Метаболизм это

Обмен веществ (или метаболизм, от греческого μεταβολή — «превращение, изменение») (далее по тексту — «О. в.») — это лежащий в основе жизни закономерный порядок превращения веществ и энергии в живых системах, направленный на их сохранение и самовоспроизведение; совокупность всех химических реакций, протекающих в организме.

Обмен веществ (metabolism)

Немецкий философ и мыслитель Фридрих Энгельс, определяя жизнь, указывал, что её важнейшим свойством является постоянный О. в. с окружающей внешней природой, с прекращением которого прекращается и жизнь. Таким образом, обмен веществ — существеннейший и непременный признак жизни.

Все без исключения органы и ткани организмов находятся в состоянии непрерывного химического взаимодействия с другими органами и тканями, а также с окружающей организм внешней средой. С помощью метода изотопных индикаторов было установлено, что интенсивный метаболизм происходит в любой живой клетке.


С пищей в организм поступают из внешней среды разнообразные вещества. В организме эти вещества подвергаются изменениям (метаболизируются), в результате чего они частично превращаются в вещества самого организма. В этом состоит процесс ассимиляции. В тесном взаимодействии с ассимиляцией протекает обратный процесс — диссимиляция. Вещества живого организма не остаются неизменными, а более или менее быстро расщепляются с выделением энергии; их замещают вновь ассимилированные соединения, а возникшие при разложении продукты распада выводятся из организма. Химические процессы, протекающие в живых клетках, характеризуются высокой степенью упорядоченности: реакции распада и синтеза определённым образом организованы во времени и пространстве, согласованы между собой и образуют целостную, тончайше отрегулированную систему, сложившуюся в результате длительной эволюции. Теснейшая взаимосвязь между процессами ассимиляции и диссимиляции проявляется в том, что последняя является не только источником энергии в организмах, но также источником исходных продуктов для синтетических реакций.

В основе характерного для обмена веществ порядка явлений лежит согласованность скоростей отдельных химических реакций, которая зависит от каталитического действия специфических белков — ферментов.
чти любое вещество, для того чтобы участвовать в О. в., должно вступить во взаимодействие с ферментом. При этом оно будет изменяться с большой скоростью в совершенно определённом направлении. Каждая ферментативная реакция является отдельным звеном в цепи тех превращений (метаболических путей), которые в совокупности составляют метаболизм. Каталитическая активность ферментов изменяется в очень широких пределах и находится под контролем сложной и тонкой системы регуляций, обеспечивающих организму оптимальные условия жизнедеятельности при меняющихся условиях внешней среды. Таким образом, закономерный порядок химических превращений зависит от состава и активности ферментного аппарата, настраивающегося в зависимости от потребностей организма.

Для познания обмена веществ существенно изучение как порядка отдельных химических превращений, так и тех непосредственных причин, которые определяют этот порядок. О. в. складывался при самом возникновении жизни на Земле, поэтому в его основе лежит единый для всех организмов нашей планеты биохимический план. Однако в процессе развития живой материи изменения и совершенствование О. в. шли неодинаковыми путями у разных представителей животного и растительного мира. Поэтому организмы, принадлежащие к различным систематическим группам и стоящие на разных ступенях исторического развития, наряду с принципиальным сходством в основном порядке химических превращений, имеют существенные и характерные отличия. Эволюция живой природы сопровождалась изменениями структур и свойств биополимеров, а также энергетических механизмов, систем регуляции и координации метаболизм.

Схема обмена веществ


Схема обмена веществ (The scheme of metabolism)

I. Ассимиляция

 

Особенно значительны различия в обмене веществ у представителей разных групп организмов в начальных этапах процесса ассимиляции. Как полагают, первичные организмы использовали для питания органического вещества, возникшие абиогенным путём (см. происхождение жизни); при последующем развитии жизни у некоторых из живых существ возникла способность к синтезу органических веществ. По этому признаку все организмы могут быть разделены на гетеротрофов и автотрофов (см. автотрофные организмы и гетеротрофные организмы). У гетеротрофов, к которым принадлежат все животные, грибы и многие виды бактерий, О. в. основан на питании готовыми органическими веществами. Правда, они обладают способностью усваивать некоторое, сравнительно незначительное, количество CO2, используя его для синтеза более сложных органических веществ. Однако этот процесс совершается гетеротрофами только за счёт использования энергии, заключённой в химических связях органических веществ пищи.
тотрофы (зелёные растения и некоторые бактерии) не нуждаются в готовых органических веществах и осуществляют их первичный синтез из входящих в их состав элементов. Некоторые из автотрофов (серобактерии, железобактерии и нитрифицирующие бактерии) используют для этого энергию окисления неорганических веществ (см. хемосинтез). Зелёные растения образуют органические вещества за счёт энергии солнечного[гор] света в процессе фотосинтеза — основного источника органического вещества на Земле.

Биосинтез углеводов

В процессе фотосинтеза зелёные растения ассимилируют CO2 и образуют углеводы, фотосинтез представляет собой цепь последовательно совершающихся окислительно-восстановительных реакций, в которых принимает участие Хлорофилл — зелёный пигмент, способный улавливать солнечную энергию. За счёт энергии света происходит фотохимическое разложение воды, причём кислород выделяется в атмосферу, а водород используется для восстановления CO2. На сравнительно ранних этапах фотосинтеза образуется фосфоглицериновая кислота, которая, подвергаясь восстановлению, даёт трёхуглеродные сахара — триозы. Две триозы — фосфоглицериновый альдегид и фосфодиоксиацетон — под действием фермента альдолазы конденсируются с образованием гексозы — фруктозо-дифосфата, который, в свою очередь, превращается в другие гексозы — глюкозу, маннозу, галактозу. Конденсация фосфодиоксиацетона с рядом др. альдегидов приводит к образованию пентоз. Образовавшиеся в растениях гексозы служат исходным материалом для синтеза сложных углеводов — сахарозы, крахмала, инулина, целлюлозы (клетчатки) и др.


