Метаболізм визначення. Метаболізм – що це таке простою мовою, як прискорити чи уповільнити обмін речовин? Вправи для прискорення метаболізму

Згідно з теорією, що підтримується вченими різних країн, у кожної людини існує власна оптимальна вага, яку організм намагається всіма силами підтримувати. Саме тому наполегливе бажання або погладшати, з боку організму викликає активний опір, і він робитиме все можливе, щоб знову наблизити вагу до свого природного значення. Тому 95% схудлих знову додають у вазі. Їх нова вагащодо низький для "нормального" індивідуального метаболізму. У переважної більшості людей опір організму сильніший у бік зниження ваги, ніж набору, тобто він завжди прагнутиме збереження відкладених жирових запасів. калорійності їжі взагалі здатне загальмувати швидкість обміну речовин на 45%. Можливо, це є захисним механізмоморганізму від голодної смерті

Однак цю теорію підтримують далеко не всі вчені. І хоча вони і не суперечать теорії природного оптимальної вагиАле вважають, що метаболізм можна змінити певним харчуванням і регулярним фізичним навантаженням, при якому зростає м'язова маса, і полегшується розпад жирів. Але перш за все, необхідно з'ясувати, що таке метаболізм та які принципи його дії.

Метаболізм- Це хімічні реакції, що виникають з моменту надходження в організм поживних речовин до моменту виділення у довкілля кінцевих продуктів цих реакцій. Це складний процесперетворення споживаної їжі в життєву енергію. До метаболізму залучені всі реакції, що протікають у живих клітинах, результатом яких є будівництво структур тканин та клітин. Тобто метаболізм можна розглядати як процес обміну в організмі речовин та енергії.

Жива клітина є високоорганізованою системою, що включає різні структури, і навіть спеціальні ферменти, здатні ці структури зруйнувати. Макромолекули, що містяться в клітині, шляхом гідролізу можуть розпадатися на дрібні складові. У клітці зазвичай дуже мало і багато калію, при цьому вона існує в середовищі, де мало і багато натрію, причому проникність клітинної мембрани обох іонів однакова. Звідси висновок: клітина – це дуже далека від хімічної рівноваги система.

Для підтримки клітини в хімічно неврівноваженому стані організму потрібно проводити певну роботу, на яку необхідна енергія. Отримання енергії для виконання цієї роботи є неодмінною умовою того, щоб клітина перебувала у нормальному стаціонарному хімічно неврівноваженому стані. Одночасно в клітинах виконується й інша робота по взаємодії із середовищем, наприклад: проведення нервових імпульсів у нервових клітинах, скорочення м'язів – у м'язових, утворення сечі у клітинах нирок та інше.

Поживні речовини, потрапивши всередину клітини, починають метаболізуватися, або зазнавати безліч хімічних змін та утворювати проміжні продукти – метаболіти. Метаболічний процес загалом поділяється на дві категорії: анаболізм та катаболізм. При анаболічних реакціях із простих молекул шляхом біосинтезу утворюються складні молекули, що супроводжується витратою вільної енергії. Анаболічні перетворення зазвичай відновлювальні. При катаболічних реакціях, навпаки, що надійшли з їжею і склади, що входять до складу клітини, складні компоненти розщеплюються до простих молекул. Ці реакції переважно окислювальні, що супроводжуються виділенням вільної енергії.

Основна частина калорій, що надійшли з їжею, витрачається на підтримання температури тіла, перетравлення їжі, внутрішні процесиорганізму – це, так званий базовий метаболізм.

Безпосереднім джерелом енергії, що використовується клітиною для роботи, служить енергія, укладена в молекулі аденозинтрифосфату (АТФ). В силу деяких своїх структурних особливостей, з'єднання АТФ багате енергією, і розрив зв'язків фосфатних груп, що відбувається в ході метаболічного процесу, здійснюється таким чином, що енергія, що вивільнилася, може бути використана. Однак, в результаті простого гідролізу розрив фосфатних зв'язків молекули АТФ зробить вивільнену для клітини енергію недоступною, оскільки метаболічний процес повинен послідовно складатися з двох етапів за участю в кожному з них проміжного продукту, в іншому випадку енергія виділяється у вигляді тепла і марно. Молекула АТФ необхідна практично всім проявів життєдіяльності клітин, тому, не дивно, що активність живих клітин насамперед спрямовано синтез АТФ. Цей процес складається із складних послідовних реакцій із використанням потенційної хімічної енергії, укладеної в молекулах .

Анаболізм тісно пов'язаний із катаболізмом, оскільки з продуктів розпаду поживних речовин виходять нові речовини. Якщо анаболізм спрямований на утворення складових структур клітин та тканин, то катаболізм перетворює складні молекули на прості. Прості молекули частково використовуються на біосинтез (утворення органічних речовин з простих сполук під дією ферментів-біокаталізаторів) і частково виводяться з організму у вигляді продуктів розпаду, таких як сечовина, аміак, діоксид вуглецю та вода.

Швидкість метаболічного процесу в усіх людей різна. Найважливішим чинником, що впливає швидкість метаболізму, є маса тіла, а точніше сукупність маси м'язів, внутрішніх органів прокуратури та кісток. Чим маса тіла більша, тим швидкість обміну речовин вища. Обмінні процеси у чоловіків протікають, у середньому, на 10-20% швидше, це пов'язано з наявністю у жінок більшої кількостіжирових відкладень, у той час як у чоловіків м'язової тканинибільше. На думку вчених, метаболізм у жінок, які перейшли 30-річний рубіж, знижується на 2-3% кожні наступні десять років. Однак не тільки жінки, а й чоловіки з віком схильні до ризику зниження метаболізму. Як правило, це пов'язано з недоліком рухової активностіта гормонального дисбалансу. Прискорити метаболізм можна за допомогою дробового харчування. із збільшенням фізичного навантаження значно уповільнює метаболічний процес – організм готується до можливого голодування та починає інтенсивно накопичувати жир.

Також на метаболізм безпосередній вплив мають такі фактори, як спадковість і робота щитовидної залози. При нестачі гормону щитовидної залози L-тироксину метаболізм помітно знижується, що викликає «нез'ясовне» ожиріння. При надлишку цього гормону, навпаки, метаболізм настільки прискорюється, що може загрожувати фізичним виснаженням. Примітно, що й у тому, й у іншому випадку катастрофічно бракує життєвої енергії.

Згідно з дослідженнями, стан емоційного фонубезпосередньо впливає вироблення гормонів. У стадії хвилювання чи збудження у кров викидається гормон адреналін, збільшуючи швидкість метаболізму. А може за день спалюються сотні калорій. Однак, як би це не здавалося парадоксальним, хронічний стрес веде до ожиріння. Вся справа в тому, що в стані стресу наднирковими залозами виділяється в кров велика кількість гормону кортизолу, а він сприяє підвищенню рівня цукру в крові і, якщо цукор не використовується, то завдяки швидко переходить в жирові запаси.

Зберегти свою постійну вагу протягом усього життя вдається мало кому, тому його коливання в той чи інший бік – це, швидше за все, правило. Якщо не надавати великого значення короткочасним незначним коливанням ваги, то приблизний графік виглядає так: в 11-25 років спостерігається мінімальна вага з високою енергетичною потребою; в 25-35 років вага стабілізується і починає поступово повзти вгору приблизно до 65 років, а потім починає знижуватися. Однак це дуже усереднена картина, оскільки кожна людина індивідуальна і має властивий тільки їй одному свій метаболічний процес.

Привіт, хлопці! По-перше, вітаю вас з першим днем ​​літа! Літо – це просто клас! Зовсім інший настрій з'являється, працювати хочеться менше, відчуваєш наближення довгоочікуваної відпустки. На ринку вже продають полуничку, черешки — до речі, хто з вас уже «завітамінувався» цим добром цього року? Я вже!

Але сьогодні я хотів би обговорити із Вами тему розгону метаболізму. Це буде дуже актуально для всіх нас, але особливо для тих, хто планує скинути зайву вагу. На станицях свого блогу я вже порушував подібне запитання. Є чудова статейка на тему Настійно рекомендую її для вивчення, якщо вже мова зайшла про це!

Багато людей, які бажають схуднути, не можуть досягти своєї мети, навіть якщо все роблять правильно. Причиною цього може бути недостатньо швидкий обмін речовин (метаболізм). Це такий життєво важливий процес, який визначає швидкість реакцій життєдіяльності в організмі людини. Завдяки цій статті ви дізнаєтеся, який вплив має метаболізм на порятунок від зайвих кілограмів і як можна збільшити його швидкість.

Як завжди обговоримо все коротко, інформативно і без зайвої води. А якщо що буде незрозуміло, то форма коментарів нижче. Так, мало не забув — якщо раптом постало питання про уповільнення обміну речовин для того, щоб набрати масу.

