Дефиниция на метаболизма. Метаболизмът - какво е това на прости думи, как да ускорите или забавите метаболизма? Упражнения за стимулиране на метаболизма

Според теорията, поддържана от учени от различни страни, всеки човек има свое собствено оптимално тегло, което тялото се опитва да поддържа с всички сили. Ето защо упоритото желание да се оправи, от страна на тялото, предизвиква активна съпротива и то ще направи всичко възможно, за да доближи теглото отново до своето. природна стойност. Следователно 95% от отслабналите напълняват отново. Техен ново теглоотносително ниско за "нормален" индивидуален метаболизъм. При по-голямата част от хората съпротивлението на тялото е по-силно в посока на загуба на тегло, отколкото на наддаване, тоест винаги ще се стреми да запази отложените мастни резерви. калоричното съдържание на храната и е напълно в състояние да забави скоростта на метаболизма с 45%. Може би това е защитен механизъмтялото от глад.

Не всички учени обаче подкрепят тази теория. И въпреки че не противоречат на теорията за естественото оптимално тегло, но те вярват, че метаболизмът може да се промени чрез определена диета и редовни упражнения, при които мускулната маса нараства и се улеснява разграждането на мазнините. Но преди всичко е необходимо да разберете какво представлява метаболизмът и какви са принципите на неговото действие.

Метаболизъм- Това са химични реакции, протичащи от момента, в който хранителните вещества попаднат в организма, до момента, в който крайните продукти от тези реакции се отделят във външната среда. Това труден процеспревръщане на приема на храна в жизнена енергия. Метаболизмът включва всички реакции, протичащи в живите клетки, резултатът от които е изграждането на тъканни и клетъчни структури. Тоест метаболизмът може да се разглежда като процес на обмяна на веществата и енергията в организма.

Живата клетка е високо организирана система, която включва различни структури, както и специални ензими, които могат да унищожат тези структури. Макромолекулите, съдържащи се в клетката, могат да бъдат разградени на малки компоненти чрез хидролиза. Обикновено в клетката има много малко и много калий, докато той съществува в среда, в която има малко и много натрий, а пропускливостта на клетъчната мембрана и за двата йона е еднаква. Оттук и заключението: клетката е система, която е много далеч от химичното равновесие.

За да поддържа една клетка в химически небалансирано състояние, тялото трябва да извършва определена работа, която изисква енергия. Получаването на енергия за извършване на тази работа е задължително условие за клетката да бъде в своето нормално, стационарно, химически небалансирано състояние. В същото време в клетките се извършва друга работа за взаимодействие с околната среда, например: провеждането на нервни импулси в нервни клетки, мускулна контракция - в мускулите, образуване на урина в клетките на бъбреците и т.н.

Хранителните вещества, след като попаднат в клетката, започват да се метаболизират или претърпяват много химични промени и образуват междинни продукти - метаболити. Метаболитният процес обикновено попада в две категории: анаболизъм и катаболизъм. По време на анаболните реакции сложните молекули се образуват от прости молекули чрез биосинтеза, която е придружена от разхода на свободна енергия. Анаболните трансформации обикновено са възстановителни. При катаболните реакции, напротив, сложните компоненти, които идват с храната и изграждат клетката, се разграждат до прости молекули. Тези реакции са предимно окислителни, придружени от освобождаване на свободна енергия.

Основната част от калориите, получени от храната, се изразходват за поддържане на телесната температура, смилане на храната, вътрешни процесиорганизма е така нареченият основен метаболизъм.

Прекият източник на енергия, използван от клетката за производство на работа, е енергията, съдържаща се в молекулата. аденозин трифосфат (АТФ). Поради някои от структурните си особености съединението АТФ е богато на енергия и разкъсването на връзките на фосфатните групи, което се случва по време на метаболитния процес, се извършва по такъв начин, че освободената енергия да може да се използва. Въпреки това, в резултат на проста хидролиза, разрушаването на фосфатните връзки на молекулата на АТФ ще направи освободената енергия за клетката недостъпна, тъй като метаболитният процес трябва последователно да се състои от два етапа с участието на междинен продукт във всеки от тях, в противен случай енергията се освобождава под формата на топлина и се губи. Молекулата на АТФ е необходима за почти всички прояви на клетъчна активност, следователно не е изненадващо, че активността на живите клетки е насочена предимно към синтеза на АТФ. Този процес се състои от сложни последователни реакции, използващи потенциалната химическа енергия, съдържаща се в молекулите.

Анаболизмът е тясно свързан с катаболизма, тъй като нови вещества се получават от продуктите на разграждане на хранителни вещества. Ако анаболизмът е насочен към образуването на композитни структури от клетки и тъкани, тогава катаболизмът превръща сложните молекули в прости. Простите молекули се използват частично за биосинтеза (образуването на органични вещества от прости съединения под действието на ензими на биокатализатор) и частично се екскретират от тялото под формата на продукти на разпадане като урея, амоняк, въглероден диоксид и вода.

Скоростта на метаболитния процес е различна за всеки. Най-важният фактор, влияещ върху скоростта на метаболизма, е телесното тегло, или по-скоро общата маса на мускулите, вътрешните органи и костите. Колкото повече телесно тегло, толкова по-висока е скоростта на метаболизма. Метаболитните процеси при мъжете протичат средно с 10-20% по-бързо, това се дължи на наличието при жените Повече ▼телесни мазнини, докато при мъжете мускулна тъканПовече ▼. Според учените метаболизмът при жените, преминали 30-годишния рубеж, намалява с 2-3% на всеки следващи десет години. Но не само жените, но и мъжете са изложени на риск от намаляване на метаболизма с възрастта. Обикновено това се дължи на липса двигателна активности хормонален дисбаланс. Можете да ускорите метаболизма си с помощта на дробно хранене. с увеличаване на физическата активност значително забавя метаболитния процес - тялото се подготвя за възможно гладуване и започва интензивно да натрупва мазнини.

Също така фактори като наследственост и работа влияят пряко на метаболизма. щитовидната жлеза. При липса на хормона на щитовидната жлеза L-тироксин метаболизмът е значително намален, което причинява "необяснимо" затлъстяване. При излишък на този хормон, напротив, метаболизмът е толкова ускорен, че може да застраши физическо изтощение. Прави впечатление, че и в двата случая има катастрофална липса на жизнена енергия.

Според изследвания държавата емоционален фонпряко влияе върху производството на хормони. В етапа на възбуда или възбуда, хормонът адреналин се освобождава в кръвния поток, увеличавайки скоростта на метаболизма. И в състояние се изгарят стотици калории на ден. Въпреки това, колкото и парадоксално да изглежда, хроничният стрес води до затлъстяване. Работата е там, че в състояние на стрес надбъбречните жлези освобождават голямо количество от хормона кортизол в кръвта, което спомага за повишаване на нивата на кръвната захар и, ако захарта не се използва, тя бързо преминава в мастни резерви.

Малко хора успяват да поддържат постоянно тегло през целия си живот, така че колебанията му в една или друга посока най-вероятно са правило. Ако не придавате голямо значение на краткотрайните леки колебания в теглото, тогава приблизителният график изглежда така: на възраст 11-25 години има минимално тегло с високо търсене на енергия; на 25-35 години теглото се стабилизира и започва постепенно да пълзи до около 65 години, след което започва да намалява. Това обаче е много средна картина, тъй като всеки човек е индивидуален и има свой метаболитен процес, присъщ само на него.

Здравейте, момчета! Първо да ви поздравя с първия ден на лятото! Лятото е просто страхотно! Появява се съвсем различно настроение, искате да работите все по-малко, усещате приближаването на дългоочакваната ваканция. Ягодите и черешите вече се продават на пазара - между другото, кой от вас вече се е "подсилил" с тази стока тази година? Вече имам!

Но днес бих искал да обсъдя с вас темата за овърклокването на метаболизма. Това ще бъде много актуално за всички нас, но особено за тези, които планират да отслабнат. На страниците на моя блог вече повдигнах подобен въпрос. Има страхотна статия по темата.Горещо я препоръчвам за изучаване, щом говорим за нея!

Много хора, които искат да отслабнат, не успяват да постигнат целта си, дори ако правят всичко както трябва. Причината за това може да е недостатъчно бърз метаболизъм (метаболизъм). Това е толкова жизненоважен процес, който определя скоростта на жизнените реакции в човешкото тяло. Благодарение на тази статия ще научите какъв е ефектът на метаболизма върху премахването на излишните килограми и как можете да увеличите скоростта му.

