Разное

Метаболические процессы что это: Что нужно знать о метаболизме

Что нужно знать о метаболизме

Метаболизм, или обмен веществ, — это процесс превращения калорий потребляемых продуктов в энергию для жизнедеятельности организма. На метаболизм влияет ряд факторов — индивидуальная способность усвоения пищи, диета, уровень физической нагрузки, психоэмоцинальное состояние, сон. Чем размереннее образ жизни, тем стабильнее и правильнее работает ваш обмен веществ. «Наше тело постоянно обновляется, совершает какую-то работу, строятся новые клетки и напрягаются мышцы, для всего этого нужна энергия, которую мы получаем за счет расщепления энергетического топлива (креатинфосфата, гликогена, жиров и аминокислот). Все это формирует метаболизм, который принято разделять на обмен веществ покоя (базальный — расход энергии в состоянии покоя) и обмен веществ движения (дополнительный — расход энергии при выполнении какой-либо работы)», — объясняет Александр Мироненко, фитнес-директор клуба «Секция».

«Метаболизм в биохимическом смысле — это цепочка превращений веществ до того состояния, когда их может принять клетка. Они включают в себя реакции синтеза новых соединений — анаболизм. Например, мышечной ткани из аминокислот. А также реакции распада — катаболизм. Например, окисление жиров до углекислого газа и воды. В организме каждую секунду что-то распадается и создается заново. От 10 до 20 килограммов тканей в теле человека собирается заново за сутки, что поразительно», — рассказывает Екатерина Бузина, врач-эндокринолог клиники Юлии Щербатовой.

Метаболизм у всех разный, потому что мы все очень разные не только по антропометрическим, биохимическим, психологическим, физиологическим параметрам, но и по образу жизни, пищевым и поведенческим привычкам. «На метаболизм влияет здоровье клеток и органов, участвующих в обмене (это печень, почки, поджелудочная железа, желудок, кишечник), состояние ферментной системы и гормональный статус. С возрастом здоровье обычно портится и метаболизм замедляется. При нарушении функций печени, например, хуже выводятся токсины и меньше жира организм может окислить. Нарушения в работе поджелудочной железы ведут к сложностям с усвоением сахара, высокому уровню инсулина и накоплению жировой массы, — говорит Екатерина Бузина. — Метаболизм замедлен, когда при неизменном образе жизни и питании человек вдруг начинает медленно, но неуклонно набирать вес, привычные продукты перестают усваиваться и вызывают неприятные симптомы ЖКТ и аллергические реакции».

«Например, на базальный метаболизм невозможно влиять, это генетика. Ускорить метаболизм можно правильными нагрузками и едой — это кардиотренажеры, плавание, игровые виды спорта, дробное питание, большое количество белка, кофе и зеленый чай», — говорит доктор Леонид Элькин.

Малоподвижный образ жизни, неправильное питание, несоблюдение питьевого режима, плохое настроение часто приводят к низкому уровню обмена вещества. «О нарушении обмена веществ свидетельствует сонливость после еды, состояние тяжести и вздутия живота, постоянное ощущение усталости и бессонница и отсутствие ощущения свежести после сна. Это явные сигналы о том, что пора пересмотреть свой образ жизни», — предупреждает Ксения Трушакова, преподаватель аштанга-йоги и основатель студии Yoga Space.

 

Не существует понятий быстрый или медленный метаболизм, скорее имеет место индивидуальная способность организма усваивать питательные вещества и выводить продукты жизнедеятельности из организма. «Нормализовать пищеварение и ускорить метаболизм возможно однодневным голоданием на овощных и несладких фруктовых соках раз в одну-две недели. Растительная пища, богатая клетчаткой, пряности и специи, стабильные и регулярные тренировки два-три раза в неделю вроде плавания, бега и йоги благотворно влияют на процесс нормализации пищеварения, — советует Ксения Трушакова. — Очень важно, чтобы тренировки не были изнуряющими, от которых вы „валитесь с ног“, а давали ощущение подъема и энергии и приятную легкую усталость в мышцах, которая бы проходила на следующий день».

«Выбор типа тренировок зависит от уровня подготовленности, состояния здоровья, индивидуальных психологических предпочтений и физических возможностей. Самыми эффективными тренировками для коррекции фигуры, нормализации гормонального фона, снятия стресса и ускорения метаболических процессов в организме принято считать высокоинтенсивные интервальные тренировки (ВИИТ), — рассказывает фитнес-директор клуба «Секция». — Многочисленные научные исследования показывают, что ВИИТ более эффективны для уменьшения процента жировой составляющей тела, способствуют „разгону“ обмена веществ, активируют работу эндокринной системы. Во время ВИИТ сжигается большое количество калорий, но еще больше энергетических трат происходит после занятия».

На метаболизм также положительно влияет коррекция гормонального статуса, важен нормальный уровень железа. «Основным виновником в избыточном накоплении жировой массы является инсулин. Он подавляет расщепление жира и повышает его синтез. Энергетический расход возрастает из-за тестостерона, ДГЭА (стероидный андрогенный гормон), кортизола, гормона роста. Компенсация дефицитов этих гормонов и снижение инсулина позволят повлиять на метаболические процессы, снижать жировую массу и увеличивать мышечную, — объясняет врач-эндокринолог клиники Юлии Щербатовой. — Очень важно провести диагностику на витамины и минералы. Например, жир не сгорит, если эритроцит крови не принесет кислород. За перенос кислорода эритроцитом отвечает железосодержащая часть. Железо — основной элемент, влияющий на процессы метаболизма».

