Что такое метаболизм в организме человека простым языком: Метаболизм: что это такое простым языком

Содержание

Метаболизм: что это такое простым языком

#правильноепитание#здоровье#красота#жирубой
Метаболизм, или обмен веществ — это совокупность химических реакций, позволяющих организму оставаться живым. Наша внутрення лаборатория все время напряженно работает, и даже самое простое действие обеспечивается слаженной работой внутренних систем.

Для начала организм разбирает съеденные нами макронутриенты — белки, жиры и углеводы — на более простые вещества. При этом высвобождается некая энергия, измеряемая в килокалориях, и с ее помощью организм строит новые молекулы.

Качество метаболизма зависит от множества факторов — веса, возраста, соотношения жировой и мышечной ткани, состояния микрофлоры желудочно-кишечного тракта.

Современный мир тоже влияет на Организм человека. Организм человека за последние 50-100 лет вынужден привыкать к совершенно новым продуктам: быстрым углеводам, консервам, фаст-фуду, ГМО и т.д. Люди стали больше есть и меньше двигаться.

Организм направлен на запасание жиров, что просто несовместимо с современным питанием, которое состоит из жиров почти на 70%. Поэтому и наблюдается настоящая эпидемия ожирения, диабета, сердечно-сосудистых заболеваний. Но нормализовать обмен веществ можно. Все, что нужно — качественнее питаться и больше двигаться. Основы все те же: питаться нужно дробно, полноценно, уделяя внимание каждому из тройки макронутриентов.

ПРАВИЛА ХОРОШЕГО МЕТАБОЛИЗМА

1. Ешьте рационально. 70% калорийности рациона съедайте в первой половине дня.
Употребляйте достаточное количество белка — как минимум 1,2-1,5 г на каждый килограмм своего идеального веса. Белки следует есть с овощами.
2. Больше физической активности. Чем больше мышечная масса, тем больше энергии затрачивается на процессы обмена.
3. Проверьте щитовидную железу у эндокринолога. Именно хорошая работа щитовидки скажется на улучшении метаболизма.
4. Принимайте витамины. Хром регулирует обмен жиров и углеводов, а также равномерность поступления сахара в кровь. Фолиевая кислота, железо, кальций, витамины группы B улучшают обмен веществ.

5. Больше сна: при недостатке сна организм делает больше запасов.
6. Откажитесь от сахара, употребляйте больше клетчатки.
7. Пейте больше воды — это универальный растворитель, без которого никаких химические реакции просто невозможны.
8. Питайтесь дробно, 5-6 раз в день. Завтракайте сразу после пробуждения, чтобы быстрее разбудить свой организм.

Плохого обмена веществ не бывает, он может быть нарушен только у людей с серьезными заболеваниями щитовидки. Медленной может быть скорость метаболизма, и замедляется она только вследствие каких-то причин. Обменные процессы замедляются при серьезном недостатке какого-то витамина или несбалансированном приеме белков-жиров-углеводов. Скорость возвращается на прежний уровень при восстановлении условий. Не надо оправдывать свою малоподвижность и любовь к еде плохим обменом веществ.

С возрастом метаболизм замедляется. Это факт. После 35 лет необходимо увеличить физические нагрузки и уменьшить размеры порций. Много едят и не толстеют хорошо тренированные люди. Поддержание мышечной ткани требует больше энергии, чем жировой. Человек с развитыми мышцами тратит больше калорий, чем человек с жирком.

Без правильного питания и спорта чудес не будет. Не поможет ни стакан теплой воды с утра, ни специи в еде. Да, перец может повысить обмен веществ на 50% за счет ускорения частоты сердечных сокращений и дополнительного расхода энергии. Но сами по себе эти методы не сделают тебя стройнее. Нужно тренироваться и правильно питаться.

ЧТО ЭТО ТАКОЕ ПРОСТЫМ ЯЗЫКОМ. Octagon — портал о единоборствах

15 февраля 2018, 18:32. Количество просмотров: 2592

Метаболизм, или обмен веществ — это совокупность химических реакций, позволяющих организму оставаться живым. Наша внутрення лаборатория все время напряженно работает, и даже самое простое действие обеспечивается слаженной работой внутренних систем.

Молекулы строятся в зависимости от цели: умственной деятельности, физической деятельности, роста волос, синтеза гормонов. После плотного обеда, когда ты не смогла потратить всю появившуюся энергию, вещества отправляются в районы запасников — обычно в бедра, ягодицы, живот. Но вся эта теория нисколько не подвигает нас на пути понимания — почему одни едят и не толстеют, а другие раздуваются буквально от воздуха?

МЕТАБОЛИЗМ КАЖДОГО ЧЕЛОВЕКА УНИКАЛЕН

Качество метаболизма зависит от множества факторов — веса, возраста, соотношения жировой и мышечной ткани, состояния микрофлоры желудочно-кишечного тракта. Но самый главный фактор — это гены. Люди на генном уровне идентичны друг другу на 99,9%, но оставшаяся десятая как раз-таки все и меняет. Людей с одинаковым метаболизмом на свете нет.

Сейчас существуют методы, которыми можно проанализировать именно те гены, ответственные за поведение ферментов и расходование энергии, и на основе этих данных построить питание. При плохом варианте гена FABP2 придется ограничить жирность продуктов. А у другого человека организм неважно переваривает углеводы — придется ему ограничиться в их приеме.

Тот же генетический анализ помогает понять, какая человеку подходит физическая активность. В организме есть рецепторы, ответственные за эффективность расходования запасов в ответ на стресс, вызванный физической активностью. Люди по-разному расходуют свои жировые запасы. Одним для наилучшего расходования жира нужны тренировки с высокой интенсивностью — быстрый долгий бег. А другие похудеют и от ходьбы.

МЕТАБОЛИЗМ МОГ БЫ БЫТЬ И ЛУЧШЕ

Организм направлен на запасание жиров, что просто несовместимо с современным питанием, которое состоит из жиров почти на 70%. Поэтому и наблюдается настоящая эпидемия ожирения, диабета, сердечно-сосудистых заболеваний. Но нормализовать обмен веществ можно. Все, что нужно — качественнее питаться и больше двигаться. Основы все те же: питаться нужно дробно, полноценно, уделяя внимание каждому из тройки макронутриентов.

10 ПРАВИЛ ХОРОШЕГО МЕТАБОЛИЗМА

1. Ешьте рационально. Утром лучше усваиваются жиры, днем — белки, вечером — сложные углеводы, поддерживающие чувство сытости. 70% калорийности рациона съедайте в первой половине дня.

Употребляйте достаточное количество белка — как минимум 1,2-1,5 г на каждый килограмм своего идеального веса. Белок обладает термогенным эффектом: при его переваривании затрачивается больше энергии, чем на переработку углеводов и жиров. Белки следует есть с овощами.

2. Больше физической активности. Чем больше мышечная масса, тем больше энергии затрачивается на процессы обмена.

3. Проверьте щитовидную железу у эндокринолога. Именно хорошая работа щитовидки скажется на улучшении метаболизма.

4. Принимайте витамины. Хром регулирует обмен жиров и углеводов, а также равномерность поступления сахара в кровь. Фолиевая кислота, железо, кальций, витамины группы B улучшают обмен веществ.

5. Больше специй — они ускоряют обменные процессы.

6. Больше сна: при недостатке сна организм делает больше запасов.

7. Жиры горят в пламени углеводов. Употребляйте жиры вместе с медленными углеводами.

8. Откажитесь от сахара, употребляйте больше клетчатки.

9. Пейте больше воды — это универальный растворитель, без которого никаких химические реакции просто невозможны.

10. Питайтесь дробно, 5-6 раз в день. Завтракайте сразу после пробуждения, чтобы быстрее разбудить свой организм.

ПЛОХОЙ МЕТАБОЛИЗМ: МИФ ИЛИ РЕАЛЬНОСТЬ?

Друзья, поддержите нашу группу в Фейсбуке, поделитесь этим постом с друзьями или нажмите кнопку «Мне нравится!» и Вы всегда будете в курсе свежих новостей «Дежурной Качалки»!

Для вас мы собираем лучшие тренировки, рекомендации по правильному питанию и конечно же юмор из мира красивых, энергичных и здоровых людей — таких как мы с вами!

Источник: kachalka-24.ru

Центр спортивных и прикладных единоборств «БОЕЦ» проводит обучение (тренировки) по различным видам единоборств и физической подготовке в городе Минске.

Записаться на тренировки можно по телефону: +375(44)4689432

www.fighter.by

Метаболизм — простыми словами. Как ускорить обмен веществ?

Что такое метаболизм?

Метаболизм — это многоступенчатый процесс обмена веществ с целью превращения энергии пищи и воздуха в энергию для жизнедеятельности. При этом полученные калории используются телом как для физических тренировок, так и для функционирования всевозможных систем организма. На скорость метаболизма человека влияют возраст, рост, вес, а также уровень ежедневной активности.

Обмен веществ делится на два типа — катаболизм и анаболизм. В процессе катаболизма сложные органические вещества перерабатываются до более простых, выделяя при этом измеряемую в калориях энергию — тогда как при анаболических процессах из более простых веществ синтезируются более сложные, что сопровождается затратами калорий. Под анаболизмом чаще всего понимают рост мышц.

Расчет потребностей базового метаболизма лежит в основе определения суточной нормы калорий, необходимых человеку. Отметим также, что главным методом улучшения метаболических процессов являются физические тренировки, требующие энергии как для самих упражнений, так и для восстановления. Говоря простым языком, чем больше в теле мышц, тем более быстрый у человека метаболизм.

Ускорение обмена веществ для похудения

Обмен веществ — это совокупность множества сложных процессов в организме, зависящих не только от калорийности питания, массы тела и выполняемых физических упражнений, но и от температуры окружающей среды или даже от эмоционального состояния человека. Например, стресс ведет к повышению уровня гормона кортизола, ухудшающего метаболизм и ведущего к набору жира.

Для того, чтобы похудеть, не нужно пытаться максимально быстро ускорить метаболизм. Прежде всего, необходимо более внимательно относиться к тому, из каких именно продуктов тело получает калории. В большинстве случаев контроль за гликемическим индексом углеводов приводит к нормализации процессов обмена веществ, косвенным образом влияя и на похудение¹.

Что вредит обмену веществ:

Чрезмерное употребление быстрых углеводов
Чрезмерное употребление трансжиров
Нехватка в питании витаминов и минералов
Нехватка в рационе клетчатки
Недостаток калорий (соблюдение жесткой диеты)
Низкий уровень физической активности
Избыток физической активности
Недостаточное количество сна
Ряд заболеваний

Как ускорить метаболизм?

Главный парадокс метаболизма заключается в том, что быстрый обмен веществ связан с ростом аппетита и увеличением массы тела, а вовсе не с соблюдением жесткой диеты для похудения. Тело тратит больше энергии тогда, когда оно в ней нуждается — в том числе, для полноценного восстановления после физических тренировок. Научные исследования говорят о том, что диеты чаще всего замедляют метаболизм².

Другими словами, при снижении калорийности питания организм переходит в “сберегающий” режим, сокращая потребности в энергии. Человек становится более вялым, увеличиваются необходимое ему время для сна. Данные процессы лишь ускоряются, если при соблюдении диеты выполняются активные тренировки на жиросжигание. Вес уходит, но это крайне плохо сказывается на общей работе обмена веществ.

Что ускоряет обмен веществ:

Регулярные физические тренировки
Повышение уровня ежедневной активности
Достаточное количество калорий в рационе
Полноценный сон
Прием пребиотиков

Как работают жиросжигатели?

Принцип работы большинства жиросжигателей строится на том, что они стимулируют центральную нервную систему, заставляя человека больше двигаться. Кроме этого, ряд препаратов способны блокировать чувство голода. В конечном итоге, это приводит к ускорению метаболизма за счет более высокого уровня дневной активности и роста потребностей базового обмена веществ — приводя к похудению и сжиганию жира.

Проблема заключается в том, что чрезмерная стимуляция нервной системы провоцирует негативные последствия. Речь может идти и как о проблемах со сном, так и с ростом гормона стресса кортизола. Также попытки ускорить метаболические процессы таблетками часто приводят к повышению выработки пота, дрожи в теле и даже к проблемам с сердечным ритмом. К приему жиросжигателей стоит относиться крайне аккуратно.

Что улучшает метаболизм?