Както обикновено, ще обсъдим всичко накратко, информативно и без излишна вода. И ако нещо не е ясно - формата за коментари е отдолу. Да, почти забравих - ако изведнъж възникне въпросът за забавяне на метаболизма, за да наддадете на тегло -

Няколко фактора естествено влияят върху скоростта на метаболитните процеси, но един от мегаважните е храненето. Има редица правила за това как да стартирате метаболизма за отслабване, които трябва да се спазват. Нека им обърнем внимание:

1. Сутрешното хранене не трябва да се пренебрегва. Именно обилната закуска е ключът към стартирането на метаболизма. Като цяло, никой не е отменил овесена каша за закуска и няколко яйца, така че дори не се опитвайте да се нервирате ...
2. Необходимо е да се придържате към дробно хранене, като ядете поне пет пъти на ден на всеки 2,5-3 часа. Ако интервалите от време се увеличат, тялото ще получи сигнал да премине в енергоспестяващ режим, забавяйки метаболизма. Въпреки че вече можете да намерите информация в интернет, която оспорва ефективността чести храненияза ускоряване на метаболизма – въпреки това ТОЗИ МЕТОД РАБОТИ!
3. Не може да се залепи строги диетии още по-гладни. Ако тялото не получава достатъчно енергия на ден, а това е поне хиляда килокалории, то ще започне да прави резерви под формата на подкожна мазнина, като същевременно забавя метаболитни процесидо 30%.
4. Мнозина погрешно пренебрегват правилото за водния баланс и се изненадват, когато не могат да отслабнат. Без достатъчна загуба на тегло и нормален метаболизъм е невъзможно. Използването на студена или стопена вода ще спомогне за ускоряване на този процес, тъй като за да го усвои, тялото ще трябва да го „загрее“ до телесна температура, като изразходва енергия за него. Но не разбивайте студена вода през лятото в жегата, в противен случай шията може да „бо-бо“. Поддържайте до два литра на ден.
5. Необходимо е да разнообразите набора от продукти и да промените количеството килокалории, консумирани на ден. Ако фигурата не се промени, тялото ще свикне и метаболизмът ще се забави. Не се страхувайте да разклатите тялото си и да увеличите диетата си с 200-300 калории веднъж седмично.
6. Ако искате да изгаряте мазнини, тогава трябва да се откажете лоши навиции небалансирана диета. Това важи особено за алкохола, газираните напитки, полуфабрикатите, бързата храна, чипсовете и други вредни продукти.

Научните изследвания потвърждават, че злоупотребата с алкохол забавя метаболизма с почти 75%.

Какво трябва да включите в диетата си?

Храна, богата на протеини. Тялото изразходва най-много време и енергия за храносмилането и асимилацията на протеини, което има благоприятен ефект върху стартирането на метаболизма. Освен това протеинът участва в процесите на изгаряне на мазнини и изграждане на мускулна маса. Протеинът трябва да доминира във вашата диета и да бъде част от всяко хранене. Това е особено важно за закуска. Повече съдържание за това полезно веществов риба, морски дарове, пилешки гърди, пуешко, варива, яйца и млечни продукти.

Богатите на фибри храни ще помогнат за ускоряване на метаболизма ви с до 10%. Те помагат да се поддържат нивата на инсулин за дълго времев същия диапазон, а това предотвратява натрупването на мазнини и дава ситост за няколко часа. Това включва зеленчуци, плодове, зърнени храни и боб.

Храни, богати на омега-3 мастни киселини. Те помагат да се балансира съдържанието на лептин, вещество, което определя скоростта на метаболизма и "взема решения" за или против натрупването на мазнини. Голямо количество от тези киселини се съдържат в мазните риби - пъстърва, скумрия, риба тон, сьомга и продукти растителен произход- в ленено семе, орехи, боб.

Храни, богати на фолиева киселина. Освен че ускоряват метаболизма, те премахват вредните вещества от тялото и укрепват имунната система. Те включват яйца, моркови, черен дроб, пшенични трици.

храна, с увеличен бройхром. Благодарение на този микроелемент се намалява нивото на захарта в организма, а също така участва в изгарянето на мазнини и въглехидрати. Среща се в зеленчуците – царевица, зеле, домати, лук, в зърнените – елда, овес, пшеница и бобови растения.

Продукти, съдържащи йод. Този микроелемент е жизненоважен за нормалното функциониране на щитовидната жлеза, а тя от своя страна е отговорна за регулирането на метаболизма. Източници на йод са Морска храна- водорасли, риба, раци, калмари, стриди.

Храна с високо съдържание на калций. В допълнение към добре познатата си функция при формирането и укрепването на зъбите и костите, калцият влияе и върху смилането на храната и усвояването на хранителните вещества. Основните му източници са млечни продукти, шипки, бадеми, сусам и боб.

Продукти за ускоряване на метаболизма

• цитруси.Те са незаменима част от диетата не само за отслабване, но и за повишаване на имунитета. Грейпфрутите, портокалите, лимоните имат благоприятен ефект върху храносмилателната система, премахват токсините и излишна течноста също и понижават холестерола.
• Зелен чай.Благодарение на два основни компонента - кофеин и катехин, той подобрява и ускорява процеса на храносмилане, като увеличава количеството енергия, необходима за това. Ежедневна употребатри чаши от тази напитка могат да подобрят скоростта на метаболизма с почти 5%.
• кафе.Благодарение на повишеното съдържание на кофеин, той ускорява метаболитните процеси и зарежда с енергия, като помага да се даде всичко най-добро в тренировките.
• Пчелен мед.Една чаена лъжичка мед на чаша вода с лимонов сокпомага за ефективно стартиране на метаболизма, когато се консумира на празен стомах.
• джинджифил.Спомага за по-доброто усвояване на полезните елементи и насищането на тъканите с кислород.
• канела.Значително намалява нивата на кръвната захар, като същевременно увеличава скоростта на метаболизма. Редовната употреба на тази подправка помага за намаляване на теглото.
• Червен пипер, чили и халапеньо. Благодарение на специална субстанция - капсаицин, работата на сърцето и метаболизма се ускорява, като ефективно изгаря калориите за дълго време след консумация.
• Чесън.Особено полезен при ядене на мазни храни, намалявайки вероятността от телесни мазнини. Освен това балансира нивата на глюкозата.
• Ябълки.Добре стимулира стомашно-чревния тракт и има положителен ефект върху метаболизма.
• Овесена каша.Благодарение на високо съдържаниефибри, тялото изразходва голямо количество енергия за тяхното храносмилане.
• Ябълков оцет.Спомага за разграждането на мазнините, постъпващи в организма с храната.
• Броколи.Това е отлична комбинация от калций, витамин С и фибри.

Увеличете метаболизма си с упражнения

Вторият мега важен ускорител на метаболизма е спортът. Бодибилдинг, фитнес или каквото и да било. Има няколко Общи правилаза физическа активност:

• Постепенно увеличаване на натоварването.
• Необходимо е да се яде храна час и половина преди началото на часовете.
• Не можете да дишате през устата си, в противен случай тъканите няма да бъдат наситени с кислород.
• Правете разнообразни тренировки различни групимускулите, ще поддържа метаболизма в добра форма.

АЕРОБНИТЕ упражнения ще бъдат най-ефективни за постигане на целта. Те увеличават броя на сърдечните удари и ускоряват метаболитните процеси. Освен това след края на тренировката калориите се изгарят още 12 часа.

Аеробните упражнения включват:

• ходене. Този вид обучение е подходящо дори за неподготвени хора и е достъпно за всички без изключение. Започнете с ускорено темпо, като постепенно увеличавате изминаваните разстояния.
• Бягай.Много е полезно за ускоряване на метаболизма да се прави периодично ускорение. Например 2 минути да бягате с нормално темпо и една с интензивно и така редувайте до 5 пъти. Не забравяйте да следите пулса си, докато бягате и други аеробни упражнения. е много важен фактор за успешното изгаряне на мазнини.
• Плуване.
• Скачане на въже. Любимият ми тип "подпухнали" натоварвания. Обичам да скача на въже! Не забравяйте да си поставите за цел не просто да скачате, а да се научите да скачате по-професионално. С двойно превъртане в един скок, кръст в кръст и т.н.
• Бягай.Ако не обичате да бягате на открито, бягащата пътека е чудесна алтернатива. Бягащата пътека е по-добра за това.
• Каране на колело, ролери или кънки на лед. Както можете да видите, по принцип е подходящ всякакъв вид натоварване, при което се потите и карате „мотора“ си да работи активно.

Ако искате да изгаряте мазнини в правилния диапазон на пулса, не можете да се справите без професионален пулсомер, който също може да се синхронизира с вашия смартфон чрез bluetooth. Можеш да видиш ТУК.

Не по-малко ефективни са силовите натоварвания, които стимулират растежа на мускулната маса - тези натоварвания се наричат ​​АНАЕРОБНИ. За качествена тренировка с желязо е по-добре да посетите добре оборудвана, модерна фитнес зала. Но ако желаете, можете да тренирате у дома и да намерите минимални възможности за това. Подходящ за това:

• Клекове, които имитират седене на стол. Гърбът трябва да се държи прав, а краката на ширината на раменете.
• Нападания. Ангажирайте цяла група мускули и развийте координацията. Поддържайки гърба си изправен, пристъпете напред, като огънете коляното си под прав ъгъл. Спуснете другия крак възможно най-ниско, без да докосвате пода.
• Лицеви опори.
• Упражнения за пресата.
• Дъска.

