Сущность метаболизма. Анаболизм и катаболизм.

Основная сущность метаболизма заключается в преобразовании веществ и энергии. Основу его составляют внешний и внутренний обмены, процессы анаболизма и катаболизма (см. схему).

Анаболизм (наращивание, созидание) — последовательность химических реакций, которые создают/синтезируют молекулы из более мелких компонентов. Обычно в этом процессе на создание требуется энергия. Катаболизм (разрушение) – ряд деструктивных химических реакций, которые расщепляют сложные молекулы на более мелкие единицы. В большинстве случаях происходят с высвобождением энергии.

Анаболизм позволяет создавать новые клетки, увеличивать мышечную массу, поддерживать рост всех тканей, улучшать минерализацию костей. Анаболические процессы для строительства полимеров (сложные соединения) используют мономеры. Типичными примерами первых и вторых являются:

· аминокислоты (мономер);

· протеины — полимерные молекулы.

Классическими анаболическими гормонами являются:

· гормон роста - стимулирует высвобождение гормона соматомедина, печенью, отвечающего за рост;

· IGF1 (инсулиноподобный фактор роста) – имитирует выработку белка;

· инсулин — регулирует уровень сахара глюкозы в крови;

· тестостерон — мужской половой гормон;

· эстроген — женский половой гормон.

Катаболизм — обеспечивает наше тело энергией, как на клеточном уровне, так и при совершении движений. Катаболические реакции разрушают полимеры на составные мономеры. Примерами таких реакций являются:

· расщепление полисахаридов до моносахаридов. Сложные углеводы (гликоген) до полисахаридов, простые углеводы (глюкоза, рибоза) до моносахаридов;

· расщепление белков до аминокислот.

Когда мы потребляем пищу, наш организм расщепляет органические питательные вещества — это разрушение сопровождается высвобождением энергии, которая хранится внутри молекул аденозинтрифосфата (АТФ) в организме.

Классическими катаболическими гормонами являются:

· кортизол – гормон стресса;

· глюкагон – стимулирует распад гликогена в печени, что вызывает рост уровня сахара в крови;

· адреналин;

· цитокины – оказывает специфическое воздействие на “общение” клеток м/у собой.

Энергия, запасенная в виде АТФ, является топливом для анаболических реакций. Таким образом, получается, что катаболизм и анаболизм тесно связаны, первый – создает энергию для второго, который использует ее для синтеза гормонов, ферментов, роста клеток и восстановления тканей.

Если катаболизм производит больше энергии, чем требуется для анаболизма, то возникает избыток энергии. Человеческое тело хранит этот избыток энергии в виде жира или гликогена. Жировая ткань является относительно неактивной в сравнении с мышцами. Такие клетки, в виду своего бездействия, не используют много энергии для поддержания самих себя.

Следующая таблица наглядно демонстрирует основные отличия процессов анаболизма и катаболизма.

Как метаболизм связан с массой тела?

Если отойти от заумных формулировок, то наша вес тела является результатом катаболизма за вычетом анаболизма – количество энергии, которое мы высвобождаем, минус количество энергии, используемое нашим телом. Избыток энергии хранится либо в виде жира, либо гликогена (в печени, а также в мышцах). При высвобождении энергии1 гр жира дает9 ккал, а белки и углеводы по 4 ккал.

Хотя главной причиной избыточного веса является высокая способность организма хранить избыток энергии в виде жира, иногда гормональные проблемы и различные заболевания (в т.ч. наследственные) могут оказать негативное влияние на обмен веществ (заморозить его).

Считается, что худые люди имеют быстрый метаболизм, в то время как тучные люди имеют медленный метаболизм и поэтому являются таковыми. На самом же деле медленный метаболизм редко является причиной избыточного веса. Он несомненно влияет на основные энергетические потребности организма, однако все-таки главной причиной увеличения веса является энергетический дисбаланс, который нарушается путем потребления калорий больше, чем расходуется.

Существует не так много способов, которые могут существенно повлиять на базальный (основной) метаболизм – уровень обмена веществ, когда человек отдыхает. Например, увеличение мышечной массы – это одна из действенных стратегий интенсификации метаболизма. Однако стратегия определения энергетических потребностей своего организма, а затем адаптирование образа жизни в соответствии с ними, возымеет гораздо лучший и скорый эффект на уход веса.

Метаболизм: куда расходятся потребляемые калории?

Согласитесь довольно интересно знать, куда идут наши охомяченные калории. Так вот 60-70% калорий в которых мы нуждаемся, расходуется на поддержание общих процессов жизнедеятельности (базовый уровень метаболизма, resting rate metabolism), таких как работа мозга и сердца, дыхание и прочее. Около 25-30%калорий идет на поддержание физической активности (phisical activity metabolism), 10% – на переваривание пищи (термогенез).

Также не лишним будет знать, что обмен веществ в разных органах и тканях человека протекает с разной степенью интенсивности. Не верите, тогда вот сравните.

От чего зависят потребности в калориях?

Прежде всего следующие 3 основные фактора влияют на количество потребляемых человеком калорий. К ним относятся:

№1. Размер, композиция/состав и тип телосложения

БОльшая масса требует больше калорий. Люди с большим количеством мышц по отношению к жиру, требуют больше калорий, чем люди, которые весят одинаково, но имеют меньше мышц по отношению к жиру. Люди с более высоким соотношением мышцы-жир имеют более высокий базальный уровень метаболизма, чем люди с более низким соотношением.