Каждому из нас хочется ежедневно баловать себя сладостями и при этом не задумываться об учете углеводов. Но четкое понимание того, к чему приводят лишние калории, останавливает нас от бесконтрольного поедания кулинарных шедевров. Большинство современных людей заботится о своей фигуре. В норму вошли суровые диеты, голодовки. А лишние килограммы при этом не исчезают. Если удается похудеть, достигнутый результат удержать крайне сложно. Причиной этого может являться нарушенный метаболизм.

Что это такое

Метаболизм - это разнообразные химические процессы, которые протекают в межклеточной жидкости и в самих клетках человеческого организма. Такие процессы связаны:

• с переработкой тех питательных элементов, которые поступают с пищей;
• с преобразованием их в простейшие мелкие частички;
• с освобождением клеток от отработанных элементов;
• со снабжением клеток строительным материалом.

Простейшие мелкие частички, которые образуются из питательных элементов, в состоянии проникать в клетки человеческого организма. При этом они выделяют энергию, необходимую для его нормальной жизнедеятельности.

Если говорить другими словами, то метаболизм - это обмен веществ, который индивидуален для каждого человека. Его неповторимость основана на сочетании различных факторов. Сюда можно отнести генетическую предрасположенность человека, его пол и возраст, вес и рост, мышечную массу, образ жизни, стрессы, влияние окружающей среды, наличие заболеваний щитовидной железы.

Быстрый и медленный метаболизм

Под медленным метаболизмом подразумевают тот обмен веществ в человеческом организме, который протекает с низкой скоростью. Это значит, что за определенный промежуток времени сжигается меньшее число калорий, а процесс преобразования питательных веществ в энергию замедляется. Именно по этой причине замедленные обменные процессы в ситуации с лишним весом приводят к тому, что все калории, которые не подверглись сжиганию, откладываются. У человека на теле появляются заметные жировые складочки, а нижняя часть лица обретает дополнительные подбородки.

Если рассматривать быстрый метаболизм, то при таком типе обмена веществ невозможно набрать оптимальный для себя вес. Человек может употреблять в пищу любые продукты, но это не позволяет ему поправиться. Витамины и полезные элементы, поступающие вместе с едой, не усваиваются. В результате наблюдается нехватка жизненно важных ферментов, отсутствие которых замедляет функционирование главнейших процессов организма. Человек, у которого обменные процессы протекают с высокой скоростью, всегда плохо себя чувствует, его иммунитет ослаблен, что уменьшает устойчивость к сезонным заболеваниям.

Нарушение обмена веществ: причины

Метаболизм - это основополагающий механизм, обуславливающий работу человеческого организма. Если его функционирование нарушается на клеточном уровне, наблюдается повреждение биологических мембран. Вслед за этим человека начинают атаковать всевозможные тяжелые заболевания. Когда нарушение обменных процессов наблюдается во внутренних органах, это приводит к изменению функций их работы, что способствует усложнению взаимосвязи с окружающей средой. В результате ухудшается выработка гормонов и ферментов, которые необходимы организму, что провоцирует тяжелые заболевания со стороны репродуктивной и эндокринной систем.

Нарушение метаболизма часто наблюдается как следствие голодания и изменения режима питания. В первоочередном порядке его жертвами становятся нерационально питающиеся люди. Недоедание так же опасно, как и переедание.

Каждый день в меню должны присутствовать чеснок и лук, брюссельская и цветная капуста, брокколи, морковь, болгарский перец, шпинат.

Ежедневно в рационе должно присутствовать нежирное мясо, которое является источником белка. Например, постная говядина, индейка, курица без кожи, телятина.

Для утоления жажды лучше всего отдавать предпочтение зеленому чаю, сокам из черники, вишни, граната, натуральных овощей.

Ежедневный рацион обязательно должен включать орехи и семечки. Последние должны быть несолеными и нежареными.

В рационе должны присутствовать специи и травы. Например, петрушка, куркума, корица, имбирь, кардамон, базилик, гвоздика.

Тренировка для снижения веса от Джиллиан Майклс

В последнее время особой популярностью среди людей, которые стремятся похудеть, пользуется тренировка от Джиллиан Майклс под названием Banish Fat Boost Metabolism ("Сожги жир, ускорь метаболизм").

В видеоуроке описаны упражнения, которые позволяют избавиться от лишнего веса. Автор этой программы дает подробные инструкции по занятиям, что позволяет с легкостью достичь желаемого результата.

Тренировка Джиллиан Майклс основана на том, что сжиганию жировых клеток способствует кислород. Если поддерживать частоту сердечных сокращений на определенном уровне, то обменные процессы заметно ускоряются. Именно по этой причине основная часть тренировки отводится кардиоупражнениям, которые обеспечивают жировые ткани кислородом. В программе присутствуют упражнения и на растяжку, и силовые. Все они укрепляют мышечный корсет, а фигура буквально после нескольких занятий обретает четкие очертания.

Если принято решение начать тренировки по программе Джиллиан Майклс "Сбрось вес, ускорь метаболизм", нужно запомнить несколько основных правил:

• занятия должны проходить в обуви, что защитит голеностоп и стопу от возможных травм;
• тренироваться нужно регулярно (только так можно достичь желаемого);
• ни в коем случае нельзя сбавлять ритм, который был задан автором тренировки.

Вы давно ищете действенную программу, которая помогла бы избавиться от лишнего веса? Тренировка от Джиллиан Майклс - это то, что вам нужно! Об эффективности программы свидетельствуют многочисленные положительные отзывы.

Скорее всего, каждый человек, даже далёкий от спорта, слышал слово “метаболизм”. Многие даже часто сами его произносят, но не до конца понимают, что же это такое.

В этом материале мы разберёмся в терминологии и узнаем, как применить новые знания для улучшения наших тел. Углубляться в биохимию в этой статье я не буду, но основные положения озвучу и попытаюсь объяснить, как всегда, доступным языком.

Метаболизм – это процесс обмена веществ в каждом живом организме, человеческий не исключение. На практике, метаболизмом можно назвать то количество килокалорий , которое мы перерабатываем за сутки .

У обмена веществ есть только одна характеристика – это скорость . То есть скорость, с которой этот, собственно говоря, обмен и происходит. Но об этом чуть позже, а сейчас о видах метаболизма.