Правете силови упражнения до 3 пъти седмично, редувайки ги с аеробни. Също така трябва постоянно да увеличавате интензивността на класовете, като използвате тежести или увеличавате броя на подходите.

Фактори, които влияят негативно на метаболизма

1. генетично предразположение. Бавният метаболизъм може да бъде наследен. Понякога това може да започне да се проявява след заболяване, нервен шок, бременност.
2. Възраст.Колкото по-възрастен е човекът, толкова по-бавна е скоростта на процесите и реакциите в тялото.
3. Хормонални нарушения. Неправилното функциониране на щитовидната жлеза и панкреаса води до забавяне на метаболизма.
4. Лоши навици. Алкохолът и тютюнопушенето влияят негативно на целия организъм като цяло, отравяйки почти всяка клетка в него. Те също имат пагубен ефект върху метаболитните процеси и предотвратяват загубата на тегло.
5. Недостатъчна физическа активност. Дори ако ви е трудно да намерите време, енергия или желание да отидете на фитнес или да тренирате у дома, можете да компенсирате това с прости упражнения. Например ходене пеша до работа или неизползване на асансьора.
6. Постоянно излагане на стрес. Постоянната умора и нервните преживявания водят до отделяне на мастни киселини, които се трансформират в телесни мазнини. Опитайте се да избягвате прекомерното вълнение и да си починете психически и физически.
7. Хронично лишаване от сън. Сънят по-малко от 7,5 часа на ден води до провал в биологични ритми, по-ниска скорост на метаболизма и наддаване на тегло.

Допълнителни начини

• Посещение на баня или сауна. Загрята с пара, кожата отваря всички пори, засилва кръвообращението и метаболизма. Освен това е чудесен начин за изгаряне на подкожни мазнини, намаляване синдром на болкав мускулите и релаксация. Не можем просто да забравим за попълването на течности. За съчетаването на сауна и бодибилдинг
• Студен и горещ душ. Той ще даде отличен заряд на жизненост за целия ден, ще направи кожата гладка и еластична, а също така ще ускори метаболитните процеси. Редувайте топла и студена вода за половин минута. Завършете процедурата с вода с ниска температура, след което се разтрийте старателно с кърпа.
• Баня.Приемането на вана с различни добавки ще помогне за подобряване на метаболизма. Можете да добавите билкови отвари с липа, лавандула, розмарин. Също добър ефектдават бани с горчица и етерични масла от портокал и хвойна.

• Масаж.Можете да посетите професионалисти или да се масажирате сами със специални масажори, вакуумни съдове и с помощта на затоплящи кремове и масла, както и мед. Масажът подобрява кръвообращението и премахва излишната течност, като по този начин дава желания ефект.
• Използване на етерични масла с продукти за грижа. Добавянето им към ексфолианти, смеси за обвиване на тялото, както и масажни масла повишава ефекта от процедурите. Най-полезните за метаболизма масла са кипарис, портокал, грейпфрут, хвойна, здравец и канела.
• Достатъчен сън. За нормална скоростметаболитни процеси, човек се нуждае от 7-8 часа сън без прекъсване. В допълнение, лягането трябва да бъде не по-късно от 11 часа сутринта, тъй като от 11 до 1 часа сутринта мазнините се изгарят най-активно и се освобождава хормон на растежа.
• Престой на открито. Това може да се съчетае с разходки и няколкочасови разходки в паркове и лесопаркове. Това ще насити тялото с кислород, ще зареди с витамин D и ще ви ободри.
• Народни средства. Използвайте билкови отварина базата на лайка, жълт кантарион, бял равнец и много други могат значително да подобрят метаболизма.

Интересни научни данни

Учените проведоха редица изследвания, като установиха, че скоростта на метаболизма се определя от раждането и до голяма степен зависи от вида на телесната конституция. Метаболизмът е по-бърз при тези, които имат по-развит мускулна система, И обща масатяло, включително скелет и вътрешни органи. Следователно мъжете имат по-висока скорост на метаболизма.

Също така многобройни данни потвърждават, че при достигане на 30-годишна възраст метаболитните процеси започват да се забавят с 3-4% на всеки 10 години.

Също така мненията на експертите се различават за въздействието на конкретни продукти върху метаболизма, но са съгласни в едно - честите дробни хранения имат по-благоприятен ефект.

Лекарства

Приемането на хапчета и други лекарства е оправдано само когато други методи не помагат. За избора на лекарства е необходима консултация с лекуващия лекар. Понякога е достатъчно да кандидатствате комплексни витамини, защото в тази статия разбрахме, че липсата на много от тях води до забавяне на метаболизма.

безопасно фармацевтични продуктиса билкови препарати на базата на:

• lavzei safrolovidnaya
• радиола розова
• елеутерокок
• женшен
• и лимонена трева

Средствата, базирани на аминокиселината L-карнитин, също са ефективни, но работят само в тандем с физическа активност.

На пазара има и много хранителни добавки, които имат стимулиращ ефект върху метаболизма и могат да бъдат наистина ефективни, но имат много противопоказания и странични ефекти.

Метаболизмът е доста сложен процес и всяко нарушение на нормалния му ход може да повлияе на здравето и външния вид. Ако имате проблеми със загубата на тегло, опитайте съветите в тази статия.

И аз съм на това имам всичко. Ускорете метаболизма си, ако имате нужда и отслабнете, след като сте си поставили такава цел. И ви желая търпение в това и дори ако не супер готини, но стабилни и конкретни резултати. Чао чао!

коментари, захранвани от HyperComments

P.S. Абонирайте се за актуализации на блога да не пропусна нищо! Ако искате да закупите някакви спортни стоки, спортно храненеили добавки - можете да използвате тази специална страница!

Бавният метаболизъм е в основата на много здравословни проблеми, като затлъстяване или диабет тип 2. Ето защо е толкова важно да знаете как да ускорите метаболизма.

Бавният метаболизъм е в основата на много здравословни проблемикато затлъстяване или диабет тип 2. Ето защо е толкова важно да знаете как да ускорите метаболизма.. Но първо, нека да разгледаме какви процеси са характерни за метаболизма, какви симптоми показват намаляване на скоростта на метаболитните процеси.

Как да ускорим метаболизма - 7 метода

1. Метаболизъм - какво е това обикновен език?
2. Видове скорост на метаболизма
3. Фактори, влияещи върху скоростта на метаболизма
4. Вярно ли е, че някои хора имат ускорен метаболизъм от раждането си?
5. Симптоми на метаболитни нарушения при жените и мъжете
6. Какво забавя метаболизма?
7. Твърди диети
8. Храни, които забавят метаболизма ви
9. Как да ускорим метаболизма?
10. Долу диетата за броене на калории
11. Нормализиране на съня
12. Оптимизиране на физическата активност
13. Високоинтензивно интервално обучение (HIIT)
14. Силови натоварвания

Метаболизмът - какво е това на прости думи?

Метаболизмът или метаболизмът е термин, който описва целия набор от биохимични реакции, протичащи в тялото. Метаболизмът се характеризира с два вида реакции:

катаболизъм– процесът на разрушаване на молекулите с освобождаване на енергия;

анаболизъм- процесът на създаване на големи биологични молекули от по-малки компоненти, които влизат в тялото отвън.

Храненето е в основата на целия метаболизъм.Някои молекули влизат в тялото с храната и се разлагат в него, освобождавайки енергия. Тази енергия отива за синтеза на други молекули, които са необходими за живота - протеини, нуклеинови киселини, невротрансмитери и др.

въпреки това функцията на молекулите, които влизат в тялото с храната, ене само в отдаването на енергия, но и в осигуряването на приема на всички онези вещества, които са необходими за синтеза на собствените молекули на тялото.

Тоест за нормален животправилното количество елементи като въглерод, водород, кислород, азот, фосфор, сяра, калций, калий, натрий, цинк и др. трябва да се доставя с храната. Както и химически съединения – аминокиселини, мастни киселини, някои въглехидрати, витамини и др.

Всяка органна система, от ендокринната до храносмилателната, зависи от това колко бързо клетките могат да произвеждат енергия, за да функционират. И колкото по-активен е метаболизмът, толкова по-висок е имунитетът, толкова по-добра е плодовитостта и сексуалното здраве, толкова повече дълъг животи т.н.

Видове скорост на метаболизма

Базален или основен. Това е минималната скорост на метаболизма, която възниква по време на пълна почивка, например в състояние на сън.

Скорост в покой. Човек не спи, но и не се движи - лежи спокойно или седи. Обикновено именно този тип метаболизъм представлява 50-70% от изгорените калории на ден.

Топлинният ефект на храната. Това е броят калории, които тялото ви използва, за да смила храната. По правило 10% от всички ресурси се изгарят на ден.

топъл ефект упражнение . Броят на изгорените калории по време на интензивна физическа активност.

Неспортна термогенеза. Броят на калориите, които се изразходват при неинтензивни физически дейности - бавно ходене, поддържане вертикално положениетяло, поза.

