Ainevahetus on komplekt bio keemilised protsessid mis toimuvad kehas toidu energiaks muutmisel. Ainevahetusprotsesside hulka kuuluvad hingamine, toitumine ja toidu seedimine, toitainete toimetamine rakkudesse vere kaudu, lihaste, närvide ja rakkude energiakasutus ning lõpuks keha jääkainete eemaldamine.
Ainevahetuse määratlus
Kui toitumisspetsialistid räägivad ainevahetusest, siis tavaliselt nad sellest ei räägi pikk nimekiri füüsikalised ja keemilised protsessid.
Me kasutame sageli sõna ainevahetus, et kirjeldada kiirust, millega meie keha kaloreid põletab. See on kiirus, millega keha muudab toidu energiaks (kaloriteks) ja kasutab seda energiat põhiliste ja mitteoluliste igapäevaste funktsioonide täitmiseks. Kalorite või energia põletamise kiirust nimetatakse ainevahetuse kiirus.
Teie ainevahetuse kiirus võib päevade lõikes varieeruda sõltuvalt teie aktiivsuse tasemest, kuid teie algtase ainevahetus (basaal metaboolne määra, BMR) püsib üsna stabiilne. Teie põhiainevahetuse kiirus on kalorite arv, mis on vajalik teie keha põhifunktsioonide, nagu hingamine ja vereringe, stimuleerimiseks. Teie põhiainevahetuskiirus on teie üldise ainevahetuse kiiruse kõige olulisem komponent.
Mis on põhiainevahetuse kiirus?
Põhiainevahetuse määramiseks on mitu erinevat viisi. Kõige täpsem viis on seda laboris testida. Mõned terviseklubid pakuvad tasu eest ka BMR-i mõõtmisi.
Kui teile meeldib ise arvutusi teha, võite ka kasutada Harris-Benedicti valem oma baasainevahetuse määra arvutamiseks:
Mehed:
BMR = 88,362 + (13,397 x kehakaal kg) + (4,799 x pikkus cm) – (5,677 x vanus aastates)
Naised:
BMR = 447,593 + (9,247 x kehakaal kg) + (3,098 x pikkus cm) – (4,330 x vanus aastates)
Teie üldine ainevahetus või ainevahetuse kiirus on kombinatsioon teie BMR-ist ja muudest kõikuvatest ainevahetusprotsessidest, nagu söömine, füüsilised harjutused ja muid tegevusi päeva jooksul.
Miks mul on aeglane ainevahetus?
Erinevatel inimestel on erinev ainevahetus. See võib sind üllatada, et teistel inimestel on kiire ainevahetus ja sinul aeglane. Sellel võib olla palju põhjuseid. Ainevahetust mõjutavad paljud erinevad tegurid:
- Vanus. Vanusega ainevahetus aeglustub.
- Põrand. Meestel on tavaliselt kõrgem ainevahetus kui naistel
- Kehasuurus. Kuidas rohkem keha seda rohkem kaloreid see põletab.
- Kehatemperatuur. Ainevahetus kiireneb, kui keha puutub kokku äärmuslike temperatuuridega.
- Kofeiini või muude stimulantide tarbimine. Teie ainevahetus võib kiireneda, kui tarbite stimulante nagu kofeiin ( ).
- Hormoonid. Kui teie hormoonide tootmine on häiritud kilpnääre, võib teie ainevahetus suureneda või väheneda, olenevalt teie hormoonide tasemest.
- Rasedus. Naistel kiireneb ainevahetus raseduse ajal ( ).
- Toidu võtmine. Kui olete alatoidetud, aeglustub teie ainevahetus.
- põhiseadus. Lahja lihasmass põletab rohkem kaloreid kui rasv, isegi kui keha on puhkeolekus.
- Tase kehaline aktiivsus. Kui liigute päeva jooksul rohkem, näiteks treenite või teete lihtsalt tavalisi tegevusi (kõndimine, seismine), põletab teie keha rohkem kaloreid.
Kuidas kiirendada ainevahetust, et kaalust alla võtta?
Mõned asjad, mida saate oma ainevahetuse muutmiseks teha, ja mõned, mida te ei saa. Näiteks ei saa te oma vanust ega sugu muuta. Kuid on mõningaid asju, mida saate oma ainevahetuse kiirendamiseks ja kaalu langetamiseks muuta. Need sisaldavad:
- Füüsilised harjutused. Kui teete trenni, põletate rohkem kaloreid. Isegi kerge treening suurendab ainevahetust. Samal ajal rohkem väljakutseid pakkuvad treeningud põletada rohkem kaloreid.
- Ühised tegevused. Kas teil pole aega treenida? Liigu siis päeva jooksul rohkem. seda Parim viis tõsta oma ainevahetust. Lihtsad igapäevased toimingud, nagu kõndimine, trepist ronimine, aiatöö ( ) ja kodutöö, nõuavad, et teie keha töötaks rohkem ja põletaks rohkem kaloreid.
- Kiigutage oma lihaseid. Saate parandada oma põhiseadust, et põletada rohkem kaloreid. Lisage oma treeningutele lihaseid kasvatavaid harjutusi ja põletage rohkem kaloreid isegi siis, kui keha puhkab.
- Söö õiges koguses kaloreid. Liiga palju kaloreid söömine võib põhjustada kaalutõusu. Kuid liiga vähe kaloreid süües võib ainevahetus aeglustuda. Veenduge, et sööte piisavalt kaloreid, et säilitada tervislikku ainevahetust.
Teie ainevahetus muutub päevast päeva veidi. Kuid kui saate õppida, kuidas seda juhtida ja süstemaatiliselt säilitada tervislikku ainevahetust, on teil lihtsam kaalu kaotada ja säilitada.
Illustratsioonid: Julia Prososova
Mis on ainevahetus, on lihtne mõista, sest et tervislik ainevahetus ained, vanemad, kasvatajad, arstid tutvustavad meid lapsepõlvest. See tähendab, et peaaegu kõike, välja arvatud vanaema, kes tahab sind surnuks toita pirukatega ja. AT see näide lahke vanaema stimuleerib ainevahetushäireid, kuid vaevalt, et vanaemast saab peamine probleemide allikas. Räägime sellest ja ka sellest, kuidas kiirendada ainevahetust kehakaalu langetamiseks, üksikasjalikult.
Internet ja ajakirjandus on täis arutlusi selle üle, kas ainevahetust kiirendavad toidulisandid toimivad ja kui mõjuvad, siis kuidas eristada väärtuslikku toidulisandit kasutult kallist rämpsust. See on õige koht ausalt väita, et rikkalik toitumine ja suur füüsiline aktiivsus pole mitte ainult kõige lihtsam, vaid ka ainuke usaldusväärne meetod, kuidas keha kiiremini energiat kasutama panna. Füüsiline treening on parim vastus küsimusele, kuidas ainevahetust kiirendada.
Kuidas kiirendada ainevahetust kehakaalu langetamiseks?
Toidulisandid ja nipid rangelt võttes ei suuda ainevahetust kiirendada, kuid mitmed tooted (nt tavaline kohv) võivad stimuleerida. närvisüsteem ja sunnib keha rohkem energiat kulutama. Sama toimepõhimõte rasvapõletajates.
Kujutage ette kolme tüüpi ainevahetust: põhi-, seedimist soodustav ja aktiivne. Põhi- ja seedimine vastutavad keha elutähtsa tegevuse eest: toidu omastamine, mõtlemine, nägemine, vereringe, soojusvahetus, kasv, taastumine jne - neile kulutatakse umbes 80% kogu kehasse sisenevast energiast. ! Aktiivne ainevahetus (st kehalise aktiivsuse energia) võtab ainult 20%.
Kogu selle aja toimub teie kehas kaks ainevahetusprotsessi: katabolism ja anabolism.
Katabolism on kehasse sisenevate elementide hävitamine ja lahtivõtmine. Näiteks valgu lagunemine aminohapeteks, mis tulevad koos toiduga. See reaktsioon millega kaasneb energia vabanemine, samad kalorid ja kilokalorid, mida tervisliku eluviisi pooldajad pedantselt loevad.
Anabolism on sünteesi ja katabolismi vastupidine protsess. See on vajalik, kui on vaja võtta juba lõhestatud aminohappeid ja valmistada neist materjali lihaste ehitamiseks. Inimese kasv, haavade paranemine on kõik anabolismi tulemus.
Seetõttu on matemaatilisest vaatepunktist keha juurdekasv (lihased, rasv ja kõik muu) erinevus katabolismi ja anabolismi vahel. Kogu energia, mida teil pole aega raisata, läheb peamiselt rasva ja mõned pisiasjad teistesse kehanurkadesse, olgu selleks lihased või maks.
Ainevahetuse kiirendamine on tõsine samm kaalu langetamisel, kuid paljud teevad seda valesti. Näiteks suurendavad nad järsult füüsilist aktiivsust, piirates samal ajal järsult toitumist. Keha saab ju vähe kaloreid, ainevahetus aeglustub ja rasv ei kao kuhugi, see võib ladestuda isegi aktiivselt kõhule ja vööpiirkonda.
Selline strateegia rikuks ka hormonaalne tasakaal: inimene hakkab kogema nälga, stressi, uimasust, meeleolu ja seksuaalse soovi langust. Me ei vaja nii kiirendatud ainevahetust!
