Метаболические процессы в организме: Обмен веществ в организме человека
Что такое метаболизм, за что он отвечает
О метаболизме обычные люди и эксперты говорят довольно много. Однако далеко не все понимают, в чём именно заключается его основное предназначение. Многие задумываются над вопросом: Как ускорить метаболизм? Другие же даже понятия не имеют, для чего это делать и как это обстоятельство отразиться на качестве жизни. Давайте разбираться в деталях.
Как метаболизм может влиять на жизнь человека?
Считается, что люди с отличным метаболизмом способны съесть много пищи, быстро её переработать и при этом оставаться стройными и полными сил. Заложники медленного метаболизма должны быть максимально избирательными в части рациона. Им нужно выбирать те продукты, которые не способствуют накоплению жировых отложений, при этом употребляя их небольшими дозами. Именно поэтому каждый заинтересован в улучшении показателей метаболизма.
Что же такое метаболизм?
Метаболизм – это обмен веществ, или все процессы, протекающие в организме, в результате которых еда и напитки, попадающие внутрь, превращаются в живительную энергию, так необходимую всем органам и системам человека.
Метаболизм состоит из трёх подгрупп:
- Метаболизм в состоянии полного покоя;
- Метаболизм во время активных движений;
- Термический эффект от употребляемых в пищу продуктов.
Метаболизм в состоянии покоя
Когда человек не двигается, кажется, что все процессы остановились. Однако это не так. Их в организме происходит великое множество. Мозг обрабатывает информацию, сердце качает кровь, лёгкие обогащают клетки кислородом, желудок переваривает пищу, слуховые рецепторы находятся в поиске информации и так далее. Показателем метаболизма являются калории, которые организм затрачивает на банальное поддержание жизнедеятельности.
Потребности среднестатистического человека обычно ограничиваются показателем в 60-70% затрат. На качество метаболизма в состоянии полного покоя могут воздействовать самые различные факторы, к примеру, вес человека и его рост, пол, масса тела без жира. Установлено, что метаболизм выше у тех, у кого больше сухой массы.
Термический эффект от употребляемых в пищу продуктов
Здесь подразумевается количество калорий или энергии, которое расходуется организмом на сам процесс переваривания пищи, а также поэтапное усвоение полезных элементов, поступающих вместе с продуктами. Углеводы, белки и жиры выделяются различным термическим эффектом. Именно поэтому рацион должен быть сбалансированным и вымеренным, исходя из потребностей отдельного индивидуума.
Метаболизм во время активных движений
Здесь говорится о количестве энергии, которую человек дополнительно расходует во время активной ходьбы, бега, физической работы, упражнений и прочей деятельности. Активность бывает тренировочной или нетренировочной. В первом случае затраты энергии в полной мере зависят от характера и стиля упражнений. На нетренировочную активность приходится немало затрат энергии от общего количества. Сюда можно отнести, к примеру, ходьбу и даже банальное поддержание осанки, во время сидения на стуле.
Метаболизм может быть плохим или хорошим. При этом важно понимать, что существует достаточно инструментов, методик и способов изменить ситуацию в лучшую сторону, или наладить работу организма. Однако сделать это будет не так просто. Для нормализации алгоритмов, понадобится время. Консультация с профильным врачом носит обязательный характер.
18+
На правах рекламы
Метаболизм | справочник Пестициды.ru
Cхема метаболических процессовCхема метаболических процессов
Процессы метаболизма
Метаболизм включает две группы жизненно важных процессов – катаболизм (энергетический обмен) и анаболизм (биосинтез, или пластический обмен).
- Катаболизм – это совокупность процессов расщепления питательных веществ, которые происходят в основном за счет реакций окисления. В результате выделяется энергия. Основными формами катаболизма у микроорганизмов являются брожение и дыхание. При брожении происходит неполный распад сложных органических веществ с выделением небольшого количества энергии и накоплении богатых энергией конечных продуктов. При дыхании (аэробном) обычно осуществляется полное окисление соединений с выходом большого количества энергии.[3]
- Анаболизм
[3]
[3] Катаболизм и анаболизм протекают параллельно, многие их реакции и промежуточные продукты являются общими. Тем не менее, на протяжении разных периодов существования интенсивность пластического и энергетического обмена неодинакова. Так, у насекомых в период размножения, линьки, во время ранних фаз развития (яйцо, личинка) синтетические процессы преобладают над процессами распада. В тоже время, определенные дегенеративные изменения в организме (старение, заболевания) способны приводить к преобладанию интенсивности катаболизма над анаболизмом, что порой угрожает гибелью живому объекту.
Превращение сульфооксида в сульфон
Использовано изображение:[2]
Метаболизм пестицидов
Метаболизм пестицидов – превращения пестицидов под влиянием продуктов жизнедеятельности различных живых организмов – бактерий, грибов, высших растений и животных.
[4]
В результате биотрансформации токсичных веществ в большинстве случаев образуются менее токсичные продукты (метаболиты), более растворимые и легко выводимые из организма. В некоторых случаях токсичность метаболитов оказывается выше, чем попавших в организм веществ. Обмен промышленных ядов возможен за счет реакций окисления, восстановления, гидролитического расщепления, метилирования, ацилирования и др.
В метаболизме пестицидов большое значение имеют реакции окисления атома серы в молекулах некоторых веществ, что характерно, например, для инсектицидов из группы производных карбаминовой и фосфорной кислот. Окисление серы у этих соединений происходит независимо от структуры остальной части молекулы, при этом вначале образуется соответствующий сульфооксид, а затем сульфон: (фото) Продукты окисления не отличаются по токсичности от исходного вещества, но они значительно более стойки к гидролизу.
Окисление тионофосфатов
Окисление тионофосфатов
А — тионофосфат, В – фосфат, 1 и 2- свободные радикалы, 3 — кислотный остаток
Использовано изображение:[2]
Реакции метаболизма, происходящие в растениях, обусловливают длительное инсектицидное действие для ряда эфиров фосфорных кислот с тиоэфирным радикалом.
Окисление тионофосфатов в различных организмах рассматривается как активирующая ступень в процессах метаболизма этих веществ.
Токсичность продукта реакции для млекопитающих и насекомых увеличивается в десятки и сотни раз по сравнению с исходным веществом. Однако эти токсичные метаболиты легко гидролизуются и поэтому сохраняются в биологических средах непродолжительное время.[2]
Близкие статьи
Ссылки:
Все статьи о токсикологии в разделе: Основы токсикологии
Статья составлена с использованием следующих материалов:
Литературные источники:
1.Голдовская Л.Ф. Химия окружающей среды. М.: Мир; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. – 295 с
2.Груздев Г.С. Химическая защита растений. Под редакцией Г.С. Груздева — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Агропромиздат, 1987. — 415 с.: ил.
Липунов И.Н., Первова И.Г.
Основы микробиологии и биотехнологии: курс лекций. – Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. Университет, 2008. – 231 с
Мельников Н.Н., Новожилов К.В., Белан С.Р., Пылова Т.Н. Справочник по пестицидам — М.: Химия, 1985. — 352 с.
Свернуть Список всех источниковНовый взгляд на метаболические взаимодействия в организме
В авторитетном научном журнале «Cell» опубликована статья, формирующая новые представления об обменных процессах и взаимодействиях, которые происходят в организме на протяжении суток. В рамках крупномасштабного исследования авторы моделировали суточный цикл метаболизма в тканях и органах мышей, пребывавших в условиях энергетического баланса или получавших богатое жирами питание. Полученные результаты проливают свет на различные каскадные метаболические процессы в организме, а также позволяют определить временны́е рамки для терапии ожирения. Исследование проводилось под эгидой одного из Центров Гельмгольца (Мюнхенского) и Калифорнийского Университета в Ирвайне, в сотрудничестве с Германским Центром изучения диабета (DZD).
Как известно, обмен веществ осуществляется в организме непрерывно. Потребленная пища расщепляется на составные части и органические соединения, ткани регенерируют, отработанные продукты экскретируются вовне. И ни один из этих процессов не является бесконтрольным. Биохимический хаос предотвращается механизмом регуляции, известным как циркадные ритмы (суточные, 24-часовые ритмы).
«Это можно представить себе как оркестр, – поясняет доктор Доминик Люттер, руководитель группы в Институте диабета и ожирения (Мюнхенский Центр Гельмгольца). – Если вы хотите добиться гармоничного звучания, отдельным инструментам не следует играть в случайном порядке; каждый из них должен вступить и сыграть свою партию в определенный момент. Точно такой же принцип заложен в системе обмена веществ, где единый темп и тактовая частота задается циркадными ритмами».
Изучая эти сложные взаимодействия, ученые генерировали суточный метаболический профиль одновременно восьми различных тканей: супрахиазматического ядра в гипоталамусе (рассматриваемого как основной циркадный ритмоводитель у млекопитающих), префронтальной коры головного мозга, скелетной мускулатуры, печени, бурой и белой жировых тканей, крови и спермы.
«Чтобы понять, как диета влияет на суточную синхронизацию метаболизма в тканях, мы сравнивали все регистрируемые показатели при нормальном и обогащенном жирами рационах, – добавляет сотрудник Института диабета и ожирения доктор Кеннет Дайр, ведущий, наряду с Домиником Люттером, соавтор публикации. – Известно, что богатая жирами диета дезорганизует циркадные ритмы и приводит к метаболическим расстройствам, становясь, в частности, причиной избыточной массы тела и одним из факторов риска развития сахарного диабета. Темпоральный, хронометрический подход к изучению тканевого обмена веществ обеспечивает нам лучшее представление о том, как обменные процессы изменяются при метаболических расстройствах подобного рода».
Таким образом, исследователи прослеживали дезорганизующее влияние жирной пищи на тканевой обмен веществ. «В мышечной ткани, например, мы наблюдали раздельное высвобождение энергии из жиров и углеводов, что в условиях энергетического баланса происходит в строго определенной последовательности, – продолжает Кеннет Дайр.
– Однако при избытке жиров в рационе этот паттерн тотально искажался в сторону жирового метаболизма. Такое смещение играет решающую роль в развитии резистентности мышечной ткани к инсулину».