Метаболизм состоит из двух процессов , а точнее из их соотношения. Эти процессы называются катаболизм и анаболизм. Уж второе слово знают точно все, благодаря фразам и шуткам про “анаболики”.

Катаболизм – процесс в организме расщепления сложных соединений в простые, и использование их в качестве энергии . Причём, расщепление может быть, как еды, так и, грубо говоря, наших с вами тел.

Давайте тут немного объясню. Когда мы съели что-то, оно расщепляется на простые элементы и используется организмом в качестве топлива. Съели бутерброд – и он стал в организме углеводами, белками и жирами. Но если мы голодны, то организм вынужден перерабатывать сам себя, чтобы обеспечить необходимое количество калорий для поддержания жизнедеятельности .

Этот процесс будет затрагивать все , начиная с менее важных частей тела, или запасов (жир), чтобы обеспечить работу наиболее приоритетных частей тела – мозг, сердце и так далее. Вместе с жиром будут страдать и мышцы, так как организму будет нужен белок.

Анаболизм – процесс, обратный предыдущему, и отвечающий за создание сложных соединений из простых. Пример: вы съели бутерброд, катаболические процессы “превратили” его в Б/Ж/У, часть калорий потрачена на основные потребности, и вот уже анаболизм создаст из оставшихся элементов мышцы, жир, гликоген.

Вообще-то, кости, нервные волокна, сухожилия и все, что есть у нас, создаются с помощью анаболизма.

Метаболизм, как правило, делят на базовый, пищеварительный и активный.

Базовый метаболизм учитывает обмен веществ, необходимый для поддержания систем организма в норме в состоянии покоя . Если вы спите, организм тратит ресурсы на дыхание, сердцебиение и множество других служб нашего тела.

При расчёте калорий и нагрузок, в любом случае, даже если вы хотите худеть, нельзя потреблять меньше калорий, чем нужно для базового метаболизма. Иначе это закончится:

– замедлением обмена веществ;

– уменьшением мышечной массы;

– ухудшением работы внутренних органов;

– угнетение ЦНС;

– снижением умственной активности.

Все эти последствия объясняются тем, что организму будет в итоге неоткуда брать ресурсы, и он начнёт снижать их требования. Как? Ухудшением отдачи. Меньше платите – меньше работаю.

Пищеварительный метаболизм отвечает за расщепление пищи на “понятные” организму вещества с целью дальнейшего распределения и усвоение. В доступных в интернете формулах расчёта метаболизма, базовый и пищеварительный не разделяются и называют просто “базовый метаболизм”.

Активный метаболизм – это обмен веществ для совершение какой-либо физической работы. Ходьба, тренировка и другие виды активности напрямую касаются активного метаболизма. Именно этот метаболизм мы будем постоянно учитывать в любых программах, как массонаборных, так и в похудении, сушке.

Вот тут уже есть, с чем поиграться. В зависимости от поставленных целей, мы можем либо перекармливать организм (набор), либо немного недодавать (сушка). Это не принесёт нам проблем, озвученных в рассмотрении базового метаболизма. Но, опять же, не стоит впадать в крайности.

Калории, необходимые для активного метаболизма нужно сопоставлять с затратами на физические нагрузки и регулировать в пределах 300-500 ккал, не более. В частном порядке эти числа могут меняться, но тут все зависит от одного простого нюанса – сколько у вас сухой мышечной массы.

Теперь о скорости метаболизма. Чем она выше, тем быстрее внутри нас происходят перемещения веществ. Это очень важно для набора массы – мы хотим, чтобы мышцы росли быстрее. И для похудения – мы хотим, чтобы жир уходил быстрее.

Причём в первом случае происходит анаболический процесс, а во втором – катаболический. И в том, и в том варианте, будет лучше, если скорость обмена веществ будет высокой. Как её ускорить, не навредив организму, и, получить желаемую прогрессию , мы рассмотрим в отдельном материале.

Что же такое метаболизм?

Никогда не задумывались над тем, почему одни люди едят все подряд (не забывая про булочки и кондитерские изделия), при этом, они выглядят так, будто не ели несколько дней, а другие, наоборот, постоянно считают калории, сидят на диетах, посещают фитнесс залы и все равно никак не могут справиться с лишними килограммами. Так в чем же секрет? Оказывается, все дело в метаболизме!

Так что же такое метаболизм? И почему люди, у которых скорость метаболических реакций высокая, никогда не страдают ожирением или избыточным весом? Говоря о метаболизме, важно отметить следующее, что это обмен веществ происходящие в организме и все химические изменения, начинающиеся с момента попадания питательных веществ в организм, до момента выведения их из организма во внешнюю среду. Метаболический процесс – это все протекающие реакции в организме, благодаря которым происходит построение элементов структурны тканей, клеток, а также все те процессы, благодаря которым организм получает так необходимую ему для нормального поддержания энергию.

Метаболизм значение играет огромное в нашей жизни, так как, благодаря всем этим реакциям и химическим изменениям, из продуктов питания мы получаем все самое необходимое: жиры, углеводы, белки, а также витамины, минералы, аминокислоты, полезную клетчатку, органические кислоты и т.д.

По своим свойствам метаболизм можно разделить на две основные части – анаболизм и катаболизм, то есть на процессы, способствующие созиданию всех необходимых органических веществ и к разрушающим процессам. Именно, анаболические процессы способствуют «превращению» простых молекул в более сложные. И все эти данные процессы связаны с энергетической затратой. Катаболические процессы, наоборот, высвобождают организм от конечных продуктов распада, таких как диоксид углерода, мочевина, вода и аммиак, что приводит к высвобождению от энергии, то есть можно грубо сказать, происходит метаболизм мочи.

Что такое клеточный метаболизм?

Что представляет собою клеточный метаболизм или метаболизм живой клетки? Общеизвестно, что каждая живая клетка нашего организма, это хорошо слаженная и организованная система. В клетке содержатся различные структуры, крупные макромолекулы, которые помогают ей распасться благодаря гидролизу, (то есть расщеплению клетки под воздействием воды) на мельчайшие компоненты.