Kuidas mõistusega ja halbade tagajärgedeta ainevahetust hajutada?
Jõutreening ja sport koos suurenenud toitumisega ei muuda teid mitte ainult tugevaks, vaid hajutavad ka kunagise aeglase ainevahetuse. Kummalisel kombel kulutatakse spordikehale laekuvaid kaloreid aktiivsemalt mitte ainult spordile endale, vaid ka kõikidele teistele teie keha funktsioonidele, sealhulgas toidule ja põhiainevahetusele! See tähendab, et mida aktiivsemaks ja ahnemaks masinaks muutute, seda rohkem teie ainevahetus kiireneb.
Keha muudab ka lihtsate süsivesikute seedimist, nii et lihtsad süsivesikud lähevad kõigepealt lihastesse. Kuid rasvakihid hakkavad nälgima ja järk-järgult lahustuvad.
Eelnevast on lihtne järeldada: kiirenenud ainevahetus iseenesest ei ole väärtus – see on vahend, mis on ilus vaid koos regulaarse füüsilise ja sportliku tegevusega.
Kui teie elus füüsiline sport aega kulub vähe, kui soe arvutihiir ja lihtne turvahäll muud väärtused varjutavad, unusta ära, kuidas ainevahetust parandada. Istuv inimene on sunnitud vanaviisi – dieedid ja ainult dieedid.
Kaasasündinud hea ja halb ainevahetus
Ainevahetuse parandamise küsimusega tegeledes seisavad inimesed pidevalt silmitsi kaasasündinud hea ja kaasasündinud halva ainevahetuse fenomeniga. Igas seltskonnas on inimene, kes sööb ühel istumisel koogi ja seakintsu ära, kuid jääb samas kõhnaks nagu pulk. Kõik sosistavad temast kadedusega – öeldakse, et ta sai vanematelt hea ainevahetuse. Kuid tema kolleeg, suusataja ja dieetide fänn, kasvatab ühest toorest porgandist hetkega kõhu. Ta on õnnetu ja halva ainevahetuse ohver.
Teaduslikud uuringud on näidanud, et aeglane ainevahetus esineb paljude haruldaste haiguste korral, millega kaasneb hormonaalne häire. Esiteks tuletavad arstid meelde hüpotüreoidismi - kilpnäärmehormoonide puudumise seisundit.
Mis puudutab kõhnasid inimesi, siis tuleb neid lähemalt vaadata: kuigi paljud neist pole sportlased, on nad ülimalt liikuvad, “ülekiirendatud” inimesed ning pealegi on nad oma toitumise ja toitumisgraafiku osas valivad, isegi kui alateadlikult. Peenikesed inimesed on sageli kõhnad lihtsalt seetõttu, et nad on juba varasest lapsepõlvest harjunud kõhnad olema ja hoiavad end instinktiivselt tavapärases vormis. Ehk on neil ikka tugevad närvid, rahulik töö ja Hea unistus, sest neil pole närvilisel alusel liigset isu.
Nii psühholoogid kui ka füsioloogid väidavad, et enamasti on see, mida peame kaasasündinud kiirenenud ainevahetuseks ja kõhnuks, kasvatuse, mitte geneetika tagajärg. Noh, psühholoogiliselt ei taju me selliseid inimesi alati õigesti: meile tundub, et nad söövad kogu aeg midagi, kuigi tegelikult harjutavad nad tervislikult. fraktsionaalne toitumine, ja see tekitab teistes illusiooni ahnusest.
Artikli alguses sõnastatud põhiseaduse (massi juurdekasv on katabolism miinus anabolism) põhjal ei saa isegi nemad varjata.
Ainevahetushaigus
Hormonaalsed ebaõnnestumised, alatoitumine ja haiguste klipp põhjustavad ainevahetushäireid. Kõige sagedamini väljendub see liigse nahaaluse rasva ilmnemises rasva töötlemise tsükli ebaõnnestumise tõttu. Kuid see on puhtalt väline mõju, samas kui sees toimuvad veelgi vähem meeldivad protsessid, nagu kolesteroolitaseme tõus, südame-veresoonkonna anomaaliad jne. Turse, ebatervislik nahavärv, haiged juuksed – kõik eelnev on ainevahetushäire tagajärg.
Hea uudis on see, et enamasti saab sellest kõigest dieediga lahti. Mida aga teha selleks, et te ei vajaks arstiabi? See on õige, pöörduge selle meditsiinilise abi poole!
Paljud inimesed räägivad ainevahetusest kui lihasest või organist, mida nad saavad kuidagi kontrollida. Tegelikkuses on ainevahetus keemiliste protsesside jada, mis muudavad toidust saadavad kalorid energiaks, et säilitada elu, ja see juhtub igas teie keharakus.
Teie puhkeoleku metaboolse kiiruse ehk baasainevahetuse kiiruse määrab see, kui palju kaloreid teie keha põletab, kui te midagi ei tee.
Inimkeha vajab puhkeolekus energiat, et säilitada oma elu – hingamiseks, vereringeks ja toidu seedimiseks. Erinevat tüüpi kudedel on erinevad vajadused ja nad vajavad toimimiseks erinevat kogust kaloreid. Olulisel kohal olulised elundid- aju, maks, neerud ja süda - moodustavad umbes poole toodetud energiast. Ja rasvkoe jaoks seedeelundkond ja lihased – kõik muu.
2. Kõige rohkem kaloreid põletad sa puhkeolekus.
Teie keha põletab kaloreid:
- puhkeolekus (baasainevahetus) - saadud energiat kasutatakse keha toimimiseks;
- toidu assimilatsiooni protsessis (teadaolev termiline efekt);
- füüsilise tegevuse ajal.
Uuringute kohaselt, enamus kaloreid päevas, mida põletate metaboolsete protsesside ajal puhkeolekus. Füüsiline aktiivsus moodustab põhiainevahetusega võrreldes väikese osa energiakulust - 10–30% (kui te ei tegele professionaalselt spordiga või teie töö ei nõua rasket füüsilist tööd). Umbes 10% energiast kulub toidu seedimisele.
Keskmiselt moodustab põhiainevahetus 60–80% kogu energiakulust. Muidugi pole see veel kõik, kuid koos toidu töötlemise energiakuludega saadakse peaaegu 100%. Seetõttu pole üllatav, et treening toob kaasa statistiliselt olulisi, kuid väikeseid kaalumuutusi.
Alexey Kravitz, riiklike tervishoiuinstituutide neuroteadlane
3. Ainevahetuskiirused võivad inimeseti väga erineda ja teadlased ei saa aru, miks.
See on tõsi: kahe sama pikkuse ja kehaehitusega inimese ainevahetuse kiirus võib olla väga erinev. Niikaua kui inimene saab kõike süüa tohututes kogustes ja tema kaal ei muutu kuidagi, teine peab hoolega kaloreid lugema, et mitte liigseid kilosid juurde võtta. Kuid miks see juhtub, ei saa ükski teadlane kindlalt öelda: metaboolse kontrolli mehhanismi pole täielikult uuritud.
Thomas Kelley / Unsplash.comTeadlased on aga leidnud näitajaid, mis mõjutavad ainevahetuse kiirust: lihaste ja rasvade hulk kehas, vanus ja geneetika (kuigi pole ka päris selge, miks mõnes peres on see suurem või rohkem madal kiirus ainevahetus).
Samuti on oluline sugu: igas vanuses ja suuruses naised kulutavad vähem kaloreid kui sama suurusega mehed.
Ainevahetuse kiirust ei ole võimalik lihtsalt ja täpselt mõõta. Saadaval on spetsiaalsed testid, kuid need ei taga tõenäoliselt laitmatut tulemust. Täpseks mõõtmiseks on vaja kalleid seadmeid, näiteks ainevahetuskambreid.
Ainevahetuse kiiruse ligikaudseks arvutamiseks võite kasutada üht veebikalkulaatorit (näiteks seda). See annab teile teada, kui palju kaloreid päevas peate sama kaalu säilitamiseks tarbima.
4. Ainevahetus aeglustub vanusega
See juhtub järk-järgult ja kõigiga, isegi kui lihaste ja rasvkoe suhe jääb samaks. Kui olete 60-aastane, põletate puhkeolekus vähem kaloreid kui 20-aastaselt. Teadlased märgivad, et ainevahetuse järkjärguline aeglustumine algab 18-aastaselt. Miks aga vananedes energiavajadus väheneb, isegi kui kõik muu jääb samaks? Teadlased ei saa sellele küsimusele vastata.
5. Sa ei saa kaalulangetamise eesmärgil oma ainevahetust oluliselt kiirendada.
Kõik räägivad pidevalt sellest, kuidas saaksid oma ainevahetust kiirendada, et kaalu langetada: sportida ja end üles ehitada lihasmassi, seal on teatud tooted, võta toidulisandeid. Kuid tegelikult on seda väga raske teha.
Mõned toidud tõesti võivad, näiteks kohv, tšillipipar, kuumad vürtsid. Kuid muutus on nii kerge ja lühiajaline, et see ei mõjuta teie vöökohta.
Lihasmassi kasvatamine on tõhusam valik. Mida rohkem lihaseid ja vähem rasva, seda suurem on ainevahetus. Seda seetõttu, et lihased vajavad puhkeolekus rohkem energiat kui rasvkude.
Kui saate lihasmassi kasvatada ja vähendada keharasv Treeninguga kiireneb ainevahetus ja kulutad kiiremini kaloreid.
Kuid see on ainult pool loost. Peate ületama loomuliku soovi süüa rohkem, mis kaasneb kiirema ainevahetusega. Paljud inimesed alistuvad pärast rasket treeningut tekkivale näljatundele ning selle tulemusena lisandub lisaks lihastele ka rasvkoe. Lisaks on paljudel raske treenida, mis on vajalik kogutud lihasmassi säilitamiseks.
Scott Webb/Unsplash.com On rumal arvata, et suudad oma ainevahetust täielikult kontrollida. Kui suudad seda mõjutada, siis tagasihoidlikus mastaabis. Ja see nõuab visadust.
Ainevahetuse kiirendamine pole lihtne, kuid selle aeglustamine on kiire kaalulangetamise programmide abil palju lihtsam. Dieedid mõjutavad ainevahetust kõige tugevamalt, kuid kahjuks mitte nii palju, kui sooviksime.
Teadlased on aastaid uurinud nähtust, mida nimetatakse metaboolseks kohanemiseks või adaptiivseks termogeneesiks. Kui inimesed kaotavad kaalu, aeglustub nende põhiainevahetus üsna oluliselt. Selge on see, et ainevahetus peaks veidi aeglustuma, kuna kaalulangusega kaasneb lihasmassi kadu, keha muutub väiksemaks, ei nõua enam nii palju energiat kui varem. Kuid teadlased leidsid, et ainevahetuse kiirus aeglustub palju suuremal määral ja see mõju ei ole seotud mitte ainult keha koostise muutumisega.
Viimases selleteemalises uuringus, mille tulemused avaldati ajakirjas Obesity, uurisid riiklike tervishoiuinstituutide teadlased tõsielusaate The Biggest Loser osalejaid. Saate lõpuks olid kõik osalejad kaotanud palju kilogramme, mistõttu sobisid nad ideaalselt uurima, mis juhtub kehaga, kui kaalu langeb lühikese aja jooksul.
Teadlased vaatasid mitmeid näitajaid – kehakaal, rasv, ainevahetus, hormoonid – 30-nädalase võistluse lõpus 2009. aastal ja kuus aastat hiljem, 2015. aastal. Kuigi kõik võistlejad olid saate finaaliks treeningu ja dieediga palju kaalust alla võtnud, on kuus aastat hiljem nende kaal suures osas taastunud. Saates osalenud 14-st andis kaalu tagasi 13 inimest, samas kui neli võistlejat hakkasid kaaluma isegi rohkem kui enne saates osalemist.
Uuringuperioodi jooksul aeglustus osalejate ainevahetus oluliselt. Nende kehad põletasid iga päev keskmiselt 500 kalorit vähem, kui nende kaalu arvestades võiks eeldada. Seda efekti täheldati isegi kuue aasta pärast, hoolimata asjaolust, et enamik osalejaid sai kaotatud kilogramme järk-järgult tagasi.
Neuroteadlane ja raamatu "Miks dieedid tavaliselt ei tööta" autor Sandra Aamodt omistab selle keha spetsiifilisele kaitsereaktsioonile kehakaalu teatud harjumuspärases vahemikus hoidmisel.
Kui olete kaalus juurde võtnud ja seda pikemat aega hoidnud, harjub keha oma uue suurusega. Kui kaal langeb, aeglustavad väikesed muutused aju hormoonide tasemes ainevahetust. Samal ajal suureneb näljatunne ja väheneb toidust saadav küllastustunne – jääb mulje, et keha üritab kõigest väest naasta oma tavapärasesse kaalu.
Saates The Biggest Loser osalejatega läbi viidud uuringus leidsid teadlased, et igaühel neist oli hormooni leptiini kontsentratsiooni langus. Leptiin on üks peamisi hormoone, mis reguleerivad kehas nälga. Konkursi The Biggest Loser lõpuks olid osalejad oma leptiinivarud peaaegu täielikult ammendanud ja tundsid pidevalt nälga. Kuue aasta jooksul olid nende leptiinivarud taastunud, kuid ainult 60% ulatuses näituseeelsest tasemest.
Enamik inimesi ei mõista, kui dramaatilised võivad metaboolsed muutused pärast kaalukaotust olla. Kaalutõusu ja kaalulangetusega ei käitu keha ühtemoodi. Ta võitleb palju rohkem selle nimel, et kaalulangus jätkuks, kui kaalutõusu peatamiseks.
Kuid mitte alati kaalulangus ei põhjusta ainevahetuse aeglustumist. Näiteks millal kirurgilised operatsioonid kaalumuutuste puhul ei muutu leptiini tase ega ka ainevahetuse kiirus.
Veelgi enam, uuring saate Suurim kaotaja osalejatega on üsna ebastandardne, mistõttu pole tõsi, et enamik teisi inimesi kogeb sarnast mõju. Uuringus osales ju ainult 14 inimest, kes kaotasid kaalu ainult kiirete dieetide ja treeningute abil. Seda ainevahetust aeglustavat mõju ei täheldata järkjärgulise kaalukaotuse korral.
7. Teadlased ei suuda täielikult selgitada, miks ainevahetus aeglustub.
Selle kohta on mitu teooriat. Üks usaldusväärsemaid on seletatav evolutsiooni käiguga. Aastatuhandete jooksul on inimesed arenenud keskkonnas, kus nad pidid toime tulema sagedaste alatoitumise perioodidega. Seetõttu võib oletada, et DNA-s on säilinud palju geene, mis aitavad kaasa liigsete kalorite muutumisele rasvaks. See võime aitas inimesel toidupuuduse perioodidel ellu jääda ja paljuneda.
Mõtet jätkates võib öelda, et võimetus kaalust alla võtta on tänapäeval tingitud organismi kaitsvast reaktsioonist, kuigi toidupuudus on meie ühiskonnas muutunud harulduseks.
Kuid mitte kõik teadlased ei nõustu selle säästliku geeniteooriaga.
Kui säästlikud geenid annaksid tugeva selektiivse eelise näljahädade üleelamisel (paastuperioodid olid läbi ajaloo tavalised), siis säästlikud geenid leviksid ja kinnistuksid kogu elanikkonnas. See tähendab, et täna peaks meil kõigil olema ökonoomsed geenid ja siis koosneks kaasaegne ühiskond eranditult ülekaalulistest. Kuid isegi kõige rasvasemates ühiskondades, nagu Ameerika Ühendriigid, on alati teatud arv inimesi, keskmiselt umbes 20% elanikkonnast, kes jäävad pidevalt kõhnaks. Ja kui säästlike geenide leviku eelduseks on nälg, siis on loogiline küsida, kuidas on nii, et nii mõnelgi inimesel on õnnestunud vältida nende pärimist.
John Speakman, epigeneetik
Teadlased püüavad ka paremini mõista metaboolne sündroom- see on ainevahetushäirete kompleksi nimi, sealhulgas suurenenud vererõhk ja veresuhkru tase, suur vöökoht ning kolesterooli ja triglütseriidide ebanormaalne tase. Kui inimestel on need terviseprobleemid, on nad suuremas ohus kroonilised haigused, sealhulgas kardiovaskulaarne ja diabeet. Kuid jällegi on ebaselge, kuidas metaboolne sündroom toimib ja miks mõned inimesed on sellele vastuvõtlikumad kui teised.
8. Aeglane ainevahetus ei tähenda, et te ei saaks kaalust alla võtta
Kaalulangus on võimalik aeglase ainevahetusega. Keskmiselt 15% Mayo kliiniku aeglase ainevahetusega inimestest kaotab kuni 10% oma kehakaalust ja säilitab uue.
Igaüks, kes soovib kaalust alla võtta, võib selle eesmärgi saavutada oma elustiili muutes. Samuti on oluline teha selles kohandusi, mis hoiavad haiguse – ülekaalulisuse – kontrolli all.
Carissa Gan / Unsplash.com USA riiklik kaalujälgimise register uurib täiskasvanute harjumusi ja käitumist, kes on kaotanud vähemalt 15 kilogrammi ja suutnud seda kaalu aasta aega säilitada. Nimekirjas on nüüd rohkem kui 10 000 osalejat, kes täidavad regulaarselt iga-aastaseid uuringuid selle kohta, kuidas neil õnnestub säilitada normaalne kaal.
Neil inimestel on mitu ühist harjumust:
- neid kaalutakse vähemalt kord nädalas;
- treenige regulaarselt ja kõndige palju;
- piirata kalorite tarbimist, vältida toitu koos kõrge sisaldus rasvad;
- vaatavad;
- sööge iga päev hommikusööki.
Aga kõik söövad suurepäraselt erinevat toitu planeerivad oma toitumist erinevalt. Seetõttu on võimatu kindlalt öelda, milline dieet on kõige tõhusam. Peaasi on jälgida kalorite arvu.
Lisaks muutsid kõik inimesed, kellel õnnestus kaalust alla võtta, tõsiselt oma elustiili, olid toitumise suhtes tähelepanelikumad ja tegid füüsilisi harjutusi. Muidugi eelistaksid paljud arvata, et nende kaaluprobleemid on tingitud aeglasest ainevahetusest või mõnest muust bioloogilisest häirest, mitte sellest, et nad on laisad ja armastavad süüa. Teadus kinnitab, et kui sa tõesti tahad kaalust alla võtta ja oled nõus pingutama, siis see õnnestub.
Tere kõigile! Ivan Ustinov võtab ühendust ja mul on hea meel teid taas oma ajaveebi lehtedel näha. Täna ootame arvustust väga huvitav teema, nii et ärge kiiresti laiali... Ülekaalulised inimesed sisse kaasaegne maailm- Pole ebatavaline.
Palju rasvunud inimesed mõista, et kogu asi on aeglases ainevahetuses ja sageli kadestage kõhnasid inimesi. Täna mõistame küsimust: kas kiire ainevahetus on hea või halb, kas see on tõesti nii?
Enamasti ei teki sellega seoses probleeme inimestel, kes ei kipu olema ülekaalulised. Kuid mõnikord juhtub, et hoolimata sellest, kui palju inimene sööb, tema kehakaal mitte ainult ei suurene, vaid vastupidi, jätkab kiiret langust.
Nii muutub peenike keha peagi pigem miinuseks kui harmoonia märgiks ja tõrjub väljaulatuvate luudega vastassugupoole esindajaid. Millisel hetkel peaksite mõtlema, kas teie ainevahetus on liiga kiire ja kas see ähvardab anoreksiaga?
Tasub kohe punkteerida kõik "ja". Kiire ainevahetus, nagu aeglane, on igal juhul halb, sest aeglane ähvardab rasvumisega ja kiirenenud - valulik kõhnus. Kuid olenevalt olukorrast keegi kaalust alla võtta ja keegi vastupidi
Noh - see on siis, kui ainevahetus on normaalne. Normaalne tase ainevahetus on inimestel erinev. Kuidas määratleda oma algtase, räägime veidi madalamalt ja nüüd loetleme sümptomid, mille järgi saate kindlaks teha, kas teie keha ainevahetus on liiga kõrge.
Kiire ainevahetuse peamised tunnused on liigne kõhnus normaalse või ühtlasega suurenenud toitumine näljatunne varsti pärast seda rikkalik tarbimine toit, võimetus suurendada lihasmassi, hoolimata spordist.
Kiire kaalukaotuse tegurid
Miks on nii oluline oma keha valusale kõhnusele õigeaegselt reageerida ja protsessi mitte alustada? Väliselt märgatav liigne kaalulangus polegi nii hull. Sel juhul kehas toimuvad protsessid on palju ohtlikumad. Need muutuvad haiguste allikaks, sest vale ainevahetus ei lase organismil toidust saadavaid vitamiine ja mikroelemente omastada. Sellest tunnete kindlasti elujõu puudust ja teid pannakse sageli magama.
Lisaks hakkab organism samaaegselt elutähtsate ainete puudumisega intensiivselt adrenaliini tootma. Nii et arvamus, et paksud inimesed rõõmsameelne ja lahke pole sugugi müüt. Liigne adrenaliinisisaldus muudab kõhnad inimesed liigselt ärrituvaks, mis muutub probleemiks mitte ainult neile, vaid ka ümbritsevatele.
Kiire ainevahetuse põhjused:
- geneetiline eelsoodumus;
- kilpnäärme haigus;
- suitsetamise kuritarvitamine;
- sagedane depressioon, unepuudus.
Liiga kõhnuse tagajärjed
Hiljuti oli kõhnus moes ja paljud naised püüdsid kaalust alla võtta, kasutades erinevaid dieete ja mõtlemata sellele, millised tagajärjed võivad nende keha ähvardada järsk kaalulangus.
Liiga kiire ainevahetus muutub ohuks elule üldiselt, selle tõttu arenevad inimkehas välja paljud haigused. Järsult kaalus kaotav inimene kogeb pidevat nõrkust, ei suuda sooritada elementaarseid füüsilisi harjutusi ning arenenud juhtudel muutub isegi söömine tema jaoks raskeks tööks.
Kõhnu keha pöörab teiste vaated kõrvale. Kiiresti kaalu kaotava inimese nahk muutub ebaloomulikuks halli värvi, sest vitamiinide ja muude ainete puudus mõjutab tema seisundit. Söögiisu kaob järk-järgult täielikult, mille tagajärjel arenevad seedesüsteemi haigused.
Järk-järgult hakkab kõhnusega kaasnema turse, need on eriti märgatavad näol ja alajäsemetel. Samaaegselt organismi ammendumisega, ilma selle jaoks vajalike mikroelementideta, arenevad välja kõige raskemad haigused, kuni pahaloomuliste kasvajateni välja.
Kuidas arvutada ainevahetuse kiirust oma kehas?
ARVUTAMME VALEMI JÄRGI. Kõigepealt peame mõistma, mida me loendama hakkame. Ainevahetuse kiirus määratakse kilokalorites, mis on organismile vajalikud elutähtsate funktsioonide tagamiseks PUHKES OLUKORRAS. Jah, puhkusel. Seda nimetatakse ka põhiainevahetuseks.
See tähendab, et tegelikult arvutame välja kalorite arvu, mille jaoks tuleb kindlasti päevas tarbida normaalne töö meie keha. Niiöelda – meie vajalik miinimum. Ja see arv sõltub meie ainevahetuse kiirusest.
Ainevahetuse kiiruse arvutamise valemit nimetatakse BMR-iks (inglise keelest Basal Metabolic Rate). See valem võtab arvesse teie pikkust, kaalu ja isegi vanust. Ainevahetus kiireneb kehakaalu ja pikkuse kasvades, kuid aeglustub vanusega. See näeb välja selline:
BMR (naistele) = 655 + (9,6 x kaal) + (1,8 x pikkus) – (4,7 x vanus)
BMR (meestele) = 66 + (13,8 x kaal kilogrammides) + (5 x pikkus cm) – (6,8 x vanus)
Võib-olla küsite - "Miks on meeste ja naiste jaoks erinevad valemid?". Erinevused seisnevad selles, et reeglina on meestel rohkem lihaseid ja tänu sellele on ka nende ainevahetus suurem. Ja üldiselt on meestel kiire ainevahetus pigem norm kui kõrvalekalle, sest meeste organismis on ainevahetus 10-15% kiirem.
Samas ei aeglustu naiste ainevahetus vanusega nii palju kui meestel. Kõiki neid erinevuste nüansse on valemites arvesse võetud.
Kuid see pole veel kõik. Saadud kalorite arv tuleb korrutada teie kehalise aktiivsuse taseme koefitsiendiga. Koefitsiendid on järgmised:
- Kui sõidad istuv pilt eluiga, siis saate kalorite arvu korrutada 1,2-ga
- Kui teete sporti, kuid kerges vormis ja mitte rohkem kui 1-3 korda nädalas, korrutage 1,375-ga
- Kui sporti tehakse 3-5 korda nädalas, kuid ei ületa tavapärast aktiivsust, korruta 1,55-ga
- Kui teie treeningud on suurenenud kehaline aktiivsus, korrutage 1,725-ga
- Kui olete sunnitud tegema rasket füüsilist tööd või olete kirglik väga intensiivsete treeningute vastu, korrutage 1,9-ga
Ja mida selle figuuriga nüüd peale hakata? Mis see sinu jaoks on? Tuletan teile veel kord meelde, et see arv näitab minimaalset kalorite arvu, mida vajate päevas, et keha tunneks end normaalselt. Sellest tulenevalt koguneb kõik, mis seda arvu ületab, probleemsetesse piirkondadesse (paavstile, kõhule jne) teoreetiliselt juba rasva kujul.
Seetõttu peate seda arvu võrdlema praegu tarbitavate kalorite arvuga. Kui olete jõudnud 1700 kcal., Ja tegelikult tarbite 2000 kcal., siis on teie ülejääk 300 kcal.
Kui soovite kaalust alla võtta, lahutage saadud arvust 300-500 kcal. ja kohandage oma dieeti juba selle näitaja all. mõtlen selgelt.
Kuid te ei tohiks valemist kinni jääda ja selle suhtes liiga aupaklik olla, kuna kõik need arvutused on siiski ligikaudsed. Isegi kui arvutate tabelite järgi toidu kalorisisaldust, pidage meeles, et ka see on väga "silma järgi". Mõnikord nimetatakse toidu kalorisisaldust vaid "naljaks". See on lihtsalt mõõt selle kohta, kui palju soojust konkreetne toit täielikult põletades eraldab.
See tähendab, et nad võtsid Snickersi baari, põletasid selle katseteks mingis spetsiaalses konteineris, registreerisid selle eraldatud soojushulga ja kirjutasid selle numbri pakendile. Nii see on tehtud. Kuid kuidas see batoon teie kehas imendub, kas see imendub täielikult või osaliselt tagumikule, kõhule - see pole üks uuring, mis võib kindlalt öelda.
Seetõttu on kalorite arv vaid väga ligikaudne näitaja, mida on soovitav võrdsustada, kuid mitte rohkem. Seda näitajat on õigus rikkuda nii üles kui alla.
Huvitaval kombel 7000 kcal. üle teie näitaja normist valemi järgi - nad suudavad inimesele lisada umbes + 1 kg ülekaalu ...
Keskenduge alati kirjutamise kvaliteedile, mitte kalorite arvutamisele.
Muide, kalorite kohta - leidsin hiljuti ühe laheda asja, mille saad käele panna ja see loeb põletatud kaloreid ja sagedust südamerütm. Tutvuda saab SIIN.
Muu spordielektroonika, mis aitab sul sarnaseid asju (pulss, kalorid, sammud) lugeda, saad valida allolevalt lingilt:
SÜDAME LÖSIMÕÕTJA, PEGOMEETRI, KARDIOELEKTRONIKA (Aliexpress.com)
SPORDILEKTROONIKA (banggood.com)
TEEME VÄIKE EKSPERIMENTI. Ja nüüd soovitan teil tuua katse, et määrata oma ainevahetuse kiirust – kas see on kiire või aeglane. Me ei vaja siin mingeid valemeid. Me lihtsalt "hamster" kaerahelbed tavaline vesi ja mitte piima peal. Jah, see on väga vastik, ma tean, aga eksperimendi puhtuse huvides võite korra kannatada. Piim raskendab seedimist ja katse mõte kaob.
Niisiis. Peame lihtsalt valima mõne hommiku, mil saame selle katse teha. Kui on laupäev, siis tuleb reede õhtul kaerahelbed keeta. Ärge küpseta värskelt, nii et see on kuum, nimelt eile, et saaksite selle hiljem toatemperatuurini soojendada.
- Täna hommikul ei saa te kuhugi kiirustada, kogeda stressi - seal peaks valitsema rahu ja vaikus.
- Ära käi duši all, pese lihtsalt nägu, pese hambaid, no mis sa seal veel hommikul teed)
- Riietuge nii, et teil pole palav, peate olema veidi jahe.
- Ventileerige tuba.
Nüüd võta 300 grammi kaerahelbeid ja söö ilma midagi joomata ja kiirelt. Ootame 2-3 minutit ja saame katse tulemuse:
- Sul on palav ja isegi higistad kergelt läbi keha – sul on kiire ainevahetus, palju õnne.
- Tunned kehas kerget soojust – sul on normaalne ainevahetus, ilma äärmusteta.
- “Mida sa sõid, mida raadiot kuulasid”, see tähendab, aistingud puuduvad - teil on aeglane ainevahetus.
Ainevahetuse ohutu aeglustamise reeglid
Neid on mitu lihtsad reeglid kuidas aeglustada ainevahetust kiire ainevahetusega.
- Piirake unetundide arvu.
- Pärast ärkamist lükake hommikusöök tund aega edasi.
- Jooge tavapärasest oluliselt rohkem kohvi.
Hoolimata asjaolust, et kohv kiirendab ainevahetust, toob selle suurtes kogustes joomine kaasa vastupidise efekti. Selle joogi liig võib kurnata meie närvisüsteemi niivõrd, et unehäired on märgatavad. Ja see on otseselt seotud ainevahetuse aeglustumisega.
Lisaks pidage meeles, et kohv aktiveerib ainevahetusprotsesse ainult ajutiselt (umbes 30 minutiks) ja isu põhjustab tervislikku (saame lisakaloreid). Ja selle tulemusena on liigsest kohvist tingitud ainevahetuse aeglustumine märgatavam kui selle kiirenemine. Inimesed, kes on seda mõju enda peal kogenud, räägivad sellest otse.
Kui otsustate selle sammu astuda, et oma ainevahetust aeglustada – ärge kuritarvitage kohvi pikka aega, muidu võib tekkida sõltuvus.
- Sööge mitte väikeste portsjonitena ja sageli, vaid vastupidi, vähemalt kolm korda päevas, tavaliselt küllastunud.
- Joo rohkem piima.
- Piira end toodetega, millega suurepärane sisu valku ning loobuma ka tsitrusviljadest, vürtsidest, rohelisest teest.
- Kui te ei kujuta oma elu ilma spordita ette, vähendage lihtsalt koormust.
Lõpetame sellega. Nüüd saate ise vastata küsimusele, kui keegi küsib: "Kas see on hea või halb, kui teil on kiire ainevahetus?". Samuti õppisite välja arvutama oma ainevahetuse taset ja mõistma kogu selle "liikumise" põhimõtet.
Loodan, et see artikkel on teile abiks olnud. Jagage seda oma sõpradega sotsiaalvõrgustikes Ja ärge unustage tellida minu ajaveebi värskendust, et saada veelgi huvitavamaid ja kasulikke asju! Jah, ja kirjeldage kommentaarides, mis tunne on pärast tühja kõhuga kaerahelbeid veega... Hüvasti...
kommentaare toetab HyperCommentsP.S. Tellige ajaveebi värskendused mitte millestki ilma jääda! Kui soovite osta sporditarbeid, sportlik toitumine või toidulisandeid – võite kasutada see eriline leht!
Üldine ettekujutus orgaaniliste ainete ainevahetusest.
Mis on ainevahetus? Ainevahetuse mõiste. Uurimismeetodid.
Ainevahetus – sõna tähendus.Süsivesikute ja lipiidide ainevahetus.
Valkude ainevahetus
AINEVAHETUS on ainete vahetus, keemilised muundumised, mis toimuvad hetkest, mil toitained sisenevad elusorganismi kuni hetkeni, mil nende muundumiste lõpp-produktid vabanevad väliskeskkond. Ainevahetus hõlmab kõiki reaktsioone, mille tulemusena ehitatakse üles rakkude ja kudede struktuurielemendid, ning protsesse, mille käigus ammutatakse energiat rakkudes sisalduvatest ainetest. Mõnikord vaadeldakse mugavuse huvides eraldi kahte ainevahetuse aspekti – anabolismi ja katabolismi, s.t. orgaaniliste ainete tekkeprotsessid ja nende hävitamise protsessid. Anaboolsed protsessid on tavaliselt seotud energiakuluga ja viivad keerukate molekulide moodustumiseni lihtsamatest molekulidest, kataboolsete protsessidega kaasneb aga energia vabanemine ja need lõppevad selliste ainevahetuse lõpp-produktide (jääkproduktide) tekkega nagu uurea, süsinikdioksiid. , ammoniaak ja vesi.
Raku ainevahetus.
Elusrakk on kõrgelt organiseeritud süsteem. See sisaldab erinevaid struktuure, samuti ensüüme, mis võivad neid hävitada. See sisaldab ka suuri makromolekule, mis võivad hüdrolüüsi (vee toimel lagunemise) tulemusena väiksemateks komponentideks laguneda. Tavaliselt on rakus palju kaaliumi ja väga vähe naatriumi, kuigi rakk eksisteerib keskkonnas, kus on palju naatriumi ja suhteliselt vähe kaaliumit ning rakumembraan on mõlemale ioonile kergesti läbitav. Seetõttu on rakk keemiline süsteem, mis on tasakaalust väga kaugel. Tasakaal tekib ainult surmajärgse autolüüsi (enese seedimine oma ensüümide toimel) protsessis.
Vajadus energia järele.
Süsteemi hoidmiseks keemilisest tasakaalust kaugel on vaja tööd ja see nõuab energiat. Selle energia vastuvõtmine ja selle töö tegemine on vältimatu tingimus, et rakk jääks oma statsionaarsesse (normaalsesse) olekusse, kaugel tasakaalust. Samal ajal teeb ta muid töid, mis on seotud keskkonnaga suhtlemisega, näiteks: lihasrakkudes - kontraktsioon; sisse närvirakud- närviimpulsi juhtimine; neerurakkudes - uriini moodustumine, koostiselt oluliselt erinev vereplasmast; seedetrakti spetsialiseeritud rakkudes - süntees ja eritumine seedeensüümid; endokriinsete näärmete rakkudes - hormoonide sekretsioon; tulekärbeste rakkudes - sära; mõne kala rakkudes - elektrilahenduste teke jne.
Energiaallikad.
Kõigis ülaltoodud näidetes on vahetu energiaallikas, mida rakk töö tegemiseks kasutab, adenosiintrifosfaadi (ATP) struktuuri salvestatud energia. Oma struktuuri olemuse tõttu on see ühend energiarikas ja selle fosfaatrühmade vaheliste sidemete katkemine võib toimuda nii, et vabanenud energiat kasutatakse töö tootmiseks. Energia ei saa aga rakule kättesaadavaks muutuda lihtsa ATP fosfaatsidemete hüdrolüütilise katkemisega: sel juhul läheb see raisku, vabanedes soojuse kujul. Protsess peaks koosnema kahest järjestikusest etapist, millest igaüks hõlmab vaheprodukti, mida tähistatakse siin X-P-ga (antud võrrandites tähistavad X ja Y kahte erinevat orgaanilist ainet; P - fosfaat; ADP - adenosiindifosfaat).
Mõiste "ainevahetus" on sisenenud igapäevane elu sellest ajast, kui arstid hakkasid seostama liigset või alakaaluline, liigne närvilisus või vastupidi, suurenenud või vähenenud ainevahetusega patsiendi letargia. Ainevahetuse intensiivsuse hindamiseks katsetasid nad "põhiainevahetust". Põhiainevahetuse kiirus on keha energiatootmise võime mõõt. Katse tehakse tühja kõhuga puhkeasendis; mõõdetakse hapniku omastamist (O2) ja süsinikdioksiidi (CO2) eraldumist. Nende väärtuste võrdlemisel tehke kindlaks, kui täielikult keha toitaineid kasutab ("põletab"). Ainevahetuse intensiivsust mõjutavad kilpnäärmehormoonid, seetõttu on arstid metaboolsete häiretega seotud haiguste diagnoosimisel. viimastel aegadelÜha enam mõõdetakse nende hormoonide taset veres.
Ainevahetuse uurimismeetodid.
Mis tahes toitaine metabolismi uurides jälgitakse kõiki selle muundumisi kehasse sisenemise vormist kuni kehast väljutatavate lõpptoodeteni. Sellistes uuringutes kasutatakse väga mitmekesist biokeemiliste meetodite komplekti.Tervete loomade või elundite kasutamine. Loomale süstitakse uuritavat ühendit ning seejärel määratakse selle aine võimalikud muundumissaadused (metaboliidid) tema uriinis ja ekskrementides. Täpsemat teavet saab konkreetse organi, näiteks maksa või aju metabolismi uurides. Nendel juhtudel süstitakse aine sobivasse veresoon, ja metaboliidid määratakse sellest elundist voolavas veres.Kuna sellised protseduurid on tulvil suuri raskusi, kasutatakse uurimistööks sageli õhukesi elundeid. Neid inkubeeritakse toa- või kehatemperatuuril lahustes, millele on lisatud ainet, mille metabolismi uuritakse. Sellistes preparaatides olevad rakud ei ole kahjustatud ja kuna lõigud on väga õhukesed, tungib aine kergesti rakkudesse ja lahkub neist kergesti. Mõnikord tekivad raskused aine liiga aeglase läbimise tõttu läbi rakumembraanide. Nendel juhtudel purustatakse kuded membraanide hävitamiseks ja rakususpensiooni inkubeeritakse uuritava ainega. Just sellistes katsetes selgus, et kõik elusrakud oksüdeerivad glükoosi CO2-ks ja veeks ning ainult maksakude on võimeline sünteesima karbamiidi.
Rakkude kasutamine.
Isegi rakud on väga keerulised organiseeritud süsteemid. Neil on tuum ja seda ümbritsevas tsütoplasmas on väiksemad kehad nn. erineva suuruse ja tekstuuriga organellid. Sobivate tehnikate abil saab kude "homogeniseerida" ja seejärel diferentseeritud tsentrifuugida (eraldamine), et saada preparaate, mis sisaldavad ainult mitokondreid, ainult mikrosoome või selge vedelik- tsütoplasma. Neid preparaate saab eraldi inkubeerida ühendiga, mille metabolismi uuritakse, ja sel viisil on võimalik kindlaks teha, millised subtsellulaarsed struktuurid osalevad selle järjestikustes transformatsioonides. On teada juhud, kui esialgne reaktsioon kulgeb tsütoplasmas, selle produkt transformeerub mikrosoomides ja selle transformatsiooni saadus läheb uude reaktsiooni juba mitokondrites. Uuritava aine inkubeerimine elusrakkude või koehomogenaadiga ei paljasta tavaliselt selle metabolismi üksikuid etappe ning ainult järjestikused katsed, kus inkubeerimiseks kasutatakse teatud subtsellulaarseid struktuure, võimaldavad mõista kogu sündmuste ahelat.
Radioaktiivsete isotoopide kasutamine.
Aine metabolismi uurimiseks on vaja: 1) asjakohaseid analüüsimeetodeid selle aine ja selle metaboliitide määramiseks; ja 2) meetodid lisatud aine eristamiseks samast ainest, mis on juba bioloogilises tootes. Need nõuded olid peamiseks takistuseks ainevahetuse uurimisel kuni elementide radioaktiivsete isotoopide ja ennekõike radioaktiivse süsiniku 14C avastamiseni. 14C-ga "märgistatud" ühendite ja nõrga radioaktiivsuse mõõtmise seadmete tulekuga said need raskused üle. Kui bioloogilisele preparaadile, näiteks mitokondrite suspensioonile, lisatakse 14C-märgistatud rasvhapet, siis selle muundumisproduktide määramiseks pole vaja erianalüüse; selle kasutuskiiruse hindamiseks piisab, kui mõõta lihtsalt järjestikku saadud mitokondriaalsete fraktsioonide radioaktiivsust. Sama tehnika abil on lihtne eristada katse läbiviija sisestatud radioaktiivseid rasvhappemolekule juba katse alguses mitokondrites esinevatest rasvhappemolekulidest.
Kromatograafia ja elektroforees.
Lisaks ülaltoodud nõuetele on vaja ka meetodeid väikeses koguses orgaanilistest ainetest koosnevate segude eraldamiseks. Olulisim neist on kromatograafia, mis põhineb adsorptsiooni fenomenil. Segu komponentide eraldamine toimub kas paberil või adsorptsiooniga sorbendil, mis täidab kolonnid (pikad klaastorud), millele järgneb iga komponendi järkjärguline elueerimine (väljapesu).
Elektroforeesiga eraldamine sõltub ioniseeritud molekulide laengute märgist ja arvust. Elektroforees viiakse läbi paberil või mõnel inertsel (mitteaktiivsel) kandjal, nagu tärklis, tselluloos või kumm.väga tundlik ja tõhus meetod eraldamine - gaasikromatograafia. Seda kasutatakse juhtudel, kui eraldatavad ained on gaasilises olekus või võivad sinna üle kanda.
Ensüümide eraldamine.
Kirjeldatud seeria viimane koht - loom, elund, koelõik, homogenaat ja osa rakuorganellidest - on hõivatud ensüümiga, mis on võimeline katalüüsima teatud keemilist reaktsiooni. Ensüümide eraldamine puhastatud kujul on ainevahetuse uurimisel oluline osa.
Nende meetodite kombinatsioon võimaldas jälgida enamiku organismide (ka inimeste) peamisi metaboolseid teid, teha kindlaks, kus need erinevad protsessid täpselt toimuvad, ja selgitada peamiste ainevahetusradade järjestikuseid etappe. Praeguseks on tuhandeid individuaalseid biograafiaid keemilised reaktsioonid, on neis osalevaid ensüüme uuritud.
Kuna ATP on vajalik peaaegu kõigi rakuaktiivsuse ilmingute jaoks, pole üllatav, et elusrakkude metaboolne aktiivsus on peamiselt suunatud ATP sünteesile. Seda eesmärki teenivad mitmesugused keerukad reaktsioonide jadad, mis kasutavad süsivesikute ja rasvade (lipiidide) molekulides sisalduvat potentsiaalset keemilist energiat.
SÜSIVESIKUTE JA LIPOIDIDE AINEVAHETUS
ATP süntees. Anaeroobne ainevahetus (ilma hapniku osaluseta).
Süsivesikute ja lipiidide peamine roll rakkude ainevahetuses on nende lagunemine rohkemaks lihtsad ühendused tagab ATP sünteesi. Kahtlemata toimusid samad protsessid ka esimestes, kõige primitiivsemates rakkudes. Kuid hapnikuvaeses atmosfääris oli süsivesikute ja rasvade täielik oksüdeerimine CO2-ks võimatu. Nendel primitiivsetel rakkudel olid endiselt olemas mehhanismid, mille abil glükoosimolekuli struktuuri ümberkorraldamine tagas väikeste koguste ATP sünteesi. See on umbes protsesside kohta, mida mikroorganismides nimetatakse fermentatsiooniks. Kõige paremini on uuritud glükoosi kääritamist etanooliks ja CO2-ks pärmis.
Selle transformatsiooni lõpuleviimiseks vajaliku 11 järjestikuse reaktsiooni käigus moodustub hulk vaheprodukte, milleks on fosforhappe estrid (fosfaadid). Nende fosfaatrühm viiakse ATP moodustamiseks üle adenosiindifosfaadiks (ADP). ATP puhassaagis on 2 ATP molekuli iga fermentatsiooni käigus lagunenud glükoosimolekuli kohta. Sarnased protsessid toimuvad kõigis elusrakkudes; kuna need varustavad eluks vajalikku energiat, nimetatakse neid mõnikord (mitte päris õigesti) anaeroobseks rakuhingamiseks.
Imetajatel, sealhulgas inimestel, nimetatakse seda protsessi glükolüüsiks ja selle lõpptoode on piimhape, mitte alkohol ja CO2. Kogu glükolüüsireaktsioonide jada, välja arvatud kaks viimast etappi, on täiesti identne pärmirakkudes toimuva protsessiga.
Aeroobne ainevahetus (hapnikku kasutades).
Hapniku ilmumisega atmosfääri, mille allikaks oli ilmselt taimede fotosüntees, arendas evolutsioon välja mehhanismi, mis tagab glükoosi täieliku oksüdeerumise CO2-ks ja veeks, aeroobse protsessi, mille käigus ATP netotoodang on 38 ATP molekuli iga kohta. oksüdeeritud glükoosi molekul. Seda rakkude hapnikutarbimise protsessi energiarikaste ühendite moodustamiseks nimetatakse rakuhingamiseks (aeroobseks). Erinevalt tsütoplasmaatiliste ensüümide poolt läbiviidavast anaeroobsest protsessist toimuvad mitokondrites oksüdatiivsed protsessid. Mitokondrites oksüdeeritakse anaeroobses faasis tekkiv vaheprodukt püroviinamarihape CO2-ks kuues järjestikuses reaktsioonis, millest igaühes kandub elektronide paar ühisele aktseptorile, koensüümile nik(NAD). Seda reaktsioonide jada nimetatakse trikarboksüülhappe tsükliks, sidrunhappe tsükliks või Krebsi tsükliks. Igast glükoosi molekulist moodustub 2 püroviinamarihappe molekuli; Glükoosimolekulist eraldub selle oksüdatsiooni käigus 12 paari elektrone.