Фактори, влияещи върху скоростта на метаболизма

Възраст.Колкото по-възрастен е човекът, толкова по-бавно протичат метаболитните процеси.

Количеството мускулна маса. Колкото повече мускули, толкова по-бърз е метаболизмът.

Размер на тяло.Колкото по-голям е човекът, толкова по-бързо тялото му изгаря калории.

температура заобикаляща среда . Колкото по-студено, толкова повече калории се изгарят.

Физическа дейност.

хормонален статус.много хормонални нарушенияспособен значително да промени скоростта на метаболизма.

Вярно ли е, че някои хора имат ускорен метаболизъм от раждането си?

Не, не е вярно.Често хората с наднормено тегло се оплакват, че метаболизмът им е толкова бавен по природа. Така те омазняват пред очите ни и от въздуха. Но при тези, които имат нормално телесно тегло, всичко изгаря, защото метаболизмът е генетично много бърз. Това е много удобна теория за самооправдание при наличие на наднормено тегло. Но това не е научно подкрепено.Напротив, получени са данни, които показват, че хората с наднормено теглочесто имат повече висока скоростметаболизъм. Други проучвания показват, че дебели хораскоростта на метаболизма може да е малко по-бавна от връстниците им с нормално тяло, но не повече от 8%.

Симптоми на метаболитни нарушения при жени и мъже

Склонни сме да мислим, че ниската скорост на метаболизма се дължи предимно на наднормено тегло. Свързан, определено. Но органът, който най-много страда от забавянето на метаболитните процеси, е мозъкът. Може да изглежда странно, но мозъкът изразходва 16 пъти повече енергия за работата си, отколкото е необходимо на скелетните мускули, за да поддържа жизнената си дейност. Следователно признаците на намаляване на скоростта на метаболитните процеси са много полиморфни и много от тях са свързани именно с проявата на неврологични симптоми. Признаците за нарушен и бавен метаболизъм при жените и мъжете са до голяма степен еднакви.Има обаче и разлики. Например жените често изпитват смущения в менструалния цикъл, както и промени във външния вид на целулита.

Проблеми с наднорменото тегло:

• телесното тегло се увеличава и не може да бъде намалено по никакъв начин, всички методи, които някога са работили, вече не помагат;
• невъзможност за отслабване, дори при редовна физическа активност, например фитнес класове 5 пъти седмично;
• невъзможността да отслабнете дори при много силно ограничаване на приема на калории, понякога почти по време на гладуване;
• голям корем;
• натрупване на мазнини в онези области на тялото, в които това не се наблюдава преди.

Алергични, имунни и общи:

• хронична умора;
• намалена телесна температура;
• постоянно усещане за студ;
• алергия;
• странна свръхчувствителност към определени храни и др.;
• неспособност да се принудите да бъдете физически активни;
• упорити настинки.

Свързани с работата на храносмилателния тракт:

• хроничен запек или диария;
• често подуване на коремастомах и метеоризъм;
• прекалено силно къркорене в стомаха след хранене;
• бавно храносмилане (вечер може да почувствате тежест в стомаха от това, което сте яли на обяд);
• стомашни киселини.

Психични и неврологични:

• неспокоен нощен сън;
• депресия и/или тревожност;
• проблеми с концентрацията;
• живот, като в сън, известно объркване на съзнанието;
• световъртеж;
• свръхчувствителност към ярка светлина и силни звуци;
• висока раздразнителност.

Дерматологични:

• Тънка коса;
• тънка кожа, която лесно се напуква (особено на петите);
• чупливи, бавно растящи нокти.

Относно сексуалната сфера:

• намалено либидо;
• импотентност при мъжете;
• фригидност при жените;
• неуспех на менструалния цикъл при жените.

Промяна на хранителното поведение:с изключение високо чувствоглад, отличителен белегнамаляването на скоростта на метаболитните процеси е жажда за сладкиши, която е особено остра по обяд. К е типично женски характеристикинарушен бавен метаболизъм се отнася до промяна в характера на локализацията на целулитните отлагания. Целулитът по дупето, гърба и бедрата е съвсем нормален и не означава никакви здравословни проблеми. Но ако целулитът започне да се проявява в предната част на бедрата, корема, ръцете, това вече показва, че метаболизмът е забавен.

Понякога намаляването на скоростта на метаболизма може да покаже сухота в устата и постоянна жажда , несвързани с включването в диетата на голямо количество солено и пикантни храни. Този симптом е подобен на диабетния, но може да се прояви и без тежък диабет.

Малко известните признаци на намалена скорост на метаболизма включват увиснали рамене и повишено прегърбване.. Този симптом е по-изразен при мъжете, особено при тези, които преди това са имали доста добре развит раменен пояс.

Ако сте открили доста от изброените по-горе признаци на бавен метаболизъм, най-вероятно този проблем действително съществува в живота ви. Но не се отчайвайте. Лечимо е. Можете да ускорите метаболизма си, включително и сами в домашни условия.

За да разберете как да възстановите метаболизма в тялото, първо трябва да подчертаете основните фактори, които водят до метаболитни нарушения.

Строги диети

Въпреки факта, че учените са доказали, че броенето на калории за правилна загуба на тегло всъщност е безполезно, толкова много хора продължават да се измъчват със строги диети, да броят калории и да губят значително количество хранителни вещества. И в резултат на това да забавите метаболитните си процеси.

Защо се случва това?Много просто. Метаболизмът е изцяло зависим от приема на хранителни вещества.Без тях е невъзможно производството на енергия и синтеза на молекулите на самия организъм. Ако значително намалите броя на калориите, постъпващи в тялото, тогава в същото време ще трябва да намалите количеството хранителни вещества.

Изгарянето на мазнини при такива условия ще бъде сведено до минимум от тялото, защото ще оцени ситуацията като глад, което може да доведе до смърт. И ще започне да се спасява, минимизирайки разходите за енергия, тоест забавяйки метаболитните процеси.

Вашето тяло не се интересува защо не го храните:защото искате да отслабнете или защото сте в обсаден град. Знае едно - храната не достига. И следователно е необходимо да се премине към най-строга икономия на всички ресурси, включително телесните мазнини.

Между другото, изключително силното ограничаване на калориите, постъпващи в тялото на ден, е една от причините за ефекта на платото при отслабване.

Храни, които забавят метаболизма

Всички сладкиши. Всичко означава всичко. Включително и "полезни природни".Това се дължи на факта, че всички сладки съединения водят до "метаболитно объркване" и следователно забавят метаболизма. Разбира се, тежестта на отрицателното въздействие върху метаболизма на различните сладки продукти е различна.

Така че най-опасни са обикновената трапезна захар, фруктозата(и много „естествени здравословни“ храни, които го съдържат, като плодови сокове) и изкуствени подсладители. И естествени заместителизахари, които по своята същност не са никакви заместители, а са една и съща трапезна захар и фруктоза само под различни имена. Тези подсладители включват нектар от агаве или кленов сироп. Други естествени заместители на захарта, като стевия или еритритол, са по-малко вредни. Но също така забавят метаболизма ви.

Зърнени храни.Фактът, че някои кифлички и тестени изделия не помагат за отслабване и очевидно не стимулират метаболизма, го разбират почти всички. Въпреки това, много хора погрешно смятат, че храните, направени от пълнозърнести храни, само засилват метаболизма. За съжаление не е така. За всички зърнени храни съдържат (в различни количества и съотношения) три безполезни компонента:

• глутен, чиято вреда за тялото е много голяма;
• нишесте, което лесно се превръща в захар;
• фитинова киселина, която предотвратява усвояването на определени микроелементи, тоест имитира глад за тялото, срещу което забавя метаболизма.

много растителни мазнинии транс мазнини

Повечето растителни масла, особено тези, които са евтини и много разпространени, като слънчогледово или рапично масло, изключително вредни за организмаА. Те всъщност повалят целия метаболизъм. Подобен ефектИмат и трансмазнини.

Как да ускорим метаболизма?

Долу диетата за броене на калории! По-горе вече беше обяснено подробно защо диета, която силно ограничава броя на калориите, води до забавяне на метаболизма и в резултат на това до увеличаване на телесното тегло. Така че отхвърлянето на такива твърди диети е предпоставкаускоряване на метаболизма.И тук е много важно да се отбележи, че всички, които отказват диети и позволяват на тялото си да усвоява толкова калории, колкото са му необходими, ще получат допълнителен „кифл“, а именно развитието на повече правилно отношениекъм храната. Установено е, че хората, които не подлагат тялото си на периодично продължително гладуване(четете - диети), имат по-малка склонност към постоянно похапване, по-лесно е да откажете сладкиши.

Нормализиране на съня

Липсата на почивка влияе на метаболизма по същия начин, както липсата на храна – забавя го. Обяснението отново е просто. Организмът смята, че се намира в условия на извънмащабно натоварване, което може да бъде опасно за самото му съществуване. И започва да пести енергия, забавяйки метаболитните процеси. Ето защо, ако откриете признаци на бавен метаболизъм, трябва незабавно да обърнете внимание на съня си. И ако има очевидни проблеми с нощната почивка, опитайте се да я нормализирате с всички сили. За да направите това, можете да опитате да повишите нивото на хормона на съня - мелатонин.