На швидкість перебігу метаболічних процесів природно впливає кілька факторів, але один із мега-важливих – це харчування. Існує ціла низка правил, як запустити метаболізм для схуднення, обов'язкових до дотримання. Давайте звернемо на них увагу:

1. Не можна ігнорувати ранкові трапези. Саме цупкий сніданок є ключем до запуску обміну речовин. Загалом вівсянку на сніданок та парочку яєць ніхто не скасовував, тож навіть і не надумайте філонити...
2. Потрібно дотримуватися дробового харчування, вживаючи їжу щонайменше п'ять разів на день кожні 2,5-3 години. Якщо тимчасові проміжки збільшуватимуться, організм отримає сигнал перейти в режим заощадження енергії, сповільнивши метаболізм. Хоча зараз уже можна зустріти в інтернеті інформацію, яка заперечує ефективність частого харчуваннядля розгону обміну речовин - тим не менш ЦЕЙ МЕТОД ПРАЦЮЄ!
3. Не можна дотримуватись строгих дієті тим паче голодувати. Якщо організм не отримуватиме достатньо енергії на добу, а це мінімум тисячу кілокалорій, він почне робити запаси у вигляді підшкірного жиру, при цьому сповільнюючи обмінні процесидо 30%.
4. Багато хто помилково ігнорує правило дотримання водного балансу і дивується, коли не може скинути вагу. Без достатнього схуднення та нормальна швидкість метаболізму неможливі. Прискорити цей процес допоможе вживання холодної або талої води, адже її засвоєння організму доведеться її «підігріти» до температури тіла, витративши енергію. Але не хльосіть холодну воду влітку по спеці, інакше шийка може «бо-бо». Дотримуйтесь норми до двох літрів на день.
5. Необхідно урізноманітнити набір продуктів та змінювати суму кілокалорій, що вживаються на день. Якщо цифра не змінюватиметься, організм до неї звикне і обмін речовин уповільнюватиметься. Не бійтеся робити організму струс і раз на тиждень збільшувати свій раціон на 200-300 калорій.
6. Якщо ви хочете спалити жир, то вам доведеться відмовитися від шкідливих звичокта незбалансованого харчування. Особливо це стосується алкоголю, газованих напоїв, напівфабрикатів, фаст-фуду, чіпсів та інших шкідливих продуктів.

Наукові дослідження підтвердили, що зловживання спиртними напоями уповільнює обмін речовин майже на 75%.

Що потрібно включати до свого раціону?

Їжу, багату на білки. На перетравлення та засвоєння білка організм витрачає найбільше часу та енергетичних витрат, а це благотворно впливає на запуск обміну речовин. Також саме білок бере участь у процесах спалювання жиру та нарощування м'язової маси. Білок повинен переважати у вашому раціоні та входити до складу кожного прийому їжі. Особливо це важливо для сніданку. Більший зміст цього корисної речовиниу рибі, морських продуктах, курячій грудці, індички, бобових, яйцях та в молочних продуктах.

Прискорити метаболізм до 10% допоможуть продукти, багаті на клітковину. Вони допомагають підтримувати рівень інсуліну довгий часв тому самому діапазоні, а це запобігає накопиченню жирів і дає ситість на кілька годин. Сюди відносяться овочі, фрукти, крупи та боби.

Продукти містять багато омега-3 жирних кислот. Вони допомагають балансувати вміст лептину, речовини, що визначає швидкість обміну речовин і «приймає рішення» за або проти накопичення жирів. Велика кількість цих кислот знаходиться в жирній рибі – форелі, скумбрії, тунці, лососі та продуктах. рослинного походження– у насінні льону, волоських горіхах, квасолі.

Продукти, багаті на фолієву кислоту. Крім збільшення швидкості обміну речовин, вони виводять з організму шкідливі речовини та зміцнюють імунітет. До них відносяться яйця, морква, печінка, висівки пшениці.

Їжу, з підвищених кількістюхрому. Завдяки цьому мікроелементу в організмі знижується рівень цукру, а також бере участь у спалюванні жирів і вуглеводів. Його можна знайти в овочах - кукурудзі, капусті, помідорах, цибулі, в злакових - гречці, вівсі, пшениці та бобових.

Продукти, що містять йод. Цей мікроелемент є життєво важливим для нормальної діяльності щитовидної залози, а вона, у свою чергу, відповідає за регулювання метаболізму. Джерелами йоду є морські продукти- Ламінарія, риба, краби, кальмари, устриці.

Їжу з підвищеним вмістом кальцію. Крім загальновідомої функції формування та зміцнення зубів та кісток, кальцій також впливає на перетравлення їжі та засвоєння поживних речовин. Його основні джерела – це молочні продукти, шипшина, мигдаль, кунжут, боби.

Продукти-прискорювачі метаболізму

• Цитруси.Є незамінною частиною раціону як для схуднення, а й підвищення імунітету. Грейпфрути, апельсини, лимони благотворно впливають на роботу травної системи, виводять токсини та зайву рідину, і навіть знижують холестерин.
• Зелений чай.Завдяки двом основним компонентам – кофеїну та катехіну, покращує та прискорює процес травлення, збільшуючи кількість необхідної для цього енергії. Щоденне вживаннятрьох чашок цього напою може покращити швидкість метаболізму майже до 5%.
• Кава.Завдяки підвищеному вмісту кофеїну прискорює обмінні процеси та заряджає енергією, допомагаючи продуктивніше викладатися на тренуваннях.
• Мед.Одна чайна ложка меду на склянку води з додаванням лимонного сокудопомагає ефективно запустити метаболізм, при вживанні натще.
• Імбир.Допомагає кращому засвоєнню корисних елементів та насичення тканин киснем.
• Кориця.Значно знижує рівень цукру на крові, збільшуючи у своїй швидкість метаболізму. Регулярне вживання цієї приправи допомагає зменшити вагу.
• Червоний перець, чилі та халапеньо. Завдяки особливій речовині – капсаїцину, прискорюється робота серця та обмін речовин, ефективно спалюючи калорії протягом тривалого часу після вживання.
• Часник.Особливо корисний прийому жирної їжі, знижуючи ймовірність жирових відкладень. Також балансує рівень глюкози.
• Яблука.Добре стимулює ШКТ та позитивно впливає на метаболізм.
• Вівсянка.Завдяки високому змістуклітковини, на її перетравлення організм витрачає велику кількість енергії.
• Яблучний оцет.Допомагає розщеплювати жири, що надходять до організму з їжею.
• Брокколі.Є чудовим поєднанням кальцію, вітаміну С та клітковини.

Розганяємо метаболізм спортом

Другим мегаважливим прискорювачем метаболізму є спорт. Бодібілдинг, фітнес або чим ви займаєтеся. Є кілька загальних правилдля фізичного навантаження:

• Поступове збільшення навантаження.
• Необхідно вживати їжу за годину-півтори до початку занять.
• Не можна дихати ротом, інакше тканини не насититься киснем.
• Виконуйте різноманітні тренування на різні групим'язів, це буде тримати метаболізм у тонусі.

Найбільш ефективними для досягнення мети будуть аеробні вправи. Вони збільшують кількість серцевих скорочень та збільшують швидкість обмінних процесів. Також після закінчення тренування калорії спалюються ще протягом 12 годин.

До аеробних вправ належать:

• Ходьба. Цей вид тренінгу підійде навіть для непідготовлених людей і доступний для всіх без винятку. Починайте з прискореного темпу, поступово збільшуючи пройдені відстані.
• Біг.Дуже корисно для прискорення обміну речовин робити періодичні прискорення. Наприклад, 2 хвилини бігти у звичайному темпі, а одну в інтенсивному і так чергувати до 5 разів. Обов'язково слідкуйте за своїм пульсом при бігу та інших аеробних вправах. - дуже важливий фактор успішного жироспалювання.
• Плавання.
• Стрибки на скакалці. Найулюбленіший мій вид «запихальних» навантажень. Люблю скакалку! Обов'язково поставте собі за мету не просто стрибати, а навчитися стрибати професійніше. З подвійним прокручуванням в один стрибок, хрест на хрест і т.д.
• Біг.Якщо не любите бігати на вулиці — бігова доріжка — чудова альтернатива. Для цього краще підійде бігова доріжка.
• Катання на велосипеді, роликах чи ковзанах. Як бачите - в принципі підійде будь-який вид навантаження, де ви потієте і змушуєте свій "мотор" працювати активно.

Якщо ви хочете спалювати жир у правильному діапазоні пульсу - вам не обійтися без професійного пульсометра, який також може синхронізуватися з вашим смартфоном по bluetooth. Можете ознайомитись ТУТ.

Не менш ефективними є силові навантаження, що стимулюють зростання м'язової маси — ці навантаження називають АНАЕРОБНИМИ. Для якісних тренувань із залізом краще відвідувати добре обладнаний, сучасний спортзал. Але за бажання можна тренуватися вдома і знайти для цього мінімальні можливості. Для цього підійдуть:

• Присідання, що імітують сидіння на стільці. Спину потрібно тримати рівно, а ноги на ширині плечей.
• Випади. Задіяють цілу групу м'язів та розвивають координацію. Утримуючи спину рівно, зробіть крок вперед, зігнувши коліно під прямим кутом. Іншу ногу опустіть максимально низько, не торкаючись підлоги.
• Віджимання від підлоги.
• Вправи на прес.
• Планка.

Виконуйте силові вправи до 3 разів на тиждень, чергуючи з аеробними. Також потрібно постійно збільшувати інтенсивність занять, використовуючи обважнювачі або збільшуючи кількість підходів.

Чинники, що негативно впливають на метаболізм

1. Генетична схильність. Повільний обмін речовин може передаватися у спадок. Іноді це може почати виявлятись після перенесеної хвороби, нервового потрясіння, вагітності.
2. Вік.Чим старша людина, тим повільніша швидкість процесів та реакцій в організмі.
3. Гормональні розлади. Неправильне функціонування щитовидної та підшлункової залоз призводить до уповільнення обміну речовин.
4. Шкідливі звички. Алкоголь і куріння негативно впливають весь організм загалом, отруюючи практично кожну його клітину. Також мають згубний вплив на метаболічні процеси та заважають схуднути.
5. Недостатня фізична активність. Навіть якщо вам складно знайти час, сили чи бажання ходити до спортзалу чи займатися вдома, можна компенсувати це за допомогою простих навантажень. Наприклад, ходити на роботу пішки чи не користуватися ліфтом.
6. Постійне перебування у стресовому напрузі. Постійна стомлюваність і нервові переживання призводять до звільнення жирових кислот, що трансформуються в жирові відкладення. Намагайтеся уникати надмірного хвилювання та відпочивайте морально та фізично.
7. Хронічне недосипання. Сон менше 7,5 годин на добу призводить до збою в біологічних ритмах, зниження швидкості метаболізму та набору ваги.

Додаткові способи

• Відвідування лазні чи сауни. Розігрівшись за допомогою пари, шкіра відкриває всі пори, посилюючи кровообіг та метаболізм. Це також відмінний спосіб спалювання підшкірного жиру, зниження больового синдромуу м'язах та релаксації. Не можна забувати про заповнення рідини. Про суміщення сауни та бодібілдингу
• Контрастний душ. Подарує чудовий заряд бадьорості на весь день, зроблять шкіру рівною та пружною, а також прискорить обмінні процеси. Чергуйте гарячу та холодну воду тривалістю пів хвилини. Закінчуйте процедуру водою низької температури, а потім добре розітріться рушником.
• Ванна.Прийняття ванни з різними добавками допоможе покращити обмін речовин. Додавати можна трав'яні відвари з липою, лавандою, розмарином. Також гарний ефектдають ванні з гірчицею та ефірними оліями апельсина та ялівцю.

• Масаж.Ви можете відвідувати професіоналів або робити масаж самостійно спеціальними масажерами, вакуумними баночками і із застосуванням кремів і масел, що розігрівають, а також меду. Масаж посилює циркуляцію крові та виводить зайву рідину, тим самим даючи бажаний ефект.
• Застосування ефірних олій з засобами, що доглядають. Їх додавання в скраби, суміші для обгортань, а також масажні масла підвищує ефект від процедур. Найбільш корисні для метаболізму олії кипарису, апельсину, грейпфруту, ялівцю, герані та кориці.
• Достатній сон. Для нормальної швидкостіОбмінних процесів людині необхідний 7-8 годин сну без перерв. Крім того, відхід до сну повинен бути не пізніше, ніж об 11 годині, адже саме з 11 до 1 ночі найбільш активно спалюються жири і виділяється гормон росту.
• Перебування на свіжому повітрі. Це можна поєднати з ходьбою та прогулюватися по кілька годин у парках та лісопарках. Це наситить організм киснем, зарядить вітаміном Д та підніме настрій.
• Народні засоби. Вживання трав'яних відварівна основі ромашки, звіробою, тисячолітника та багатьох інших здатне значно покращити метаболізм.

Цікаві наукові дані

Вчені провели цілу низку досліджень, з'ясувавши, що швидкість обміну речовин визначається від самого народження і багато в чому залежить від типу конституції тіла. Обмін речовин швидше у тих, хто має більш розвинену м'язову систему, і загальну масутіла, що включає скелет і внутрішні органи. Тому у чоловіків швидкість метаболізму вища.

Також численні дані підтверджують, що після досягнення 30 років, обмінні процеси починають сповільнюватися на 3-4% кожні 10 років.

Також думка експертів відрізняється на рахунок впливу конкретних продуктів на метаболізм, але в одному вони сходяться – часте дробове харчування впливає благотворніше.

Лікарські засоби

Прийом таблеток та інших ліків виправдано лише тоді, коли ніякі інші способи не допомагають. Для вибору препаратів необхідна консультація лікаря. Іноді достатньо застосування комплексних вітамінів, адже у цій статті ми з'ясували, що нестача багатьох із них призводить до уповільнення обміну речовин.

Безпечними аптечними засобамиє рослинні препарати на основі:

• лавзеї сафролоподібної
• рожеві радіоли
• елеутерококу
• женьшеня
• та лимонника

Також ефективні кошти з урахуванням амінокислоти L-карнитина, але діє лише у тандемі з фізичними навантаженнями.

На ринку також безліч БАДів, які мають стимулюючу дію на обмін речовин і можуть бути дійсно ефективними, але вони мають безліч протипоказань та побічних ефектів.

Обмін речовин - досить складний процес, і будь-які порушення його нормального перебігу можуть позначитися на здоров'ї та зовнішньому вигляді. Якщо вам не вдається схуднути, спробуйте застосувати поради цієї статті.

А я на цьому все у мене. Розганяйте свій метаболізм, якщо це вам необхідно і худніть, якщо вже поставили собі таку мету. А я бажаю вам у цьому терпіння і нехай не супер-крутих, але стабільних та конкретних результатів. Поки що!

comments powered by HyperComments

P .S. Підписуйтесь на оновлення блогу, щоб нічого не проґавити! Якщо ви хочете придбати якісь спорттовари, спортивне харчуванняабо добавки - можете скористатися цією спеціальною сторінкою!

Уповільнення метаболізму є основою багатьох проблем зі здоров'ям, наприклад ожиріння або цукрового діабету 2-го типу. Тому важливо знати, як прискорити обмін речовин.

Уповільнення метаболізму є основою багатьох проблем зі здоров'ямнаприклад, ожиріння або цукрового діабету 2-го типу. Тому так важливо знати, як прискорити обмін речовин. Але спочатку розберемося в тому, які процеси властиві метаболізму, які симптоми вказують на зменшення швидкості обмінних процесів.

Як прискорити метаболізм – 7 методів

1. Метаболізм – що це таке простою мовою?
2. Види швидкості метаболізму
3. Чинники, що впливають швидкість обміну речовин
4. Чи правда, що в деяких людей обмін речовин прискорено від народження?
5. Симптоми порушення обміну речовин у жінок та чоловіків
6. Що уповільнює метаболізм?
7. Жорсткі дієти
8. Продукти, що уповільнюють метаболізм
9. Як розігнати метаболізм?
10. Геть дієту з підрахунком калорій
11. Нормалізація сну
12. Оптимізація фізичної активності
13. Інтервальні тренування високої інтенсивності (ІТВІ)
14. Силові навантаження

Метаболізм – що це таке простою мовою?

Метаболізм, або обмін речовин, - це термін, що описує всю сукупність біохімічних реакцій, що протікають в організмі. Для метаболізму властиві два види реакцій:

катаболізм– процес руйнування молекул із вивільненням енергії;

анаболізм- Процес створення великих біологічних молекул з дрібніших складових, що надходять в організм ззовні.

Харчування є основою всього обміну речовин.Одні молекули потрапляють у організм із їжею і розкладаються у ньому, виділяючи енергію. Ця енергія йде синтез інших молекул, які необхідні життєдіяльності, – білків, нуклеїнових кислот, нейромедіаторів тощо.

Однак функція молекул, що надходять в організм з їжею, полягаєне тільки в тому, щоб давати енергію, а й у тому, щоб забезпечувати надходження всіх тих речовин, які необхідні для синтезу власних молекул організму.

Тобто для нормальної життєдіяльностіз їжею має надходити правильну кількість таких елементів, як вуглець, водень, кисень, азот, фосфор, сірка, кальцій, калій, натрій, цинк тощо. А також хімічних сполук – амінокислот, жирних кислот, деяких вуглеводів, вітамінів тощо.

Кожна система органів від ендокринної до травної залежить у своїй роботі від того, як швидко клітини здатні виробляти енергію. І чим активніший метаболізм, тим вищий імунітет, краще фертильність і сексуальне здоров'я, більше тривалого життяі т.д.

Види швидкості метаболізму

Базальна, чи основна. Це мінімальна швидкість обміну речовин, що має місце при повному спокої, наприклад, у стані сну.

Швидкість у спокійному стані. Людина не спить, але й не рухається – спокійно лежить чи сидить. Зазвичай саме цей варіант обміну речовин припадає 50-70% калорій, спалюваних за добу.

Тепловий ефект їжі. Це та кількість калорій, яку організм витрачає на перетравлення їжі. Як правило, 10% усіх спалених за день ресурсів.

Теплий ефект фізичних вправ . Кількість калорій, що спалюються при інтенсивному фізичному навантаженні.

Неспортивний термогенез. Кількість калорій, що витрачається на неінтенсивні фізичні дії – повільна ходьба, підтримка вертикального положеннятіла, зміна пози.

Чинники, що впливають швидкість обміну речовин

Вік.Що старша людина, то повільніше протікають метаболічні процеси.

Кількість м'язової маси. Чим м'язів більше, тим більше метаболізм.

Розмір тіла.Чим людина більша, тим швидше її тіло спалює калорії.

Температура навколишнього середовища . Що холодніше, то більше згоряє калорій.

Фізична активність.

Гормональний статусБагато гормональні розладиздатні дуже сильно змінювати швидкість обміну речовин.

Чи правда, що в деяких людей обмін речовин пришвидшений від народження?

Ні, неправда.Часто люди, які мають зайву вагу, скаржаться на те, що в них обмін речовин такий повільний від природи. Ось вони і гладшають на очах і від повітря. А ось у тих, у кого маса тіла нормальна, все згоряє, бо метаболізм має генетично величезну швидкість. Це дуже зручна теорія для самовиправдання за наявності зайвої ваги. Але її нічим не підкріплено науково.Навпаки, були отримані дані, які говорять про те, що люди з надмірною вагоючасто мають більше високу швидкістьобмін речовин. В інших дослідженнях було показано, що у повних людейшвидкість метаболізму може бути трохи повільнішою, ніж у їхніх однолітків нормальної статури, але не більше, ніж на 8%.

Симптоми порушення обміну речовин у жінок та чоловіків

Ми звикли думати, що низька швидкість метаболізму пов'язана в першу чергу з зайвою вагою. Пов'язана, безперечно. Однак органом, який страждає на уповільнення метаболічних процесів найбільше, є мозок. Це може здатися дивним, то мозок витрачає на свою роботу в 16 разів більше енергії, ніж потрібно кістяковій мускулатурі для підтримки її життєдіяльності. Тому ознаки зниження швидкості обмінних процесів дуже поліморфні, і з них пов'язані саме з демонстрацією неврологічної симптоматики. Ознаки порушення та уповільнення метаболізму у жінок та чоловіків багато в чому однакові.Проте є й відмінності. Наприклад, у жінок часто спостерігаються збої у менструальному циклі, а також зміни у характері прояву целюліту.

Проблеми із зайвою вагою:

• маса тіла збільшена, і її ніяк не вдається зменшити, всі ті методи, які колись діяли, більше не допомагають;
• неможливість схуднути навіть при регулярних фізичних навантаженнях, наприклад, заняттях фітнесом 5 разів на тиждень;
• неможливість схуднути навіть за дуже сильного обмеження надходження в організм калорій, іноді практично при голодуванні;
• великий живіт;
• накопичення жиру у тих областях організму, у яких це не спостерігалося раніше.

Алергічні, імунні та загальні:

• хронічну втому;
• знижену температуру тіла;
• постійне відчуття холоду;
• алергію;
• дивну гіперчутливість до деяких продуктів тощо;
• неможливість змусити себе виявляти фізичну активність;
• постійні застудні захворювання.

Що стосується роботи ШКТ:

• хронічні запори чи проноси;
• часте здуттяживота та метеоризм;
• надмірно сильне бурчання у животі після їжі;
• повільне травлення (ви можете відчувати тяжкість увечері в животі від того, що їли в обід);
• печія.

Психічні та неврологічні:

• неспокійний нічний сон;
• депресію та/або тривогу;
• проблеми із концентрацією уваги;
• життя, як уві сні, якусь сплутаність свідомості;
• запаморочення;
• підвищену чутливість до яскравого світла та гучних звуків;
• високу дратівливість.

Дерматологічні:

• тонке волосся;
• тонку шкіру, яка легко тріскається (особливо на п'ятах);
• ламкі нігті, що повільно ростуть.

Що стосуються статевої сфери:

• знижене лібідо;
• імпотенцію у чоловіків;
• фригідність у жінок;
• збій менструального циклу у жінок.

Зміна харчової поведінки:крім високого почуттяголоду, характерною ознакоюзниження швидкості обмінних процесів є тяга з солодкому, що особливо гостро проявляє себе опівдні. До типово жіночим ознакампорушеного уповільненого обміну речовин належить зміна характері локалізації целюлітних відкладень. Целюліт на сідницях, задніх та бічних поверхнях стегон є цілком нормальним явищем, яке не вказує на будь-які проблеми зі здоров'ям. Але якщо целюліт починає проявляти себе на передній поверхні стегон, животі, руках, це вже говорить про те, що метаболізм уповільнений.

Іноді зниження швидкості метаболізму може демонструвати сухість у роті та постійну спрагу , не пов'язану з включенням до раціону харчування великої кількості солоних і гострих продуктів. Цей симптом аналогічний діабетичному, але може проявляти себе ще й без вираженого діабету.

До маловідомих ознак зменшення швидкості обміну речовин відноситься опущення плечей та посилення сутулості.. Цей симптом чіткіше помітний у чоловіків, особливо у тих, хто раніше мав досить добре розвинений плечовий пояс.

Якщо ви знайшли у себе неабияку кількість перелічених вище ознак уповільненого метаболізму, то, швидше за все, ця проблема насправді існує у вашому житті. Але не варто зневірятися. Це виліковно. Прискорити метаболізм можна, зокрема й самостійно в домашніх умовах.

Щоб зрозуміти, як відновити обмін речовин в організмі, треба спочатку виділити основні чинники, які призводять до порушення обмінних процесів.

Жорсткі дієти

Незважаючи на те, що вчені довели, що підрахунок калорій для правильного схуднення фактично марний, дуже багато людей продовжують катувати себе жорсткими дієтами, вважати калорії і недоотримувати значну кількість поживних речовин. І в результаті уповільнювати свої обмінні процеси.

Чому так відбувається?Дуже просто. Метаболізм повністю залежить від надходження в організм поживних речовин.Без них неможливе вироблення енергії та синтез молекул самого організму. Якщо істотно знизити кількість калорій, що надходять в організм, то одночасно з цим доведеться і зменшити кількість поживних речовин.

Спалювання жиру в таких умовах буде зведено організмом до мінімуму, бо він оцінить ситуацію як голод, який може призвести до загибелі. І почне себе рятувати, мінімізуючи енерговитрати, тобто уповільнюючи метаболічні процеси.

Вашому організму абсолютно байдуже, чому ви його не годуєте:тому що хочете схуднути, або тому що перебуваєте в обложеному місті. Він знає одне – їжі не вистачає. А отже, треба переходити на строгу економію всіх ресурсів, у тому числі і жирових відкладень.

До речі, саме вкрай сильне обмеження калорій, що надходять в організм на добу, є однією з причин ефекту плато при схудненні.

Продукти, що уповільнюють метаболізм

Усі солодощі. Все означає все. У тому числі й корисні натуральні.Пов'язано це з тим, що всі солодкі сполуки призводять до «метаболічної плутанини», а тому сповільнюють обмін речовин. Звісно, ​​ступінь вираженості негативного на метаболізм в різних солодких продуктів різна.

Так найбільш небезпечні звичайний столовий цукор, фруктоза(і багато «натуральних корисних» продуктів, що її містять, наприклад, фруктові соки) та штучні підсолоджувачі. А також натуральні замінникицукру, які за своєю суттю ніякими замінниками не є, а являють собою ті самі столовий цукор і фруктозу тільки під іншими назвами. До таких підсолоджувачів можна віднести нектар агави або кленовий сироп. Інші натуральні замінники цукру, наприклад, стевія чи еририт, менш шкідливі. Але й вони уповільнюють метаболізм.

Злаки.Те, що якісь булочки та макарони худнути не допомагають і метаболізм явно не підстьобують, розуміють практично всі. Однак багато хто помилково вважає, що їжа, приготована з цільнозернових злаків, обмін речовин лише посилює. На жаль, це не так. Бо всі злаки містять у собі (у різній кількості та співвідношенні) три корисні компоненти:

• глютен, шкода якого для організму дуже велика;
• крохмаль, що легко переходить у цукор;
• фітинову кислоту, що перешкоджає засвоєнню деяких мікроелементів, тобто імітує для організму голод, і натомість якого уповільнює метаболізм.

Багато рослинні жирита трансжири

Більшість рослинних олій, особливо тих, що коштують недорого і поширені дуже широко, наприклад, соняшникова або ріпакова олія, вкрай шкідливі для організмуа. Вони практично збивають весь метаболізм. Аналогічним ефектоммають і транс-жири.

Як розігнати метаболізм?

Геть дієту з підрахунком калорій! Вище вже було докладно пояснено, чому дієта, яка жорстко обмежує кількість калорій, призводить до уповільнення метаболізму і, як наслідок, до збільшення маси тіла. Так що відмова від подібних жорстких дієт є обов'язковою умовоюприскорення обміну речовин.І ось тут дуже важливо відзначити, що всіх тих, хто відмовиться від дієт і дозволить своєму організму поглинати таку кількість калорій, якого він потребує, чекає додаткова «плюшка», а саме розвиток більш правильного відношеннядо їжі. Встановлено, що люди, які не піддають свій організм періодичним тривалим голодуванням(читай – дієтам), мають менше схильності до постійних перекушування, легше відмовляються від солодощів.

Нормалізація сну

Нестача відпочинку впливає на метаболізм так само, як і нестача їжі, - він його сповільнює. Пояснення знову просте. Організм вважає, що він перебуває в умовах зашкалюючого навантаження, яке може бути небезпечним для самого його існування. І починає заощаджувати сили, уповільнюючи обмінні процеси. Тому при виявленні у себе ознак уповільненого метаболізму слід негайно звернути увагу на свій сон. І якщо з нічним відпочинком є ​​явні проблеми, з усіх сил постаратися його нормалізувати. Для цього можна спробувати збільшити рівень гормону сну – мелатоніну.

Оптимізація фізичної активності

Досить часто симптоми уповільнення метаболізму можна виявити у молодих людей, які намагаються вести так званий здоровий спосіб життя і задля цього мучать себе фізичними навантаженнями. Фітнес корисний, навіть для схуднення.Це, безперечно. Але тільки фізична активність має бути нормальною. Перетренованість уповільнює метаболізм так само, як його уповільнюють нестачу сну та жорсткі дієти. Організм також входить у стан стресу і починає заощаджувати сили.

Більше того, при перетренованості у крові підвищується рівень гормону стресу – кортизолу.І цьому тлі знижується чутливість до інсуліну, що неминуче веде до набору зайвої ваги. Тому, щоб налагодити обмін речовин та схуднути, тренуйтеся в міру.У свою міру. Тобто не треба тренуватися тоді, коли ви ще не відновилися після попереднього заняття, коли у вас болять м'язи, або просто у них немає сили. І не треба дивитися на друзів та подруг, які займалися минулого разу разом з вами, а сьогодні вже жваво стрибають. Кожна людина має свою швидкість відновлення.

Інтервальні тренування високої інтенсивності (ІТВІ)

У самому початку XXIстоліття вчені довели, що інтервальні тренування високої інтенсивності значно ефективніше допомагають розганяти метаболізм і худнути, ніж класичні заняття фітнесом, наприклад, традиційні кардіо-тренування. Пов'язано це з тією гормональною відповіддю, яка формує організм у відповідь на фізичне навантаження.

Силові навантаження

Коли чоловіки займаються фітнесом, і не має значення з якою метою, вони не цураються силових вправ. А ось у жінок з цим видом фізичної активності часто бувають проблеми, тому що жінки чомусь вважають, що їм силові навантаження не просто не потрібні. Вони для них небезпечні, тому що призведуть до збільшення розмірів тіла та перебудови організму по чоловічого типу. Безумовно, це помилка. Причому дуже шкідливе. Так як воно заважає заняттям фітнесом виконувати ту роботу, на яку вони й спрямовані, - прискорювати метаболізм і позбавлятися зайвих жирових відкладень.

Справа в тому, що без силових навантажень дуже складно наростити м'язи. А без значного обсягу м'язової маси не вдасться досягти прискорення метаболізму, оскільки м'язи багато в чому забезпечують швидке проходження обмінних процесів.

Тому і чоловікам, і жінкам при заняттях фітнесом обов'язково треба приділяти увагу силовій підготовці.. А щоб представницям слабкої половини людства перебудувати себе на чоловічий лад, треба приймати гормональні препарати. Просто так само по собі це не вийде.

Якщо хочете розігнати обмін речовин, доведеться відмовитися від солодощів та вуглеводів.Якщо повністю виключити солодке не вдається, необхідно принаймні замінити його найменш шкідливими варіантами – стевією.

Насамперед, це – білкові продукти , тому що вони мають дуже високий термічний ефект і тому розганяють обмін речовин.

Зелений чай та чорна натуральна кава– два напої, які добре відомі своєю здатністю покращувати метаболізм.

Часник, як і м'ясні продукти, має високий термічний ефект.

Розігрівальні спеції– це продукти, які прискорюють обмін речовин та спалюють жир. Також і демонструють добрі термогенні якості. Працюють кориця, імбир, куркума.

Продукти, що володіють низьким глікемічним індексом, але при цьому добре насичують. Це – горіхи та насіння, бобові, всі види капусти та інші листові зелені овочі, помідори, баклажани.

Всі ці продукти, насамперед горіхи, сприяють виробленню панкреатичного поліпептиду PPY, який замінює потяг людини до солодкого та інших вуглеводів бажаємо їсти жири. При цьому суттєво збільшується швидкість спалювання жирових відкладень.

Ця дія протилежна впливу гормонів голоду, які навпаки змушують людину їсти більше вуглеводів.

Метаболізм складається із двох частин:катаболізму – руйнування сполук, що надходять в організм, і анаболізму – синтезу власних молекул. Щоб швидкість обміну речовин була високою, в організм повинні надходити всі необхідні речовини та енергія. Тому для швидкого метаболізму треба повноцінно харчуватися, а не сідати на жорсткі дієти та катувати себе фізичними навантаженнями. Багато шкідливих продуктів можуть суттєво уповільнювати метаболізм.Тому всі бажаючі прискорити його повинні повністю прибрати ці згубні продукти зі свого раціону та замінити їх продуктами, що прискорюють обмін речовин та забезпечують спалювання жирів.

Залишилися питання - задайте їх

P.S. І пам'ятайте, лише змінюючи свою свідомість - ми разом змінюємо світ! © econet

Текст:Ольга Лукінська

СЛОВО «МЕТАБОЛІЗМ» ЧАСТО ВЖИВАЮТЬ ДО МІСЦЯ І НЕ ДО МІСЦЯ,але не всі остаточно розуміють, що таке обмін речовин і за якими законами він функціонує. Щоб у цьому розібратися, ми запитали спортивного дієтолога, члена Міжнародної асоціації спортивних наук (ISSA) Леоніда Остапенка та клінічного психолога, засновника Клініки розладів харчової поведінки Анну Назаренко, що потрібно знати про метаболізм і як не зашкодити своєму тілу у спробах його змінити.

Що таке метаболізм

Метаболізм, або обмін речовин, поєднує всі хімічні реакції в організмі. Вони відбуваються безперервно і включають катаболізм - руйнування білків, жирів та вуглеводів для отримання енергії та «будівельних матеріалів» - і анаболізм, тобто створення клітин або синтез гормонів та ферментів. Наша шкіра, нігті та волосся і всі інші тканини регулярно оновлюються: для їх побудови та відновлення після травм (наприклад, для загоєння ран) потрібні «цеглинки» – насамперед білки та жири – та «робоча сила» – енергія. Все це називається обміном речовин.

Під метаболізмом мають на увазі оборот енергії, необхідної для таких процесів. Її витрати при основному обміні - це калорії, які йдуть на підтримку температури тіла, роботу серця, нирок, легень, нервової системи. До речі, при основному обміні в 1300 кілокалорій 220 з них припадає на роботу мозку. Метаболізм можна поділити на основний (або базальний), який відбувається постійно, у тому числі уві сні, і додатковий, пов'язаний з будь-якою активністю, відмінною від спокою. Обмін речовин є у всіх живих організмів, включаючи рослини: вважається, що найшвидший метаболізм у колібрі, а найповільніший - у лінивця.

Що впливає на швидкість обміну речовин

Ми часто чуємо вирази «повільний метаболізм» або «швидкий метаболізм»: часто мають на увазі можливість зберігати стрункість без обмежень у їжі та фізичних навантажень або, навпаки, схильність легко набирати вагу. Але швидкість обміну речовин відбивається як на зовнішності. У людей зі швидким метаболізмом на життєво важливі функції, наприклад роботу серця і мозку, за один і той же час витрачається більше енергії, ніж у повільного обміну речовин. При рівних навантаженнях одна людина може снідати і обідати круасанами, миттєво спалюючи всі отримані калорії, а інша стрімко набиратиме вагу - це означає, що у них різна швидкістьбазального обміну. Він залежить від багатьох факторів, на багато з яких не можна вплинути.

Чинники метаболізму, які піддаються корекції, називають статичними: це спадковість, стать, тип статури, вік. Однак є умови, на які можна вплинути. До таких динамічних параметрів відносяться маса тіла, психоемоційний стан, Організація раціону, рівень вироблення гормонів, фізичні навантаження. Від взаємодії всього перерахованого залежить швидкість обміну. Якщо правильно коригувати фактори другої групи, можна певною мірою прискорити чи уповільнити метаболізм. Результат залежатиме від особливостей генетики та стійкості всієї системи обміну.

Загальне уявлення про метаболізм органічних речовин.
Що таке метаболізм? Концепція метаболізму. Методи дослідження.
Метаболізм – значення слова.Метаболізм вуглеводів та ліпоїдів.

Метаболізм білків

МЕТАБОЛІЗМ - ​​це обмін речовин, хімічні перетворення, що протікають від моменту надходження поживних речовин у живий організм до моменту, коли кінцеві продукти цих перетворень виділяються у зовнішнє середовище. До метаболізму відносяться всі реакції, в результаті яких будуються структурні елементи клітин і тканин, і процеси, в яких речовин, що містяться в клітинах, витягується енергія. Іноді зручності розглядають окремо дві сторони метаболізму – анаболізм і катаболізм, тобто. процеси творення органічних речовин та процеси їх руйнування. Анаболічні процеси зазвичай пов'язані з витратою енергії і призводять до утворення складних молекул з більш простих, а катаболічні супроводжуються вивільненням енергії і закінчуються утворенням таких кінцевих продуктів (відходів) метаболізму, як сечовина, діоксид вуглецю, аміак і вода.

Клітинний метаболізм.