что это и как ускорить, особенности быстрого и пониженного

https://rsport.ria.ru/20220909/metabolizm-1815739861.html

Как ускорить метаболизм: лучшие продукты и способы

Метаболизм: что это и как ускорить, особенности быстрого и пониженного

Как ускорить метаболизм: лучшие продукты и способы

Метаболизм — вся совокупность химических реакций, необходимых для поддержания жизнедеятельности организма. Они нужны для преобразования пищи в энергию и т.д. РИА Новости Спорт, 09.09.2022

2022-09-09T18:15

2022-09-09T18:15

2022-09-09T18:15

зож

здоровье

питание

метаболизм

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21. img.ria.ru/images/07e6/09/05/1814498739_0:94:3072:1822_1920x0_80_0_0_313504a742a0e63cc91c1de1eadc0ef1.jpg

МОСКВА, 9 сен — РИА Новости. Метаболизм — вся совокупность химических реакций, необходимых для поддержания жизнедеятельности организма. Они нужны для преобразования пищи в энергию и т.д.МетаболизмТермин «метаболизм» на слуху, ведь сегодня так много людей, обеспокоенных проблемами лишнего веса или набора мышечной массы. Это понятие нередко путают с обменом веществ, однако метаболизм — более глобальный процесс. А скорость обмена веществ — основной его показатель.Метаболизм необходим для поддержания работы всех внутренних органов. Именно он помогает телу человека расти и размножаться, реагировать на окружающую среду, заживлять повреждения и не только. По сути, это совокупность процессов, включающих дыхание, переваривание пищи, восстановление клеток. Для их выполнения телу необходима энергия, количество которой называют уровнем метаболизма или базовой скоростью обмена веществ.Метаболические процессы можно разделить на два потока — анаболизм и катаболизм. Катаболизм — это разрушительный процесс, он заключается в расщеплении энергии. А анаболизм — созидательный процесс, который предполагает пополнение запасов энергии в человеческом организме.Как влияетЛишний вес нередко связывают с замедленным обменом веществ. Но исследования показывают, что уровень метаболизма у людей с избыточной массой тела иногда даже выше, нежели у обладателей стройной фигуры. И это логично, ведь из-за большого количества жировой массы им требуется больше энергии для поддержания основных функций организма.У здоровых людей с лишним весом основной причиной, по которой не удается похудеть, является избыточное потребление калорий. Если человек потребляет больше, то и энергии ему нужно больше. Набор же ненужных килограммов происходит из-за того, что человек тратит меньше калорий, нежели получает из пищи.ОсобенностиОбменные процессы у мужчин и женщин протекают по-разному. Это связано с содержанием мышечной и жировой массы в организме.У женщинНа метаболические процессы у мужчин во многом влияет тестостерон. Поэтому у женщин обмен веществ снижен. Представители сильного пола тратят больше энергии и быстрее худеют, по сравнению с женщинами. Однако у представительниц прекрасного пола уровень метаболизма повышается во время беременности и кормления грудью из-за того, что организм тратит много энергии.У мужчинОбменные процессы у представителей сильного пола протекают быстрее, нежели у женщин. Это происходит из-за того, что у мужчин процент мышечной массы выше. Она расходует больше энергии, нежели жировая ткань. Естественный анаболик тестостерон заставляет организм тратить повышенное количество ресурсов на сохранение мышц.ВидыВыделяют несколько видов обмена веществ, каждый из которых отвечает за определенные процессы:Нарушение метаболизмаНарушения метаболических процессов проявляются в отклонении скорости обменных процессов от нормы. Врач может установить сбои в углеводном, жировом, белковом и других видах обмена веществ. Для постановки диагноза ему нужно будет проверить результаты анализов и выполнить осмотр. СимптомыСимптомы снижения или ускорения метаболизма у детей и взрослых могут отличаться. У малышей нарушения могут проявляться в общей слабости, задержке роста, повышенной массе тела или излишней худобе, проблемах с пищеварением или изменении цвета кожи. У взрослых сбои способны выражаться в проблемах с лишним весом, отечности и повышенной потливости, нарушениях сна, потере работоспособности и т.д.ПовышенногоОбмен веществ влияет на многие процессы, включая рост тканей. Поэтому метаболизм у детей всегда высокий. А в пожилом возрасте он неизбежно снижается — по данным исследований, каждые 10 лет скорость уменьшается на 5-10%. Если же говорить о молодых людях, то основными признаками быстрого обмена веществ называют:Лучший способ определить, действительно ли у вас ускорен метаболизм, — обратиться к врачу за консультацией. Специалист установит, не является ли повышение обмена веществ поводом для беспокойства или признаком какого-либо заболевания.ПониженногоОбменные процессы могут замедляться по ряду причин. Например, из-за несбалансированности питания, нехватки полезных веществ. Снижение метаболизма может наблюдаться из-за хронического стресса, несоблюдения режима дня, недостатка физической активности и т.д.Замедление метаболических процессов может происходить из-за соблюдения строгих диет и недостатка калорий. Эта причина связана с падением уровня энергии, снижением выработки гормонов и работоспособности. К основным признакам замедленного метаболизма относят рост жировых отложений и атрофию мышц. К тревожным симптомам также относятся:Иногда состояние снижения метаболизма может быть признаком нормы — у эндоморфов. Действительно пониженный обмен веществ зачастую является симптомом заболевания — например, гипотиреоза, недостаточной выработке гормона щитовидной железы.ПричиныСуществует немало факторов, влияющих на повышение или снижение скорости обмена веществ:Чем опасен быстрый или замедленный метаболизмСкорость обмена веществ у взрослых во многом зависит от образа жизни. Если отклонение от нормы высокое как в сторону понижения, так и в сторону ускорения, то это серьезный повод для беспокойства. Из-за замедленного метаболизма клетки организма получают меньше питания, что приводит к различным дисфункциям систем организма.Не менее опасен и повышенный метаболизм. Он может приводить к резкому снижению массы тела и даже истощению. Из-за ускорения обменных процессов усиливается и деление клеток. Однако их ресурс ограничен, и из-за повышенной скорости деления человек стареет быстрее, а его продолжительность жизни уменьшается.Проблема нарушенного обмена веществ решаема. Но первым шагом к ее устранению должно быть обращение к специалисту. Обратиться к врачу нужно при обнаружении признаков повышенного или пониженного метаболизма.Как ускорить метаболизмЕсли снижение обмена веществ не связано с заболеваниями и отклонение от нормы незначительное, можно попробовать улучшить метаболизм самостоятельно. Разогнать обменные процессы помогут:Как понизить метаболизмВысокая скорость обменных процессов не менее опасна, нежели сниженная. Корректировать эту проблему должен врач. Но если отклонение от нормы небольшое, можно попробовать понизить метаболизм своими силами. Чаще всего к этим методам прибегают, чтобы набрать вес.В первую очередь для снижения уровня обменных процессов нужно скорректировать в рацион. В него необходимо добавить орехи, семечки, сливочные масла, авокадо, цельнозерновой хлеб и другую калорийную пищу. Употреблять ее стоит в меру, соблюдая небольшой профицит калорий.Еще одним шагом к нормализации метаболизма является снижение стресса — в состоянии тревоги у многих людей обменные процессы ускоряются. Избавление от источников стресса поможет прибавить вес и улучшить форму.Лучшие продукты для нормализации обмена веществНекоторые продукты питания действительно могут влиять на уровень метаболизма. К ним относится корица, имбирь и другие специи, кофе, зеленый чай. Стимулирующим действием обладает также черный шоколад, цитрусовые, ананасы и другие виды пищи. Но их эффект незначительный и продолжается лишь короткое время. Чтобы пища помогала поддерживать обменные процессы в норме, нужно придерживаться основных рекомендаций по здоровому питанию:А вот принимать витаминные и минеральные комплексы, препараты для устранения каких-либо дефицитов без консультации врача не стоит. Сбои в обменных процессах могут быть связаны как с нехваткой, так и с переизбытком витаминов и других веществ.ПрофилактикаНарушения обменных процессов связаны не только с наследственностью, возрастом и полом человека, состоянием его здоровья, но и образа жизни. Сохранить метаболизм в норме помогают простые меры профилактики:Нужно стараться больше бывать на свежем воздухе, не истощать организм чрезмерными умственными и физическими нагрузками. Во всем важен баланс — именно он и является ключом к нормальному уровню метаболизма.

