анаболизм (от греч. анаболе — подъем). К пластическому обмену относится обмен (син­тез) белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот нашего тела. То есть из простых веществ пищи образуются (синтезируются) слож­ные органические вещества нашего организма. Эти вещества обес­печивают рост клеток, из них же строятся новые клетки на смену отмершим. Кроме того, органические соединения входят в состав меж­клеточных образований. Для пластического обмена, т. е. роста кле­ток. используется энергия.

Белковый обмен. Если убрать воду, то сухое вещество организма человека на 80% представлено белками. Все растительные и живот­ные белки состоят из 20 видов аминокислот. Они делятся на 2 груп­пы: заменимые и незаменимые. Незаменимые кислоты должны посту­пать вместе с пищей, а заменимые кислоты могут синтезироваться в организме.

Полноценные белки содержат все необходимые организму ами­нокислоты. В большом количестве они встречаются в молоке, яйцах, мясе и рыбных продуктах. В пищеварительном тракте фермент пеп­син расщепляется белки до аминокислот, и они разносятся кровью к клеткам. Белки входят в состав всех ферментов и органоидов, всех клеток, тканей и органов. В запас белки не откладываются. Их свое­временное поступление имеет особенно большое значение для расту­щего организма. Недостаток белковой пищи замедляет рост и разви­тие детей.

Бели человек употребляет разнообразную белковую пишу, но не­дополучает углеводы и жиры, то белки могут превращаться в орга­низме в углеводы (гликоген) и жиры. Но сами белки, необходимые для организма, никогда не образуются из углеводов и жиров. Ведь кроме углерода, водорода и кислорода белки обязательно содержат еще и азот, которого нет в углеводах и жирах.

В результате разрушения белков в организме образуются амми­ак (NH₃), мочевина и мочевая кислота. Вместе с мочой они выво­дятся наружу. Интенсивность белкового обмена определяется ало тистым балансом, т. е. соотношением количества поступившего в организм и выведенного из организма азота. В растущем организме количество поступившего азота должно быть больше выведенного.

Обмен жиров. Жиры входят в состав всех мембран клеток. Жиры разных животных, как и жиры разных органов, различаются по хи­мическому составу и свойствам. Они состоят из глицерина и жир­ных кислот. Все жиры пищи под действием липазы разлагаются до глицерина и жирных кислот. В таком виде они всасываются в лим­фу и переносятся по организму к клеткам. В составе жиров имеют­ся насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. Ненасыщенные жир­ные кислоты содержатся в основном в маслах растительного проис­хождения.

При расщеплении жиров выделяется в 2 раза больше энергии, чем при расщеплении белков и углеводов. При полном растеплении 1 г жира высвобождается 39,1 кДж энергии, а при расщеплении 1 г белков или углеводов — 17,2 кДж. Жиры откладываются про запас в подкожной клетчатке, сальнике брюшины и т. д.

Обмен углеводов. В составе пищи они встречаются в виде простых и сложных сахаров. Самый простой углевод, легко усваиваемый на­шим организмом, глюком. Все углеводы, поступающие с нишей, расщепляются до глюкозы и разносятся к тканям. Конечными про­дуктами расщепления углеводов являются вода и углекислый газ.

Нормальная работа организма зависит от постоянства концентра­ции глюкозы в крови. В норме сахара (глюкозы) в крови содержится 3,3-5,6 миллимоль/л, или 0,12% в плазме крови. Излишки сахара от­кладываются про запас в печени и мышцах в виде гликогена. При ин­тенсивной работе гликоген расщепляется до глюкозы, которая посту­пает в кровь. Этот процесс регулируют гормоны поджелудочной же­лезы: инсулин и глюкагон (см. с. 50). При недостаточном количестве в пище углеводы образуются из белков и жиров. Если вместе с нишей в организм поступает много углеводов, то они превращаются в жиры.

При недостатке в пище одного из продуктов и избытке другого в нашем организме происходит их взаимопревращение. Вы не раз слыша­ли фразу «не ешьте много сладкого, потолстеете». Это верно, т. к. угле­воды легко превращаются в жиры и наоборот жиры в углеводы. Но при недостатке белков обязательно наступят тяжелые последствия на­рушения обмена веществ, т. к. белки не могут быть получены ни из жи­ров. ни из углеводов, ведь они содержат отсутствующие в них азот и серу. Полноценная белковая пища как растительного, так и животного происхождения особенно нужна растущему организму.

Обмен воды и минеральных солей. Вода составляет около 60% от массы тела. В организме детей воды больше. В различных органах ее содержание также неодинаково. Например, в печени, селезенке, мыш­цах 80% массы составляет вода. Она растворяет органические и неор­ганические вещества пищевых продуктов, регулирует температуру тела. Все химические реакции в организме протекают с ее участием.

Обмен воды тесно связан с обменом минеральных солей. Они вхо­дят в состав клеток и участвуют в синтезе белков, ферментов, гормо­нов. Участвуют они и в возбуждении нервных волокон, сокращении мышц, свертывании крови. Минеральные соли составляют около -1% массы тела. Для организма наиболее необходимы Na, К, (Ж Mg, Cl. Эти элементы входят также в состав минеральных солей. Содержа­ние некоторых элементов очень небольшое, но они играют важную роль в организме. Недостаток минеральных веществ приводит к на­рушению общего обмена веществ. Недостаток иода, железа и других веществ приводит к отставанию в росте и развитии у детей или к болезням у взрослых.

Таким образом, обмен веществ — основа роста, развития организ­ма и продолжения жизнедеятельности.

О Обмен веществ, или метаболизм: пластический обмен, или ассими­ляция (анаболизм): аминокислоты (заменимые и незаменимые).

азотистый баланс.

А

1. Что такое метаболизм? Из каких противоположных процессов со­стоит обмен веществ?

2.             Как происходит обмен жиров?

3.             Значение воды для организма. Как протекает ее обмен?

В

1.             Что та кое а набол изм?

2.             Как протекает обмен углеводов?

3.    Какие вещества образуются при распаде жиров и углеводов? Как они удаляются из организма?

С

1.     Каково значение обмена веществ и энергии?

2.     Как протекает обмен белков?

3.     Как происходит обмен солей?

Как ускорить обмен веществ и начать худеть быстрее

Ускоренный метаболизм — залог быстрого похудения

Оказывается, можно много и есть при этом худеть – нужно только ускорить метаболизм.

Многие сталкиваются с проблемой лишнего веса. Самыми распространенными способами решения этой проблемы являются увеличение активности и правильное питание. Однако некоторые, в импульсивном решении похудеть, прибегают к радикальным методам и садятся на жесткие диеты, которые чреваты срывами и замедлением метаболизма. А между тем, именно он влияет на набор веса и его потерю.

Что такое метаболизм

Метаболизм или по-другому – обмен веществ – это процесс, от которого зависит скорость усвоение пищи в организме. При замедленном метаболизме человек склонен к быстрому набору веса. Это происходит, даже если вы съедаете свою норму или же вообще себя ограничиваете. При ускоренном метаболизме пища, которуе вы едите в любых количествах, будет усваиваться намного быстрее. Соответственно, сколько бы и в каких объемах вы бы ни ели, вы не только не будете набирать лишние килограммы, но и быстро их потеряете.

От чего зависит скорость метаболизма

Скорость метаболизма может зависеть от разных факторов, начиная с состояния здоровья, заканчивая окружающей средой. В большинстве случаев, конечно, изначально у каждого здорового человека нормальный ускоренный метаболизм. В дальнейшем, он может изменяться в зависимости от режима сна и отдыха, генетики, гормонального фона, питания, физической активности и многого другого.

Как ускорить обмен веществ

Как уже говорилось ранее, на скорость обмена веществ влияют большое количество факторов, которые нужно учитывать в попытках ускорить метаболизм.

• Регулярный завтрак. Всем известно, что первый утренний прием пищи очень важен, поскольку запускает все обменные процессы в организме после сна и заряжает энергией на весь день. Но нужно учитывать то, что завтрак должен быть сбалансированным. Он должен содержать примерно одинаковое количество белков, жиров и углеводов.

• Режим сна и отдыха. Как ни странно – научитесь отдыхать. Очень важно соблюдать режим сна и отдыха каждый день для того, чтобы наладить свои биологические часы, а вместе с ними и ускорить метаболизм. Старайтесь ложиться спать и просыпаться в одно и то же время. Но спите не меньше восьми часов – так ваш организм успеет отдохнуть и восстановиться.

• Пейте воду! Достаточное количество воды – залог успешного похудения, поскольку запускает обменные процессы. Поэтому необходимо ежедневно поддерживать водный баланс в организме. Для разнообразия вы можете добавлять в вашу воду сок лимона, например. Так вы еще и повысите уровень витамина С.

Как наладить обмен веществ?

Обмен веществ – важнейший процесс, происходящий в нашем организме круглосуточно. Зависит он, конечно же, в основном от того, какую еду, как и в каком количестве мы употребляем, однако этот фактор далеко не единственный. От обмена веществ (или метаболизма) зависит наш иммунитет, общее самочувствие, настроение. А также фигура, о чём часто забывают страдающие лишним весом, и состояние кожи, о чём часто забывают страдающие акне. Таким образом, обмен веществ можно, и нужно, ускорять – и сделать это просто, главное – знать, какие факторы оказывают на него наибольшее влияние.

1. Стресс

Обмен веществ происходит намного быстрее, когда мы находимся в расслабленном состоянии; стресс же, напротив, в прямом смысле стопорит метаболический процесс. Вот почему расслабляющие ванны, пешие прогулки перед сном, медитация, ароматерапия уже довольно давно были признаны медициной в качестве важной составляющей профилактики различных болезней. Уделяйте достаточно времени каждый день тому, чтобы расслабиться, отдохнуть и отвлечься от волнующих мыслей – Вы даже не заметите, как скоро вместе с расслаблением придёт и хорошее самочувствие.

2. Питание

Если не вдаваться в подробности, метаболизм – это процесс превращения пищи, которую мы потребляем, в энергию, благодаря которой, собственно, существуем. Вполне логично, что качество еды при этом прямым образом влияет на скорость обменных процессов. Есть продукты, которые, благодаря содержанию тех или иных веществ, сильно замедляют метаболизм. Это, например, фаст-фуд, сладкое, копченное, солёная и, в особенности, жирная пища. А вот еда, богатая специями, овощи, приготовленное на пару мясо, макаронные изделия высокого качества – продукты, которые буквально разгоняют обменные процессы. Важным моментом является то, сколько воды Вы пьете в день. Цифру 2-3 литра в день придумали не зря – это необходимое количество жидкости, которое поддерживает обмен веществ на нормальном уровне. Запомните: если в течение дня Вы испытываете жажду, это значит, что Ваш организм обезвожен, что губительно действует на Ваше здоровье.

3. Режим дня

Метаболизм тесно связан с Вашими биологическими часами и природными циклами. Утром он “разгоняется”, днём работает на полной скорости, а к вечеру скорость его начинает снижаться, чтобы ночью упасть до минимума. Поэтому для того, чтобы жить в ладу с собственным организмом, нужно рано вставать, плотно завтракать и обедать, много двигаться в течение дня и к вечеру снижать свою активность – как физическую, так и умственную. Большинство людей, к сожалению, ведут несколько иной образ жизни: мы поздно ложимся, встаем, ощущая слабость, не завтракаем, работаем вполсилы – и только к вечеру становимся более активными (тогда, когда нашему организму уже пора спать). Измените режим дня, станьте ближе к природе – и Вы увидите, как становитесь более здоровым человеком каждый день.

Если Вы считаете, что у Вас есть проблемы с обменом веществ (например, Вы безуспешно боритесь с лишним весом, страдаете проблемной кожей, перепадами настроения), Вам нужен эндокринолог в Гомеле. В медицинском центре “Белсоно” ведут приём лучшие специалисты-эндокринологи в своей области.

Физиология, метаболизм — StatPearls — Книжная полка NCBI

Введение

Метаболизм — это вся сумма реакций, которые происходят в организме в каждой клетке и обеспечивают организм энергией. Эта энергия используется для жизненно важных процессов и синтеза нового органического материала. Каждый живой организм использует окружающую среду для выживания, принимая питательные вещества и вещества, которые действуют как строительные блоки для движения, роста, развития и воспроизводства. Все они опосредуются ферментами, которые представляют собой белки со специальными функциями при анаболизме и катаболизме.Скорость производства энергии называется базовой скоростью метаболизма и зависит от таких факторов, как пол, раса, физические упражнения, диета, возраст и такие заболевания, как сепсис или рак.

Проблемы, вызывающие озабоченность

Химические реакции, посредством которых происходит метаболизм, почти одинаковы для всех живых организмов, включая животных, растения, бактерии и грибы. Все эти химические реакции опосредуются белками, которые действуют как катализаторы в определенных условиях окружающей среды, таких как pH и температура.Синтез многих катализаторов, которые опосредуют химические реакции в нашем организме, берет свое начало в ДНК. Дезоксирибонуклеиновая кислота — это молекула, находящаяся в ядре, состоящая из четырех оснований, называемых аденином, гуанином, цитозином и тимином. РНК — это молекула, используемая некоторыми живыми организмами вместо ДНК, и компоненты этой молекулы включают рибозу и урацил вместо тимина. Окружающая среда, в основном растения, используют солнечный свет для преобразования воды и углекислого газа для синтеза углеводов.Живые организмы поступают наоборот, потребляя углеводы и другие органические материалы для производства энергии.

Термодинамика

Невозможно обсуждать метаболизм без изучения законов термодинамики. Особого внимания заслуживают, в частности, первые два закона. Первые два закона термодинамики гласят, что энергия не может быть ни создана, ни разрушена, и что результатом физических и химических изменений является увеличение энтропии во Вселенной.Фактически полезная энергия или свободная энергия — это энергия, способная работать без разницы температур. Менее полезные формы энергии высвобождаются в виде тепла. [1]

Cellular

Химический носитель энергии называется АТФ. Синтез АТФ происходит внутри внутриклеточной органеллы, ограниченной внешней и внутренней мембранами. Диссоциация воды на молекулу водорода и гидроксильную группу, которая происходит во внутренней среде тела, необходима для синтеза АТФ.Катаболические реакции, которые будут обсуждаться в этой статье позже, высвобождают значительное количество протонов, большая часть которых транспортируется в митохондрии для производства АТФ. Эти протоны транспортируются через серию комплексов во внутренней мембране митохондрий, чтобы активировать АТФазу, используя энергию, выделяемую механизмом переноса электронной цепи.

Организмы обрабатывают пищу, которую они едят, в три этапа. На первом этапе сложные молекулы превращаются в простые; это включает расщепление сложных белков на олигопептиды и свободные аминокислоты для облегчения абсорбции, расщепление сложных сахаров до дисахаридов или моносахаридов и расщепление липидов до глицерина и свободных жирных кислот.Эти процессы называются пищеварением и производят только около 0,1% энергии, которая не может быть использована клеткой. На втором этапе все эти маленькие молекулы подвергаются неполному окислению. Окисление означает удаление электронов или атомов водорода. Конечным продуктом этих процессов являются вода и углекислый газ, а также три основных вещества, а именно: ацетилкофермент А, оксалоацетат и альфа-оксоглутарат. Из них наиболее распространенным соединением является ацетилкофермент А, который составляет 2/3 углерода в углеводах и глицерине, весь углерод в жирных кислотах и ​​половину углерода в аминокислотах.Третья и последняя фаза этого процесса происходит в цикле, называемом циклом Кребса, открытом сэром Гансом Кребсом. В этом цикле ацетилкофермент А и оксалоацетат объединяются и образуют цитрат. В этой ступенчатой ​​реакции происходит высвобождение протонов, которые передаются в дыхательную цепь для синтеза АТФ.

Дисбаланс между анаболизмом и катаболизмом может привести к ожирению и кахексии соответственно. Метаболическая энергия переносится высокоэнергетическими фосфатными группами, такими как АТФ, ГТФ и креатинфосфат; или электронными переносчиками, такими как НАДН, ФАДН и НАДФН.[2] [3]

Участвующие системы органов

Поджелудочная железа является ключевым метаболическим органом, который регулирует количество углеводов в крови, либо высвобождая значительное количество инсулина для снижения уровня глюкозы в крови, либо высвобождая глюкагон для их повышения. . Утилизация углеводов и липидов организмом называется циклом Рэндла и регулируется инсулином.

Печень — это орган, отвечающий за переработку абсорбированных аминокислот и липидов из тонкого кишечника.Он также регулирует цикл мочевины и основные метаболические процессы, такие как глюконеогенез и отложение гликогена. [4]

Функция

Характеристики углеводов заключаются в том, что они растворимы, относительно легко транспортируются, нетоксичные молекулы, которые служат субстратом энергии при снижении уровня кислорода.

Самыми энергоемкими молекулами являются липиды, и они являются основной энергетической молекулой для млекопитающих и тканей. Поскольку они нерастворимы, они не переносятся кровью, не могут использоваться в анаэробных условиях и требуют большего количества кислорода для извлечения из них энергии (2.8 АТФ / молекула кислорода). Они не могут преодолевать гематоэнцефалический барьер, а эритроциты или почечные клетки не могут их использовать. Аминокислоты действуют как субстраты для производства глюкозы только в состоянии длительного голодания, демонстрируя истощение запасов гликогена.

Метаболизм этих трех основных субстратов сводится к одной молекуле, ацетил-КоА, в митохондриях. Метаболизм этой промежуточной молекулы генерирует 3 НАДН, 1 ФАДН, 1 ГТФ и 2 СО2, все из которых участвуют в дыхательной цепи митохондрий для синтеза АТФ.[5]

Механизм

Углеводный метаболизм

Он фокусируется на одном конкретном виде сахара — глюкозе. После того, как клетка поглощает молекулу глюкозы, она немедленно метаболизируется до глюкозо-6-фосфата, который не может покинуть клетку. Катализирующий фермент в этой реакции называется гексокиназой (в печени и поджелудочной железе) или глюкокиназой в любой другой ткани. Этот метаболит используется почти во всех метаболических процессах, включая гликолиз и гликогенез. Углеводы хранятся в виде гранул гликогена для быстрой мобилизации глюкозы при необходимости.

Гликоген — это полимер глюкозы, собранный гликогенсинтазой, с точками ветвления через каждые десять молекул глюкозы, что придает гликогену древовидную структуру, которая полезна для мобилизации глюкозы. Некоторые ткани используют гликоген для собственного поддержания, например, скелетные мышцы; некоторые другие ткани используют гликоген для поддержания стабильного уровня глюкозы в сыворотке, например, печень. В печени может храниться почти 100 г гликогена, который поставляет глюкозу в течение 24 часов; скелетные мышцы накапливают 350 г, которых достаточно на 60 минут мышечного сокращения.Глюкоза метаболизируется путем гликолиза во всех клетках с образованием пирувата. В этом процессе не используется кислород, а образуются две молекулы пирувата, 2 НАДН и 2 АТФ.

Пируват может иметь три судьбы внутри клетки: он может транспортироваться в митохондрии и генерировать ацетил-КоА, он может оставаться в цитозоле и генерировать лактат, или он может использоваться в гликонеогенезе ферментом аланинаминотрансферазой (ALT). Судьба пирувата в тканях будет зависеть от гормональной регуляции, доступности кислорода и конкретной ткани.Например, в печени избыток пирувата метаболизируется до ацетил-КоА, который затем используется для синтеза липидов, тогда как в мышцах он подвергается полному окислению до СО2.

Глюкозо-6-фосфат также может использоваться пентозофосфатным путем. Этот путь синтезирует нуклеотиды, синтез определенных липидов и поддерживает глутатион в его активной форме. Этот процесс регулируется глюкозо-6-фосфатдегидрогеназой.

Углеводный обмен регулируется в основном инсулином, так как он стимулирует гликолиз и гликогенез.Катехоламины, глюкагон, кортизол и гормон роста стимулируют глюконеогенез и гликогенолиз. [6]

Липидный обмен

Жирные кислоты служат для производства энергии в окислительных тканях. Некоторые из них являются амфипатическими и потенциально токсичными, и они транспортируются связанными с альбумином. Кишечник поглощает жирные кислоты в виде мицелл; они поглощаются энтероцитами в стенке кишечника. Попадая внутрь, эти молекулы жира распадаются на более мелкие молекулы, свободные жирные кислоты и глицерин, которые конъюгированы сзади с образованием триглицеридов.Они связаны с белками и образуют хиломикроны вне энтероцита.

Эти хиломикроны очень богаты холестерином и триглицеридами, которые транспортируются по системе воротной вены в печень. Печень будет обрабатывать эти сложные молекулы, чтобы извлечь часть холестерина и триглицеридов. Печень секретирует новую форму сложной молекулы, называемой ЛПОНП, которая транспортирует эндогенные липиды и жир к периферическим тканям, которые экспрессируют гормоночувствительную липазу и липопротеинлипазу.

Этот фермент превращает ЛПОНП в ЛПНП, который содержит больше холестерина, чем другие молекулы, и в конечном итоге поглощается тканями-мишенями. Все это называется «прямым метаболизмом холестерина». Когда в периферических тканях содержится слишком много жира или холестерина, он перемещается в липопротеине, называемом ЛПВП, который поступает в желчную систему для экскреции. Этот процесс называется «обратным метаболизмом холестерина». Оба регулируются инсулином, который стимулирует липазы в организме, но подавляет липолиз.[7] [8] [9] [10]

Аминокислотный метаболизм

Мы потребляем почти 100 г белка в день. В организме содержится около 10 кг белка, который метаболизируется 300 г в день. Структурными единицами, составляющими белки, являются аминокислоты. Некоторые из них являются незаменимыми (это означает, что организм не может их синтезировать и должен получать их с пищей), а некоторые — заменимые аминокислоты (которые организм может синтезировать). Белки абсорбируются энтероцитами в виде аминокислот.Аминокислоты содержат группу азота и двухуглеродный скелет, называемый 2-оксокислотой.

При метаболизме аминокислот образуется аммоний, который является токсичной молекулой, особенно для ЦНС. Аммоний может метаболизироваться в печени для выведения в цикл орнитина (мочевины). Метаболизм аминокислот происходит в двух видах химических реакций. Первый называется трансаминированием, в котором участвуют аланинаминотрансфераза (АЛТ) и аспартатаминотрансфераза (АСТ). Эти две реакции требуют трехуглеродного скелета для замены аминогруппы; скелет этих двух ферментов — альфа-кетоглутарат.В реакции, регулируемой ALT, аланин передает аминогруппу альфа-кетоглутарату с образованием пирувата и глутамата. В реакции, регулируемой AST, происходит обратная ситуация. Аминогруппа, пожертвованная глутаматом, используется для создания аспартата и передачи второго атома аминогруппы циклу мочевины. Вторая реакция — дезаминирование, при котором глутаматдегидрогеназа метаболизирует глутамат с образованием альфа-кетоглутарата и аммиака, который должен быть детоксифицирован циклом мочевины.

После дезаминирования скелет подвергается промежуточному метаболизму.Метаболизм аминокислот может давать семь типов скелетов, а именно: альфа-кетоглутарат, оксалоацетат, сукцинил-КоА, фумарат, пируват, ацетил-КоА и ацетоацетил-КоА. Первые пять содержат три или более атомов углерода, и они полезны для гликонеогенеза, последние два имеют только два атома углерода и непригодны для гликонеогенеза. Вместо этого они используются для синтеза липидов.

Как и все другие метаболические пути, инсулин является основным регулятором. Напротив, регулятор метаболизма аминокислот — кортизол и гормон щитовидной железы, который опосредует разрушение мышц.[11] [12] [13]

Клиническая значимость

Сахарный диабет

Поджелудочная железа определяет концентрацию глюкозы в крови и некоторых аминокислот, таких как аргинин и лейцин. Высокий уровень этих веществ указывает на насыщение питательными веществами, и это сообщение отправляется организму поджелудочной железой в виде инсулина. Инсулин — это уникальный метаболический гормон, отвечающий за распределение питательных веществ в организме, а это означает, что дефицит инсулина вызывает плейотропные изменения в метаболизме человека.При дефиците инсулина наблюдается меньшее подавление катаболических реакций; это приводит к чистой мобилизации субстратов из тканей. Поджелудочная железа определяет статус метаболитов, периферические ткани определяют концентрацию инсулина. Когда периферические ткани чувствуют падение инсулина, они становятся катаболическими, и субстраты начинают мобилизоваться. Печень реагирует на низкий уровень инсулина увеличением синтеза глюкозы за счет глюконеогенеза и гликогенолиза. Как видно из метаболизма аминокислот, основным глюконеогенным субстратом является аланин, образующийся в результате мышечных отходов и протеолиза.Жировая ткань также реагирует, усиливая липолиз, что приводит к накоплению жирных кислот и глицерина. Повышенная доставка неэтерифицированных жирных кислот (NEFA) в печень увеличивает кетогенез. [14]

Сепсис, травмы и ожоги

Катаболизм может также инициироваться чрезмерной воспалительной реакцией, характеризующейся усилением и экспрессией провоспалительных цитокинов, таких как TNF-альфа, IL-6 и IL-1. Этот процесс называется синдромом системной воспалительной реакции (ССВО).Он имеет три фазы относительно метаболизма; фаза прилива или шока, катаболическая фаза и анаболическая фаза. В этих сценариях происходит значительная мобилизация субстрата по всему телу. [15]

Дефицит G6PDH

Это дефицит, широко распространенный в экваториальных регионах. Он связан с Х-хромосомой и снижает уровень НАДФН, следовательно, снижает уровень активной формы глутатиона и увеличивает окислительный стресс для красных кровяных телец; это приводит к гемолизу, который в зависимости от повреждения представляет собой криз.На мазке периферической крови он выглядит как тельца Хайнца и волдыри. [16]

Ссылки

1.

Лю X, Чен Т., Джайн П.К., Сюй В. Выявление термодинамических свойств элементарных химических реакций на уровне одной молекулы. J Phys Chem B. 25 июля 2019 г .; 123 (29): 6253-6259. [PubMed: 31246466]

2.

Рамнанан С.Дж., Эджертон Д.С., Крафт Дж., Черрингтон А.Д. Физиологическое действие глюкагона на метаболизм глюкозы в печени. Диабет ожирения Metab. 2011 Октябрь; 13 Прил.1: 118-25.[Бесплатная статья PMC: PMC5371022] [PubMed: 21824265]

3.

Сабо И., Зоратти М. Митохондриальные каналы: потоки ионов и многое другое. Physiol Rev.2014, апрель; 94 (2): 519-608. [PubMed: 24692355]

4.

Хюэ Л., Тэгтмайер Х. Повторное посещение цикла Рэндла: новая голова вместо старой шляпы. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2009 сентябрь; 297 (3): E578-91. [Бесплатная статья PMC: PMC2739696] [PubMed: 19531645]

5.

KREBS HA. Цикл трикарбоновых кислот. 1948-1949 Харви Лект.Series 44: 165-99. [PubMed: 14849928]

6.

Дашти М. Краткий обзор биохимии: углеводный обмен. Clin Biochem. 2013 Октябрь; 46 (15): 1339-52. [PubMed: 23680095]

7.

Abumrad NA, Davidson NO. Роль кишечника в гомеостазе липидов. Physiol Rev.2012 июль; 92 (3): 1061-85. [Бесплатная статья PMC: PMC3589762] [PubMed: 22811425]

8.

Goldstein JL, Brown MS. Рецептор ЛПНП. Артериосклер Thromb Vasc Biol. 2009 Апрель; 29 (4): 431-8. [Бесплатная статья PMC: PMC2740366] [PubMed: 19299327]

9.

Jaworski K, Sarkadi-Nagy E, Duncan RE, Ahmadian M, Sul HS. Регулирование метаболизма триглицеридов. IV. Гормональная регуляция липолиза в жировой ткани. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2007 июл; 293 (1): G1-4. [Бесплатная статья PMC: PMC2887286] [PubMed: 17218471]

10.

Пирс В., Кароббио С., Видаль-Пуч А. Различные оттенки жира. Природа. 2014 5 июня; 510 (7503): 76-83. [PubMed: 24899307]

11.

Deutz NE, Wolfe RR. Есть ли максимальный анаболический ответ на потребление белка во время еды? Clin Nutr.2013 Апрель; 32 (2): 309-13. [Бесплатная статья PMC: PMC3595342] [PubMed: 23260197]

12.

Finn PF, Dice JF. Протеолитические и липолитические реакции на голодание. Питание. 2006 июль-август; 22 (7-8): 830-44. [PubMed: 16815497]

13.

Vandenberg RJ, Ryan RM. Механизмы транспорта глутамата. Physiol Rev.2013 Октябрь; 93 (4): 1621-57. [PubMed: 24137018]

14.

Заккарди Ф., Уэбб Д.Р., Йейтс Т., Дэвис М.Дж. Патофизиология сахарного диабета 1 и 2 типа: 90-летняя перспектива.Postgrad Med J. 2016 февраль; 92 (1084): 63-9. [PubMed: 26621825]

15.

Чеккони М., Эванс Л., Леви М., Родс А. Сепсис и септический шок. Ланцет. 7 июля 2018 г .; 392 (10141): 75-87. [PubMed: 29937192]

16.

Штайнер М., Людеманн Дж., Краммер-Штайнер Б. Фавизм и дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. N Engl J Med. 2018 15 марта; 378 (11): 1068. [PubMed: 29542311]

Что такое метаболизм? — Служба здравоохранения Юго-Западного Вермонта,

Чаще всего, когда мы слышим о метаболизме, это связано с потерей веса.Но скорость метаболизма человека обычно не имеет отношения к увеличению или уменьшению веса. Вот что такое метаболизм и что вы можете сделать, чтобы повлиять на свой вес .

Метаболизм — это все процессы и химические реакции, которые превращают то, что мы едим, в то, что нужно нашему организму. Пища, вода и кислород попадают в организм, и сотни реакций волшебным образом преобразуют их в энергию и компоненты для создания и восстановления клеток, а также продукты жизнедеятельности, такие как углекислый газ.

Например, если вы едите персик, пищеварительная система расщепляет его на молекулы: сахара, жиры, аминокислоты, витамины, минералы и фитонутриенты.Молекулы абсорбируются кишечником, попадают в кровоток и распределяются по клеткам. Некоторые из этих компонентов используются для получения энергии, а другие поддерживают клеточные процессы. Все продукты, которые вы едите — углеводы, белки и жиры — выполняют важные функции. Химические реакции превращают их в клеточные части и энергию. Это метаболизм.

Ячейки постоянно растут и ремонтируются. Например, клетки вашей кожи заменяются каждые 48 дней. Кости обновляются каждые 10 лет.А молекулы энергии заставляют мышцы сокращаться и позволяют мозгу формировать мысли. Итак, вы можете себе представить, насколько важно придерживаться здорового питания. Когда вы этого не делаете, вашему телу не хватает чего-то, что ему необходимо для функционирования. Повреждения сохраняются, и состояние здоровья ухудшается.

Так как же ваше тело использует производимую энергию?

• В зависимости от размера вашего тела, пола и возраста вам необходимо определенное количество энергии для выполнения всех ваших основных функций, таких как дыхание.Крупному молодому мужчине потребуется больше энергии, чем более молодой женщине постарше. Это называется базовой скоростью метаболизма.
• Второй набор энергии — около 10 процентов калорий, которые вы получаете из углеводов и белков — необходим только для переваривания и усвоения питательных веществ. Это называется термогенезом.
• Третий набор энергии предназначен для термогенеза активности без упражнений (NEAT) или всего, что вы делаете, что не является автоматическим и не является упражнением. Печатать, ходить из комнаты в комнату, чистить зубы … Люди ежедневно потребляют от 100 до 800 калорий на NEAT.(Это может быть то, что люди имеют в виду, когда говорят, что у них быстрый или медленный метаболизм, имея в виду, что они либо просто потребляют много энергии, либо нет.)
• Три основных вида использования энергии, которые соответствуют основным функциям вашего тела, остаются довольно постоянными и их нелегко изменить. Самый большой источник изменчивости — физическая активность.

Генетика и гормоны играют небольшую роль, но от того, сколько вы едите и какую физическую активность вы делаете, во многом зависит ваш вес.Увеличение веса происходит, когда вы едите больше калорий, чем сжигаете. Учтите, что если вам сложно похудеть, попросите врача пройти обследование на предмет гипотиреоза. Это очень распространенное состояние, которое, если его не лечить, может повлиять на ваш метаболизм.

Некоторые компании производят добавки, которые, как утверждается, изменяют ваш метаболизм. Но от них не требуется доказывать, что их продукты работают. А некоторые могут иметь опасные побочные эффекты. Не принимайте какие-либо добавки, предварительно не обсудив их с вашим лечащим врачом.

Привычки, поддерживающие здоровое питание, хороший сон, управление стрессом и повышенную физическую активность, наиболее полезны для снижения веса. Выполняя одно небольшое изменение за раз и осваивая его, прежде чем переходить к следующему полезному изменению, — отличный способ сделать потерю веса здоровым и устойчивым способом.

Эми Фрит, доктор медицины, эндокринолог в SVMC Endocrinology в Беннингтоне, штат Вермонт.

1255

Как работает метаболизм и почему его нельзя ускорить, чтобы похудеть

• Часть вашего метаболизма, которая сжигает калории в течение дня, называется вашей основной скоростью метаболизма (BMR).
• Вы мало что можете сделать, чтобы ускорить свой BMR, чтобы похудеть.
• Чтобы похудеть, вы должны потреблять меньше калорий, чем сжигаете каждый день, благодаря сочетанию диеты, физических упражнений и процессов BMR, которые в большинстве своем находятся вне вашего контроля.
• С возрастом ваш метаболизм замедляется, но исследования показывают, что оставаться активным может помочь.
• Эта статья была рецензирована с медицинской точки зрения Мир Али, MD , бариатрическим хирургом и медицинским директором Центра хирургической потери веса MemorialCare при Медицинском центре Orange Coast.
• Эта статья является частью Инсайдерского руководства о том, как похудеть.

Идет загрузка.

Метаболизм — это набор химических реакций, которые расщепляют пищу, которую мы едим, на энергию и мышцы.

Хотя многие думают, что они худеть если они ускоряют свой метаболизм, это не обязательно так. Вот что вам нужно знать о сложной взаимосвязи между метаболизмом и потерей веса.

Популярные мифы о метаболизме и потере веса

Когда люди называют метаболизм «быстрым» или «медленным», на самом деле они имеют в виду меру основного обмена (BMR).BMR определяет количество пассивных калорий, которые вы сжигаете — это калории, которые ваше тело использует в состоянии покоя.

Популярное заблуждение состоит в том, что добавление мышц поможет вам быстрее усваивать калории — и хотя отчасти это верно, мышцы в состоянии покоя на самом деле сжигают очень мало калорий. Большая часть метаболической энергии, которую вы расходуете, проходит через ваш мозг, сердце, почки и другие органы, которые постоянно работают, поддерживая вас живым и здоровым.

Существуют доказательства того, что сердечно-сосудистые упражнения могут помочь ускорить метаболизм на короткий период после тренировки, но этот эффект длится всего час или около того, и обычно этого недостаточно, чтобы вызвать значительную потерю веса.

Существует также миф о том, что употребление определенных продуктов ускоряет метаболизм. Но реальность такова, что даже если определенные продукты могут повлиять на ваш BMR, этого недостаточно, чтобы заметно изменить ваш вес. Чтобы похудеть, вы должны создать дефицит между калориями, которые вы потребляете с пищей, и калориями, которые вы сжигаете за счет комбинации диеты, физической активности и пассивных метаболических процессов, которые в значительной степени находятся вне вашего контроля.

Генетика играет ключевую роль в вашем BMR

Печальная правда заключается в том, что трудно изменить ваш BMR каким-либо существенным образом.Тот факт, что у некоторых людей от природы BMR быстрее, чем у других, во многом обусловлен генетикой.

Обзор, опубликованный в 2011 г. в журнале Molecular Genetics and Metabolism , в котором изучались 9 исследований на близнецах и 19 семейных исследований, было обнаружено, что метаболический синдром и некоторые связанные с ним симптомы, включая ожирение, высокое содержание холестерина , и инсулинорезистентность — распространены среди семей, что указывает на значительный фактор наследственности.

Исключение из этого правила возникает только для редких заболеваний, таких как синдром Кушинга или гипотиреоз, которые замедляют метаболизм.

Старение и ваш BMR

С возрастом ваш метаболизм становится менее эффективным, или то, что мы называем «замедлением», — говорит Хизер Сейд, диетолог и менеджер программы биологического питания Колумбийского университета.

Есть много причин, по которым ваш метаболизм замедляется, включая потерю мышечной массы и изменения в ваших клетках.Но основная причина изменения метаболизма заключается в том, что люди с возрастом становятся менее активными.

К сожалению, вы не можете полностью остановить замедление метаболизма с возрастом, но упражнения могут дать вам толчок. Исследования показывают, что поддержание активности по мере взросления может помочь обуздать замедление метаболизма.

Что такое метаболизм? Все, что вам нужно знать

Вы, наверное, слышали мантру: потеря веса зависит от количества калорий.калории израсходованы. Большинство из нас хорошо понимают, что такое «калорийность» — все дело в том, что вы едите! Однако, когда дело доходит до «потраченных калорий», многие из нас совершенно озадачены. Сколько энергии на самом деле нужно нашему телу и сколько энергии оно использует в течение дня? Это то, что означает метаболизм? И если да, то можно ли ускорить метаболизм, чтобы организм сжигал больше калорий?

Пытаетесь ли вы похудеть в данный момент, более полное понимание метаболизма может быть полезным на вашем пути к оздоровлению.С этой целью мы попросили экспертов объяснить нам, что такое метаболизм, как он влияет на организм и действительно ли он регулируется для контроля веса. Читайте дальше, чтобы узнать все, что вы хотели знать о метаболизме.

Что такое метаболизм?

Многие люди считают метаболизм простой мерой того, насколько быстро наш организм сжигает калории. «Дело не только в этом», — говорит доктор Скотт Саммерс, доктор философии, заведующий кафедрой питания и интегративной физиологии Медицинской школы Университета Юты.По его словам, метаболизм — это собирательный термин для многих процессов, которые превращают пищу и питательные вещества в энергию и строительные блоки, в которых нуждается организм.

Метаболические процессы делятся на две основные категории. Те, которые способствуют росту, описываются как анаболические (подумайте: создание новых клеток). С другой стороны, катаболические процессы расщепляют сложные вещества, которые организм может использовать другими способами. Оба типа процессов требуют энергии.

Несмотря на то, что метаболические функции во многом определяют вашу суточную потребность в калориях, метаболизм — это не только вес.- подчеркивает Саммерс. На самом деле речь идет о том, как тело улавливает и использует энергию для выполнения задач, которые помогают нам выжить.

Анаболизм против катаболизма

Как уже отмечалось, метаболизм состоит из двух «измов»: анаболизма и катаболизма. Анаболизм конструктивен, он берет простые молекулы и превращает их в более сложные материалы для использования организмом. Катаболизм работает противоположным образом: он разбивает вещества на более простые части. Катаболизм подпитывает анаболизм; оба типа процессов важны для физиологии человека.

Анаболизм

Ваше тело — это фабрика, которая постоянно заводится. Днем и ночью он производит важное сырье, включая клетки, ткани, гормоны и ферменты, и это лишь некоторые из них. Это семейство процессов, называемое анаболизмом, является режимом роста и строительства вашего тела, — говорит зарегистрированный диетолог-диетолог Кэтлин Зельман, магистр здравоохранения, основательница No NonSense Nutrition. Она отмечает, что анаболизм также связан с развитием мышц в результате силовых тренировок.

Катаболизм

«Катаболизм противоположен анаболизму», — говорит Зельман.«Это процесс расщепления веществ в организме». Примером катаболического процесса является гликолиз, 10-ступенчатая серия реакций, в которых ферменты извлекают энергию из пищевой глюкозы. Большинство катаболических процессов в организме высвобождают энергию.

Скорость основного обмена

Катаетесь ли вы на велосипеде по парковой тропе или спокойно читаете за столом, вам нужно топливо, чтобы прожить свои дни. Минимальное количество энергии, необходимое вашему организму, т. Е. Когда вы абсолютно ничего не делаете, известно как ваш базальный уровень метаболизма (BMR).«Это энергия, необходимая для жизни», — говорит доктор Дуглас Уайт, доктор философии, доцент кафедры питания, диетологии и гостиничного менеджмента в Обернском университете. Он объясняет, что BMR, обычно выражаемый в калориях в день, охватывает жизненно важные функции сердца, легких, пищеварительной системы и многое другое.

В целом, BMR, вероятно, составляет от 60% до 80% всех калорий, которые вы метаболизируете. Однако определение вашего точного BMR потребует довольно сложных измерений. Этот процесс обычно требует ночевки в лаборатории в строгих условиях — без еды в течение 12 часов заранее, и требуется полная ночь крепкого сна.Первым делом утром специалист лаборатории должен будет измерить ваше внутреннее производство тепла, проанализировав вдыхаемые и выдыхаемые газы (метод, известный как косвенная калориметрия), а затем использовать эти результаты для определения базового количества калорий, необходимых вашему организму. в день. По словам доктора Уайта, большинство людей не знают своего фактического BMR — и им это не нужно, если у них нет проблем с обменом веществ или связанных с ними проблем со здоровьем.

Возможно, вы слышали о подобном измерении, которое называется скоростью метаболизма в покое (RMR) или расходом энергии в состоянии покоя.В клинических условиях специалисты рассчитывают RMR, используя ту же методику калориметрии, которая используется для BMR, но в менее строгих условиях — например, голодание не требуется. Значение RMR обычно немного выше, чем значение BMR, потому что оно может включать тепло, выделяемое, скажем, при переваривании черничных вафель, которые вы ели на завтрак в тот день. По словам д-ра Уайта, среди специалистов в области метаболизма BMR считается более предпочтительным стандартом, чем RMR.

Если вы когда-либо выполняли поиск в Google по метаболизму, вы, возможно, встречали быстрые формулы, предназначенные для расчета вашего BMR или RMR на основе таких факторов, как ваш возраст, вес, рост и пол.Просто обратите внимание, что эти инструменты, хотя и кажутся удобными для оценки базовых потребностей в калориях, различаются по результатам, которые они дают, и могут не совпадать с тем, что вам покажет лабораторный тест.

Какие функции организма включает метаболизм?

Метаболизм влияет на все процессы в организме, которые используют или преобразуют энергию, включая:

• Сокращение мышц
• Функции мозга
• Регулирование температуры
• Дыхание
• Кровообращение
• Пищеварение
• Удаление отходов

Как упоминалось ранее, функции, которые необходимы для жизни, такие как функции мозга и кровообращение, приходится львиная доля калорий, которые вы сжигаете каждый день.Хотите знать, сколько остатков энергии расходуете? Вот примерная разбивка:

• Физическая активность: от 15% до 30% . С точки зрения метаболизма, физическая активность не ограничивается формальными тренировками. «Просто подняться по лестнице — просто встать — это сожжет немного калорий», — говорит доктор Уайт. Тем не менее, этот процент увеличивается с увеличением продолжительности и интенсивности.
• Переваривание пищи: около 10% . Вам нужно топливо, чтобы получить топливо! Организму требуется изрядное количество энергии только для того, чтобы переваривать, поглощать и высвобождать энергию из белков, жиров и углеводов.- говорит Уайт. Это известно как термогенез, вызванный диетой, или термический эффект пищи.
• Адаптивный термогенез: редкие экземпляры . По сути, это режим экстренной регуляции вашего метаболизма. Например, адаптивный термогенез может увеличить количество сжигаемых калорий, чтобы согреться в холодных условиях. Это также может снизить скорость метаболизма, чтобы сберечь энергию, если еды становится мало.

Скорость метаболизма и масса тела

При прочих равных, более высокая масса тела обычно означает более высокую скорость метаболизма.Это может показаться нелогичным, но простой факт заключается в том, что для увеличения веса тела требуется больше энергии, чтобы поддерживать и поддерживать его, объясняет доктор Уайт. В этом смысле «более быстрый» или «более высокий» метаболизм не всегда означает меньшее число на шкале.

Уровень метаболизма на самом деле имеет тенденцию к снижению у людей, которые потеряли вес, говорит доктор Лоуренс Ческин, доктор медицины, заведующий кафедрой питания и пищевых исследований Университета Джорджа Мейсона. Это подчеркивает важность здорового плана поддержания здоровья для тех, кто надеется сохранить пониженный вес.Доктор Ческин предупреждает, что меньшему телу для функционирования требуется меньше калорий в день, поэтому возвращение к прежним диетическим привычкам может привести к быстрому восстановлению утраченного веса.

От чего еще зависит мой уровень метаболизма?

Метаболизм — это, по сути, двигатель организма, говорит Зельман, и двигатели некоторых людей просто работают быстрее, чем другие. Помимо веса, который можно изменить, большая часть метаболизма человека определяется следующими факторами.

• Наследственность : «Существует огромный генетический компонент того, как [наш организм использует] пищу, которую мы едим», -Саммерс говорит. Он добавляет, что гены определяют до 80% метаболизма.
• Факторы, основанные на поле : Гормон тестостерон поддерживает рост мышц, а мышечная масса является одним из факторов, влияющих на BMR, говорит Уайт. Это может быть одной из нескольких причин, по которым цисгендерные мужчины имеют более высокие потребности в энергии, чем цисгендерные женщины.
• Возраст : Где-то в возрасте около 30 лет наши тела естественным образом начинают терять от 3% до 8% своей мышечной массы за десятилетие, потеря, которая в конечном итоге может снизить скорость нашего метаболизма.- говорит Уайт. По его словам, силовые тренировки могут быть полезны для поддержания мышечной массы и минимизации возрастного снижения BMR.
• Рост : аналогично тому, как более высокий вес увеличивает дневную потребность организма в энергии, высокие люди обычно имеют более высокий BMR, чем люди меньшего роста.

Как еда и питание влияют на скорость обмена веществ?

Возможно, вы слышали, что определенные продукты и напитки, такие как кофе, острый перец или зеленый чай, могут ускорить метаболизм.Хотя в некоторых исследованиях изучали, могут ли такие добавки к вашему рациону способствовать повышению, нет никаких доказательств того, что они существенно влияют на то, как быстро ваше тело сжигает калории, согласно Национальной медицинской библиотеке.

Некоторые исследования показали, что диета с высоким содержанием белка может немного повысить скорость метаболизма, производя больший термический эффект во время пищеварения, чем углеводы и диетические жиры. Согласно одной формуле, представленной в обзоре исследования 2002 года, кто-то, соблюдающий диету в 2000 калорий в день и потребляющий 30% своих калорий из белков, будет сжигать на 23 калории больше в день — примерно то, что человек может сжечь за несколько минут. ходьба — чем тот, кто получает 15% калорий из белка.Исследование 2020 года, опубликованное в журнале Journal of Nutrition , показало, что диета, содержащая 30% белка, может помочь людям не набирать вес после того, как они его сбросили — опять же, отчасти за счет увеличения RMR.

Как упражнения влияют на мой метаболизм?

Регулярная физическая активность, включая силовые тренировки, может увеличить ваши ежедневные энергетические затраты сверх калорий, которые вы сжигаете во время самой активности. Некоторая заслуга в безжировой мышечной массе. «Увеличение мышечной массы может улучшить метаболизм и помочь вам сжигать калории быстрее», — говорит Зельман.Это не значит, что вам нужно качать железо каждый день. В нескольких исследованиях сообщается, что люди, которые регулярно занимаются практически любой формой упражнений — будь то плавание, бег или теннис — могут сжигать больше калорий независимо от этих действий, чем люди, ведущие малоподвижный образ жизни.

Есть советы по ускорению метаболизма?

На сегодняшний день исследования не выявили каких-либо быстрых «хитростей», которые могли бы заметно увеличить скорость сжигания калорий в организме. Хотя несколько небольших исследований показывают, что такие меры образа жизни, как улучшение сна, выключение термостата или употребление большего количества воды, могут ускорить обмен веществ, результаты не согласованы, и большинство наблюдаемых эффектов незначительны.(Однако полноценный сон и гидратация полезны и по другим причинам!) Эксперты говорят, что метаболизм во многом определяется наследственностью, а также половыми факторами, размером тела, возрастом и физической активностью. Повышение физической активности, увеличение мышечной массы с помощью силовых тренировок и потребление большего количества белка могут быть способами увеличить скорость сжигания калорий.

Результат: что означает метаболизм?

Хотя многие люди связывают метаболизм только с весом, метаболизм на самом деле является собирательным термином для многих процессов, которые происходят в наших клетках, чтобы обеспечить энергию для жизненных процессов (например, кровообращение) и для создания материалов, необходимых организму (например, костей). ткань).Метаболизм включает анаболические процессы, при которых синтезируются новые материалы из более простых частей, и катаболические процессы, при которых сложные вещества расщепляются для высвобождения энергии и многое другое.

Большая часть нашего метаболизма — количество энергии, которое мы расходуем в день — идет на поддержание жизненно важных функций. Метаболизм во многом определяется неизменными факторами, такими как наследственность и возраст. Что касается контроля веса, то существует мало доказательств того, что определенные продукты или напитки могут «ускорить» метаболизм и увеличить общую скорость сжигания калорий.Тем не менее, физическая активность, которая наращивает мышечную массу, может помочь в этом отношении. Каким бы ни был ваш личный уровень метаболизма, долгосрочное управление весом возможно с помощью образа жизни, включающего здоровый режим питания и регулярную физическую активность.

—
Карен Ансель , MS, RDN, журналист и писатель, специализирующаяся на питании, здоровье и благополучии. Ее последняя книга — « лечебных суперпродуктов для борьбы со старением: оставайся моложе, живи дольше».

—

Точность этой статьи была проверена в июле 2021 года Тиффани Буллард, PhD , менеджером по клиническим исследованиям в WW. The WW Science Team — это специализированная группа экспертов, которые гарантируют, что все наши решения основаны на наилучших возможных исследованиях.

Статьи по теме

Чем отличается метаболизм у мужчин и женщин?

Если вы когда-нибудь боролись с потерей веса, то, вероятно, думали о своем метаболизме.

В основном это работает так: чем оно выше, тем больше калорий вы сжигаете в состоянии покоя, в то время как более низкий уровень метаболизма может привести к увеличению веса, несмотря на постоянные тренировки и здоровое питание.Но мужской метаболизм работает иначе, чем женский.

Мужчины, как правило, имеют более высокий метаболизм, чем женщины, но гены, размер тела и возраст — все это играет роль в том, как организм набирает жир и теряет мышцы.

Наши эксперты отвечают на распространенные вопросы о том, почему метаболизм у мужчин различается, как он может меняться с годами, а также какие продукты или тренировки замедляют или ускоряют обмен веществ в целом.

Чем отличается метаболизм у мужчин от обмена веществ у женщин?

«Метаболизм мужчин зависит от размера, силы и скорости», — объясняет д-р.Кристофер Холлингсворт из NYC Surgical Associates. «Обычно у мужчин больше безжировой мышечной массы, и мужские тела быстрее сжигают запасы висцерального жира, используя больше этой энергии для активности и экономя меньше на периоды голодания».

Кейт Скарлата, диетолог из Бостона, говорит, что это также связано с тестостероном (высоко оцененным бустером), ключевым гормоном, который влияет на мышечную массу и уровень жира в организме.

У мужчин в организме естественно больше тестостерона, так что этот факт в сочетании с меньшим количеством жира в организме и большим количеством мышц в целом приводит к лучшему метаболизму — по крайней мере, к тому, что сжигает больше калорий.

Напротив, женские тела генетически предрасположены накапливать энергию для определенных видов деятельности, таких как беременность и кормление грудью, говорит Холлингсворт. По сути, это означает, что женщины «превращают меньшую часть своего рациона в мышцы и кости и сжигают меньше жира на исходном уровне», — отмечает он.

Меняется ли метаболизм с возрастом мужчин?

Согласно Скарлате, уровень тестостерона снижается с возрастом. Это делает мужчин менее метаболически активными и приводит к уменьшению мышечной массы и более медленному сжиганию калорий.Естественно, этот сдвиг напрямую влияет на потерю веса, и поэтому с возрастом может казаться, что похудеть труднее.

«Наш метаболизм — главный фактор в потере веса», — говорит доктор Холлингсворт. «Наша основная скорость метаболизма снижается с возрастом, и из-за этого мы склонны набирать вес, если продолжаем есть в том же количестве, когда становимся старше. К сожалению, с возрастом наш метаболизм падает в несколько раз, и обычно мы наблюдаем первое серьезное падение в середине тридцатых годов. В результате падает и уровень нашей энергии.Мы склонны использовать меньше калорий в качестве энергии и откладывать больше в виде жира. Наша безжировая мышечная масса уменьшается, также как и наша сила и скорость ».

Как мужчины могут ускорить метаболизм?

Плохие новости: диета и образ жизни, например, слишком много калорий и малоподвижный образ жизни, также способствуют замедлению метаболизма и потенциальному увеличению веса.

Хорошие новости? Поддержание формы и знание того, что вам следует есть для здоровья, находятся в ваших руках.Вы можете повысить свой метаболизм, используя определенные стратегии и работая над силовыми тренировками с Aaptiv.

«Лучший способ ускорить метаболизм — это увеличить активность», — говорит доктор Холлингсворт. «Физические упражнения, особенно высокоинтенсивные, по-видимому, оказывают положительное влияние на ваш метаболизм и ускоряют его. Обязательно включите тренировки с отягощениями. Это поможет нарастить безжировую мышечную массу, что, в свою очередь, поможет вашему телу сжигать больше жира в состоянии покоя. Многократное питание небольшими порциями в течение дня также способствует ускорению метаболизма.

Он также говорит, что вы можете экспериментировать с добавлением в свой рацион определенных продуктов, таких как кофеин и красный перец чили, или продуктов, богатых аминокислотами с разветвленной цепью (это лучший вкус). Первые два оказывают незначительное влияние на организм, но ненадолго ускоряют метаболизм.

Употребление в пищу яичных белков и нежирного мяса также может помочь оптимизировать метаболизм. Наконец, он называет концепцию прерывистого голодания — подход, при котором вы потребляете очень мало калорий в течение нескольких дней в неделю или обходитесь без еды по 12-18 часов в день — полезным способом для некоторых мужчин сжигать лишний жир.

И не забываем о силовых тренировках. «Ключом к быстрому метаболизму является более стройное и мускулистое тело», — добавляет Скарлата. «Поднимите вес, чтобы восстановить потерянные мышцы, которые возникают при снижении уровня тестостерона, чтобы поддерживать метаболизм».

Готовы приступить к тренировкам и метаболизму сегодня? Попробуйте эти HIIT-тренировки и силовые упражнения в приложении Aaptiv!

Что такое метаболизм? | Протокол

7.1: Что такое метаболизм?

Обзор

Метаболизм представляет собой всю химическую активность клетки, включая реакции, которые создают молекулы (анаболизм), и те, которые разрушают молекулы (катаболизм).Анаболические реакции требуют энергии, тогда как катаболические реакции обеспечивают ее. Таким образом, метаболизм описывает, как клетки трансформируют энергию посредством различных химических реакций, которые часто становятся более эффективными с помощью ферментов.

Метаболизм — это сумма всех химических реакций, происходящих в организме

Метаболизм — это управление энергией в клетках и выполняет три ключевые функции:

1. преобразование пищи в энергию для запуска различных клеточных процессов,
2. производит энергию для создания компонентов клеток, а
3. удаление отходов жизнедеятельности.

Для производства энергии макромолекулы из пищи должны быть расщеплены на более мелкие молекулы — катаболическим путем. Это, в свою очередь, дает энергию для создания более крупных молекул из более мелких строительных блоков — анаболическим путем. Другими словами, потенциальная энергия в пище, состоящая из химической энергии, хранящейся в связях между атомами, может быть преобразована в кинетическую энергию, которая может использоваться для клеточных реакций. Ферменты являются важными молекулярными инструментами в метаболических путях, поскольку они значительно ускоряют многие химические реакции, уменьшая количество необходимой энергии.

Катаболические пути разрушают молекулы и высвобождают энергию

Катаболизм — это разрушение макромолекул для любых целей. Это включает в себя расщепление молекул пищи на более мелкие молекулы, которые можно использовать в качестве строительных блоков, процесс, который высвобождает энергию, которая передается АТФ. Переваривание белков — пример катаболизма. Чтобы организм мог использовать белок, который мы едим, он должен быть расщеплен с крупных белковых молекул на более мелкие полипептиды, а затем на отдельные аминокислоты.

Избыточные аминокислоты, которые расщепляются для удаления, высвобождают азотсодержащий аммиак. Этот аммиак токсичен в больших количествах и, следовательно, должен быть преобразован в более безопасную форму, с которой организмы могут обращаться и избавляться от нее. У людей аммиак соединяется с углекислым газом и превращается в мочевину, а затем выводится из организма в виде мочи. Другие организмы используют различные типы азотистых отходов, такие как мочевая кислота у птиц и рептилий. По сравнению с мочевиной, мочевая кислота требует гораздо меньше воды для высвобождения из организма и, следовательно, имеет адаптивную ценность в определенных условиях.

Анаболические пути синтезируют сложные молекулы

Анаболические пути конструируют более крупные молекулы из более мелких строительных блоков с использованием энергии (в форме АТФ). Например, анаболизм белков включает связывание аминокислот с образованием полипептидов. Затем синтезированные полипептиды складываются в трехмерные белковые структуры. Избыточные аминокислоты могут использоваться для производства триглицеридов и храниться в виде жира или превращаться в глюкозу и использоваться для производства АТФ. Таким образом, как анаболический, так и катаболический пути необходимы для поддержания энергетического баланса.

Другой, менее известный пример анаболизма — производство конденсированных танинов в семенах. Семена, поедаемые животными, можно защитить от переваривания, если их семенная оболочка содержит темные конденсированные танины. Растения производят дубильные вещества, связывая молекулы антоцианов, используя те же реакции дегидратации, которые используются для создания полипептидов.

---

Рекомендуемая литература

Хайндель, Джеррольд Дж., Брюс Блумберг, Мэтью Кейв, Ронит Махтингер, Альберто Мантовани, Мишель А.Мендес, Анхель Надаль и др. «Химические вещества, нарушающие метаболизм, и метаболические нарушения». Репродуктивная токсикология (Элмсфорд, Нью-Йорк) 68 (2017): 3–33. [Источник]

Лам, Ян Ю. и Эрик Равуссин. «Анализ энергетического метаболизма у людей: обзор методологий». Молекулярный метаболизм 5, вып. 11 (20 сентября 2016 г.): 1057–71. [Источник]

Узнайте, почему метаболизм замедляется с возрастом

Чувствуете ли вы, что набираете пять фунтов после того, как съедите кусок торта, когда вы можете съесть весь торт в свои 20 лет и не набрать ни грамма? Это не твое воображение.С возрастом наш метаболизм замедляется, и скорость расщепления пищи снижается на 10 процентов каждые десять лет после 20 лет.

Метаболизм — это количество энергии (калорий), которое ваше тело использует для поддержания себя. Количество калорий, сжигаемых вашим телом в состоянии покоя, зависит от вашей основной скорости метаболизма (BMR), а также от того, сколько вы тренируетесь, и от отношения мышечной массы к жировой ткани.

«К тому времени, когда нам исполнится 50, мы увидим 30-процентное снижение», — говорит Карен Андри, лицензированный и зарегистрированный диетолог и координатор по бариатрии в больнице Пьемонт, Атланта.

Почему так легко набрать вес

Замедление метаболизма может приводить к увеличению веса каждый год, даже если вы не едите намного больше, чем обычно.

Например, если вы каждую ночь съедаете по тарелке мороженого — около 500 калорий — за неделю вы потребляете 3500 дополнительных калорий, что составляет фунт жира. Умножьте это на 52 недели в году, и вы увидите значительное увеличение веса, если будете употреблять всего одно дополнительное лакомство за ночь.

«Набрать вес очень просто, но очень сложно его сбросить», — говорит Андри.

Поддержание мышечной массы является ключом к предотвращению увеличения веса, но это может быть сложной задачей, потому что после 45 лет средний человек теряет примерно 1 процент мышечной массы каждый год. Щелкните здесь, чтобы найти укрепляющие упражнения для всего тела.

Поддержание здорового веса требует усилий, поэтому внимательно относитесь к тому, что вы едите каждый день, и увеличивайте физическую активность.

Идеальная масса тела

Как узнать, что у вас идеальный вес? Медицинский персонал обычно либо определяет ваш индекс массы тела, либо использует простую формулу, подобную этой:

• Женский — 5’0 ”= 100 фунтов
• Женский — 5 футов 1 дюйм = 105 фунтов
• Женский — 5 футов 2 дюйма = 110 фунтов
• Самка — 5 футов 3 дюйма = 115 фунтов.
• Самка — 5 футов 4 дюйма = 120 фунтов.
• Самка — 5 футов 5 дюймов = 125 фунтов.

«Мы используем таблицы Metropolitan Life Insurance для определения идеальной массы тела много лет назад», — говорит Андри. «Они на самом деле не очень реалистичны; однако они используются повсеместно, поэтому вы можете сравнить яблоки с яблоками ».

Поскольку вес настолько уникален для образа жизни и факторов риска каждого человека, лучше всего поговорить с лечащим врачом, чтобы определить ваш личный целевой вес.