Пентозы дают начало высокомолекулярным пентозанам, участвующим в построении опорных тканей растений. Во многих растениях гексозы могут превращаться в полифенолы, фенолкарбоновые кислоты и другие соединения ароматического ряда. В результате полимеризации и конденсации из этих соединений образуются дубильные вещества, антоцианы, флавоноиды и другие сложные соединения.

Животные и другие гетеротрофы получают углеводы в готовом виде с пищей, преимущественно в виде дисахаридов и полисахаридов (сахароза, крахмал). В пищеварительном тракте углеводы под действием ферментов расщепляются на моносахариды, которые всасываются в кровь и разносятся ею по всем тканям организма. В тканях из моносахаридов синтезируется запасной полисахарид животных — гликоген. См. углеводный обмен.

Биосинтез липидов

Первичные продукты фотосинтеза, хемосинтеза и образовавшиеся из них или поглощённые с пищей углеводы являются исходным материалом для синтеза липидов — жиров и других жироподобных веществ. Так, например, накопление жиров в созревающих семенах масличных растений происходит за счёт сахаров. Некоторые микроорганизмы (например, Torulopsis lipofera) при культивировании на растворах глюкозы за 5 часов образуют до 11% жира на сухое вещество. Глицерин, необходимый для синтеза жиров, образуется путём восстановления фосфоглицеринового альдегида. Высокомолекулярные жирные кислоты — пальмитиновая, стеариновая, олеиновая и другие, дающие при взаимодействии с глицерином жиры, синтезируются в организме из уксусной кислоты — продукта фотосинтеза или окисления веществ, образовавшихся в результате распада углеводов. Животные получают жиры также с пищей. При этом жиры в пищеварительном тракте расщепляются липазами на глицерин и жирные кислоты и усваиваются организмом. См. жировой обмен.


Биосинтез белков

У автотрофных организмов синтез белков начинается с усвоения неорганического азота (N) и синтеза аминокислот. Некоторые микроорганизмы в процессе азотфиксации усваивают из воздуха молекулярный азот, который при этом превращается в аммиак (NH3). Высшие растения и хемосинтезирующие микроорганизмы потребляют азот в виде аммонийных солей и нитратов, причём последние предварительно подвергаются ферментативному восстановлению до NH3. Под действием соответствующих ферментов NH3 затем соединяется с кето- или оксикислотами, в результате чего образуются аминокислоты (например, пировиноградная кислота и NH3 дают одну из наиболее важных аминокислот — аланин). Образовавшиеся таким образом аминокислоты могут далее подвергаться переаминированию и другим превращениям, давая все другие аминокислоты, входящие в состав белков.

Гетеротрофные организмы также способны синтезировать аминокислоты из аммиачных солей и углеводов, однако животные и человек получают основную массу аминокислот с белками пищи. Ряд аминокислот гетеротрофные организмы синтезировать не могут и должны получать их в готовом виде в составе пищевых белков.


Аминокислоты, соединяясь друг с другом под действием соответствующих ферментов, образуют различные белки (смотрите статью белки, раздел Биосинтез белков). Белками являются все ферменты. Некоторые структурные и сократительные белки также обладают каталитической активностью. Так, мышечный белок миозин способен гидролизовать аденозинтрифосфат (АТФ), поставляющий энергию, необходимую для мышечного сокращения. Простые белки, вступая во взаимодействие с другими веществами, дают начало сложным белкам — протеидам: соединяясь с углеводами, белки образуют гликопротеиды, с липидами — липопротеиды, с нуклеиновыми кислотами — нуклеопротеиды. Липопротеиды — основной структурный компонент биологических мембран; нуклеопротеиды входят в состав хроматина клеточных ядер, образуют клеточные белоксинтезирующие частицы — рибосомы. См. также азот в организме, белковый обмен.

 

II. Диссимиляция

 

Источником энергии, необходимой для поддержания жизни, роста, размножения, подвижности, возбудимости и других проявлений жизнедеятельности, являются процессы окисления части тех продуктов расщепления, которые используются клетками для синтеза структурных компонентов.

Наиболее древним и поэтому наиболее общим для всех организмов является процесс анаэробного расщепления органических веществ, осуществляющийся без участия кислорода (см. брожение, гликолиз). Позднее этот первоначальный механизм получения энергии живыми клетками дополнился окислением образующихся промежуточных продуктов кислородом воздуха, который появился в атмосфере Земли в результате фотосинтеза. Так возникло внутриклеточное, или тканевое дыхание. Подробнее см. окисление биологическое.


Диссимиляция углеводов

Основным источником запасённой в химических связях энергии у большинства организмов являются углеводы. Расщепление полисахаридов в организме начинается с их ферментативного гидролиза. Например, у растений при прорастании семян запасённый в них крахмал гидролизуется амилазами, у животных поглощённый с пищей крахмал гидролизуется под действием амилаз слюны и поджелудочной железы, образуя мальтозу. Мальтоза далее гидролизуется с образованием глюкозы. В животном организме глюкоза образуется также в результате расщепления гликогена. Глюкоза подвергается дальнейшим превращениям в процессах брожения или гликолиза, в результате которых образуется пировиноградная кислота. Последняя, в зависимости от типа обмена веществ данного организма, сложившегося в процессе исторического развития, может далее подвергаться разнообразным превращениям. При различных видах брожений и при гликолизе в мышцах пировиноградная кислота подвергается анаэробным превращениям. В аэробных условиях — в процессе дыхания — она может подвергаться окислительному декарбоксилированию с образованием уксусной кислоты, а также служить источником образования другх органических кислот: щавелево-уксусной, лимонной, цис-аконитовой, изолимонной, щавелево-янтарной, кетоглутаровой, янтарной, фумаровой и яблочной. Их взаимные ферментативные превращения, приводящие к полному окислению пировиноградной кислоты до CO2 и H2O, называются трикарбоновых кислот циклом, или циклом кребса.