https://rsport.ria.ru/20220620/golodanie-1796850715.html

https://rsport.ria.ru/20220908/dykhanie-1815508954.html

https://rsport.ria.ru/20220908/ikry-1815501632.html

https://rsport.ria.ru/20220906/antioksidanty-1814932438.html

https://rsport.ria.ru/20220905/golova-1814663669.html

https://rsport.ria.ru/20220901/gvozdestoyanie-1813836750.html

https://rsport.ria.ru/20220831/nutritsiolog-1813519920.html

https://rsport.ria. ru/20220818/yagoda-1810570143.html

https://rsport.ria.ru/20220624/onkologiya-1797650438.html

https://rsport.ria.ru/20220805/produkty-1807396406.html

РИА Новости Спорт

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2022

РИА Новости Спорт

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://rsport.ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости Спорт

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

1920

1080

true

1920

1440

true

https://cdnn21. img.ria.ru/images/07e6/09/05/1814498739_57:0:2788:2048_1920x0_80_0_0_9ae83ca4f42c0d3687a8196218ff1fcf.jpg

1920

1920

true

РИА Новости Спорт

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости Спорт

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

здоровье, питание, метаболизм

ЗОЖ, Здоровье, Питание, Метаболизм

Оглавление

  • Метаболизм
  • Как влияет
  • Особенности
  • Виды
  • Нарушение метаболизма
  • Симптомы
  • Причины
  • Чем опасен быстрый или замедленный метаболизм
  • Как ускорить метаболизм
  • Как понизить метаболизм
  • Лучшие продукты для нормализации обмена веществ
  • Профилактика

МОСКВА, 9 сен — РИА Новости. Метаболизм — вся совокупность химических реакций, необходимых для поддержания жизнедеятельности организма. Они нужны для преобразования пищи в энергию и т.д.

Метаболизм

Термин «метаболизм» на слуху, ведь сегодня так много людей, обеспокоенных проблемами лишнего веса или набора мышечной массы. Это понятие нередко путают с обменом веществ, однако метаболизм — более глобальный процесс. А скорость обмена веществ — основной его показатель.

Метаболизм необходим для поддержания работы всех внутренних органов. Именно он помогает телу человека расти и размножаться, реагировать на окружающую среду, заживлять повреждения и не только. По сути, это совокупность процессов, включающих дыхание, переваривание пищи, восстановление клеток. Для их выполнения телу необходима энергия, количество которой называют уровнем метаболизма или базовой скоростью обмена веществ.

Интервальное голодание для похудения: секреты необычной диеты

20 июня 2022, 19:30

Метаболические процессы можно разделить на два потока — анаболизм и катаболизм. Катаболизм — это разрушительный процесс, он заключается в расщеплении энергии. А анаболизм — созидательный процесс, который предполагает пополнение запасов энергии в человеческом организме.

Как влияет

Лишний вес нередко связывают с замедленным обменом веществ. Но исследования показывают, что уровень метаболизма у людей с избыточной массой тела иногда даже выше, нежели у обладателей стройной фигуры. И это логично, ведь из-за большого количества жировой массы им требуется больше энергии для поддержания основных функций организма.

У здоровых людей с лишним весом основной причиной, по которой не удается похудеть, является избыточное потребление калорий. Если человек потребляет больше, то и энергии ему нужно больше. Набор же ненужных килограммов происходит из-за того, что человек тратит меньше калорий, нежели получает из пищи.

Как научиться задерживать дыхание под водой: техника, польза и вред

8 сентября 2022, 19:55

Особенности

Обменные процессы у мужчин и женщин протекают по-разному. Это связано с содержанием мышечной и жировой массы в организме.

У женщин

На метаболические процессы у мужчин во многом влияет тестостерон. Поэтому у женщин обмен веществ снижен. Представители сильного пола тратят больше энергии и быстрее худеют, по сравнению с женщинами. Однако у представительниц прекрасного пола уровень метаболизма повышается во время беременности и кормления грудью из-за того, что организм тратит много энергии.

У мужчин

Обменные процессы у представителей сильного пола протекают быстрее, нежели у женщин. Это происходит из-за того, что у мужчин процент мышечной массы выше. Она расходует больше энергии, нежели жировая ткань. Естественный анаболик тестостерон заставляет организм тратить повышенное количество ресурсов на сохранение мышц.

Как накачать икроножные мышцы? Лучшие упражнения для мужчин и женщин

8 сентября 2022, 19:15

Выделяют несколько видов обмена веществ, каждый из которых отвечает за определенные процессы:

  • Углеводный. Углеводы нужны для снабжения организма глюкозой или энергией. Нарушения такого вида обмена веществ могут быть связаны с сахарным диабетом.
  • Жировой. Липиды необходимы для формирования клеточных мембран, также они влияют на синтез гормонов и еще они необходимы для растворения некоторых видов витаминов.
  • Белковый. Протеины — главный строительный материал человеческого тела, при их дефиците наблюдается снижение иммунитета, гормональные сбои, нарушение развития и умственных способностей.
  • Водно-солевой. Из-за нарушения водно-солевого баланса человек страдает от задержки солей в организме и связанными с ней отечностью, камнях в желчном пузыре и почках, артритом и другими проблемами.