В целом, исследование представляет собой аналитический обзор обменных процессов, происходящих в тех или иных тканях в различное время суток, и вскрывает ранее неизвестные взаимосвязи. По мнению авторов, отсюда можно будет вывести наиболее благоприятный график приема медикаментов, активных в отношении метаболизма. «Возвращаясь к метафорическому образу оркестра, теперь мы обладаем отдельными партитурами и можем понять сложное согласованное взаимодействие инструментов, – говорит в заключение Доминик Люттер. – На следующем этапе хотелось бы понять, каким образом можно добиться унисона от всех музыкантов и восстановить гармоничное звучание оркестра, если начинается какофония».
По материалам сайта News Medical
Основные закономерности метаболических процессов в организме человека.
Часть 1.Метаболизм – обмен веществ и энергии — представляет собой по классическим определениям, с одной стороны, обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой, а, с другой стороны, совокупность процессов превращения веществ и трансформации энергии, происходящих непосредственно в самих живых организмах. Как известно, обмен веществ и энергии является основой жизнедеятельности организмов и принадлежит к числу важнейших специфических признаков живой материи. В обмене веществ, контролируемом многоуровневыми регуляторными системами, участвует множество ферментных каскадов, обеспечивающих совокупность химических реакций, упорядоченных во времени и пространстве. Данные биохимические реакции, детерминированные генетически, протекают последовательно в строго определенных участках клеток, что, в свою очередь обеспечивается принципом компартментации клетки. В конечном итоге в процессе обмена поступившие в организм вещества превращаются в собственные специфические вещества тканей и в конечные продукты, выводящиеся из организма.
В процессе любых биохимических трансформаций освобождается и поглощается энергия.
Клеточный метаболизм выполняет четыре основные специфические функции, а именно: извлечение энергии из окружающей среды и преобразование ее в энергию макроэргических (высокоэнергетических) химических соединений в количестве, достаточном для обеспечения всех энергетических потребностей клетки; образование из экзогенных веществ промежуточных соединений, являющихся предшественниками высокомолекулярных компонентов клетки; синтез из этих предшественников белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов и других клеточных компонентов; синтез и разрушение специальных биомолекул, образование и распад которых связаны с выполнением специфических функций данной клетки.
Поскольку первоначальные представления об обмене веществ возникли в связи с изучением процессов обмена между организмом и внешней средой и лишь впоследствии эти представления расширились до понимания путей трансформации веществ и энергии внутри организма, до настоящего времени принято выделять соответственно внешний, или общий, обмен веществ и внутренний или промежуточный, обмен веществ.
В свою очередь как во внутреннем, так и во внешнем обмене веществ различают структурный (пластический) и энергетический обмен. Под структурным обменом понимают взаимные превращения различных высоко- и низкомолекулярных соединений в организме, а также их перенос (транспорт) внутри организма и между организмом и внешней средой. Под энергетическим обменом понимают высвобождение энергии химических связей молекул, образующейся в ходе реакций и ее превращение в тепло (большая часть), а также использование энергии на синтез новых молекул, активный транспорт, мышечную работу (меньшая часть). В процессе обмена веществ часть конечных продуктов химических реакций выводится во внешнюю среду, другая часть используется организмом. В этом случае конечные продукты органического обмена накапливаются или расходуются в зависимости от условий существования организма, называясь запасными или резервными веществами.
Как указывалось выше совокупность химических превращений веществ, которые происходят непосредственно в организме, начиная с момента их поступления в кровь и до момента выделения конечных продуктов обмена из организма, называют промежуточным обменом (промежуточным метаболизмом).
Промежуточный обмен может быть разделен на два процесса: катаболизм (диссимиляция) и анаболизм (ассимиляция). Катаболизмом называют ферментативное расщепление крупных органических молекул, осуществляемое у всех высших организмов, как правило, окислительным путем. Катаболизм сопровождается освобождением энергии, заключенной в химических связях органических молекул, и резервированием ее в форме энергии фосфатных связей молекулы аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Анаболизм, напротив, представляет собой ферментативный синтез крупномолекулярных клеточных компонентов, таких, как полисахариды, нуклеиновые кислоты, белки, липиды, а также некоторых их биосинтетических предшественников из более простых соединений. Анаболические процессы происходят с потреблением энергии. Процессы катаболизма и анаболизма происходят в клетках одновременно, неразрывно связаны друг с другом и являются обязательными компонентами одного общего процесса — метаболизма, в котором превращения веществ теснейшим образом переплетены с превращениями энергии.
Катаболические и анаболические реакции различаются, как правило, локализацией в клетке. Например, окисление жирных кислот до углекислого газа и воды осуществляется с помощью набора митохондриальных ферментов, тогда как синтез жирных кислот катализирует другая система ферментов, находящихся в цитозоле. Именно благодаря разной локализации катаболические и анаболические процессы в клетке могут протекать одновременно. При этом все превращения органических веществ, процессы синтеза и распада взаимосвязаны, координированы и регулируются нейрогормональными механизмами, придающими химическим процессам нужное направление. В организме человека не существует самостоятельного обмена белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот. Все превращения объединены в целостный процесс метаболизма, допускающий также взаимопревращения между отдельными классами органических веществ. Подобные взаимопревращения диктуются физиологическими потребностями организма, а также целесообразностью замены одних классов органических веществ другими в условиях блокирования какого-либо процесса при патологии.
Согласно современным представлениям расщепление основных пищевых веществ в клетке представляет собой ряд последовательных ферментативных реакций, составляющих три главные стадии катаболизма. На первой стадии полимерные органические молекулы распадаются на составляющие их специфические структурные блоки — мономеры. Так, полисахариды расщепляются до гексоз или пентоз, белки — до аминокислот, нуклеиновые кислоты — до нуклеотидов и нуклеозидов, липиды — до жирных кислот и глицерина. Эти реакции протекают в основном гидролитическим путем и количество энергии, освобождающейся на этой стадии, не превышает 1% от всей выделяемой в ходе катаболизма энергии, и почти целиком используется организмом в качестве тепла.
На второй стадии катаболизма продуктами химических реакций становятся еще более простые молекулы, унифицированные для углеводного, белкового и липидного обмена. по своему типу (гликолиз, катаболизм аминокислот, β-окисление жирных кислот соответственно). Принципиальным является то, что на второй стадии катаболизма образуются продукты, которые являются общими для обмена исходно разных групп веществ.
Эти продукты представляют собой ключевые химические соединения, соединяющие разные пути метаболизма. К таким соединениям относятся, например, пируват (пировиноградная кислота), образующийся при распаде углеводов, липидов и многих аминокислот, ацетил-КоА, объединяющий катаболизм жирных кислот, углеводов и аминокислот, a-кетоглутаровая кислота, оксалоацетат (щавелевоуксусная кислота), фумарат (фумаровая кислота) и сукцинат (янтарная кислота), образующиеся при трансформации аминокислот. Продукты, полученные на второй стадии катаболизма, вступают в третью стадию, которая известна как цикл трикарбоновых кислот (терминальное окисление, цикл лимонной кислоты, цикл Кребса). На третьем этапе ацетил-КоА и некоторые другие метаболиты, например α-кетоглутарат, оксалоацетат, подвергаются окислению в цикле ди- и трикарбоновых кислот Кребса. Окисление сопровождается образованием восстановленных форм НАДН + Н+ и ФАДН2. Именно в ходе второй и третьей стадий катаболизма освобождается и аккумулируется в виде АТФ практически вся энергия химических связей подвергнутых диссимиляции веществ.
При этом осуществляется перенос электронов от восстановленных нуклеотидов на кислород через дыхательную цепь, сопровождающийся образованием конечного продукта – молекулы воды. Транспорт электронов в дыхательной цепи сопряжен с синтезом АТФ в процессе окислительного фосфорилирования.
Главным катаболическим процессом в обмене веществ принято считать биологическое окисление — совокупность реакций окисления, протекающих во всех живых клетках, — а именно дыхание и окислительное фосфорилирование. Интегральной характеристикой биологического окисления служит так называемый дыхательный коэффициент (RQ), который представляет собой отношение объема выделенного организмом углекислого газа к объему одновременно поглощенного кислорода. При окислении углеводов объем расходуемого кислорода соответствует объему образующегося углекислого газа и поэтому дыхательный коэффициент в этих случаях равен единице. При окислении жиров и белков такое соответствие отсутствует, поскольку кроме окисления углерода до углекислого газа часть кислорода расходуется на окисление водорода с образованием воды.
Вследствие этого величины дыхательного коэффициента в случае окисления жиров и белков составляют соответственно около 0, 7 и 0, 8. Подавляющая часть белкового азота при окислении белка в организме переходит в мочевину. Поэтому по дыхательному коэффициенту и данным о количестве выделяемой мочевины можно определять соотношение участвующих в биологическом окислении углеводов, жиров и белков.
В процессе обмена веществ постоянно происходит превращение энергии: потенциальная энергия сложных органических соединений, поступивших с пищей, превращается в тепловую, механическую и электрическую. Энергия расходуется не только на поддержание температуры тела и выполнение работы, но и на воссоздание структурных элементов клеток, обеспечение их жизнедеятельности, роста и развития организма. Тем не менее, только часть получаемой при окислении белков, жиров и углеводов энергии используется для синтеза АТФ, другая, значительно большая, превращается в теплоту. Так, при окислении углеводов 22, 7% энергии химических связей глюкозы в процессе окисления используется на синтез АТФ, а 77, 3% в виде тепла рассеивается в тканях.
Аккумулированная в АТФ энергия используемая в дальнейшем для механической работы, химических, транспортных, электрических процессов в конечном счете тоже превращается в теплоту. Следовательно, количество тепла, образовавшегося в организме, становится мерой суммарной энергии химических связей, подвергшихся биологическому окислению. Поэтому вся энергия, образовавшаяся в организме, может быть выражена в единицах тепла — калориях или джоулях.
Общий баланс энергии организма определяют на основании калорийности вводимых пищевых веществ и количества выделенного тепла, которое может быть измерено или рассчитано. При этом надо учитывать, что величина калорийности, получаемая при лабораторной калориметрии, может отличаться от величины физиологической калорической ценности, поскольку некоторые вещества в организме не сгорают полностью, а образуют конечные продукты обмена, способные к дальнейшему окислению. В первую очередь это относится к белкам, азот которых выделяется из организма главным образом в виде мочевины, сохраняющей некоторый потенциальный запас калорий.
Очевидно, что калорическая ценность, дыхательный коэффициент и величина теплообразования для разных веществ различны. Физиологическая калорическая ценность (в ккал/г) составляет для углеводов — 4, 1; липидов — 9, 3; белков — 4, 1; величина теплообразования (в ккал на 1 литр потребленного кислорода) для углеводов составляет 5, 05; липидов — 4, 69; белков — 4, 49.
Процесс анаболизма по аналогии с катаболическими процессами также проходит три стадии. При этом исходными веществами для анаболических процессов служат продукты второй стадии и промежуточные соединения третьей стадии катаболизма. Таким образом вторая и третья стадии катаболизма являются в то же время первой, исходной стадией анаболизма и химические реакции, протекающие в данном месте и в данное время, выполняют по сути двойную функцию. С одной стороны, они являются основой завершающего этапа катаболизма, а с другой — служат инициацией для анаболических процессов, поставляя вещества-предшественники для последующих стадий ассимиляции.
Подобным образом, например, начинается синтез белка. Исходными реакциями этого процесса можно считать образование некоторых a-кетокислот. На следующей, второй стадии в ходе реакций аминирования или трансаминирования эти кетокислоты превращаются в аминокислоты, которые на третьей стадии анаболизма объединяются в полипептидные цепи. В результате ряда последовательных реакций происходит также синтез нуклеиновых кислот, липидов и полисахаридов. Тем не менее следует подчеркнуть, что пути анаболизма не являются простым обращением процессов катаболизма. Это связано прежде всего с энергетическими особенностями химических реакций. Некоторые реакции катаболизма практически необратимы, поскольку их протеканию в обратном направлении препятствуют непреодолимые энергетические барьеры. Поэтому в ходе эволюции были выработаны другие, специфические для анаболизма реакции, где синтез олиго- и полимерных соединений сопряжен с затратой энергии макроэргических соединений, прежде всего – АТФ.
Статья добавлена 31 мая 2016 г.
ASICS Frontrunner — Как ускорить метаболизм
Метаболизм (обмен веществ) – это химические реакции организма, которые направлены на превращение поступившей пищи в энергию и калории. Замедленный обмен веществ у человека не способствует появлению избыточного веса и жировых отложений в тканях. В первую очередь причиной лишнего веса является низкая физическая активность и большое потребление вредной калорийной пищи, а также напитков в виде газировки или алкоголя.
Вот основные факторы, которые помогут Вам ускорить метаболизм.
1. Регулярное питание
Доказано, что прием пищи ускоряет ваш метаболизм намного лучше, чем что-либо другое.
Ну … вроде бы верно, но не совсем. Еда запускает обмен веществ, если вы едите слишком много, этот эффект будет напрасным. Но, что более важно, если вы едите в неправильное время, вы также делаете ошибку.
Самое лучшее, что можно сделать, это поесть несколько раз в течение дня.
Но должно быть всего три основных (главных и питательных) приемов пищи и два-три дополнительных небольших приемов пищи, которые можно назвать «здоровая закуска». Таким образом вы ускоряете метаболизм постоянно в течение дня.
Еще одна очень важная вещь — это поесть сразу после того, как вы проснетесь, иначе говоря, полноценный завтрак. Почему?
Во время сна обмен веществ в организме замедляется до 30%. Поэтому, когда вы просыпаетесь, тело все еще находится в безопасном режиме, и тем самым оно готовится к еще одной возможной волне голодания, подобной той, что была у него за ночь. Короче говоря, он начинает складывать питательные вещества в жировое хранилище.
Принимая пищу утром, как только вы просыпаетесь, вы останавливаете этот процесс, и вместо того, чтобы замедлить, вы на самом деле ускоряете свой метаболизм. А голодание, наоборот, только замедлит ваш метаболизм, и вы начнете растрачивать потенциал своего тела на сжигание калорий.
2. Вода
Я уже много раз писал про это.
Вы должны понять простой механизм, который работает за этим словом.
Мы знаем, что вода используется организмом для обработки калорий, а также используется любым другим механизмом, который работает внутри нашего тела (здесь не напрямую, но мягкое обезвоживание может замедлить процессы, которые происходят ежедневно в нашем организме). Из-за этого недостаток воды, как известно, вызывает замедление обмена веществ, а также многие другие неприятные вещи. Пейте чистую природную воду, а на закуску ешьте фрукты и овощи.
Просто для предупреждения, если вы думали, что процесс приема воды может быть увеличен и думаете, что вы можете ускорить процесс, выпив в пять раз больше рекомендуемой суммы – это заблуждение. Организм не приспособлен к работе с таким количеством воды, так что будьте внимательны.
3. Острая пища
Перец чили, добавляемый в пищу, как известно, повышает ваш метаболизм. Но есть также много других специй, которые могут добавить к этому эффекту. Почти все они имеют химические соединения, которые заставляют ваш метаболизм зашкаливать.
Всем известный факт, что у многих специй есть сотни других преимуществ. К примеру, карри. Он может предотвратить серьезные заболевания, а также может сжигать жировые клетки. Так что не бойтесь добавлять специи в свою еду, если вы это любите. Я очень люблю острую пищу и этот пункт точно для меня.
4. Белок
Говоря о питании, я уже рассказывал вам, почему белок так хорош, но теперь остановим внимание на его силе, необходимой для ускорения метаболизма. Дело в том, что пищеварительная система нашего организма нуждается в большем количестве энергии для переработки белка.
Белок необходим организму, как воздух, не стоит забывать о его регулярном потреблении. Однако, включая белок в рацион питания, сытым человек остается дольше, а также благодаря белковой пище метаболизм ускоряет свои рабочие процессы.
5. Кофе
Сам я обожаю кофе.
Давно не секрет, что кофе и зеленый чай — это наиболее действенные ускорители метаболизма. А также они содержат большое количество антиоксидантов, помогают снизить уровень сахара в крови и сжигать больше жира.
Главное — понимать, что кофе, как и зеленый чай, должны быть качественными и употребляться в умеренном количестве.
Несмотря на то, что кофеин может увеличить метаболизм в краткосрочной перспективе, этот эффект уменьшается в долгосрочной из-за привыкания. Если вы заинтересовались кофе ради сжигания жира, то тогда лучше пить его циклами, чтобы предотвратить накопление толерантности. Например, циклы две недели употребления кофе, на две недели отдыха.
6. Утренняя тренировка
У вас было такое чувство, что не хочется вставать с постели утром? Если это так, попробуйте следующее: начните с простой зарядки, перетекающей в более трудоемкие упражнения. И со временем, день за днем, сможете пересилить себя и выйти на первую утреннюю пробежку.
Это не только даст вам огромное количество энергии на короткий, а также на длительный период, но и также увеличит ваш метаболизм. Утренние тренировки улучшают мою концентрацию и помогают мне оставаться бодрым в течение всего дня.
7. Разделите тренировку
Довольно интересно знать тот факт, что разделение тренировки на две части может повлиять на избавление от огромного количества калорий.
Это не всегда практично для многих, но для тех, чей график позволяет, это может оказаться довольно хитрым трюком. И если вы спрашиваете как, имейте в виду, что лучше сначала сосредоточиться на более сложной части, а затем перейти к более легкой во второй половине дня.
Однако никогда не делайте каких-то тяжелых упражнений на первой тренировке, иначе энергии на вторую не точно не останется. Многие говорят, что заниматься спортом перед сном не желательно, так как подготовка организма ко сну — это один из принципов здорового образа жизни. Но я часто отступаю от этого правила. Но это уже другая тема для разговора.
8. Мышцы
Когда людям за двадцать или тридцать, обмен веществ происходит быстрее. Так что в течение дня их тела сжигают намного больше калорий просто сидя, лежа и в обычном спокойном положении. Со временем и возрастом это замедляется.
Но вот что интересно:
Просто добавив немного мышц, вы удвоите и даже утроите этот процесс. Представьте себе сжигание калорий во время просмотра телевизора, или даже сейчас, когда вы читаете это. Довольно круто, да?
Ответ за этим заключается в том, что мышцы требуют большего обслуживания, поэтому тратится больше калорий. Так что добавление некоторых мышц сделает чудеса для вашего метаболизма в долгосрочной перспективе.
9. Дыхание
То, что нужно организму для того, чтобы работать и поддерживать все системы в рабочем состоянии — это кислород.
Хитрость здесь заключается в том, чтобы быть там, где качество воздуха лучше. Менее загрязненные места, природа и т.д. Так что прогуляйтесь в соседнем парке или лесу, или проведите долгие выходные где-нибудь на природе. Кемпинг, походы, бег в горах…
Я сам обожаю загородную жизнь. Очень устаю от мегаполиса, в котором родился и вырос. Время от времени выбираюсь за город, на природу и свежий воздух. Неудивительно, что люди, живущие в сельской местности, имеют более быстрый уровень метаболизма. На данный момент я уже второй месяц живу на природе, не ощущая выхлопных газов, посторонних шумов и т.д., и поверьте, эффект повышенного метаболизма проверил на себе.
Также сейчас существует огромное количество различных дыхательных техник, которые можно изучить. Они научат лучше вдыхать и выдыхать, чтобы получить больше кислорода.
10. Сон
Во время сна мы проходим через несколько 90-минутных циклов глубокого и легкого сна. Хроническое недосыпание (меньше семи часов в сутки) также замедляет метаболизм. Сон должен быть естественным и здоровым.
Отложенный эффект сжигания жиров после интенсивных тренировок может не реализоваться, если не обеспечен полноценный сон, принят сахар во время или после тренировки.
Высокий уровень гормона кортизол не только нарушает фазу глубокого сна, но и нейтрализует работу гормонов роста. Это приводит к накоплению жира.
В силу недосыпа не только блокируется способность организма избавляться от лишнего жира, кроме этого из-за нее сбивается гормональная система, обостряется чувство голода, ускоряются процессы старения, мы теряем больше энергии и теряем ясность мышления.
Когда мы спим, у нас работают жиросжигающие гормоны. Их уровень начинает расти уже в течение первых двух часов после засыпания. Особенно интенсивно уровень гормонов роста повышается с полуночи до четырех утра. Пропустив сон в этот период, тормозим процесс метаболизма.
Другими словами, ПОКА МЫ СПИМ, МЫ ХУДЕЕМ, благодаря всплескам гормонов роста во время глубокой фазы сна. Сложно будет наверстать упущенное в случае недосыпания.
Это всё о чем я хотел сегодня рассказать. Попробуйте реализовать как можно больше пунктов из моей статьи и ваш метаболизм будет летать. Очень трудно сосредоточиться на всех, но сейчас в период самоизоляции можно попробовать многие из них.
Все эти моменты также сделают вас на один шаг ближе к ведению здорового образа жизни. Получайте удовольствие от реализации этих рекомендаций и будьте здоровы!
10 простых способов разогнать метаболизм :: Здоровье :: РБК Стиль
Автор Фрида Морева
24 сентября 2018
Как без особых усилий расходовать больше калорий.
1. Лежите на диване
Обычно лежание на диване ассоциируют только с неподвижностью и лишним весом, но в то же время это моменты комфорта и расслабления. Стресс стимулирует выработку гормона кортизола. Повышенный кортизол в долгой перспективе вызывает нарушение обмена веществ. Поэтому если вы не из тех счастливых людей, которые могут обрести спокойствие за счет прогулки или танцев, находите время на то, чтобы просто прийти в себя. Если надо — на диване с любимым сериалом.
2. Откажитесь от вечернего бокала вина
Все тот же стресс может ввести привычку расслабляться вечером за счет бокальчика красного. Но известно, что даже один бокал алкоголя может отрицательно влиять на метаболизм, вызывая такие болезни обмена веществ, как диабет. Если вам нужен ритуал для вечернего отдыха, попробуйте строить его не вокруг алкоголя, а вокруг теплых полезных напитков — травяных или ягодных чаев.
3. Выбирайте здоровые десерты
Простые углеводы — сладкое и продукты из белой муки — быстро поднимают уровень сахара в крови, запускают процесс отложения жира и делают организм устойчивым к инсулину. В то же время десерты — это важная часть социального ритуала, который часто совсем не хочется пропускать. Компромисс — десерты из фруктов, творожные угощения с орехами без добавления сахара, печенье из цельнозерновой муки с бананом и изюмом. Да, во фруктах тоже содержится сахар, но вместе с клетчаткой он усваивается и попадает в кровь медленнее.
4. Пританцовывайте
Даже небольшая активность в течение дня — пританцовывание в очереди, отбивание ритма ступнями во время работы за столом, прогулка вокруг остановки в ожидании автобуса — сжигает калории и заставляет избавляться от лишних запасов. Час такой активности в день без изменения других факторов может позволить сбросить до одного килограмма в месяц!
5. Пейте кофе
Кофеин стимулирует нервную систему, а вместе с ней и обмен веществ, который может ускориться на 5–8% (100–150 килокалорий в день). Кроме того, чашка кофе перед тренировкой поможет взбодриться и сделать упражнения эффективнее. Важно обсудить этот вопрос с вашим гастроэнтерологом — при некоторых проблемах ЖКТ этот напиток нежелателен.
6. Компенсируйте недостатки сидячего образа жизни
Сидячий образ жизни вызывает целый спектр проблем со здоровьем и замедляет обмен веществ. Чтобы лучше себя чувствовать и повысить дневную активность, введите в привычку каждый час делать 10-минутную разминку. Кроме того, можно попробовать стол, который позволяет работать стоя.
7. Ешьте больше овощей
Клетчатка в овощах требует от организма дополнительной энергии (калорий) для переваривания и усваивания. Кроме того, овощи в большинстве случаев содержат низкое количество калорий и высокое число витаминов, что тоже хорошо для нормализации веса.
8. Не забывайте о перекусах
Большие перерывы между едой или голодание могут замедлять обмен веществ. Поэтому следите за тем, чтобы есть более или менее регулярно. К тому же такая хитрость, как легкий перекус за пару часов до основного приема пищи (стакан кефира, овощной салат, тарелка легкого супа), поможет избежать переедания.
9. Занимайтесь спортом хотя бы пять минут в день
Высокоинтенсивная тренировка с высокой кардионагрузкой сжигает калории в первую очередь за счет высокого потребления кислорода. К тому же она повышает активность обмена веществ на 24 часа, даже если речь идет о пяти минутах в день. Выделите для себя это время, и уже через пару недель почувствуете себя более подтянутыми.
10. Старайтесь больше гулять
Прогулка — та нагрузка, которую несложно выполнять каждый день большинству из нас. Она помогает размяться, снять стресс, разогнать обмен веществ и стимулировать организм сжигать больше калорий. Полчаса в день — серьезная инвестиция в ваше здоровье.
Обмен веществ – все, что нужно о нем знать
Наверняка вам приходилось завидовать этим девушкам — они завтракают круассанами, ужинают пиццей и не брезгуют ягодными тарталетками перед сном, оставаясь стройными даже без спортзала. Такой невероятный талант они оправдывают врожденным быстрым метаболизмом — так что неудивительно, что вопрос, как его ускорить, будоражит умы многих женщин. Рассказываем, что из себя представляет метаболизм, можно ли на него повлиять и как это правильно делать.
Что такое метаболизм
Грубо говоря, метаболизм, или обмен веществ, — это механизм переработки поступающей в организм пищи в энергию. Он работает безостановочно: калории сжигаются вне зависимости от того, занимаетесь вы спортом или просто лежите на диване. Каждую минуту они превращаются в топливо, которое позволяет организму дышать и восстанавливаться и гонит кровь по венам.
Скорость, с которой происходят эти процессы, — индивидуальный показатель. Утверждение о том, что метаболизм регулируется генетическим фактором, отчасти верно, однако ваш образ жизни играет в этом деле далеко не последнюю роль.
Фото: Артур Элгорт, 2004
Что влияет на метаболизм
Есть множество факторов, которые могут так или иначе воздействовать на работу обмена веществ: например, то, как ваш организм перерабатывает сахар или реагирует на физические упражнения. Многое зависит от щитовидной железы, которая вырабатывает гормоны, определяющие скорость метаболизма, работу сердечно-сосудистой и пищеварительной системы, темпы роста мышц и умственного развития, здоровье костей и настроение.
Что замедляет метаболизм
Очень мешает правильному обмену веществ привычка часто перекусывать и постоянно что-то жевать, провоцируя тем самым резкие выбросы инсулина. Этот гормон отвечает за регулирование уровня сахара в крови, однако его скачки приводят к тому, что организм начинает перерабатывать излишки сахара в жир, а не в энергию.
Одри Марне в платье Christian Dior Haute Couture и туфлях Manolo Blahnik в Париже. Фото: Артур Элгорт, Vogue US, 1999
Диетолог Лин-Дженет Реситас, автор бестселлера про работу обмена веществ The Metabolism Plan, уверяет, что высокие нагрузки способствуют выработке кортизола, гормона стресса, который выводит из строя работу щитовидной железы и дестабилизирует уровень инсулина. Итог — вы много и упорно тренируетесь, а метаболизм замедляется, и организм опять начинает накапливать жир, особенно в области живота.
Некоторые продукты, причем те, которые мы считаем полезными, блокируют усвоение йода организмом — и это, в свою очередь, может привести к увеличению щитовидной железы и проблемам с обменом веществ. Их называют гойтрогенами, и их список довольно внушительный: кейл, брокколи, брюссельская капуста, тофу, клубника, семена льна, арахис и другие овощи, фрукты и некоторые орехи. Это не значит, что от них стоит отказаться совсем — скорее это касается тех, кто страдает дефицитом йода, хроническими заболеваниями щитовидки или просто живет на зеленых смузи.
Как ускорить метаболизм
Во-первых, не обойтись без полноценного отдыха. «Недостаток сна замедляет метаболизм, — уверяет Лин-Дженет. — Я бы не рекомендовала спать менее семи часов в сутки: каждые «пропущенные» два часа чреваты лишним весом». Во-вторых, заниматься спортом, но умеренно: Реситас советует ходить до работы пешком, делать йогу по вечерам или утреннюю зарядку. «Высокоинтенсивные нагрузки, при которых вы делаете упражнения из последних сил, не должны продолжаться больше 8–12 минут», — говорит она.
Что касается питания, тут вам поможет диета без гойтрогенов, богатая белками, овощами, зеленью и фруктами. Сложные углеводы также пригодятся: они позволяют избежать резких выбросов инсулина в кровь, поддерживая стабильный обмен веществ и минимизируя резкие приступы голода. Рафинированный сахар, напротив, дестабилизируют всю систему, замедляя метаболизм и провоцируя набор жировой массы.
Кроме того, для разгона метаболизма хороши мононенасыщенные жиры (кокосовое масло, оливки и авокадо) и полиненасыщенные жиры (омега-3 и омега-6). Они регулируют уровень холестерина и сахара в крови, поддерживают работу клеток и способствуют усвоению жирорастворимых витаминов, например витамина E. Можете также попробовать интервальное голодание — есть исследования, подтверждающие, что фастинг улучшает обмен веществ.
Можно ли оставить метаболизм в покое
Как и любая внутренняя система организма, метаболизм — вещь сложная и деликатная, и относиться к нему нужно бережно. Важен системный подход, а не гонка за сиюминутным результатом: любые экспресс-диеты только вредят и замедляют работу обмена веществ. Как бы банально это ни звучало, все индивидуально, и вы не обязаны ни ускорять, ни замедлять метаболизм. Главное — знать собственный организм и давать ему наиболее подходящую пищу. Если у вас не получается наладить рацион, попробуйте вести дневник питания или обратитесь к профессиональному нутрициологу.
Подпишитесь и станьте на шаг ближе к профессионалам мира моды.
Фото: Артур Элгорт, Getty Images
4.1: Обзор метаболизма — Medicine LibreTexts
Навыки для развития
- Кратко опишите, как энергия из питательных веществ, дающих энергию, получается и используется, а также как и где она сохраняется в организме для дальнейшего использования.
- Объясните роль энергии в процессе построения тканей и органов.
В различных главах этого текста мы исследовали метаболизм углеводов, липидов и белков. В следующем разделе мы соберем эту информацию, чтобы получить четкое представление о важности метаболизма в питании человека.
Метаболизм определяется как сумма всех химических реакций, необходимых для поддержания клеточной функции и, следовательно, жизни организма. Метаболизм подразделяется на катаболизм, относящийся ко всем метаболическим процессам, участвующим в распаде молекул, или анаболизм, который включает все метаболические процессы, участвующие в создании более крупных молекул. Как правило, катаболические процессы высвобождают энергию, а анаболические процессы потребляют энергию. Общие цели метаболизма — передача энергии и транспортировка вещества.Энергия преобразуется из пищевых макроэлементов в клеточную энергию, которая используется для выполнения клеточной работы. Метаболизм преобразует макроэлементы в вещества, которые клетка может использовать для роста и воспроизводства, а также в продукты жизнедеятельности.
В главе 5 вы узнали, что ферменты — это белки и что их задача — катализировать химические реакции. (Напомним, что слово «катализирует» означает ускорение химической реакции и уменьшение энергии, необходимой для завершения химической реакции, без использования катализатора в реакции.) Без ферментов химические реакции не происходили бы с достаточно высокой скоростью и потребляли бы слишком много энергии для существования жизни. Метаболический путь представляет собой серию ферментативных реакций, которые превращают исходный материал (известный как субстрат) в промежуточные продукты, которые являются субстратами для следующих ферментативных реакций в этом пути, пока, наконец, не будет синтезирован конечный продукт последней ферментативной реакцией в пути. Некоторые метаболические пути сложны и включают множество ферментативных реакций, а другие включают лишь несколько химических реакций.
Для обеспечения клеточной эффективности метаболические пути, участвующие в катаболизме и анаболизме, регулируются согласованно в зависимости от энергетического статуса, гормонов, уровней субстрата и конечных продуктов. Согласованная регуляция метаболических путей предотвращает неэффективное построение клетками молекулы, когда она уже доступна. Подобно тому, как было бы неэффективно строить стену в то время, когда она разрушается, для клетки неэффективно с метаболической точки зрения синтезировать жирные кислоты и одновременно разрушать их.
Катаболизм пищевых молекул начинается, когда пища попадает в рот, поскольку фермент слюнной амилазы инициирует расщепление углеводов. Весь процесс пищеварения превращает крупные полимеры в пище в мономеры, которые могут усваиваться. Углеводы расщепляются на моносахариды, липиды — на жирные кислоты, а белки — на аминокислоты. Эти мономеры всасываются в кровоток либо напрямую, как в случае с моносахаридами и аминокислотами, либо переупаковываются в кишечных клетках для транспортировки непрямым путем через лимфатические сосуды, как в случае с жирными кислотами и другими жирорастворимыми молекулами.После всасывания кровь переносит питательные вещества к клеткам. Клетки, которым требуется энергия или строительные блоки, забирают питательные вещества из крови и перерабатывают их катаболическим или анаболическим путем. Системам органов тела требуется топливо и строительные блоки для выполнения многих функций организма, таких как переваривание, всасывание, дыхание, перекачивание крови, транспортировка питательных веществ внутрь и отходы, поддержание температуры тела и создание новых клеток. Моносахариды, липиды расщепляются на жирные кислоты, а белки — на аминокислоты.Эти мономеры всасываются в кровоток либо напрямую, как в случае с моносахаридами и аминокислотами, либо переупаковываются в кишечных клетках для транспортировки непрямым путем через лимфатические сосуды, как в случае с жирными кислотами и другими жирорастворимыми молекулами. После всасывания кровь переносит питательные вещества к клеткам. Клетки, которым требуется энергия или строительные блоки, забирают питательные вещества из крови и перерабатывают их катаболическим или анаболическим путем. Системам органов тела требуется топливо и строительные блоки для выполнения многих функций организма, таких как переваривание, поглощение, дыхание, перекачивание крови, транспортировка питательных веществ внутрь и отходы, поддержание температуры тела и создание новых клеток.
Рисунок \ (\ PageIndex {1} \) : Метаболизм подразделяется на метаболические пути, которые разрушают молекулы, выделяющие энергию (катаболизм), и молекулы, которые потребляют энергию, создавая более крупные молекулы (анаболизм).
Энергетический метаболизм более конкретно относится к метаболическим путям, которые высвобождают или хранят энергию. Некоторые из них являются катаболическими путями, такими как гликолиз (расщепление глюкозы), β-окисление (расщепление жирных кислот) и катаболизм аминокислот.Другие являются анаболическими путями и включают те, которые участвуют в накоплении избыточной энергии (например, гликогениз) и синтезе триглицеридов (липогенез). В таблице \ (\ PageIndex {1} \) приведены некоторые катаболические и анаболические пути и их функции в энергетическом обмене.
| Катаболические пути | Функция | Анаболические пути | Функция |
|---|---|---|---|
| Гликолиз | Распад глюкозы | Глюконеогенез | Синтезировать глюкозу |
| Гликогенолиз | Распад гликогена | Гликогенез | Синтезировать гликоген |
| β-окисление | Жирнокислотный распад | Липогенез | Синтезировать триглицериды |
| Протеолиз | Расщепление белков до аминокислот | Синтез аминокислот | Синтезировать аминокислоты |
Катаболизм: Разрушение
Все клетки настроены на свой энергетический баланс.Когда уровень энергии высокий, клетки строят молекулы, а когда уровень энергии низкий, запускаются катаболические пути для производства энергии. Глюкоза является предпочтительным источником энергии для большинства тканей, но жирные кислоты и аминокислоты также могут катаболизироваться до молекулы клеточной энергии, АТФ. Катаболизм питательных веществ в энергию можно разделить на три стадии, каждая из которых включает индивидуальные метаболические пути. Три стадии расщепления питательных веществ позволяют клеткам переоценить свои потребности в энергии, поскольку конечные продукты каждого пути могут быть переработаны в энергию или направлены на анаболические пути.Кроме того, промежуточные продукты метаболических путей иногда могут быть переведены на анаболические пути после удовлетворения потребностей клетки в энергии. Три стадии расщепления питательных веществ следующие:
Распад глюкозы начинается с гликолиза, который представляет собой десятиэтапный метаболический путь, дающий два АТФ на молекулу глюкозы; гликолиз происходит в цитозоле и не требует кислорода. Помимо АТФ, конечные продукты гликолиза включают две трехуглеродные молекулы, называемые пируватом.У пирувата есть несколько метаболических судеб. Во-первых, если кислорода недостаточно, он превращается в лактат, а затем отправляется в печень. Во-вторых, если кислорода достаточно и клетке нужна энергия, она направляется в митохондрии и входит в цикл лимонной кислоты (или цикл Кори или цикл Кребса), или три, он может быть преобразован в другие молекулы (анаболизм).
Пируват, который транспортируется в митохондрии, отщепляет один из атомов углерода, образуя ацетил-КоА. Ацетил-КоА, двухуглеродная молекула, общая для метаболизма глюкозы, липидов и белков, вступает во вторую стадию энергетического метаболизма, цикл лимонной кислоты.Это необратимый процесс. Распад жирных кислот начинается с катаболического пути, известного как β-окисление, которое происходит в митохондриях. В этом катаболическом пути четыре ферментативных этапа последовательно удаляют двухуглеродные молекулы из длинных цепей жирных кислот, давая молекулы ацетил-КоА. В случае аминокислот после удаления азота (дезаминирования) из аминокислоты оставшийся углеродный скелет может быть ферментативно преобразован в ацетил-КоА или какой-либо другой промежуточный продукт цикла лимонной кислоты.
В лимонной кислоте цикл ацетил-КоА соединен с четырехуглеродной молекулой. В этом многоступенчатом пути два атома углерода теряются при образовании двух молекул углекислого газа. Энергия, полученная при разрыве химических связей в цикле лимонной кислоты, преобразуется в еще две молекулы АТФ (или их эквиваленты) и электроны с высокой энергией, которые переносятся молекулами, никотинамидадениндинуклеотид (NADH) и флавинадениндинуклеотид (FADH 2 ). НАДН и ФАДН 2 переносят электроны (водород) к внутренней мембране митохондрий, где происходит третья стадия синтеза энергии, в так называемой цепи переноса электронов.В этом метаболическом пути происходит последовательный перенос электронов между несколькими белками и синтезируется АТФ. Также образуется вода.
Весь процесс катаболизма питательных веществ химически подобен горению, поскольку при сжигании молекул углерода производятся углекислый газ, вода и тепло. Однако многие химические реакции катаболизма питательных веществ замедляют распад молекул углерода, так что большая часть энергии может быть захвачена, а не преобразована в тепло и свет. Полный катаболизм питательных веществ эффективен на 30-40%, поэтому часть энергии выделяется в виде тепла.Тепло является жизненно важным продуктом катаболизма питательных веществ и участвует в поддержании температуры тела. Если бы клетки были слишком эффективны в преобразовании энергии питательных веществ в АТФ, люди не выдержали бы до следующего приема пищи, так как они бы умерли от переохлаждения.
Мы измеряем энергию в калориях, которые представляют собой количество энергии, высвобождаемой для подъема одного грамма воды на один градус Цельсия. Пищевые калории измеряются в ккал, калориях или 1000 калориях. При сжигании углеводов выделяется 4 ккал / г .; белки производят 4 ккал / г; жир производит 9 ккал / г; а алкоголь производит 7 ккал / г.
Из некоторых аминокислот удаляется азот, а затем они попадают в цикл лимонной кислоты для производства энергии. Азот включается в мочевину, а затем удаляется с мочой. Углеродный скелет превращается в пируват или непосредственно входит в цикл лимонной кислоты. Эти аминокислоты называются глюконеогенными, потому что они могут использоваться для производства глюкозы. Аминокислоты, которые дезаминируются и становятся ацетил-КоА, называются кетогенными аминокислотами и никогда не могут стать глюкозой.
Жирные кислоты никогда не превращаются в глюкозу, но являются важным источником энергии.Они разбиваются на две углеродные единицы в процессе, называемом бета-окислением, и входят в цикл лимонной кислоты как ацетил-КоА. В присутствии глюкозы эти две углеродные единицы входят в цикл лимонной кислоты и сжигаются, чтобы получить энергию (АТФ) и произвести побочный продукт CO 2 . Если уровень глюкозы низкий, образуются кетоны. Кетоновые тела можно сжигать для получения энергии. Мозг может использовать кетоны.
Анаболизм: Здание
Энергия, выделяемая катаболическими путями, поддерживает анаболические пути построения макромолекул, таких как белки РНК и ДНК, и даже целых новых клеток и тканей.Анаболические пути необходимы для создания новой ткани, такой как мышцы, после длительных упражнений или ремоделирования костной ткани, процесса, включающего как катаболические, так и анаболические пути. Анаболические пути также создают молекулы-накопители энергии, такие как гликоген и триглицериды. Промежуточные звенья катаболических путей энергетического метаболизма иногда отвлекаются от производства АТФ и вместо этого используются в качестве строительных блоков. Это происходит, когда клетка находится в положительном энергетическом балансе. Например, промежуточный продукт цикла лимонной кислоты, α-кетоглутарат, может быть анаболически переработан в аминокислоты глутамат или глутамин, если они необходимы.Напомним, что человеческий организм способен синтезировать одиннадцать из двадцати аминокислот, входящих в состав белков. Все метаболические пути синтеза аминокислот ингибируются конкретной аминокислотой, которая является конечным продуктом данного пути. Таким образом, если в клетке достаточно глутамина, он отключает его синтез.
Анаболические пути регулируются их конечными продуктами, но тем более энергетическим состоянием клетки. Когда энергии достаточно, по мере необходимости будут построены более крупные молекулы, такие как белок, РНК и ДНК.В качестве альтернативы, когда энергии недостаточно, белки и другие молекулы будут разрушаться и катаболизироваться с высвобождением энергии. Яркий пример этого — у детей с маразмом. У этих детей серьезно нарушены функции организма, что часто приводит к смерти от инфекции. Дети с маразмом страдают от голода по калориям и белку, которые необходимы для выработки энергии и создания макромолекул. Отрицательный энергетический баланс у детей с маразмом приводит к разрушению мышечной ткани и тканей других органов в попытке выжить в организме.Из-за значительного уменьшения мышечной ткани дети с маразмом выглядят истощенными или «истощенными мышцами».
Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Метаболический путь глюконеогенеза
В гораздо менее серьезном примере у человека также наблюдается отрицательный энергетический баланс между приемами пищи. За это время уровень глюкозы в крови начинает падать. Чтобы восстановить нормальный уровень глюкозы в крови, стимулируется анаболический путь, называемый глюконеогенезом.Глюконеогенез — это процесс построения молекул глюкозы из определенных аминокислот, который происходит в основном в печени (рисунок \ (\ PageIndex {2} \)). Печень экспортирует синтезированную глюкозу в кровь для использования другими тканями.
Накопитель энергии
Напротив, в «сытом» состоянии (когда уровни энергии высоки) будет накапливаться дополнительная энергия из питательных веществ. Глюкоза может храниться только в мышцах и тканях печени. В этих тканях он хранится в виде гликогена, сильно разветвленной макромолекулы, состоящей из тысяч мономеров глюкозы, скрепленных химическими связями.Мономеры глюкозы соединяются анаболическим путем, называемым гликогенезом. На каждую хранящуюся молекулу глюкозы используется одна молекула АТФ. Следовательно, для хранения энергии требуется энергия. Уровни гликогена быстро достигают своего физиологического предела, и когда это происходит, избыток глюкозы превращается в жир. Клетка с положительным энергетическим балансом обнаруживает высокую концентрацию АТФ, а также ацетил-КоА, продуцируемого катаболическими путями. В ответ катаболизм отключается и включается синтез триглицеридов, который происходит посредством анаболического пути, называемого липогенезом.Новообразованные триглицериды транспортируются в жировые клетки, называемые адипоцитами. Жир является лучшей альтернативой гликогену для хранения энергии, поскольку он более компактен (на единицу энергии) и, в отличие от гликогена, организм не накапливает воду вместе с жиром. Вода весит очень много, и увеличение запасов гликогена, которые сопровождаются водой, резко увеличивает массу тела. Когда в организме положительный энергетический баланс, избыток углеводов, липидов и белков превращается в жир.
Основные выводы
- Общими целями метаболизма являются передача энергии и транспортировка вещества. Метаболизм определяется как сумма всех химических реакций, необходимых для поддержания клеточной функции, и подразделяется на катаболизм (относящийся ко всем метаболическим процессам, участвующим в распаде молекул) или анаболизм (который включает все метаболические процессы, участвующие в создании более крупных молекул). Как правило, катаболические процессы высвобождают энергию, а анаболические процессы потребляют энергию.
- Метаболический путь — это серия ферментативных стадий, на которых субстрат (исходный материал) преобразуется в промежуточные продукты, которые являются субстратами для протекающих ферментативных реакций, пока, наконец, не будет синтезирован конечный продукт последней ферментативной реакцией в этом пути.
- Системам органов тела требуется топливо и строительные блоки для переваривания, поглощения, дыхания, перекачивания крови, транспортировки питательных веществ внутрь и выведения отходов, поддержания температуры тела и создания новых клеток среди множества других функций.
- Когда уровни энергии высоки, клетки строят молекулы, а когда уровни энергии низкие, катаболические пути стимулируются для высвобождения энергии.
- Энергия, выделяемая катаболическими путями, поддерживает анаболические пути построения более крупных макромолекул.
- В «сытом» состоянии (когда уровни энергии высоки) дополнительное питательное топливо будет храниться в виде гликогена или триглицеридов.
Обсуждение стартеров
- Обсудите практичность хранения энергии в ранних человеческих цивилизациях и последствия этих метаболических процессов в современном мире.Вернитесь к истории индейцев пима в главе 1 «Питание и вы» и к концепции «гена бережливости».
- Может ли человек с избыточным весом винить свой лишний вес в замедленном обмене веществ?
Метаболические пути — обзор
Метаболические пути включают многокомпонентные ферментные сборки и часто их последовательный набор, каждый из которых постепенно выполняет один этап на субстрате, уже модифицированном предыдущим этапом. Обычно подтвердить минимальный набор ферментов, необходимых и достаточных для полного превращения предшественников, можно только тогда, когда все очищенные ферменты воссоздаются в единой системе in vitro, а ожидаемые промежуточные соединения и продукты количественно определены (рис.4). Выделение нативных ферментов требует масштабного роста бактерий и рекурсивных этапов жидкостной хроматографии нативных быстрых белков (FPLC) на смолах с ортогональными физическими адсорбционными свойствами. Затем применяется постоянно увеличивающееся количество тестов активности для выбора среди перестановок результирующих фракций. Например, для выяснения пути N-деметилирования кофеина (Ndm) в P потребовалось 4 года интенсивной работы, сфокусированной на выделении ферментов, тестах активности и т. Д. putida CBB5 (см. Схему 3) (Summers et al., 2012, 2011, 2013; Ю. и др., 2009). Тем не менее, праймеры способны амплифицировать CBB5 orfs в опероне Alx P . putida CBB5 не смог этого сделать в функционально подобном штамме Pseudomonas . sp. CES. Применяя методологию ReDi к обогащенным (не) активным фракциям из CES на QTOF, мы избежали трудностей выделения большего количества ферментов, чтобы повторить работу CBB5 в CES. Более того, когда мы адаптировали ту же стратегию к LUMOS Orbitrap, способной выполнять параллельные задачи сбора данных и исключительную точность масс, мы смогли выполнить объективную количественную оценку в глобальном масштабе (используя предварительное фракционирование меченых пептидов из целых лизатов) и выявить обратную связь между конкурирующими детоксикациями. пути.
Схема 3. Идентификация белков из расщепляющего кофеин штамма Pseudomonas putida CBB5 и Pseudomonas sp. CES. Предыдущая работа со штаммом Pseudomonas putida CBB5 потребовала 4 лет лабораторных работ отчасти из-за стратегии, которая основывается на обширной очистке каждого белка в минимальном наборе белков, необходимых для восстановления полного пути деградации in vitro (см. слева- путь руки ). Высокая чистота также требовалась для N-концевого секвенирования, которое выполняли для определения достаточной генетической последовательности для поддержки ПЦР-амплификации всей кассеты ферментов CBB5 Ndm.Тем не менее, те же самые праймеры оказались неэффективными при применении к штамму CES. Протеомные методы, описанные в этой главе, позволили повторить аналогичную работу на штамме CES всего за 4 месяца.
Рисунок перепечатан с разрешения Yu, C.L., Summers, R.M., Li, Y., Mohanty, S.K., Subramanian, M., Pope, R.M. (2015). Быстрая идентификация и количественная проверка пути разложения кофеина у Pseudomonas sp. CES. Journal of Proteome Research, 14 (1), 95–106.Функции тела и жизненный процесс
Функции кузова
Функции организма — это физиологические или психологические функции систем организма. Функции организма — это, в конечном счете, функции его клеток. Выживание — самое важное дело тела. Выживание зависит от поддержания или восстановления организмом гомеостаза, состояния относительного постоянства его внутренней среды.
Более века назад французский физиолог Клод Бернар (1813–1878) сделал замечательное наблюдение.Он отметил, что клетки тела выживают в здоровом состоянии только тогда, когда температура, давление и химический состав окружающей их среды остаются относительно постоянными. Позже американский физиолог Уолтер Б. Кэннон (1871-1945) предложил название гомеостаз для относительно постоянных состояний, поддерживаемых телом. Гомеостаз — ключевое слово в современной физиологии. Оно происходит от двух греческих слов — «гомео», что означает одно и то же, и «стазис», что означает стоять. Таким образом, «стоять или оставаться таким же» — это буквальное значение гомеостаза.Однако, как подчеркивал Кэннон, гомеостаз не означает чего-то установленного и неподвижного, что остается неизменным все время. По его словам, гомеостаз «означает состояние, которое может меняться, но относительно постоянно».
Гомеостаз зависит от того, что организм непрерывно выполняет многие действия. Его основная деятельность или функции — это реакция на изменения в окружающей среде тела, обмен материалами между окружающей средой и клетками, метаболизм продуктов и интеграция всех разнообразных видов деятельности организма.
Способность организма выполнять многие из своих функций постепенно меняется с годами. В целом организм наименее хорошо выполняет свои функции на обоих концах жизни — в младенчестве и в пожилом возрасте. В детстве функции организма постепенно становятся все более и более эффективными. В позднем зрелом и пожилом возрасте все наоборот. Постепенно они становятся все менее эффективными и действенными. В молодом возрасте они обычно действуют с максимальной эффективностью.
Жизненный процесс
Все живые организмы обладают определенными характеристиками, которые отличают их от неживых форм. Основные процессы жизни включают организацию, метаболизм, отзывчивость, движения и размножение. У людей, которые представляют собой наиболее сложную форму жизни, есть дополнительные требования, такие как рост, дифференциация, дыхание, пищеварение и выделение. Все эти процессы взаимосвязаны. Ни одна часть тела, от мельчайшей клетки до целостной системы организма, не работает изолированно.Все они действуют вместе, в точно настроенном балансе, для благополучия человека и поддержания жизни. Такие болезни, как рак и смерть, представляют собой нарушение баланса этих процессов.
Ниже приводится краткое описание жизненного процесса:
Организация
На всех уровнях организационной схемы существует разделение труда. Каждый компонент выполняет свою работу в сотрудничестве с другими. Даже отдельная клетка, если она потеряет свою целостность или организацию, умрет.
Метаболизм
Метаболизм — это широкий термин, который включает все химические реакции, происходящие в организме. Одной из фаз метаболизма является катаболизм, при котором сложные вещества расщепляются на более простые строительные блоки и высвобождается энергия.
Отзывчивость
Отзывчивость или раздражительность связаны с обнаружением изменений во внутренней или внешней среде и реагированием на это изменение. Это акт ощущения стимула и реакции на него.
Механизм
В теле существует много типов движений. На клеточном уровне молекулы перемещаются из одного места в другое. Кровь переходит из одной части тела в другую. Диафрагма движется с каждым вдохом. Способность мышечных волокон сокращаться и, таким образом, производить движение, называется сократимостью.
Репродукция
Для большинства людей воспроизводство означает формирование нового человека, рождение ребенка. Таким образом, жизнь передается от одного поколения к другому через воспроизводство организма.В более широком смысле воспроизводство также относится к образованию новых клеток для замены и ремонта старых клеток, а также для роста. Это клеточное размножение. Оба они необходимы для выживания человечества.
Рост
Рост означает увеличение размера либо за счет увеличения количества клеток, либо за счет увеличения размера каждой отдельной клетки. Для того, чтобы происходил рост, анаболические процессы должны происходить быстрее, чем катаболические процессы.
Дифференциация
Дифференциация — это процесс развития, при котором неспециализированные клетки превращаются в специализированные клетки с отличительными структурными и функциональными характеристиками. Через дифференцировку клетки развиваются в ткани и органы.
Дыхание
Дыхание относится ко всем процессам, участвующим в обмене кислорода и углекислого газа между клетками и внешней средой. Он включает в себя вентиляцию, диффузию кислорода и углекислого газа и перенос газов в крови.Клеточное дыхание связано с использованием клетками кислорода и высвобождением углекислого газа в процессе метаболизма.
Пищеварение
Пищеварение — это процесс расщепления сложной пищи на простые молекулы, которые могут всасываться в кровь и использоваться организмом.
Экскреция
Экскреция — это процесс, который выводит из организма продукты пищеварения и метаболизма. Он избавляется от побочных продуктов, которые организм не может использовать, многие из которых токсичны и несовместимы с жизнью.
Десять описанных выше жизненных процессов недостаточно для обеспечения выживания человека. Помимо этих процессов, жизнь зависит от определенных физических факторов окружающей среды. К ним относятся вода, кислород, питательные вещества, тепло и давление.
Что делает метаболизм и как он определяет количество сжигаемых вами калорий
- Метаболизм — это сложный процесс, который использует пищу, которую вы потребляете, для подпитки основных биологических процессов.
- Он разделен на две части: катаболизм, который превращает пищу, которую вы едите, в энергию, и анаболизм, который превращает пищу в физические компоненты, такие как мышцы и кости.
- Ваш базальный уровень метаболизма (BMR) — это показатель того, сколько калорий сжигает ваше тело в состоянии покоя.
- Эта статья была рецензирована с медицинской точки зрения Мелиссой Рифкин, MS, RD, CDN, владельцем Melissa Rifkin Nutrition LLC.
- Посетите домашнюю страницу Insider, чтобы узнать больше.
Когда мы слышим слово метаболизм, большинство из нас думает о том, как быстро наш организм расщепляет пищу.Но это только часть картины.
Ваш метаболизм на самом деле представляет собой набор сложных процессов, которые приводят в действие все ваше тело и обеспечивают его бесперебойную работу.
Метаболизм — это то, что поддерживает работу нашего тела.Проще говоря, метаболизм — это внутренний процесс, который преобразует калории, которые вы потребляете, в то, что вам нужно для подпитки вашего тела. Это происходит в двух частях метаболического процесса: анаболизм и катаболизм.
Анаболизм известен как конструктивная фаза метаболизма. Это означает, что анаболизм синтезирует более мелкие молекулы в вашем теле в более сложные молекулы, которые затем используются для улучшения таких вещей, как плотность костей, восстановление и рост тканей.
Например, когда вы съедаете кусок курицы, анаболизм позволяет вам в конечном итоге превратить белки в этом кусочке курицы в мышцы. Другими словами, анаболизм превращает пищу, которую вы едите, в физические компоненты, такие как мышцы, кости и клетки.
Катаболизм — деконструктивная фаза метаболизма. Катаболизм обеспечивает энергию, необходимую для физической активности и других внутренних функций, расщепляя большие молекулы, такие как глюкоза и белки, на более мелкие компоненты. Затем наше тело может использовать эти более мелкие молекулы для выполнения таких функций, как переваривание пищи или ходьба. По сути, вы расщепляете запасенные калории в своем теле, такие как жир и мышцы, чтобы создать энергию для повседневной активности.
Во время катаболизма один и тот же кусок курицы расщепляется на белки, а затем на аминокислоты, которые превращаются в энергию, которую можно использовать для пробежки.
Метаболизм определяет, сколько калорий вы сжигаете.Хотя метаболизм во многом зависит от пищи, которую вы едите, дело не только в ее потреблении.
«Метаболизм невероятно сложен и индивидуален, и на него влияет не только еда, которую мы потребляем», — говорит Хизер Сейд, диетолог и менеджер программы биологического питания Колумбийского университета.
Есть три метаболических фактора, которые определяют, сколько калорий вы сжигаете за день.
Базальный уровень метаболизма (BMR): Это показатель количества калорий, сжигаемых вашим телом в состоянии покоя. Даже когда вы спите или лежите, вашему телу по-прежнему нужна энергия для выполнения внутренних функций, таких как дыхание, циркуляция крови и восстановление клеток.
Есть несколько факторов, которые могут повлиять на ваш BMR. Например, люди большего размера, как правило, имеют более высокий BMR, потому что у них больше метаболизирующей ткани. Это также верно для мужчин, потому что они, как правило, имеют большую массу тела, чем женщины.Ваш BMR также может замедляться с возрастом или из-за интенсивной диеты, которая заставляет организм экономить энергию, чтобы избежать голодания.
Обработка пищевых продуктов: Для переваривания и метаболизма пищи требуется значительное количество энергии. Этот процесс, называемый термогенезом, относится к выработке тепла и энергии, сжигаемой при потреблении, переваривании и всасывании питательных веществ с пищей. Приблизительно 10% калорий, которые вы потребляете с пищей каждый день, расходуются на этот процесс.
Физическая активность: Это относится к вашим движениям в течение дня.Это может быть преднамеренная физическая активность, например, поход в спортзал или пробежка, или непреднамеренная физическая активность, которую вы делаете каждый день, например ходьба или подъем по лестнице. У тех, кто занимается умеренной физической активностью от 30 до 45 минут каждый день (например, быстрой ходьбой или садоводством), на это должно приходиться около 20% сожженных калорий.
Мы все еще не полностью понимаем метаболизм человека«Метаболизм человека — захватывающая область исследований прямо сейчас», — говорит Сейд, добавляя, что мы многого не понимаем в метаболизме человека.
Как среда в наших телах, так и окружающая среда могут изменить то, как работает наш метаболизм, говорит Сейд. Например, наш метаболизм в состоянии покоя может увеличиваться, когда мы больны такими заболеваниями, как рак или диабет.
Поскольку на метаболизм каждого человека влияет множество различных факторов, метаболизм — сложная и трудная для изучения проблема, — говорит Сейд.
Тем не менее, новое исследование метаболизма изучает, как различные продукты и питательные вещества, которые мы едим, влияют на наши метаболические процессы.Кроме того, исследователи начинают изучать, как наши гены могут изменить наш метаболизм.
Это исследование может помочь нам лучше понять, как работает наше тело, и насколько мы можем изменить способ работы нашего метаболизма.
Каковы метаболические пути метаболизма жиров? | Здоровое питание
Майкл Р. Пелузо, доктор философии Обновлено 20 декабря 2018 г.
Триглицериды и холестерин — это жиры, которые поступают с пищей или вырабатываются в организме. Триглицериды хранятся в основном в липидных каплях в клетках жировой ткани, также называемой жировой тканью.Однако триглицериды могут ненадлежащим образом накапливаться в таких органах, как печень и мышцы. Холестерин также хранится в липидных каплях ваших клеток, но его основная функция — вносить вклад в структуру внешней мембраны каждой клетки вашего тела. Триглицериды можно мобилизовать из мест хранения и сжигать в качестве топлива, тогда как холестерин метаболизируется до желчных кислот, половых гормонов и витамина D.
Мобилизация триглицеридов
Триглицериды в основном мобилизуются за счет стимуляции клеток жировой ткани гормонами, в том числе адреналином. , широко известный как адреналин.Гормональная стимуляция вызывает расщепление триглицеридов до жирных кислот, которые попадают в кровь и улавливаются такими тканями, как сердце, мышцы и печень. Триглицериды обычно расщепляются, когда имеется относительный дефицит глюкозы, поступающей в ткани вашего тела, и требуется энергия. Это может произойти во время ночного голодания, во время длительных интенсивных упражнений или если у вас диабет, а поглощение глюкозы тканями не функционирует должным образом.
Метаболизм жирных кислот
Ваша печень является основным органом, в котором происходит окисление жирных кислот с целью производства энергии, но ваше сердце и мышцы также используют жирные кислоты для удовлетворения своих энергетических потребностей.Окисление жирных кислот происходит в клеточных органеллах, называемых митохондриями, где происходит выработка энергии. Жирные кислоты попадают в митохондрии и распадаются на молекулу, называемую ацетилкоферментом А, которая вступает в метаболический путь, называемый циклом лимонной кислоты. Вся энергия, выделяющаяся при окислении жирных кислот, захватывается молекулами-носителями и передается в систему, где энергия хранится в фосфатной связи молекулы под названием АТФ, которая является хранилищем энергии вашего тела для всех основных функций.Двуокись углерода и вода образуются как побочные продукты.
Кетоновые тела
Для полного сгорания жирных кислот до АТФ плюс углекислый газ плюс вода, глюкоза необходима для поддержания цикла лимонной кислоты. Если глюкоза недоступна, ацетилкофермент А превращается в молекулы, называемые кетоновыми телами. Это важно во время голодания, поскольку кетоны обеспечивают энергией ваше сердце, мышцы и мозг. Однако, если вы продолжаете придерживаться диеты с высоким содержанием жиров, белков и углеводов в попытке похудеть, вы рискуете получить заболевание, называемое кетоацидозом, которое повышает кислотность крови и потенциально опасно для жизни.Заболевание часто развивается у людей с диабетом 1 типа.
Метаболизм холестерина
Ваше тело не может использовать холестерин для получения энергии. Единственный способ вывести холестерин из организма — это стул. Холестерин — это компонент желчи, которая вырабатывается в печени и хранится в желчном пузыре. Желчь выделяется из желчного пузыря в тонкий кишечник, чтобы способствовать перевариванию и всасыванию липидов. Кроме того, холестерин является основным строительным блоком, из которого в печени вырабатываются желчные кислоты.Важно отметить, что липопротеины высокой плотности в крови переносят холестерин в печень для производства желчи. Гораздо меньшее количество холестерина используется для выработки половых гормонов и витамина D.
Метаболические пути во время упражнений — Physical Therapy Elite
Метаболические пути во время упражнений
Всем известно, что мы получаем энергию из пищи, которую едим. Но как эта пища перерабатывается в нашем организме во время упражнений, чтобы поддерживать движение? В этом блоге будет представлен краткий обзор метаболических путей, используемых нашим организмом для наиболее эффективного использования накопленной энергии во время различных типов упражнений.
Возможно, вы слышали о аэробных и анаэробных упражнениях. Что это значит для вас? Ты знаешь разницу? Многие люди думают о кардиотренировках или беге на длинные дистанции, когда слышат слово «аэробика». Хотя это правда, мы можем погрузиться немного глубже и увидеть, что аэробные упражнения определяются как любые продолжительные действия, которые стимулируют сердце и легкие, тем самым улучшая использование организмом кислорода. Другие формы аэробных упражнений включают, помимо прочего, ходьбу, греблю, плавание, езду на велосипеде, походы, спиннинг, танцы, беговые лыжи и кикбоксинг.И наоборот, анаэробные упражнения можно определить как любую деятельность, требующую и использующую энергию без использования кислорода. Анаэробные упражнения обычно являются высокоинтенсивными и непродолжительными и могут включать такие виды деятельности, как поднятие тяжестей, спринт, прыжки на ящик и другие плиометрические упражнения. Теперь вы можете подумать, как я выполняю упражнения без использования кислорода? Конечно, я дышу, пока прыгаю на ящик! Ответ — различные метаболические пути, которые использует организм.
Общим знаменателем как аэробных, так и анаэробных упражнений и, фактически, всех типов движений в организме является аденозинтрифосфат (АТФ). Поскольку организм не может легко хранить АТФ, он должен образовываться во время упражнений. Формирование, а затем разрушение АТФ на клеточном уровне — это то, как мышцы сокращаются, но то, как этот АТФ используется, определяет аэробный против анаэробного. В аэробных упражнениях кислород используется для расщепления углеводов, жиров и белков с образованием АТФ.Эта система немного медленнее, чем анаэробные пути, потому что она полагается на систему кровообращения для транспортировки кислорода к работающим мышцам, но она может производить большее количество АТФ. Следовательно, метаболические пути при аэробных упражнениях лучше подходят для поддержания низкоинтенсивных и продолжительных типов движений, которые наблюдаются в основном у спортсменов на выносливость.
Регулярные аэробные упражнения (3-5 раз в неделю по 30 минут) имеют много преимуществ, таких как повышение выносливости и выносливости, снижение частоты пульса в состоянии покоя и улучшение циклов сна.Аэробные упражнения также снижают риск развития некоторых видов рака, диабета, депрессии, сердечно-сосудистых заболеваний и остеопороза.
При анаэробных упражнениях АТФ вырабатывается тремя различными способами в зависимости от интенсивности и продолжительности движений. Ранее мы говорили, что анаэробные упражнения не требуют кислорода и не должны полагаться на систему кровообращения, поэтому АТФ генерируется (но также используется) быстрее. Креатин-фосфатная (КФ) система — это первый метаболический путь, используемый анаэробно.Система КП снабжает тело АТФ в течение примерно 10 секунд и используется для коротких всплесков высокоинтенсивных движений, таких как 100-метровый спринт. После того, как весь АТФ из системы КП израсходован, а мышцы все еще нуждаются в энергии, тело переходит к системе гликолиза.
Система гликолиза создает АТФ исключительно из углеводов. В этой системе организм расщепляет гликоген, хранящуюся форму глюкозы из углеводов, и образует АТФ вместе с побочным продуктом — молочной кислотой.Система гликолиза может поддерживать движения высокой интенсивности только в течение 1-2 минут, прежде чем накопится достаточно молочной кислоты, чтобы мышцы достигли порога лактата и больше не могли нормально функционировать. Вот почему и как мы испытываем мышечную боль, жжение и усталость во время упражнений.
Регулярные анаэробные упражнения также имеют много преимуществ, таких как увеличение силы и мышечной массы, увеличение плотности костей, повышение порога лактата, ускорение метаболизма и сжигание жира.
Когда организм больше не может производить достаточно АТФ анаэробными путями для удовлетворения энергетических потребностей мышц, тело переключается на аэробный путь.Многие виды упражнений включают сочетание аэробных и анаэробных путей, таких как прыжки со скакалкой, круговые тренировки и кроссфит.
Итак, в следующий раз, когда вы будете в тренажерном зале, на уроке или даже на прогулке, найдите время, чтобы подумать о различных метаболических путях, которые вы можете использовать или не использовать, и лучше оцените сложности. и чудеса, через которые проходят наши тела, помогая нам двигаться!
Источники
https: // www.verywell.com/how-carbs-fat-and-protein-fuel-exercise-3120663
http://www.medicinenet.com/aerobic_exercise/article.htm
http://www.ideafit.com/fitness- библиотека / три-метаболические-энергетические системы http://www.ideafit.com/fitness-library/the-three-metabolic-energy-systemsh http://www.ideafit.com/fitness-library/the-three- метаболические-энергетические системы
Как температура влияет на метаболизм?
Метаболизм описывает все химические реакции, участвующие в поддержании жизни организма.Это процесс, с помощью которого люди и другие организмы превращают пищу в энергию. Тепло является как побочным продуктом метаболизма, так и формой энергии, которая влияет на скорость метаболизма, также известную как скорость метаболизма.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Метаболизм — это процесс преобразования пищи в энергию. В качестве побочного продукта этого процесса от организмов выделяется тепло. Поскольку экзотермические животные не могут регулировать температуру собственного тела, на их метаболизм влияет внешняя температура.
Как работает метаболизм
Метаболизм имеет два метаболических пути. Первый — это катаболический путь, который расщепляет сложные соединения, такие как глюкоза и белки, на простые соединения. Это делает энергию доступной для работы клетки. Второй путь — это анаболический путь, который вырабатывает сложные соединения, необходимые организму, такие как белок для мышц, из этих простых соединений. Поскольку химические реакции непредсказуемы — они могут не производить нужные соединения или требуемое количество — клеткам нужны ферменты для регулирования метаболической активности.Ферменты объединяют нужные химические вещества и ускоряют химические реакции. Таким образом, ферменты являются катализаторами химических реакций.
Потеря тепла
Лишь небольшая часть энергии, полученной из пищи, становится энергией, питающей клетки. Остальное теряется в виде тепла, которое является побочным продуктом химических реакций. Это тепло покидает тела людей и других организмов, и именно поэтому в комнате, полной людей, становится неприятно жарко. Тепло, выделяемое в процессе обмена веществ, играет важную роль в поддержании тепла в организме эндотермических животных.Эндотермы, в первую очередь птицы и млекопитающие, — это животные, которые способны регулировать температуру своего тела, используя энергию, генерируемую метаболизмом.
Тепло и ферменты
Клетки любого организма содержат множество различных типов ферментов, каждый из которых отвечает за определенную химическую реакцию. Для работы всех этих ферментов требуется одинаковый диапазон температур. Взаимосвязь между скоростью обмена веществ и температурой можно представить в виде горбовидной кривой.Активность ферментов и, следовательно, метаболизм медленны на нижнем и верхнем концах данного температурного диапазона и достигают максимума в некоторой оптимальной точке. Оптимальная температура для типичного человеческого фермента составляет 37 градусов по Цельсию (98,6 градусов по Фаренгейту). Таким образом, человеческое тело поддерживает температуру около 37 градусов по Цельсию, чтобы максимизировать скорость метаболизма. Активность ферментов резко падает при температуре выше 98,6 градусов, а при высоких температурах ферменты «денатурируют», что означает, что они теряют свою структуру и становятся бесполезными.
Температура и скорость метаболизма
Температура окружающей среды напрямую влияет на скорость метаболизма у экзотермических животных, животных, которые не могут регулировать температуру собственного тела. Например, скорость метаболизма ящериц низкая при низких температурах и высокая при высоких. Это означает, что ящерицы не могут быть очень активными на холоде, потому что у них нет для этого энергии, а при высоких температурах они могут двигаться быстро, но должны потреблять пищу, чтобы подпитывать метаболический процесс.