Диссимиляция жиров также начинается с их гидролитического расщепления липазами с образованием свободных жирных кислот и глицерина; эти вещества могут далее легко окисляться, давая, в конечном счёте, CO2 и H2O. Окисление жирных кислот идёт главным образом путём так называемые β-окисления, т. е. таким образом, что от молекулы жирной кислоты отщепляются два углеродных атома, дающих остаток уксусной кислоты, и образуется новая жирная кислота, которая может подвергнуться дальнейшему β-окислению. Получающиеся остатки уксусной кислоты либо используются для синтеза различных соединений (например, ароматических соединений, изопреноидов и др.), либо окисляются до CO2 и H2O. См. также жировой обмен, липиды.

Диссимиляция белков начинается с их гидролитического расщепления протеолитическими ферментами, в результате чего образуются низкомолекулярные пептиды и свободные аминокислоты. Такого рода вторичное образование аминокислот происходит, например, весьма интенсивно при прорастании семян, когда белки, содержащиеся в эндосперме или в семядолях семени, гидролизуются с образованием свободных аминокислот, частично используемых на построение тканей развивающегося растения, а частично подвергающихся окислительному распаду.
оисходящий в процессе диссимиляции окислительный распад аминокислот осуществляется путём дезаминирования и приводит к образованию соответствующих кето- или оксикислот. Эти последние либо подвергаются дальнейшему окислению до CO2 и H2O, либо используются на синтез различных соединений, в том числе новых аминокислот. У человека и животных особенно интенсивный распад аминокислот идёт в печени.

Образующийся при дезаминировании аминокислот свободный МН3 ядовит для организма; он связывается с кислотами или же превращается в мочевину, мочевую кислоту, аспарагин или глутамин. У животных аммонийные соли, мочевина и мочевая кислота выводятся из организма, у растений же аспарагин, глутамин и мочевина используются в организме в качестве запасных источников азота. Таким образом, одним из важнейших биохимических отличий растений от животных является почти полное отсутствие у первых азотистых отбросов. Образование мочевины при окислительной диссимиляции аминокислот осуществляется в основном с помощью так называемого орнитинового цикла, который тесно связан с другими превращениями белков и аминокислот в организме. Диссимиляция аминокислот может происходить также путём их декарбоксилирования, при котором из аминокислоты образуются CO2 и какой-либо амин или же новая аминокислота (например, при декарбоксилировании гистидина образуется гистамин — физиологически активное вещество, а при декарбоксилировании аспарагиновой кислоты — новая аминокислота — (α- или β-аланин). Амины могут подвергаться метилированию, образуя различные бетаины и такие важные соединения, как, например, холин. Растения используют амины (наряду с некоторыми аминокислотами) для биосинтеза алкалоидов.

 

III. Связь обмена углеводов, липидов, белков и других соединений

 

Все биохимические процессы, совершающиеся в организме, тесно связаны друг с другом. Взаимосвязь обмена белков с окислительно-восстановительными процессами осуществляется различным образом. Отдельные биохимические реакции, лежащие в основе процесса дыхания, происходят благодаря каталитическому действию соответствующих ферментов, т. е. белков. Вместе с тем сами продукты расщепления белков — аминокислоты могут подвергаться различным окислительно-восстановительным превращениям — декарбоксилированию, дезаминированию и др.

Так, продукты дезаминирования аспарагиновой и глутаминовой кислот — щавелево-уксусная и α-кетоглутаровая кислоты — являются вместе с тем важнейшими звеньями окислительных превращений углеводов, происходящих в процессе дыхания. Пировиноградная кислота — важнейший промежуточный продукт, образующийся при брожении и дыхании, — также тесно связана с белковым обменом: взаимодействуя с NH3 и соответствующим ферментом, она даёт важную аминокислоту α-аланин. Теснейшая связь процессов брожения и дыхания с обменом липидов в организме проявляется в том, что фосфоглицериновый альдегид, образующийся на первых этапах диссимиляции углеводов, является исходным веществом для синтеза глицерина. С другой стороны, в результате окисления пировиноградной кислоты получаются остатки уксусной кислоты, из которых синтезируются высокомолекулярные жирные кислоты и разнообразные изопреноиды (терпены, каротиноиды, стероиды). Таким образом, процессы брожения и дыхания приводят к образованию соединений, необходимых для синтеза жиров и др. веществ.

 

IV. Роль витаминов и минеральных веществ в обмене веществ

 

В превращениях веществ в организме важное место занимают витамины, вода и различные минеральные соединения. Витамины участвуют в многочисленных ферментативных реакциях в составе коферментов. Так, производное витамина B1 — тиаминпирофосфат — служит коферментом при окислительном декарбоксилировании (α-кетокислот, в том числе пировиноградной кислоты; фосфорнокислый эфир витамина B6 — пиридоксальфосфат — необходим для каталитического переаминирования, декарбоксилирования и других реакций обмена аминокислот. Производное витамина А входит в состав зрительного пигмента. Функции ряда витаминов (например, аскорбиновой кислоты) окончательно не выяснены. Разные виды организмов различаются как способностью к биосинтезу витаминов, так и своими потребностями в наборе тех или иных поступающих с пищей витаминов, которые необходимы для нормального обмена веществ.

Важную роль в минеральном обмене играют Na, К, Ca, Р, а также микроэлементы и другие неорганического вещества. Na и К участвуют в биоэлектрических и осмотических явлениях в клетках и тканях, в механизмах проницаемости биологических мембран; Ca и Р — основные компоненты костей и зубов; Fe входит в состав дыхательных пигментов — гемоглобина и миоглобина, а также ряда ферментов. Для активности последних необходимы и другие микроэлементы (Cu, Mn, Mo, Zn).

Решающую роль в энергетических механизмах обмена веществ играют эфиры фосфорной кислоты и прежде всего аденозинфосфорные кислоты, которые воспринимают и накапливают энергию, выделяющуюся в организме в процессах гликолиза, окисления, фотосинтеза. Эти и некоторые другие богатые энергией соединения (см. макроэргические соединения) передают заключённую в их химических связях энергию для использования её в процессе механической, осмотической и других видов работы или же для осуществления синтетических реакций, идущих с потреблением энергии (см. также биоэнергетика).