Нарушение метаболизма

Нарушения метаболических процессов проявляются в отклонении скорости обменных процессов от нормы. Врач может установить сбои в углеводном, жировом, белковом и других видах обмена веществ. Для постановки диагноза ему нужно будет проверить результаты анализов и выполнить осмотр.

Антиоксиданты: что это такое и в каких продуктах содержатся

6 сентября 2022, 18:50

Симптомы

Симптомы снижения или ускорения метаболизма у детей и взрослых могут отличаться. У малышей нарушения могут проявляться в общей слабости, задержке роста, повышенной массе тела или излишней худобе, проблемах с пищеварением или изменении цвета кожи. У взрослых сбои способны выражаться в проблемах с лишним весом, отечности и повышенной потливости, нарушениях сна, потере работоспособности и т.д.

Повышенного

Обмен веществ влияет на многие процессы, включая рост тканей. Поэтому метаболизм у детей всегда высокий. А в пожилом возрасте он неизбежно снижается — по данным исследований, каждые 10 лет скорость уменьшается на 5-10%. Если же говорить о молодых людях, то основными признаками быстрого обмена веществ называют:

  1. 1.

    Сниженный процент жира в организме.

  2. 2.

    Повышенный аппетит.

  3. 3.

    Сложности с набором веса.

  4. 4.

    Гиперактивность.

  5. 5.

    Высокая частота пульса.

  6. 6.

    Анемия.

  7. 7.

    Повышенная температура тела даже в положении покоя.

Лучший способ определить, действительно ли у вас ускорен метаболизм, — обратиться к врачу за консультацией. Специалист установит, не является ли повышение обмена веществ поводом для беспокойства или признаком какого-либо заболевания.

Как научиться стоять на голове: пошаговая техника выполнения от профи

5 сентября 2022, 20:00

Пониженного

Обменные процессы могут замедляться по ряду причин. Например, из-за несбалансированности питания, нехватки полезных веществ. Снижение метаболизма может наблюдаться из-за хронического стресса, несоблюдения режима дня, недостатка физической активности и т.д.

Замедление метаболических процессов может происходить из-за соблюдения строгих диет и недостатка калорий. Эта причина связана с падением уровня энергии, снижением выработки гормонов и работоспособности. К основным признакам замедленного метаболизма относят рост жировых отложений и атрофию мышц. К тревожным симптомам также относятся:

  1. 1.

    Снижение аппетита.

  2. 2.

    Бессонница.

  3. 3.

    Ухудшение состояния волос, ногтей и кожи.

  4. 4.

    Потеря энергии и упадок сил.

  5. 5.

    Отеки.

Иногда состояние снижения метаболизма может быть признаком нормы — у эндоморфов. Действительно пониженный обмен веществ зачастую является симптомом заболевания — например, гипотиреоза, недостаточной выработке гормона щитовидной железы.

Зачем люди стоят на гвоздях? Польза и вред, техника и советы эксперта

1 сентября 2022, 19:15

Причины

Существует немало факторов, влияющих на повышение или снижение скорости обмена веществ:

  • Возраст. Метаболизм неизбежно замедляется с возрастом. Клетки начинают расходовать меньше энергии, но на обмен веществ влияют и возрастные гормональные изменения.
  • Наследственность. Скорость обмена веществ обусловлена генетически, поэтому у тучных мам и пап чаще всего полные дети.
  • Заболевания щитовидной железы. Из-за отклонения уровня тироксина от нормы метаболизм может замедляться или ускоряться.
  • Тип телосложения. Эктоморфы или стройные от природы люди обладают повышенной скоростью обмена веществ, поэтому они тяжело набирают жировую и мышечную массу.
  • Несбалансированное питание. Обилие фаст-фуда и других вредностей замедлит обменные процессы, а свежие овощи и другие полезные продукты — улучшат его. Также для нормализации уровня метаболизма необходимо соблюдать режим питания, следить за калорийностью рациона.
  • Нехватка воды. Несоблюдение водного баланса может привести к замедлению обмена веществ — доказано, что регулярное употребление воды улучшает метаболические процессы.

Кто такой нутрициолог? Объясняем простыми словами

31 августа 2022, 18:00

Чем опасен быстрый или замедленный метаболизм

Скорость обмена веществ у взрослых во многом зависит от образа жизни. Если отклонение от нормы высокое как в сторону понижения, так и в сторону ускорения, то это серьезный повод для беспокойства. Из-за замедленного метаболизма клетки организма получают меньше питания, что приводит к различным дисфункциям систем организма.

Не менее опасен и повышенный метаболизм. Он может приводить к резкому снижению массы тела и даже истощению. Из-за ускорения обменных процессов усиливается и деление клеток. Однако их ресурс ограничен, и из-за повышенной скорости деления человек стареет быстрее, а его продолжительность жизни уменьшается.

Проблема нарушенного обмена веществ решаема. Но первым шагом к ее устранению должно быть обращение к специалисту. Обратиться к врачу нужно при обнаружении признаков повышенного или пониженного метаболизма.

Как ускорить метаболизм

Если снижение обмена веществ не связано с заболеваниями и отклонение от нормы незначительное, можно попробовать улучшить метаболизм самостоятельно. Разогнать обменные процессы помогут:

  • Занятия спортом. Особенно эффективны в увеличении расхода калорий интервальные нагрузки, но немалую пользу принесет и быстрая ходьба, бег, плавание. Главное, чтобы тренировки были регулярными.
  • Соблюдение режима дня. Из-за нехватки сна организм находится в стрессе, а снимать его многие предпочитают калорийной пищей. Нужно спать 7-9 часов в сутки в хорошо проветриваемом помещении.
  • Сбалансированное питание. Снизить вес и ускорить обмен веществ помогает питание маленькими порциями через небольшой промежуток времени. В меню должно быть много овощей, белка и полезных жиров.
  • Поддержание водного баланса. Вода помогает избежать обезвоживания, ускорить выработку пищеварительных ферментов и стимулировать обмен веществ. Взрослым рекомендуется выпивать по 35 мл воды на 1 кг веса в день.

Ученые назвали ягоду, замедляющую рост раковых опухолей

18 августа 2022, 19:05

Как понизить метаболизм

Высокая скорость обменных процессов не менее опасна, нежели сниженная. Корректировать эту проблему должен врач. Но если отклонение от нормы небольшое, можно попробовать понизить метаболизм своими силами. Чаще всего к этим методам прибегают, чтобы набрать вес.