Жива клітина – це високоорганізована система. У ньому є різні структури, і навіть ферменти, здатні їх зруйнувати. Містяться у ній і великі макромолекули, які можуть розпадатися більш дрібні компоненти внаслідок гідролізу (розщеплення під впливом води). У клітині зазвичай багато калію і дуже мало натрію, хоча клітина існує в середовищі, де натрію багато, а калію відносно мало, і клітинна мембрана легко проникна обох іонів. Отже, клітина – це хімічна система, дуже далека від рівноваги. Рівнавага настає лише у процесі посмертного автолізу (саме перетравлення під впливом своїх ферментів).

Потреба енергії.

Щоб утримати систему в стані, далекому від хімічної рівноваги, потрібно виконувати роботу, а для цього потрібна енергія. Отримання цієї енергії та виконання цієї роботи – неодмінна умова для того, щоб клітина залишалася у своєму стаціонарному (нормальному) стані, далекому від рівноваги. Одночасно в ній виконується й інша робота, пов'язана із взаємодією із середовищем, наприклад: м'язових клітинах- Скорочення; у нервових клітинах – проведення нервового імпульсу; у клітинах нирок – утворення сечі, що значно відрізняється за своїм складом від плазми крові; у спеціалізованих клітинах шлунково-кишкового тракту – синтез та виділення травних ферментів; у клітинах ендокринних залоз – секреція гормонів; у клітинах світляків – свічення; у клітинах деяких риб – генерування електричних розрядів тощо.

Джерела енергії.

У кожному з наведених вище прикладів безпосереднім джерелом енергії, яку клітина використовує для роботи, служить енергія, укладена в структурі аденозинтрифосфату (АТФ). У силу особливостей своєї структури це з'єднання багате енергією, і розрив зв'язків між його фосфатними групами може відбуватися таким чином, що енергія, що вивільняється, використовується для роботи. Однак енергія не може стати доступною для клітини при простому гідролітичному розриві фосфатних зв'язків АТФ: у цьому випадку вона витрачається марно, виділяючись у вигляді тепла. Процес повинен складатися з двох послідовних етапів, у кожному з яких бере участь проміжний продукт, позначений тут X-Ф (у наведених рівняннях X і Y означають дві різні органічні речовини; Ф - фосфат; АДФ - аденозиндифосфат).

Термін «обмін речовин» увійшов у повсякденне життя з того часу, як лікарі стали пов'язувати надмірну або недостатню вагу, надмірну нервозністьабо, навпаки, млявість хворого з підвищеним чи зниженим обміном. Для судження про інтенсивність метаболізму ставлять тест на «основний обмін». Основний обмін – показник здатності організму виробляти енергію. Тест проводять натще у стані спокою; вимірюють поглинання кисню (О2) та виділення діоксиду вуглецю (СО2). Порівнюючи ці величини, визначають, наскільки повно організм використовує («спалює») поживні речовини. На інтенсивність метаболізму впливають гормони щитовидної залози, тому лікарі при діагностиці захворювань, пов'язаних із порушеннями обміну, останнім часом все частіше вимірюють рівень цих гормонів у крові.

Методи дослідження метаболізму.

При вивченні метаболізму якогось одного з поживних речовин простежують усі його перетворення від тієї форми, якою воно надходить в організм, до кінцевих продуктів, що виводяться з організму. У таких дослідженнях застосовується дуже різноманітний набір біохімічних методів.Використання інтактних тварин чи органів. Тварині вводять досліджувану сполуку, а потім у її сечі та екскрементах визначають можливі продуктиперетворень (метаболіти) цієї речовини. Більш певну інформацію можна отримати, досліджуючи метаболізм певного органу, наприклад, печінки або мозку. У цих випадках речовину вводять у відповідний кровоносна судинаа метаболіти визначають у крові, що відтікає від даного органу.Оскільки такого роду процедури пов'язані з великими труднощами, часто дослідження використовують тонкі зрізи органів. Їх інкубують при кімнатній температурі або при температурі тіла в розчинах з добавкою речовини, метаболізм якої вивчають. Клітини в таких препаратах не пошкоджені, так як зрізи дуже тонкі, речовина легко проникає в клітини і легко виходить із них. Іноді складнощі виникають через надто повільне проходження речовини крізь клітинні мембрани. У цих випадках тканини подрібнюють, щоб зруйнувати мембрани, і з речовиною, що вивчається, інкубують клітинну кашку. Саме в таких дослідах було показано, що всі живі клітини окислюють глюкозу до СО2 та води і що тільки тканина печінки здатна синтезувати сечовину.

Використання клітин.

Навіть клітини є дуже складно організовані системи. Вони є ядро, а оточуючої його цитоплазмі перебувають дрібніші тільця, т.зв. органели, різних розмірів та консистенції. За допомогою відповідної методики тканину можна «гомогенізувати», а потім піддати диференційному центрифугування (поділу) і отримати препарати, що містять тільки мітохондрії, тільки мікросоми або прозору рідину- Цитоплазму. Ці препарати можна окремо інкубувати з тією сполукою, метаболізм якої вивчається, і в такий спосіб встановити, які саме субклітинні структури беруть участь у його послідовних перетвореннях. Відомі випадки, коли початкова реакція протікає в цитоплазмі, її продукт перетворюється на мікросомах, а продукт цього перетворення вступає в нову реакцію вже в мітохондріях. Інкубація речовини, що вивчається, з живими клітинами або з гомогенатом тканини зазвичай не виявляє окремі етапи його метаболізму, і тільки послідовні експерименти, в яких для інкубації використовуються ті або інші субклітинні структури, дозволяють зрозуміти весь ланцюжок подій.

Використання радіоактивних ізотопів.

Для вивчення метаболізму будь-якої речовини необхідні: 1) відповідні аналітичні методи для визначення цієї речовини та її метаболітів; і 2) методи, що дозволяють відрізняти додану речовину від тієї ж речовини, що вже присутня в даному біологічному препараті. Ці вимоги служили головною перешкодою щодо метаболізму до того часу, поки були відкриті радіоактивні ізотопи елементів й у першу чергу радіоактивний вуглець 14C. З появою з'єднань, "мічених" 14C, а також приладів для вимірювання слабкої радіоактивності ці труднощі були подолані. Якщо до біологічного препарату, наприклад, до суспензії мітохондрій, додають мічену 14C жирну кислоту, то жодних спеціальних аналізів для визначення продуктів її перетворень не потрібно; щоб оцінити швидкість її використання, досить просто вимірювати радіоактивність послідовно одержуваних мітохондріальних фракцій. Ця ж методика дозволяє легко відрізняти молекули радіоактивної жирної кислоти, введеної експериментатором, від молекул жирної кислоти, які вже були присутні в мітохондріях до початку експерименту.

Хроматографія та електрофорез.

На додаток до вищезгаданих вимог, необхідні і методи, що дозволяють розділяти суміші, що складаються з малих кількостей органічних речовин. Найважливіший із них – хроматографія, основу якої лежить феномен адсорбції. Поділ компонентів суміші проводять при цьому або на папері або шляхом адсорбції на сорбенті, яким заповнюють колонки (довгі скляні трубки), з подальшою поступовою елюцією (вимиванням) кожного з компонентів.

Поділ методом електрофорезу залежить від знака та числа зарядів іонізованих молекул. Електрофорез проводять на папері або на якомусь інертному (неактивному) носії, такому як крохмаль, целюлоза або каучук.Високочутливий та ефективний метод поділу – газова хроматографія. Їм користуються в тих випадках, коли речовини, що підлягають поділу, знаходяться в газоподібному стані або можуть бути в нього переведені.

Виділення ферментів.

Останнє місце в описуваному ряду - тварина, орган, зріз тканини, гомогенат і фракція клітинних органел - займає фермент, здатний каталізувати певну хімічну реакцію. Виділення ферментів у очищеному вигляді – важливий розділ у вивченні метаболізму.

Поєднання перерахованих методів дозволило простежити головні метаболічні шляхи в більшості організмів (у тому числі в людини), встановити, де саме ці різні процесипротікають і з'ясувати послідовні етапи головних метаболічних шляхів. На цей час відомі тисячі окремих біохімічних реакцій, вивчені беруть участь у яких ферменти.

Оскільки практично будь-якого прояви життєдіяльності клітин необхідний АТФ, не дивно, що метаболічна активність живих клітин спрямовано насамперед синтез АТФ. Цій меті є різні складні послідовності реакцій, в яких використовується потенційна хімічна енергія, укладена в молекулах вуглеводів і жирів (ліпідів).

МЕТАБОЛІЗМ ВУГЛЕВОДІВ І ЛІПОЇДІВ

Синтез АТФ. Анаеробний метаболізм (без участі кисню).

Головна роль вуглеводів і ліпідів у клітинному метаболізмі у тому, що й розщеплення більш прості сполуки забезпечує синтез АТФ. Безсумнівно, що самі процеси протікали й у перших, найпримітивніших клітинах. Однак у атмосфері, позбавленої кисню, повне окислення вуглеводів та жирів до CO2 було неможливо. У цих примітивних клітин були все ж таки механізми, за допомогою яких перебудова структури молекули глюкози забезпечувала синтез невеликих кількостей АТФ. Йдеться про процеси, які у мікроорганізмів називають бродінням. Найкраще вивчено зброджування глюкози до етилового спирту та CO2 у дріжджів.

У ході 11 послідовних реакцій, необхідних для того, щоб завершилося це перетворення, утворюється низка проміжних продуктів, що є ефірами фосфорної кислоти (фосфати). Їхня фосфатна група переноситься на аденозиндифосфат (АДФ) з утворенням АТФ. Чистий вихід АТФ становить 2 молекули АТФ на кожну молекулу глюкози, розщеплену у процесі бродіння. Аналогічні процеси відбуваються у всіх живих клітинах; оскільки вони постачають необхідну життєдіяльності енергію, їх іноді (не цілком коректно) називають анаеробним диханням клітин.

У ссавців, у тому числі в людини, такий процес називається гліколізом та його кінцевим продуктом є молочна кислота, а не спирт та CO2. Вся послідовність реакцій гліколізу, за винятком двох останніх етапів, повністю ідентична процесу, що протікає в дріжджових клітинах

Аеробний метаболізм (з використанням кисню).

З появою в атмосфері кисню, джерелом якого послужив, очевидно, фотосинтез рослин, в ході еволюції розвинувся механізм, що забезпечує повне окислення глюкози до CO2 та води, – аеробний процес, у якому чистий вихід АТФ становить 38 молекул АТФ на кожну молекулу окисленої глюкози. Цей процес споживання клітинами кисню для утворення багатих на енергію сполук відомий як клітинне дихання (аеробне). На відміну від анаеробного процесу, що здійснюється ферментами цитоплазми, окислювальні процесипротікають у мітохондріях. У мітохондріях піровиноградна кислота – проміжний продукт, що утворився в анаеробній фазі – окислюється до СО2 у шести послідовних реакціях, у кожній з яких пара електронів переноситься на загальний акцептор – кофермент нікотинамідаденіндінуклеотид (НАД). Цю послідовність реакцій називають циклом трикарбонових кислот, циклом лимонної кислоти чи циклом Кребса. З кожної молекули глюкози утворюється 2 молекули піровиноградної кислоти; 12 пар електронів відщеплюється від молекули глюкози під час її окислення.

Ліпіди як джерело енергії.

Жирні кислотиможуть використовуватися як джерело енергії приблизно так само, як і вуглеводи. Окислення жирних кислот протікає шляхом послідовного відщеплення від молекули жирної кислоти двовуглецевого фрагмента з утворенням ацетилкоферменту A (ацетил-КоА) та одночасною передачею двох пар електронів у ланцюг переносу електронів. Ацетил-КоА, що утворився - нормальний компонент циклу трикарбонових кислот, і надалі його доля не відрізняється від долі ацетил-КоА, що поставляється вуглеводним обміном. Таким чином, механізми синтезу АТФ при окисленні як жирних кислот, так і метаболітів глюкози практично однакові.

Якщо організм тварини отримує енергію майже цілком за рахунок одного тільки окислення жирних кислот, а це буває, наприклад, при голодуванні або при цукровому діабетішвидкість утворення ацетил-КоА перевищує швидкість його окислення в циклі трикарбонових кислот. В цьому випадку зайві молекули ацетил-КоА реагують один з одним, в результаті чого утворюються в кінцевому рахунку ацетооцтова і b-гідроксимасляна кислоти. Їхнє накопичення є причиною патологічного стану, Т.зв. кетозу (одного з видів ацидозу), який при тяжкому діабеті може викликати комусь і смерть.

Запасання енергії.

Тварини харчуються нерегулярно, і їх організму потрібно якось запасати енергію, що міститься в їжі, джерелом якої є поглинені твариною вуглеводи і жири. Жирні кислоти можуть запасатися у вигляді нейтральних жирів або в печінці, або жирової тканини. Вуглеводи, надходячи в велику кількість, в шлунково-кишковому трактігідролізуються до глюкози або інших цукрів, які потім у печінці перетворюються на ту ж глюкозу. Тут із глюкози синтезується гігантський полімер глікоген шляхом приєднання один до одного залишків глюкози з відщепленням молекул води (кількість залишків глюкози в молекулах глікогену доходить до 30 000). Коли виникає потреба в енергії, глікоген знову розпадається до глюкози реакції, продуктом якої є глюкозофосфат. Цей глюкозофосфат прямує на шлях гліколізу – процесу, що становить частину шляху окислення глюкози. У печінці глюкозофосфат може також піддатися гідролізу, і глюкоза, що утворюється, надходить в кровотік і доставляється кров'ю до клітин в різних частинахтіла.

Синтез ліпідів із вуглеводів.

Якщо кількість вуглеводів, поглинених з їжею за один прийом, більше, ніж може бути запасене у вигляді глікогену, то надлишок вуглеводів перетворюється на жири. Початкова послідовність реакцій збігається у своїй зі звичайним окислювальним шляхом, тобто. спочатку з глюкози утворюється ацетил-КоА, але далі цей ацетил-КоА використовується в цитоплазмі клітини для синтезу довголанцюгових жирних кислот. Процес синтезу можна описати як звернення до звичайного процесу окислення жирних клітин. Потім жирні кислоти запасаються у вигляді нейтральних жирів (тригліцеридів), що відкладаються у різних частинах тіла. Коли потрібна енергія, нейтральні жири піддаються гідролізу і жирні кислоти надходять у кров. Тут вони адсорбуються молекулами плазмових білків (альбумінів і глобулінів) і потім поглинаються клітинами різних типів. Механізмів, здатних здійснювати синтез глюкози з жирних кислот, тварин немає, але в рослин такі механізми є.

Метаболізм ліпідів.

Ліпіди потрапляють в організм головним чином формі тригліцеридів жирних кислот. У кишечнику під впливом ферментів підшлункової залози вони піддаються гідролізу, продукти якого всмоктуються клітинами стінки кишечника. Тут із них знову синтезуються нейтральні жири, які через лімфатичну системунадходять у кров і транспортуються в печінку, або відкладаються в жировій тканині. Вище вказувалося, що жирні кислоти можуть також синтезуватися заново з вуглеводних попередників. Слід зазначити, що хоча в клітинах ссавців може відбуватися включення одного подвійного зв'язку в молекули довголанцюгових жирних кислот (між С-9 і С-10), включати другий і третій подвійний зв'язок ці клітини нездатні. Оскільки жирні кислоти з двома та трьома подвійними зв'язками відіграють важливу роль у метаболізмі ссавців, вони по суті є вітамінами. Тому лінолеву (C18:2) та ліноленову (C18:3) кислоти називають незамінними жирними кислотами. У той же час у клітинах ссавців у ліноленову кислоту може включатися четвертий подвійний зв'язок і шляхом подовження вуглецевого ланцюга може утворитися арахідонова кислота(C20:4), також необхідний учасник метаболічних процесів.

У процесі синтезу ліпідів залишки жирних кислот, пов'язані з коферментом А (ацил-КоА), переносяться на гліцерофосфат – ефір фосфорної кислоти та гліцерину. В результаті утворюється фосфатидна кислота – сполука, в якій одна гідроксильна група гліцерину етерифікована фосфорною кислотою, а дві групи – жирними кислотами. При утворенні нейтральних жирів фосфорна кислота видаляється шляхом гідролізу і її місце займає третя жирна кислота в результаті реакції з ацил-КоА. Кофермент А утворюється із пантотенової кислоти (одного з вітамінів). У його молекулі є сульфгідрильна (-SH) група, здатна реагувати з кислотами з утворенням тіоефірів. При утворенні фосфоліпідів фосфатидна кислота реагує безпосередньо з активованим похідним однієї з азотистих основ, таких як холін, етаноламін або серин.

За винятком вітаміну D, всі стероїди, що зустрічаються в організмі тварин (похідні складних спиртів), легко синтезуються самим організмом. Сюди відносяться холестерин (холестерол), жовчні кислоти, чоловічі та жіночі статеві гормони та гормони надниркових залоз. У кожному випадку вихідним матеріалом для синтезу служить ацетил-КоА: з ацетильних груп шляхом конденсації, що багаторазово повторюється, будується вуглецевий скелет синтезованого з'єднання.

МЕТАБОЛІЗМ БІЛКІВ

Синтез амінокислот. Рослини і більшість мікроорганізмів можуть жити і зростати в середовищі, в якому для їхнього харчування є тільки мінеральні речовини, вуглекислий газ і вода. Це означає, що всі органічні речовини, що виявляються в них, ці організми синтезують самі. Білки, що зустрічаються у всіх живих клітинах, побудовані з 21 виду амінокислот, з'єднаних у різній послідовності. Амінокислоти синтезуються живими організмами. У кожному випадку низка хімічних реакцій призводить до утворення a-кетокислоти. Одна така a-кетокислота, а саме a-кетоглутарова (звичайний компонент циклу трикарбонових кислот) бере участь у зв'язуванні азоту.

Азот глутамінової кислоти може бути переданий будь-який з інших a-кетокислот з утворенням відповідної амінокислоти.

Організм людини та більшості інших тварин зберіг здатність синтезувати всі амінокислоти за винятком дев'яти т.зв. незамінних амінокислот. Оскільки кетокислоти, що відповідають цим дев'яти, не синтезуються, незамінні амінокислоти мають надходити з їжею.

Синтез білків.

Амінокислоти необхідні біосинтезу білка. Процес біосинтезу протікає зазвичай в такий спосіб. У цитоплазмі клітини кожна амінокислота активується в реакції з АТФ, а потім приєднується до кінцевої групи молекули рибонуклеїнової кислоти, специфічної саме для даної амінокислоти. Ця складна молекула пов'язують із невеликим тільцем, т.зв. рибосомою, у положенні, що визначається більш довгою молекулою рибонуклеїнової кислоти, прикріпленої до рибосоми. Після того, як усі ці складні молекули відповідним чином вишикувалися, зв'язки між вихідною амінокислотою та рибонуклеїновою кислотою розриваються і виникають зв'язки між сусідніми амінокислотами – синтезується специфічний білок. Процес біосинтезу постачає білки не тільки для зростання організму або для секреції у середу. Всі білки живих клітин з часом зазнають розпаду до амінокислот, що їх складають, і для підтримки життя клітини повинні синтезуватися знову.

Синтез інших азотовмісних сполук.

В організмі ссавців амінокислоти використовуються не тільки для біосинтезу білків, але і як вихідний матеріал для синтезу багатьох азотовмісних сполук. Амінокислота тирозин є попередником гормонів адреналіну та норадреналіну. Найпростіша амінокислота гліцин служить вихідним матеріалом для біосинтезу пуринів, що входять до складу нуклеїнових кислот, та порфіринів, що входять до складу цитохромів та гемоглобіну. Аспарагінова кислота – попередник піримідинів нуклеїнових кислот. Метильна група метіоніну передається ряду інших сполук у ході біосинтезу креатину, холіну та саркозину. При біосинтезі креатину від однієї сполуки до іншої передається також гуанідинове угруповання аргініну. Триптофан служить попередником нікотинової кислоти, та якщо з валіну в рослинах синтезується такий вітамін, як пантотенова кислота. Усе це лише окремі приклади використання амінокислот у процесах біосинтезу.

Азот, що поглинається мікроорганізмами та вищими рослинамиу вигляді іону амонію, витрачається майже повністю на утворення амінокислот, з яких потім синтезуються багато азотовмісних сполук живих клітин. Надлишкових кількостей азоту ні рослини, ні мікроорганізми не поглинають. На відміну від них, у тварин кількість поглиненого азоту залежить від білків, що містяться в їжі. Весь азот, що надійшов до організму у вигляді амінокислот і не витрачений у процесах біосинтезу, досить швидко виводиться з організму із сечею. Відбувається це в такий спосіб. У печінці невикористані амінокислоти передають свій азот a-кетоглутарової кислоти з утворенням глутамінової кислоти, яка дезамінується, вивільняючи аміак. Далі азот аміаку може або на якийсь час запасатися шляхом синтезу глутаміну, або відразу ж використовуватися для синтезу сечовини, що протікає в печінці.

Глутамін має й іншу роль. Він може піддаватися гідролізу в нирках із вивільненням аміаку, який надходить у сечу в обмін на іони натрію. Цей процес вкрай важливий як підтримання кислотно-лужної рівноваги в організмі тварини. Майже весь аміак, що походить з амінокислот і, можливо, з інших джерел, перетворюється на печінки на сечовину, тому вільного аміаку в крові зазвичай майже немає. Однак за деяких умов досить значна кількість аміаку містить сеча. Цей аміак утворюється в нирках із глутаміну і переходить у сечу в обмін на іони натрію, які таким чином реадсорбуються та затримуються в організмі. Цей процес посилюється при розвитку ацидозу – стану, при якому організм потребує додаткової кількості катіонів натрію для зв'язування надлишку іонів бікарбонату в крові.

Надлишкові кількості піримідинів теж розпадаються в печінці через низку реакцій, у яких вивільняється аміак. Що стосується пуринів, то їх надлишок піддається окисленню з утворенням сечової кислоти, що виділяється із сечею в людини та інших приматів, але не в інших ссавців. У птахів відсутній механізм синтезу сечовини, і саме сечова кислота, а не сечовина, є у них кінцевим продуктом обміну всіх азотовмісних сполук.

ЗАГАЛЬНІ УЯВЛЕННЯ ПРО МЕТАБОЛІЗМ ОРГАНІЧНИХ РЕЧОВИН

Можна сформулювати деякі загальні поняття, чи «правила», що стосуються метаболізму. Наведені нижче кілька основних «правил» дозволяють краще зрозуміти, як протікає і регулюється метаболізм.

1. Метаболічні шляхи необоротні. Розпад ніколи не йде шляхом, який був би простим зверненням реакцій синтезу. У ньому беруть участь інші ферменти та інші проміжні продукти. Нерідко протилежно спрямовані процеси протікають у різних відсіках клітини. Так, жирні кислоти синтезуються в цитоплазмі за участю одного набору ферментів, а окислюються в мітохондріях за участю зовсім іншого набору.

2. Ферментів у живих клітинах достатньо для того, щоб усі відомі метаболічні реакції могли протікати набагато швидше, ніж це зазвичай спостерігається в організмі. Отже, у клітинах існують якісь регуляторні механізми. Відкриті різні типитаких механізмів.

а) Фактором, що обмежує швидкість метаболічних перетворень даної речовини, може бути надходження цієї речовини в клітину; саме на цей процес у такому разі спрямована регуляція. Роль інсуліну, наприклад, пов'язана з тим, що він, мабуть, полегшує проникнення глюкози у всі клітини, глюкоза ж зазнає перетворень з тією швидкістю, з якою вона надходить. Подібним чином проникнення заліза та кальцію з кишечника в кров залежить від процесів, швидкість яких регулюється.

б) Речовини які завжди можуть вільно переходити з одного клітинного відсіку до іншого; є дані, що внутрішньоклітинне перенесення регулюється деякими стероїдними гормонами.

в) Виявлено два типи сервомеханізмів «негативної зворотного зв'язку».

У бактерій були виявлені приклади того, що присутність продукту якоїсь послідовності реакцій, наприклад, амінокислоти, пригнічує біосинтез одного з ферментів, необхідних для утворення цієї амінокислоти.

У кожному разі фермент, біосинтез якого виявляється порушеним, був відповідальним за перший «визначальний» етап (на схемі реакція 4) метаболічного шляху, що веде до синтезу цієї амінокислоти.

Другий механізм добре вивчений у ссавців. Це просте пригнічення кінцевим продуктом (у нашому випадку – амінокислотою) ферменту, відповідального за перший «визначальний» етап метаболічного шляху.

Ще один тип регулювання за допомогою зворотного зв'язку діє в тих випадках, коли окиснення проміжних продуктів циклу трикарбонових кислот пов'язане з утворенням АТФ з АДФ та фосфату у процесі окисного фосфорилювання. Якщо весь наявний у клітині запас фосфату та (або) АДФ вже вичерпано, то окислення припиняється і може відновитися лише після того, як цей запас знову стане достатнім. Таким чином, окислення, сенс якого в тому, щоб постачати корисну енергію у формі АТФ, відбувається лише тоді, коли можливий синтез АТФ.

3. У біосинтетичних процесах бере участь порівняно невелика кількість будівельних блоків, кожен із яких використовується для синтезу багатьох сполук. Серед них можна назвати ацетилкофермент А, гліцерофосфат, гліцин, карбамілфосфат, що постачає карбамільну (H2N–CO–) групу, похідні фолієвої кислоти, що служать джерелом гідроксиметильної та формальної груп, S-аденозилметіонін – джерело метильних груп, глутамінову та аспарагінову кислоти, що поставляють аміногрупи, і нарешті, глутамін – джерело амідних груп. З цього щодо небагатьох компонентів будуються всі ті різноманітні сполуки, які ми знаходимо у живих організмах.

4. Прості органічні сполукирідко беруть участь у метаболічних реакціях безпосередньо. Зазвичай вони повинні бути спочатку активовані шляхом приєднання до одного з ряду сполук, що універсально використовуються в метаболізмі. Глюкоза, наприклад, може піддатися окисленню лише після того, як вона буде етерифікована фосфорною кислотою, для інших своїх перетворень вона повинна бути етерифікована уридиндифосфатом. Жирні кислоти не можуть бути залучені в метаболічні перетворення перш, ніж вони утворюють ефіри з коферментом А. Кожен із цих активаторів або споріднений з одним з нуклеотидів, що входять до складу рибонуклеїнової кислоти, або утворюється з якогось вітаміну. Легко зрозуміти у зв'язку з цим, чому вітаміни потрібні у таких невеликих кількостях. Вони витрачаються на освіту «коферментів», а кожна молекула коферменту протягом життя організму використовується багаторазово, на відміну основних поживних речовин (наприклад, глюкози), кожна молекула яких використовується лише один раз.

На закінчення слід сказати, що термін «метаболізм», що означав раніше щось складніше, ніж просто використання вуглеводів і жирів в організмі, тепер застосовується для позначення тисяч ферментативних реакцій, вся сукупність яких може бути представлена ​​як величезна мережа метаболічних шляхів, що багаторазово перетинаються ( через наявність загальних проміжних продуктів) і керованих дуже тонкими регуляторними механізмами.