 

V. Регуляция обмена веществ

 

Удивительная согласованность и слаженность процессов обмена веществ в живом организме достигается путём строгой и пластичной координации О. в. как в клетках, так и в тканях и органах. Эта координация определяет для данного организма характер метаболизма, сложившийся в процессе исторического развития, поддерживаемый и направляемый механизмами наследственности и взаимодействием организма с внешней средой.

Регуляция обмена веществ на клеточном уровне осуществляется путём регуляции синтеза и активности ферментов. Синтез каждого фермента определяется соответствующим геном. Различные промежуточные продукты О. в., действуя на определённый участок молекулы ДНК, в котором заключена информация о синтезе данного фермента, могут индуцировать (запускать, усиливать) или, наоборот, репрессировать (прекращать) его синтез. Так, кишечная палочка при избытке изолейцина в питательной среде прекращает синтез этой аминокислоты. Избыток изолейцина действует двояким образом:

  • а) угнетает (ингибирует) активность фермента треониндегидратазы, катализирующего первый этап цепи реакций, ведущих к синтезу изолейцина, и
  • б) репрессирует синтез всех ферментов, необходимых для биосинтеза изолейцина (в том числе и треониндегидратазы).

Ингибирование треониндегидратазы осуществляется по принципу аллостерической регуляции активности ферментов.

Предложенная французскими учёными Ф. Жакобом и Ж. Моно теория генетической регуляции рассматривает репрессию и индукцию синтеза ферментов как две стороны одного и того же процесса. Различные репрессоры являются в клетке специализированными рецепторами, каждый из которых «настроен» на взаимодействие с определённым метаболитом, индуцирующим или репрессирующим синтез того или иного фермента. Таким образом, в клетки, полинуклеотидных цепочках ДНК заключены «инструкции» для синтеза самых разнообразных ферментов, причём образование каждого из них может быть вызвано воздействием сигнального метаболита (индуктора) на соответствующий репрессор (подробнее см. молекулярная генетика, оперон).

Важнейшую роль в регуляции обмена веществ и энергии в клетках играют белково-липидные биологические мембраны, окружающие протоплазму и находящиеся в ней ядро, митохондрии, пластиды и другие субклеточные структуры. Поступление различных веществ в клетку и выход их из неё регулируются проницаемостью биологических мембран. Значительная часть ферментов связана с мембранами, в которые они как бы «вмонтированы». В результате взаимодействия того или иного фермента с липидами и другими компонентами мембраны конформация его молекулы, а следовательно, и его свойства как катализатора будут иными, чем в гомогенном растворе. Это обстоятельство имеет огромное значение для регулирования ферментативных процессов и обмена веществ в целом.

Важнейшим средством, с помощью которого осуществляется регуляция обмена веществ в живых организмах, являются гормоны. Так, например, у животных при значительном понижении содержания caxapa в крови усиливается выделение адреналина, способствующего распаду гликогена и образованию глюкозы. При избытке сахара в крови усиливается секреция инсулина, который тормозит процесс расщепления гликогена в печени, вследствие чего в кровь поступает меньше глюкозы. Важная роль в механизме действия гормонов принадлежит циклической аденозинмонофосфорной кислоте (цАМФ). У животных и человека гормональная регуляция Обмен веществ. тесно связана с координирующей деятельностью нервной системы (см. нервная регуляция).

Благодаря совокупности тесно связанных между собой биохимических реакций, составляющих обмен веществ, осуществляется взаимодействие организма со средой, являющееся непременным условием жизни. Фридрих Энгельс писал: «Из обмена веществ посредством питания и выделения… вытекают все прочие простейшие факторы жизни…» («Анти-Дюринг», 1966, с. 80). Таким образом, развитие (онтогенез) и рост организмов, наследственность и изменчивость, раздражимость и высшая нервная деятельность — эти важнейшие проявления жизни могут быть поняты и подчинены воле человека на основе выяснения наследственно обусловленных закономерностей обмена веществ и сдвигов, происходящих в нём под влиянием меняющихся условий внешней среды (в пределах нормы реакции данного организма). См. также биология, биохимия, генетика, молекулярная биология и литературу при этих статьях. (биохимик, доктор биологических наук, профессор (1944), член-корреспондент АН СССР[en] Вацлав Леонович Кретович)

 

www.doctorate.ru

Что такое метаболизм с физиологической точки зрения – объяснение простым языком

Вновь обратимся к теме пазлов. Если представить организм набором элементов, то метаболизм человека – это механизм, собирающий детали в большую осмысленную картину. Это обмен веществ, комплекс всех биохимических реакций. Любой организм растёт и функционирует благодаря поступлению, трансформации и удалению определённых веществ. Метаболизм регулирует процессы преобразования поступающих извне компонентов. Благодаря встроенному «настройщику» возможна адаптация к внешним факторам. Без основополагающего процесса была бы невозможна жизнь.

Метаболизм это

Как связаны метаболизм и масса тела?

Масса тела зависит от ряда физиологических параметров и количества потребляемых калорий. Существует базовая энергетическая потребность. У каждого человека она индивидуальна. Эту потребность называют базальным метаболизмом – суточной «порцией» энергии (калорий), необходимой для нормального функционирования организма в состоянии покоя.

Калорийность рассчитывают по формулам – для мужчин и женщин. Мужчинам нужно воспользоваться следующей формулой:

88.362 + (13.397 * вес/кг) + (4.799 * рост/см) – (5.677 * возраст)

Женщины используют такую:

447.593 + (9.247 * вес/кг) + (3.098 * рост/см) – (4.330 * возраст)

Результат расчётов – своеобразная нулевая отметка. В стремлении похудеть нужно потреблять меньше расчётного числа калорий. Бодибилдерам, напротив, необходимо умножить результат на определённый коэффициент.