В первую очередь для снижения уровня обменных процессов нужно скорректировать в рацион. В него необходимо добавить орехи, семечки, сливочные масла, авокадо, цельнозерновой хлеб и другую калорийную пищу. Употреблять ее стоит в меру, соблюдая небольшой профицит калорий.

Еще одним шагом к нормализации метаболизма является снижение стресса — в состоянии тревоги у многих людей обменные процессы ускоряются. Избавление от источников стресса поможет прибавить вес и улучшить форму.

Назван самый опасный для кишечника напиток

24 июня 2022, 03:51

Лучшие продукты для нормализации обмена веществ

Некоторые продукты питания действительно могут влиять на уровень метаболизма. К ним относится корица, имбирь и другие специи, кофе, зеленый чай. Стимулирующим действием обладает также черный шоколад, цитрусовые, ананасы и другие виды пищи. Но их эффект незначительный и продолжается лишь короткое время. Чтобы пища помогала поддерживать обменные процессы в норме, нужно придерживаться основных рекомендаций по здоровому питанию:

  • Уменьшить потребление сдобы, сладостей, слишком жирной и копченой, жареной пищи.
  • Ежедневно съедать не менее 3-4 порций овощей и фруктов.
  • Следить за балансом жиров, белков и углеводов.
  • Рассчитать норму потребления калорий и не превышать ее.
  • Отказаться от алкоголя.

А вот принимать витаминные и минеральные комплексы, препараты для устранения каких-либо дефицитов без консультации врача не стоит. Сбои в обменных процессах могут быть связаны как с нехваткой, так и с переизбытком витаминов и других веществ.

Гастроэнтеролог рассказал, какие продукты после заморозки превращаются в яд

5 августа 2022, 09:18

Профилактика

Нарушения обменных процессов связаны не только с наследственностью, возрастом и полом человека, состоянием его здоровья, но и образа жизни. Сохранить метаболизм в норме помогают простые меры профилактики:

  • Дробное питание.
  • Контроль за потреблением и расходованием калорий.
  • Активный образ жизни.
  • Уменьшение стресса.
  • Соблюдение режима дня.

Нужно стараться больше бывать на свежем воздухе, не истощать организм чрезмерными умственными и физическими нагрузками. Во всем важен баланс — именно он и является ключом к нормальному уровню метаболизма.

Матч-центр

Физиология, метаболизм — StatPearls — NCBI Bookshelf

Введение

Метаболизм относится ко всей сумме реакций, происходящих в организме в каждой клетке и обеспечивающих тело энергией. Эта энергия используется для процессов жизнедеятельности и синтеза нового органического материала. Каждый живой организм использует окружающую среду, чтобы выжить, забирая питательные вещества и вещества, которые служат строительными блоками для движения, роста, развития и размножения. Все они опосредованы ферментами, которые представляют собой белки со специализированными функциями в анаболизме и катаболизме. Скорость производства энергии называется скоростью основного обмена и зависит от таких факторов, как пол, раса, физические упражнения, диета, возраст и такие заболевания, как сепсис или рак.

Вопросы, вызывающие озабоченность

Химические реакции, посредством которых происходит обмен веществ, почти одинаковы во всех живых организмах, включая животных, растения, бактерии и грибы. Все эти химические реакции опосредованы белками, которые действуют как катализаторы в определенных условиях окружающей среды, таких как рН и температура. Синтез многих катализаторов, обеспечивающих химические реакции в нашем организме, берет свое начало в ДНК. Дезоксирибонуклеиновая кислота представляет собой молекулу, находящуюся внутри ядра, состоящую 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, использует 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 говорить об обмене веществ, не взглянув на законы термодинамики. Особого внимания заслуживают первые два закона. Первые два закона термодинамики гласят, что энергия не может быть ни создана, ни уничтожена и что результатом физических и химических изменений является увеличение энтропии во Вселенной. Энергия, которая действительно полезна, или свободная энергия, — это такая энергия, которая способна совершать работу при любой разнице температур. Менее полезные формы энергии высвобождаются в виде тепла.[1]

Сотовый уровень

Химический носитель энергии называется АТФ. Синтез АТФ происходит внутри внутриклеточной органеллы, ограниченной внешней и внутренней мембранами. Диссоциация воды на молекулу водорода и гидроксильную группу, происходящая во внутренней среде организма, необходима для синтеза АТФ. Катаболические реакции, о которых пойдет речь в этой статье, 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, высвобождаемую механизмом транспорта электронов.

Организмы перерабатывают пищу, которую они едят, в три этапа. Первый этап включает в себя преобразование сложных молекул в простые молекулы; это включает расщепление сложных белков на олигопептиды и свободные аминокислоты для облегчения всасывания, расщепление сложных сахаров на дисахариды или моносахариды и расщепление липидов на глицерин и свободные жирные кислоты. Эти процессы называются пищеварением и составляют лишь около 0,1% производства энергии, которая не может быть использована клеткой. Во второй фазе все эти небольшие 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 образует 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 ацетилкоэнзим 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 переносчиками электронов, такими как НАДН, ФАДН и НАДФН.[2][3]

Вовлеченные системы органов

Поджелудочная железа является ключевым метаболическим органом, который регулирует количество углеводов в крови либо путем высвобождения значительного количества инсулина для снижения уровня глюкозы в крови, либо путем высвобождения глюкагона для его повышения. Утилизация углеводов и липидов организмом называется циклом Рэндла, регулируется инсулином.

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

Функция

Характеристики углеводов включают растворимость, относительно легкую транспортировку, нетоксичные молекулы, которые служат источником энергии при снижении уровня кислорода.