Наиболее простым способом улучшения работы метаболизма является совмещение регулярных (но умеренных) занятий спортом с повышением калорийности питания на 10-15% и переходом на правильное питание. В этом случае улучшается обмен инсулина в организме, в результате чего лишние калории начинают тратится на подготовку тела к предстоящим физическим нагрузкам, а не запасаться в жировой ткани.

Силовые тренировки ведут к росту мышц, что повышает потребности базового метаболизма в энергии, поскольку мускулатура является лидером по потребляемым калориям. Кардиотренировки положительно влияют на работу кровеносной системы — в том числе, на состояние сосудов и снижение уровня плохого холестерина. По сути, улучшить метаболизм может даже контроль за количеством пройденных за день шагов.

Затраты тела на базовый метаболизм:

20% — мышцы
19% — печень
17% — мозг
10% — пищеварительная система
8% — сердце
7% — почки

Тренировки и упражнения для разгона метаболизма

Лучшим упражнением для ускорения метаболизма является упражнение бёрпи. Напомним, что оно сочетает в себе элементы приседаний, планки, отжиманий от пола и прыжков вверх. При выполнении бёрпи в работе задействованы все крупные мышечные группы тела, а максимальную нагрузку получают пресс, ноги, грудь и верх спины. Упражнение развивает не только выносливость, но также силу и координацию движений.

В свою очередь, лучшим видом тренировок для перевода метаболических процессов в жиросжигающий режим является тренинг по методу табата³. Плюсом подобной методики является короткая продолжительность тренинга (суммарно около 20 минут) и возможность тренироваться с различным оборудованием — как с весом тела, так и с гантелями или с использованием элементов функционального тренинга (гири, кикбоксинг, спринтерский бег).

Тренировки для ускорения метаболизма:

Высокоинтенсивный интервальный тренинг (включая табата)
Тренировки для набора мышечной массы
Круговые тренировки
Плавание и другие виды кардио

***

🍒 Новые материалы на Фитсевен — 5 раз в неделю! Следите за обновлениями!

Метаболизм — это процесс обмена веществ с целью превращения энергии пищи и воздуха в энергию для жизнедеятельности организма. Наиболее простым способом улучшения работы метаболизма является совмещение регулярных (но умеренных) занятий спортом с повышением калорийности питания на 15-20% и переходом на правильное питание.

Научные источники:

Effects of varying amounts of carbohydrate on metabolism after weight loss, source
Effects of Diet Changes on Metabolism, source
Active vs. passive recovery during high-intensity training influences hormonal response, source

В продолжение темы

Дата последнего обновления материала — 7 ноября 2019

Метаболизм — что это такое (простыми словами) и как его ускорить (разогнать)

Обновлено 23 июля 2021

Метаболизм — это…
Откуда берется жир
Индивидуальный обмен веществ
Как разогнать (ускорить) метаболизм

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Какой-то из ваших знакомых наверняка может съесть за раз почти целую пиццу, и совсем не беспокоится о лишнем весе. Поскольку большие порции жаренной жирной пищи не прибавят ему лишних килограммов.

А вот соседке приходится считать количество ложек гречневой каши на ужин, которых должен быть не позже 6 вечера, ведь она поправляется за считаные секунды.

В чём секрет успеха одного, и провал другого? Для ответа на этот вопрос стоит изучить такое понятие, как метаболизм. Поэтому сегодня мы и поговорим про то, что это такое простым языком.

Ведь, возможно, именно в нём скрывается причина такого разного подхода к питанию и результатам разных людей.

Метаболизм — это…

Организм человека похож на химическую лабораторию, внутри которой происходят различные процессы и реакции. Для понимания этого механизма нужно узнать, что такое метаболизм.

Метаболизм — это процесс превращения калорий пищи в энергию для жизнедеятельности всех органов и клеток.

С его помощью организм способен расти, развиваться, размножатся, реагировать на внешний мир.

Другими словами — это обмен веществ.

Метаболизм обеспечивает прохождение таких процессов:

переработка полезных веществ из пищи;
расщепление их на более простые компоненты;
освобождение клеток от ненужных веществ;
доставка полезных питательных компонентов в ткани и органы.

Чтобы лучше понимать сложный процесс, можно рассмотреть на примере употребление фасоли, молока и куриного мяса. Все эти продукты содержат белок. Но он состоит из разных аминокислот, их соотношения и количества.

Разложение пищи на более простые питательные вещества называется катаболизмом. Если следовать нашему примеру, то это превращение белка в аминокислоты. Параллельно высвобождается энергия, которую измеряют в калориях.

Эта энергия используется для создания новых белков из аминокислот. Например, она может быть применена для наращивания бицепсов или заживления ран, трещины в кости, роста ногтей. Такой механизм «постройки» именуется анаболизмом.

Откуда берется жир и увеличение массы тела

Если во время катаболизма высвобождается больше веществ и энергии, чем надо для создания новых компонентов, клеток, то получается избыток (профицит). Его стоит куда-то «деть», чтобы он не накапливался.

Избыток энергии может образовываться, даже если человек ведёт активный образ жизни. Но при этом употребляет значительно больше еды, чем ему нужно для использования организмом.

Нерастраченная энергия сначала запасается в печени и мышцах в виде гликогена – углевода, который можно будет использовать, как источник для активной физической работы. Остальное же идёт в жировые клетки.

Если человек съел 1 грамм углерода или белка, то он получит 4 ккал. При потреблении 1 грамма жира – 9 ккал. Если организм не использует эту энергию, то она отложится в виде того же 1 грамма жировых клеток.

С помощью арифметики можно наглядно представить метаболизм, как переход определенного количества энергии в другую форму. Вот, допустим, ваш знакомый взял бутерброд с хлебом и колбасой. После катаболизма его организм получил свои белки, углеводы, жиры. И того 140 ккал.

Если человек после этого присел посмотреть сериал, то эта энергия будет тратиться на работу сердечно-сосудистой и дыхательной систем – 50 ккал. А оставшийся 90 ккал преобразуются в жировые отложения в виде 10 грамм жира. Если же ваш знакомый пойдет и прогуляется, то вся энергия сразу израсходуется.

Индивидуальный метаболизм

Процесс преобразования питательных веществ в энергию может протекать недостаточно интенсивно. Тогда речь идёт о замедленном метаболизме. Поэтому организм не успевает использовать все калории, накапливается жир.

Такой тип обмена веществ может являться индивидуальной особенностью, но чаще он встречается при заболеваниях желудочно-кишечного тракта. Например, когда выделяется недостаточно ферментов, чтобы расщепить еду.

Быстрый метаболизм считается за благо, если человек мечтает всегда быть худым. Но за этим скрывается постоянная усталость, поскольку большая часть витаминов и веществ не успевают усвоиться.

В этом случае страдает иммунная система, поэтому худые люди очень восприимчивы к инфекционным болезням, вирусам. За ускоренным обменом веществ часто стоит заболевание щитовидной железы – тиреотоксикоз.

Тип метаболизма часто зависит и от таких факторов:

вес;
возраст;
соотношение мышечной и жировой ткани;
состояние микрофлоры.

Но самая важная причина, из-за которой у людей отличается скорость обмена веществ и то, куда именно будет откладываться избыток в калориях – это гены.

На сегодняшний день существует метод для исследования генотипа определённого человека. После чего специалисты смогут сказать, каково состояние генов, ответственных за работу ферментов, расход и распределение энергии.

На основе этих данных можно дать рекомендации, как ускорить метаболизм для похудения. Например, если у одного клиента ген FABP2 изменённый, то ему нужно ограничить приём жирной пищи.

После такого обследования так же будет понятно, как рецепторы реагируют на использование энергии во время физической нагрузки.

Так некоторым людям, чтобы быть в форме, достаточно просто много ходить на протяжении дня. Другим же для того, чтобы не поправляться нужно интенсивно заниматься в спортзале на тренажёрах.

Как разогнать (ускорить) метаболизм

Есть ряд общих советов, как ускорить метаболизм, если нет желания наблюдать на своём теле излишние жировые отложения:

Есть несколько раз в день. Небольшие порции помогут сразу израсходовать энергию, и не дать калориям отложиться. Можно разбить свой суточный рацион на 5 раз, например. Для женщин одна порция – это приблизительно 200 грамм, для мужчин – 300 грамм.
Нужно высыпаться вдоволь, не экономить на сне. Поскольку во время ночного отдыха вырабатывается гормон – соматотропин. Он играет важную роль в регуляции жирового обмена.
Нормированная физическая нагрузка – это один из неотъемлемых путей к ускорению метаболизма. Полезным будет не только активная ходьба или бег, но и наращивание мышечной массы. Поскольку 500 грамм мышц используют около 35 ккал в сутки, а такой же объём жира – всего лишь 2 ккал.
Кушать не до 6 вечера, а не позднее, чем за 3 часа до сна.
Отказаться от простых углеводов: джем, газировка, картофель, булочки и хлеб. Поскольку при таком рационе все клетки быстро получают питательные вещества, а лишнее – в бока и живот.
40 грамм чёрного шоколада в день способствуют нормализации чувствительности клеток к инсулину.
Использовать специи: корица (стимулирует пищеварение), кайенский перец (стимулирует выработку желудочного сока), имбирь (мочегонный продукт).
Включить в рацион клетчатку: овощи, фрукты, зелень.
Поддерживать Омега-3 жиры в организме, поскольку при их отсутствии значительно ухудшается метаболизм и падает иммунитет. Большое количество Омега-3 содержится в рыбе.
Глубокое дыхание на свежем воздухе – ещё один ключ к ускоренному обмену веществ. В этом случае в организм попадает больше кислорода, который ускоряет кровообращение, и вместе с ним – катаболизм.
Лаванда, лимон, мята, апельсин, грейпфрут, шалфей – нет, это не рекомендации к употреблению. Это те запахи, которые способны будоражить рецепторы обоняния, и также улучшить работу сердечно-сосудистой системы.
Избегать стрессовых факторов, поскольку много людей заедают стресс сладкими пирожками. А они являются простыми углеводами, которые не израсходуются.

Это простые правила для того, чтобы держать свой организм в тонусе, а метаболизм – в активном режиме. За более детальной и индивидуальной информацией стоит обратиться к диетологу.

Автор статьи: Марина Домасенко

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

Эта статья относится к рубрикам:

Метаболизм, простым и поятным языком

Вот многие утверждают, что в их избыточном весе виновен замедленный обмен веществ (метаболизм). Но ведь это утверждение сродни тому что и обвинение водителя в том что он слишком долго едет из Львова во Владивосток абсолютно пренебрегая фактом дальнего расстояния между городами и множеством вторичных препятствий. Обвинение своего организма в слишком медленном обмене веществ не конструктивно и ошибочно в 99,8% случаев.

Да, разные люди обладают разной скоростью обмена веществ. Но, во-первых: эта разница не столь значительна при одинаковых антропологических данных людей (рост, вес, возраст, % жира в теле и т. д.) и во-вторых: чем крупнее человек тем быстрее его обмен веществ. Поэтому большим и тучным людям грех жаловаться на скорость собственного метаболизма. 🙂 Уж у них то он действительно быстр! Неожиданно? Тогда разбираемся в самом понятии метаболизма — в чем его суть. Максимально доходчиво, простыми словами.

Метаболизм — это миллионы химических реакций происходящих в организме, которые обеспечивают его функционирование и выживание.

То есть метаболизм это совокупность жизненных процессов… процесс жизни организма, как таковой. Проявление жизни, если хотите — жизнь в её органическом проявлении. 🙂 Вот можно даже так сказать!

Так вот для всей этой «жизненной химии» нужна энергия, как катализатор химических процессов, примером. А энергию-то мы черпаем не от солнечного света и не от приливной волны, и не от ветра, а путём потребления в пищу органических субстанций (хоть растительного, хоть животного происхождения) напитавших себя энергией в процессе личной жизнедеятельности. Так вот если этой субстанции (любой удобоваримой еды) мы примем в пищу больше, чем требуется для жизнедеятельности (метаболизма) — весь избыток «законсервируется» в нашем теле, в виде избыточного жира.

Как видите, утверждение: «У меня замедленный обмен веществ!» – не совсем корректно и по-сути подразумевает: «У меня замедленные жизненные процессы!» или можно перефразировать ещё более цепко: «Мой организм живёт слишком медленно!». Ну как вам фразочка? Не очень нравится? А ведь когда человек сетует на замедленный метаболизм — подразумевается именно это. Не смотря ни на что.

Поэтому ваш метаболизм таков как он есть и он значительно зависит от вашей повседневной жизнедеятельности. От того как вы живёте, в каких условиях, чем питаетесь, от ваших вредных привычек… от вашего образа жизни, в общем. Поэтому вашим метаболизмом заведуете вы, а не он вами и нечего обвинять его в медлительности. Причина в вас. Точка.

Далее требуется уточнение: в действительности человек не способен непосредственно влиять на скорость метаболизма и все факторы способные влиять на скорость обмена веществ — косвенные. Хотя и этого достаточно. Главное знать их и не верить во всевозможные препараты для похудения якобы «ускоряющие обмен веществ». Подумайте сами, что должно произойти в организме, чтобы он начал расходовать большее количество энергии выполняя те же самые жизнедеятельные процессы? Примером часть таких препаратов просто ускоряют сердцебиение, что естественно влечет за собой сжигание дополнительных калорий. Вдумайтесь! Разумно ли лишний раз перегружать своё сердце, активно изнашивать его (оно у нас одно, если что) просто ради сброса пары килограмм веса? Нонсенс.

Теперь рассмотрим основные факторы косвенно влияющие на скорость обмена веществ:

• Мышечная масса — чем большим объёмом мышечной массы вы обладаете, тем быстрее ваш метаболизм. Этот факт объясняется тем, что мышечные ткани очень энергозатратные – жизненные процессы в них очень активные, требующие большое количество энергии. То есть чем больше в вашей жизни физических нагрузок, тем развитее и сильнее ваши мускулы, а значит и быстрый обмен веществ.

• Возраст — косвенно влияет на обмен веществ. Известно что старшие люди менее активны физически чем молодые люди, ввиду множества факторов. Мышцы, соответственно, меньше и слабее, а значит требуют меньшее количество энергии. Как видите этот пункт четко перекликается с предыдущим.

• Размер тела — большие люди требуют больше энергии для своей жизнедеятельности и как следствие обмен веществ у них быстрее… ну вот банально они состоят из большего числа клеток, а каждой клеточке нужна энергия! Есть такая ремарка: не каждый крупный человек будет обладать метаболизмом более быстрым чем меньший человек. Тому есть объяснение — если «маленький» человек обладает мощным мышечным корсетом, а «большой» только «спасательным кругом» из жировых отложений, то у «маленького» метаболизм будет быстрее. Это связано с тем, что жировые клетки потребляют в разы меньше энергии чем мышечные.

• Пол — у мужчин обмен веществ быстрее чем у женщин. Но никаких секретов тут нет — мужчины, как правило, крупнее и мускулистее женщин.

• Генетика — тоже может иметь значение, хотя вряд ли это касается вас так как генетические нарушения подобного рода очень и очень редкие и встречаются менее чем у 0.02% населения.

• Гормоны — гормональный дисбаланс, вызванный определенными условиями, может влиять на скорость обмена веществ. Но, поверьте, это навряд ли про вас, просто загуглите «гипотериоз» и оставьте эту версию в покое.

• Погодные факторы — может быть вам «посчастливилось» жить в не комфортных температурных условиях (суровые зимы, знойные лета) и тогда возможно вы обладаете более быстрым обменом веществ, потому что для внутренней терморегуляции организму требуется дополнительная энергия.

Вот пожалуй и всё… Желаете ускорить свой обмен веществ? Сделайте это естественным путём — живите активно, занимайтесь спортом… хотя бы настолько, насколько вам это доступно. Укрепляйте свой организм и непосредственно этим разгоняйте свой метаболизм. Нет такого желания? Тогда меньше кушайте. Всё.

Думаете это всё? Ещё кое-что интересное, ждет вас в рубрике! →

Слышали о ОМЕГА-3? Узнайте о её дешевых источниках, прямо сейчас! →

Домашняя диета | 2011 – 2018 | © Пожалуйста при использовании материалов этого сайта укажите источник гиперссылкой. | Карта сайта

Как ускорить свой метаболизм | Фитнес-клуб Алиса Стар

Метаболизм. Говоря простым языком, это процесс, с помощью которого организм добывает и расходует энергию (калории) на свою жизнедеятельность, от всасывания клетками питательных веществ до забега на марафонскую дистанцию.
Звучит довольно пресно, как наука, переложенная на бумагу, если не считать тот факт, что, зная, как эффективное управление калоражем может автоматически привести вас к более здоровому телу.
Независимо от того, пытаетесь ли вы избавиться от нескольких лишних килограммов или готовитесь к неизбежному возрастному замедлению метаболизма, мы предлагаем вашему вниманию несколько проверенных способов поддержания энергии и физической формы на должном уровне.
1. Нарастите мышечную массу. Как упоминалось выше, с возрастом обмен веществ замедляется – на целых два процента в год! Однако здесь вы можете поспорить с природой. “Мышцы – это единственный и самый важный гарант того, насколько успешно организм усваивает пищу, сжигает калории и жировую массу,” – утверждает Шери Либерман, автор книги ” Наберись смелости похудеть”. Силовые тренировки с гантелями или эспандером по крайней мере два раза в неделю совершенно необходимы, если вы хотите ускорить обменные процессы организма. Повторяю: совершенно необходимы. А вот еще отличные новости: даже после тренировки организм продолжает сжигать калории в ускоренном режиме.
2. Будьте активны. Это вы всегда знали, но вот вам памятка. По меньшей мере 30-60 минут ходьбы, бега, катания на велосипеде, плавания или любого другого вида аэробной активности минимум три раза в неделю является второй частью уравнения физической активности. “Людям не нравится это слышать, но физическая нагрузка незаменима,” – говорит Либерман.
3. Питайтесь. Тем, кто пытается похудеть путем резких ограничений в количестве потребляемых калорий, мысль может показаться крамольной, но в этом и состоит проблема старой школы, которая, как выясняется, лишь замедляет метаболизм, как говорит Джулия Бейер, диетолог из шт. Мичиган (США). “Каждая клетка организма подобна лампочке из фонарика, – поясняет она, – Когда тело получает недостаточно пищи-горючего, каждая клеточка горит менее ярко.” Последние исследования показывают, дробное питание малыми порциями каждые три-четыре часа способствует ускорению обмена веществ и потере в весе.
4. Включите в рацион пряности. Если вы любите мексиканскую или тайскую кухни, вам уже повезло. “Все указывает на то, что пища, имеющая в своем составе острый перец, ускоряет обмен веществ”,- говорит Либерман.
5. Сократите потребление сахара. (Конечно, при этом, вам все равно придется научиться делать правильный выбор касательно того, что вы едите.) “Сахар переводит организм в режим хранения жировых запасов”,- отмечает Либерман, которая является поклонницей диеты с низким гликемическим индексом, когда в питании превалируют продукты, которые, в отличие от сахаров, расщепляются организмом медленно, поддерживая тем самым уровень сахара в крови.
6. Не пропускайте завтрак. Это факт, что люди, не пренебрегающие здоровым завтраком, стройнее тех, кто его пропускает. Оставьте себе простор для импровизации. Например, коричневый рис с овощами является прекрасным способом подстегнуть метаболизм на весь день.
7. Пейте зеленый чай. “Существуют вредные для здоровья способы подстегивания метаболизма, например, чашка крепкого кофе или никотин, но я никогда не скажу “Идите, выкурите сигаретку!”, – говорит Мишель Штрайф, персональный тренер из шт. Небраска (США). На кофеин налегать тоже не стоит из-за его нежелательных побочных эффектов. Вместо этого, выберите зеленый чай, – рекомендует Либерман,- который превосходит кофе по способности более эффективно и на более длительные сроки стимулировать обмен веществ.
8. Не забывайте про воду. Не допускайте обезвоживания, так как жидкость вымывает из организма продукты липолиза (расщепления жира). Холодная вода также способна, хоть и немного, увеличивать скорость метаболизма за счет того, что организм тратит энергию на согревание.
9. Избегайте стрессов. Любой ценой. “Стресс способствует набору веса, особенно в области живота”, – говорит Либерман. Почему? Потому, что физический и эмоциональный стресс вызывает выброс кортизола, стероида, замедляющего метаболизм.
10. Высыпайтесь. По данным исследований, люди, не получающие свои 7-8 часов сна, более склонны к набору веса. К тому же, последние несколько часов сна нужны.

Что такое метаболизм и как ускорить его, чтобы похудеть?

В каждой статье о фитнесе, диетах и похудении можно встретить вопрос «как ускорить метаболизм?» и самые разные советы «экспертов». Но прежде чем что-то разгонять, нужно понять, о чем идет речь, чтобы избежать катастрофы и снизить вес, не навредив здоровью.

Что такое метаболизм?

Метаболизм – это все обменные процессы, которые происходят в нашем теле. В норме, эта грандиозная, стройная химическая система работает так:

сложные соединения разрушаются до простых, старые части клеток уничтожаются – это катаболизм;
из простых веществ организм снова собирает сложные, строит новые клетки, создает ткани – это анаболизм.

Жироотложение – тоже анаболический процесс, но нежелательный, в отличие от роста мышц.

Внимание! Жировая ткань работает как энергетическое депо – сюда отправляются излишки «топлива», полученного из продуктов питания. При медленном метаболизме вещества, поступающие с пищей, просто не успевают своевременно израсходоваться, поэтому откладываются в виде жира.

Как разогнать метаболизм для снижения веса?

Чтобы сдвинуть энергобаланс в сторону расхода энергии и ускорить метаболизм, надо:

Повысить уровень физической активности.
Скорректировать рацион.
Разумно использовать спортивные добавки и фармпрепараты.
Остыть (буквально!).
Высыпаться.

Все эти способы имеют научное подтверждение. Теперь – по порядку.

1. Спорт

Когда вы тренируетесь, вы тратите энергию и на работу мышц, и на их восстановление. Физическая активность провоцирует разгон обмена веществ – ничего удивительного, что спортивные люди реже страдают от ожирения.

Внимание! Наращивайте мускулатуру. Мышцы – более затратная в обслуживании ткань, в сравнении с подкожно-жировой клетчаткой. Чем выше масса мышц, тем больше энергии вы расходуете даже в состоянии покоя.

2. Питание

Откажитесь от голодания и низкокалорийных диет, если у вас медленный метаболизм. Когда вы ограничиваете себя в калориях, организм бросает все силы на поддержание жизни и накапливание энергии, а не ее расход.

Внимание! Сделайте упор на белковую пищу – на ее переваривание нужно много энергии. Кроме того, протеин необходим мышечным волокнам, которые разрушаются во время похудения.

Даже если вы не любите мясо или творог, мучиться от голода не придется. Самый простой способ избавиться от избыточного веса в домашних условиях – употреблять продукты, богатые клетчаткой. Не перевариваемые пищевые волокна (инулин, гуар, альгинаты) создают иллюзию насыщения. Заодно защищают от токсинов, восстанавливают микрофлору, замедляют всасывание жиров и углеводов.

Лучшие друзья худеющих:

Яблоки.
Зелень.
Капуста.
Морковь.
Огурцы.
Помидоры.
Редька.
Морская капуста.

Это лишь часть того, что не мешает худеть. Перечисленные продукты можно есть почти неограниченно. Более того, из такой пищи организм получает меньше энергии, чем тратит на ее переваривание, поэтому откладываться на боках просто нечему.

3. Специализированные продукты

Когда нет возможности полноценно подкрепиться, от замедления метаболизма и голода спасут заменители питания. В них есть все необходимое человеку: белки, жиры, углеводы, клетчатка, витамины и минералы – причем в точно выверенных пропорциях.

Внимание! Повлиять на метаболизм можно с помощью продуктов-жиросжигателей. Кофеин, экстракт гуараны, корейский женьшень и другие аптечные средства работают как стимуляторы – ускоряют обмен веществ и липолиз, не дают калориям превращаться в жир, а имеющиеся отложения преобразуют в энергию.

4. Низкие температуры

Американский химик, специалист NASA Рэй Кронайз подвел научную базу под использование холода для уничтожения лишнего жира. Он доказал: чем ниже температура окружающей среды, тем быстрее протекают обменные процессы. Организму приходится тратить огромное количество калорий, чтобы поддерживать температуру тела на нормальном уровне.

Внимание! Кронайз также выяснил: разогнать метаболизм помогают не экстремальные морозы, а терпимые 12–18 °C.