Суть обмена веществ

Процесс метаболизма представляет собой трансформацию химических веществ. Системы и ткани организма нуждаются в компонентах с низкоуровневой структурой. С пищей мы получаем высокоуровневые составляющие, требующие расщепления.

Обмен веществ – это два, связанных друг с другом, типа процессов:

  • катаболизм – расщепление сложных элементов на более простые; в результате распада происходит генерация энергии;
  • анаболизм – образование из полученных извне компонентов необходимых организму веществ; в результате образуются новые клетки и ткани.

Схема протекания и чередования процессов очень сложна. Но базовое понимание того и другого важно и для борьбы с лишним весом, и для массонабора.

Метаболизм это

Обмен белков

Обмен белков – это расщепление протеина на аминокислоты. Любой силовой атлет знает, что белок – важнейший компонент для построения и регенерации мышечной ткани. Но, кроме этого, протеин выполняет и другие, не менее важные, функции:

  • распределяет по организму питательные вещества;
  • обеспечивает нормальную работу эндокринной системы;
  • способствует образованию половых гормонов;
  • разгоняет биохимические процессы.

Белковый метаболизм состоит из таких этапов:

  • поступление белка в организм;
  • денатурация элементов до протеинов первого порядка;
  • расщепление на отдельные аминокислоты;
  • транспортировка аминокислот по организму;
  • строительство тканей (для атлетов это означает в первую очередь построение мышц);
  • новый цикл белкового обмена – на этой стадии происходит метаболизм неиспользованных в строительстве белков;
  • выведение отработанных аминокислот.

Для полноценного обмена веществ крайне важен аминокислотный комплекс. Само по себе количество белков имеет небольшое значение. Решая спортивные и диетологические задачи, необходимо отслеживать состав компонентов. Особенно это касается вегетарианцев, поскольку в продуктах растительного происхождения отсутствует необходимый набор элементов.

Обмен жиров

Жиры – важный источник энергии. При кратковременной физической нагрузке сначала в ход идет энергия гликогена, находящаяся в мышцах. При длительной нагрузке энергию организм получает из жиров. Из понимания особенностей метаболизма жиров напрашивается вывод – для расщепления жировых запасов требуется достаточно продолжительная и мощная работа.

Большую часть жиров организм старается оставить про запас. В нормальном состоянии только около 5% жиров стабильно выводится обратно. Липидный (жировой) метаболизм разбивается на три стадии:

  • расщепление элементов в желудке и кишечнике
  • промежуточный обмен
  • выделение отработанных продуктов

Частичная трансформация жиров происходит в желудке. Но там процесс протекает вяло. Основной распад липидов происходит в верхней области тонкого кишечника. Большая заслуга в липидном обмене принадлежит печени. Здесь часть компонентов окисляется, в результате чего генерируется энергия. Другая часть расщепляется до формата транспортабельных составляющих и поступает в кровь.

Обмен углеводов

Главная роль метаболизма углеводов определяется энергетической ценностью последних. Обменные процессы этих компонентов составляют около 60% всего энергообмена организма. Без углеводов невозможна полноценная физическая работа. Вот почему для продуктивного тренинга основу рациона должны составлять «топливные» элементы. На базовом уровне углеводы представляют собой глюкозу. В мускулатуре и печени она накапливается в виде гликогена.

Важное понятие, связанное с углеводным обменом – гликемический индекс (ГИ). Он отражает скорость усвоения углеводов организмом и повышения сахара в крови. Шкала ГИ разбита на 100 единиц, где 0 говорит о безуглеводных продуктах, а 100 – о продуктах, насыщенных этим компонентом.

Исходя из этого, продукты делятся на простые и сложные. Первые – с высоким ГИ, вторые – с низким. Понимать отличие между теми и другими очень важно. Простые углеводы очень быстро расщепляются до глюкозы. Благодаря этому уже через считанные минуты организм получает порцию энергии. Минус в том, что хватает энергетического всплеска на 30-50 мин. При употреблении большого количества быстрых углеводов:

  • имеет место слабость, вялость;
  • откладываются жировые запасы;
  • наносится вред поджелудочной железе.

Сложные углеводы расщепляются долго. Но и отдача от них ощущается до 4-х часов. В основе рациона должны быть элементы именно этого типа.

Продукты с низким ГИ:

Продукт ГИ
Соя 15
Грибы 15
Капуста кочанная 15
Чечевица 25
Молоко 30
Творог обезжиренный 30
Макароны (разваренные не полностью) 40
Гречка 50

Продукты со средним ГИ:

Продукт ГИ
Спагетти 55
Овсяная каша 60
Длиннозерный рис 60
Бананы 60
Макароны с сыром 65
Цельнозерновой хлеб 65
Картофель в мундире 65
Пшеничная мука 65

Продукты с высоким ГИ:

Продукт ГИ
Белый рис 70
Пельмени 70
Сладкие газированные напитки 70
Молочный шоколад 70
Рисовая каша на молоке 75
Сладкая выпечка 75
Каши быстрого приготовления 85
Мёд 90
Рисовая лапша 95
Сдобные булочки 95
Белый хлеб 100

Обмен воды и минеральных веществ

Большая часть организма – вода. Значение метаболизма в этом контексте приобретает ярко выраженный оттенок. Мозг состоит из воды на 85%, кровь – на 80%, мышцы – на 75%, кости – на 25%, жировая ткань – на 20%.

Удаляется вода:

  • через лёгкие – 300 мл/сутки (в среднем);
  • через кожу – 500 мл;
  • с мочой – 1700 мл.

Отношение потребляемой жидкости к выделяемой называют водным балансом. Если потребление меньше вывода, в организме происходит сбой систем. Норма потребления воды в сутки – 3 л. Этого количества достаточно для обеспечения хорошей продуктивности и самочувствия.

С водой из организма вымываются и минералы. По этой причине желательно дополнять обычную воду минеральной. Это один из самых простых путей восполнить дефицит необходимых элементов. Рекомендуется с помощью диетолога рассчитать норму солей и минералов и составить рацион на основе этих расчётов.