Наиболее энергоемкими молекулами являются липиды, и они являются основной энергетической молекулой для млекопитающих и тканей. Поскольку они нерастворимы, они плохо переносятся кровью, не используются анаэробно и требуют большего количества кислорода для извлечения из них энергии (2,8 АТФ/молекула кислорода). Они не могут проникнуть через гематоэнцефалический барьер, и эритроциты или почечные клетки не могут их использовать. Аминокислоты действуют как субстраты для производства глюкозы только в условиях 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 NADH, 1 FADH, 1 GTP и 2 CO2, все из которых участвуют в дыхательной цепи в митохондриях для синтеза АТФ.[5]

Механизм

Метаболизм углеводов

Основное внимание уделяется одному конкретному виду сахара — глюкозе. После поглощения клеткой молекулы глюкозы она немедленно метаболизируется в глюкозо-6-фосфат, который не может покинуть клетку. Фермент, катализирующий эту реакцию, называется гексокиназой (в печени и поджелудочной железе) или глюкокиназой во всех других тканях. 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 представляет собой полимер глюкозы, собранный гликогенсинтазой, с точками ветвления через каждые десять молекул глюкозы, что придает гликогену древовидную структуру, что способствует 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. Печень может хранить почти 100 г гликогена, который поставляет глюкозу в течение 24 часов; скелетные мышцы запасают 350 г, которых достаточно для 60-минутного сокращения мышц. Глюкоза метаболизируется путем гликолиза во всех клетках с образованием пирувата. В этом процессе не используется кислород, и 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 может использоваться в гликонеогенезе ферментом аланинаминотрансферазой (АЛТ). 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 можно использовать в пентозофосфатном пути. Этот путь синтезирует нуклеотиды, синтез специфических 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]

Метаболизм липидов

Жирные кислоты служат для производства энергии в окислительных тканях. Некоторые из них являются амфипатическими, потенциально токсичными и транспортируются в связанном виде с альбумином. Кишечник всасывает жирные кислоты в виде мицелл; они поглощаются энтероцитами в стенке кишечника. Оказавшись внутри, эти молекулы жира расщепляются на более мелкие молекулы, свободные жирные кислоты и глицерин, которые в задней части конъюгируются с образованием триглицеридов. Они связаны с белками, образуя хиломикроны вне энтероцита.

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

Этот фермент превращает ЛПОНП в ЛПНП, который содержит больше холестерина, чем другие молекулы, и в конечном итоге поглощается тканями-мишенями. Весь этот процесс называется «прямой метаболизм холестерина». Когда в периферических тканях слишком много жира или холестерина, они перемещаются в липопротеине, называемом ЛПВП, который попадает в желчевыводящую систему для экскреции. Этот процесс называется «обратным метаболизмом холестерина». Оба регулируются инсулином, который стимулирует липазы в организме, но подавляет липолиз.][10]

Метаболизм аминокислот

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

Метаболизм аминокислот приводит к образованию аммония, который является токсичной молекулой, особенно для ЦНС. Аммоний может метаболизироваться в печени для экскреции в цикле орнитина (мочевины). Метаболизм аминокислот происходит в результате двух видов химических реакций. Первый называется трансаминированием, в котором участвуют аланинаминотрансфераза (АЛТ) и аспартатаминотрансфераза (АСТ). Эти две реакции требуют трехуглеродного скелета для замены аминогруппы; скелетом этих двух ферментов является альфа-кетоглутарат. В реакции, регулируемой АЛТ, аланин переносит аминогруппу на альфа-кетоглутарат с образованием пирувата и глутамата. При регулируемой АСТ реакции происходит обратная ситуация. Он использует пожертвованную аминогруппу из глутамата для создания аспартата, чтобы пожертвовать второй атом амино в цикл мочевины. Второй реакцией является дезаминирование, при котором глутаматдегидрогеназа метаболизирует глутамат с образованием альфа-кетоглутарата и аммиака, который должен быть детоксицирован 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 имеют три или более атомов углерода и 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, регулятором метаболизма аминокислот является кортизол и гормон щитовидной железы, который опосредует разрушение мышц.

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 питательное насыщение, и это сообщение посылается организму поджелудочной железой в виде инсулина. Инсулин является уникальным метаболическим гормоном, отвечающим за распределение питательных веществ в организме, а это означает, что дефицит инсулина вызывает плейотропные изменения в метаболизме человека. При дефиците инсулина торможение катаболических реакций меньше; это приводит к чистой мобилизации субстратов из тканей. Поджелудочная железа определяет статус метаболитов, периферические ткани определяют статус концентрации инсулина. Когда периферические ткани ощущают снижение уровня инсулина, они начинают катаболизироваться, и начинают мобилизоваться субстраты. Печень реагирует на низкий уровень инсулина увеличением синтеза глюкозы с помощью глюконеогенеза и гликогенолиза. Как видно из метаболизма аминокислот, основным субстратом глюконеогенеза является аланин, образующийся в результате мышечного распада и протеолиза. Жировая ткань также реагирует, усиливая липолиз, что приводит к накоплению жирных кислот и глицерина. Повышенная доставка неэтерифицированных жирных кислот (НЭЖК) в печень увеличивает кетогенез.[14]

Сепсис, травма и ожоги

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

Дефицит G6PDH

Дефицит широко распространен в экваториальных регионах. Он связан с Х-хромосомой и снижает уровень НАДФН, следовательно, снижает уровень активной формы глутатиона и увеличивает окислительный стресс для эритроцитов; это приводит к гемолизу, представленному как кризис, в зависимости от инсульта. Он проявляется в виде телец Хайнца и пузырчатых клеток в мазке периферической крови.[16]

Контрольные вопросы

  • Доступ к бесплатным вопросам с несколькими вариантами ответов по этой теме.

  • Прокомментируйте эту статью.

Ссылки

1.

Liu X, Chen T, Jain PK, Xu W. Выявление термодинамических свойств элементарных химических реакций на уровне одной молекулы. J Phys Chem B. 25 июля 2019 г.; 123 (29): 6253-6259. [PubMed: 31246466]

2.

Ramnanan CJ, Edgerton DS, Kraft G, Cherrington AD. Физиологическое действие глюкагона на метаболизм глюкозы в печени. Сахарный диабет Ожирение Metab. 13 октября 2011 г. Приложение 1 (Приложение 1): 118–25. [Бесплатная статья PMC: PMC5371022] [PubMed: 21824265]

3.

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

4.

Hue L, Taegtmeyer H. Новый взгляд на цикл Рэндла: новая голова для старой шляпы. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2009 г., сен; 297 (3): E578-91. [Бесплатная статья PMC: PMC2739696] [PubMed: 19531645]

5.

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

6.

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

7.

Абумрад Н.А., Дэвидсон НЕТ. Роль кишечника в липидном гомеостазе. Physiol Rev. 2012 г., июль; 92 (3): 1061-85. [Бесплатная статья PMC: PMC3589762] [PubMed: 22811425]

8.

Goldstein JL, Brown MS. Рецептор ЛПНП. Артериосклеры Тромб Васк Биол. 2009 г.29 апреля (4): 431-8. [Бесплатная статья PMC: PMC2740366] [PubMed: 19299327]

9.

Яворски К., Саркади-Надь Э., Дункан Р.Э., Ахмадян М., Сул Х.С. Регуляция метаболизма триглицеридов. IV. Гормональная регуляция липолиза в жировой ткани. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2007 июль; 293(1):G1-4. [Бесплатная статья PMC: PMC2887286] [PubMed: 17218471]

10.

Пирс В., Кароббио С., Видаль-Пуиг А. Различные оттенки жира. Природа. 2014 05 июня; 510 (7503): 76-83. [В паблике: 24899307]

11.

Deutz NE, Wolfe RR. Существует ли максимальный анаболический ответ на прием белка во время еды? Клин Нутр. 2013 апр; 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. 9 октября 2013 г.3(4):1621-57. [PubMed: 24137018]

14.

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

15.

Чеккони М., Эванс Л., Леви М., Родс А. Сепсис и септический шок. Ланцет. 2018 07 июля; 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. [В паблике: 29542311]

Физиология, метаболизм — StatPearls — NCBI Bookshelf

Введение

Метаболизм относится ко всей сумме реакций, происходящих в каждой клетке тела и обеспечивающих тело энергией. Эта энергия используется для процессов жизнедеятельности и синтеза нового органического материала. Каждый живой организм использует окружающую среду, чтобы выжить, забирая питательные вещества и вещества, которые служат строительными блоками для движения, роста, развития и размножения. Все они опосредованы ферментами, которые представляют собой белки со специализированными функциями в анаболизме и катаболизме. Скорость производства энергии называется скоростью основного обмена и зависит от таких факторов, как пол, раса, физические упражнения, диета, возраст и такие заболевания, как сепсис или рак.

Вопросы, вызывающие озабоченность

Химические реакции, посредством которых происходит обмен веществ, почти одинаковы во всех живых организмах, включая животных, растения, бактерии и грибы. Все эти химические реакции опосредованы белками, которые действуют как катализаторы в определенных условиях окружающей среды, таких как рН и температура. Синтез многих катализаторов, обеспечивающих химические реакции в нашем организме, берет свое начало в ДНК. Дезоксирибонуклеиновая кислота представляет собой молекулу, находящуюся внутри ядра, состоящую 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, использует 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 говорить об обмене веществ, не взглянув на законы термодинамики. Особого внимания заслуживают первые два закона. Первые два закона термодинамики гласят, что энергия не может быть ни создана, ни уничтожена и что результатом физических и химических изменений является увеличение энтропии во Вселенной. Энергия, которая действительно полезна, или свободная энергия, — это такая энергия, которая способна совершать работу при любой разнице температур. Менее полезные формы энергии высвобождаются в виде тепла.[1]

Сотовый уровень

Химический носитель энергии называется АТФ. Синтез АТФ происходит внутри внутриклеточной органеллы, ограниченной внешней и внутренней мембранами. Диссоциация воды на молекулу водорода и гидроксильную группу, происходящая во внутренней среде организма, необходима для синтеза АТФ. Катаболические реакции, о которых пойдет речь в этой статье, 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, высвобождаемую механизмом транспорта электронов.

Организмы перерабатывают пищу, которую они едят, в три этапа. Первый этап включает в себя преобразование сложных молекул в простые молекулы; это включает расщепление сложных белков на олигопептиды и свободные аминокислоты для облегчения всасывания, расщепление сложных сахаров на дисахариды или моносахариды и расщепление липидов на глицерин и свободные жирные кислоты. Эти процессы называются пищеварением и составляют лишь около 0,1% производства энергии, которая не может быть использована клеткой. Во второй фазе все эти небольшие 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 образует 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 ацетилкоэнзим 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 переносчиками электронов, такими как НАДН, ФАДН и НАДФН.[2][3]

Вовлеченные системы органов

Поджелудочная железа является ключевым метаболическим органом, который регулирует количество углеводов в крови либо путем высвобождения значительного количества инсулина для снижения уровня глюкозы в крови, либо путем высвобождения глюкагона для его повышения. Утилизация углеводов и липидов организмом называется циклом Рэндла, регулируется инсулином.

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

Функция

Характеристики углеводов включают растворимость, относительно легкость транспортировки, нетоксичность молекул, которые служат источником энергии при снижении уровня кислорода.

Наиболее энергоемкими молекулами являются липиды, и они являются основной энергетической молекулой для млекопитающих и тканей. Поскольку они нерастворимы, они плохо переносятся кровью, не используются анаэробно и требуют большего количества кислорода для извлечения из них энергии (2,8 АТФ/молекула кислорода). Они не могут проникнуть через гематоэнцефалический барьер, и эритроциты или почечные клетки не могут их использовать. Аминокислоты действуют как субстраты для производства глюкозы только в условиях 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 NADH, 1 FADH, 1 GTP и 2 CO2, все из которых участвуют в дыхательной цепи в митохондриях для синтеза АТФ.[5]

Механизм

Метаболизм углеводов

Основное внимание уделяется одному конкретному виду сахара — глюкозе. После поглощения клеткой молекулы глюкозы она немедленно метаболизируется в глюкозо-6-фосфат, который не может покинуть клетку. Фермент, катализирующий эту реакцию, называется гексокиназой (в печени и поджелудочной железе) или глюкокиназой во всех других тканях. 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 представляет собой полимер глюкозы, собранный гликогенсинтазой, с точками ветвления через каждые десять молекул глюкозы, что придает гликогену древовидную структуру, что способствует 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. Печень может хранить почти 100 г гликогена, который поставляет глюкозу в течение 24 часов; скелетные мышцы запасают 350 г, которых достаточно для 60-минутного сокращения мышц. Глюкоза метаболизируется путем гликолиза во всех клетках с образованием пирувата. В этом процессе не используется кислород, и 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 может использоваться в гликонеогенезе ферментом аланинаминотрансферазой (АЛТ). 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 можно использовать в пентозофосфатном пути. Этот путь синтезирует нуклеотиды, синтез специфических 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]

Метаболизм липидов

Жирные кислоты служат для производства энергии в окислительных тканях. Некоторые из них являются амфипатическими, потенциально токсичными и транспортируются в связанном виде с альбумином. Кишечник всасывает жирные кислоты в виде мицелл; они поглощаются энтероцитами в стенке кишечника. Оказавшись внутри, эти молекулы жира расщепляются на более мелкие молекулы, свободные жирные кислоты и глицерин, которые в задней части конъюгируются с образованием триглицеридов. Они связаны с белками, образуя хиломикроны вне энтероцита.

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

Этот фермент превращает ЛПОНП в ЛПНП, который содержит больше холестерина, чем другие молекулы, и в конечном итоге поглощается тканями-мишенями. Весь этот процесс называется «прямой метаболизм холестерина». Когда в периферических тканях слишком много жира или холестерина, они перемещаются в липопротеине, называемом ЛПВП, который попадает в желчевыводящую систему для экскреции. Этот процесс называется «обратным метаболизмом холестерина». Оба регулируются инсулином, который стимулирует липазы в организме, но подавляет липолиз.][10]

Метаболизм аминокислот

Мы потребляем почти 100 г белка в день. В организме содержится почти 10 кг белка, который метаболизируется по 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 с пищей), а некоторые являются заменимыми аминокислотами (которые организм может синтезировать). Белки поглощаются энтероцитами в виде аминокислот. Аминокислоты содержат группу азота и двухуглеродный скелет, называемый 2-оксокислотой.

Метаболизм аминокислот приводит к образованию аммония, который является токсичной молекулой, особенно для ЦНС. Аммоний может метаболизироваться в печени для экскреции в цикле орнитина (мочевины). Метаболизм аминокислот происходит в результате двух видов химических реакций. Первый называется трансаминированием, в котором участвуют аланинаминотрансфераза (АЛТ) и аспартатаминотрансфераза (АСТ). Эти две реакции требуют трехуглеродного скелета для замены аминогруппы; скелетом этих двух ферментов является альфа-кетоглутарат. В реакции, регулируемой АЛТ, аланин переносит аминогруппу на альфа-кетоглутарат с образованием пирувата и глутамата. При регулируемой АСТ реакции происходит обратная ситуация. Он использует пожертвованную аминогруппу из глутамата для создания аспартата, чтобы пожертвовать второй атом амино в цикл мочевины. Второй реакцией является дезаминирование, при котором глутаматдегидрогеназа метаболизирует глутамат с образованием альфа-кетоглутарата и аммиака, который должен быть детоксицирован 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 имеют три или более атомов углерода и 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, регулятором метаболизма аминокислот является кортизол и гормон щитовидной железы, который опосредует разрушение мышц.

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 питательное насыщение, и это сообщение посылается организму поджелудочной железой в виде инсулина. Инсулин является уникальным метаболическим гормоном, отвечающим за распределение питательных веществ в организме, а это означает, что дефицит инсулина вызывает плейотропные изменения в метаболизме человека. При дефиците инсулина торможение катаболических реакций меньше; это приводит к чистой мобилизации субстратов из тканей. Поджелудочная железа определяет статус метаболитов, периферические ткани определяют статус концентрации инсулина. Когда периферические ткани ощущают снижение уровня инсулина, они начинают катаболизироваться, и начинают мобилизоваться субстраты. Печень реагирует на низкий уровень инсулина увеличением синтеза глюкозы с помощью глюконеогенеза и гликогенолиза. Как видно из метаболизма аминокислот, основным субстратом глюконеогенеза является аланин, образующийся в результате мышечного распада и протеолиза. Жировая ткань также реагирует, усиливая липолиз, что приводит к накоплению жирных кислот и глицерина. Повышенная доставка неэтерифицированных жирных кислот (НЭЖК) в печень увеличивает кетогенез.[14]

Сепсис, травма и ожоги

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

Дефицит G6PDH

Дефицит широко распространен в экваториальных регионах. Он связан с Х-хромосомой и снижает уровень НАДФН, следовательно, снижает уровень активной формы глутатиона и увеличивает окислительный стресс для эритроцитов; это приводит к гемолизу, представленному как кризис, в зависимости от инсульта. Он проявляется в виде телец Хайнца и пузырчатых клеток в мазке периферической крови.[16]

Контрольные вопросы

  • Доступ к бесплатным вопросам с несколькими вариантами ответов по этой теме.

  • Прокомментируйте эту статью.

Ссылки

1.

Liu X, Chen T, Jain PK, Xu W. Выявление термодинамических свойств элементарных химических реакций на уровне одной молекулы. J Phys Chem B. 25 июля 2019 г.; 123 (29): 6253-6259. [PubMed: 31246466]

2.

Ramnanan CJ, Edgerton DS, Kraft G, Cherrington AD. Физиологическое действие глюкагона на метаболизм глюкозы в печени. Сахарный диабет Ожирение Metab. 13 октября 2011 г. Приложение 1 (Приложение 1): 118–25. [Бесплатная статья PMC: PMC5371022] [PubMed: 21824265]

3.

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

4.

Hue L, Taegtmeyer H. Новый взгляд на цикл Рэндла: новая голова для старой шляпы. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2009 г., сен; 297 (3): E578-91. [Бесплатная статья PMC: PMC2739696] [PubMed: 19531645]

5.

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

6.

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

7.

Абумрад Н.А., Дэвидсон НЕТ. Роль кишечника в липидном гомеостазе. Physiol Rev. 2012 г., июль; 92 (3): 1061-85. [Бесплатная статья PMC: PMC3589762] [PubMed: 22811425]

8.

Goldstein JL, Brown MS. Рецептор ЛПНП. Артериосклеры Тромб Васк Биол. 2009 г.29 апреля (4): 431-8. [Бесплатная статья PMC: PMC2740366] [PubMed: 19299327]

9.

Яворски К., Саркади-Надь Э., Дункан Р.Э., Ахмадян М., Сул Х.С. Регуляция метаболизма триглицеридов. IV. Гормональная регуляция липолиза в жировой ткани. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2007 июль; 293(1):G1-4. [Бесплатная статья PMC: PMC2887286] [PubMed: 17218471]

10.

Пирс В., Кароббио С., Видаль-Пуиг А. Различные оттенки жира. Природа. 2014 05 июня; 510 (7503): 76-83. [В паблике: 24899307]

11.

Deutz NE, Wolfe RR. Существует ли максимальный анаболический ответ на прием белка во время еды? Клин Нутр. 2013 апр; 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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *