Метаболізм і метаболічний процес

Відповідно до теорії, підтримуваної вченими різних країн, у кожної людини існує свій власний оптимальну вагу, який організм намагається всіма силами підтримувати. Саме тому наполегливе бажання схуднути або поправитися, з боку організму викликає активний опір, і він буде робити все можливе, щоб знову наблизити вага до свого природного значення. Тому 95% схудлих знову набирають вагу. Їх новий вага відносно низький для «нормального» індивідуального метаболізму. У переважної більшості людей опір організму сильніше в сторону зниження ваги, ніж набору, тобто він завжди буде прагнути до збереження відкладених жирових запасів. різке зниження калорійності їжі і зовсім здатне загальмувати швидкість обміну речовин на 45%. Можливо, це є захисним механізмом організму від голодної смерті.

Однак цю теорію підтримують далеко не всі вчені. І хоча вони і не суперечать теорії природного оптимальної ваги, але вважають, що метаболізм можна змінити певним харчуванням і регулярними фізичними навантаженнями, при якій зростає м'язова маса, збільшується швидкість обміну речовин і полегшується розпад жирів. Але перш за все, необхідно з'ясувати, що таке метаболізм і які принципи його дії.

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

Жива клітина являє собою високоорганізовану систему, що включає різні структури, а також спеціальні ферменти, здатні ці структури зруйнувати. Вміщені в клітці макромолекули шляхом гідролізу можуть розпадатися на дрібні складові. У клітці зазвичай дуже мало натрію і багато калію, при цьому вона існує в середовищі, де мало калію і багато натрію, причому проникність клітинної мембрани для обох іонів однакова. Звідси висновок: клітина - це дуже далека від хімічного рівноваги система.

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

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

Основна частина калорій, що надійшли з їжею, витрачається на підтримання температури тіла, перетравлювання їжі, внутрішні процеси організму - це, так званий базовий метаболізм.

Безпосереднім джерелом енергії, використовуваної клітиною для виробництва роботи, служить енергія, укладена в молекулі аденозинтрифосфату (АТФ). В силу деяких своїх структурних особливостей, з'єднання АТФ багато енергією, і що відбувається в ході метаболічного процесу розрив зв'язків фосфатних груп здійснюється таким чином, що вивільнити енергію може бути використана. Однак, в результаті простого гідролізу розрив фосфатних зв'язків молекули АТФ зробить висвобождённую для клітини енергію недоступною, оскільки метаболічний процес повинен послідовно складатися з двох етапів за участю в кожному з них проміжного продукту, в іншому випадку енергія виділяється у вигляді тепла і витрачається даремно. Молекула АТФ необхідна практично для всіх проявів життєдіяльності клітин, тож, не дивно, що активність живих клітин в першу чергу спрямована на синтез АТФ. Цей процес складається з складних послідовних реакцій з використанням потенційної хімічної енергії, укладеної в молекулах жирів і вуглеводів .

Анаболизм тісно пов'язаний з катаболизмом, оскільки з продуктів розпаду поживних речовин виходять нові речовини. Якщо анаболизм спрямований на освіту складових структур клітин і тканин, то катаболізм перетворює складні молекули в прості. Прості молекули частково використовуються на біосинтез (освіта органічних речовин з простих сполук під дією ферментів-биокатализаторов), і частково виводяться з організму у вигляді продуктів розпаду, таких як сечовина, аміак, діоксид вуглецю і вода.

Швидкість метаболічного процесу у всіх людей різна. Найважливішим фактором, що впливає на швидкість метаболізму, є маса тіла, а точніше сукупність маси м'язів, внутрішніх органів і кісток. Чим маса тіла більше, тим швидкість обміну речовин вище. Обмінні процеси у чоловіків протікають, в середньому, на 10-20% швидше, це пов'язано з наявністю у жінок більшої кількості жирових відкладень, в той час як у чоловіків м'язової тканини більше. На думку вчених, метаболізм у жінок, які переступили 30-річний рубіж, знижується на 2-3% кожні наступні десять років. Однак не тільки жінки, а й чоловіки з віком схильні до ризику зниження метаболізму. Як правило, це пов'язано з браком рухової активності і гормонального дисбалансу. Прискорити метаболізм можна за допомогою регулярного фізичного навантаження і дрібного харчування. низькокалорійна дієта зі збільшенням фізичного навантаження значно уповільнює метаболічний процес - організм готується до можливого голодування і починає інтенсивно накопичувати жир.

Також на метаболізм безпосередній вплив надають такі чинники, як спадковість і робота щитовидної залози. При нестачі гормону щитовидної залози L-тироксину, метаболізм помітно знижується, що викликає «незрозуміле» ожиріння. При надлишку цього гормону, навпаки, метаболізм настільки пришвидшується, що це може загрожувати фізичним виснаженням. Примітно, що і в тому, і в іншому випадку катастрофічно не вистачає життєвої енергії.

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

Зберегти свій постійний вагу впродовж усього життя вдається мало кому, тому його коливання в ту, чи іншу сторону - це, швидше за все, правило. Якщо не надавати великого значення короткочасним незначним коливанням ваги, то приблизний графік виглядає так: в 11-25 років спостерігається мінімальна вага з високою енергетичною потребою; в 25-35 років вага стабілізується і починає поступово повзти вгору приблизно до 65 років, а після починає знижуватися. Однак це досить усереднена картина, оскільки кожна людина індивідуальна і має властивий тільки йому одному свій власний метаболічний процес.

Автор: Аріна Михайлова