Метаболизм это

Причины и последствия сбоев метаболизма

Метаболизм – это сложный и хрупкий процесс. Если на одном из этапов анаболизма или катаболизма происходит сбой, сыпется вся биохимическая «конструкция». Проблемы с обменом веществ провоцируются:

  • наследственностью;
  • неправильным образом жизни;
  • различными заболеваниями;
  • проживанием в зоне с плохой экологией.

Главная причина сбоев – наплевательское отношение к своему организму. Обильное количество вредной пищи – бич современности. Неправильное питание и малоподвижность ведут к замедлению обмена веществ. В итоге масса людей страдают ожирением со всеми вытекающими.

Среди симптомов, намекающих на то, что следует заняться регуляцией метаболизма:

  • повышенная или пониженная масса тела;
  • хроническая усталость;
  • визуальные проблемы с кожей;
  • ломкость волос и ногтей;
  • повышенная раздражительность и др.

Бороться с последствиями сбоев обмена веществ можно и нужно. Но на мгновенный эффект рассчитывать глупо. Поэтому лучше себя не запускать. А если всё же это случилось, нужно обратиться к специалистам и запастись терпением.

Уровень метаболизма в зависимости от пола, возраста, питания

Скорость обмена веществ зависит не только от генетических факторов и образа жизни, но и от пола и возраста. Уровень тестостерона у мужчин гораздо выше. Благодаря этому представители сильного пола склонны к набору мышечной массы. А мускулатура нуждается в энергии. Поэтому базовый обмен веществ у мужчин выше – организм потребляет больше калорий.

Женщины, наоборот, более склонны к отложению жировых запасов. Причина кроется в большом количестве женских половых гормонов – эстрогенов. Женщины вынуждены более тщательно следить за своими фигурами, поскольку выход за рамки здорового образа жизни тут же откликается увеличением веса.

В обоих случаях есть масса исключений. Многие мужчины легко набирают лишний вес, тогда как множество женщин стабильны в этом плане, даже регулярно переедая. Всё потому, что обилие факторов, влияющих на уровень метаболизма, крепко переплетены. Но в целом пол играет огромную роль.

У большинства людей базальный обмен веществ меняется с возрастом. Это легко заметить, понаблюдав за изменениями своей формы или формы знакомых. Не пытаясь противостоять времени, после 30-40 лет, а то и раньше, многие люди начинают расплываться. Это присуще и эктоморфам. В молодости им с трудом удаётся поправиться даже на килограмм. С возрастом килограммы приходят сами. Пусть и не в таком количестве, как у мезо- и эндоморфов.

Как сопротивляться переменам? Стать адептом ЗОЖ – грамотно питаться и давать телу физическую нагрузку. Считайте калории, исходя из индивидуальных потребностей (формулы в помощь), занимайтесь спортом, и метаболизм будет в норме. Если, конечно, нет проблем иного рода.

Метаболизм это

 

А как питаться правильно? Уделять большое внимание продуктам, благодаря которым функции метаболизма в организме выполняются корректно. Рацион должен быть богат:

  • грубой овощной клетчаткой – морковью, капустой, свеклой и т. п.;
  • фруктами;
  • зеленью;
  • постным мясом;
  • морепродуктами.

Рекомендуется питаться часто и дробно, не пренебрегать завтраком, учитывать сочетаемость продуктов. Лучше всего или подробно изучить вопрос, или обратиться за помощью к специалисту. Поскольку организм работает с тем, что ему дали, на нормальный метаболизм можно рассчитывать только в том случае, если рацион составлен с учётом индивидуальных потребностей.

cross.expert

Как ускорить метаболизм — 7 методов

Содержание

1. Метаболизм — что это такое простым языком?
2. Виды скорости метаболизма
3. Факторы, влияющие на скорость обмена веществ
4. Правда ли, что у некоторых людей обмен веществ ускорен от рождения?
5. Симптомы нарушения обмена веществ у женщин и мужчин
6. Что замедляет метаболизм?
7. Жесткие диеты
8. Продукты, замедляющие метаболизм
9. Как разогнать метаболизм?
10. Долой диету с подсчетом калорий
11. Нормализация сна
12. Оптимизация физической активности
13. Интервальные тренировки высокой интенсивности (ИТВИ)
14. Силовые нагрузки

Подписывайтесь на наш аккаунт в INSTAGRAM!

Метаболизм — что это такое простым языком?

Метаболизм, или обмен веществ, – это термин, описывающий всю совокупность биохимических реакций, протекающих в организме. Для метаболизма свойственны два вида реакций:

  • катаболизм – процесс разрушения молекул с высвобождением энергии;

  • анаболизм – процесс создания крупных биологических молекул из более мелких составляющих, поступающих в организм извне.

Питание является основой всего обмена веществ. Одни молекулы попадают в организм с пищей и разлагаются в нем, выделяя энергию. Эта энергия идет на синтез других молекул, которые необходимы для жизнедеятельности, – белков, нуклеиновых кислот, нейромедиаторов и т.д.

Однако функция молекул, поступающих в организм с пищей, заключается не только в том, чтобы давать энергию, но и в том, чтобы обеспечивать поступление всех тех веществ, которые необходимыми для синтеза собственных молекул организма.

То есть для нормальной жизнедеятельности с пищей должно поступать правильное количество таких элементов, как углерод, водород, кислород, азот, фосфор, сера, кальций, калий, натрий, цинк и т.д. А также химических соединений – аминокислот, жирных кислот, некоторых углеводов, витаминов и т.д.

Каждая система органов от эндокринной до пищеварительной зависит в своей работе от того, как быстро клетки способны производить энергию. И чем активнее метаболизм, тем выше иммунитет, лучше фертильность и сексуальное здоровье, больше продолжительной жизни и т.д.

Виды скорости метаболизма

  • Базальная, или основная. Это – минимальная скорость обмена веществ, имеющая место при полном покое, например, в состоянии сна.

  • Скорость в спокойном состоянии. Человек не спит, но и не двигается – спокойно лежит или сидит. Обычно именно на этот вариант обмена веществ приходится 50-70% калорий, сжигаемых за сутки.

  • Тепловой эффект пищи. Это то количество калорий, которое организм тратит на переваривание пищи. Как правило, 10% от всех сожжённых за день ресурсов.

  • Теплой эффект физических упражнений. Количество калорий, сжигаемых при интенсивной физической нагрузке.

  • Неспортивный термогенез. Количество калорий, которое расходуется на не интенсивные физические действия – медленную ходьбу, поддержание вертикального положения тела, изменение позы.

Факторы, влияющие на скорость обмена веществ

  • Возраст. Чем старше человек, тем медленнее протекают метаболические процессы.

  • Количество мышечной массы. Чем мышц больше, тем метаболизм быстрее.

  • Размера тела. Чем человек больше, тем быстрее его тело сжигает калории.

  • Температура окружающей среды. Чем холоднее, тем больше сгорает калорий.

  • Физическая активность.

  • Гормональный статус. Многие гормональные расстройства способны крайне сильно изменять скорость обмена веществ.

Правда ли, что у некоторых людей обмен веществ ускорен от рождения?

Нет, неправда. Часто люди, имеющие лишний вес, жалуются на то, что вот у них обмен веществ такой медленный от природы. Вот они и толстеют на глазах и от воздуха. А вот у тех, у кого масса тела нормальная, все сгорает, потому что метаболизм генетически имеет огромную скорость. Это очень удобная теория для самооправдания при наличие лишнего веса. Но она ничем не подкреплена научно. Напротив, были получены данные, которые говорят о том, что люди с избыточным весом часто имеют более высокую скорость обмена веществ. В других изысканиях было показано, что у полных людей скорость метаболизма может быть немного медленнее, чем у их сверстников нормального телосложения, но не более, чем на 8%.

Симптомы нарушения обмена веществ у женщин и мужчин

Мы привыкли думать, что низкая скорость метаболизма связана в первую очередь с лишним весом. Связана, безусловно. Однако органом, который страдает о замедления метаболических процессов больше всего, является мозг. Это может показаться странным, то мозг тратит на свою работу в 16 раз больше энергии, чем нужно скелетной мускулатуре для поддержания ее жизнедеятельности. Поэтому признаки снижения скорости обменных процессов очень полиморфны, и многие из них связаны именно с демонстрацией неврологической симптоматики. Признаки нарушения и замедления метаболизма у женщин и мужчин во многом одинаковы. Однако есть и отличия. Например, у женщин часто наблюдаются сбои в менструальном цикле, а также изменения в характере проявления целлюлита.

Проблемы с лишним весом:

  • масса тела увеличена, и ее никак не удается уменьшить, все те методы, которые действовали когда-то, больше не помогают;
  • невозможность похудеть, даже при регулярных физических нагрузках, например, занятиях фитнесом 5 раз в неделю;
  • невозможность похудеть даже при очень сильном ограничении поступления в организм калорий, иногда практически при голодании;
  • большой живот;
  • накопления жира в тех областях организма, в которых это не наблюдалось ранее.

Аллергические, иммунные и общие:

  • хроническую усталость;
  • сниженную температуру тела;
  • постоянное ощущение холода;
  • аллергию;
  • странную гиперчувствительность к некоторым продуктам и т.д.;
  • невозможность заставить себя проявлять физическую активность;
  • постоянные простудные заболевания.

Относящиеся к работе ЖКТ:

  • хронические запоры или поносы;
  • частое вздутие живота и метеоризм;
  • чрезмерно сильное урчание в животе после еды;
  • медленное пищеварение (вы можете ощущать тяжесть вечером в животе от того, что ели в обед);
  • изжога.

Психические и неврологические:

  • беспокойный ночной сон;
  • депрессию и/или тревогу;
  • проблемы с концентрацией внимания;
  • жизнь, как во сне, некую спутанность сознания;
  • головокружение;
  • повышенную чувствительность к яркому свету и громким звукам;
  • высокую раздражительность.

Дерматологические:

  • тонкие волосы;
  • тонкую кожу, которая легко трескается (особенно на пятках);
  • ломкие медленно растущие ногти.

Относящиеся к половой сфере:

  • сниженное либидо;
  • импотенцию у мужчин;
  • фригидность у женщин;
  • сбой менструального цикла у женщин.

Изменение пищевого поведения: кроме высокого чувства голода, характерным признаком снижения скорости обменных процессов является тяга с сладкому, особенно остро проявляющая себя в полдень. К типично женским признакам нарушенного замедленного обмена веществ относится изменение в характере локализации целлюлитных отложений. Целлюлит на ягодицах, задних и боковых поверхностях бедер является вполне нормальным явлением, которое не указывает на какие-либо проблемы со здоровьем. Но если целлюлит начинает проявлять себя на передней поверхности бедер, животе, руках, это уже говорит о том, что метаболизм замедлен.

Иногда снижение скорости метаболизма может демонстрировать сухость во рту и постоянную жажду, не связанную с включением в рацион питания большого количества соленых и острых продуктов. Этот симптом аналогичен диабетическому, но может проявлять себя еще и без выраженного диабета.

К малоизвестным признакам уменьшения скорости обмена веществ относится опущение плеч и усиление сутулости. Этот симптом более отчетливо заметен у мужчин, особенно у тех, кто раньше имел достаточно хорошо развитый плечевой пояс.

Если вы нашли у себя изрядное количество перечисленных выше признаков замедленного метаболизма, то, скорее всего, эта проблема на самом деле существует в вашей жизни. Но не стоит отчаиваться. Это излечимо. Ускорить метаболизм можно, в том числе и самостоятельно в домашних условиях.

КАК УСКОРИТЬ ОБМЕН ВЕЩЕСТВ: 7 СПОСОБОВ РАЗОГНАТЬ МЕТАБОЛИЗМ

Чтобы понять, как восстановить обмен веществ в организме, надо сначала выделить те основные факторы, который приводят к нарушению обменных процессов.