Lipiidid energiaallikana.
Rasvhappeid saab kasutada energiaallikana samamoodi nagu süsivesikuid. Rasvhapete oksüdatsioon toimub kahe süsiniku fragmendi järjestikuse lõhustamise teel rasvhappemolekulist koos atsetüülkoensüümi A (atsetüül-CoA) moodustumisega ja kahe elektronpaari samaaegse ülekandmisega elektronide transpordiahelasse. Saadud atsetüül-CoA on trikarboksüülhappe tsükli normaalne komponent ja tulevikus ei erine selle saatus süsivesikute metabolismi kaudu tarnitava atsetüül-CoA saatusest. Seega on ATP sünteesi mehhanismid nii rasvhapete kui ka glükoosi metaboliitide oksüdatsiooni ajal peaaegu samad.
Kui looma keha saab energiat peaaegu täielikult ainult rasvhapete oksüdatsioonist ja see juhtub näiteks nälgimise ajal või diabeet, siis atsetüül-CoA moodustumise kiirus ületab selle oksüdatsiooni kiirust trikarboksüülhappe tsüklis. Sel juhul reageerivad üleliigsed atsetüül-CoA molekulid üksteisega, mille tulemusena moodustuvad atsetoäädik- ja β-hüdroksüvõihape. Nende kuhjumine on patoloogilise seisundi põhjus, nn. ketoos (teatud tüüpi atsidoos), mis raske diabeedi korral võib põhjustada koomat ja surma.
Energia salvestamine.
Loomad söövad ebaregulaarselt ning nende organism peab kuidagi talletama toidus sisalduvat energiat, mille allikaks on looma poolt omastatavad süsivesikud ja rasvad. Rasvhappeid saab säilitada neutraalsete rasvadena kas maksas või rasvkoes. Süsivesikud sees suurel hulgal, sisse seedetrakti hüdrolüüsitakse glükoosiks või muudeks suhkruteks, mis seejärel muudetakse maksas samaks glükoosiks. Siin sünteesitakse glükoosist glükoosist hiiglaslik glükogeeni polümeer, sidudes üksteisega glükoosijääke veemolekulide elimineerimisega (glükoosijääkide arv glükogeeni molekulides ulatub 30 000-ni). Kui tekib energiavajadus, lagundatakse glükogeen uuesti glükoosiks reaktsioonis, mille produkt on glükoosfosfaat. See glükoosfosfaat suunatakse glükolüüsirajale, protsessile, mis on osa glükoosi oksüdatsioonirajast. Maksas saab glükoosfosfaati ka hüdrolüüsida ning tekkiv glükoos siseneb vereringesse ja toimetatakse verega rakkudesse erinevates kehaosades.
Lipiidide süntees süsivesikutest.
Kui toiduga omastatavate süsivesikute kogus ühel toidukorral on suurem kui glükogeeni kujul talletatav, muundatakse üleliigsed süsivesikud rasvadeks. Reaktsioonide esialgne jada langeb kokku tavapärase oksüdatiivse rajaga, s.t. Algul moodustub atsetüül-CoA glükoosist, kuid seejärel kasutatakse seda atsetüül-CoA-d raku tsütoplasmas pika ahelaga rasvhapete sünteesiks. Sünteesiprotsessi võib kirjeldada kui normaalse rasvarakkude oksüdatsiooniprotsessi pöördumist. Seejärel säilitatakse rasvhapped neutraalsete rasvadena (triglütseriididena), mis ladestuvad erinevatesse kehaosadesse. Energiavajaduse korral neutraalsed rasvad hüdrolüüsitakse ja rasvhapped sisenevad vereringesse. Siin adsorbeerivad need plasmavalkude molekulid (albumiinid ja globuliinid) ja seejärel absorbeerivad erinevat tüüpi rakud. Loomadel puuduvad mehhanismid, mis suudaksid rasvhapetest glükoosi sünteesida, kuid taimedel on sellised mehhanismid olemas.
lipiidide metabolism.
Lipiidid sisenevad kehasse peamiselt rasvhapete triglütseriidide kujul. Soolestikus toimub pankrease ensüümide toimel hüdrolüüs, mille saadused imenduvad sooleseina rakkudesse. Siin sünteesitakse neist taas neutraalseid rasvu, mis läbi lümfisüsteem sisenevad vereringesse ja transporditakse kas maksa või ladestuvad rasvkoesse. Eespool on juba mainitud, et rasvhappeid saab uuesti sünteesida ka süsivesikute lähteainetest. Tuleb märkida, et kuigi imetajate rakud võivad lisada ühe kaksiksideme pika ahelaga rasvhapete molekulidesse (vahemikus C–9 ja C–10), ei suuda need rakud ühendada teist ja kolmandat kaksiksidet. Kuna kahe ja kolme kaksiksidemega rasvhapped mängivad oluline roll imetajate ainevahetuses on need põhiliselt vitamiinid. Seetõttu nimetatakse linool- (C18:2) ja linoleenhappeid (C18:3) asendamatuteks rasvhapeteks. Samas võib imetajate rakkudes linoleenhappes sisalduda neljas kaksiksidem ja süsinikahela pikenemise teel moodustub arahhidoonhape (C20:4), mis on samuti vajalik metaboolsetes protsessides osaleja.
Lipiidide sünteesi käigus kantakse koensüüm A-ga (atsüül-CoA) seotud rasvhappejäägid üle glütserofosfaadiks, fosforhappe ja glütserooli estriks. Selle tulemusena moodustub fosfatiidhape - ühend, milles üks glütserooli hüdroksüülrühm on esterdatud fosforhappe, ja kaks rühma - rasvhapped. Neutraalsete rasvade moodustumisel eemaldatakse fosforhape hüdrolüüsi teel ja selle asemele tuleb kolmas rasvhape reaktsiooni tulemusena atsüül-CoA-ga. Koensüüm A moodustub pantoteenhappest (üks vitamiinidest). Selle molekul sisaldab sulfhüdrüülrühma (-SH), mis võib reageerida hapetega, moodustades tioestreid. Fosfolipiidide moodustumisel reageerib fosfatiidhape otse ühe lämmastikualuse aktiveeritud derivaadiga, nagu koliini, etanoolamiin või seriin.
Kõik loomade kehas leiduvad steroidid (kompleksalkoholide derivaadid) peale D-vitamiini sünteesib organism ise kergesti. Nende hulka kuuluvad kolesterool (kolesterool), sapphapped, mees- ja naissuguhormoonid ning neerupealiste hormoonid. Igal juhul on atsetüül-CoA sünteesi lähteaineks: sünteesitud ühendi süsinikskelett ehitatakse atsetüülrühmadest korduva kondensatsiooni teel.
VALGU AINEVAHETUS
Aminohapete süntees. Taimed ja enamik mikroorganisme võivad elada ja kasvada keskkonnas, kus neil on ainult mineraalid, süsinikdioksiid ja vesi. See tähendab, et kõik need leiduvad orgaaniline aine need organismid sünteesivad ise. Kõikides elusrakkudes leiduvad valgud on üles ehitatud 21 tüüpi aminohappetest, mis on ühendatud erinevatesse järjestustesse. Aminohappeid sünteesivad elusorganismid. Igal juhul viib rida keemilisi reaktsioone a-ketohappe moodustumiseni. Üks selline a-ketohape, nimelt a-ketoglutaarhape (trikarboksüülhappe tsükli tavaline komponent), osaleb lämmastiku sidumises.
Glutamiinhappe lämmastikku saab seejärel annetada mis tahes muule a-ketohappele, et moodustada vastav aminohape.
Inimese kehal ja enamikul teistel loomadel on säilinud võime sünteesida kõiki aminohappeid, välja arvatud üheksa nn. asendamatud aminohapped. Kuna nendele üheksale vastavaid ketohappeid ei sünteesita, asendamatud aminohapped tuleb võtta koos toiduga.
Valkude süntees.
Aminohappeid on vaja valkude sünteesiks. Biosünteesi protsess kulgeb tavaliselt järgmiselt. Raku tsütoplasmas "aktiveeritakse" iga aminohape reaktsioonis ATP-ga ja seejärel kinnitub selle konkreetse aminohappe jaoks spetsiifilise ribonukleiinhappemolekuli terminaalse rühma külge. See keeruline molekul seondub väikese kehaga, nn. ribosoom, ribosoomi külge kinnitatud pikema ribonukleiinhappemolekuliga määratletud asendis. Pärast seda, kui kõik need kompleksmolekulid on korralikult rivistatud, katkevad sidemed algse aminohappe ja ribonukleiinhappe vahel ning tekivad sidemed naaberaminohapete vahel – sünteesitakse konkreetne valk. Biosünteesi protsess ei varusta valke mitte ainult organismi kasvuks või keskkonda eritumiseks. Kõik elusrakkude valgud lagunevad lõpuks nende koostisesse kuuluvateks aminohapeteks ja elu säilitamiseks tuleb rakke uuesti sünteesida.
