метаболизъм е биохимичен процес, който позволява на организма да живее, да расте, да се възпроизвежда, да лекува и да се адаптира към средата си. Анаболизмът и катаболизмът са два метаболитни процеса, или фази. Анаболизма се отнася до процеса, който изгражда молекули, от които тялото се нуждае; обикновено изисква енергия за завършване. Катаболизъм се отнася до процеса, който разгражда сложни молекули на по-малки молекули; обикновено освобождава енергия за организма да използва.
Анаболизма | Катаболизъм | |
---|---|---|
Въведение | Метаболитен процес, който изгражда молекули, от които тялото се нуждае. | Метаболитен процес, който разгражда големи молекули на по-малки молекули. |
Енергия | Изисква енергия | Освобождава енергия |
Хормоните | Естроген, тестостерон, инсулин, хормон на растежа. | Адреналин, кортизол, глюкагон, цитокини. |
Ефекти върху упражненията | Анаболните упражнения, които често са анаеробни по природа, като цяло изграждат мускулна маса. | Катаболните упражнения обикновено са аеробни и са добри за изгаряне на мазнини и калории. |
пример | : аминокиселините стават полипептиди (протеини), глюкозата става гликоген, мастните киселини стават триглицериди. | протеините стават аминокиселини, протеините стават глюкоза, гликогенът става глюкоза или триглицеридите стават мастни киселини. |
Анаболните процеси използват прости молекули в организма, за да създадат по-сложни и специализирани съединения. Този синтез, създаването на продукт от поредица от компоненти, е причината анаболизмът да се нарича още „биосинтез“. Процесът използва енергия, за да създаде своите крайни продукти, които организмът може да използва, за да се поддържа, расте, лекува, възпроизвежда или приспособява към промените в средата си. Отглеждането на височина и мускулна маса са два основни анаболни процеса. На клетъчно ниво анаболните процеси могат да използват малки молекули, наречени мономери за изграждане на полимери, което води до често много сложни молекули. Например, аминокиселините (мономерите) могат да бъдат синтезирани в протеини (полимери), подобно на това, че строителят може да използва тухли за създаване на голямо разнообразие от сгради.
Катаболните процеси разграждат сложни съединения и молекули, за да освободят енергия. Това създава метаболитния цикъл, при който след това анаболизмът създава други молекули, които катаболизмът се разгражда, много от които остават в организма, за да се използват отново.
Основният катаболен процес е храносмилането, при което хранителните вещества се приемат и разграждат на по-прости компоненти, които тялото може да използва. В клетките катаболните процеси разграждат полизахаридите като нишесте, гликоген и целулоза до монозахариди (глюкоза, рибоза и фруктоза, например) за енергия. Протеините се разграждат на аминокиселини, за използване при анаболен синтез на нови съединения или за рециклиране. А нуклеиновите киселини, открити в РНК и ДНК, се катаболизират в нуклеотиди като част от енергийните нужди на организма или с цел изцеление.
Много от метаболитните процеси в организма се регулират от химични съединения, наречени хормони. Като цяло хормоните могат да бъдат класифицирани като анаболни или катаболични въз основа на тяхното действие в организма.
Анаболните хормони включват:
Катаболните хормони включват:
Теглото на човек ще бъде краен резултат от катаболизъм минус анаболизъм: по същество колко енергия се отделя в тялото, минус колко енергия се използва от тялото. Излишната енергия, добавена в тялото, се съхранява като мазнини или като гликоген, съхраняван в черния дроб и в мускулите. Ако целта на човек е да отслабне, основният метод е да увеличи потреблението на енергия, като същевременно намали приема на енергия, за предпочитане под лекарско наблюдение.
Повечето хора посочват метаболизма като причина за наднормено тегло или поднормено тегло, но метаболитните процеси варират малко от човек на човек. Вярата, че някои хора се радват на "висок" или "бърз" метаболизъм, докато други страдат от "бавен" или "нисък" метаболизъм, не се подкрепя от науката. [1] Това, което се различава в значителна степен, е количеството физическа активност и качеството / количеството на храната, приемана от хора с така наречените „бързи“ и „бавни“ метаболизми. Хората с наднормено тегло просто имат метаболитен (енергиен) дисбаланс, при който тялото им приема повече енергия, отколкото използва редовно, като излишъкът се съхранява като мазнини.
Има метаболитни нарушения, отколкото могат да повлияят на телесното тегло, като хипотиреоидизъм или хипертиреоидизъм. Хипотиреоидизмът е състоянието, при което щитовидната жлеза намалява хормоналния си изход, като понижава нивото на потреблението на енергия в организма. Хората с хипотиреоидизъм са склонни да наддават на тегло, освен ако не спазват много строг режим на диета и упражнения. Обратното се случва с хипертиреоидизъм, нарушение, при което хормоналният изход на щитовидната жлеза се увеличава драстично и потреблението на енергия на тялото става прекомерно.
Тъй като промяната на основната метаболитна скорост е почти невъзможна за тези с метаболитни нарушения, най-добрият вариант за постигане на идеално телесно тегло са дългосрочните промени в нивата на диета и упражнения. Анаболният процес на изграждане на мускулна маса чрез упражнения, танци, йога, градинарство или друга физическа активност в крайна сметка води до по-тежка телесна маса (по-малко мазнини) и по-голяма нужда от енергия (катаболизъм) за захранване на мускулните клетки. Хранителното качество на храната също е ключов фактор, като се избягват "празните" калории, главно излишните мазнини и захари, които тялото не може да използва и в крайна сметка се съхранява. Катаболизмът разгражда всичко, независимо от хранителната му стойност. За да работят анаболните процеси на оптимални нива, тялото трябва да разполага с подходящите хранителни вещества. Яденето на по-здравословни храни помага на тялото да се изгради по по-здравословни начини.
Анаболните упражнения обикновено са тези, които изграждат мускулна маса, като вдигане на тежести и изометрия (съпротива). Въпреки това, всяко анаеробно (без използване на кислород) упражнение е основно анаболно. Анаеробните упражнения включват спринт, скачане на въже, интервални тренировки или всякакви дейности, извършвани с висока интензивност за кратки периоди от време. С тези дейности тялото е принудено да използва непосредствените си запаси от енергия и след това да премахва натрупването на млечна киселина в мускулите. За да се подготви за друго усилие, тялото увеличава мускулната маса, укрепва костите и използва аминокиселини за увеличаване на протеиновите резерви. Някои от аминокиселините ще идват от мазнините, съхранявани в организма.
Катаболните упражнения са до голяма степен аеробни, което означава, че консумират кислород и помагат за изгарянето на калории и мазнини. Употребата на кислород е ключов фактор в катаболизма, тъй като кислородът е редуциращ агент в много химични процеси. Типичните катаболни / аеробни упражнения са джогинг, колоездене, плуване, танци или всякакви физически активности, извършвани поне 20 минути при умерена интензивност. Времето е основен фактор за постигане на резултати, тъй като след около 15-20 минути тялото преминава от използване на глюкоза и гликоген към използване на мазнини, за да поддържа енергийните нужди на организма. За този катаболен процес е необходим кислород. Комбинирайки последователно аеробни и анаеробни упражнения, човек може да използва анаболни и катаболни процеси, за да достигне или поддържа идеално телесно тегло, както и да подобри и поддържа цялостното здраве.
Идеята, че някои храни могат да насърчат катаболизма и по този начин да предизвикат загуба на тегло, не се подкрепя от науката. В биологично отношение храносмилането има за цел да извлича храненето и енергията от храната; ако процесът предизвика катаболизъм, живият организъм би претърпял щети от придобиването на по-малко ресурси, отколкото инвестира, за да ги спечели. От гледна точка на физиката, катаболичната храна би струвала повече енергия за преработка, отколкото това, което би осигурила на организма, което води до загуба на енергия, която завършва със смърт. Никакъв храносмилателен процес не може да има нетна загуба на енергия и да поддържа организма жив.
Има обаче някои храни, при които калоричните разходи за обработката им са малко по-високи от калориите, които осигуряват системата. Ясният пример е водата, особено леденостудена вода. Тялото трябва да го загрее, преди да го усвои, което води до малък калориен дълг. Храни с много високо водно съдържание, като целина, също имат този мъничък катаболен ефект. Но хранителната стойност на водата и целина не са достатъчно високи, за да поддържат организма правилно, така че разчитането само на тези храни за отслабване може да доведе до сериозни здравословни усложнения.