Кроме этого, в клетках содержится большое количество калия и совсем немного натрия, несмотря на то, что в клеточной среде содержится очень много натрия, а калия, наоборот, значительно меньше. К тому же, мембрана клеточная устроена таким образом, что помогает проникновению как натрия, так и калия. К сожалению, различные структуры и ферменты способны разрушить эту налаженную структуру.

И сама по себе клетка далека от соотношения калия и натрия. Такая «гармония» достигается только после смерти человека в процессе смертного автолиза, то есть переваривания или разложения организма под воздействием собственных ферментов.

Для чего энергия клеткам?

В первую очередь, энергия клеткам просто необходима для того, чтобы поддержать работу системы, которая далека от равновесия. Поэтому, чтобы клетка находилась в нормальном для нее состоянии, (пусть даже далеком от равновесия) она, непременно, должна получать необходимую для нее энергию. И это правило является непременным условием, для нормального клеточного функционирования. Вместе с этим происходит и другая работа, направленная на взаимодействие со средою.

К примеру, если наблюдается сокращение в мышечных клетках, или в клетках почек и даже начала образовываться моча, или появились нервные импульсы в нервных клетках, а в клетках, отвечающих за желудочно-кишечный тракт, началось выделение ферментов пищеварительных, или началась секреция гормонов в клетках желез эндокринных? Или, к примеру, у клеток светляков началось свечения, а в клетках рыб, например, появились разряды электричества? Чтобы всего этого не было, для этого и нужна энергия.

Каковы источники энергии

В вышеприведенных примерах мы видем. Что клетка использует для своей работы энергию, полученную благодаря структуре аденозинтрифосфата или (АТФ). Благодаря ей клетка насыщена энергией, высвобождение которой может поступать между группами фосфатными и послужить дальнейшей работе. Но, в то же время, при простом гидролитическом разрыве связей фосфатных (АТФ), полученная энергия не станет доступной клетке, в этом случае, энергия будет расходована впустую в качестве тепла.

Данный процесс состоит из двух последующих друг за другом этапов. В каждом таком этапе участвует продукт промежуточный, который обозначили ХФ. В приведенных ниже уравнениях X и Y обозначают два абсолютно разных веществ органических, буква Ф означает фосфат, а аббревиатура АДФ – аденозиндифосфат.

Нормализация обмена веществ – этот термин сегодня прочно вошел в нашу жизнь, к тому же стал показателем нормального веса, так как нарушения обменных процессов в организме или метаболизма, очень часто связывают с увеличением массы тела, избыточным весом, ожирением или его недостаточность. Выявить скорость метаболических процессов в организме можно благодаря тесту на основой обмен.

Что такое основной обмен?! Это такой показатель интенсивности выработки организмом энергии. Данный тест проводится утром на голодный желудок, во время пассивности, то есть в состоянии покоя. Квалифицированный специалист измеряет (О2) поглощение кислорода, а также выделение организмом (СО2). При сопоставлении данных, выясняют насколько процентов организм сжигает поступающие питательные вещества.

Также на активность метаболических процессов влияние оказывает гормональная система, щитовидная и эндокринные железы, поэтому медики при выявлении лечении заболеваний связанных с обменом веществ, также стараются выявить и учесть уровень работы данных гормонов в крови и имеющиеся в наличии заболевания данных систем.

Основные методы исследования метаболических процессов

Изучая процессы метаболизма одного (любого) из питательных веществ наблюдаются все его изменения (происходившие с ним) от одной формы поступившей в организм, до конечного состояния, при котором, оно выводится из организма.

Методы исследования обмена веществ сегодня крайне разнообразны. К тому же, для этого используют целый ряд биохимических методов. Одним из методов исследования метаболизма является метод использования животных или органов.

Испытуемому животному вводят специальное вещество, а затем по его моче и экскрементах выявляют возможные продукты изменений (метаболиты) данного вещества. Наиболее точную информацию можно собрать, исследуя метаболические процессы определенного органа, к примеру, мозга, печени или сердца. Для этого данное вещество вводят в кровь, после чего, метаболиты помогают выявить его в крови, исходящей от данного органа.

Данная процедура очень сложна и сопряжена с риском, так как часто при таких методах исследованиях используют метод тоненьких отщипов или делают срезы данных органов. Такие срезы помещают в специальные инкубаторы, где их содержат при температуре (сходной к температуре тела) в специальных растворимых веществах с добавлением того вещества, чей метаболизм и изучается.

При таком методе исследования не повреждаются клетки, благодаря тому, что срезы настолько тонки, что вещество легко и свободно проникает в клетки, а затем, покидает их. Бывает, что и возникают затруднения, вызванные медленным прохождением специального вещества сквозь мембраны клеточные.

В этом случае, чтобы разрушить мембраны обычно измельчают ткани , для того, чтобы специальное вещество инкубировало клеточную кашицу. Такие опыты доказали, что все живые клетки организма способны окислить глюкозу до углекислого газа и воды, и только тканевые клетки печени могут мочевину синтезировать.

Используем клетки?!

По своей структуре клетки представляют очень сложную организованную систему. Общеизвестно, что клетка состоит из ядра, цитоплазмы, а в окружающей цитоплазме находятся мелкие тельца, которые называются органеллы. Они бывают различными по размерам и консистенциям.

Благодаря специальным методикам, можно будет гомогенизовать ткани клеток, а после, подвергнуть специальному разделению (центрифугированию дифференциальному), таким образом, получить препараты, которые будут содержать одни лишь митохондрии, одни лишь микросомы, а также плазму или прозрачную жидкость. Данные препараты инкубируются по отдельности с тем соединением, чей метаболизм находится в стадии изучения, чтобы точно установить какие именно участвуют субклеточные структуры в последовательных изменениях.

Были известны случаи, когда первоначальная реакция начиналась в цитоплазме, а ее продукт подвергался изменениям в микросомах, а после этого, наблюдались изменения с другими уже реакциями с митохондриями. Изучаемого вещества инкубация с гомогенатом ткани или живыми клетками чаще всего не выявляет какие-то отдельные этапы, касающиеся метаболизма. Понять всю цепочку происходящих данных событий помогают следующие один за другим эксперименты, в которых используются для инкубации те или иные структуры субклеточные.

Как использовать радиоактивные изотопы

Чтобы изучить те или иные метаболические процессы какого-то вещества необходимо:

• использовать аналитические методы для определения вещества данного и его метаболитов;
• необходимо использовать такие методы, которые помогут отличить введенное вещество от того же вещества, но уже присутствующего в данном препарате.

Соблюдение данных требований было главным препятствием во время изучения метаболических процессов в организме, до того времени пока не были открыты радиоактивные изотопы, а также 14С – радиоактивный углевод. И после появления 14С и приборов, позволяющих измерить даже слабую радиоактивность, всем вышеперечисленным трудностям пришел конец. После чего, дела с измерением метаболических процессов пошли, как говорится, в гору.

Теперь, когда к специальному биологическому препарату (например, суспензии митохондрий) добавляют меченную жирную кислоту 14С, то, после этого, не нужно делать никаких специальных анализов для определения продуктов, влияющих на ее превращение. А чтобы выяснить скорость использования, теперь стало возможно просто измерить радиоактивность получаемых последовательно фракций митохондриальных.

Данная методика, помогает не только понять, как нормализовать метаболизм, но и благодаря ей можно легко отличить молекулы введенной радиоактивной жирной кислоты экспериментально, от присутствующих уже в митохондриях молекул жирной кислоты в самом начале эксперимента.

Электрофорез и... хроматография

Для того чтобы разобраться в том, что и как нормализует метаболизм, то есть как происходит нормализация метаболизма необходимы также использовать такие методы, которые помогут разделить смеси, в состав которых входят в малых количествах вещества органические. Одним из важнейших таких методов, основой которого является феномен адсорбции, считается метод хроматографии. Благодаря данному методу происходит разделение смеси компонентов.

При этом происходит разделение компонентов смеси, которое проводится либо путем адсорбции на сорбенте, либо, благодаря бумаге. При разделении путем адсорбции на сорбенте, то есть когда начинают заполнять такие специальные стеклянные трубки (колонки), с постепенной и последующей элюцией, то есть с последующим вымыванием каждого из имеющихся компонентов.

Метод разделения электрофореза напрямую зависит от наличия знаков, а также числа ионизированных зарядов молекул. Также электрофорез проводят на каком-нибудь из неактивных носителей, таких как целлюлоза, каучук, крахмал или, в конце концов, на бумаге.

Одним из самых высокочувствительных и эффективных методов разделения смеси является газовая хроматография. Таким методом разделения пользуются только в том случае, если нужные для разделения вещества находятся в состоянии газообразном или, к примеру, в любой момент могут перейти в это состояние.

Как происходит выделение ферментов?

Чтобы выяснить, как происходит выделение ферментов, для этого необходимо понять, что это является последним местом в данном ряду: животное, затем орган, затем тканевый срез, а после – фракция клеточных органелл и гомогенат занимает ферменты, которые катализирует определенную реакцию химическую. Выделить ферменты в очищенном виде стало важным направлением в изучении метаболических процессов.

Соединение и комбинирование вышеперечисленных методов позволило основные метаболические пути, у большинства организмов населяющих нашу планету, в том числе и у человека. К тому же, данные методы помогли установить ответы на вопрос, как протекают метаболические процессы в организме и также помогли выяснить системность основных этапов данных метаболических путей. Сегодня насчитывается более тысячи всевозможных биохимических реакций, которые уже изучены, а также изучены ферменты, которые участвуют в данных реакциях.

Так как для появления любого проявления в клетках жизни необходимо АТФ, то и неудивительно, что скорость метаболических процессов клеток жировых, в первую очередь, направлена на синтезирование АТФ. Для достижения этого используются различные по сложности последовательные реакции. Такие реакции, в основном, используют химическую потенциальную энергию, которая заключена в молекулах жиров (липидов) и углеводов.

Метаболические процессы между углеводами и липидами

Такой метаболический процесс между углеводами и липидами, по-другому, называются синтезом АТФ, анаэробным (значит, без участия кислорода) метаболизмом.

Основная роль липидов и углеводов состоит в том, что именно синтез АТФ обеспечивает более простые соединения, несмотря на то, что те же самые процессы протекали в примитивнейших клетках. Только в лишенной кислорода атмосфере стало невозможно полное окисление жиров и углеводов до углекислого газа.

Даже у этих примитивнейших клеток использовались те же самые процессы и механизмы, благодаря которым происходила перестройка самой структуры молекулы глюкозы, которая и синтезировала небольшие количества АТФ. По-другому, такие процессы у микроорганизмов называются брожением. На сегодня особенно хорошо изучено «брожение» глюкозы до состояния этилового спирта и углекислого газа у дрожжей.

Чтобы завершились все эти изменения и образовался ряд промежуточных продуктов, необходимо было проведение одиннадцати последовательных реакций, что, в конечном счете, в раде промежуточных продуктов представили (фосфаты), то есть эфиры кислоты фосфорной. Такая фосфатная группа переносилась на аденозиндифосфат (АДФ) и также с образованием АТФ. Всего две молекулы составляли чистый выход АТФ (на каждую из молекул глюкозы, полученную в результате процесса брожения). Подобные процессы также наблюдались во всех живых клетках организма, так как поставляли так необходимую для нормального функционирования энергию. Такие процессы очень часто называют анаэробным дыханием клеток, хотя это не совсем корректно.

Как у млекопитающих, так и у людей, данный процесс называется гликолизом, а его завершающим продуктом считается молочная кислота, а не СО2 (углекислый газ) и не спирт. За исключением двух последних этапов вся последовательность реакций гликолиза считается практически идентичной процессу, который протекает в клетках дрожжевых.

Метаболизм аэробный, значит с использованием кислорода

Очевидно, что с появлением кислорода в атмосфере, благодаря фотосинтезу растений, благодаря матушке-природе появился механизм, который позволял обеспечивать полное окисление глюкозу до воды и СО2. Такой аэробный процесс, позволял чистому выходу АТФ (из числа тридцати восьми молекул, из расчета на каждую молекулу глюкозы, только окисленную).

Такой процесс употребления клетками кислорода, для появления насыщенной энергией соединений сегодня известен как дыхание аэробное, клеточное. Такое дыхание осуществляется ферментами цитоплазмы (в отличие от анаэробного), а окислительные процессы проходят в митохондриях.

Здесь пировиноградная кислота, которая является промежуточным продуктом, после того, как образуется в анаэробной фазе, после окисляется до состояния СО2 благодаря последовательным шести реакциям, где в каждой реакции пара их электронов переносится на акцептор общий кофермент никотинамидадениндинуклеотид, сокращенно (НАД). Такая последовательность реакций и называется циклом кислот трикарбоновых, а также циклом кислоты лимонной или циклом Кребса, что приводит к тому, что каждая молекула глюкозу образует две молекулы кислоты пировиноградной. Во время данной реакции двенадцать пар электроном отходят от молекулы глюкозы для дальнейшего ее окисления.

В ходе источника энергии выступают... липиды

Оказывается, в качестве источника энергии, также как и углеводы, могут выступать жирные кислоты. Реакция окисления жирных кислот происходит благодаря последовательности отщепления от жирной кислоты (вернее ее молекула) двууглеродного фрагмента с появлением ацетилкофермента А, (по-другому, это ацетил-КоА) и передачи одновременных двух пар электронов саму цепь их переноса.

Таким образом, полученный ацетил-КоА такой же компонент цикла трикарбоновых кислот, чья дальнейшая судьба не особо отличается от ацетил-КоА, который поставляется благодаря углеводному обмену. Значит механизмы, синтезирующие АТФ при окислении, как метаболитов глюкозы, так и жирных кислот, практически идентичны.

Если энергия, поступающая в организм, получается практически за счет только одного процесса окисления жирных кислот (например, во время голодания, при таком заболевании как сахарный диатез и т.д.), то, в данном случае, интенсивность появления ацетил-КоА будет превышать интенсивность его окисления в самом цикле кислот трикарбоновых. В данном случае, молекулы ацетил-КоА (которые окажутся лишними) начнут реагировать друг с другом. Благодаря этому процессу появятся ацетоуксусная и b-гидроксимасляная кислоты. Такое накопление может стать причиной кетоза, это один из видов ацидоза, который может стать причиной тяжелой формы диабета и даже летального исхода.

Зачем запасы энергии?!

Чтобы как-то приобрести дополнительный запас энергии, к примеру, для животных, которые нерегулярно и не систематически питаются им просто необходимо как-то запастись необходимой энергией. Такие запасы энергии вырабатываются благодаря пищевым запасам, к которым относятся все те же жиры и углеводы .

Оказывается, жирные кислоты могут перейти в запас в виде жиров нейтральных, которые содержатся как в жировой ткани, так и в печени . А углеводы, при поступлении в огромном количестве в желудочно-кишечный тракт начинают гидролизироваться до глюкозы и других сахаров, которые при попадании в печень синтезируются в глюкозу. И тут же из глюкозы начинает синтезироваться полимер гигантский путем соединения остатков глюкозы, а также с отщеплением молекул воды.

Иногда остаточное количество глюкозы в гликогеновых молекулах доходит до 30000. А если ощущается потребность в энергии, тогда гликоген снова начинает распадаться до глюкозы во время химической реакции, продуктом последней является глюкозофосфат. Данный глюкозофосфат становится на путь процесса гликолиза, который составляет часть пути отвечающей за окисление глюкозы. Также может подвергнуться реакции гидролиза глюкозофосфат и в самой печени, а образовавшаяся таким образом глюкоза, доставляется к клеткам тела вместе с кровью.

Как происходит синтез из углеводов в липиды?

Любите углеводную пищу? Оказывается, если количество углеводов полученных с пищей за один прием, превышает допустимую норму, в таком случае, углеводы переходят в «запас» в виде гликогена, то есть, избыточная углеводная пища превращается в жиры. Сначала образуется ацетил-КоА из глюкозы, а потом он начинается синтезироваться в цитоплазме клетки для жирных длинноцепочечных кислот.

Данный процесс «превращения» можно описать как нормальный окислительный процесс жирных клеток. После чего, жирные кислоты начинают откладываться в виде триглицеридов, то есть нейтральных жиров, которые отлагаются (в основном проблемных зонах), в различных частях тела.

Если организму срочно понадобится энергия, тогда жиры нейтральные подвергшись гидролизу, а также жирные кислоты начинают поступать в кровь. Тут они насыщаются молекулами альбуминов и глобулинов, то есть плазменных белков, а потом начинают поглощаться другими, самыми разными клетками. У животных нет таких механизмом, которые могут осуществить синтез из глюкозы и жирных кислот, а вот у растений они имеются.

Синтез соединений азотосодержащих

В организме животных аминокислоты применяются не только в качестве белкового биосинтеза, но и в качестве начального материала готового для синтеза некоторых азотосодержащих соединений. Такая аминокислота как тирозин становится предшественником таких гормонов как норадреналин и адреналин. А глицерин (простейшая аминокислота) служит исходящим материалом для биосинтеза пуринов, которые входят в состав нуклеиновой кислоты, а также порфиринов и цитохромов.

Предшественником пиримидинов нуклеиновых кислот является аспарагиновая кислота, а группа метионина начинает передаваться в ходе синтеза креатина, саркозина и холина. Предшественником никотиновой кислоты является триптофан, а из валина (который образуется в растениях) может синтезироваться такой витамин как кислота пантотеновая. И это только некоторые примеры использования синтеза соединений азотосодержащих.

Как происходит липидный метаболизм

Обычно, в организм липиды попадают в виде триглицеридов жирных кислот. Попадая в кишечник под воздействие ферментов, вырабатываемых поджелудочной железой, они начинают подвергаться гидролизу. Тут они снова синтезируются как жиры нейтральные, после этого, они попадают или в печень, или в кровь, а также могут отложиться в виде запаса в жировой ткани.

Мы уже говорили о том, что жирные кислоты также могут заново синтезироваться из ранее появившихся предшественников углеводных. Необходимо также отметить, что, несмотря на то, что в клетках животных могут наблюдаться одновременное включение одной двойной связи в длинноцепочечных молекулах жирных кислот. Включать вторую и даже третью двойственная связь данные клетки не могут.

А так как жирные кислоты с тремя и двумя двойственными связями играют важную роль в метаболических процессах животных (в том числе и человека), по своей сущности они являются важными питательными компонентами, можно сказать, витаминами. Именно поэтому линоленовую (С18:3) и линолевую (С18:2) называют еще и незаменимыми жирными кислотами. Также обнаружено, что в клетках в линоленовую кислоту также может включиться двойственная четвертая связь. Благодаря удлинению углеродной цепи может появиться еще один важный участник метаболических реакций арахидоновая кислота (С20:4).

Во время синтеза липидов могут наблюдаться остатки жирных кислот, которые связаны с коферментом А. Благодаря синтезу, эти остатки переносятся на глицерофосфат эфир глицерина и фосфорной кислоты. В результате данной реакции образуется соединение фосфатидной кислоты, где одно ее соединение – это глицерина этерифицированного фосфорной кислотой, а другие две – жирными кислотами.

При появлении нейтральных жиров фосфорная кислота будет удалена путем гидролиза, а на ее месте окажется жирная кислота, появившаяся в результате химической реакции с ацил-КоА. Сам кофермент А может появиться благодаря одному из витаминов пантотеновой кислоты. В данной молекуле содержится сульфгидрильная группа, которая реагирует на кислоты с появлением тиоэфиров. В свою очередь, фосфолипидная фосфатидная кислота реагирует на азотистые основания, такие как серин, холин и этаноламин.

Таким образом, все встреченные в организме млекопитающих стероиды (за исключением витамина Д) могут самостоятельно синтезироваться самим организмом.

Как происходит метаболизм белков?

Доказано, что имеющиеся во всех живых клетках белки, состоят из двадцати одного вида аминокислот, которые соединены в различной последовательности. Данные аминокислоты и синтезируются организмами. Такой синтез обычно приводит к появлению а-кетокислоты. Именно, а-кетокислота или а-кетоглутаровая кислота и участвуют в синтезе азота.

Человеческий организм, как и организм многих животных, сумел сохранить умение синтезировать все имеющиеся аминокислоты (исключение составляет несколько незаменимых аминокислот), которые должны обязательно поступать с пищей.

Как происходит синтез белка

Данный процесс обычно протекает следующим образом. Каждая аминокислота в цитоплазме клетки вступает в реакцию с АТФ и после примыкает к завершающей группе молекулы рибонуклеиновой кислоты, которая именно специфична для этой аминокислоты. Затем усложненная молекула соединяется с рибосомой, определяемой в положении более удлиненной молекулы кислоты рибонуклеиновой, которая соединяется с рибосомой.

После того, как все сложные молекулы выстраиваются, происходит разрыв между аминокислотой и рибонуклеиновой кислотой, соседние аминокислоты начинают синтезироваться и таким образом получается белок. Нормализация метаболизма происходит благодаря гармоничному синтезу белково-углеводно-жировых метаболических процессов.

Так что же такое метаболизм органических веществ?

Чтобы лучше понять и разобраться в метаболических процессах, а также, чтобы восстановить здоровье и улучшить обмен веществ, необходимо придерживаться следующих рекомендаций, касающихся нормализации и восстановлении метаболизма.

• Важно понимать, что метаболические процессы нельзя обратить вспять. Распад веществ никогда не протекает по простому пути обращения синтезирующих реакций. В этом распаде обязательно принимают участие другие ферменты, а также некоторые промежуточные продукты. Очень часто направленные в разную сторону процессы начинают протекать в разных отсеках клетки. К примеру, жирные кислоты могут синтезироваться в цитоплазме клетки при воздействии одного какого-то набора ферментов, а процесс окисления в митохондриях может происходить совсем при другом наборе.
• В живых клетках организма наблюдается достаточное количество ферментов, для того, чтобы ускорить процесс метаболических реакций, но, несмотря на это метаболические процессы не всегда протекают быстро, таким образом, это указывает на существование в наших клетках некоторых регуляторных механизмов, которые воздействуют на обменные процессы. На сегодняшний день уже открыты некоторые виды таких механизмов.
• Один из факторов, влияющий на снижение скорости метаболических процессов данного вещества, является поступлением данного вещества в саму клетку. Поэтому, регуляция обменных процессов может быть направленная и на этот фактор. Например, если взять инсулин, функция которого, как нам известно, связана с облегчением проникновения глюкозы во все клетки. Скорость «превращения» глюкозы, в таком случае, будет зависеть от скорости, с которой она поступила. Если же рассмотреть кальций и железо, когда они из кишечника попадают в кровь, то скорость метаболических реакций, в данном случае, будет зависеть от многих, в том числе и регулирующих процессов.
• Свободно передвигаться из одного клеточного отсека в другой, к сожалению, могут далеко не все вещества. Также существует предположение, что перенос внутриклеточный постоянно контролируется некими гормонами стероидными.
• Учеными были выявлены два вида сервомеханизмов, которые отвечают в метаболических процессах за отрицательную обратную связь.
• Даже у бактерий были отмечены примеры, доказывающие присутствие каких-нибудь последовательных реакций. К примеру, биосинтез одного из ферментов, подавляет аминокислоты, так необходимые для получения данной аминокислоты.
• Изучая отдельные случаи метаболических реакций, было выявлено что фермент, чей биосинтез был затронутым, оказывался ответственным за главный этап метаболического пути, приведшего к синтезу аминокислоты.
• Важно понять, что в процессах метаболических и биосинтетических участвует небольшое количество блоков строительных, каждый из которых начинает использовать для синтеза множества соединений. К таким соединениям относятся: ацетилкофермент А, глицин, глицерофосфат, карбамилфосфат и другие. Из этих небольших компонентов выстраиваются потом сложные и разнообразные соединения, которые можно наблюдать в живых организмах.
• Очень редко принимают непосредственное участие в метаболических процессах простые соединения органические. Такие соединения для того, чтобы проявить свою активность должны будут присоединиться к какому-нибудь ряду соединений, который активно участвует в метаболических процессах. К примеру, глюкоза может начать окислительные процессы только после того, как будет подвержена этирифицированию фосфорной кислотой, а для других последующих изменений она должна будет этерифицирована уридиндифосфатом.
• Если рассмотреть жировые кислоты, то они также не могут принять участие в метаболических изменениях до тех пор, пока они образуют эфиры с коферментом А. При этом, любой активатор становится родственен кому-нибудь из нуклеотидов, которые входят в состав рибонуклеиновой кислоты или образуются из какого-то витамина. Поэтому становится понятным, почему нам требуются витамины только в небольших количествах. Расходуются они благодаря коферментам, при этом каждая молекула кофермента в течение всей свой жизни используется несколько раз, в отличие от питательных веществ, молекулы которых используются единожды (например, молекулы глюкозы).

И последнее! Завершая данную тематику, очень хочется сказать, что сам термин «метаболизм» если раньше означал как синтез белков, углеводов и жиров в организме, то сейчас его используют в качестве обозначения нескольких тысяч ферментативных реакций, которые могут представлять собою огромную сеть соединенных между собою метаболических путей.

Метаболизм. Процессы метаболизма.

О метаболизме говорят и пишут много и со вкусом. Что ни сайт, посвященный фитнесу, то статья о метаболизме. Вот только подавляющее большинство статей перегружены научными терминами и написаны таким языком, что воспринять информацию простому человеку очень сложно. Поэтому сегодня мы расскажем о том, что такое метаболизм, но только простым языком.

Синонимом метаболизма является понятие обмен веществ . Это процессы, происходящие в организме любого живого существа на нашей планете. Человек не исключение. Они обеспечивают работу организма.

Большую часть веществ, необходимых для обменных процессов, мы получаем с едой, питьем и при дыхании. Это:

• Питательные вещества.
• Кислород.
• Вода.
• Минеральные вещества.
• Витамины.

Все перечисленные элементы поступают в базовом виде , который не усваивается организмом. Поэтому тело запускает ряд процессов, расщепляющих базовые элементы на более простые частицы, которые легко усваиваются. Новые компоненты идут на самые важные нужды организма: регенерацию тканей, обеспечение нормальной работы органов и прочее.

Существует ошибочное мнение, что метаболизм проявляет себя лишь в том случае, когда человек получает физическую нагрузку. На деле же обменные процессы в наших телах не останавливаются ни на секунду, ведь для нормальной работы постоянно нужны все новые элементы.

Метаболизм состоит из двух основных процессов:

Белковый обмен

Без белков наш организм неспособен нормально функционировать. При этом ему нужны разные виды белков: растительные и животные . Все объемы белка, получаемые человеком извне, сначала расщепляются до аминокислот, а затем синтезируются в новые соединения. При этом баланс сохраняется на уровне 1:1. То есть, весь получаемый белок идет в работу.

Углеводный обмен

Углеводы дают нашим телам больше всего энергии. Принято разделять их на простые и сложные.

К первым относятся крупы, злаки, ржаной хлеб, овощи и фрукты. Из этих продуктов человек получает полезные углеводы, которые усваиваются медленно, поэтому обеспечивают необходимую подкачку энергией в течение длительного времени.

К вторым следует отнести сахар, выпечку из рафинированной муки, газированные напитки. Они дают быстрые углеводы, да еще и в избыточном количестве. Как мы выше говорили, избыток энергии тело сразу же запасает в жир. Организму быстрые углеводы полезны лишь в одном случае – . Поэтому тяжелоатлеты позволяют себе во время тренировочного процесса пить углеводные коктейли.

Жировой обмен

При поступлении животных и растительных жиров в организм, тело сначала разлагает их на глицерин, а затем с помощью жирных кислот снова превращает в жир, который накапливается в жировой клетчатке. Жир очень важен для организма, поскольку является хранилищем энергии, которую тело стремится запасать при любом удобном случае. Однако, при избытке жировых отложений, жир начинает наносить вред здоровью человека. В частности, внутренние висцеральные запасы жира при их избытке давят на внутренние органы, мешая их нормальной работе. К слову, висцеральные отложения встречаются даже у худых людей, что является признаком нарушения жирового обмена.

Водный и солевой обмены

Вода – самый важный компонент человеческого тела. Ее в организме человека более 70% от массы тела. Вода есть в любой ткани человека. Она нужна для нормального хода биохимических процессов в организме.

Большинство современных людей испытывают постоянный недостаток воды, но даже не подозревают об этом. Головные боли, плохую работоспособность, раздражительность они списывают на стрессы, хотя на деле это проявление дефицита воды . Норма потребления воды для среднестатистического человека – 3 литра. Сюда входит влага, содержащаяся в продуктах питания.

Доля минеральных солей в теле человека также значительна – 4,5% от общей массы. Соли являются катализаторами различных обменных процессов, используются для строительства тканей тела, служат проводниками импульсов между клеток. Без них невозможна выработка целого ряда важных гормонов.

Недостаток солей способен спровоцировать серьезные проблемы со здоровьем.

Витамины

В отличие от других элементов, поступающих в организм извне, витамины не подвергаются расщеплению. Это готовый материал, который тело использует для построения клеток. Именно поэтому недостаток витаминов проявляется очень остро, ведь без них некоторые функции организма просто перестают работать.

Суточная норма витаминов относительно невелика и легко покрывается обычными приемами пищи. Впрочем, достаточное, но однообразное питание может вызывать авитаминоз . Значит, человек должен максимально разнообразить свой рацион.

При составлении диет и программы тренировок специалисты часто употребляют термин базовый метаболизм. Его также нередко называют основным. Он представляет собой показатель энергии, которая необходима организму для нормального функционирования в течение суток при полном покое. То есть, базовый метаболизм показывает, сколько энергии человек потратит в сутки просто лежа на кровати.

Очень часто люди в своем стремлении похудеть урезают рацион так, что калорийность падает ниже уровня базового метаболизма. Соответственно основные органы перестают получать необходимую энергию для нормальной работы. Это пагубно сказывается на здоровье. Поэтому без предварительных расчетов, учитывающих: вес, показатели базового метаболизма, уровень активности, никакие диеты составлять нельзя.

Метаболизм может быть замедленным и ускоренным. В первом случае организм тратит меньше энергии, чем получает. Из-за это происходит набор жировой ткани. Во втором случае тело тратит больше калорий, чем получает. Люди с ускоренным метаболизмом могут есть больше пищи и не набирать вес. При этом они чувствуют себя бодрыми и счастливыми.

Скорость метаболизма зависит от нескольких факторов:

• Пол человека. У мужчин организм более реактивный, поэтому затраты энергии у них в среднем на 5% выше, чем у женщин. Объясняется это большими объемами мышечной ткани, которой требуется больше энергии. У женщин объемы мышц меньше, поэтому энергозатраты ниже.
• Возраст человека. Начиная с тридцати лет обменные процессы в организме замедляются примерно на 10% в десятилетие. Поэтому чем старше человек, тем быстрее он набирает лишний вес. Для борьбы с таким набором веса доктора предлагают пожилым людям постепенно снижать калорийность рациона и увеличивать физические нагрузки.
• Соотношение объемов жира и мышц. Мышцы – основной потребитель энергии в человеческом теле. Они требуют энергетической подпитки даже в состоянии покоя. На поддержание жировых запасов энергии затрачивается гораздо меньше. По этой причине спортсмены расходуют на 15% больше калорий в состоянии покоя, чем тучные люди.
• Рацион. Избыточная калорийность питания, нарушение распорядка, обилие жирной пищи – все это приводит к замедлению обменных процессов.

Нарушение обменных процессов

Причинами проблем с метаболизмом могут быть различные заболевания , нарушающие нормальную работу основных эндокринных желез организма, а также наследственные факторы. Если с первыми медицина довольно успешно борется, то на вторые пока повлиять никак не может.

Обратите внимание, что нарушение обменных процессов у людей чаще всего все же происходит не по причине болезней и наследственных нарушений, а из-за неадекватного пищевого поведения. То есть, люди банально передают, не соблюдают режим питания, злоупотребляют жирной пищей, устраивают голодные диеты, сидят на низкокалорийном питании. Да, все экспресс-диеты в конечном итоге нарушают обмен веществ.

Очень большой вред обменным процессам несут вредные привычки: табакокурение и злоупотребление алкоголем . Положение усугубляется, если обладатель вредных привычек к тому же ведет малоактивный образ жизни.

Эти два понятия неразделимы. Наш вес находится в прямой зависимости от скорости обмена веществ. Чем выше скорость, тем больше энергии тело тратит в состоянии покоя.

Для каждого человека уровень базового метаболизма свой. Одному достаточно тысячи калорий для нормальной жизни, другому и двух тысяч будет мало. При этом человек с низким базовым метаболизмом будет вынужден серьезно ограничивать рацион в плане калорийности. А обладателю быстрого обмена веществ можно не заниматься ограничением питания. Он все равно не будет поправляться.

Важно понимать, что экстремальное ограничение рациона – это неверный путь к стройной фигуре . Правильнее будет ускорить обменные процессы.

Ускоряем метаболизм

Для нормализации и ускорения обменных процессов нужно избавиться от факторов, замедляющих их: гиподинамии, неправильного питания, недостаточного потребления жидкости, недостатка сна, стрессов. Как только вы этого достигнете, ваш метаболизм начнет ускоряться, вызывая нормализацию веса и делая вас более здоровыми.

Метаболизм играет важную роль в жизнедеятельности человека. От того, насколько правильно проходят метаболические процессы в организме, зависит наше самочувствие, внешний вид.

Гармоничный обмен веществ является залогом стабильной и слаженной работы всех органов, а также выступает ярким показателем крепкого здоровья. Но что же такое метаболизм? И каким образом он оказывает воздействие на нашу жизнь?

Под термином «метаболизм» скрывается греческое слово μεταβολή , которое в переводе на русский означает «изменение, превращение» . В медицине оно используется для описания различных химических реакций в организме, заставляющих клетки и органы тела функционировать в оптимальном режиме.

Часто в качестве синонима метаболизма употребляют термин «обмен веществ», под которым понимают сложные процессы, происходящие между организмом человека и средой, его окружающей.

Метаболизм – это совокупность реакций на клеточном уровне, которая обеспечивает преобразование полезных веществ в энергию, необходимую для жизни.


Все эти процессы проходят в определенной последовательности, в связи с чем выделяют 2 обменных этапа:

1. Анаболизм , то есть поступление в клетки необходимых веществ и построение из них жиров, углеводов.

2. Катаболизм , или расщепление крупных органических молекул на более мелкие и высвобождение из них энергии, нужной нам для поддержания жизнедеятельности.

Если говорить простым языком, то на протяжении всего существования в организм человека поступают различные органические и неорганические вещества, необходимые для поддержания жизнедеятельности.

Впоследствии они расщепляются, а продукты их распада выводятся в окружающую среду. Если этот процесс проходит нормально, человек хорошо себя чувствует и всегда остается в форме.

При сбоях в метаболизме возможно развитие различных болезней (сахарный диабет, злокачественные образования), а также появление аллергических реакций на некоторые продукты питания и повышение массы тела.


Скорость метаболических процессов у каждого человека различна. Люди с быстрым метаболизмом отличаются повышенной активностью, подвижностью, стройностью, энергия в их организме расходуется быстрее, чем накапливаются жиры.

При нормальном метаболизме человек имеет среднее телосложение, легко поддерживает хорошую физическую форму и не склонен к быстрому набору излишнего веса. Замедленный метаболизм способствует появлению лишних килограммов, пониженной активности и подвижности.

Разница в скорости химических реакций во многом зависит от образа жизни человека. Ускорение метаболических процессов происходит при рациональном питании с дробным приемом пищи, и полноценном отдыхе.

Увеличить скорость обмена веществ удается благодаря наращиванию мышечной массы и силовым (антицеллюлитным) массажам, при которых значительно улучшается кровообращение.


Важным участником метаболизма является вода. Ее достаточное употребление позволяет подавить аппетит и вовлечь в обменные процессы отложенные жиры. Ускоряются химические реакции при глубоком сне, способствующем обновлению клеток мозга и выработке гормона роста, а также при регулярном пребывании на свежем воздухе – кислород и солнечный свет помогают синтезировать витамины и увеличивают подвижность.

Основные причины снижения скорости метаболических процессов – гиподинамия и недостаток полезных веществ в организме. Многие люди в стремлении поддерживать хорошую форму садятся на диеты, в результате чего их клетки страдают от нехватки жиров и углеводов, а это, в свою очередь, замедляет метаболизм.

Скорость обменных процессов снижается и при сидячем образе жизни, поскольку организм не успевает сжигать накопленные калории. Иногда метаболизм замедляется при недостатке гормонов щитовидной железы, избытке в крови алкоголя и кофеина.