Оптимизиране на физическата активност

Доста често симптомите на забавяне на метаболизма могат да бъдат открити при млади хора, които се опитват да водят така наречения здравословен начин на живот и за това се измъчват с физическо натоварване. Фитнесът е полезен, включително и за отслабване.Това е неоспоримо. Но само физическата активност трябва да е нормална. Претренирането забавя метаболизма по същия начин, както липсата на сън и строгите диети го забавят. Тялото също влиза в състояние на стрес и започва да пести енергия.

Освен това при претрениране се повишава нивото на хормона на стреса кортизол в кръвта.На този фон инсулиновата чувствителност намалява, което неминуемо води до наддаване на тегло. Ето защо, за да подобрите метаболизма и да отслабнете, спортувайте умерено.По ваша мярка. Тоест не е нужно да тренирате, когато все още не сте се възстановили от предишната сесия, когато мускулите ви болят или просто няма сила в тях. И не е нужно да гледате приятели и приятелки, които миналия път са тренирали с вас, а днес вече скачат енергично. Всеки човек има свой собствен процент на възстановяване.

Високоинтензивно интервално обучение (HIIT)

В самата началото на XXIОт векове учените са доказвали, че интервалните тренировки с висок интензитет са много по-ефективни за засилване на метаболизма и загуба на тегло от класическите фитнес класове, като традиционните кардио тренировки. Това се дължи на хормоналния отговор, който тялото формира в отговор на физическа активност.

Силови натоварвания

Когато мъжете се занимават с фитнес и без значение с каква цел, те не бягат от силовите тренировки. Но жените с този вид физическа активност често имат проблеми, тъй като дамите по някаква причина вярват, че не се нуждаят само от силови натоварвания. Те са опасни за тях, тъй като ще доведат до увеличаване на размера на тялото и преструктуриране на тялото според мъжки тип. Разбира се, това е заблуда. И много вредно. Тъй като пречи на заниманията по фитнес да си свършат работата, към която са насочени - да ускорят метаболизма и да се отърват от излишните телесни мазнини.

Факт е, че без силови натоварвания е изключително трудно да се изградят мускули. И без значително количество мускулна маса няма да е възможно да се постигне ускоряване на метаболизма, тъй като мускулите по много начини осигуряват бързото преминаване на метаболитните процеси.

Ето защо, както мъжете, така и жените определено трябва да обърнат внимание на силовите тренировки, когато правят фитнес.. И за да могат представителите на слабата половина на човечеството да се преустроят по мъжки начин, е необходимо да приемат хормонални препарати. Просто няма да работи сам.

Ако искате да ускорите метаболизма си, ще трябва да се откажете от сладкото и въглехидратите.Ако не е възможно напълно да премахнете сладкишите, е необходимо поне да ги замените с най-малко вредните варианти - стевия.

На първо място, това е протеинови продукти , тъй като имат много висок топлинен ефект и следователно ускоряват метаболизма.

Зелен чай и черно натурално кафеса две напитки, които са добре известни със способността си да подобряват метаболизма.

Чесън, като месни продукти, има висок топлинен ефект.

загряващи подправкиТова са храни, които ускоряват метаболизма и изгарят мазнините. Те също така показват добри термогенни качества. Канела, джинджифил, куркума работят.

Храни с нисък гликемичен индекс, но в същото време много засищащи. Това са ядки и семена, варива, всички видове зеле и други зеленолистни зеленчуци, домати, патладжани.

Всички тези продукти, особено ядките, допринасят за производството на панкреатичния полипептид PPY, който замества желанието на човек за сладко и други въглехидрати и желанието да яде мазнини. В същото време скоростта на изгаряне на мазнини се увеличава значително.

Това действие е противоположно на влиянието на хормоните на глада, които, напротив, карат човек да яде повече въглехидрати.

Метаболизмът има две части:катаболизъм - унищожаване на съединения, постъпващи в тялото, и анаболизъм - синтез на собствени молекули. За да бъде скоростта на метаболизма висока, тялото трябва да получава всички необходими вещества и енергия. Ето защо, за бърз метаболизъм, трябва да се храните пълноценно, а не да се подлагате на строги диети и да се измъчвате с физическа активност. Много нездравословни храни могат значително да забавят метаболизма ви.Затова всеки, който иска да го ускори, трябва напълно да премахне тези вредни храни от диетата си и да ги замени с храни, които ускоряват метаболизма и осигуряват изгаряне на мазнини.

Имате въпроси - задавайте ги

P.S. И помнете, само като промените съзнанието си - заедно променяме света! © еконет

Текст:Олга Лукинская

ДУМАТА "МЕТАБОЛИЗЪМ" ЧЕСТО СЕ ИЗПОЛЗВА НА МЯСТОТО И НЕ НА МЯСТОТО,но не всеки разбира напълно какво е метаболизъм и според какви закони функционира. За да разберем това, попитахме спортния диетолог, член на Международната асоциация на спортните науки (ISSA) Леонид Остапенко и клиничния психолог, основател на Клиниката за хранителни разстройства Анна Назаренко какво трябва да знаете за метаболизма и как да не навредите на тялото си в опит да го промените.

Какво е метаболизъм

Метаболизмът или метаболизмът обединява всички химични реакции в тялото. Те се случват непрекъснато и включват катаболизъм - разграждането на протеини, мазнини и въглехидрати за енергия и "строителни материали" - и анаболизъм, тоест създаването на клетки или синтеза на хормони и ензими. Нашата кожа, нокти и коса и всички други тъкани се актуализират редовно: за тяхното изграждане и възстановяване след наранявания (например за заздравяване на рани) се нуждаем от „градивни елементи“ - предимно протеини и мазнини - и „работна сила“ - енергия. Всичко това се нарича метаболизъм.

Метаболизмът се отнася до оборота на енергията, необходима за такива процеси. Разходите му по време на основния метаболизъм са калории, които се изразходват за поддържане на телесната температура, работата на сърцето, бъбреците, белите дробове, нервна система. Между другото, при основен метаболизъм от 1300 килокалории, 220 от тях са за работа на мозъка. Метаболизмът може да бъде разделен на основен (или основен), който се случва постоянно, включително по време на сън, и допълнителен, свързан с всяка дейност, различна от почивка. Всички живи организми, включително растенията, имат метаболизъм: смята се, че най-бързият метаболизъм е при колибрито, а най-бавният при ленивецът.

Какво влияе върху скоростта на метаболизма

Често чуваме изразите „бавен метаболизъм“ или „бърз метаболизъм“: те често означават способността да останете стройни без ограничения в храната и упражненията или, обратно, склонността към лесно наддаване на тегло. Но скоростта на метаболизма се отразява не само във външния вид. Хората с бърз метаболизъм изразходват повече енергия за жизненоважни функции, като функционирането на сърцето и мозъка, в същото време, отколкото тези с бавен метаболизъм. При равни натоварвания един човек може да закусва и обядва с кроасани, като незабавно изгаря всички получени калории, докато другият бързо ще наддаде на тегло - това означава, че те различна скоростбазален обмен. Зависи от много фактори, много от които не могат да бъдат повлияни.

Метаболитните фактори, които не могат да бъдат коригирани, се наричат ​​статични: това са наследственост, пол, тип тяло, възраст. Има обаче условия, върху които може да се повлияе. Тези динамични параметри включват телесно тегло, психо-емоционално състояние, организацията на диетата, нивото на производство на хормони, физическа активност. Обменният курс зависи от взаимодействието на всички по-горе. Ако коригирате правилно факторите от втората група, можете до известна степен да ускорите или забавите метаболизма. Резултатът ще зависи от характеристиките на генетиката и стабилността на цялата метаболитна система.

Обща представа за метаболизма на органичните вещества.
Какво е метаболизъм? Концепцията за метаболизма. Изследователски методи.
Метаболизъм – значението на думата.Метаболизъм на въглехидрати и липиди.

Метаболизъм на протеини

МЕТАБОЛИЗЪМът е обмен на вещества, химични трансформации, протичащи от момента, в който хранителните вещества навлязат в живия организъм до момента, в който крайните продукти от тези трансформации се отделят във външната среда. Метаболизмът включва всички реакции, в резултат на които се изграждат структурните елементи на клетките и тъканите, и процеси, при които се извлича енергия от съдържащите се в клетките вещества. Понякога за удобство се разглеждат отделно два аспекта на метаболизма - анаболизъм и катаболизъм, т.е. процеси на образуване на органични вещества и процеси на тяхното разрушаване. Анаболните процеси обикновено са свързани с разход на енергия и водят до образуването на сложни молекули от по-прости, докато катаболните процеси са придружени от освобождаване на енергия и завършват с образуването на такива крайни продукти (отпадъчни продукти) на метаболизма като урея, въглероден диоксид , амоняк и вода.

Клетъчен метаболизъм.

Живата клетка е високо организирана система. Съдържа различни структури, както и ензими, които могат да ги унищожат. Той също така съдържа големи макромолекули, които могат да се разпаднат на по-малки компоненти в резултат на хидролиза (разделяне под действието на водата). Клетката обикновено има много калий и много малко натрий, въпреки че клетката съществува в среда, в която има много натрий и сравнително малко калий, а клетъчната мембрана е лесно пропусклива и за двата йона. Следователно клетката е химическа система, която е много далеч от равновесието. Равновесието възниква само в процеса на постмортална автолиза (самосмилане под действието на собствените ензими).

Нуждата от енергия.

За да се поддържа системата в състояние, далеч от химичното равновесие, е необходима работа, а това изисква енергия. Получаването на тази енергия и извършването на тази работа е задължително условие за клетката да остане в своето стационарно (нормално) състояние, далеч от равновесие. В същото време в него се извършва друга работа, свързана с взаимодействието с околната среда, например: в мускулни клетки- намаление; в нервните клетки - проводимост нервен импулс; в бъбречните клетки - образуването на урина, значително различна по състав от кръвната плазма; в специализирани клетки на стомашно-чревния тракт – синтез и екскреция храносмилателни ензими; в клетките на ендокринните жлези - секрецията на хормони; в клетките на светулките - светят; в клетките на някои риби - генериране на електрически разряди и др.

Енергиен източник.

Във всеки от горните примери непосредственият източник на енергия, който клетката използва за извършване на работа, е енергията, съхранявана в структурата на аденозин трифосфат (АТФ). Поради естеството на структурата си това съединение е богато на енергия и разкъсването на връзките между неговите фосфатни групи може да се случи по такъв начин, че освободената енергия да се използва за производство на работа. Енергията обаче не може да стане достъпна за клетката с просто хидролитично разкъсване на фосфатните връзки на АТФ: в този случай тя се губи, освобождавайки се под формата на топлина. Процесът трябва да се състои от два последователни етапа, всеки от които включва междинен продукт, означен тук с X-P (в дадените уравнения X и Y означават две различни органични вещества; P - фосфат; ADP - аденозин дифосфат).

Терминът "метаболизъм" навлезе в ежедневието, откакто лекарите започнаха да свързват наднорменото или поднорменото тегло, прекомерна нервностили, обратно, летаргията на пациента с повишен или намален метаболизъм. За да преценят интензивността на метаболизма, те поставят тест за "основен метаболизъм". Базалната скорост на метаболизма е мярка за способността на тялото да произвежда енергия. Изследването се провежда на празен стомах в покой; измерват се поемането на кислород (O2) и освобождаването на въглероден диоксид (CO2). Сравнявайки тези стойности, определете колко пълноценно тялото използва („изгаря“) хранителни вещества. Интензивността на метаболизма се влияе от хормоните на щитовидната жлеза, така че лекарите при диагностицирането на заболявания, свързани с метаболитни нарушения, напоследък все по-често измерват нивото на тези хормони в кръвта.

Методи за изследване на метаболизма.

При изследване на метаболизма на някое от хранителните вещества се проследяват всички негови трансформации от формата, в която то влиза в тялото, до крайните продукти, изведени от тялото. При такива изследвания се използва изключително разнообразен набор от биохимични методи.Използване на непокътнати животни или органи. Животното се инжектира с изследваното съединение и след това в неговата урина и екскременти, възможни продуктитрансформации (метаболити) на това вещество. По-специфична информация може да се получи чрез изследване на метаболизма на даден орган, като черния дроб или мозъка. В тези случаи веществото се инжектира в подходящия кръвоносен съд, а метаболитите се определят в кръвта, изтичаща от този орган.Тъй като такива процедури са изпълнени с големи трудности, тънки срезове от органи често се използват за изследване. Те се инкубират при стайна температура или при телесна температура в разтвори, допълнени с веществото, чийто метаболизъм се изследва. Клетките в такива препарати не се увреждат и тъй като срезовете са много тънки, веществото лесно прониква в клетките и лесно ги напуска. Понякога възникват затруднения поради твърде бавно преминаване на дадено вещество клетъчни мембрани. В тези случаи тъканите се раздробяват, за да се разрушат мембраните, а клетъчната каша се инкубира с изследваното вещество. Именно в такива експерименти беше показано, че всички живи клетки окисляват глюкозата до CO2 и вода и че само чернодробната тъкан е способна да синтезира урея.

Използването на клетки.

Дори клетките са много сложни организирани системи. Те имат ядро, а в заобикалящата го цитоплазма има по-малки телца, т.нар. органели с различни размери и текстура. Използвайки подходящи техники, тъканта може да бъде "хомогенизирана" и след това подложена на диференциално центрофугиране (разделяне), за да се получат препарати, съдържащи само митохондрии, само микрозоми или бистра течност- цитоплазма. Тези препарати могат да се инкубират отделно със съединението, чийто метаболизъм се изследва, и по този начин е възможно да се установи кои субклетъчни структури участват в неговите последователни трансформации. Известни са случаи, когато първоначалната реакция протича в цитоплазмата, нейният продукт претърпява трансформация в микрозоми и продуктът на тази трансформация влиза в нова реакция вече в митохондриите. Инкубирането на изследвано вещество с живи клетки или тъканен хомогенат обикновено не разкрива отделни етапи от неговия метаболизъм и само последователни експерименти, при които определени субклетъчни структури се използват за инкубация, позволяват да се разбере цялата верига от събития.

Използването на радиоактивни изотопи.

За да се изследва метаболизма на дадено вещество, е необходимо: ​​1) подходящи аналитични методи за определяне на това вещество и неговите метаболити; и 2) методи за разграничаване на добавеното вещество от същото вещество, което вече присъства в биологичния продукт. Тези изисквания послужиха като основна пречка при изучаването на метаболизма до откриването на радиоактивни изотопи на елементи и на първо място на радиоактивен въглерод 14C. С появата на съединения, "белязани" с 14C, както и на устройства за измерване на слаба радиоактивност, тези трудности бяха преодолени. Ако мастна киселина, маркирана с 14C, се добави към биологичен препарат, например към суспензия от митохондрии, тогава не са необходими специални анализи за определяне на продуктите от нейните трансформации; за да се оцени степента на неговото използване, е достатъчно просто да се измери радиоактивността на последователно получени митохондриални фракции. Същата техника улеснява разграничаването на въведените от експериментатора радиоактивни молекули мастни киселини от молекулите на мастни киселини, които вече присъстват в митохондриите в началото на експеримента.

Хроматография и електрофореза.

В допълнение към горните изисквания са необходими и методи за разделяне на смеси, състоящи се от малки количества органични вещества. Най-важният от тях е хроматографията, която се основава на явлението адсорбция. Разделянето на компонентите на сместа се извършва или върху хартия, или чрез адсорбция върху сорбента, който запълва колоните (дълги стъклени тръби), последвано от постепенно елуиране (отмиване) на всеки от компонентите.

Разделянето чрез електрофореза зависи от знака и броя на зарядите на йонизираните молекули. Електрофорезата се извършва върху хартия или върху някакъв инертен (неактивен) носител като нишесте, целулоза или каучук.Високочувствителен и ефективен метод за разделяне е газовата хроматография. Използва се в случаите, когато субстанциите за разделяне са в газообразно състояние или могат да бъдат прехвърлени в него.

Изолиране на ензими.

Последното място в описаната серия - животно, орган, тъканна секция, хомогенат и фракция от клетъчни органели - е заето от ензим, способен да катализира определена химична реакция. Изолирането на ензими в пречистена форма е важен раздел в изследването на метаболизма.

Комбинацията от тези методи направи възможно проследяването на основните метаболитни пътища в повечето организми (включително хората), за да се установи точно къде те различни процесипоток и да разберете последователните етапи на основните метаболитни пътища. Към днешна дата са известни хиляди отделни биохимични реакции и ензимите, участващи в тях, са изследвани.

Тъй като АТФ е необходим за почти всяка проява на клетъчна активност, не е изненадващо, че метаболитната активност на живите клетки е насочена предимно към синтеза на АТФ. Тази цел се обслужва от различни сложни последователности от реакции, които използват потенциалната химическа енергия, съдържаща се в молекулите на въглехидратите и мазнините (липидите).

МЕТАБОЛИЗЪМ НА ВЪГЛЕХИДРАТИ И ЛИПОИДИ

Синтез на АТФ. Анаеробен метаболизъм (без участието на кислород).

Основната роля на въглехидратите и липидите в клетъчния метаболизъм е, че тяхното разграждане до по-прости съединения осигурява синтеза на АТФ. Несъмнено същите процеси протичаха и в първите, най-примитивни клетки. Въпреки това, в атмосфера, лишена от кислород, пълното окисление на въглехидратите и мазнините до CO2 беше невъзможно. Тези примитивни клетки все още притежават механизмите, чрез които пренареждането на структурата на молекулата на глюкозата осигурява синтеза на малки количества АТФ. Говорим за процесите, които при микроорганизмите се наричат ​​ферментация. Ферментацията на глюкозата до етанол и CO2 в дрождите е най-добре проучена.

В хода на 11 последователни реакции, необходими за завършване на тази трансформация, се образуват редица междинни продукти, които са естери на фосфорната киселина (фосфати). Тяхната фосфатна група се прехвърля към аденозин дифосфат (ADP), за да образува АТФ. Нетният добив на АТФ е 2 молекули АТФ за всяка молекула глюкоза, разградена по време на ферментацията. Подобни процеси протичат във всички живи клетки; тъй като доставят необходимата за живота енергия, понякога (не съвсем правилно) се наричат ​​анаеробно клетъчно дишане.

При бозайници, включително хора, този процес се нарича гликолиза и крайният му продукт е млечна киселина, а не алкохол и CO2. Цялата последователност от реакции на гликолиза, с изключение на две последни етапи, е напълно идентичен с процеса, протичащ в клетките на дрождите.

Аеробен метаболизъм (с използване на кислород).

С появата на кислород в атмосферата, чийто източник очевидно е била фотосинтезата на растенията, еволюцията е развила механизъм, който осигурява пълното окисление на глюкозата до CO2 и вода, аеробен процес, при който нетната продукция на АТФ е 38 молекули АТФ за всяка окислена глюкозна молекула. Този процес на консумация на кислород от клетките за образуване на богати на енергия съединения е известен като клетъчно дишане (аеробно). За разлика от анаеробния процес, извършван от цитоплазмени ензими, окислителни процесисе извършват в митохондриите. В митохондриите пирогроздената киселина, междинен продукт, образуван в анаеробната фаза, се окислява до CO2 в шест последователни реакции, във всяка от които двойка електрони се прехвърля към общ акцептор, коензима никотинамид аденин динуклеотид (NAD). Тази последователност от реакции се нарича цикъл на трикарбоксилната киселина, цикъл на лимонената киселина или цикъл на Кребс. Всяка молекула глюкоза произвежда 2 молекули пирогроздена киселина; 12 двойки електрони се отделят от молекулата на глюкозата по време на нейното окисление.

Липидите като източник на енергия.

Мастна киселинаможе да се използва като източник на енергия почти по същия начин като въглехидратите. Окисляването на мастни киселини протича чрез последователно разцепване на двувъглероден фрагмент от молекула на мастна киселина с образуването на ацетил коензим А (ацетил-КоА) и едновременно прехвърляне на две двойки електрони към веригата за транспортиране на електрони. Полученият ацетил-КоА е нормален компонент на цикъла на трикарбоксилната киселина и в бъдеще неговата съдба не се различава от съдбата на доставения ацетил-КоА въглехидратния метаболизъм. По този начин механизмите на синтеза на АТФ по време на окисляването както на мастни киселини, така и на глюкозни метаболити са почти еднакви.

Ако тялото на животно получава енергия почти изцяло само от окисляването на мастни киселини и това се случва например по време на глад или по време на диабет, тогава скоростта на образуване на ацетил-КоА надвишава скоростта на неговото окисление в цикъла на трикарбоксилната киселина. В този случай излишните молекули на ацетил-КоА реагират една с друга, което води до образуването на ацетооцетна и β-хидроксимаслена киселина. Тяхното натрупване е причината патологично състояние, т.нар кетоза (вид ацидоза), която при тежък диабет може да причини кома и смърт.

Енергиен запас.

Животните се хранят нередовно и тялото им трябва по някакъв начин да съхранява енергията, съдържаща се в храната, чийто източник са въглехидратите и мазнините, усвоени от животното. Мастните киселини могат да се съхраняват като неутрални мазнини или в черния дроб, или в мастната тъкан. Въглехидрати в в големи количества, В стомашно-чревния трактсе хидролизира до глюкоза или други захари, които след това се превръщат в същата глюкоза в черния дроб. Тук гигантски гликогенов полимер се синтезира от глюкоза чрез свързване на глюкозни остатъци един към друг с елиминиране на водни молекули (броят на глюкозните остатъци в гликогенните молекули достига 30 000). Когато възникне нужда от енергия, гликогенът се разгражда отново до глюкоза в реакция, чийто продукт е глюкозен фосфат. Този глюкозен фосфат се насочва към пътя на гликолизата, процес, който е част от пътя на окисление на глюкозата. В черния дроб глюкозофосфатът може също да претърпи хидролиза и получената глюкоза навлиза в кръвния поток и се доставя от кръвта до клетките в различни частитяло.

Синтез на липиди от въглехидрати.

Ако количеството въглехидрати, абсорбирани с храната на едно хранене, е по-голямо от това, което може да се съхранява под формата на гликоген, тогава излишните въглехидрати се превръщат в мазнини. Първоначалната последователност на реакциите съвпада с обичайния окислителен път, т.е. Първоначално ацетил-КоА се образува от глюкоза, но след това този ацетил-КоА се използва в цитоплазмата на клетката за синтеза на дълговерижни мастни киселини. Процесът на синтез може да се опише като обръщане на нормалния процес на окисляване на мастните клетки. След това мастните киселини се съхраняват като неутрални мазнини (триглицериди), отложени в различни части на тялото. Когато е необходима енергия, неутралните мазнини се хидролизират и мастните киселини навлизат в кръвта. Тук те се адсорбират от молекули на плазмени протеини (албумини и глобулини) и след това се абсорбират от различни видове клетки. Животните нямат механизми, способни да синтезират глюкоза от мастни киселини, но растенията имат такива механизми.

липиден метаболизъм.

Липидите влизат в тялото главно под формата на триглицериди на мастни киселини. В червата, под действието на панкреатичните ензими, те претърпяват хидролиза, продуктите от която се абсорбират от клетките на чревната стена. Тук от тях отново се синтезират неутрални мазнини, които чрез лимфна системавлизат в кръвния поток и се транспортират до черния дроб или се отлагат в мастната тъкан. Вече беше споменато по-горе, че мастните киселини също могат да бъдат повторно синтезирани от прекурсори на въглехидрати. Трябва да се отбележи, че въпреки че клетките на бозайниците могат да включат една двойна връзка в молекули на мастни киселини с дълга верига (между C–9 и C–10), тези клетки не са в състояние да включат втората и третата двойна връзка. Тъй като мастните киселини с две и три двойни връзки играят важна роля в метаболизма на бозайниците, те по същество са витамини. Следователно линоловата (C18:2) и линоленовата (C18:3) киселини се наричат ​​незаменими мастни киселини. В същото време в клетките на бозайниците четвърта двойна връзка може да бъде включена в линоленовата киселина и чрез удължаване на въглеродната верига, арахидонова киселина(C20:4), също необходим участник в метаболитните процеси.

В процеса на липидния синтез остатъците от мастни киселини, свързани с коензим А (ацил-КоА), се прехвърлят в глицерофосфат, естер на фосфорна киселина и глицерол. В резултат на това се образува фосфатидна киселина - съединение, в което една хидроксилна група на глицерола е естерифицирана с фосфорна киселина, а две групи са естерифицирани с мастни киселини. При образуването на неутрални мазнини фосфорната киселина се отстранява чрез хидролиза и трета мастна киселина заема нейното място в резултат на реакция с ацил-КоА. Коензим А се образува от пантотенова киселина (един от витамините). Молекулата му съдържа сулфхидрилна (-SH) група, която може да реагира с киселини, за да образува тиоестери. При образуването на фосфолипиди фосфатидната киселина реагира директно с активирано производно на една от азотните основи, като холин, етаноламин или серин.

С изключение на витамин D, всички стероиди, открити в тялото на животните (производни на сложни алкохоли), лесно се синтезират от самия организъм. Те включват холестерол (холестерол), жлъчни киселини, мъжки и женски полови хормони и надбъбречни хормони. Във всеки случай ацетил-КоА служи като изходен материал за синтеза: въглеродният скелет на синтезираното съединение е изграден от ацетилови групи чрез повтаряща се кондензация.

МЕТАБОЛИЗЪМ НА БЕЛТЪЦИ

Синтез на аминокиселини. Растенията и повечето микроорганизми могат да живеят и растат в среда, в която за тяхното хранене са налични само минерали, въглероден диоксид и вода. Това означава, че всички органични вещества, намиращи се в тях, се синтезират от самите тези организми. Протеините, открити във всички живи клетки, са изградени от 21 вида аминокиселини, свързани в различни последователности. Аминокиселините се синтезират от живи организми. Във всеки случай серия от химични реакции води до образуването на a-кето киселина. Една такава а-кето киселина, а именно а-кетоглутарова киселина (общ компонент на цикъла на трикарбоксилната киселина), участва в азотната фиксация.

Азотът на глутаминовата киселина може след това да бъде дарен на всяка от другите а-кето киселини, за да се образува съответната аминокиселина.

Човешкото тяло и повечето други животни са запазили способността да синтезират всички аминокиселини с изключение на девет т.нар. незаменими аминокиселини. Тъй като кетокиселините, съответстващи на тези девет, не могат да бъдат синтезирани, незаменимите аминокиселини трябва да се набавят от храната.

Синтез на протеини.

Аминокиселините са необходими за синтеза на протеини. Процесът на биосинтеза обикновено протича по следния начин. В цитоплазмата на клетката всяка аминокиселина се "активира" в реакция с АТФ и след това се прикрепя към крайната група на молекулата на рибонуклеиновата киселина, специфична за тази конкретна аминокиселина. Тази сложна молекула се свързва с малко телце, т.нар. рибозома, в позиция, определена от по-дълга молекула рибонуклеинова киселина, прикрепена към рибозомата. След като всички тези сложни молекули са правилно подредени, връзките между оригиналната аминокиселина и рибонуклеиновата киселина се разкъсват и възникват връзки между съседни аминокиселини – синтезира се специфичен протеин. Процесът на биосинтеза доставя протеини не само за растежа на организма или за отделяне в околната среда. Всички протеини на живите клетки в крайна сметка претърпяват разпад до съставните им аминокиселини и за да поддържат живота, клетките трябва да бъдат синтезирани отново.

Синтез на други азотсъдържащи съединения.

При бозайниците аминокиселините се използват не само за биосинтеза на протеини, но и като изходен материал за синтеза на много азотсъдържащи съединения. Аминокиселината тирозин е предшественик на хормоните епинефрин и норепинефрин. Най-простата аминокиселина глицин служи като изходен материал за биосинтеза на пурини, които са част от нуклеиновите киселини, и порфирини, които са част от цитохромите и хемоглобина. Аспарагиновата киселина е прекурсор на пиримидините на нуклеиновите киселини. Метиловата група на метионина се прехвърля в редица други съединения по време на биосинтезата на креатин, холин и саркозин. По време на биосинтезата на креатина гуанидиновата група на аргинина също се прехвърля от едно съединение в друго. Триптофанът служи като прекурсор на никотиновата киселина, а витаминът пантотенова киселина се синтезира от валин в растенията. Всичко това са само някои примери за използването на аминокиселини в биосинтетични процеси.

Азотът, усвоен от микроорганизмите и висши растенияпод формата на амониев йон се изразходва почти изцяло за образуването на аминокиселини, от които след това се синтезират много азотсъдържащи съединения на живите клетки. Нито растенията, нито микроорганизмите абсорбират излишните количества азот. Обратно, при животните количеството на абсорбирания азот зависи от протеините, съдържащи се в храната. Целият азот, който влиза в тялото под формата на аминокиселини и не се изразходва в процесите на биосинтеза, бързо се отделя от тялото с урината. Става по следния начин. В черния дроб неизползваните аминокиселини даряват своя азот на α-кетоглутаровата киселина, за да образуват глутаминова киселина, която се дезаминира, за да освободи амоняк. Освен това, амонячният азот може или да се съхранява временно чрез синтеза на глутамин, или незабавно да се използва за синтеза на урея, което се случва в черния дроб.

Глутаминът има и друга роля. Може да се хидролизира в бъбреците, за да се освободи амоняк, който влиза в урината в замяна на натриеви йони. Този процес е изключително важен като средство за поддържане на киселинно-алкалния баланс в тялото на животното. Почти целият амоняк от аминокиселини и вероятно от други източници се превръща в урея в черния дроб, така че обикновено почти няма свободен амоняк в кръвта. Въпреки това, при определени условия, урината съдържа доста значителни количества амоняк. Този амоняк се образува в бъбреците от глутамин и преминава в урината в замяна на натриеви йони, които по този начин се реабсорбират и задържат в тялото. Този процес се засилва от развитието на ацидоза, състояние, при което тялото се нуждае от допълнителни количества натриеви катиони, за да свърже излишните бикарбонатни йони в кръвта.

Излишните количества пиримидини също се разграждат в черния дроб чрез поредица от реакции, при които се освобождава амоняк. Що се отнася до пурините, техният излишък се подлага на окисление с образуването на пикочна киселина, която се екскретира в урината при хора и други примати, но не и при други бозайници. Птиците нямат механизъм за синтез на урея и именно пикочната киселина, а не уреята, е техният краен продукт от метаболизма на всички азотсъдържащи съединения.

ОБЩИ ПОНЯТИЯ ЗА ОБМЕНАТА НА ОРГАНИЧНИТЕ ВЕЩЕСТВА

Възможно е да се формулират някои общи концепции, или "правила", по отношение на метаболизма. Следват няколко общи „правила“, които ще ви помогнат да разберете по-добре как работи и се регулира метаболизмът.

1. Метаболитните пътища са необратими. Разпадът никога не следва път, който би бил просто обръщане на реакциите на синтез. Той включва други ензими и други междинни продукти. Често противоположно насочени процеси протичат в различни отделения на клетката. И така, мастните киселини се синтезират в цитоплазмата с участието на един набор от ензими и се окисляват в митохондриите с участието на напълно различен набор.

2. В живите клетки има достатъчно ензими, за да могат всички известни метаболитни реакции да протичат много по-бързо, отколкото обикновено се наблюдава в тялото. Следователно в клетките има някои регулаторни механизми. отворен различни видоветакива механизми.

а) Факторът, ограничаващ скоростта на метаболитните трансформации на дадено вещество, може да бъде навлизането на това вещество в клетката; Именно към този процес е насочена наредбата в случая. Ролята на инсулина например е свързана с факта, че той очевидно улеснява проникването на глюкозата във всички клетки, докато глюкозата претърпява трансформации със скоростта, с която навлиза. По същия начин проникването на желязо и калций от червата в кръвта зависи от процесите, чиято скорост се регулира.

б) Веществата далеч не винаги могат свободно да се движат от едно клетъчно отделение в друго; има доказателства, че вътреклетъчният транспорт се регулира от някои стероидни хормони.

в) Два вида сервомеханизми на „отрицателни обратна връзка».

Открити са примери при бактерии, че присъствието на продукт от някаква последователност от реакции, като например аминокиселина, инхибира биосинтезата на един от ензимите, необходими за образуването на тази аминокиселина.

Във всеки случай ензимът, чиято биосинтеза е засегната, е отговорен за първата "определяща" стъпка (реакция 4 в схемата) на метаболитния път, водещ до синтеза на тази аминокиселина.

Вторият механизъм е добре разбран при бозайниците. Това е просто инхибиране от крайния продукт (в нашия случай аминокиселина) на ензима, отговорен за първата „определяща“ стъпка от метаболитния път.

Друг тип регулиране на обратната връзка действа, когато окислението на междинните продукти от цикъла на трикарбоксилната киселина е свързано с образуването на АТФ от ADP и фосфат по време на окислителното фосфорилиране. Ако целият запас от фосфат и (или) ADP в клетката вече е изчерпан, тогава окислението спира и може да бъде възобновено само след като този запас отново стане достатъчен. По този начин окислението, чиято цел е да доставя използваема енергия под формата на АТФ, възниква само когато е възможен синтез на АТФ.

3. Сравнително малък брой градивни елементи участват в биосинтетичните процеси, всеки от които се използва за синтезиране на много съединения. Сред тях са ацетил коензим А, глицерофосфат, глицин, карбамил фосфат, който доставя карбамилната (H2N–CO–) група, производни фолиева киселина, служещ като източник на хидроксиметилови и формилни групи, S-аденозилметионин - източник на метилови групи, глутаминова и аспарагинова киселини, доставящи аминогрупи, и накрая, глутамин - източник на амидни групи. От този относително малък брой компоненти са изградени всички различни съединения, които намираме в живите организми.

4. Просто органични съединениярядко участват директно в метаболитни реакции. Обикновено те първо трябва да бъдат "активирани" чрез свързване към едно от редица съединения, които се използват универсално в метаболизма. Глюкозата, например, може да се окисли само след като е естерифицирана с фосфорна киселина, но за другите й превръщания трябва да се естерифицира с уридиндифосфат. Мастните киселини не могат да участват в метаболитни трансформации, преди да образуват естери с коензим А. Всеки от тези активатори е или свързан с един от нуклеотидите, които изграждат рибонуклеиновата киселина, или се образува от някакъв витамин. В тази връзка е лесно да се разбере защо витамините са необходими в толкова малки количества. Те се изразходват за образуването на "коензими" и всяка молекула коензим се използва многократно през целия живот на тялото, за разлика от основните хранителни вещества (например глюкоза), всяка молекула от които се използва само веднъж.

В заключение, терминът "метаболизъм", който преди не означаваше нищо повече от просто използването на въглехидрати и мазнини в тялото, сега се използва за означаване на хиляди ензимни реакции, чиято съвкупност може да бъде представена като огромна мрежа от метаболитни процеси. пътища, които се пресичат много пъти (поради наличието на общи междинни продукти) и се контролират от много фини регулаторни механизми.