5. Полноценный отдых и сон

Если вы хорошо высыпаетесь, происходят позитивные изменения – ускоряется базальный метаболизм (т.е. увеличиваются энергозатраты), нормализуется выработка гормона стресса кортизола и гормона сна мелатонина. И наоборот: постоянный недосып сбивает биологические часы, а это приводит к депрессии, нарушению аппетита, ожирению.

Добиться разгона метаболизма и снижения веса реально. Действуйте комплексно: двигайтесь, скорректируйте питание и соблюдайте режим дня, чтобы ускорить обменные процессы и похудеть.

Метаболизм человека: факты и общая информация: Disabled World

Дата обновления / пересмотра: 21.03.2019
Автор: Disabled World | Свяжитесь с нами

Синопсис: Метаболизм – это термин, используемый для обозначения расщепления пищи и ее последующего преобразования в энергию, в которой нуждается организм человека.

Основной документ

Определение метаболизма

Метаболизм определяется как набор поддерживающих жизнь химических преобразований в клетках живых организмов.Эти катализируемые ферментами реакции позволяют организмам расти и воспроизводиться, поддерживать свои структуры и реагировать на окружающую среду. Слово метаболизм может также относиться ко всем химическим реакциям, которые происходят в живых организмах, включая пищеварение и перенос веществ в разные клетки и между ними, и в этом случае набор реакций внутри клеток называется промежуточным метаболизмом или промежуточным метаболизмом.

Метаболизм состоит из « катаболизма » и « анаболизма »; которые представляют собой накопление и разложение веществ.В области биологии метаболизм относится ко всем химическим процессам организма, перевариванию пищи и удалению отходов.

Метаболизм клеток

Каждая живая клетка в организме человека проходит метаболизм, называемый клеточным метаболизмом. Многоклеточные организмы, такие как животные и растения, тоже. У людей общий метаболизм отличается от метаболизма отдельных клеток. Есть метаболические пути, которые образуют процесс, состоящий из двух частей; первая часть – это та, которая называется «катаболизм», во время которой организм перерабатывает пищу, чтобы использовать ее для получения энергии.Другая часть называется «анаболизм», когда организм человека использует пищу для восстановления или создания клеток. Обмен веществ прекращается только тогда, когда человек умирает.

Катаболизм

Термин «катаболизм» происходит от греческого слова «ката», что означает «вниз». Катаболизм – это процесс, состоящий из всех реакций, во время которых более крупные молекулы распадаются на более мелкие с высвобождением энергии. Примером этого процесса является переваривание белка, который затем расщепляется на аминокислоты, которые организм человека может поглощать и использовать в процессе метаболизма, сохраняя гликоген в печени для получения энергии.Химически этот процесс известен как «реакция окисления».

Анаболизм

Термин «анаболизм» происходит от греческого слова «Ана», что означает «вверх». Анаболизм – это процесс, состоящий из всех реакций, во время которых сборка маленьких молекул превращается в более крупные, а затем сохраняется в виде энергии во вновь образованных химических связях. Примером этого является сборка аминокислот в более крупные белки и последующий синтез жира и гликогена для использования человеком в качестве энергии.Химически этот процесс синтеза известен как «реакция восстановления».

Определение скорости метаболизма

Термин «скорость метаболизма» относится к количеству химической энергии, которую человек высвобождает из своего тела в единицу времени. Химическая энергия – это то, что измеряется в калориях или количестве энергии, которое нагревает один грамм воды на один градус Цельсия. Калории легче измерять килокалориями, или «ккал». Один ккал – это 1000 калорий; то, что и на этикетках продуктов питания, и диетологи называют калорийностью с большой буквы.’. Скорость метаболизма человека обычно выражается в ккал в час или день. Один из способов измерить скорость метаболизма человека – это использование спирометра, который представляет собой устройство, измеряющее скорость потребления кислорода. На каждый литр кислорода, которым дышит человек, он расходует около 4,82 ккал энергии из гликогена или жира.

Скорость метаболизма человека зависит от определенных переменных, таких как голодание, уровень гормонов, физическая активность, психическое состояние и, в частности, гормон щитовидной железы.Общий уровень метаболизма человека (TMR) включает в себя его базовый уровень метаболизма (обсуждается ниже) в дополнение к его расходам энергии на другие виды деятельности. Уровень метаболизма человека повышается из-за физической активности, беспокойства, приема пищи, беременности, лихорадки или других факторов. Есть факторы, которые также могут снизить общий уровень метаболизма человека, такие как апатия, депрессия или длительное голодание.

У детей TMR выше, чем у взрослых. Будучи людьми среднего возраста, они многократно набирают вес, даже если они не меняют своих привычек в еде.Люди, соблюдающие диету, могут разочароваться отчасти из-за того, что первоначальная потеря веса происходит из-за воды, которая быстро восстанавливается, а также из-за того, что их TMR со временем снижается. По мере того, как их диета прогрессирует, они сжигают меньше калорий и начинают синтезировать больше жира, даже при стабильном потреблении калорий.

Определение метаболических состояний

Существует два метаболических состояния, определяемых как «абсорбция» и «пост-абсорбция», которые определяются временем, прошедшим с момента приема пищи, и изменениями в переработке энергии его телом.Состояние «абсорбции» длится около четырех часов как во время, так и после еды. Во время состояния абсорбции организм человека поглощает питательные вещества, которые он потреблял, использует некоторые из них для удовлетворения своих непосредственных потребностей и превращает излишки питательных веществ в энергию, которая сохраняется. Состояние всасывания регулируется в основном гормоном, называемым «инсулин», который способствует поглощению клетками глюкозы или сахара в крови, а также аминокислот, окислению глюкозы, синтезу жира и гликогена.Из-за быстрого поглощения глюкозы клетками уровень сахара в крови человека падает из-за инсулина.

Состояние «послеабсорбции» обычно возникает поздно утром, днем и ночью, когда человек не ел в течение четырех или более часов. Во время постабсорбционного состояния желудок и тонкий кишечник человека пусты, и их метаболические потребности должны удовлетворяться за счет накопленной энергии.

Определение скорости основного обмена

Базальная скорость метаболизма (BMR) человека (калькулятор базальной скорости метаболизма) – это минимальная потребность в калориях, необходимая человеку для поддержания жизни во время отдыха.BMR человека может быть ответственным за сжигание до семидесяти процентов от общего количества потребляемых калорий, хотя эта цифра варьируется в зависимости от различных факторов. Такие процессы, как перекачивание крови, дыхание и поддержание температуры тела, сжигают калории. BMR человека является важнейшим фактором в определении его общей скорости метаболизма, а также количества калорий, необходимых для поддержания, потери или набора веса. BMR человека определяется сочетанием факторов окружающей среды и генетических факторов.Эти факторы включают:

Возраст: BMR человека уменьшается с возрастом; по прошествии двадцати лет их BMR падает примерно на два процента каждое десятилетие.
Процент телесного жира: люди с более низким процентом телесного жира имеют более высокий BMR. (Калькулятор процентного содержания жира в организме)
Площадь поверхности тела: Чем больше площадь поверхности тела человека, тем выше его BMR. У высоких и худых людей BMR выше.
Температура тела: при каждом повышении внутренней температуры тела человека на 0,5 ° C его BMR увеличивается примерно на семь процентов.Химические реакции в организме человека происходят быстрее при более высоких температурах. У человека с лихорадкой увеличивается BMR.
Диета: Резкое снижение калорийности или голодание может радикально снизить BMR человека до тридцати процентов. Ограничительная низкокалорийная диета может привести к снижению BMR человека на целых двадцать процентов.
Упражнение: упражнения помогают поднять BMR человека за счет наращивания дополнительной мышечной ткани и влияют на массу тела за счет сжигания калорий.
Внешняя температура: Температура вне тела человека также может влиять на его BMR. Низкие температуры могут вызвать увеличение BMR человека, хотя кратковременное воздействие повышенного тепла мало влияет на обмен веществ в организме. Продолжительное воздействие тепла может повысить BMR человека.
Пол: Мужчины, как правило, имеют большую мышечную массу и более низкий процент жира в организме, чем женщины, и, следовательно, имеют более высокий BMR.
Генетика: Некоторые люди рождаются с более медленным или более быстрым метаболизмом.
Железы: «Тироксин» – это регулятор BMR, вырабатываемый щитовидной железой, который ускоряет метаболическую активность человека. Чем больше тироксина вырабатывает щитовидная железа человека, тем выше будет его BMR. Если щитовидная железа человека производит слишком много тироксина, состояние, называемое «тритоксикоз», его BMR может удвоиться. Слишком низкое производство тироксина называется «микседемой» и может привести к снижению BMR человека до 30-40 процентов ниже нормы. Адреналин также может увеличить BMR человека, но в меньшей степени.
Вес: Чем больше человек весит, тем выше его BMR.

Атомная структура аденозинтрифосфата (АТФ), центрального промежуточного звена в энергетическом обмене.

Интересные факты метаболизма

Вопреки распространенному мнению, медленный метаболизм редко является причиной лишнего веса.
Анаболизм – это набор конструктивных метаболических процессов, при которых энергия, выделяемая при катаболизме, используется для синтеза сложных молекул.
Метаболизм включает в себя широкий спектр химических реакций, но большинство из них подпадают под несколько основных типов реакций, которые включают перенос функциональных групп атомов и их связей внутри молекул.
У худых людей почти всегда наблюдается более медленный метаболизм в состоянии покоя; их буквально меньше, чтобы сжечь в состоянии покоя.
Катаболизм углеводов – это расщепление углеводов на более мелкие единицы.
Метаболизм относится ко всем физическим и химическим процессам в организме, которые преобразуют или используют энергию.
Один из простых способов ускорить метаболизм – нарастить мышечную массу, подняв тяжести.
Метаболизм может сильно различаться. У женщины ростом 5 футов 2 дюйма и весом 130 фунтов может быть совершенно другой метаболизм, чем у другой женщины того же роста и веса.
Большинство структур, из которых состоят животные, растения и микробы, состоят из трех основных классов молекул: аминокислот, углеводов и липидов (часто называемых жирами).
Мужчины, у которых от природы более высокое соотношение мышечной массы и жира, склонны сжигать то, что они едят, быстрее, хотя у толстого мужчины может быть более медленный метаболизм, чем у стройных женщин с большим количеством мышечной ткани.
Ваш метаболизм регулируется небольшой железой в форме бабочки, известной как щитовидная железа.

Подтемы и связанные темы

Disabled World – это независимое сообщество инвалидов, основанное в 2004 году для предоставления новостей и информации об инвалидах людям с ограниченными возможностями, пожилым людям, их семьям и / или опекунам. Посетите нашу домашнюю страницу для получения информативных обзоров, эксклюзивных историй и практических рекомендаций. Вы можете связаться с нами в социальных сетях, таких как Twitter и Facebook, или узнать больше о Disabled World на нашей странице о нас.

Заявление об ограничении ответственности: Disabled World предоставляет только общую информацию. Представленные материалы никоим образом не предназначены для замены профессиональной медицинской помощи квалифицированным практикующим врачом и не должны рассматриваться как таковые. Любое стороннее предложение или реклама на disabled-world.com не означает одобрения Disabled World.

Цитируйте эту страницу (APA): Disabled World. (2019, 21 марта). Метаболизм человека: факты и общая информация. Мир инвалидов . Получено 8 августа 2021 г. с сайта www.disabled-world.com/fitness/metabolism/

Обзор метаболических реакций · Анатомия и физиология

К концу этого раздела вы сможете:

Опишите процесс расщепления полимеров на мономеры
Опишите процесс объединения мономеров в полимеры.
Обсудить роль АТФ в метаболизме
Объяснение окислительно-восстановительных реакций
Опишите гормоны, регулирующие анаболические и катаболические реакции

В организме постоянно происходят обменные процессы. Метаболизм – это сумма всех химических реакций, которые участвуют в катаболизме и анаболизме. Реакции, управляющие расщеплением пищи для получения энергии, называются катаболическими реакциями. И наоборот, анаболические реакции используют энергию, производимую катаболическими реакциями, для синтеза более крупных молекул из более мелких, например, когда организм формирует белки, связывая вместе аминокислоты. Оба набора реакций имеют решающее значение для поддержания жизни.

Поскольку катаболические реакции производят энергию, а анаболические реакции используют энергию, в идеале использование энергии должно уравновешивать производимую энергию.Если чистое изменение энергии положительное (катаболические реакции выделяют больше энергии, чем используют анаболические реакции), то организм накапливает избыточную энергию, создавая молекулы жира для длительного хранения. С другой стороны, если чистое изменение энергии отрицательное (катаболические реакции выделяют меньше энергии, чем используют анаболические реакции), организм использует накопленную энергию, чтобы компенсировать дефицит энергии, высвобождаемой катаболизмом.

Катаболические реакции

Катаболические реакции расщепляют большие органические молекулы на более мелкие, высвобождая энергию, содержащуюся в химических связях.Эти высвобождения энергии (преобразования) не эффективны на 100 процентов. Количество выделяемой энергии меньше общего количества, содержащегося в молекуле. Примерно 40 процентов энергии, выделяемой в результате катаболических реакций, напрямую передается высокоэнергетической молекуле аденозинтрифосфата (АТФ). АТФ, энергетическая валюта клеток, можно немедленно использовать для питания молекулярных машин, которые поддерживают функции клеток, тканей и органов. Это включает создание новой ткани и восстановление поврежденной ткани.АТФ также можно хранить для удовлетворения будущих потребностей в энергии. Остальные 60 процентов энергии, высвобождаемой в результате катаболических реакций, выделяется в виде тепла, которое поглощают ткани и жидкости организма.

Структурно молекулы АТФ состоят из аденина, рибозы и трех фосфатных групп ([ссылка]). Химическая связь между второй и третьей фосфатными группами, называемая высокоэнергетической связью, представляет собой самый большой источник энергии в клетке. Это первая связь, которую разрушают катаболические ферменты, когда клеткам требуется энергия для работы.Продуктами этой реакции являются молекула аденозиндифосфата (АДФ) и одиночная фосфатная группа (P _i). АТФ, АДФ и P _– постоянно проходят через реакции, которые создают АТФ и накапливают энергию, и реакции, которые разрушают АТФ и высвобождают энергию.

Энергия АТФ управляет всеми функциями организма, такими как сокращение мышц, поддержание электрического потенциала нервных клеток и поглощение пищи в желудочно-кишечном тракте. Метаболические реакции, которые производят АТФ, происходят из разных источников ([ссылка]).

Из четырех основных макромолекулярных групп (углеводов, липидов, белков и нуклеиновых кислот), которые перерабатываются в процессе пищеварения, углеводы считаются наиболее распространенным источником энергии для питания организма. Они принимают форму сложных углеводов, полисахаридов, таких как крахмал и гликоген, или простых сахаров (моносахаридов), таких как глюкоза и фруктоза. Катаболизм сахара расщепляет полисахариды на отдельные моносахариды. Среди моносахаридов глюкоза является наиболее распространенным топливом для производства АТФ в клетках, и поэтому существует ряд механизмов эндокринного контроля, регулирующих концентрацию глюкозы в кровотоке.Избыточная глюкоза либо хранится в качестве запаса энергии в печени и скелетных мышцах в виде сложного полимерного гликогена, либо превращается в жир (триглицерид) в жировых клетках (адипоцитах).

Среди липидов (жиров) триглицериды чаще всего используются для получения энергии посредством метаболического процесса, называемого β-окислением. Около половины лишнего жира хранится в адипоцитах, которые накапливаются в подкожной клетчатке под кожей, тогда как остальная часть хранится в адипоцитах в других тканях и органах.

Белки, которые представляют собой полимеры, можно разделить на их мономеры, отдельные аминокислоты. Аминокислоты можно использовать в качестве строительных блоков новых белков или далее расщеплять для производства АТФ. Когда человек хронически голодает, такое использование аминокислот для производства энергии может привести к истощению организма, поскольку расщепляется все больше и больше белков.

Нуклеиновые кислоты присутствуют в большинстве продуктов, которые вы едите. Во время пищеварения нуклеиновые кислоты, включая ДНК и различные РНК, распадаются на составляющие их нуклеотиды.Эти нуклеотиды легко абсорбируются и транспортируются по телу для использования отдельными клетками в процессе метаболизма нуклеиновых кислот.

Анаболические реакции

В отличие от катаболических реакций, анаболические реакции включают соединение более мелких молекул в более крупные. Анаболические реакции объединяют моносахариды с образованием полисахаридов, жирные кислоты с образованием триглицеридов, аминокислоты с образованием белков и нуклеотиды с образованием нуклеиновых кислот. Эти процессы требуют энергии в виде молекул АТФ, генерируемых катаболическими реакциями.Анаболические реакции, также называемые реакциями биосинтеза , создают новые молекулы, которые образуют новые клетки и ткани и оживляют органы.

Гормональная регуляция обмена веществ

Катаболические и анаболические гормоны в организме помогают регулировать метаболические процессы. Катаболические гормоны стимулируют расщепление молекул и выработку энергии. К ним относятся кортизол, глюкагон, адреналин / адреналин и цитокины. Все эти гормоны мобилизуются в определенное время для удовлетворения потребностей организма. Анаболические гормоны необходимы для синтеза молекул и включают гормон роста, инсулиноподобный фактор роста, инсулин, тестостерон и эстроген. [ссылка] обобщает функции каждого из катаболических гормонов и [ссылка] обобщает функции анаболических гормонов.

Катаболические гормоны
Гормон	Функция
Кортизол	Высвобождается из надпочечников в ответ на стресс; его основная роль заключается в повышении уровня глюкозы в крови путем глюконеогенеза (расщепления жиров и белков)
глюкагон	Высвобождается из альфа-клеток поджелудочной железы при голодании или когда организму требуется дополнительная энергия; стимулирует расщепление гликогена в печени, повышая уровень глюкозы в крови; его действие противоположно инсулину; глюкагон и инсулин являются частью системы отрицательной обратной связи, которая стабилизирует уровень глюкозы в крови
Адреналин / адреналин	Высвобождается в ответ на активацию симпатической нервной системы; увеличивает частоту сердечных сокращений и сократимость сердца, сужает кровеносные сосуды, является бронходилататором, который открывает (расширяет) бронхи легких для увеличения объема воздуха в легких и стимулирует глюконеогенез

Анаболические гормоны
Гормон	Функция
Гормон роста (GH)	Синтезируется и выделяется гипофизом; стимулирует рост клеток, тканей и костей
Инсулиноподобный фактор роста (IGF)	Стимулирует рост мышц и костей, одновременно подавляя гибель клеток (апоптоз)
Инсулин	Производится бета-клетками поджелудочной железы; играет важную роль в метаболизме углеводов и жиров, контролирует уровень глюкозы в крови и способствует усвоению глюкозы клетками организма; заставляет клетки мышц, жировой ткани и печени поглощать глюкозу из крови и хранить ее в печени и мышцах в виде гликогена; его действие противоположно глюкагону; глюкагон и инсулин являются частью системы отрицательной обратной связи, которая стабилизирует уровень глюкозы в крови
Тестостерон	Производится семенниками у мужчин и яичниками у женщин; стимулирует увеличение мышечной массы и силы, а также рост и укрепление костей
Эстроген	Производится в основном яичниками, а также печенью и надпочечниками; его анаболические функции включают ускорение метаболизма и отложение жира

Заболевания…

Метаболические процессы: синдром Кушинга и болезнь Аддисона. Как и следовало ожидать от фундаментальных физиологических процессов, таких как метаболизм, ошибки или сбои в метаболических процессах приводят к патофизиологии или, если их не исправить, к болезненному состоянию.Болезни обмена веществ чаще всего являются результатом неправильной работы белков или ферментов, которые имеют решающее значение для одного или нескольких метаболических путей. Нарушение функции белка или фермента может быть следствием генетического изменения или мутации. Однако нормально функционирующие белки и ферменты также могут иметь вредные эффекты, если их доступность не соответствует метаболическим потребностям. Например, чрезмерное производство гормона кортизола (см. [Ссылка]) вызывает синдром Кушинга. Клинически синдром Кушинга характеризуется быстрым увеличением веса, особенно в области туловища и лица, депрессией и тревогой.Стоит упомянуть, что опухоли гипофиза, вырабатывающие адренокортикотропный гормон (АКТГ), который впоследствии стимулирует кору надпочечников высвобождать избыточное количество кортизола, имеют аналогичные эффекты. Этот косвенный механизм гиперпродукции кортизола называется болезнью Кушинга.

Пациенты с синдромом Кушинга могут иметь повышенный уровень глюкозы в крови и имеют повышенный риск ожирения. Они также показывают медленный рост, накопление жира между плечами, слабые мышцы, боли в костях (потому что кортизол заставляет белки расщепляться с образованием глюкозы посредством глюконеогенеза) и утомляемость.Другие симптомы включают чрезмерное потоотделение (гипергидроз), расширение капилляров и истончение кожи, что может привести к легким синякам. Все методы лечения синдрома Кушинга направлены на снижение чрезмерного уровня кортизола. В зависимости от причины избытка, лечение может быть таким простым, как прекращение использования мазей с кортизолом. В случае опухолей часто используется хирургическое вмешательство для удаления опухоли, вызывающей нарушение. Если операция нецелесообразна, лучевая терапия может использоваться для уменьшения размера опухоли или удаления частей коры надпочечников.Наконец, доступны лекарства, которые могут помочь регулировать количество кортизола.

Недостаточное производство кортизола также проблематично. Надпочечниковая недостаточность, или болезнь Аддисона, характеризуется снижением выработки кортизола надпочечниками. Это может быть результатом неправильной работы надпочечников – они не вырабатывают достаточного количества кортизола – или может быть следствием снижения доступности АКТГ из гипофиза. Пациенты с болезнью Аддисона могут иметь низкое кровяное давление, бледность, крайнюю слабость, утомляемость, медленные или вялые движения, головокружение и тягу к соли из-за потери натрия и высокого уровня калия в крови (гиперкалиемия).Жертвы также могут страдать от потери аппетита, хронической диареи, рвоты, поражений во рту и неоднородного цвета кожи. Диагностика обычно включает анализы крови и визуализацию надпочечников и гипофиза. Лечение включает заместительную терапию кортизолом, которую, как правило, следует продолжать всю жизнь.

Реакции окисления-восстановления

Химические реакции, лежащие в основе метаболизма, включают перенос электронов от одного соединения к другому посредством процессов, катализируемых ферментами.Электроны в этих реакциях обычно исходят от атомов водорода, которые состоят из электрона и протона. Молекула отдает атом водорода в виде иона водорода (H ⁺) и электрона, разбивая молекулу на более мелкие части. Потеря электрона или окисление высвобождает небольшое количество энергии; и электрон, и энергия затем передаются другой молекуле в процессе восстановления или получения электрона. Эти две реакции всегда происходят вместе в реакции окисления-восстановления (также называемой окислительно-восстановительной реакцией) – когда электрон проходит между молекулами, донор окисляется, а реципиент восстанавливается.Окислительно-восстановительные реакции часто протекают последовательно, так что восстановленная молекула впоследствии окисляется, передавая не только только что полученный электрон, но и полученную энергию. По мере развития серии реакций накапливается энергия, которая используется для объединения P _и и АДФ с образованием АТФ, высокоэнергетической молекулы, которую организм использует в качестве топлива.

Реакции окисления и восстановления катализируются ферментами, запускающими удаление атомов водорода. Коферменты работают с ферментами и принимают атомы водорода.Двумя наиболее распространенными коферментами окислительно-восстановительных реакций являются никотинамидадениндинуклеотид (NAD) и флавинадениндинуклеотид (FAD) . Их соответствующие восстановленные коферменты – это НАДН и FADH ₂ , которые являются энергосодержащими молекулами, используемыми для передачи энергии во время создания АТФ.

Обзор главы

Метаболизм – это сумма всех катаболических (расщепление) и анаболических (синтез) реакций в организме.Скорость метаболизма измеряет количество энергии, используемой для поддержания жизни. Организм должен потреблять достаточное количество пищи для поддержания скорости метаболизма, если он хочет выжить очень долго.

Катаболические реакции расщепляют более крупные молекулы, такие как углеводы, липиды и белки из принятой пищи, на составляющие более мелкие части. Они также включают расщепление АТФ, который высвобождает энергию, необходимую для метаболических процессов во всех клетках по всему телу.

Анаболические реакции, или биосинтетические реакции, синтезируют более крупные молекулы из более мелких составных частей, используя АТФ в качестве источника энергии для этих реакций.Анаболические реакции увеличивают костную и мышечную массу, а также создают новые белки, жиры и нуклеиновые кислоты. Реакции окисления-восстановления переносят электроны через молекулы, окисляя одну молекулу и восстанавливая другую, и собирая высвободившуюся энергию для преобразования P _i и АДФ в АТФ. Ошибки метаболизма изменяют переработку углеводов, липидов, белков и нуклеиновых кислот и могут привести к ряду болезненных состояний.

Обзорные вопросы

При какой реакции образуется моносахарид из полисахарида?

реакция окисления-восстановления
анаболическая реакция
катаболическая реакция
биосинтетическая реакция

Если анаболические реакции превышают катаболические, результат будет ________.

потеря веса
прибавка в весе
изменение скорости обмена веществ
Развитие болезни

Когда НАД становится НАДН, кофермент был ________.

уменьшенный
окисленное
метаболизируется
гидролизованный

Анаболические реакции используют энергию на ________.

превращение ADP в ATP
удаление фосфатной группы из ATP
производит тепло
расщепление молекул на более мелкие части

Вопросы о критическом мышлении

Опишите, как можно изменить метаболизм.

Увеличение или уменьшение безжировой мышечной массы приведет к увеличению или уменьшению метаболизма.

Опишите, как лечить болезнь Аддисона.

Болезнь Аддисона характеризуется низким уровнем кортизола. Один из способов лечения болезни – дать пациенту кортизол.

Глоссарий

анаболические гормоны: гормонов, стимулирующих синтез новых, более крупных молекул

анаболические реакции: реакций, в результате которых молекулы меньшего размера превращаются в молекулы большего размера

реакции биосинтеза: реакций, которые создают новые молекулы, также называемые анаболическими реакциями

катаболические гормоны: гормонов, стимулирующих распад более крупных молекул

катаболические реакции: реакций, в ходе которых более крупные молекулы расщепляются на составные части

FADH ₂: высокоэнергетическая молекула, необходимая для гликолиза

флавинадениндинуклеотид (FAD): кофермент, используемый для производства FADH ₂

обмен веществ: сумма всех катаболических и анаболических реакций, происходящих в организме

НАДН: высокоэнергетическая молекула, необходимая для гликолиза

никотинамидадениндинуклеотид (НАД): , используемый для производства НАДН

окисление: потеря электрона

окислительно-восстановительная реакция: (также, окислительно-восстановительная реакция) пара реакций, в которых электрон переходит от одной молекулы к другой, окисляя одну и восстанавливая другую

редукция: получение электрона

Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 Международная лицензия.

Вы также можете бесплатно скачать по адресу http://cnx.org/contents/[email protected]

Атрибуция:

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, не рассматривая законы 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 ряд 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 всего около 0,1% энергии, которая не может быть использована клеткой. Во второй фазе 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

Углеводы обладают растворимыми, относительно легко транспортируемыми, нетоксичными молекулами, 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]

Обмен липидов

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 для извлечения части 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 восстанавливает ЛПОНП до 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, что означает, что дефицит инсулина подразумевает 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, травма и ожоги

Катаболизм также может инициироваться чрезмерной воспалительной реакцией, характеризующейся усилением и экспрессией провоспалительных цитокинов, таких как TNF-alfa, IL-6 и IL-1. Этот процесс называется синдромом системной воспалительной реакции (ССВО).Он имеет три фазы относительно метаболизма; фаза прилива или отлива, 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]

Непрерывное обучение / обзорные вопросы

Ссылки

1.: Лю X, Чен Т., Джайн П.К., Сюй В. Выявление термодинамических свойств элементарных химических реакций на уровне одиночных молекул. J Phys Chem B. 25 июля 2019 г .; 123 (29): 6253-6259. [PubMed: 31246466]
2.: Рамнанан С.Дж., Эдгертон 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.: Hue L, Taegtmeyer H. 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.: Яворски К., Саркади-Надь Э., Дункан Р. Э., Ахмадиан М., Сул Х.С. 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.: Ванденберг Р.Дж., Райан Р.М. 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]

Функции человеческой жизни – анатомия и физиология

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

Объясните важность организации для функционирования человеческого организма
Различать метаболизм, анаболизм и катаболизм
Приведите как минимум два примера человеческой реакции и человеческого движения
Сравните и сопоставьте рост, дифференциацию и воспроизведение

Каждая из различных систем органов имеет разные функции и, следовательно, уникальные роли, которые они должны выполнять в физиологии.Эти многие функции можно суммировать с точки зрения некоторых, которые мы можем считать определяющими для человеческой жизни: организация, метаболизм, отзывчивость, движение, развитие и воспроизводство.

Организация

Человеческое тело состоит из триллионов клеток, организованных таким образом, чтобы поддерживать отдельные внутренние отсеки. Эти отсеки защищают клетки организма от внешних угроз окружающей среды и поддерживают влажность и питание клеток. Они также отделяют внутренние жидкости организма от бесчисленных микроорганизмов, которые растут на поверхностях тела, включая слизистую оболочку определенных проходов, которые соединяются с внешней поверхностью тела.Например, кишечник является домом для большего количества бактериальных клеток, чем общее количество всех человеческих клеток в организме, но эти бактерии находятся вне тела и не могут свободно циркулировать внутри тела.

Клетки, например, имеют клеточную мембрану (также называемую плазматической мембраной), которая удерживает внутриклеточную среду – жидкости и органеллы – отдельно от внеклеточной среды. Кровеносные сосуды удерживают кровь внутри замкнутой системы кровообращения, а нервы и мышцы обернуты соединительнотканными оболочками, которые отделяют их от окружающих структур.В грудной клетке и брюшной полости множество внутренних мембран отделяют основные органы, такие как легкие, сердце и почки, от других.

Самая большая система органов тела – это покровная система, которая включает кожу и связанные с ней структуры, такие как волосы и ногти. Поверхностная ткань кожи является барьером, который защищает внутренние структуры и жидкости от потенциально вредных микроорганизмов и других токсинов.

Метаболизм

Первый закон термодинамики гласит, что энергия не может быть ни создана, ни уничтожена – она может только изменять форму.Ваша основная функция как организма – потреблять (поглощать) энергию и молекулы из продуктов, которые вы едите, преобразовывать часть их в топливо для движения, поддерживать функции вашего тела, а также строить и поддерживать структуры вашего тела. Это достигается двумя типами реакций: анаболизмом и катаболизмом.

Анаболизм – это процесс, при котором более мелкие и простые молекулы объединяются в более крупные и сложные вещества. Ваше тело может собирать, используя энергию, сложные химические вещества, в которых оно нуждается, комбинируя небольшие молекулы, полученные из продуктов, которые вы едите
Катаболизм – это процесс, при котором более крупные и сложные вещества распадаются на более мелкие и простые молекулы.Катаболизм высвобождает энергию. Сложные молекулы, содержащиеся в пищевых продуктах, расщепляются, поэтому организм может использовать их части для сборки структур и веществ, необходимых для жизни.

Взятые вместе, эти два процесса называются метаболизмом. Метаболизм – это сумма всех анаболических и катаболических реакций, которые происходят в организме ((рисунок)). И анаболизм, и катаболизм происходят одновременно и непрерывно, чтобы вы оставались живыми.

Метаболизм

Анаболические реакции строят реакции, и они потребляют энергию.Катаболические реакции разрушают материалы и высвобождают энергию. Метаболизм включает как анаболические, так и катаболические реакции.

Каждая клетка вашего тела использует химическое соединение, аденозинтрифосфат (АТФ), для хранения и высвобождения энергии. Клетка накапливает энергию в синтезе (анаболизме) АТФ, а затем перемещает молекулы АТФ в то место, где энергия необходима для подпитки клеточной активности. Затем АТФ разрушается (катаболизм) и высвобождается контролируемое количество энергии, которая используется клеткой для выполнения определенной работы.

Просмотрите этот анимационный ролик, чтобы узнать больше о метаболических процессах. Какие органы тела, скорее всего, осуществляют анаболические процессы? А как насчет катаболических процессов?

Отзывчивость

Отзывчивость – это способность организма приспосабливаться к изменениям во внутренней и внешней среде. Пример реагирования на внешние раздражители может включать движение к источникам пищи и воды и от предполагаемых опасностей. Изменения во внутренней среде организма, такие как повышение температуры тела, могут вызывать реакцию потоотделения и расширение кровеносных сосудов в коже с целью снижения температуры тела, как показано бегунами на (Рисунок).

Механизм

Движение человека включает в себя не только действия на суставы тела, но также движение отдельных органов и даже отдельных клеток. Когда вы читаете эти слова, красные и белые кровяные тельца перемещаются по вашему телу, мышечные клетки сокращаются и расслабляются, чтобы поддерживать вашу осанку и фокусировать зрение, а железы выделяют химические вещества, регулирующие функции организма. Ваше тело координирует действие целых групп мышц, чтобы вы могли перемещать воздух в легкие и из них, проталкивать кровь по всему телу и продвигать съеденную пищу через пищеварительный тракт.Сознательно, конечно, вы сокращаете свои скелетные мышцы, чтобы переместить кости скелета из одного места в другое (как это делают бегуны на (Рисунок)) и выполнять все повседневные дела.

Марафонцы

Бегуны демонстрируют две характеристики живых людей – отзывчивость и подвижность. Анатомические структуры и физиологические процессы позволяют бегунам координировать действие групп мышц и пота в ответ на повышение внутренней температуры тела.(кредит: Phil Roeder / flickr)

Развитие, рост и размножение

Развитие – это все изменения, через которые проходит тело в жизни. Развитие включает в себя процесс дифференциации, в котором неспециализированные клетки становятся специализированными по структуре и функциям для выполнения определенных задач в организме. Развитие также включает процессы роста и восстановления, оба из которых включают дифференцировку клеток.

Рост – это увеличение размера тела. Люди, как и все многоклеточные организмы, растут за счет увеличения количества существующих клеток, увеличения количества неклеточного материала вокруг клеток (например, минеральных отложений в костях) и, в очень узких пределах, увеличения размера существующих клеток.

Размножение – это образование нового организма из родительских организмов. У человека размножение осуществляется мужской и женской репродуктивными системами. Поскольку смерть придет ко всем сложным организмам, без воспроизводства линия организмов закончится.

Обзор главы

Большинство процессов, происходящих в организме человека, сознательно не контролируются. Они возникают постоянно, чтобы строить, поддерживать и поддерживать жизнь. Эти процессы включают в себя: организацию с точки зрения поддержания основных границ тела; метаболизм, включая передачу энергии через анаболические и катаболические реакции; ответная реакция; движение; и рост, дифференциация, воспроизводство и обновление.

Вопросы по интерактивной ссылке

Просмотрите этот анимационный ролик, чтобы узнать больше о метаболических процессах. Какой катаболизм происходит в сердце?

Обзорные вопросы

Метаболизм можно определить как ________.

Приспособление организма к внешним или внутренним изменениям
процесс, при котором все неспециализированные клетки становятся специализированными для выполнения определенных функций
процесс формирования новых ячеек взамен изношенных ячеек
сумма всех химических реакций в организме

Аденозинтрифосфат (АТФ) – важная молекула, потому что она ________.

результат катаболизма
выброс энергии неконтролируемыми всплесками
накапливает энергию для использования клетками тела
Все вышеперечисленное

Раковые клетки можно охарактеризовать как «общие» клетки, не выполняющие специализированных функций организма. Таким образом, в раковых клетках отсутствует ________.

дифференциация
репродукция
отзывчивость
и воспроизведение, и отзывчивость

КРИТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ МЫШЛЕНИЯ

Объясните, почему запах дыма, когда вы сидите у костра, не вызывает тревогу, а запах дыма в общежитии вызывает.

Когда вы сидите у костра, ваше обоняние адаптируется к запаху дыма. Только если бы этот запах внезапно и резко усилился, вы могли бы заметить это и отреагировать. Напротив, запах даже следа дыма был бы новым и очень необычным в вашем общежитии и воспринимался бы как опасность.

Определите три различных способа роста человеческого тела.

Рост может происходить за счет увеличения количества существующих клеток, увеличения размера существующих клеток или увеличения количества неклеточного материала вокруг клеток.

Глоссарий

анаболизм: сборка более сложных молекул из более простых

катаболизм: Расщепление более сложных молекул на более простые

разработка: изменений, которые организм претерпевает за свою жизнь

дифференциация: процесс, с помощью которого неспециализированные клетки становятся специализированными по структуре и функциям

рост: процесс увеличения размера

обмен веществ: сумма всех химических реакций организма

продление: процесс замены изношенных элементов

репродукция: процесс образования новых организмов

отзывчивость: Способность организмов или системы приспосабливаться к изменениям условий

Как на самом деле работает метаболизм | Rush System

Метаболизм – это процесс.Это то, как наши клетки превращают пищу, которую мы едим, в энергию, необходимую для дыхания, движения, мышления и действий. . . все. Он поддерживает нас, как и все живые существа, живыми.

Однако вместо того, чтобы быть благодарными за метаболизм, мы склонны винить его. Несомненно, вы слышали, как кто-то сказал (или даже сказал себе): «Я не могу похудеть. Мой метаболизм должен быть медленным »,

Это почти никогда не бывает. Такие факторы, как возраст, пол и размер тела, вызывают естественные колебания скорости метаболизма в состоянии покоя – количества калорий или единиц энергии, которые мы сжигаем, просто живя.Но эти различия нормальны и обычно не являются первопричиной ожирения или неспособности похудеть.

Настоящая проблема почти всегда в том, что мы потребляем слишком много калорий и не получаем достаточного количества упражнений, что оставляет нам избыток энергии, который мы откладываем в виде жира. Лучшие способы похудеть – оставаться активным и придерживаться здоровой диеты, а не пытаться изменить скорость вашего метаболизма.

Но даже при том, что они обычно не могут увеличить скорость нашего метаболизма в состоянии покоя, наши привычки влияют на наш метаболизм пятью важными способами:

1.Как то, что вы едите, влияет на ваш метаболизм

Возможно, вы слышали, что употребление определенных продуктов или прием пищи в определенное время дня может ускорить ваш метаболизм. На самом деле скорость вашего метаболизма остается примерно одинаковой, независимо от того, когда и что вы едите.

Несколько исключений из этого правила не являются хорошими стратегиями похудания.

Например, исследования показали, что кофеин немного увеличивает скорость сжигания калорий в краткосрочной перспективе. Но ваше тело со временем привыкает к кофеину, поэтому эффект длится недолго, если вы регулярно пьете кофе или чай.Продукты, рекламируемые как ускорители метаболизма, также неэффективны, а некоторые из них имеют опасные побочные эффекты.

Так что не сосредотачивайтесь на том, как быстро вы усваиваете пищу, а на способе , который вы ее усваиваете.

Это означает отказ от жареной пищи, например, картофельных чипсов; и рафинированный сахар, например, содержащийся в безалкогольных напитках, конфетах и многих хлебобулочных изделиях. Эти источники энергии, скорее всего, откладываются в виде жира.

Вместо этого выбирайте цельнозерновые, нежирные белки, овощи и фрукты, которые ваше тело может с большей готовностью использовать для поддержания своих функций и активности.

2. Как упражнения влияют на метаболизм

Вы не можете сильно повлиять на метаболизм в состоянии покоя, на который приходится большая часть калорий, сжигаемых большинством людей каждый день. Но наращивание мышечной массы может помочь. Мышечная ткань потребляет больше энергии, чем жировая, даже в состоянии покоя.

Это большая причина того, что женщины, у которых обычно меньше мышечной ткани, чем у мужчин, также сжигают меньше калорий. И именно поэтому пожилые люди, как правило, сжигают меньше калорий, чем молодые. Потеря мышечной массы – нормальное явление в процессе старения, но регулярная работа мышц может помочь в борьбе с ней.

Однако помните: хотя наращивание силы может повысить ваш метаболизм в состоянии покоя, повышение аэробной активности – наиболее эффективный способ сжигать больше калорий. Полезна даже ходьба по 25 или 30 минут в день пять дней в неделю. А более интенсивные упражнения – например, бег или аэробика – сжигают еще больше калорий.

Помимо сжигания калорий и наращивания мышечной массы, упражнения связаны с увеличением количества бурого жира. Подавляющее большинство наших жиров – это белый жир, который накапливает энергию.Но у нас также есть несколько унций бурого жира, часто на шее или плечах, который фактически использует энергию, чтобы согреться.

3. Как текущий вес влияет на метаболизм

Процесс обмена веществ состоит из двух основных частей. Анаболизм помогает вырастить новые клетки, накапливать энергию и поддерживать ткани тела. Катаболизм расщепляет молекулы жиров и углеводов, высвобождая энергию, которая питает анаболизм, сохраняет тепло и позволяет мышцам сокращаться.

Инсулин – один из многих гормонов, которые помогают регулировать этот цикл, вызывая анаболизм после еды.Если у вас значительно избыточный вес, существует высокий риск того, что ваше тело перестанет реагировать на инсулин. В результате сахар остается в крови, а не накапливается в виде энергии.

Это состояние мы называем диабетом 2 типа. Он может повредить ваши органы и подвергнуть вас риску таких проблем со здоровьем, как сердечные заболевания, инсульт и заболевание почек. Но диабет 2 типа не всегда постоянен. Многие люди могут обратить вспять диабет 2 типа, похудев с помощью упражнений, более здорового питания или даже бариатрической хирургии.

Хотя наращивание силы может ускорить метаболизм в состоянии покоя, повышение аэробной активности – наиболее эффективный способ сжечь больше калорий.

4. Как прежний вес влияет на обмен веществ

Избыточный вес может продолжать влиять на ваш метаболизм даже после того, как вы похудели. Это одна из причин, по которой поддерживать потерю веса намного сложнее, чем вообще сбросить вес.

Возьмем двух людей с одинаковым весом: одного, который всю жизнь был с нормальным весом, и другого, который боролся с ожирением: первый человек может получить средний уровень активности и съесть среднее количество пищи, и ничего не произойдет. им.Но часто второй человек, если он перейдет от ограниченной диеты к средней диете, будет иметь высокий риск снова набрать большой вес.

Исследователи еще точно не знают, что вызывает это явление. Но исследования показали, что это связано с гормональными изменениями после похудания, которые замедляют метаболизм и вызывают чувство голода.

Чтобы решить эту проблему, врачи в Rush иногда назначают лекарства, подавляющие аппетит. FDA одобрило несколько средств для подавления аппетита, которые, как было доказано, помогают людям поддерживать потерю веса в сочетании с упражнениями и здоровым питанием.Пока нет лекарств, предназначенных для увеличения скорости метаболизма.

5. Как лишение пищи или сна влияет на ваш метаболизм

Независимо от вашего веса, недостаточное питание может иметь неприятные последствия, поскольку замедляет скорость сжигания калорий в организме.

Например, некоторые люди пропускают завтрак и обед и просто едят ужин. Но отсутствие еды весь день на самом деле сигнализирует вашему организму о нехватке еды, поэтому ваш метаболизм очень низкий. И как только вы что-нибудь съедите, ваше тело пытается сохранить каждую калорию в этой пище.

Даже если вы хотите и вам нужно сильно похудеть, вы должны стараться есть три или четыре небольших приема пищи в день, состоящих в основном из овощей, цельнозерновых и нежирных белков.

Наконец, убедитесь, что вы спите от семи до девяти часов каждую ночь. Недостаток сна может привести к тому, что ваш организм вырабатывает слишком много инсулина, что может привести к увеличению накопления жира.

Что если у вас действительно

, у действительно медленный метаболизм?

Хотя состояние нашего метаболизма обычно связано с нашим весом и привычками, основные условия действительно объясняют небольшое количество метаболических проблем.Вот некоторые из условий, вызывающих необъяснимое увеличение веса:

Среди них гипотиреоз является наиболее распространенным заболеванием, замедляющим метаболизм, особенно среди женщин. Как и все перечисленные выше состояния, он может вызывать множество других симптомов, включая усталость, головокружение, проблемы с кожей и запоры.

Если у вас есть изменения веса, которые вы не можете объяснить, поговорите со своим лечащим врачом, особенно если у вас есть другие симптомы.

Метаболизм | healthdirect

Метаболизм – это все химические процессы, которые организм использует для производства энергии.Ваше тело превращает пищу в энергию для выполнения повседневных функций, необходимых для поддержания себя. Возможно, вы захотите узнать больше о своем метаболизме, о том, что на него влияет, и можете ли вы его изменить или повысить.

Ваше тело расщепляет углеводы, жиры и белки из пищи и напитков и преобразует их в энергию для повседневных функций, таких как:

дышащий
переваривание пищи
циркулирующая кровь
ремонт и рост клеток

Скорость метаболизма – это количество энергии, которое ваше тело использует в день для выполнения этих функций.Энергия измеряется в килоджоулей.

Как работает ваш метаболизм?

Ваш метаболизм включает два процесса, катаболизм и анаболизм, которые тщательно регулируются, чтобы оставаться в равновесии:

Катаболизм – это процесс расщепления пищи на более простые формы с высвобождением энергии.
Анаболизм – это процесс использования этой энергии для роста и восстановления клеток в организме.

Если ваше тело потребляет больше энергии, чем ему нужно, оно обычно откладывает излишки в виде жира.

Что может повлиять на ваш метаболизм?

Факторы, влияющие на ваш метаболизм, включают:

Размер и состав тела – более крупные люди, в том числе с большей мышечной массой, сжигают больше килоджоулей даже во время отдыха
пол – мужчины обычно сжигают больше килоджоулей, чем женщины того же возраста и веса, отчасти потому, что у мужчин часто больше мышц по сравнению с массой тела
возраст – с возрастом вы теряете мышцы, что замедляет обмен веществ
гены – гены играют роль в размере и росте мышц, что может повлиять на ваш метаболизм

Обмен веществ и ваше здоровье

Проблемы со здоровьем могут повлиять на ваш метаболизм.Гипертиреоз может увеличить ваш метаболизм и вызвать внезапную потерю веса, потоотделение или нарушение сердцебиения. Гипотироидизм может нарушить обмен веществ и привести к ожирению, болям в суставах и бесплодию.

Ваш метаболизм также может повлиять на ваше здоровье. Похоже, что у людей разная скорость метаболизма, что может повлиять на их вес. Избыточный или недостаточный вес, в свою очередь, может повлиять на ваше здоровье.

Метаболический синдром – это совокупность факторов риска, которые могут увеличить риск сердечных заболеваний, заболеваний почек и диабета, в том числе:

ВЫ В РИСКЕ? – Есть ли у вас риск диабета 2 типа, болезней сердца или почек? Используйте Risk Checker , чтобы узнать.
Могу ли я увеличить свой метаболизм?
Существует мало научных доказательств того, что какие-либо продукты или добавки могут повысить ваш метаболизм. Хотя изменить ваш метаболизм сложно, чем больше вы занимаетесь физической активностью, тем больше килоджоулей (энергии) вы используете.
Некоторые способы сжечь килоджоули включают аэробную активность (включая ходьбу, езду на велосипеде и плавание), силовые тренировки и ежедневные движения. Силовые тренировки могут улучшить ваш метаболизм за счет увеличения мышечной массы.
Если вы беспокоитесь о своем здоровье или обмене веществ, вам следует обратиться к врачу.
Функции и требования человеческой жизни
Цели обучения
Определите метаболизм и классифицируйте две фазы: анаболизм и катаболизм
Перечислить основные потребности человеческого тела в выживании
Каждая из различных систем органов имеет разные функции и, следовательно, уникальные роли, которые они должны выполнять в физиологии.Однако, поскольку тело построено на химии, одним из основных процессов является метаболизм.
Метаболизм
Первый закон термодинамики гласит, что энергия не может быть ни создана, ни уничтожена – она может только изменять форму. Ваша основная функция как организма – потреблять (поглощать) энергию и молекулы из продуктов, которые вы едите, преобразовывать часть их в топливо для движения, поддерживать функции вашего тела, а также строить и поддерживать структуры вашего тела. Это достигается двумя типами реакций: анаболизм и катаболизм .
Анаболизм – это процесс, при котором более мелкие и простые молекулы объединяются в более крупные и сложные вещества. Ваше тело может собирать, используя энергию, сложные химические вещества, в которых оно нуждается, комбинируя небольшие молекулы, полученные из продуктов, которые вы едите
Катаболизм – это процесс, с помощью которого более крупные более сложные вещества расщепляются на более мелкие более простые молекулы. Катаболизм высвобождает энергию. Сложные молекулы, содержащиеся в пищевых продуктах, расщепляются, поэтому организм может использовать их части для сборки структур и веществ, необходимых для жизни.
Взятые вместе, эти два процесса называются метаболизмом. Метаболизм – это сумма всех анаболических и катаболических реакций, которые происходят в организме (рис. 1.6). И анаболизм, и катаболизм происходят одновременно и непрерывно, чтобы вы оставались живыми.

Рисунок 1.6. Метаболизм

Анаболические реакции строят реакции, и они потребляют энергию. Катаболические реакции разрушают материалы и высвобождают энергию. Метаболизм включает как анаболические, так и катаболические реакции.

Каждая клетка вашего тела использует химическое соединение, аденозинтрифосфат (АТФ) , для хранения и высвобождения энергии. Клетка накапливает энергию в синтезе (анаболизме) АТФ, а затем перемещает молекулы АТФ в то место, где энергия необходима для подпитки клеточной активности. Затем АТФ разрушается (катаболизм) и высвобождается контролируемое количество энергии, которая используется клеткой для выполнения определенной работы.
Просмотрите этот анимационный ролик, чтобы узнать больше о метаболических процессах.Какой катаболизм происходит в сердце?
Потребности в выживании
Люди приспосабливались к жизни на Земле, по крайней мере, последние 200 000 лет. Земля и ее атмосфера дали нам воздух для дыхания, воду для питья и пищу для еды, но это не единственные условия для выживания. Хотя вы можете редко задумываться об этом, вы также не можете жить за пределами определенного диапазона температуры и давления, который обеспечивает поверхность нашей планеты и ее атмосфера. В следующих разделах исследуются эти пять жизненных требований.
Питательные вещества
A питательное вещество – это вещество, содержащееся в продуктах питания и напитках, которое необходимо для выживания человека. Питательные вещества включают углеводы, липиды, белки, нуклеиновые кислоты, витамины и минералы. Энергетические питательные вещества – это в первую очередь углеводы и липиды, тогда как белки в основном поставляют аминокислоты, которые являются строительными блоками самого тела. Вы глотаете их с пищей и напитками растительного и животного происхождения, а пищеварительная система расщепляет их на молекулы, достаточно мелкие для всасывания.Продукты распада углеводов и липидов затем могут быть использованы в метаболических процессах, которые превращают их в АТФ. Витамины и минералы – это более простые вещества, которые участвуют во многих важных химических реакциях и процессах, таких как нервные импульсы, а некоторые, такие как кальций, также вносят вклад в структуру тела.
Кислород
Атмосферный воздух состоит только на 20 процентов из кислорода, но этот кислород является ключевым компонентом химических реакций, поддерживающих жизнь тела, включая реакции, которые производят АТФ.Клетки мозга особенно чувствительны к недостатку кислорода из-за их потребности в высоком и стабильном производстве АТФ. Без кислорода возможно повреждение мозга в течение пяти минут, а смерть – в течение десяти минут.
Вода
Самым важным компонентом в организме является вода. В зависимости от температуры окружающей среды и состояния нашего здоровья мы можем прожить без воды всего несколько дней. Функциональные химические вещества организма растворяются и переносятся в воде, а химические реакции жизни происходят в воде.Более того, вода – самый крупный компонент клеток, крови и жидкости между клетками, а вода составляет около 70 процентов массы тела взрослого человека. Вода также помогает регулировать нашу внутреннюю температуру и смягчает, защищает и смазывает суставы и многие другие структуры тела.
Температура тела
Вы, наверное, видели новости о спортсменах, умерших от теплового удара, или путешественниках, умерших от холода. Такие смерти происходят из-за того, что химические реакции, от которых зависит тело, могут происходить только в узком диапазоне температур тела, от чуть ниже до чуть выше 37 ° C (98.6 ° F). Когда температура тела повышается значительно выше или ниже нормы, определенные белки (ферменты), которые способствуют химическим реакциям, теряют свою нормальную структуру и способность функционировать, и химические реакции метаболизма не могут продолжаться.
Тем не менее, организм может эффективно реагировать на кратковременное воздействие тепла (рис. 1.8) или холода. Одна из реакций организма на тепло – это, конечно, потоотделение. Пот, испаряющийся с кожи, отводит некоторое количество тепловой энергии от тела, охлаждая его.Достаточное количество воды (из внеклеточной жидкости в организме) необходимо для образования потоотделения, поэтому адекватное потребление жидкости необходимо для балансирования этой потери во время реакции потоотделения. Неудивительно, что потоотделение гораздо менее эффективно во влажной среде, потому что воздух уже насыщен водой. Таким образом, пот на поверхности кожи не может испаряться, и внутренняя температура тела может стать опасно высокой.

Рисунок 1.8. Экстремальная жара

Люди до некоторой степени адаптируются к многократному воздействию высоких температур.(Источник: McKay Savage / flickr)

Организм также может эффективно реагировать на кратковременное воздействие холода. Одна из реакций на холод – дрожь, которая представляет собой случайное движение мышц, которое генерирует тепло. Другой ответ – повышенное разложение накопленной энергии для выработки тепла. Однако, когда этот запас энергии истощается и внутренняя температура начинает значительно падать, красные кровяные тельца теряют способность отдавать кислород, лишая мозг этого критического компонента производства АТФ.Этот недостаток кислорода может вызвать спутанность сознания, летаргию и, в конечном итоге, потерю сознания и смерть. Тело реагирует на холод, уменьшая кровообращение в конечностях, руках и ногах, чтобы предотвратить охлаждение там крови и чтобы ядро тела могло оставаться в тепле. Однако даже когда внутренняя температура тела остается стабильной, ткани, подвергающиеся сильному холоду, особенно пальцы рук и ног, могут обморожаться, когда кровоток к конечностям значительно снижен. Эта форма повреждения тканей может быть необратимой и привести к гангрене, требующей ампутации пораженной области.
Ежедневное подключение
Контролируемая гипотермия
Как вы уже знаете, в организме постоянно участвуют скоординированные физиологические процессы для поддержания стабильной температуры. Однако в некоторых случаях переопределение этой системы может быть полезным или даже спасти жизнь. Гипотермия – это клинический термин, обозначающий аномально низкую температуру тела (гипо- = «ниже» или «ниже»). Контролируемая гипотермия – это клинически индуцированная гипотермия, выполняемая для снижения скорости метаболизма какого-либо органа или всего тела человека.
Контролируемая гипотермия часто используется, например, во время операций на открытом сердце, поскольку она снижает метаболические потребности мозга, сердца и других органов, снижая риск их повреждения. Когда контролируемая гипотермия используется в клинических условиях, пациенту назначают лекарства для предотвращения дрожи. Затем тело охлаждают до 25–32 ° C (79–89 ° F). Сердце останавливается, и внешний сердечно-легочный насос поддерживает кровообращение в теле пациента. Сердце дополнительно охлаждается и поддерживается при температуре ниже 15 ° C (60 ° F) на время операции.Эта очень низкая температура помогает сердечной мышце переносить недостаток кровоснабжения во время операции.
Некоторые врачи отделений неотложной помощи используют контролируемую гипотермию, чтобы уменьшить повреждение сердца у пациентов, перенесших остановку сердца. В отделении неотложной помощи врач вводит кому и снижает температуру тела пациента примерно до 91 градуса. Это состояние, которое сохраняется в течение 24 часов, замедляет метаболизм пациента. Поскольку для функционирования органов пациента требуется меньше крови, нагрузка на сердце снижается.
Атмосферное давление
Давление – это сила, создаваемая веществом, находящимся в контакте с другим веществом. Атмосферное давление – это давление, создаваемое смесью газов (в основном азота и кислорода) в атмосфере Земли. Вы можете этого не замечать, но атмосферное давление постоянно оказывает давление на ваше тело. Это давление удерживает газы внутри вашего тела, такие как газообразный азот в жидкостях организма, растворенными. Если бы вас внезапно выбросило с космического корабля над атмосферой Земли, вы перешли бы из ситуации нормального давления в ситуацию очень низкого давления.Давление азота в крови будет намного выше, чем давление азота в пространстве, окружающем ваше тело. В результате азот в крови расширится, образуя пузырьки, которые могут заблокировать кровеносные сосуды и даже вызвать разрушение клеток.
Атмосферное давление не только способствует растворению газов в крови. Ваша способность дышать, то есть поглощать кислород и выделять углекислый газ, также зависит от точного атмосферного давления. Высотная болезнь отчасти возникает из-за того, что атмосфера на больших высотах оказывает меньшее давление, уменьшая обмен этих газов и вызывая одышку, спутанность сознания, головную боль, летаргию и тошноту.Альпинисты переносят кислород, чтобы уменьшить воздействие как низкого уровня кислорода, так и низкого барометрического давления на больших высотах (рис. 1.9).

Рисунок 1.9. Суровые условия

Альпинисты на Эвересте должны работать в условиях экстремального холода, низкого уровня кислорода и низкого атмосферного давления в среде, враждебной для жизни человека. (Источник: Мелани Ко / flickr)

Гомеостатический дисбаланс
Декомпрессионная болезнь
Декомпрессионная болезнь (ДКБ) – это состояние, при котором газы, растворенные в крови или других тканях тела, больше не растворяются после снижения давления на тело.Это состояние влияет на подводных дайверов, которые слишком быстро всплывают после глубокого погружения, и может повлиять на пилотов, летящих на больших высотах в самолетах с негерметичными кабинами. Дайверы часто называют это состояние «изгибами», имея в виду боль в суставах, которая является симптомом ДКБ.
Во всех случаях причиной возникновения DCS является снижение барометрического давления. На большой высоте барометрическое давление намного меньше, чем на поверхности Земли, потому что давление создается за счет веса столба воздуха над телом, давящего на него.Очень сильное давление на дайверов в глубокой воде также возникает из-за веса столба воды, давящего на тело. У дайверов DCS возникает при нормальном барометрическом давлении (на уровне моря), но это вызвано относительно быстрым падением давления, когда дайверы поднимаются из условий высокого давления на глубокой воде до теперь низкого, для сравнения, давления на уровне моря. . Неудивительно, что дайвинг в глубоких горных озерах, где атмосферное давление на поверхности озера меньше, чем на уровне моря, с большей вероятностью приведет к ДКБ, чем дайвинг в воде на уровне моря.
При DCS растворенные в крови газы (в основном азот) быстро выходят из раствора, образуя пузырьки в крови и других тканях тела. Это происходит потому, что когда давление газа над жидкостью уменьшается, количество газа, которое может оставаться растворенным в жидкости, также уменьшается. Это давление воздуха, благодаря которому ваши нормальные газы крови растворяются в крови. При понижении давления остается меньше растворенного газа. Вы видели это в действии, когда открывали газированный напиток.Удаление крышки баллона снижает давление газа над жидкостью. Это, в свою очередь, вызывает появление пузырьков, поскольку растворенные газы (в данном случае двуокись углерода) выходят из раствора в жидкости.
Наиболее частыми симптомами ДКБ являются боли в суставах, с головной болью и нарушением зрения, возникающими в 10–15 процентах случаев. При отсутствии лечения очень тяжелая форма ДКБ может привести к смерти. Немедленное лечение – чистым кислородом. Затем пострадавшего помещают в барокамеру.Гипербарическая камера – это усиленная закрытая камера, в которой давление превышает атмосферное. Он лечит DCS, повторно нагружая тело, так что давление может быть снято гораздо более постепенно. Поскольку гипербарическая камера вводит кислород в тело под высоким давлением, она увеличивает концентрацию кислорода в крови. Это приводит к замене части азота в крови кислородом, который легче переносится вне раствора.
Динамическое давление жидкостей организма также важно для выживания человека.Например, кровяное давление, то есть давление, оказываемое кровью, когда она течет по кровеносным сосудам, должно быть достаточно большим, чтобы кровь могла достичь всех тканей тела, и в то же время достаточно низким, чтобы хрупкие кровеносные сосуды могли выдерживать трение и силу. пульсирующего потока сжатой крови.
Второй пример положительной обратной связи сосредоточен на обращении вспять крайних повреждений тела. После проникающей раны наиболее непосредственной угрозой является чрезмерная кровопотеря. Меньшая циркуляция крови означает снижение артериального давления и уменьшение перфузии (проникновения крови) в мозг и другие жизненно важные органы.Если перфузия сильно снижена, жизненно важные органы отключатся, и человек умрет. Организм реагирует на эту потенциальную катастрофу, выделяя в поврежденную стенку кровеносного сосуда вещества, которые запускают процесс свертывания крови.