Teiste lämmastikku sisaldavate ühendite süntees.
Imetajatel kasutatakse aminohappeid mitte ainult valkude biosünteesiks, vaid ka paljude lämmastikku sisaldavate ühendite sünteesi lähteainena. Aminohape türosiin on hormoonide epinefriini ja norepinefriini eelkäija. Lihtsaim aminohappe glütsiin on lähteaine puriinide, mis on osa nukleiinhapetest, ja porfüriinide, mis on osa tsütokroomidest ja hemoglobiinist, biosünteesiks. Asparagiinhape on nukleiinhappepürimidiinide eelkäija. Metioniini metüülrühm kandub kreatiini, koliini ja sarkosiini biosünteesi käigus üle paljudele teistele ühenditele. Kreatiini biosünteesi käigus kandub ühest ühendist teise ka arginiini guanidiinirühm. Trüptofaan toimib nikotiinhappe eelkäijana ja valiinist taimedes sünteesitakse sellist vitamiini nagu pantoteenhape. Kõik need on vaid mõned näited aminohapete kasutamisest biosünteesiprotsessides.
Mikroorganismide ja kõrgemate taimede poolt ammooniumiooni kujul omastatav lämmastik kulub peaaegu täielikult aminohapete moodustamiseks, millest seejärel sünteesitakse palju elusrakkude lämmastikku sisaldavaid ühendeid. Taimed ega mikroorganismid ei ima liigselt lämmastikku. Seevastu loomadel sõltub imendunud lämmastiku hulk toidus sisalduvatest valkudest. Kogu lämmastik, mis satub organismi aminohapete kujul ja mida ei kasutata ära biosünteesi protsessides, eritub organismist kiiresti uriiniga. See juhtub järgmisel viisil. Maksas loovutavad kasutamata aminohapped oma lämmastiku α-ketoglutaarhappele, moodustades glutamiinhappe, mis deamineeritakse ammoniaagi vabanemiseks. Lisaks saab ammoniaaklämmastikku ajutiselt säilitada glutamiini sünteesi kaudu või kasutada seda kohe maksas esineva uurea sünteesiks.
Glutamiinil on ka teine roll. Seda saab neerudes hüdrolüüsida, vabastades ammoniaagi, mis siseneb uriini vastutasuks naatriumioonide eest. See protsess on looma kehas happe-aluse tasakaalu säilitamise vahendina äärmiselt oluline. Peaaegu kogu aminohapetest ja võib-olla ka muudest allikatest pärinev ammoniaak muundatakse maksas uureaks, mistõttu vaba ammoniaaki veres tavaliselt peaaegu pole. Teatud tingimustel see siiski on märkimisväärsetes kogustes uriin sisaldab ammoniaaki. See ammoniaak moodustub neerudes glutamiinist ja eritub uriiniga vastutasuks naatriumioonide eest, mis seega uuesti imenduvad ja jäävad kehasse. Seda protsessi soodustab atsidoosi tekkimine – seisund, mille korral organism vajab veres liigsete vesinikkarbonaadiioonide sidumiseks täiendavaid koguseid naatriumkatioone.
Liigne kogus pürimidiine laguneb maksas ka rea reaktsioonide kaudu, mille käigus vabaneb ammoniaak. Mis puutub puriinidesse, siis nende ülejääk oksüdeerub kusihappe moodustumisega, mis eritub inimestel ja teistel primaatidel uriiniga, kuid mitte teistel imetajatel. Lindudel ei ole karbamiidi sünteesi mehhanismi ja see on täpselt nii kusihappe, mitte uurea, on nende kõigi lämmastikku sisaldavate ühendite vahetuse lõpp-produkt.
ORGAANILISTE AINETE AINEVAHETUSE ÜLDMÕISTED
Mõningaid on võimalik sõnastada üldmõisteid või ainevahetuse "reeglid". Järgnevalt on toodud mõned üldised "reeglid", mis aitavad teil paremini mõista, kuidas ainevahetus toimib ja on reguleeritud.
1. Ainevahetusteed on pöördumatud. Lagunemine ei järgi kunagi teed, mis oleks lihtne termotuumasünteesi reaktsioonide pöördumine. See hõlmab teisi ensüüme ja muid vaheühendeid. Sageli toimuvad raku erinevates osades vastupidised protsessid. Niisiis sünteesitakse rasvhappeid tsütoplasmas ühe ensüümide komplekti osalusel ja oksüdeeritakse mitokondrites täiesti erineva komplekti osalusel.
2. Elusrakkudes on piisavalt ensüüme, mis võimaldavad kõigil teadaolevatel metaboolsetel reaktsioonidel kulgeda palju kiiremini, kui tavaliselt organismis täheldatakse. Seetõttu on rakkudes mõned reguleerivad mehhanismid. Selliseid mehhanisme on avastatud erinevat tüüpi.
a) Teatava aine metaboolsete transformatsioonide kiirust piirav tegur võib olla selle aine sisenemine rakku; Just sellele protsessile on antud juhul regulatsioon suunatud. Näiteks insuliini roll on seotud asjaoluga, et see ilmselt hõlbustab glükoosi tungimist kõikidesse rakkudesse, samal ajal kui glükoos läbib selle sisenemise kiirusega transformatsioone. Samamoodi sõltub raua ja kaltsiumi tungimine soolestikust verre protsessidest, mille kiirust reguleeritakse.
b) Ained ei suuda kaugeltki alati vabalt ühest rakuruumist teise liikuda; on tõendeid selle kohta, et rakusisest transporti reguleerivad teatud steroidhormoonid.
c) On tuvastatud kahte tüüpi "negatiivse tagasiside" servomehhanisme.
Bakterites on leitud näiteid, et reaktsioonide jada produkti, näiteks aminohappe olemasolu pärsib ühe selle aminohappe moodustamiseks vajaliku ensüümi biosünteesi.
Igal juhul vastutas ensüüm, mille biosüntees on mõjutatud, selle aminohappe sünteesini viiva metaboolse raja esimese "määramise" etapi (reaktsioon 4 skeemil).
Teine mehhanism on imetajatel hästi mõistetav. See on metaboolse raja esimese "määrava" etapi eest vastutava ensüümi lihtne inhibeerimine lõpp-produkti (meie puhul aminohappe) poolt.
Teist tüüpi tagasiside reguleerimine toimib siis, kui trikarboksüülhappe tsükli vaheproduktide oksüdatsioon on seotud ATP moodustumisega ADP-st ja fosfaadist oksüdatiivse fosforüülimise käigus. Kui kogu fosfaadi ja (või) ADP varu rakus on juba ammendatud, peatub oksüdatsioon ja see võib jätkuda alles pärast seda, kui see varu on taas piisav. Seega toimub oksüdatsioon, mille eesmärk on varustada kasutatavat energiat ATP kujul, ainult siis, kui ATP süntees on võimalik.
3. Biosünteesiprotsessides osaleb suhteliselt väike hulk ehitusplokke, millest igaüht kasutatakse paljude ühendite sünteesimiseks. Nende hulgas on atsetüülkoensüüm A, glütserofosfaat, glütsiin, karbamüülfosfaat, mis varustab karbamüülrühma (H2N–CO–), foolhappe derivaadid, mis toimivad hüdroksümetüül- ja formüülrühmade allikana, S-adenosüülmetioniin, metüülrühmade allikas. , glutamiin- ja asparagiinhape, varustab aminorühmi ja lõpuks glutamiini – amiidrühmade allikat. Sellest suhteliselt väikesest komponentide arvust koosnevad kõik erinevad ühendid, mida elusorganismides leiame.
4. Lihtne orgaanilised ühendid osaleb harva otseselt metaboolsetes reaktsioonides. Tavaliselt tuleb need esmalt "aktiveerida", sidudes ühega paljudest ainevahetuses üldiselt kasutatavatest ühenditest. Näiteks glükoosi saab oksüdeerida alles pärast seda, kui see on esterdatud fosforhappega, kuid selle muudeks muundamisteks tuleb see esterdada uridiindifosfaadiga. Rasvhapped ei saa osaleda metaboolsetes transformatsioonides enne, kui nad moodustavad koensüüm A-ga estreid. Kõik need aktivaatorid on seotud ühe nukleotiidiga, mis moodustavad ribonukleiinhappe, või moodustuvad mõnest vitamiinist. Sellega seoses on lihtne mõista, miks vitamiine nii väikestes kogustes vaja on. Neid kulutatakse "koensüümide" moodustamiseks ja iga koensüümi molekuli kasutatakse korduvalt kogu keha eluea jooksul, erinevalt peamistest toitainetest (näiteks glükoosist), mille iga molekuli kasutatakse ainult üks kord.
Kokkuvõtteks võib öelda, et termin "ainevahetus", mis varem ei tähendanud midagi enamat kui lihtsalt süsivesikute ja rasvade kasutamist kehas, on nüüd kasutusel tuhandete ensümaatiliste reaktsioonide tähistamiseks, mille kogumit võib kujutada tohutu ainevahetuse võrgustikuna. rajad, mis ristuvad palju kordi (tavaliste vaheühendite olemasolu tõttu) ja mida juhivad väga peened regulatiivsed mehhanismid.