☰

У ході метаболізму відбуваються процеси. Що таке метаболізм простою мовою. Як його прискорити і чи варто? Метаболізм як результат двох послідовних стадій

Метаболізм це процес хімічних перетворень поживних речовин, що потрапляють в наш організм. Обмін речовин простими словами- це коли організм розщеплює їжу, яку ми споживали на дрібні складові і будує з них нові молекули нашого організму.

Сам термін утворився від грецького слова "Metabole", що перекладається як "зміна" або "перетворення". Дуже багато це слово включає – і гормональні особливості, та особливості статури та пряму залежність статури від кількості споживаних вами калорій.

Тому щоб внести ясність, давайте розбиратися з усім по порядку.

Насамперед, про метаболізм мають думати ті, кого турбує «грамотне» схуднення. Якщо говорити грубо, але зрозуміло, метаболізм - це своєрідна піч, від потужності якої залежить швидкість спалювання наших калорій. Високий рівеньметаболізму взагалі творить дива - скорочує обсяг ненависних калорій до такого стану, що організм починає харчуватися власними запасами. Так йде жир.

  • RMR (Resting Metabolic Rate) – кількість калорій, якої достатньо, щоб підтримувати життєдіяльність організму. У кожного індивіда цей показник індивідуальний - це вже суто генетична даність.
  • Наступна невід'ємна частина метаболізму - маса тіла та м'язова маса. Тут є пряма залежність одного від іншого - вище м'язова маса - вище метаболізм і навпаки. З чого це? Та просто півкілограма м'язів «знищують» 35-50 калорій на день. Та ж кількість жиру позбавить лише 5-10 калорій.
  • Складова №3 – ваша щитовидна залоза. Тому, цінна порада– тим, кому за 30 є сенс сходити до лікаря та здати всі аналізи на гормони + УЗД щитовидної залози. Саме вона надає пряме злиття на метаболізм та спалювання жирів.

Анаболізм та катаболізм

Два не менш важливі поняття, безпосередньо пов'язані зі здоровим метаболізмом.

Анаболізм - набір хімічних процесів, відповідальних за тканини, клітини вашого організму, їх розвиток та за синтез амінокислот.

Катаболізм – розщеплення харчових молекул для подальшого їх перетворення на енергію вашого тіла.

Саме енергія, отримана від катаболізму, необхідна для повноцінного життяорганізму.

Так як дійсно використовувати свій вбудований «жироспалювач» в правильному напрямку? Та все загалом не складно.

Початковий етап- Встаньте перед дзеркалом, гранично об'єктивно себе оцініть і визначтеся з типом своєї статури - це те, з чим метаболізм безпосередньо пов'язаний і, по суті, перша сходинка до початку керування машиною спалювання власного жиру.

Всі ми різні, але основна маса вчених сходиться на трьох типах будови людських тіл:

Ектоморф

Якщо ви той самий «худий» ектоморф, то є необхідність у споживанні великої кількості калорій. І тут є маленька безперечна радість – ектоморфу НЕОБХІДНО є перед сном, щоб дезактивувати процеси катаболізму. Майже всі фізичні навантаженняу ектоморфів мають бути спрямовані на певні групи м'язів. Непогано було б користуватися спортивними харчовими добавками.

Мезоморф

  • Статура спортивна, атлетична;
  • Форма тіла прямокутна;
  • Мезоморфи зазвичай дуже сильні;
  • Не мають проблем із нарощуванням м'язової маси;
  • Можуть мати проблеми з набором зайвої ваги.

Не мають проблем з нарощуванням м'язів, як і нарощуванням зайвого жиру. Це не є добре – постійно доведеться стежити за тим, що вживаєш у їжу та в якій кількості. Тобто, для мезоморфів життєво важливим є правильно підібраний раціон харчування. Тут ще й не обійтися без регулярних кардіонавантажень.

Ендоморф

  • Округлі контури фігури;
  • І м'язова та жирова маси ростуть, як кажуть, «на ура»;
  • Невисокі;
  • Мають проблеми із скиданням зайвої ваги;
  • Метаболізм уповільнений.

Найголовніше для ендоморфів – розрахована за калоріями білкова дієта + постійні кардіотренування – біг, велосипед, спортивна ходьба.

Наступний етап- Розібратися з поняттями, що випливають з вищесказаного, - швидкий і повільний метаболізм.

Повільний метаболізм – виявляється у високому апетиті та відсутності бажання рухатися та займатися активними видами спорту. Тут насамперед важлива зміна режиму харчування та харчових звичок загалом. Отриманий результат вже легше буде підтримувати заняттями фізкультурою.

Швидкий метаболізм – навпаки виявляється у бажанні менше їсти і більше рухатися. Такі люди найчастіше засмучені тим, що їм катастрофічно складно набрати м'язову масу, незважаючи на всі зусилля. Людям із швидким метаболізмом необхідний правильний, калорійний раціон харчування та детально продумана система тренувань, що перетворює отриману енергію у потрібне русло.

Завершальний етап. Схуднення та використання процесів метаболізму у вашому організмі з розумом.

Від чого залежить метаболізм?

  1. Вік, вага, зріст, стать, статура (про типи статури читайте вище);
  2. Харчування, фізичні навантаження (і їхнє грамотне поєднання залежно від типу будови тіла);
  3. Стан здоров'я (стабільний гормональний фон, що перевіряється у лікаря-ендокринолога);
  4. Психічне здоров'я (відсутність стресів і будь-яких інших факторів, що розхитують психіку).

Процеси метаболізму в жировій тканині дуже повільні в порівнянні з метаболізмом в м'язовій тканині. Ті, у кого дійсно є проблеми з зайвою вагоюпотребують меншої кількості енергії, але їдять, все ж таки, більше, ніж необхідно. Ця зайва "з'їдена" енергія не витрачається, а стрімко йде в жирові "запаси" нашого організму - а куди її ще подіти? Природно, при такому метаболізмі худнути неможливо.

Зайвий жир, поступово проникаючи у внутрішні органи, впливає на стабільність роботи ендокринної системи та розхитує наш гормональний фон. У жінок, наприклад, зайвий жир в організмі викликає затримки чи постійні збої циклів. Є можливість розвитку метаболічного синдрому.

Що таке метаболічний синдром?

Це такий стан, при якому підшкірна жировий прошарокпризводить до серйозним порушеннямвнутрішніх обмінних процесів– ліпідних та вуглеводних. Це саме той випадок, коли людина починає «пухнути» буквально від усього. З'являються проблеми із серцем та артеріальна гіпертензія. Різко підвищується тиск та кількість цукру в крові.

Однак, слід зазначити, що всі ці симптоми не відносяться до метаболічного синдрому, якщо показники вашої статури (обсяг талії та вага) в нормі. Хоча, навіть у цьому випадку, візит до лікаря обов'язковий.

Як же розігнати свій метаболізм, щоб схуднути?

  • Перестати себе дурити!
  • Прибрати з раціону жири та прості вуглеводи (шоколад, булки, тістечка, вершкове маслоі т. д.)
  • Обмежитися нежирними білками ( куряча грудка, молоко, яєчний білок) і клітковиною (фрукти, овочі). Так ви нарешті покращите обмін речовин і прискорите метаболізм.
  • Зменшити вуглеводи – вони навпаки, уповільнюють метаболізм.
  • Підняти м'язовий тонус, зайнятися спортом, збільшити навантаження на м'язи

У спробах схуднути або набрати м'язову масу, ми починаємо вдаватися до різних аспектів дієтології: як правильно харчуватися, скільки потрібно макро- і мікронутрієнтів для досягнення спортивних цілей, які продукти кращі, а які гірші. Але повної ясності у цих питаннях не буде без розуміння того, що таке метаболізм. У сьогоднішній статті ми розберемо, як відбувається метаболізм різних нутрієнтів і які фактори впливають на швидкість обміну речовин.

Визначення

З фізіологічної точки зору метаболізм - це всі хімічні реакції, які відбуваються у вашому організмі, необхідні для нормальної життєдіяльності. У повсякденному житті метаболізм зазвичай називають обміном речовин.

Що ж це таке простою мовою? Метаболізм – це всі процеси, які відбуваються для засвоєння та використання тих чи інших нутрієнтів. Ми регулярно отримуємо ті чи інші мікро та макроелементи з їжею, водою, повітрям тощо. За рахунок метаболізму ми ними розпоряджаємося: використовуємо як енергію, накопичуємо у вигляді жирової тканини, пускаємо на відновлення травмованих тканин та багато іншого.

Як пов'язаний метаболізм та маса тіла?

Існує таке поняття як базальний метаболізм. Це своєрідний індикатор того, що вашому організму потрібно енергії в стані спокою для підтримки нормальної життєдіяльності. Розрахунок проводиться на підставі вашої статі, віку, зростання, ваги та рівня фізичної активності. Перш ніж намагатися набрати масу чи схуднути, обов'язково розрахуйте свій базальний метаболізм. Не потрібно потикатися в ці нетрі без розуміння того, що, як і чому ви робите.

Наприклад, у стані спокою вашому організму потрібно 2000 калорій для належного виконання всіх функцій та підтримки роботи всіх систем. Якщо ви хочете схуднути, вам потрібно споживати менше калорій. Якщо хочете набрати м'язову масу – більше. Зрозуміло, це лише математичний розрахунок, і не завжди ця цифра відповідає дійсності. Якщо ви молодий чоловік ектоморфного типу статури і у вас швидкий метаболізм, ви не набиратимете зайвої ваги, навіть суттєво перевищуючи свою норму. Якщо у вас уповільнений метаболізм та генетична схильність до повноти – навпаки.

Суть метаболізму

Щоб усі ці нутрієнти, які споживаємо, повністю засвоювалися організмом, їх необхідно розкласти до простих речовин. Наприклад, нашим м'язам для відновлення та зростання не потрібен білок як такий. Нам потрібні лише окремі амінокислоти (всього їх 22), які потрібні для м'язової активності. У процесі перетравлення білок розпадається на окремі амінокислоти, і організм їх засвоює для потреб. Наприклад, лейцин і валін відразу йдуть на відновлення пошкоджених на тренуваннях м'язів, триптофан йде на вироблення дофаміну, глютамін йде на підтримку імунної системиі т.д. Розпад складної речовини на прості називається анаболізмом. При анаболізм організм отримує енергію у вигляді калорій, які ми витрачаємо при фізичній активності. Це перша стадія обміну речовин.

Наступна стадія метаболізму – катаболізм.З цим явищем зазвичай пов'язують розпад м'язової тканиниабо спалювання жиру, проте його значення значно ширше. У широкому значенні катаболізм - це синтез складних речовин із простих. З катаболізмом безпосередньо пов'язана регенерація тканин, бачимо це при затягуванні ран, оновленні крові та інших процесах, які постійно протікають в організмі без нашого відома.

Обмін білків


Білок необхідний нашому організму для цілого ряду важливих біологічних функцій, серед яких:

  1. Регенерація та створення нових м'язових клітин.
  2. Відновлення мікротравм у м'язовій тканині після силових тренувань.
  3. Прискорення всіх біохімічних процесів.
  4. Синтез статевих гормонів та нормальне функціонування ендокринної системи.
  5. Транспортування поживних речовин: вітамінів, мінералів, вуглеводів, гормонів тощо.

У процесі засвоєння білок розпадається окремі амінокислоти. Цей процес називається метаболізмом білків.

Важливе значеннямає не лише кількість, а й якість білка. Амінокислотний склад – те, що визначає біологічну цінність білка. Якщо він мізерний, то він покриває лише малу частину потреб організму. В основному це стосується білків з продуктів рослинного походження. Винятком деякі дієтологи вважають бобові культури, тому що в них міститься досить велика кількість незамінних амінокислот.

З білками тваринного походження справи інакше. Зазвичай його амінокислотний складкуди ширше, і в ньому у великій кількості містяться незамінні амінокислоти, які необхідні спортсменам в періоди інтенсивного тренінгу.

Обмін вуглеводів


Вуглеводи є "паливом" для нашого організму.Глюкоза, до якої в процесі метаболізму розпадаються вуглеводи, має властивість накопичуватися в печінці та м'язах у вигляді глікогену. Саме глікоген робить м'язи візуально об'ємними та наповненими. Доведено, що м'язи, наповнені глікогеном, сильніші і витриваліші, ніж порожні м'язи. Тому повноцінний силовий тренінг у тренажерному залі неможливий без достатньої кількості вуглеводів у раціоні.

Без вуглеводів ви будете непрацездатними, млявими та сонними. Саме тому часто під час низьковуглеводної дієти спортсмени скаржаться на погане самопочуттята загальмованість. Існують вуглеводи з високим глікемічним індексом (прості) та з низьким глікемічним індексом (складні).

До простих вуглеводів відносяться всі солодощі, кондитерські вироби, випічка, білий рис, більшість фруктів, соки та інші солодкі напої. Їх глікемічний індекс варіюється від 70 до 110. До складних вуглеводів відносяться всі крупи, макарони з твердих сортів пшениці, овочі, цільнозерновий хлібта деякі сухофрукти.

Метаболізм простих та складних вуглеводів принципово відрізняється.Прості вуглеводи ще називають швидкими, оскільки швидко насичують організм енергією, але вистачає цієї енергії ненадовго. Так, ви відчуваєте підвищення працездатності, приплив сил, покращення настрою та концентрації, але триває це від сили хвилин 40. Їхня швидкість засвоєння занадто швидка, вони швидко розпадаються до глюкози. Це провокує сильний сплеск інсуліну, що сприяє накопиченню жирової тканини, а також шкодить підшлунковій залозі. Крім того, прийом простих вуглеводів у великій кількості геть-чисто вбиває апетит, а це принципово важливо в період набору м'язової маси, коли потрібно їсти по 6-8 разів на день.

Так, кінцевий продукт розпаду будь-якого вуглеводу це глюкоза. Але річ у тому, що у складних вуглеводів цей процес займає набагато більше часу – від 1,5 до 4 годин. Це не призводить до накопичення жиру, тому що не відбувається різких стрибківрівня інсуліну у крові. Складні вуглеводиповинні становити основу вашого раціону. Якщо їх достатньо, ви зможете продуктивно працювати у тренажерному залі та за його межами. Якщо ні, ККД вашої життєдіяльності знижуватиметься.


Важливу роль обміні жирів грає печінка. Саме вона є своєрідним фільтром, через який проходять продукти розпаду жирів. Тому у тих, хто не дотримується принципів правильного харчування, проблеми з печінкою – звичайна справа. Кількість жирів у вашій дієті має бути обмежена. Більшість дієтологів рекомендують вживати до одного грама жирів на кілограм ваги тіла. Причому слід робити акцент на ненасичені жирні кислоти, якими багаті риба і морепродукти, горіхи, рослинні олії, авокадо та яйця. Вони сприятливо позначаються роботі серцево-судинної системи, оскільки сприяють зниженню рівня холестерину у крові.

Часто жир відкладається не тільки під шкірою, а й між внутрішніми органами, і це зовні абсолютно непомітно. Його називають вісцеральним жиром. Позбутися його дуже важко. Порушення обміну жирів веде до підвищеного накопичення вісцерального жиру. Через це до них надходить менше кисню та корисних поживних речовин, і їхня працездатність поступово погіршується, що може призвести до розвитку серйозних захворювань.

Обмін води та мінеральних солей


Найважливіше в дієті та правильному харчуванні – це далеко не калорії, білки, жири та вуглеводи. Наш організм просто не може існувати та нормально функціонувати без води. Наші клітини, внутрішні органи, м'язи, кров, лімфа практично повністю складаються із води. Багато спортсменів забувають про те, наскільки важливо споживати достатньо рідини та як водно-сольовий балансвпливає на ваше самопочуття та продуктивність.

Якщо ви не споживаєте достатньо води, ви постійно відчуватимете головний біль, підвищення артеріального тиску, сонливість, дратівливість та проблеми зі шлунково-кишковим трактом Ваша мінімальна добова норма – 3 літри чистої води. Це нормалізує водно-сольовий баланс, покращить працездатність нирок та сприятиме прискоренню обміну речовин.

Більшість води та мінеральних солейвиходить із організму разом із сечею і потім. Тому крім звичайної водирекомендується на постійній основі вживати мінеральну воду. Вона покриє потреби організму в мінеральних солях та інших корисних мікронутрієнтах. Якщо запаси солей не поповнювати, погіршиться стан суглобів, зв'язок та кісткової тканини. Концентрація мінеральних солей у різних водах може бути різною. Підібрати «правильну» мінеральну воду, яка покращить ваше здоров'я, зможе лише кваліфікований спеціаліст на підставі аналізів.

Як змінюється рівень метаболізму із віком?

Це суто індивідуальний момент, але з віком у більшості людей швидкість обмінних процесів знижується. Зазвичай, це відзначається ще у віці до 30 років. З кожним роком метаболізм уповільнюється дедалі більше. Тому що старша людина, то вища схильність до набору зайвої ваги. Починаючи з 25-річного віку, слідує особлива увагаприділяти правильного харчування. Повинна бути чітко підрахована ваша норма за калоріями, білками, жирами та вуглеводами. Відступи від цього в той чи інший бік можуть бути мінімальними, інакше метаболізм уповільнюватиметься, і ви набиратимете зайву жирову масу. Потрібно намагатися харчуватися якнайчастіше невеликими порціями. Основу вашого раціону складають білки тваринного походження та складні вуглеводи з низьким глікемічним індексом. Після 6-7 години вечора рекомендується повністю відмовитися від вуглеводів. Їжа має повноцінно засвоюватися, тому що більше у вашому раціоні буде клітковини, то краще.

Як підлога впливає на швидкість обміну речовин?

Чоловіки схильні до набору м'язової маси, ніж жінки. Цьому сприяє насамперед чоловічий статевий гормон тестостерон, без якого зростання м'язів практично неможливе. Рівень ендогенного тестостерону у здорового чоловікау кілька десятків разів вища, ніж у жінки.

М'язова маса потребує більше енергії для її функціонування. Відповідно, базальний метаболізм у чоловіків буде вищим, адже ваші м'язи споживають енергії навіть у стані повного спокою. Іншими словами, щоб набирати зайву вагу, чоловікові потрібно з'їсти більше калорій, ніж жінці.

У жінок ситуація дещо інша. Високий рівень естрогену сприяє утворенню жирової тканини. Жінки, які не стежать за харчуванням і далекі від світу спорту та фітнесу, зазвичай швидко набирають зайву вагу. Жир, на відміну м'язів, не вимагає додаткових енерговитрат для свого функціонування. Відповідно у жінок не такий швидкий метаболізм, як у чоловіків.

Яким чином режим харчування впливає на метаболізм?

Щоб ваш обмін речовин був у нормі, а в перспективі навіть прискорювався, слід дотримуватися наступних простих правилу харчуванні:

Чинник Що робити та як впливає?
Їжа Харчування має бути регулярним, намагаємося харчуватися частіше, але менше. Тривале голодування або постійні переїдання негативно позначаться на швидкості метаболізму.
Ні шкідливому Велика кількість смаженого, солодкого, борошняного та жирного знижують швидкість обміну речовин, тому що організму та шлунково-кишковому тракту зокрема потрібно занадто багато енергоресурсів та травних ферментівна її перетравлення та засвоювання.
Шкідливі звички (алкоголь, куріння) Зменшують синтез білка, що за собою знижує і швидкість обмінних процесів.
Рухливість Малорухливий і сидячий спосіб життя знижує швидкість метаболізму, тому що ви не витрачаєте додаткових калорій. Найкращий спосібпідвищити швидкість обміну речовин – регулярно тренуватись.

Є ряд продуктів, що сприяють прискоренню метаболізму: цитрусові, яблука, горіхи, зелень, селера, капуста, броколі та зелений чай. Обмін речовин стає швидшим за рахунок великого вмісту вітамінів, мінералів та антиоксидантів у цих продуктах. Крім того, капуста та броколі відносяться до так званих продуктів з негативною калорійністю. Організму потрібно більше енергії те що, щоб їх засвоїти, ніж у них міститься. Відповідно, ви створюєте енергодефіцит і швидкість обмінних процесів збільшується.


Порушення метаболізму

Процеси метаболізму залежать від багатьох факторів: генетики, функціонування шлунково-кишкового тракту, роботи ендокринної системи, стану внутрішніх органів, режиму харчування та тренувань та багатьох інших.

Проте наймасовіший характер має проблема неправильного харчування. Переїдання, голодування, зловживання фаст-фудом, велика кількість жирної їжі та простих вуглеводів у раціоні – все це призводить до сповільненого метаболізму. Усі дієти, що гарантують швидкий результат, призведуть до цього. Навіть якщо спочатку ви отримали якийсь позитивний результатПісля дієти всі скинуті кілограми повернуться з лишком, і метаболізм знову сповільниться. В умовах уповільненого обміну речовин особливу небезпеку становлять токсини та вільні радикалиоскільки вони не встигають виводитися з організму.

Порушення метаболізму здебільшого мають такі симптоми:

  1. Різке зниження чи збільшення маси тіла;
  2. Постійне почуття голоду чи спраги;
  3. Підвищена дратівливість;
  4. Погіршення стану шкіри.

Запам'ятайте: розкручування метаболізму та спалювання жиру – це довгий і кропіткий процес. Це не відбудеться за тиждень або два без шкоди для здоров'я, яке може виражатися у збільшенні жирового прошарку, набряклості, погіршення стану шкіри, зниження анаеробної витривалості та погіршення стану волосся.

Що таке метаболізм?

Ніколи не замислювалися над тим, чому одні люди їдять все поспіль (не забуваючи про булочки та кондитерські вироби), при цьому вони виглядають так, ніби не їли кілька днів, а інші, навпаки, постійно вважають калорії, сидять на дієтах, відвідують фітнес зали і все одно ніяк не можуть впоратися з зайвими кілограмами. То в чому ж секрет? Виявляється, вся річ у метаболізмі!

То що таке метаболізм? І чому люди, у яких швидкість метаболічних реакцій висока, ніколи не страждають на ожиріння чи надмірну вагу? Говорячи про метаболізм, важливо відзначити наступне, що це обмін речовин, що відбуваються в організмі і всі хімічні зміни, що починаються з моменту попадання поживних речовин в організм, до моменту виведення їх з організму зовнішнє середовище. Метаболічний процес - це всі протікають реакції в організмі, завдяки яким відбувається побудова елементів структурних тканин, клітин, а також всі ті процеси, завдяки яким організм отримує так необхідну для нього нормальної підтримкиенергію.

Метаболізм значення відіграє величезне в нашому житті, оскільки завдяки всім цим реакціям і хімічним змінам з продуктів харчування ми отримуємо все необхідне: жири, вуглеводи, білки, а також вітаміни, мінерали, амінокислоти, корисну клітковину, органічні кислотиі т.д.

За своїми властивостями метаболізм можна розділити на дві основні частини - анаболізм і катаболізм, тобто на процеси, що сприяють творенню всіх необхідних органічних речовин і до руйнівних процесів. Саме, анаболічні процеси сприяють «перетворенню» простих молекул на складніші. І ці дані процеси пов'язані з енергетичною витратою. Катаболічні процеси, навпаки, вивільняють організм від кінцевих продуктів розпаду, таких як діоксид вуглецю, сечовина, вода та аміак, що призводить до вивільнення від енергії, тобто можна грубо сказати, відбувається метаболізм сечі.

Що таке клітинний метаболізм?

Що являє собою клітинний метаболізм чи метаболізм живої клітини? Загальновідомо, кожна жива клітина нашого організму, це добре злагоджена і організована система. У клітині містяться різні структури, великі макромолекули, які допомагають їй розпастися завдяки гідролізу (тобто розщепленню клітини під впливом води) на дрібні компоненти.

Крім цього, у клітинах міститься велика кількість калію і зовсім небагато натрію, незважаючи на те, що в клітинному середовищі міститься дуже багато натрію, а калію, навпаки, значно менше. До того ж, клітинна мембрана влаштована таким чином, що допомагає проникненню як натрію, так і калію. На жаль, різні структури та ферменти здатні зруйнувати цю налагоджену структуру.

І сама собою клітина далека від співвідношення калію і натрію. Така «гармонія» досягається лише після смерті людини у процесі смертного автолізу, тобто перетравлення чи розкладання організму під впливом власних ферментів.

Навіщо енергія клітинам?

В першу чергу, енергія клітин просто необхідна для того, щоб підтримати роботу системи, яка далека від рівноваги. Тому, щоб клітина знаходилася в нормальному для неї стані, (нехай навіть далекому від рівноваги) вона, безумовно, повинна отримувати необхідну для неї енергію. І це правило є неодмінною умовою для нормального клітинного функціонування. Разом з цим відбувається інша робота, спрямована на взаємодію з середовищем.

Наприклад, якщо спостерігається скорочення в м'язових клітинах, або в клітинах нирок і навіть почала утворюватися сеча, або з'явилися нервові імпульси нервових клітинах, а в клітинах, які відповідають за шлунково-кишковий тракт, почалося виділення травних трав, або почалася секреція гормонів у клітинах залоз ендокринних? Чи, наприклад, у клітин світляків почалося світіння, а клітинах риб, наприклад, з'явилися розряди електрики? Щоб цього не було, для цього і потрібна енергія.

Які джерела енергії

У наведених вище прикладах ми бачимо. Що клітина використовує для своєї роботи енергію, отриману завдяки структурі аденозинтрифосфату (АТФ). Завдяки їй клітина насичена енергією, вивільнення якої може надходити між фосфатними групами і послужити подальшій роботі. Але, в той же час, при простому гідролітичному розриві фосфатних зв'язків (АТФ), отримана енергія не стане доступною клітині, в цьому випадку, енергія буде витрачена марно в якості тепла.

Цей процес складається з двох наступних один за одним етапів. У кожному такому етапі бере участь проміжний продукт, який позначили ХФ. У наведених нижче рівняннях X і Y позначають дві абсолютно різні органічні речовини, літера Ф означає фосфат, а абревіатура АДФ – аденозиндифосфат.

Нормалізація обміну речовин – цей термін сьогодні міцно увійшов у наше життя, до того ж став показником нормальної ваги, оскільки порушення обмінних процесів в організмі або метаболізму дуже часто пов'язують із збільшенням маси тіла, надмірною вагою, ожирінням або його недостатністю. Виявити швидкість метаболічних процесів в організмі можна завдяки тесту на обмін.

Що таке основний обмін? Це такий показник інтенсивності вироблення організмом енергії. Цей тест проводиться вранці на голодний шлунок, під час пасивності, тобто у стані спокою. Кваліфікований фахівець вимірює (О2) поглинання кисню, і навіть виділення організмом (СО2). При зіставленні даних, з'ясовують наскільки відсотків організм спалює вступники поживні речовини.

Також на активність метаболічних процесів впливає гормональна система, щитовидна та ендокринні залози, тому медики при виявленні лікування захворювань пов'язаних з обміном речовин, також намагаються виявити та врахувати рівень роботи даних гормонів у крові та наявні захворювання даних систем.

Основні методи дослідження метаболічних процесів

Вивчаючи процеси метаболізму одного (будь-якого) з поживних речовин спостерігаються всі його зміни (що відбувалися з ним) від однієї форми, що надійшла в організм, до кінцевого стану, при якому воно виводиться з організму.

Методи дослідження обміну речовин сьогодні дуже різноманітні. До того ж, для цього використовують низку біохімічних методів. Одним із методів дослідження метаболізму є метод використання тваринчи органів.

Випробуваній тварині вводять спеціальну речовину, а потім по її сечі та екскрементах виявляють можливі продуктизмін (метаболіти) даної речовини. Найбільш точну інформацію можна зібрати, досліджуючи метаболічні процеси певного органу, наприклад, мозку, печінки чи серця. Для цього дану речовину вводять у кров, після чого метаболіти допомагають виявити його в крові, що виходить від даного органу.

Ця процедура дуже складна і пов'язана з ризиком, оскільки часто при таких методах дослідження використовують метод тоненьких відщипівчи роблять зрізи даних органів. Такі зрізи поміщають у спеціальні інкубатори, де їх містять при температурі (подібній до температури тіла) у спеціальних розчинних речовинах з додаванням тієї речовини, метаболізм якої і вивчається.

При такому методі дослідження не ушкоджуються клітини, завдяки тому, що зрізи настільки тонкі, що речовина легко і вільно проникає в клітини, а потім залишає їх. Буває, що виникають труднощі, викликані повільним проходженням спеціальної речовини крізь клітинні мембрани.

У цьому випадку, щоб зруйнувати мембрани зазвичай подрібнюють тканинидля того, щоб спеціальна речовина інкубувала клітинну кашку. Такі досліди довели, що всі живі клітини організму здатні окислити глюкозу до вуглекислого газу та води, і лише тканинні клітинипечінки можуть синтезувати сечовину.

Використовуємо клітини?

За своєю структурою клітини є дуже складною організованою системою. Загальновідомо, що клітина складається з ядра, цитоплазми, а оточуючої цитоплазмі знаходяться дрібні тільця, які називаються органели. Вони бувають різними за розмірами та консистенціями.

Завдяки спеціальним методикам, можна буде гомогенізувати тканини клітин, а потім, піддати спеціальному поділу (центрифугування диференціальному), таким чином, отримати препарати, які будуть містити одні лише мітохондрії, одні лише мікросоми, а також плазму або прозору рідину. Дані препарати інкубуються окремо з тією сполукою, чий метаболізм перебуває на стадії вивчення, щоб точно встановити які саме беруть участь субклітинні структури у послідовних змінах.

Були відомі випадки, коли початкова реакція починалася в цитоплазмі, а її продукт зазнавав змін у мікросомах, а після цього спостерігалися зміни з іншими вже реакціями з мітохондріями. Досліджуваної речовини інкубація з гомогенатом тканини чи живими клітинами найчастіше виявляє якісь окремі етапи, що стосуються метаболізму. Зрозуміти весь ланцюжок подій, що відбуваються, допомагають наступні один за одним експерименти, в яких використовуються для інкубації ті чи інші структури субклітинні.

Як використовувати радіоактивні ізотопи

Щоб вивчити ті чи інші метаболічні процеси якоїсь речовини, необхідно:

  • використовувати аналітичні методидля визначення речовини даного та його метаболітів;
  • необхідно використовувати такі методи, які допоможуть відрізнити введену речовину від тієї ж речовини, але вже присутньої в даному препараті.

Дотримання цих вимог було головною перешкодою під час вивчення метаболічних процесів в організмі, доки не були відкриті радіоактивні ізотопи, і навіть 14С – радіоактивний вуглевод. І після появи 14С і приладів, що дозволяють виміряти навіть слабку радіоактивність, усім переліченим вище труднощам прийшов кінець. Після цього, відносини з виміром метаболічних процесів пішли, як кажуть, вгору.

Тепер, коли до спеціального біологічного препарату (наприклад, суспензії мітохондрій) додають мічену жирну кислоту 14С, то після цього не потрібно робити ніяких спеціальних аналізіввизначення продуктів, які впливають її перетворення. А щоб з'ясувати швидкість використання, тепер стало можливо просто виміряти радіоактивність мітохондріальних, що одержуються послідовно.

Дана методика допомагає не тільки зрозуміти, як нормалізувати метаболізм, але і завдяки їй можна легко відрізнити молекули введеної радіоактивної жирної кислоти експериментально, від присутніх вже в мітохондріях молекул жирної кислоти на початку експерименту.

Електрофорез та... хроматографія

Для того щоб розібратися в тому, що і як нормалізує метаболізм, тобто як відбувається нормалізація метаболізму, необхідні також використовувати такі методи, які допоможуть розділити суміші, до складу яких входять в малих кількостях органічні речовини. Одним із найважливіших таких методів, основою якого є феномен адсорбції, вважається метод хроматографії. Завдяки цьому методу відбувається поділ суміші компонентів.

При цьому відбувається поділ компонентів суміші, який проводиться шляхом адсорбції на сорбенті, або, завдяки паперу. При розподілі шляхом адсорбції на сорбенті, тобто коли починають заповнювати такі спеціальні скляні трубки (колонки), з поступовою та наступною елюцією, тобто з подальшим вимиванням кожного з наявних компонентів.

Метод поділу електрофорезу залежить від наявності знаків, і навіть числа іонізованих зарядів молекул. Також електрофорез проводять на якомусь із неактивних носіїв, таких як целюлоза, каучук, крохмаль або, зрештою, на папері.

Одним з найбільш високочутливих та ефективних методівподілу суміші є газова хроматографія. Таким способом поділу користуються тільки в тому випадку, якщо необхідні для поділу речовини перебувають у стані газоподібному або, наприклад, будь-якої миті можуть перейти в цей стан.

Як відбувається виділення ферментів?

Щоб з'ясувати, як відбувається виділення ферментів, для цього необхідно зрозуміти, що це є останнім місцем у даному ряду: тварина, потім орган, потім зріз тканини, а після – фракція клітинних органел і гомогенат займає ферменти, які каталізує певну хімічну реакцію. Виділити ферменти у очищеному вигляді стало важливим напрямом у вивченні метаболічних процесів.

З'єднання і комбінування перерахованих вище методів дозволило основні метаболічні шляхи, у більшості організмів, що населяють нашу планету, в тому числі і в людини. До того ж, ці методи допомогли встановити відповіді питання, як протікають метаболічні процеси в організмі і допомогли з'ясувати системність основних етапів даних метаболічних шляхів. Сьогодні налічується понад тисячу всіляких біохімічних реакцій, які вже вивчені, а також вивчені ферменти, що беруть участь у цих реакціях.

Оскільки появи будь-якого прояви у клітинах життя необхідно АТФ, те й не дивно, що швидкість метаболічних процесів клітин жирових, насамперед, спрямовано синтезування АТФ. Для цього використовуються різні за складністю послідовні реакції. Такі реакції в основному використовують хімічну потенційну енергію, яка міститься в молекулах жирів (ліпідів) та вуглеводів.

Метаболічні процеси між вуглеводами та ліпідами

Такий метаболічний процес між вуглеводами та ліпідами, по-іншому, називаються синтезом АТФ, анаеробним (означає, без участі кисню) метаболізмом.

Основна роль ліпідів та вуглеводів полягає в тому, що саме синтез АТФ забезпечує більш прості з'єднаннянезважаючи на те, що ті самі процеси протікали в найпримітивніших клітинах. Тільки в позбавленій кисню атмосфері стало неможливим повне окислення жирів і вуглеводів до вуглекислого газу.

Навіть у цих найпримітивніших клітин використовувалися ті самі процеси та механізми, завдяки яким відбувалася перебудова самої структури молекули глюкози, яка й синтезувала невеликі кількості АТФ. По-іншому, такі процеси у мікроорганізмів називаються бродінням. На сьогодні особливо добре вивчено «бродіння» глюкози до стану етилового спирту та вуглекислого газу у дріжджів.

Щоб завершилися всі ці зміни та утворилася низка проміжних продуктів, необхідно було проведення одинадцяти послідовних реакцій, що, зрештою, у раді проміжних продуктів представили (фосфати), тобто ефіри фосфорної кислоти. Така фосфатна група переносилася на аденозиндифосфат (АДФ) і з утворенням АТФ. Усього дві молекули становили чистий вихід АТФ (на кожну молекул глюкози, отриману в результаті процесу бродіння). Подібні процеси також спостерігалися у всіх живих клітинах організму, оскільки постачали таку необхідну для нормального функціонування енергію. Такі процеси часто називають анаеробним диханням клітин, хоча це зовсім коректно.

Як у ссавців, так і у людей, даний процесназивається гліколізом, а його завершальним продуктом вважається молочна кислота, а не СО2 ( вуглекислий газ) і не спирт. За винятком двох останніх етапів вся послідовність реакцій гліколізу вважається практично ідентичною процесу, який протікає в клітинах дріжджових.

Метаболізм аеробний, отже, з використанням кисню

Очевидно, що з появою кисню в атмосфері завдяки фотосинтезу рослин завдяки матінці-природі з'явився механізм, який дозволяв забезпечувати повне окислення глюкозу до води та СО2. Такий аеробний процес дозволяв чистому виходу АТФ (з числа тридцяти восьми молекул, з розрахунку на кожну молекулу глюкози, тільки окислену).

Такий процес вживання клітинами кисню для появи насиченої енергією сполук сьогодні відомий як дихання аеробне, клітинне. Таке дихання здійснюється ферментами цитоплазми (на відміну анаеробного), а окислювальні процеси проходять у мітохондріях.

Тут піровиноградна кислота, яка є проміжним продуктом, після того, як утворюється в анаеробній фазі, після окислюється до стану СО2 завдяки послідовним шести реакціям, де в кожній реакції пара їх електронів переноситься на акцептор загальний кофермент нікотинамідаденіндінуклеотид, скорочено (НАД). Така послідовність реакцій і називається циклом трикарбонових кислот, а також циклом лимонної кислоти або циклом Кребса, що призводить до того, що кожна молекула глюкозу утворює дві молекули кислоти піровиноградної. Під час цієї реакції дванадцять пар електроном відходять від молекули глюкози для її подальшого окислення.

Під час джерела енергії виступають... ліпіди

Виявляється, як джерело енергії, як і вуглеводи, можуть виступати жирні кислоти. Реакція окиснення жирних кислотвідбувається завдяки послідовності відщеплення від жирної кислоти (вірніше її молекула) двовуглецевого фрагмента з появою ацетилкоферменту А, (по-іншому, це ацетил-КоА) і передачі одночасних двох пар електронів сам ланцюг їхнього перенесення.

Таким чином, отриманий ацетил-КоА такий же компонент циклу трикарбонових кислот, чия подальша доля не особливо відрізняється від ацетил-КоА, який поставляється завдяки вуглеводному обміну. Значить механізми, що синтезують АТФ при окисненні як метаболітів глюкози, так і жирних кислот, практично ідентичні.

Якщо енергія, що надходить в організм, виходить практично за рахунок тільки одного процесу окислення жирних кислот (наприклад, під час голодування, при такому захворюванні як цукровий діатез і т.д.), то в даному випадку, Інтенсивність появи ацетил-КоА перевищуватиме інтенсивність його окислення в самому циклі трикарбонових кислот. В даному випадку молекули ацетил-КоА (які виявляться зайвими) почнуть реагувати один з одним. Завдяки цьому процесу з'являться ацетооцтова та b-гідроксимасляна кислоти. Таке накопичення може стати причиною кетозу, це один із видів ацидозу, який може стати причиною важкої форми діабету і навіть смерті.

Навіщо запаси енергії?

Щоб якось придбати додатковий запас енергії, наприклад, для тварин, які нерегулярно і систематично харчуються їм просто необхідно якось запастися необхідною енергією. Такі запаси енергії виробляються завдяки харчовим запасам,до яких відносяться ті самі жири та вуглеводи.

Виявляється, жирні кислоти можуть перейти в запас у вигляді жирів нейтральних, які містяться як у жировій тканині, так і в печінці . А вуглеводи, при надходженні у величезній кількості до шлунково-кишкового тракту починають гідролізуватися до глюкози та інших цукрів, які при попаданні в печінку синтезуються в глюкозу. І тут же з глюкози починає синтезуватися гігантський полімер шляхом з'єднання залишків глюкози, а також з відщепленням молекул води.

Іноді залишкова кількість глюкози в глікогенових молекулах сягає 30000. А якщо відчувається потреба в енергії, тоді глікоген знову починає розпадатися до глюкози під час хімічної реакції, продуктом останньої є глюкозофосфат. Даний глюкозофосфат стає на шлях процесу гліколізу, який становить частину шляху, що відповідає за окислення глюкози. Також може піддатися реакції гідролізу глюкозофосфат і в самій печінці, а глюкоза, що утворилася таким чином, доставляється до клітин тіла разом з кров'ю.

Як відбувається синтез із вуглеводів у ліпіди?

Полюбляєте вуглеводну їжу? Виявляється, якщо кількість вуглеводів, отриманих з їжею за один прийом, перевищує допустиму норму, в такому випадку, вуглеводи переходять у «запас» у вигляді глікогену, тобто, надлишкова вуглеводна їжа перетворюється на жири. Спочатку утворюється ацетил-КоА з глюкози, а потім він починає синтезуватися в цитоплазмі клітини для жирних довголанцюгових кислот.

Цей процес «перетворення» можна описати як нормальний окисний процес жирних клітин. Після чого жирні кислоти починають відкладатися у вигляді тригліцеридів, тобто нейтральних жирів, які відкладаються (в основному проблемних зонах), у різних частинах тіла.

Якщо організму терміново знадобиться енергія, тоді нейтральні жири піддавшись гідролізу, а також жирні кислоти починають надходити в кров. Тут вони насичуються молекулами альбумінів і глобулінів, тобто плазмових білків, а потім починають поглинатися іншими, різними клітинами. У тварин немає таких механізмом, які можуть здійснити синтез із глюкози та жирних кислот, а от у рослин вони є.

Синтез сполук азотовмісних

В організмі тварин амінокислоти застосовуються не тільки як білковий біосинтез, але і як початковий матеріал готовий для синтезу деяких азотовмісних сполук. Така амінокислота як тирозин стає попередником таких гормонів як норадреналін та адреналін. А гліцерин (найпростіша амінокислота) служить вихідним матеріалом для біосинтезу пуринів, які входять до складу нуклеїнової кислоти, а також порфіринів та цитохромів.

Попередником піримідинів нуклеїнових кислотє аспарагінова кислота, а група метіоніну починає передаватися в ході синтезу креатину, саркозину та холіну. Попередником нікотинової кислоти є триптофан, а з валіну (який утворюється в рослинах) може синтезуватися такий вітамін як пантотенова кислота. І це лише деякі приклади використання синтезу сполук азотовмісних.

Як відбувається ліпідний метаболізм

Як правило, в організм ліпіди потрапляють у вигляді тригліцеридів жирних кислот. Потрапляючи в кишечник під вплив ферментів, що виробляються підшлунковою залозою, вони починають зазнавати гідролізу. Тут вони знову синтезуються як жири нейтральні, після цього вони потрапляють або в печінку, або в кров, а також можуть відкластися у вигляді запасу в жировій тканині.

Ми вже говорили про те, що жирні кислоти також можуть заново синтезуватися з попередників вуглеводних, що з'явилися раніше. Необхідно також зазначити, що, незважаючи на те, що в клітинах тварин можуть спостерігатися одночасне включення одного подвійного зв'язку в молекулах довголанцюгових жирних кислот. Включати другий і навіть третій подвійний зв'язок ці клітини не можуть.

А так як жирні кислоти з трьома та двома двоїстими зв'язками відіграють важливу роль у метаболічних процесахтварин (зокрема і людини), за своєю сутністю є важливими поживними компонентами, можна сказати, вітамінами. Саме тому ліноленову (С18:3) та лінолеву (С18:2) називають ще й незамінними жирними кислотами. Також виявлено, що в клітинах ліноленову кислотутакож може включитися двоякий четвертий зв'язок. Завдяки подовженню вуглецевого ланцюга, може з'явитися ще один важливий учасник метаболічних реакцій. арахідонова кислота (С20:4).

Під час синтезу ліпідів можуть спостерігатися залишки жирних кислот, які пов'язані з коферментом А. Завдяки синтезу ці залишки переносяться на гліцерофосфат ефір гліцерину та фосфорної кислоти. В результаті даної реакції утворюється сполука фосфатидної кислоти, де одна її сполука – це гліцерину, етерифікована фосфорною кислотою, а інші дві – жирними кислотами.

При появі нейтральних жирів фосфорна кислота буде видалена шляхом гідролізу, а на її місці виявиться жирна кислота, що з'явилася внаслідок хімічної реакції з ацил-КоА. Сам кофермент А може з'явитися завдяки одному з вітамінів пантотенової кислоти. У цій молекулі міститься сульфгідрильна група, яка реагує на кислоти з появою тіоефірів. У свою чергу фосфоліпідна фосфатидна кислота реагує на азотисті основи, такі як серин, холін та етаноламін.

Таким чином, всі стероїди, що зустрінуті в організмі ссавців (за винятком вітаміну Д) можуть самостійно синтезуватися самим організмом.

Як відбувається метаболізм білків?

Доведено, що білки, що є у всіх живих клітинах, складаються з двадцяти одного виду амінокислот, які з'єднані в різній послідовності. Дані амінокислоти синтезуються організмами. Такий синтез зазвичай призводить до появи акетокислоти. Саме, а-кетокислота або а-кетоглутарова кислота і беруть участь у синтезі азоту.

Людський організм, як і організм багатьох тварин, зумів зберегти вміння синтезувати всі наявні амінокислоти (виняток становить кілька незамінних амінокислот), які мають обов'язково надходити з їжею.

Як відбувається синтез білка

Цей процес зазвичай протікає в такий спосіб. Кожна амінокислота в цитоплазмі клітини вступає в реакцію з АТФ і після примикає до завершальної групи молекули рибонуклеїнової кислоти, яка специфічна для цієї амінокислоти. Потім ускладнена молекула з'єднується з рибосомою, яка визначається в положенні більш подовженої молекули рибонуклеїнової кислоти, яка з'єднується з рибосомою.

Після того, як усі складні молекули вишиковуються, відбувається розрив між амінокислотою і рибонуклеїновою кислотою, сусідні амінокислоти починають синтезуватися і таким чином виходить білок. Нормалізація метаболізму відбувається завдяки гармонійному синтезу білково-вуглеводно-жирових метаболічних процесів.

То що таке метаболізм органічних речовин?

Щоб краще зрозуміти та розібратися у метаболічних процесах, а також, щоб відновити здоров'я та покращити обмін речовин, необхідно дотримуватись наступних рекомендацій, що стосуються нормалізації та відновлення метаболізму

  • Важливо розуміти, що метаболічні процеси не можна повернути назад. Розпад речовин ніколи не протікає простим шляхом звернення синтезуючих реакцій. У цьому розпаді обов'язково беруть участь інші ферменти, і навіть деякі проміжні продукти. Дуже часто спрямовані в різний бікпроцеси починають протікати у різних відсіках клітини. Наприклад, жирні кислоти можуть синтезуватися в цитоплазмі клітини при вплив одного якогось набору ферментів, а процес окислення в мітохондріях може відбуватися зовсім за іншого набору.
  • У живих клітинах організму спостерігається достатня кількістьферментів, для того, щоб прискорити процес метаболічних реакцій, але, незважаючи на це метаболічні процеси не завжди протікають швидко, таким чином, це вказує на існування в наших клітинах деяких регуляторних механізмів, які впливають на обмінні процеси На сьогоднішній день вже відкрито деякі види таких механізмів.
  • Один із факторів, що впливає на зниження швидкості метаболічних процесів даної речовини, є надходженням даної речовини до самої клітини. Тому регуляція обмінних процесів може бути спрямована і на цей фактор. Наприклад, якщо взяти інсулін, функція якого пов'язана з полегшенням проникнення глюкози у всі клітини. Швидкість «перетворення» глюкози в такому разі залежатиме від швидкості, з якої вона надійшла. Якщо ж розглянути кальцій і залізо, коли вони з кишечника потрапляють у кров, швидкість метаболічних реакцій, у разі, залежатиме від багатьох, зокрема і регулюючих процесів.
  • Вільно пересуватися з одного клітинного відсіку до іншого, на жаль, можуть далеко не всі речовини. Також існує припущення, що перенесення внутрішньоклітинний постійно контролюється деякими стероїдними гормонами.
  • Вченими було виявлено два види сервомеханізмів, які відповідають у метаболічних процесах за негативний зворотний зв'язок.
  • Навіть у бактерій були відзначені приклади, що доводять присутність якихось послідовних реакцій. Наприклад, біосинтез однієї з ферментів, пригнічує амінокислоти, необхідні для отримання цієї амінокислоти.
  • Вивчаючи окремі випадкиметаболічних реакцій, було виявлено, що фермент, чий біосинтез був порушений, виявлявся відповідальним за головний етап метаболічного шляху, що призвів до синтезу амінокислоти.
  • Важливо зрозуміти, що в процесах метаболічних та біосинтетичних бере участь невелика кількість будівельних блоків, кожен з яких починає використовувати для синтезу безлічі сполук. До таких сполук відносяться: ацетилкофермент А, гліцин, гліцерофосфат, карбамілфосфат та інші. З цих невеликих компонентів вибудовуються потім складні та різноманітні сполуки, які можна спостерігати у живих організмах.
  • Дуже рідко беруть безпосередню участь у метаболічних процесах прості органічні сполуки. Такі сполуки для того, щоб проявити свою активність, повинні будуть приєднатися до якогось ряду сполук, який бере активну участь у метаболічних процесах. Наприклад, глюкоза може почати окислювальні процеси тільки після того, як буде схильна до етерифікації фосфорної кислоти, а для інших подальших змін вона повинна буде етерифікована уридиндифосфатом.
  • Якщо розглянути жирові кислоти, то вони також не можуть взяти участь у метаболічних змінах до тих пір, поки вони утворюють ефіри з коферментом А. При цьому, будь-який активатор стає спорідненим з нуклеотидами, які входять до складу рибонуклеїнової кислоти або утворюються з якогось вітаміну. Тому стає зрозумілим, чому нам потрібні вітаміни лише у невеликих кількостях. Витрачаються вони завдяки коферментам, причому кожна молекула коферменту протягом усього свого життя використовується кілька разів, на відміну від поживних речовин, молекули яких використовуються один раз (наприклад, молекули глюкози).

І останнє! Завершуючи цю тематику, дуже хочеться сказати, що сам термін «метаболізм» якщо раніше означав як синтез білків, вуглеводів і жирів в організмі, то зараз його використовують як позначення кількох тисяч ферментативних реакцій, які можуть являти собою величезну мережу сполучених між собою метаболічних шляхів .

Метаболізм. Процеси метаболізму.

Про метаболізм чи обмін речовин зараз йде багато розмов. Однак більшість людей не знають, що таке метаболізм, а також які процеси постійно йдуть у нашому організмі.

Що являє собою метаболізм

Метаболізм - це хімічні перетворення, що відбуваються в організмі кожної людини при надходженні поживних речовин і до того моменту, коли кінцеві продукти всіх перетворень і перетворень виводяться з нього в зовнішнє середовище. Інакше висловлюючись, метаболізм в організмі є набір хімічних реакцій, що у ньому підтримки його життєдіяльності. Всі процеси, об'єднані цим поняттям, дозволяють будь-якому організму розмножуватися і розвиватися, зберігаючи при цьому всі свої структури та відповідаючи на довкілля.

Процеси метаболізму

Як правило, процеси метаболізму діляться на 2 взаємопов'язані стадії, тобто обмін речовин відбувається в організмі в два етапи:

  • І етап. Анаболізм є процесом сукупності хімічних процесів, який спрямований на утворення клітин і складових частинтканин організму. Якщо розкривати хімічні процесипід ними мається на увазі синтез амінокислот, нуклеотидів, жирних кислот, моносахаридів, білків.
  • ІІ етап. Катаболізм є процес розщеплення на більш прості речовинихарчових і власних молекул, звільняючи у своїй енергію, укладену у яких. Баланс вищеописаних етапів дає гармонійну роботу та розвиток організму, а регулюється він завдяки гормонам. Ще одним суттєвим помічником у процесі метаболізму є ферменти. У процесі обміну речовин вони виступають деяким каталізатором і створюють одні хімічні речовинз інших.

Роль метаболізму в організмі людини

Слід знати, що метаболізм складається з усіх реакцій, у яких будуються різні клітини та тканини організму та витягується корисна енергія. Оскільки анаболічні процеси в будь-якому організмі пов'язані з витратою енергії для будівництва нових клітин та молекул, а катаболічні процеси вивільняючи енергію та утворюють такі кінцеві продукти як діоксид вуглецю, аміак, сечовина та вода.

З вищеописаного можна помітити, що злагоджений процес метаболізму в організмі – це запорука злагодженої та стабільної роботи всіх органів людини, крім цього він є ще й показником міцного здоров'я. Оскільки швидкість обміну речовин впливає працювати всіх органів людини. Будь-який дисбаланс у процесі метаболізму може призвести до важким наслідкамдля організму, а саме - до різноманітних захворювань.

Порушення обміну речовин може відбуватися при різних змінаху кожній системі організму, але найчастіше це трапляється в ендокринній. Збої можуть відбутися при різних дієтах і неправильному харчуванні. нервовому перенапрузіта стресах. Ось чому рекомендується уважно ставитися до свого способу життя та харчування. Тому якщо ви дбаєте про своє здоров'я, то необхідно періодично проводити обстеження організму, очищати його від шлаків, і, звичайно, правильно харчуватися, оскільки нормалізація метаболізму - це ключ до Вашого здоров'я.

Тепер ви знаєте, про обмін речовин все, і не задаватимете питанням, метаболізм, що це? І зможете вчасно звернутися до лікаря при найменших порушеннях, що згодом допоможе вам уникнути багатьох проблем.

Доброго часу доби, мої шановні качата та фітоняшечки! Як завжди, в цей неділя нас чекає чергова поживна нотатка, але говорити ми в ній будемо не про хліб насущний - конкретний продукт, а про спосіб утилізації цього хліба, метаболізмі. Ось завернув:). По прочитанні ми дізнаємося, як прискорити обмін речовин, як його розрахувати і ... втім, не палитиму всіх фішок, щоб зберегти деяку інтригу.

Отже, займайте свої місця, почнемо освітлюватися.

Як прискорити обмін речовин? Все, що потрібно знати.

Проблема згонки зайвої ваги не з чуток знайома багатьом тим, хто читає ці рядки. Однак наведена в цій статті інформація змусить Вас подивитись інакше на питання приведення власного ледь розповнілого тільця в подарунок порядок. Зазвичай, коли мова заходить про схуднення, у багатьох відразу в голові виникають такі образи - жорстка дієта, голодування, несмачні пісні продукти та інші страшилки. Насправді ж найефективнішим засобом схуднення є прискорення обміну речовин, а не різні морилкові та зубо-поличні дієти. Що це ще за обмін речовин, і яку роль він відіграє у питаннях створення стрункої фігури, нам і доведеться розібратися по ходу п'єси, що поїхали.

Примітка:

Для кращого засвоєння матеріалу, все подальше оповідання буде розбито підголови.

У перших рядках цього матеріалу хочеться сказати, що цю тему – як прискорити метаболізм, я вважаю архіважливою та архінужною (і далі Ви зрозумієте чому), тому не виключено, що “Остапа понесе”, і стаття роздмухується до непристойних розмірів. Загалом, я всіх попередив, тому совість моя перед Вами чиста). Тепер по суті…

Метаболізм (обмін речовин) відноситься до біохімічним процесамякі протікають в організмі будь-якого живого організму для підтримання життя Ці процеси допомагають людині зростати, розмножуватися, відновлювати ушкодження та адекватно відповідати на впливи навколишнього середовища. У звичному розумінні метаболізм – кількісна характеристика (наскільки швидко)здатності організму перетворювати в енергію калорії, що надходять в організм, з їжі та напоїв.

Існують дві форми обміну речовин:

  • катаболізм - дисиміляція (Руйнівний метаболізм);
  • анаболізм – асиміляція (Конструктивний метаболізм).

Обидві ці форми пов'язані з впливом на масу та композицію тіла. У свою чергу, потреба людини в калоріях залежить від:

  • раціону харчування (дієти);
  • фізичну активність.

Базова схема метаболізму, що відображає шляхи руху та перетворення речовин та енергії, виглядає наступним чином.

Прийнято виділяти три етапи обміну речовин, зокрема такі.

Сутність метаболізму. Анаболізм та катаболізм.

Основна сутність метаболізму полягає у перетворенні речовин та енергії. Основу його складають зовнішній та внутрішній обміни, процеси анаболізму та катаболізму (див. схему).

Анаболізм (нарощування, творення)- послідовність хімічних реакцій, які створюють/синтезують молекули з дрібніших компонентів. Зазвичай у цьому процесі створення потрібно енергія. Катаболізм (руйнування) – ряд деструктивних хімічних реакцій, які розщеплюють складні молекули більш дрібні одиниці. Найчастіше відбуваються з вивільненням енергії.

Анаболізм дозволяє створювати нові клітини, збільшувати м'язову масу, підтримувати зростання всіх тканин, покращувати мінералізацію кісток. Анаболічні процеси для будівництва полімерів (складні сполуки)використовують мономери. Типовими прикладамиперших та других є:

  • амінокислоти (мономер);
  • протеїни – полімерні молекули.

Класичними анаболічними гормонами є:

  • - Стимулює вивільнення гормону соматомедину, печінкою, що відповідає за ріст;
  • IGF1 (Інсуліноподібний фактор росту)- Імітує вироблення білка;
  • інсулін – регулює рівень цукру глюкози в крові;
  • тестостерон -;
  • естроген – жіночий статевий гормон.

Катаболізм – забезпечує наше тіло енергією як на клітинному рівні, так і при здійсненні рухів. Катаболічні реакції руйнують полімери складові мономери. Прикладами таких реакцій є:

  • розщеплення полісахаридів до моносахаридів. Складні вуглеводи (глікоген) до полісахаридів, прості вуглеводи (Глюкоза, рибоза)до моносахаридів;
  • розщеплення білків до амінокислот.

Коли ми споживаємо їжу, наш організм розщеплює органічні поживні речовини – це руйнування супроводжується вивільненням енергії, що зберігається всередині молекул аденозинтрифосфату (АТФ) в організмі.

Класичними катаболічними гормонами є:

  • кортизол -;
  • глюкагон – стимулює розпад глікогену в печінці, що спричиняє зростання рівня цукру в крові;
  • адреналін;
  • цитокіни - надає специфічний вплив на "спілкування" клітин між собою.

Енергія, запасена як АТФ, є паливом для анаболических реакцій. Таким чином виходить, що катаболізм і анаболізм тісно пов'язані, перший створює енергію для другого, який використовує її для синтезу гормонів, ферментів, росту клітин і відновлення тканин.

Якщо катаболізм виробляє більше енергії, ніж потрібно для анаболізму, виникає надлишок енергії. Людське тіло зберігає цей надлишок енергії як жиру чи глікогену. Жирова тканинає відносно неактивною порівняно з м'язами. Такі клітини, через свою бездіяльність, не використовують багато енергії для підтримки самих себе.

Наступна таблиця наочно демонструє основні відмінності анаболізму і катаболізму.

Як метаболізм пов'язаний із масою тіла?

Якщо відійти від хитромудрих формулювань, то наша вага тіла є результатом катаболізму за вирахуванням анаболізму – кількість енергії, яку ми вивільняємо, мінус кількість енергії, яка використовується нашим тілом. Надлишок енергії зберігається або у вигляді жиру, або глікогену. (у печінці, а також у м'язах). При вивільненні енергії 1 гр жиру дає 9 ккал, а білки та вуглеводи по 4 ккал.

Хоча головною причиноюнадмірної ваги є висока здатність організму зберігати надлишок енергії у вигляді жиру, іноді гормональні проблеми та різні захворювання (У т.ч. спадкові)можуть надати негативний впливна обмін речовин (заморозити його).

Вважається, що худі люди мають швидкий метаболізм, у той час як огрядні люди мають повільний метаболізм, тому є такими. Насправді ж повільний метаболізм рідко є причиною надмірної ваги. Він, безперечно, впливає на основні енергетичні потреби організму, проте головною причиною збільшення ваги є енергетичний дисбаланс, який порушується шляхом споживання калорій більше, ніж витрачається.

Існує не так багато способів, які можуть суттєво вплинути на базальний (основний) метаболізм – рівень обміну речовин, коли людина відпочиває. Наприклад, збільшення м'язової маси – це одна з дійових стратегій інтенсифікації метаболізму. Однак стратегія визначення енергетичних потреб свого організму, а потім адаптування способу життя відповідно до них, матиме набагато кращий і швидкий ефект на догляд ваги.

Метаболізм: куди розходяться споживані калорії?

Погодьтеся, досить цікаво знати, куди йдуть наші калорії. Так ось, 60-70% калорій, яких ми потребуємо, витрачається на підтримку загальних процесівжиттєдіяльності (базовий рівеньметаболізму, resting rate metabolism), таких як робота мозку та серця, дихання та інше. Біля 25-30% калорій йде на підтримку фізичної активності (phisical activity metabolism), 10% - На перетравлення їжі (термогенез).

Також не зайвим буде знати, що обмін речовин у різних органахта тканинах людини протікає з різним ступенем інтенсивності. Не вірите, тоді порівняйте.

Від чого залежать потреби у калоріях?

Насамперед наступні 3 Основні фактори впливають на кількість споживаних людиною калорій. До них відносяться:

№1. Розмір, композиція/склад та тип статури

Більшість потребує більше калорій. Люди з великою кількістюм'язів до жиру вимагають більше калорій, ніж люди, які важать однаково, але мають менше м'язів по відношенню до жиру. Люди з вищим співвідношенням м'язи-жир мають вищий базальний рівень метаболізму, ніж з нижчим співвідношенням.

2. Вік

Коли людина стає старшою, кілька факторів призводять до зниження кількості калорій. М'язова маса з віком починає усихати, що в результаті призводить до більш високого співвідношення жир-м'язи. Рівень метаболізму трохи змінюється, що також призводить до зниження потреби калорій.

Наступні вікові фактори впливають на цей процес:

  • гормони - обидві статі виробляють меншу кількість їх основних анаболічних гормонів, які споживають енергію. Секреція гормону росту із віком також йде на спад;
  • менопауза – вносить свої істотні корективи у процеси споживання/використання енергії;
  • фізична активність - з віком людина стає менш активною, часто робота змінює свій статус, переходячи з активної (вколювання на заводі)у пасивну (перекладання папірців);
  • “клітинні відходи” – що старше людина, тим більше її клітин відмирає, і вони накопичуються, втручаючись у процес метаболізму.

3. Підлога

Чоловіки мають вищий базальний рівень метаболізму проти жінками, т.к. у них ставлення м'язів до жиру суттєво вище. Це означає, що середньостатистичний чоловік спалюватиме більше калорій, ніж жінка того ж віку та ваги.

Подивіться на наступне зображення, що наочно демонструє, як при однаковій вазі, але різному віціможуть змінюватися основні характеристики складу тіла.

Як визначити свою швидкість метаболізму?

Кількість калорій, які організм використовує для закриття своїх основних функцій, називається основним метаболізмом або базальною швидкістю обміну речовин. Енергетичні потреби основних функцій залишаються досить послідовними та їх не так легко змінити. Основний обмін речовин у середньому становить 60-70% від калорій, які Ви спалюєте щодня.

Примітка:

Після 30 років швидкість обміну речовин знижується і починає сповільнюватися на 6% кожні 10 років.

Крок №1. Вимірюємо своє зростання.

Виміряйте свій зріст у сантиметрах, якщо поділу метра в дюймах, то помножте своє зростання на 2,54 , щоб отримати сантиметрове значення. Наприклад Ваше зростання в дюймах 70 inch, що відповідає 177,8 див.

Крок №2. Вимірюємо свою вагу.

Встаньте на ваги та зафіксуйте свою вагу в кг. Якщо одиниця виміру фунти, то помножте отримане значення на 0,454 .

Крок №3. Обчислюємо БМ за такою формулою.

Формули розрахунку рівня БМ для обох статей виглядають так:

Швидкість метаболізму для чоловіків = 66 + (13.7 x вага в кг.) + (5 x ріст см.) - (6.8 x вік у роках)

Швидкість метаболізму для жінок = 655 + (9.6 x вага в кг.) + (1.8 x зростання в див.) - (4.7 x вік у роках)

Для нашого прикладу отримуємо таке значення швидкості метаболізму (BMR).

З цього значення можна знайти загальні щоденні витрати енергії. Для цього необхідно БМ помножити на множник фізичної активності. Зокрема, такі.

Для нашого прикладу отримуємо загальні витрати енергії за добу:

1904,564 х 1,55 (помірна активність) = 2952,0742 ккал

Про що свідчить отримане значення?

Все дуже просто, стільки калорій необхідно для підтримки ваги приблизно на одному рівні. Щоб почати худнути, необхідно урізати калорії на 300-500 ккал.

На додаток до основного обміну, наступні два фактори також визначають, скільки калорій Ваш організм спалює за день і це:

  • харчовий термогенез - всі процеси, пов'язані з роботою над їжею (перетравлення, транспортування тощо). Складає в середньому 10% калорій, які використовуються щодня. Величина залишається відносно стабільною та її складно змінити;
  • фізична активність – фактор, що найбільш змінюється (з усіх трьох), що визначає, скільки калорій Ви спалюєте щодня.

Харчування та енергія: звідки береться основна енергія потреб організму?

Основу метаболізму становить харчування. Основними енергетичними нутрієнтами для організму є вуглеводи, жири та білки. Саме від їхнього балансу залежить енергетичний потенціал людини. Продукти постачають вуглеводи для організму у трьох формах: крохмаль, цукор та волокна (целюлоза). Крохмаль та цукор формують основні та необхідні джерела енергії для людини. Тканини організму залежать від глюкози та використовують її для всіх видів діяльності. Вуглеводи та цукру розщеплюються до найпростіших компонентів – глюкози та фруктози.

Загальна реакція для спалювання глюкози записується як:

С6Н12О6 + 6 О2 -----> 6 CO2 + 6 H2O + енергія

При розщепленні 1 гр вуглеводів/білка дає 4 ккал.

Вуглеводи в харчуванні атлета мають бути складними (рис, гречка, перлівка)і складати від 40 до 60% раціону (При наборі м'язової маси в залежності від типу статури).

Жири є другим джерелом концентрованої енергії. Вони виробляють вдвічі більше енергії при своєму розщепленні, ніж вуглеводи та білки. З жирів набагато складніше отримати енергію, проте якщо цього вдається досягти, то її кількість набагато більша. (9 ккал проти 4 ккал).

Також важливим елементомхарчування є і мінералів. Хоча вони й не роблять безпосередній внесок у енергетичні потреби, але важливі як регулятори тіла та відіграють важливу роль у метаболічних шляхах організму. Вітамінами, які особливо важливі в обміні речовин є:

  • вітамін А;
  • вітамін В2 (рибофлавін);
  • нікотинова кислота;
  • пантотенова кислота.

Факти про обмін речовин

  • чоловіки у стані спокою спалюють більше калорій, ніж жінки;
  • взимку базальний метаболізм вищий, ніж улітку;
  • обмін речовин тим швидше, що більше вага людини;
  • прийоми їжі збільшують енерговитрати організму на 10-40% , зокрема жири збільшують основний обмін на 5-15% , вуглеводи – на 5-7% , білки – на 30-40% ;
  • білкова їжа допомагає худнути.

Уфф-ф, ну начебто все, хоча ... так ні, точно все. Залишилося підбити підсумки і попрощатися, давайте так і зробимо.

Післямова

Сьогодні ми відповідали питанням – як прискорити обмін речовин. Хтось може сказати: якого ти тут написав стільки не за темою. Відповідаю - все в тему, бо щоб знати, як розгойдувати свій метаболізм, потрібно знати сутність процесу, що протікає, як що влаштовано і працює. Конкретні поради та продукти ми розберемо у наступній практичній частині. Тому далеко не тікаємо, скоро буде продовження цього дійства.

На цьому все, радий, що провели цей час із користю для себе, до швидких зустрічей!

PS.Друзі, а Ви маєте проблеми з обміном речовин, Вам його складно розігнати?

PPS.Допоміг проект? Тоді залиште посилання на нього у статусі своїй соціальної мережі- Плюс 100 окулярів до карми, гарантовано.

З повагою та вдячністю, Протасов Дмитро.