Жесткие диеты

Несмотря на то, что ученые доказали, что подсчет калорий для правильного похудения фактически бесполезен, очень многие люди продолжают истязать себя жесткими диетами, считать калории и недополучать значительное количество питательных веществ. И в результате замедлять свои обменные процессы.

Почему так происходит? Очень просто. Метаболизм целиком и полностью зависит от поступления в организм питательных веществ. Без них невозможна выработка энергии и синтез молекул самого организма. Если существенно снизить количество поступающих в организм калорий, то одновременно с этим придется и уменьшить количество питательных веществ.

Сжигание жира в таких условиях будет сведено организмом к минимуму, ибо он оценит ситуацию, как голод, который может привести к гибели. И начнет себя спасать, минимизируя энергозатраты, то есть замедляя метаболические процессы.

Вашему организму абсолютно все равно, почему вы его не кормите: потому что хотите похудеть, или потому что находитесь в осаждённом городе. Он знает одно – еды не хватает. А, следовательно, надо переходить на строжайшую экономию всех ресурсов, в том числе и жировых отложений.

Кстати, именно крайне сильное ограничение калорий, поступающих в организм в сутки, является одной из причин возникновения эффекта плато при похудении.

Продукты, замедляющие метаболизм

Все сладости. Все – означает все. В том числе и «полезные натуральные». Связано это с тем, что все сладкие соединения приводят к «метаболической путанице», а потому замедляют обмен веществ. Конечно, степень выраженности отрицательного воздействия на метаболизм у разных сладких продуктов различная.

Так наиболее опасны обычный столовый сахар, фруктоза (и многие «натуральные полезные» продукты, ее содержащие, например, фруктовые соки) и искусственные подсластители. А также натуральные заменители сахара, которые по своей сути никакими заменителями не являются, а представляют собой те же самые столовый сахар и фруктозу только под другими названиями. К таким подсластителям можно отнести нектар агавы или кленовый сироп. Другие натуральные заменители сахара, например, стевия или эритрит, менее вредны. Но и они замедляют метаболизм.

Злаки. То, что какие-нибудь булочки и макароны худеть не помогают и метаболизм явно не подстегивают, понимают практически все. Однако многие ошибочно полагают, что пища, приготовленная из цельнозерновых злаков, обмен веществ лишь усиливает. К сожалению, это не так. Ибо все злаки содержат в себе (в разном количестве и соотношении) три неполезных компонента:

  • глютен, вред которого для организма очень велик;
  • крахмал, легко переходящий в сахар;
  • фитиновую кислоту, препятствующую усвоению некоторых микроэлементов, то есть имитирующую для организма голод, на фоне которого он замедляет метаболизм.
Многие растительные жиры и трансжиры

Большинство растительных масел, особенно тех, что стоят недорого и распространены очень широко, например, подсолнечное или рапсовое масло, крайне вредны для организма. Они фактически сбивают весь метаболизм. Аналогичным эффектом обладают и транс-жиры.

КАК УСКОРИТЬ ОБМЕН ВЕЩЕСТВ: 7 СПОСОБОВ РАЗОГНАТЬ МЕТАБОЛИЗМ

Как разогнать метаболизм?

Долой диету с подсчетом калорий! Выше уже было подробно объяснено, почему диета, жёстко ограничивающая количество калорий, приводит к замедлению метаболизма и, как следствие, к увеличению массы тела. Так что, отказ от подобных жестких диет является обязательным условием ускорения обмена веществ.И вот тут очень важно отметить, что всех тех, кто откажется от диет и позволит своему организму поглощать такое количество калорий, в каком он нуждается, ждет дополнительная «плюшка», а именно развитие более правильного отношения к еде. Установлено, что люди, которые не подвергают свой организм периодическим длительным голоданиям (читай – диетам), имеют меньше склонности к постоянным перекусам, легче отказываются от сладостей.

Нормализация сна

Недостаток отдыха влияет на метаболизм точно так же, как и недостаток пищи, — он его замедляет. Объяснение вновь простое. Организм полагает, что он находится в условиях зашкаливающей нагрузки, которая может быть опасна для самого его существования. И начинает экономить силы, замедляя обменные процессы. Поэтому при обнаружении у себя признаков замедленного метаболизма, следует немедленно обратить внимание на свой сон. И если с ночным отдыхом имеются явные проблемы, всеми силами постараться его нормализовать. Для этого можно попытаться увеличить уровень гормона сна – мелатонина.

Оптимизация физической активности

Довольно часто симптомы замедления метаболизма можно обнаружить у молодых людей, которые стараются вести так называемый здоровый образ жизни и ради этого истязают себя физическими нагрузками. Фитнес полезен, в том числе и для похудения. Это, бесспорно. Но только физическая активность должна быть нормальной. Перетренированность замедляет метаболизм точно так же, как его замедляют недостаток сна и жесткие диеты. Организм также входит в состояние стресса и начинает экономить силы.

Более того, при перетренированности в крови повышается уровень гормона стресса – кортизола. И на этом фоне снижается чувствительность к инсулину, что неминуемо ведет к набору лишнего веса. Поэтому, чтобы наладить обмен веществ и похудеть, тренируйтесь в меру. В свою меру. То есть не надо тренироваться тогда, когда вы еще не восстановились после предыдущего занятия, когда у вас болят мышцы, или просто в них нет силы. И не надо смотреть на друзей и подруг, которые занимались прошлый раз вместе с вами, а сегодня уже резво прыгают. У каждого человека своя скорость восстановления.

Интервальные тренировки высокой интенсивности (ИТВИ)

В самом начале XXI века ученые доказали, что интервальные тренировки высокой интенсивности значительно более эффективно помогают разгонять метаболизм и худеть, чем классические занятия фитнесом, например, традиционные кардио-тренировки. Связано это с тем гормональным ответом, который формирует организм в ответ на физическую нагрузку.

Силовые нагрузки

econet.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector