Анаболизм и катаболизм это


Метаболизм, катаболизм, анаболизм I Что это и как влиять?

Site Navigation - use tab or left/right arrows to navigate, use down arrows to open sub menus where available, press escape key to return to top level.

Назад
  • Питание
    • Бестселлеры
    • Наборы
    • Новинки
    • Пробники
    • Распродажа
    • Нет опыта использования спортивного питания?
    • Питание Домашняя Страница
    • Популярное
      • Бестселлеры
      • Наборы
      • Новинки
      • Пробники
      • Распродажа
      • Нет опыта использования спортивного питания?
    • Протеин
      • Протеин  Домашняя Страница
      • Сывороточный протеин
      • Молоко и казеин
      • Протеин для веганов
      • Смеси и формулы
    • Еда и закуски
      • Еда и закуски  Домашняя Страница
      • Протеиновые батончики
      • Ореховые пасты
      • Ароматизаторы и сахарозаменители
      • Протеиновые напитки
      • Заменители питания
      • Еда
      • Протеиновые закуски
    • Витамины и микроэлементы
      • Витамины и микроэлементы  Домашняя Страница
      • Поливитамины
      • Здоровье иммунной системы
      • Витамины
      • Минеральные вещества
      • Омега-3 и рыбий жир
    • Аминокислоты
      • Аминокислоты  Домашняя Страница
      • BCAA
      • Глютамин
      • L-Карнитин
    • Креатин
      • Креатин  Домашняя Страница
      • Моногидрат креатина
    • Управление весом тела
      • Управление весом тела  Домашняя Страница
      • Набор массы
      • Продукты для потери веса
      • Диетические шейки
      • Жиросжигатели
    • Продукты для приема до, во время и после тренировки
      • Продукты для приема до, во время и после тренировки  Домашняя Страница
      • До тренировки
      • Во время тренировки
      • После тренировки
    • Углеводы
      • Углеводы  Домашняя Страница
      • Продукты с углеводами
      • Энергетические батончики
      • Энергетические гели
      • Энергетические напитки
    • Клетчатка и незаменимые жиры
      • Клетчатка и незаменимые жиры  Домашняя Страница
      • Продукты с клетчаткой
      • Растения, травы и нутриенты
      • Омега-3 и рыбий жир
    • Аксессуары
      • Аксессуары  Домашняя Страница
      • Бутылки и шейкеры
      • Контейнеры для еды
      • Мерные ложки и тубы
      • Аксессуары для тренировок
  • Одежда
    • Одежда Домашняя Страница
    • Аутлет
      • Аутлет  Домашняя Страница
      • Мужской аутлет
      • Женский аутлет
      • Мужские топы
      • Женские топы
      • Мужские брюки и шорты
      • Женские леггинсы
      • Аутлет аксессуаров
    • Мужская одежда
      • Мужская одежда  Домашняя Страница
      • Новинки
      • Куртки и жилеты
      • Толстовки и худи
      • Спортивные штаны
      • Шорты
      • Майки
      • Футболки и топы
      • Нижнее бельё и носки
      • Вся одежда
    • Женская одежда
      • Женская одежда  Домашняя Страница
      • Новинки
      • Куртки и жилеты
      • Толстовки и худи
      • Спортивные штаны
      • Спортивные леггинсы
      • Спортивные шорты
      • Спортивные бюстгальтеры
      • Футболки и топы
      • Нижнее бельё и носки
      • Майки
      • Вся одежда
    • Коллекции одежды
      • Коллекции одежды  Домашняя Страница
      • Коллекция A/WEAR
      • Новинки
      • Бестселлеры
      • Коллекция Composure
      • Все для тренировок
      • Коллекция Original
      • Коллекция Performance
      • Коллекция Power
      • Коллекция Power Ultra
      • Коллекция Raw
      • Бесшовная одежда
      • Коллекция Velocity
    • Аксессуары
      • Аксессуары  Домашняя Страница
      • Новинки
      • Сумки и рюкзаки
      • Бутылки и шейкеры
      • Спортивные шапки и перчатки

Что такое анаболизм и катаболизм

Анаболизм и катаболизм одинаково нужные в организме процессы,и стоит узнать о них подробнее, чтобы не верить многочисленным мифам.

Записавшись в спортзал, от тренера вы часто будете слышать такие термины, как анаболизм, катаболизм и обмен веществ.

Слово “катаболизм” может вселять страх, ведь это распад мышц, как объяснил инструктор, а анаболизму, наоборот, воздаются оды и каждый тренирующийся должен к нему непременно стремиться, закрывая углеводное окно, или намешивая протеиновые коктейли прямо между подходами.

Но не все так просто. И анаболизм, и катаболизм одинаково нужные в организме процессы, поэтому стоит узнать о них подробнее, чтобы не доверять многочисленным мифам на эту тему.

Какая взаимосвязь между анаболизмом, анаболиками и анаболическим эффектом?

Анаболизм – это биохимический процесс в организме человека, благодаря которому создаются новые соединения на молекулярном уровне. Простыми словами – это генерация клеток и синтез белков и гормонов, благодаря которым происходит рост мышечных волокон, чего добиваются все спортсмены.

Анаболизм происходит под воздействием питательных веществ, минералов и витаминов, поступающих в организм в достаточном количестве.

С анаболизмом связано несколько понятий в микробиологии и медицине, одно из них – анаболический эффект.

Это взрывной рост клеток в организме, вследствие реакции на интенсивный тренинг, смену режима питания, спортивные добавки или анаболики.

Анаболизм может быть не только у мышечной ткани, но и у жировой, в широком смысле слова это понятие означает рост и обновление любых клеток в организме человека.

Но если говорить об анаболизме, как о процессе увеличения мышечных волокон, то он зависит от многих факторов:

1. Режим питания, сна и отдыха.

2. Регулярность тренировок и смена тренировочных программ.

3. Отсутствие стресса и полноценное восстановление.

4. Конституция тела и индивидуальный метаболизм.

Метаболизм или обмен веществ напрямую связан с анаболическим и катаболическим процессами, которые являются его составляющими. Скорость метаболизма отличается у людей разного телосложения, образа жизни и возраста.

У детей метаболизм очень быстрый, поэтому они так любят сладкую пищу, изобилующую быстрыми углеводами, которые нужны для получения мгновенной энергии, которую растущий организм растрачивает полностью.

У людей разного типа телосложения метаболические процессы различаются.

Выделяют три типа телосложения:

• Эктоморф

• Мезоморф

• Эндоморф

Эктоморфы – худые от природы, у них быстрый метаболизм, и им требуется гораздо больше усилий для анаболизма мышц, так как катаболические процессы преобладают в их организме.

Мезоморфы имеют от природы атлетическое телосложение, их мышцы легко отзываются на нагрузку, анаболизм и катаболизм находятся в балансе.

Эндоморфы склонны к полноте, анаболизм превалирует над катаболизмом, они легко растят как мышечную, так и жировую ткань.

В зависимости от типа телосложения следует подбирать режим тренировок и рацион питания.

К примеру, эндоморфам нужно есть больше белковых продуктов и сокращать жиры и углеводы, а эктоморфам не следует бояться жиров и углеводов, ведь если их будет недостаточно в рационе, организм будет брать энергию из протеинов, и рост мышц будет очень медленным.

Отдых между тренировками важен, так как во время полноценного отдых происходит полное восстановление организма, это время активного роста мышц, поэтому не стоит пренебрегать днями отдыха от спортзала.

Особенно, если вы не занимаетесь спортом профессионально. Да, тренирующиеся спортсмены проводят до двух тренировок в один день и почти во все дни недели, умудряясь не только не терять массу, но и набирать ее.

Это им удается благодаря бесчисленным спортивным добавкам, которые помогают быстрее восстанавливаться и тренироваться эффективнее, протеину и мегакалорийному рациону питания с большим количеством белка.

Обычному любителю достаточно 3-4 тренировок в неделю на постоянной основе, чтобы видеть прогресс в развитии силы и выносливости, изменения в теле и прирост мышечной массы.

Но, даже занимаясь регулярно, можно прийти к тому, что вы перестанете замечать собственную эволюцию в тренинге.

Многие в этот период начинают принимать различные препараты и покупать спортивное питание.

Но прежде всего, нужно обратить внимание на свою программу тренировок, которую желательно изменять или обновлять каждые три месяца. Не лишним будет изменить род физических нагрузок, например, заняться любым новым видом фитнесса.

Рацион спортсмена должен быть богат белковой пищей. Чем больше мышечной массы вы имеете, тем больше белка должно быть в рационе. Белок нужен для недопущения процесса распада мышц, для их поддержания и роста.

Сколько белка нужно именно вам, можно рассчитать по специальным формулам, которые легко найти в интернете, но не забывайте корректировать усредненные цифры, ориентируясь на индивидуальную конституцию тела.

Время сна – это время восстановления и обновления всех функций организма на клеточном уровне.

Для анаболизма мышц сон особенно важен, ведь во время сна затягиваются микротравмы мышечных волокон, полученные в результате тренинга, и, регенерируя, мышцы гипертрофируются.

Стоит ли бояться катаболизма?

Процесс, противоположный анаболическому – катаболизм. Это расщепление веществ на молекулярном уровне, распад сложных соединений на простые.

Катаболическим называется процесс расщепления белков, жиров и углеводов, получаемых из пищи, чтобы организм мог нормально функционировать.

Благодаря одному процессу происходит другой, процессы анаболизма и катаболизма взаимосвязаны и вместе они представляют собой метаболизм (обмен веществ) в организме.

Без одного процесса невозможен второй, поэтому глупо бояться катаболизма и верить мифам о нем.

Но если применять термины эмпирически, то понятно, что спортсмены боятся не катаболизма в целом, а потери мышечной массы, которую не так просто набрать, особенно эктоморфам.

Как не допустить катаболизма мышц:

1.            Тренироваться регулярно и периодически менять программу тренировок.

2.            Спать по 8-9 часов в сутки, регулярно отдыхать, отвлекаясь от забот и проблем.

3.            Избегать стресса и потрясений, расслабляться.

4.            Хорошо питаться, есть много белка или добирать его протеином.

Хороший, быстрый обмен веществ – это признак здорового человека. Если у вас есть какие-либо проблемы с организмом, недомогания или заболевания, лучше пройти медобследование перед посещением зала.

От уровня метаболизма зависит скорость его основных процессов, а значит, время и силы на постройку мышц.

Теперь вы знаете значение анаболизма и катаболизма в процессе строительства собственного тела, а значит, сумеете грамотно применить полученные знания на практике, чтобы тренироваться максимально эффективно и получать регулярный и полноценный анаболизм.

Анаболизм и катаболизм мышечной массы

Ознакомившись с данным комплексным руководством, вы узнаете о роли анаболизма и катаболизма в физиологических и гормональных процессах, которые влияют на рост и потерю мышечной массы.

«Анаболизм» и «катаболизм» являются, пожалуй, наиболее часто употребляемыми терминами в бодибилдинге. Однако большинство людей на самом деле не слишком хорошо разбираются в тех процессах, которые они обозначают, а лишь знают, что первое относится к синтезу новых структур, а второе к их разрушению.

Учитывая вышесказанное, многие атлеты основной акцент делают на улучшении состава тела и мышечной гипертрофии, а сжигание жира зачастую является для них основной задачей. Поэтому мне представляется разумным рассказать о том, какую именно роль играют анаболизм и катаболизм в этих процессах, а также в работе организма в целом.

В данном руководстве будут рассмотрены основные принципы функционирования эндокринной системы человека и их влияние на белковый анаболизм и катаболизм. Метаболизм углеводов и жирных кислот будет рассмотрен в отдельной статье, наряду с ролью анаэробных и аэробных упражнений.

Содержание статьи

Что такое метаболизм?

Метаболизм является одним из тех терминов, который знает и использует почти каждый из нас, однако лишь немногие понимают, так что он на самом деле означает. В данной главе мы ликвидируем пробелы в знаниях разберемся, что такое метаболизм простым языком.

Все живые организмы состоят из простейших частичек – клеток. Да, это означает, что даже примитивные микроорганизмы, присутствующие в теле человека, являются живыми и состоят из огромного количества (думаю из 100 триллионов) клеток, хотя многие состоят всего из одной. Но я отвлекся...

В этих клетках постоянно происходят химические реакции, сопровождающиеся поглощением и выделением энергии. Эти реакции делятся на два класса, о которых мы уже упоминали во введении, – анаболические и катаболические. В первых энергия используется для построения компонентов клеток и молекул, а во вторых – для разрушения сложных структур и веществ.

Поэтому, когда мы говорим о метаболизме, то имеем в виду совокупность всех этих физиологических реакций внутри клетки, которые необходимы для поддержания жизнедеятельности. Множество переменных, таких как гормональный фон, физическая активность, наличие питательных веществ и энергетическое состояние влияет на эти процессы, а также на то, когда и как они протекают. На данный момент просто усвойте – метаболизм - это весьма сложная система реакций в клетках, в ходе которых поглощается и высвобождается энергия.

«В ходе анаболических реакций синтезируются клеточные компоненты и молекулы, в то время как в ходе катаболических происходит обратный процесс».

Улучшение состава тела

Цель большинства атлетов – улучшить состав тела (т. е. уменьшить содержание жира и/или нарастить мышечную массу). Проблема заключается в том, что этот «противоречивый» процесс включает в себя как увеличение, так и снижение массы тела. В бодибилдинге и фитнесе многие люди становятся одержимы идеей одновременно избавиться от жира и нарастить мышечную массу.

Тем не менее, теоретически, эти процессы являются взаимоисключающими, поскольку один требует энергетического дефицита, а другой – энергетических излишков. Поэтому когда мне на глаза попадается какая-то «волшебная» программа, гарантирующая одновременное избавление от жира и наращивание мышц, то я стараюсь держаться от нее подальше, поскольку это довольно самонадеянное заявление, претендующее на преодоление законов термодинамики.

Так что идею одновременного наращивания мышечной массы и сжигания жира лучше всего представить в виде качелей (доска на подставке) – если одна сторона поднимается, то другая обязательно опуститься.

Именно поэтому традиционный подход многих атлетов, желающих улучшить состав тела, заключается в чередовании периодов наращивания мышц и потери жира. В просторечии эти процессы называют «массой» и «сушкой» соответственно. Есть также период поддержания, когда атлет не набирает/теряет мышечную массу и жир.

Итак, давайте теперь посмотрим на то, какую роль играет анаболизм и катаболизм белков, когда дело доходит до совершенствования состава тела.

Белок и наращивание скелетной мышечной ткани

Скелетная мышечная ткань является крупнейшим «хранилищем» аминокислот в организме человека. Многие бодибилдеры и просто сторонники здорового образа жизни любят обсуждать тему потребление белка, в основном потому, что этот макронутриент обеспечивает «строительный материал» (аминокислоты), необходимый для синтеза мышечной ткани.

Однако люди часто неправильно истолковывают информацию по данному вопросу. На самом деле, белки являются важнейшими макромолекулами, играющими множество важных ролей в организме человека. Они имеют отношение не только к синтезу мышечной ткани, но и принимают участие во многих других процессах:

  • Белковый обмен организма в целом – синтез и распад белка во всех органах, включая скелетные и прочие мышцы
  • Белковый обмен в скелетных мышцах — синтез и распад белка, происходящий только в скелетных мышцах

Как вы уже наверняка догадались, когда дело доходит до улучшения состава тела, мы стараемся намеренно нарастить именно скелетную мышечную ткань, а не какую-нибудь другую. Это не означает, что общий синтез белка в организме играет негативную роль (так как на самом деле он жизненно важен для существования), но его запредельный уровень в течение определенного периода времени может привести к увеличению органов и проблемам со здоровьем.

Синтез, распад, обмен, анаболизм, катаболизм и гипертрофия

Прежде чем мы двинемся дальше, я хотел бы дать определение тем терминам, которые будут использованы в данном руководстве:

  • Синтез мышечного белка – синтеза белка, происходящий в скелетной мышечной ткани
  • Распад мышечного белка – распад белка, происходящий исключительно в скелетной мышечной ткани
  • Белковый обмен – баланс между синтезом и распадом белка
  • Белковый анаболизм в мышцах — состояние мышечной ткани, при котором синтез белка превышает его распад, и когда мышцы, следовательно, увеличиваются в размерах.
  • Белковый катаболизм в мышцах – состояние мышечной ткани, при котором распад белка превышает его синтез, и когда мышцы, следовательно, уменьшаются в размерах.
  • Гипертрофия — разрастание ткани (обычно применительно к мышцам)
  • Атрофия – уменьшению мышц в объеме, усыхание (процесс противоположный гипертрофии)

Основные гормоны и факторы, относящиеся к белковому анаболизму и катаболизму в скелетных мышцах

Итак, мы подошли к главной теме данного руководства. Настало время поговорить о том, какие факторы играют наибольшую роль в анаболизме и катаболизме белка, что в конечном итоге и оказывает влияние на состав тела. Как упоминалось ранее, в ходе анаболических реакций формируются клеточные компоненты и молекулы, в то время как во время катаболических все происходит наоборот. Также напомню, что анаболические реакции требуют поступления энергии, а катаболические сопровождаются ее выделением. Оба процесса имеют большое значение в наращивании скелетной мышечной ткани — одного из наиболее важных аспектов улучшения состава тела.

Вот перечень тем, которые в дальнейшем будут рассмотрены:

  • Аминокислотный пул, транспортировка и окисление аминокислот
  • Инсулин
  • Инсулиноподобный фактор роста -1 (ИФР-1) и белок-3, связывающий инсулиноподобный фактор роста (IGFBP-3)
  • Гормон роста
  • Андрогенные гормоны
  • Эстрогенные гормоны
  • Гормоны щитовидной железы
  • «Гормоны стресса» — глюкокортикоиды, глюкагон и катехоламины

Помните, что многие гормоны и факторы, рассмотренные в данном руководстве, определенным образом взаимодействуют друг с другом, что почти невозможно (или как минимум непрактично) игнорировать, особенно в повседневной жизни.

Аминокислотный пул, транспортировка и окисление аминокислот

Как отмечалось ранее, мышечная ткань служит крупнейшим «хранилищем» аминокислот в организме, а также большого количества белка. Существуют 2 основных аминокислотных пула, которые нас в настоящий момент интересуют – циркулирующий и внутриклеточный.

Когда организм находится в состоянии голодания (и в других катаболических состояниях), из мышц в кровоток высвобождаются аминокислоты, чтобы питать остальные ткани тела. И наоборот, когда необходим белковый анаболизм, аминокислоты активно транспортируются из кровотока в межклеточное пространство мышечных клеток и встраиваются в белки (таким образом, синтезируя новые).

То есть в дополнение к внутриклеточным аминокислотам, синтез/анаболизм белка также частично регулируется транспортировкой аминокислот как в мышечные клетки, так и из них.

У животных (в основном хищников) аминокислоты обеспечивают достаточное количество энергии посредством окисления. Окисление аминокислот до аммиака с последующим образованием углеродного скелета происходит при чрезмерном присутствии в рационе белка, голодании, ограничении углеводов и/или сахарном диабете.

Аммиак выводится из организма в виде мочевины через почки, в то время как углеродные скелеты аминокислот входят в цикл лимонной кислоты для выработки энергии. Некоторые люди выступают против традиционной «диеты бодибилдера» и утверждают, что высокий уровень потребления белка нагружает почки. Однако даже потребление белка из расчета более чем 4 грамма на 1 килограмм мышечной массы тела не несет никакой опасности для людей со здоровыми почками (хоть это и чрезмерное количество для большинства натуральных атлетов).

«Эстрогены повышают уровень гормона роста и ИФР-1, что благоприятно для белкового анаболизма и антикатаболизма»

Инсулин

Инсулин – это пептидный гормон, вырабатываемый поджелудочной железой, преимущественно в ответ на повышение уровня сахара в крови (поскольку выступает регулятором белков­-транспортеров глюкозы). С резким ростом количества заболеваний диабетом 2-го типа в США инсулин, к сожалению, получил печальную известность чуть ли не главного врага человечества.

Однако, если ваша цель заключается в создании стройного и мускулистого тела, то инсулин сослужит вам хорошую службу. Воспользуйтесь его анаболическими свойствами, а не избегайте любой ценой, как это предлагают делать многочисленные противники углеводов.

Инсулин – один из самых мощных анаболических гормонов в организме человека. Он активизирует синтез белка во всем теле при достаточном пополнении запасов аминокислот. Ключевым моментом здесь является то, что состояние гиперинсулинемии (повышенный уровень инсулина) без сопутствующего наличия аминокислот не приводит к увеличению синтеза белка во всем организме (хотя и снижает степень его распада).

Кроме того, в то время как инсулин снижает степень распада белка во всем организме, он не модулирует убиквитинирующую систему, отвечающую за регуляцию распада мышечного белка.

Исследования показывают, что инсулин напрямую не изменяет скорость трансмембранного транспорта большинства аминокислот, но, скорее, повышает синтез мышечного белка на основе активного внутриклеточного пула аминокислот. Исключением из этого правила являются аминокислоты, которые используют натрий-калиевую помпу (преимущественно аланин, лейцин и лизин) поскольку инсулин заставляет клетки скелетных мышц гиперполяризироваться путем активации этих помп.

Это позволяет предположить, что состояние гиперинсулинемии параллельно с состоянием гипераминоацидемии (повышенное содержание аминокислот в плазме) должно быть достаточно благоприятным для синтеза мышечного белка. Именно поэтому пациентам с крайней степенью истощения часто назначаются инъекции аминокислот и инсулина.

Резюме:

Инсулин – анаболический гормон, который способствует синтезу белка в скелетных мышцах, но для достижения этого эффекта необходимо поступление аминокислот.

Как отмечалось выше, состояние гиперинсулинемии и гипераминоацидемии будет способствовать синтезу мышечного белка, а лучший способ их вызывать – просто потреблять белки и углеводы.

Однако не стоит полагать, что чем больше инсулина, тем лучше. Как показывают исследования, хотя этот гормон усиливает синтез белка в мышцах после принятия пищи, существует определенная точка насыщения, когда он уже не обеспечивает более интенсивную реакцию.

Многие люди считают, что огромная порция быстрых углеводов вместе с сывороточным протеином идеально подходит для активации роста мышечного белка, особенно после силовых тренировок. На деле, вы не должны стараться достичь резкого всплеска уровня инсулина. Медленный, постепенный инсулиновый ответ (как видно при загрузке углеводами с низким гликемическим индексом) дает такие же преимущества для синтеза мышечного белка, как и быстрый.

Инсулиноподобный фактор роста-1 (ИФР-1) и белок-3, связывающий инсулиноподобный фактор роста (IGFBP-3)

ИФР-1 – это пептидный гормон, очень похожий по своей молекулярной структуре на инсулин, который оказывает влияние на рост организма. Он вырабатывается в основном в печени при связывании гормона роста и действует на некоторые ткани как локально (паракринно), так и системно (эндокринно). Таким образом, ИФР-1 является медиатором влияния гормона роста и влияет на рост и пролиферацию клетки.

В данном контексте также важно рассмотреть действие IGFBP-3, поскольку практически весь ИФР-1 связан с одним из 6 белковых классов, и IGFBP-3 составляет около 80% всех этих «привязок».

Считается, что ИФР-1 оказывает воздействие на белковый обмен, аналогичное инсулину (при высоких концентрациях), благодаря своей способности связывать и активировать инсулиновые рецепторы, хотя и гораздо меньшей степени (около 1/10 доли от влияния инсулина).

Поэтому не удивительно, что ИФР-1 способствует анаболизму белка в скелетных мышцах и всем организме в целом. Уникальная особенность IGFBP-3 заключается в том, что он препятствует атрофии скелетных мышц (т. е. оказывает антикатаболический эффект).

Резюме:

Поскольку ИФР-1 и IGFBP-3 стимулируют белковый анаболизм и предотвращают атрофию скелетных мышц и кахексию, у многих из вас может возникнуть разумный вопрос о том, как повысить уровень содержания  в крови этих структур?

Что ж, на количество ИФР-1 и IGFBP-3 (а также гормона роста) в крови в любой момент времени влияет сразу несколько факторов, включая генетику, биоритмы, возраст, физические упражнения, питание, стресс, болезни и этническую принадлежность.

Многие могут предположить, что увеличение уровня инсулина приведет к последующему повышению ИФР-1, однако это не так (напомню – инсулин и ИФР-1 структурно несколько похожи, но вырабатываются по-разному). Поскольку к выработке ИФР-1, в конечном счете, приводит гормон роста (ориентировочно через 6-8 часов после поступления в кровоток), разумнее сосредоточиться на повышении уровня последнего (о чем мы поговорим в разделе о гормоне роста).

И еще одно замечание. В последние годы некоторые производители добавок старались нас убедить, будто росту скелетных мышц и восстановлению организма способствует экстракт оленьих рогов из-за большого количества ИФР-1, которое в нем содержится. Не стоит верить этим словам, поскольку ИФР-1 является пептидным гормоном, и, будучи принятым перорально, он будет быстро расщепляется в желудочно-кишечном тракте, прежде чем попадет в кровоток. Именно по этой причине люди, страдающие диабетом 2 типа, вынуждены делать инъекции инсулина (также являющегося пептидным гормоном), а не принимать его в таблетках или других подобных формах.

«Кортизол часто участвует в процессе мышечной атрофии, поскольку главным образом действует как катаболический гормон с точки зрения своих метаболических функций»

Гормон роста

Гормон роста (ГР) является пептидным гормоном, вырабатываемым в гипофизе, который стимулирует рост клеток и их воспроизводство. Если человек полноценно питается, то ГР вызывает производство инсулина в поджелудочной железе, а также ИФР-1, как только достигает печени, что впоследствии приводит к увеличению мышечной массы, жировой ткани и пополнению запасов глюкозы. При голодании и других катаболических состояниях ГР преимущественно стимулирует высвобождение и окисление свободных жирных кислот для использования их в качестве источника энергии, сохраняя тем самым мышечную массу тела и запасы гликогена.

Многие «фитнес-гуру» не понимают сути действия ГР, утверждая, будто он не является анаболиком или вовсе полезен с медицинской точки зрения (что звучит весьма самонадеянно, учитывая совокупность научных доказательств в отношении этого гормона). В действительности, ГР обладает целым рядом анаболических действий, но они отличаются от действий инсулина. ГР может рассматриваться в качестве основного анаболического гормона при стрессе и голодании, в то время как инсулин является таковым в препрандиальный период.

Резюме:

ГР – очень сложный гормон, который сегодня активно исследуется учеными, поскольку многие его свойства остаются невыясненными.

ГР является мощным гормоном, стимулирующим синтез белка и снижающим степень его распада во всем организме. Вполне вероятно, что эти эффекты могут индуцироваться в тканях скелетных мышц, а также при подъеме уровня ИФР-1 (надеюсь, в ближайшие годы исследования будут посвящены именно этому аспекту).

Кроме того, ГР сильно тормозит процесс окисления и усиливает трансмембранную транспортировку важных аминокислот, таких как лейцин, изолейцин и валин (с разветвленной цепью). Также следует отметить, что ГР является основным фактором, влияющим на сжигание жира, поскольку способствует использованию свободных жирных кислот в качестве источника энергии.

Как было отмечено выше в разделе об ИФР-1, на объемы и время секреции ГР влияют множество переменных. Если учесть, что ГР секретируется в «импульсном» режиме (около 50% общей суточной выработки происходит во время глубокого сна), то предполагается целесообразным рассмотреть следующий перечень его стимуляторов и ингибиторов:

Стимуляторы выработки ГР:

  • Половые гормоны (андрогены и эстрогены)
  • Пептидные гормоны, такие как грелин и релизинг-пептиды гормона роста (GHRH)
  • L-DOPA, предшественник нейромедиатора дофамина
  • Никотиновая кислота (витамин В3)
  • Агонисты никотиновых рецепторов
  • Ингибиторы соматостатина
  • Голод
  • Глубокий сон
  • Интенсивные упражнения

Ингибиторы выработки ГР:

  • Соматостатин
  • Гипергликемия
  • ИФР-1 и ГР
  • Ксенобиотики
  • Глюкокортикоиды
  • Некоторые метаболиты половых гормонов, такие как дигидротестостерон (ДГТ)

«Идею одновременного наращивания мышечной массы и сжигания жира лучше всего представить в виде качелей (доска на подставке) – если одна сторона поднимается, то другая обязательно опуститься»

Андрогенные гормоны

Многие из вас, вероятно, знакомы с термином «анаболические андрогенные стероиды» (ААС), часто используемым в средствах массовой информации и фитнес-среде. Андрогены действительно являются анаболическими гормонами, влияющими на развитие мужских половых органов и вторичных половых признаков.

Существует несколько андрогенов, вырабатываемых в надпочечниках, но мы остановимся лишь на тестостероне (в основном он вырабатывается в семенниках мужчин и яичниках у женщин), поскольку это основной мужской половой гормон и самый мощный природный, эндогенно произведенный анаболический стероид.

Есть множество доказательств того, что тестостерон играет ключевую роль в росте и поддержании скелетной мышечной ткани. Как показали исследования, прием препаратов на основе тестостерона мужчинами с гипогонадизмом вызывает довольно резкое увеличение мышечной ткани, силы скелетных мышц и синтеза белка. Аналогичный эффект был достигнут у спортсменов и обычных здоровых людей после введения им фармакологических доз различных андрогенов.

Похоже, что тестостерон, как и гормон роста, оказывает анаболический эффект за счет снижения степени окисления аминокислот (в частности лейцина) и увеличения их поглощения в организме в целом, а также белками скелетных мышц.

Кроме того, тестостерон и гормон роста создают синергетический анаболический эффект, усиливая свое воздействие на синтез белка в скелетных мышцах.

Резюме:

Существует множество причин, по которым тестостерон и другие андрогены так хорошо изучены. Совершенно очевидно, что эти соединения обладают многочисленными анаболическими свойствами. Тестостерон является сильным ингибитором окисления аминокислот и повышает синтез белка, как в скелетных мышцах, так и в организме в целом (а также, кажется, оказывает антипротеолитический эффект). Как и в случае с гормоном роста и ИФР-1, в модуляции эндогенной секреции тестостерона играют роль множество факторов. Ниже представлен краткий перечень некоторых из них.

Положительные факторы:

  • Достаточное количество сна
  • Снижение уровня жира (в определенной степени, поскольку жировые клетки секретируют ароматазы)
  • Интенсивные физические упражнения (особенно силовые)
  • Добавки на основе d-аспарагиновой кислоты
  • Добавки с витамином D
  • Воздержание (примерно в течение 1 недели)

Отрицательные факторы:

  • Ожирение
  • Недостаток сна
  • Сахарный диабет (в особенности 2-го типа)
  • Малоподвижный образ жизни
  • Крайне низкокалорийная диета
  • Продолжительные аэробные/кардио упражнения
  • Чрезмерное потребление алкоголя
  • Ксенобиотики

Эстрогенные гормоны

Эстрогены являются основными женскими половыми гормонами, которые отвечают за рост и созревание репродуктивных тканей. В организме мужчин они также присутствуют, хотя и в значительно меньших концентрациях. Существует три основных эстрогена, вырабатывающихся в процессе стероидогенеза: эстрадиол, эстрон и эстриол. По своему воздействию эстрадиол примерно в 10 раз мощнее эстрона и в 80 раз мощнее эстриола.

У женщин большая часть эстрогенов вырабатывается в яичниках посредством ароматизации андростендиона, в то время как у мужчин – в малых количествах в яичках в результате ароматизации тестостерона в жировых клетках.

В отличие от тех гормонов, которые мы уже обсуждали, эстрогены, кажется, обладают, как анаболическими и катаболическими свойства в отношении белкового обмена (главным образом посредством других гормонов в организме).

Исследования показали, что эстрогены повышают уровень ГР и ИФР-1, оба из которых благоприятны для белкового анаболизма и антикатаболизма. Кроме того, эстрогены задерживают воду, что способствуют увеличению клеток и, следовательно, анаболическому процессу.

Однако при чрезмерном присутствии эстрогены могут косвенно вызывать катаболизм путем блокады андрогенных рецепторов и снижения регуляции выработки гонадотропин-рилизинг-гормона в гипоталамусе, что, в конечном счете, приводит к уменьшению выработки тестостерона в организме.

Резюме:

Как и со всем, что касается здоровья и фитнеса, в уровне эстрогенов должен быть найден баланс. Эстрогены играют множество важных ролей в организме человека, включая ряд анаболических/антикатаболических воздействий на белковый обмен.

Будьте осторожны, поскольку превышение уровня эстрогена (особенно у мужчин) обычно приводит к уменьшению секреции и доступности тестостерона, что препятствует его позитивному влиянию на метаболизм белка.

Вот несколько общих советов, которые помогут вам сбалансировать выработку эстрогена:

  • Придерживайтесь сбалансированной диеты с достаточным количеством витаминов, минералов и клетчатки
  • Ограничьте потребление сои и фитоэстрогенов из растительной пищи
  • Ограничьте потребления алкоголя, поскольку он ухудшает способность печени метаболизировать эстрогены
  • Регулярно тренируйтесь
  • Поддерживайте здоровый вес тела, избегая его недостатка или ожирения

Гормоны щитовидной железы

Гормоны щитовидной железы являются одними из основных регуляторов метаболизма, влияющими на почти каждую клетку человеческого тела. Щитовидная железа вырабатывает тироксин (Т4) и трийодтиронин (Т3), при этом Т4 является прогормоном Т3. Т3 примерно в 20 раз мощнее Т4, поэтому считается «настоящим» гормоном щитовидной железы (большая часть Т3 образуется в результате дейодирования Т4).

Данные исследований позволяют предположить, что тиреоидные гормоны увеличивают как синтез, так и распад белка во всем организме. При этом последний они стимулируют активнее, а значит оказывают катаболическое воздействие.

В целом, гормоны щитовидной железы в нормальном физиологическом диапазоне играют главную роль в регуляции белкового обмена. По-видимому, нет никакой пользы для скелетных мышц или анаболизма белка в увеличении выработки гормонов щитовидной железы с целью достичь состояния гипертиреоза, который, вероятно, оказывает катаболический эффект.

Резюме:

Поскольку главной целью данной статьи является рассказ о гормонах и факторах, влияющих на белковый обмен, в этом разделе не упоминалось о роли тиреоидных гормонов в процессе жирового и углеводного обменов. Просто знайте, что катаболический характер тиреоидных гормонов означает, что они будут благоприятны для потери жира благодаря повышающей регуляции метаболизма (поэтому многие люди, страдающие гипертиреозом, как правило, имеют пониженную массу тела и/или испытывают трудности в наборе веса).

Однако, если ваша цель – достичь анаболизма (особенно в скелетных мышцах), не стоит манипулировать уровнем гормонов щитовидной железы. Лучшим решением поддержать должный метаболизм белков для вас станет сохранение эутиреоидного состояния (то есть нормы).

«Гормоны стресса» — глюкокортикоиды, глюкагон и эпинефрин

Термин «гормоны стресса» часто используется в литературе для обозначения глюкокортикоидов (преимущественно кортизола), глюкагона и катехоламинов (в частности эпинефрина/адреналина). В первую очередь это связано с тем, что их секреция стимулируется в ответ на стресс (обратите внимание, что стресс – это не всегда плохо, и не является синонимом слову «беда»).

Глюкокортикоиды относятся к классу стероидных гормонов, вырабатывающихся в надпочечниках. Они регулируют обмен веществ, развитие, иммунную функцию и процессы познания. Основной глюкокортикоид, образующийся в организме человека, – кортизол. Кортизол является важным гормоном, необходимым для поддержания жизнедеятельности, но, как и многими другие гормоны, в слишком высокой или низкой концентрации может нанести организму ущерб.

Кортизол часто участвует в процессе мышечной атрофии, поскольку главным образом действует как катаболический гормон с точки зрения своих метаболических функций. В периоды недоедания/голодания он поддерживает номинальную концентрацию глюкозы в крови, инициируя глюконеогенез. Часто это происходит за счет распада белков, с целью использования аминокислот в качестве субстрата для данного процесса.

Глюкагон является пептидным гормоном, вырабатываемым в поджелудочной железе. Главным образом, он работает в направлении, обратном действию инсулина (например, стимулирует выделение глюкозы из печени в кровь, когда уровень сахара в последней падает). Аналогично кортизолу, глюкагон влияет на глюконеогенез и гликогенолиз.

Последним гормоном в данной «триаде» является эпинефрин/адреналин (иногда его еще называют гормоном страха). Он вырабатывается в центральной нервной системе и надпочечниках и влияет на почти все ткани организма путем воздействия на адренорецепторы. Как кортизол и глюкагон, адреналин стимулирует гликогенолиз в печени и мышцах.

В ответ на инъекции гормонов стресса темпы синтеза белка в скелетной мышечной ткани резко снижаются. По-видимому, при длительном воздействии стрессовых гормонов синтез мышечного белка нарушается, что приводит к атрофии мышечной ткани.

Также следует отметить, что адреналин и кортизол могут ингибировать секрецию инсулина, а как вы помните, инсулин – это анаболический гормон.  По данным некоторых исследований, кортизол тормозит синтез ИФР-1, что, как уже было упомянуто, контрпродуктивно для анаболизма белка.

Резюме:

Гормоны стресса не являются «плохими», и их не следует избегать или подавлять любой ценой, поскольку они крайне необходимы во многих аспектах жизни.

Как показывают результаты исследований, инъекции этих гормонов способствуют расщеплению белка в большинстве тканей организма и стимулируют окисление аминокислот. Они могут также нарушать синтез белка в результате постоянного воздействия и резкого выброса инсулина и ИФР-1. Совокупность этих действий в конечном итоге приводит к катаболическому эффекту.

Однако не стоит неправильно истолковывать последнее утверждение и полагать, будто резкие всплески этих гормонов (что происходит в результате сильного стресса) вредят росту мышц. Гормоны стресса являются неотъемлемой частью физиологии человека. Если у вас аномально высокий уровень кортизола, глюкагона и адреналина в крови в течение длительных периодов времени (например, при синдроме Кушинга, хроническом стрессе и т. д.), то вам, вероятно, не стоит волноваться по поводу их скачков, поскольку это не только нецелесообразно, но и вредно.

Заключение

Хотя данная статья изобилует научными терминами, я надеюсь, что она пролила свет на основные факторы, влияющие на метаболизм белка. Это сложная тема, и белковый обмен является постоянно развивающейся областью исследований, но данный вопрос необходимо анализировать и обсуждать.

Статья не призывает принимать упоминаемые в ней соединения или гормоны без разрешения и наблюдения со стороны квалифицированного специалиста. Изложенная в ней информация предназначена для использования в целях манипулирования уровнем гормонов эндогенным, а не экзогенным способом.

И наконец, помните, что многие физиологические процессы носят очень сложный характер. Важно всегда принимать во внимание обстоятельства и контекст ситуации. Непрактично и неразумно забывать о важности индивидуальных особенностей человека, давая ему советы относительно диеты и тренировок.

Данное руководство призвано рассказать о факторах, влияющих на белковый обмен, и дать вам, уважаемый читатель, информацию, которая поможет выстроить оптимальную программу питания и образ жизни, необходимый для достижения поставленных целей.

Источник: https://www.muscleandstrength.com/expert-guides/protein-anabolism-catabolism

Анаболизм + Катаболизм = Метаболизм

Многие наверняка слышали такие термины как анаболизм, катаболизм и метаболизм. Но не каждый может правильно объяснить, что означают эти биологические термины. Тем не менее, эти слова употребляются не только в разговорах о медицине, но и когда речь идет о занятиях спортом и спортивном питании. Пора выяснить всю правду о жизненно-важных процессах организма, а именно о взаимодействии анаболизма и катаболизма.

Анаболизм

Анаболизм представляет собой совокупность химических процессов, проходящих в организме, которые составляют одну из сторон обмена веществ и направлены на образование новых тканей и клеток. Примером анаболизма является синтез белков и гормонов, накопление жиров и создание мышечных волокон.

Некоторые ошибочно полагают, что в процессе анаболизма идет наращивание мышечной массы. На самом деле это также синтез гликогенов, что приводит к накоплению жировых отложений. Чтобы этого избежать, организму нужен запас энергии, которая поступает с пищей. Поэтому спортсменам, которые желают в короткие сроки увеличить свою мышечную массу, следует включить в рацион белок и позаботиться о достаточном количестве поступающих калорий.

Усилить процесс анаболизма в организме можно одним из следующих методов:

  1. Белковая пища. Если увеличить в своем рационе количество протеина, то появится больше «материала для строительства» клеток и мышечных тканей. Однако следует отметить, что белок не будет приносить пользу в сочетании с низкокалорийной пищей, так как в этом случае в организме не будет хватать энергетических запасов. Поэтому меню спортсмена должно быть максимально сбалансировано с учетом регулярности, степени и количества физических нагрузок.
  2. Уменьшение катаболизма. Один из самых непростых методов, хотя на первый взгляд может показаться довольно простым. Для того чтобы снизить катаболические процессы в организме и повысить анаболизм, необходимо много спать, вести здоровый образ жизни, соблюдать правильный режим питания, избегать переутомления и стрессовых ситуаций, а также тренироваться не на износ организма, а по мере своих сил.

Катаболизм

Процесс катаболизма является противоположностью анаболизма. Если в первом случае идет создание новых клеток и мышечных волокон, то данное понятие означает расщепление сложных веществ до более простых, а также распад старых частей и окисление веществ.

Интенсивность процессов катаболизма регулируется гормонами. Так, например, некоторые из них (глюкокортикоиды) повышают разложение белков и аминокислот, но препятствуют образованию глюкозы, а другие (инсулин), напротив, ускоряют катаболизм глюкозы, но тормозят расщепление белков. Кроме того, повышает данный процесс гормон адреналин, а в свою очередь тестостерон отвечает на преобладание анаболизма в обмене веществ в организме.

Не стоит рассматривать катаболические процессы с негативной точки зрения. Многие спортсмены полагают, что из-за катаболизма они теряют и с трудом наращивают мышечную массу. На самом деле в процессе расщепления веществ организм получает энергию, без которой не было бы сил для тренировок. Кроме того, в процессе разложения сложных веществ на простые, происходит уменьшение количества липидов (отложений жиров).

Метаболизм

Понять, что означает данный термин можно наглядным примером одной простой формулы: «Анаболизм + Катаболизм = Метаболизм». Процессы распада взаимодействуют с процессами обновления и в совокупности составляют обмен веществ, который и называется метаболизмом. Если каждая из сторон выполняет свои функции без сбоев и нарушений, то является залогом здоровья организма.

Скорость метаболических процессов по расщеплению углеводов и жиров зависит от следующих факторов:

  • Пол: согласно исследованиям ученых у мужчин метаболизм протекает интенсивнее на 10-20% по сравнению с женским организмом.
  • Возраст: после 25 лет скорость метаболических процессов снижается на 2-3% каждые 10 лет.
  • Вес: чем выше масса мышц, внутренних органов и костей и имеется минимальное количество жировых отложений, тем быстрее происходит процесс метаболизма в организме.
  • Физические нагрузки: при регулярных занятиях спортом происходит рост скорости метаболизма — на 20-30% в течение первых двух часов после тренировки и на 5% в течение суток.

Таким образом, анаболизм и катаболизм являются противоположными друг другу понятиями, но взаимодействуя между собой, они являются двумя основными частями единого процесса — метаболизма.

Сбалансированное сочетание процессов анаболизма и катаболизма является залогом правильного обмена веществ и здоровья всего организма.

Понравилось это:

Нравится Загрузка...

Анаболизм и катаболизм, как приручить.

Метаболизм — совокупность биохимических процессов, которые протекают в любом живом организме – в том числе в организме человека – и направлены на обеспечение жизнедеятельности. Эти биохимические процессы позволяют нам расти, размножаться, заживлять раны и адаптироваться к меняющимся условиям внешней среды.

Большинство людей использует термин «метаболизм» неправильно, обозначая им либо анаболизм, либо катаболизм.

Слово «метаболизм» происходит от существительного греческого языка «metabole», означающего «перемены», и греческого глагола «metaballein», что в дословном переводе означает «меняться».

Анаболизм и катаболизм

Анаболизмом называют создание материи – последовательность химических реакций, которые строят или синтезируют молекулы из меньших компонентов. Как правило, анаболические реакции сопровождаются потреблением энергии.

Катаболизмом называют разрушение материи – серию реакций химического распада, в ходе которых крупные молекулы расщепляются на меньшие фрагменты. Как правило, процесс протекает с выделением энергии.

Анаболизм

Анаболизм создает материю и потребляет энергию, синтезируя крупные субстанции из небольших компонентов с поглощением энергии в ходе биохимических процессов. Анаболизм, или биосинтез, позволяет организму создавать новые клетки и поддерживать гомеостаз всех тканей.

Организм использует простые молекулы для создания более сложных. Аналогичным образом строитель будет применять простые строительные материалы, например, кирпичи, для возведения здания. Анаболические реакции, протекающие в нашем организме, используют несколько простых веществ и молекул для производства (синтеза) огромного многообразия конечных продуктов. Рост и минерализация костей, набор мышечной массы – примеры анаболизма.

В ходе анаболических процессов из мономеров образуются полимеры. Полимер – это крупная молекула со сложной структурой, состоящая из множества миниатюрных молекул, похожих друг на друга. Эти небольшие молекулы называют мономерами. Например: аминокислоты, которые являются простыми молекулами (мономерами) в ходе серии анаболических химических реакций образуют протеины, которые являются крупными молекулами со сложной трехмерной структурой (полимер).

К основным анаболическим гормонам относятся:

  • Гормон роста – гормон, синтезируемый в гипофизе. Гормон роста стимулирует секрецию клетками печени гормона соматомедина, который приводит в действие процессы роста.
  • IGF-1 и другие инсулиноподобные факторы роста – гормоны, которые стимулируют образование белка и сульфатов. IGF-1 и IGF-2 участвуют в росте матки и плаценты, а также в начальных стадиях роста плода во время беременности.
  • Инсулин – гормон, синтезируемый β-клетками поджелудочной железы. Он регулирует уровень глюкозы в крови. Клетки не могут утилизировать глюкозу без инсулина.
  • Тестостерон – мужской гормон, который образуется, главным образом, в яичках. Тестостерон определяет развитие вторичных мужских половых признаков, в частности, низкого голоса и бороды. Также он способствует росту мускулатуры и костной массы.
  • Эстроген – женский гормон, который образуется преимущественно в яичниках. Он тоже участвует в укреплении костной ткани и влияет на развитие женских половых признаков, например, молочных желез. Кроме того, эстроген участвует в утолщении внутренней оболочки матки (эндометрий) и других аспектах регуляции менструального цикла.

Катаболизм

Катаболизм разрушает материю и дает нам энергию. В ходе катаболизма крупные молекулярные комплексы распадаются на небольшие молекулы, и этот процесс сопровождается выделением энергии. Катаболизм обеспечивает наше тело энергией, которая необходима для любой физической активности – от клеточного уровня до движений всего тела.

Катаболические химические реакции в живых клетках разрушают крупные полимеры до простых мономеров, из которых они формируются. Например:

  • Полисахариды распадаются на моносахариды. Сложные углеводы, такие как крахмал, гликоген и целлюлоза – это полисахариды. Простые углеводы, в частности, глюкоза, рибоза и фруктоза – это моносахариды.
  • Нуклеиновые кислоты распадаются на нуклеотиды. Нуклеиновые кислоты являются химической основой жизни и наследственности. В них закодирована вся наша генетическая информация; они служат носителями генетической информации. Примеры – РНК (рибонуклеиновая кислота) и ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота). Нуклеиновые кислоты распадаются до пуринов, пиримидинов и пентозы, которая помимо других функций участвует в снабжении нашего организма энергией.
  • Протеины распадаются до аминокислот. Аминокислоты, образовавшиеся в ходе катаболизма, могут использоваться повторно в анаболических реакциях, идти на синтез других аминокислот или превращаться в другие химические соединения. Иногда белковые молекулы распадаются на аминокислоты для синтеза глюкозы, которая поступает в кровь.

Когда мы едим, наш организм разрушает органические соединения. Этот процесс распада сопровождается выделением энергии, которая в организме хранится в химических связях молекул аденозинтрифосфата (АТФ).

К основным катаболическим гормонам относятся:

  • Кортизол – известен также как «гормон стресса», поскольку он участвует в ответной реакции на стресс и тревожность. Гормон продуцируется корой надпочечников, которая является частью надпочечниковой железы. Кортизол повышает артериальное давление и сахар крови, а также подавляет иммунный ответ.
  • Глюкагон – гормон, образующийся в α-клетках поджелудочной железы. Он стимулирует распад гликогена в печени, что ведет к повышению уровня сахара крови. Гликоген – углевод, который запасается в печени и используется в качестве топлива во время физической активности. Когда глюкагон выделяется в кровь, он вынуждает клетки печени разрушать гликоген, и тот поступает в кровоток в виде готового топлива (сахар).
  • Адреналин – гормон, который образуется в мозговом веществе надпочечниковой железы; адреналин также известен как эпинефрин. Адреналин ускоряет сердечный ритм, увеличивает силу сокращений сердечной мышцы и расширяет бронхиолы в легких. Этот гормон – часть реакции «бей или беги», которая в организме людей и животных является ответом на испуг.
  • Цитокины – эти гормоны представляют собой небольшие протеиновые молекулы, которые оказывают специфическое влияние на то, как клетки взаимодействуют между собой, как обмениваются информацией и как себя ведут. Примеры – интерлейкины и лимфокины, которые выделяются при формировании иммунного ответа.

Энергия, хранящаяся в АТФ – это топливо для анаболических реакций. Катаболизм генерирует энергию, которую анаболизм использует для синтеза гормонов, ферментов, сахаров и других субстанций, необходимых для клеточного роста, воспроизведения и регенерации тканей.

Если катаболизм продуцирует больше энергии, чем требуется анаболизму, образуется избыток энергии. Человеческий организм запасает этот избыток энергии в виде жира или гликогена.

Жировая ткань – относительно неактивна по сравнению с мышцами, тканями внутренних органов и другими системами нашего организма. Из-за сравнительно низкой активности жировые клетки для обеспечения жизнедеятельности используют крайне мало энергии в сравнении с другими типами клеток.

Метаболизм и масса тела

Говоря простым языком, масса нашего тела равна результату «катаболизм минус анаболизм». Другими словами, количество энергии, образующейся в нашем организме (катаболизм) минус количество энергии, которую наш организм потребляет (анаболизм).

Избыток энергии аккумулируется в виде жира или гликогена (в виде углеводов энергия хранится преимущественно в печени и мышечной ткани).

При расщеплении одного грамма жира выделяется 9 ккал, а при расщеплении протеина или углеводов – 4 ккал.

Хотя лишний вес чаще всего является результатом накопления организмом энергии в виде жира по причине ее избытка, иногда на метаболизм влияют гормональные нарушения или лежащие в их основе хронические заболевания.

Бытует мнение, что худые люди отличаются «ускоренным обменом веществ», в то время как люди с лишним весом или ожирением страдают от «медленного метаболизма». На самом деле, хронические заболевания, такие как гипотиреоз (низкая активность щитовидной железы), не являются главной причиной ожирения. Набор веса связан, главным образом, с энергетическим дисбалансом.

Если вы страдаете от лишнего веса или ожирения, целесообразно пройти медицинское обследование и удостовериться в том, что набор массы не вызван эндокринной или соматической патологией.

Кардинально изменить уровень основного обмена – интенсивность метаболизма в состоянии покоя – мы не в силах. Долгосрочные стратегии, такие как набор мышечной массы, могут в конечном итоге дать желаемый результат. Однако определение энергетических потребностей организма с последующей модификацией образа жизни в соответствии с этими потребностями поможет вам намного быстрее уменьшить массу тела.

Энергетические потребности

Масса тела и его композиционный состав. Чем выше масса тела, тем выше потребность в калориях. Верно и то, что люди с высоким соотношением мышц к жировой ткани нуждаются в калориях сильнее, чем лица с аналогичной общей массой, но с меньшим процентом мышечной ткани. Лица с высоким мышечно-жировым соотношением отличаются более высоким уровнем основного обмена, чем люди с аналогичной общей массой, но с меньшим мышечно-жировым соотношением.

Возраст. Когда мы становимся старше, мы сталкиваемся с факторами, которые приводят к сокращению энергетических потребностей. Наша мышечная масса снижается, что приводит к уменьшению мышечно-жирового соотношения. Наш метаболизм постепенно перестраивается, что также влечет за собой уменьшение потребности в калориях.

Перечисленные ниже возрастные факторы сокращают наши энергетические потребности:

  • Гормоны – с возрастом в организме мужчин и женщин образуется меньше тестостерона и эстрогена. Оба гормона участвуют в анаболических процессах, которые потребляют энергию. Синтез человеческого гормона роста, который оказывает колоссальное влияние на анаболические реакции, также уменьшается с возрастом. Когда мы стареем, баланс смещается от анаболических гормонов в сторону катаболических, что резко повышает предрасположенность к набору веса, причем за счет жировой ткани, а не мышц.
  • Менопауза – когда женщины приближаются к периоду менопаузы, падает выработка гормонов, которые заставляют организм сжигать больше энергии. Большинство женщин обнаруживает, что сбросить вес в этот период очень проблематично. Впрочем, эксперты считают, что менопаузальный и постменопаузальный набор веса лишь отчасти вызван гормональными изменениями. Другие возрастные факторы, в частности, снижение физической активности и несбалансированное питание, оказывают на массу тела гораздо большее влияние.
  • Физическая активность – с возрастом люди, как правило, не так активны, как были в молодости. Объясняется это не только более размеренным образом жизни. Большинство людей, которые в молодости зарабатывали тяжелым физическим трудом, после 45 переходят на сидячую работу. Это может быть связано с продвижением по службе, которое имеет место во многих отраслях, например, в армии, полиции, пожарной службе, а также переподготовкой, переходом на принципиально иную работу или ранним выходом на пенсию.
  • Теория накопления отходов жизнедеятельности – когда мы становимся старше, растет число клеток с конечными продуктами жизнедеятельности, что, по всей видимости, негативно сказывается на интенсивности обменных процессов.

Пол. Мужчины обладают более высоким уровнем основного обмена, чем женщины, что объясняется большим процентом мышечной ткани в мужском организме. Это значит, что среднестатистический мужчина сжигает больше калорий, чем среднестатистическая женщина его возраста с аналогичной массой тела.

Как сбросить вес?

Сначала вам следует определить суточную потребность организма в калориях и убедиться в отсутствии хронических заболеваний, которые могут быть причиной прибавки массы тела. После этого вы должны сфокусироваться на трех ключевых факторах, влияющих на потерю веса и последующую стабилизацию идеальной массы вашего тела. Те же факторы влияют и на обмен веществ – это физическая активность, диета (рацион питания) и сон.

Значение сна

Если вы не высыпаетесь, нарушается нейроэндокринный контроль чувства голода и насыщения. Следствием этого становится переедание и снижение чувствительности тканей к инсулину, что в свою очередь повышает риск развития диабета 2 типа. Любой из этих факторов ведет к набору массы тела.

Многочисленные клинические исследования показали, что лишение человека сна нарушает способность организма регулировать пищевое поведение (аппетит) из-за снижения концентрации лептина – гормона, который сообщает нам, что мы съели достаточно.

Ученые пришли к выводу, что существует прямая связь между индексом массы тела (ИМТ) и продолжительностью и качеством сна. Дефициту сна соответствует более высокий ИМТ

Если ребенок мало спит, у него повышается риск развития ожирения. Они считают, что дефицит сна может вести к гормональному дисбалансу, из-за которого дети потребляют больше пищи и в целом питаются неправильно.

Исследования также показали, что в организме людей, которые слишком мало спят, повышен уровень грелина. Грелин – это гормон, который синтезируется в желудке и сообщает головному мозгу, что вы голодны.

Недосыпание ведет к снижению толерантности к глюкозе и уменьшению чувствительности к инсулину за счет роста активности симпатической нервной системы, подъема уровня кортизола и уменьшения потребления глюкозы головным мозгом.

Ваши шансы набрать лишний вес повышают не только гормональные факторы, связанные с дефицитом сна. Из-за недосыпания вы вряд ли захотите заниматься физкультурой и спортом. Многочисленные эксперименты показали, что люди, которые мало спят, реже придерживаются какой-либо тренировочной программы, и объясняется это тем, что они сильно устают.

Попробуйте следующие меры, которые могут принести вам хороший, полноценный сон:

  • Ложитесь спать в одно и то же время.
  • Наполните вечерние часы отдыхом и расслаблением.
  • Ваша спальня должна быть тихой, темной и немного прохладной.
  • Старайтесь получать 7-8 часов непрерывного сна каждую ночь.
  • Избегайте продуктов и напитков, которые содержат кофеин.
  • Не принимайте обильную пищу непосредственно перед сном. Но и не ложитесь в постель голодным.
  • Не делайте энергичные упражнения в пределах 4 часов до отхода ко сну (некоторые эксперты говорят о шести часах).
  • В выходные дни продолжайте ложиться спать и просыпаться по установленному графику.

Увеличивайте физическую активность

Шестимесячное исследование, проведенное сотрудниками Медицинского Центра Университета Дьюка, изучало влияние тренировок на организмы 53 участников, которые вели малоподвижный образ жизни.

Ученые сфокусировались на 17 биологических показателях, достоверно повышающих риск кардиоваскулярной патологии. Они оценивали объем талии, физическую подготовку, индекс массы тела, уровень холестерина, чувствительность к инсулину и индикаторы метаболического синдрома – предшественника сахарного диабета 2 типа.

В эксперименте оценивалось три уровня физической активности: эквивалент 20 км ходьбы в неделю, 20 км легкой пробежки и 30 км легкой пробежки в неделю. Участники занимались на беговой дорожке, эллипсоидном тренажере или велоэргометрах под наблюдением исследователей.

Ученые не только обнаружили значительные улучшения к концу исследования, но и пришли к выводу, что интенсивность нагрузки не является решающим фактором.

Вот что говорит руководитель исследования, доктор Дженнифер Роббинс: «Если смотреть на группу в целом, мы обнаружили, что общий положительный эффект был достигнут не только в группе с максимальной интенсивностью нагрузки. Людей должен приободрять тот факт, что они не обязаны выдерживать высокоинтенсивные тренировки, чтобы получать пользу от физических упражнений».

Все упражнения можно разделить на три большие категории

Аэробное упражнение

Целью аэробного упражнения является улучшение потребления кислорода организмом. Термин «аэробный» тесно связан с кислородом. Определение аэробный применяется к метаболическим процессам, в ходе которых используется кислород (катаболические процессы).

Термин анаэробный означает «без воздуха». Анаэробные упражнения увеличивают мышечную силу и нашу способность двигаться с резким ускорением. Вы можете представить анаэробные упражнения как короткие и быстрые, или короткие и интенсивные. Анаэробные упражнения включают силовой тренинг, спринт, быстрые и интенсивные прыжки через скакалку и любые другие быстрые последовательности интенсивных движений.

Поскольку в анаэробных упражнениях кислород не используется для генерации энергии, образуется побочный продукт – молочная кислота. Молочная кислота вызывает мышечную усталость, а потому она должна быть выведена во время восстановления, до того как мышца будет подвергнута очередной анаэробной сессии. Во время восстановительного периода кислород используется для «перезагрузки» мышцы – восполнения внутримышечных запасов энергии, которые были израсходованы во время интенсивного упражнения.

Упражнения на развитие координации и равновесия

Упражнения на развитие координации развивают умение человека резко ускоряться и замедляться, менять направление движения и при этом сохранять равновесие. В теннисе, например, упражнения на развитие координации помогают игроку контролировать свою позицию на корте за счет быстрого возвращения после каждого удара.

Ключевой навык в теннисе – умение занимать правильную позицию на корте, из которой вы можете ударить по мячу максимально эффективно. Хорошая координация не только позволяет теннисисту быстрее подойти к мячу и занять оптимальную для удара позицию, но также помогает лучше сгруппироваться в момент удара по мячу.

Вы должны комбинировать два типа упражнений

Чтобы извлечь из тренировок максимум пользы, вы должны комбинировать аэробные и анаэробные упражнения. Но вы не должны заниматься пять раз в неделю.

Исследователи из Университета Хериот-Уотт в Эдинбурге (Шотландия) пришли к выводу, что даже непродолжительная, но регулярная и интенсивная нагрузка, например, короткая сессия из четырех-шести 30-секундных высокоинтенсивных спринтов на велотренажере раз в два дня, значительно улучшает способность организма утилизировать сахара.

Диета и питание

Учет калорийности рациона

Ежедневный учет количества потребляемых вами калорий очень важен для контроля массы тела, особенно если вы хотите сбросить вес.

Доказано, что резкое ограничение калорийности рациона неэффективно в долгосрочной перспективе. Экстремальное сокращение калорийности пищи может вынудить организм перестроить метаболизм так, что расходоваться будет намного меньше энергии, а любой источник энергии будет моментально запасаться в жировой ткани. Низкокалорийные диеты часто негативно сказываются на мотивации, что приводит к перееданию после выхода из диеты.

Если только ваша экстремально низкокалорийная диета не разработана квалифицированным диетологом, нутриционистом или профессиональным врачом, велик риск истощения, которое не только вредит здоровью, но и меняет ход обменных процессов таким образом, что достигнуть поставленной цели вам будет еще сложнее.

Из тех, кто сидел на экстремальных диетах, львиная доля по-прежнему страдает ожирением, и лишь немногим удалось вернуться к нормальной массе тела.

Здоровая диета

Здоровая диета – хорошо сбалансированная диета. Она должна включать:

Продукты из цельного зерна. Цельное зерно, в отличие от хлопьев, все еще содержит отруби и зародыш в первозданном виде. Продукты из цельного зерна богаты клетчаткой, минералами и витаминами. В процессе переработки зерна отруби и зародыш удаляются из продукта.

Цельнозерновые продукты, включая хлеб, макаронные изделия и крупы, должны производиться из 100% цельного зерна. К продуктам и муке из цельного зерна относится 100% цельнозерновая пшеница, нешлифованный рис, гречиха, овсяная крупа и дикий рис.

Фрукты и овощи. Фрукты и овощи содержат очень много витаминов, минеральных элементов и клетчатки – эти нутриенты как воздух нужны вашему организму для нормальной жизнедеятельности. Многочисленные исследования доказали, что богатый фруктами и овощами рацион может защитить от развития болезней сердца, сахарного диабета 2 типа и даже рака.

Рекомендуется ежедневно получать пять порций фруктов и овощей. Это могут быть свежие, замороженные, консервированные или высушенные фрукты и овощи. Под порцией следует понимать один большой фрукт, например, яблоко, манго или банан, то же касается и овощей.

Так же это может быть стакан 100% фруктового или овощного сока.

Протеин. Протеин жизненно необходим для роста и регенерации тканей нашего организма. Богатые протеином продукты содержат еще и незаменимые микроэлементы, например, железо, магний и цинк, плюс витамины группы B. Протеин должен составлять около 20% нашего рациона. Хорошим источником протеина может стать мясо, птица, рыба, яйца, бобы, орехи, кворн (заменитель мяса) и соя (в том числе тофу).

Диетологи настоятельно рекомендуют сливать масло и срезать жир с мяса после приготовления. С птицы необходимо удалять кожу. Не вегетарианцам нутриционисты советуют есть рыбу не реже двух раз в неделю, выбирая по возможности сорта, богатые омега жирами, например, форель, свежий тунец, сардины, скумбрию и лосось. В процессе консервации из тунца удаляются эссенциальные жиры, а потому только свежий тунец считается жирной рыбой. Рыбу и мясо желательно не жарить, а готовить в пароварке, на гриле, запекать или тушить.

Веганам, которые не едят никаких продуктов животного происхождения, можно получать протеин из орехов, семян, сои, бобов и кворна. Дополнительно веганам стоит принимать пищевые добавки с цинком и витамином B12, так как эти продукты содержат их в недостаточном количестве.

Кальций (молочные или растительные продукты). Молочные продукты считаются хорошим источником кальция, который необходим для здоровья костей и зубов. К молочным продуктам относится молоко, йогурты, сыр и некоторые продукты из соевого молока. Люди, которые не едят продукты животного происхождения, могут получить кальций из брокколи, белокочанной капусты, соевого молока и йогурта с добавлением кальция.

Жиры и углеводы. Стремитесь к качественным жирам, таким как оливковое масло, авокадо или рыбий жир. Избегайте насыщенных жиров, которые содержатся в сливках, жареных блюдах и мясе. Также держитесь подальше от транс-жиров – жиров, полученных искусственным путем. Старайтесь не добавлять сахар в свои блюда, избегайте сладких газированных напитков. В нашей пище и так достаточно углеводов.

Анаболизм и катаболизм — SportWiki энциклопедия

Гормональная регуляция

В организме под влиянием гормонов постоянно протекают две противоположные реакции:

Анаболизм - синтез новых структур или веществ, этот процесс поддерживает обновление и рост новых тканей организма, в том числе мышц. Анаболические процессы протекают в покое и под влиянием анаболических гормонов: стероиды, гормон роста, пептиды, инсулин, а также средств с анаболической активностью (анаболические стероиды, протеин, аминокислоты и многое другое). Эти средства перечислены и описаны в разделе Фармакология и Спортивное питание.

Катаболизм - разрушение структур или веществ, это необходимо для образования простых веществ (глюкозы, аминокислот), которые могут быть использованы для экстренных нужд. В бодибилдинге особое значение имеет катаболизм белков (мышц), при этом происходит разрушение мышечного протеина до аминокислот. Катаболические реакции провоцируются, прежде всего стрессом, утомлением, физической нагрузкой, голодом и другими ситуациями, которые сопровождаются подъёмом концентрации кортизола, адреналина, и, в меньшей степени, гормонами щитовидной железы.

Читайте основную статью: Антикатаболическое действие

Главная задача бодибилдинга заключается в том, чтобы подавить катаболизм белков и запустить анаболизм. На этом принципе строится питание атлетов, комплексы спортивных добавок, курсы фармакологии, режим отдыха и так далее.

Зеленым цветом выделены положительные эффекты, красным - отрицательные.

Гормоны, масса тела и упражнения

Обзор

Ваш метаболизм включает в себя набор процессов, которые все живые существа используют для поддержания своего тела. Эти процессы включают как анаболизм, так и катаболизм. Оба помогают организовать молекулы, высвобождая и улавливая энергию, чтобы тело работало сильнее. Эти фазы метаболизма происходят одновременно.

Анаболизм сосредоточен вокруг роста и строительства - организации молекул. В этом процессе маленькие простые молекулы превращаются в более крупные и сложные.Примером анаболизма является глюконеогенез. Это когда печень и почки производят глюкозу из неуглеводных источников.

Катаболизм - это то, что происходит, когда вы перевариваете пищу, и молекулы распадаются в организме для использования в качестве энергии. Большие сложные молекулы в организме разбиваются на более мелкие и простые. Пример катаболизма - гликолиз. Этот процесс почти противоположен глюконеогенезу.

Понимание анаболизма и катаболизма может помочь вам тренироваться более эффективно, чтобы сбросить жир и нарастить мышцы.Отдых также является частью уравнения. Ваш метаболизм работает, даже когда вы спите.

Ваши гормоны играют важную роль в этих процессах. Различные гормоны в организме связаны с анаболизмом и катаболизмом.

Анаболизм включает гормоны:

  • эстроген
  • инсулин
  • гормон роста
  • тестостерон

Катаболизм включает гормоны:

  • адреналин
  • цитозолкинс
  • кортизол
  • нарушение гормонов, например заболевания щитовидной железы, также может повлиять на эти процессы и общий метаболизм.Например, небольшое исследование бодибилдеров изучило их гормональный анаболико-катаболический баланс, когда они готовились к соревнованиям. Некоторые из мужчин продолжали тренироваться и питаться как обычно, в то время как другие были ограничены в энергии, чтобы уменьшить жировые отложения.

    В группе с ограничением энергии наблюдалось значительное уменьшение жировых отложений и мышечной массы по сравнению с контрольной группой. Их уровни инсулина и гормона роста также снизились на протяжении всего исследования. Уровень тестостерона также снизился за 11–5 недель до соревнований.Другими словами, мужские «анаболические пути» были нарушены даже у тех, кто употреблял много белка.

    Исследователи пришли к выводу, что культуристам, возможно, потребуется использовать другие стратегии питания, чтобы предотвратить эффект катаболического распада перед соревнованиями.

    Поскольку анаболизм и катаболизм являются частями вашего метаболизма, эти процессы влияют на вес вашего тела. Помните: когда вы находитесь в анаболическом состоянии, вы наращиваете и поддерживаете мышечную массу. Когда вы находитесь в катаболическом состоянии, вы теряете общую массу, как жир, так и мышцы.

    Вы можете управлять своей массой тела, понимая эти процессы и свой общий метаболизм. И анаболический, и катаболический процесс со временем приводят к потере жира. Однако что касается вашего веса на весах для ванной в качестве ориентира, все может быть немного сложнее.

    • Если вы много занимаетесь анаболическими тренировками, вы будете сбрасывать жир и поддерживать или даже наращивать мышцы. Мышцы более плотные, чем жир, поэтому ваш вес и индекс массы тела могут оставаться выше, несмотря на более стройное телосложение.
    • Катаболические тренировки, с другой стороны, могут помочь вам сбросить лишние килограммы, отработав как жир, так и мышцы. Вы будете меньше весить, но при этом у вас будет гораздо меньше критической мышечной массы.

    Вы можете рассматривать эти процессы как уравнение, чтобы предсказать, можете ли вы сбросить или набрать вес.

    Возьмите катаболизм (сколько энергии вырабатывает ваше тело) и вычтите анаболизм (сколько энергии ваше тело использует). Если вы производите больше, чем потребляете, вы можете набрать килограммы, так как энергия откладывается в виде жира.Если вы используете больше, чем производите, может произойти обратное.

    Конечно, бывают исключения, особенно если у вас есть заболевания, которые влияют на ваши гормоны.

    Работа вашего тела по-разному может дать разные результаты. Кардио и силовые тренировки связаны с разными метаболическими процессами. Вот как получить максимальную отдачу от тренировок в зависимости от ваших целей.

    Катаболические

    Катаболические упражнения - это аэробные или кардио упражнения.Они могут включать в себя движения, такие как бег, плавание и езда на велосипеде, когда вы находитесь в устойчивом активном состоянии в течение относительно длительного периода времени. По данным Американского колледжа спортивной медицины, стремитесь выполнять по крайней мере следующее количество аэробных упражнений каждую неделю:

    • 150 минут средней интенсивности или
    • 75 минут высокой интенсивности

    Обычно это делится на три части. до пяти дней обучения. Если у вас в анамнезе есть проблемы со здоровьем, посоветуйтесь с врачом, чтобы получить одобрение, прежде чем начинать этот режим.

    Ваша частота сердечных сокращений, артериальное давление и дыхание повышаются во время катаболических упражнений. Во время потоотделения организм расщепляет гликоген, чтобы использовать его в качестве топлива. Когда у вас заканчиваются запасы углеводов, кортизол в организме использует аминокислоты для выработки энергии.

    В результате катаболические упражнения могут помочь вам построить здоровое сердце и легкие. Но они также могут привести к потере массы тела, как мышц, так и жира. Со временем он эффективно разрушает мышцы. Некоторые из этих мышц могут быть восстановлены во время сна или отдыха в течение восьми или более часов за счет спонтанных анаболических процессов.

    Anabolic

    Если вы хотите нарастить мышцы, слишком долгое нахождение в катаболическом состоянии может работать против вас. Это может уменьшить вашу мышечную массу и даже поставить под угрозу ваше общее состояние здоровья. Предотвращение катаболизма - это поддержание баланса между питанием, тренировками и восстановлением.

    Мышцы можно поддерживать, тренируясь три или четыре дня в неделю. Следующая примерная программа упражнений может помочь вам оставаться в строительном или анаболическом состоянии. Попробуйте сосредоточиться на одной области в день, отдыхая между ними.

    Анаболизм требует энергии для роста и развития. Катаболизм использует энергию для разрушения. Эти метаболические процессы работают вместе во всех живых организмах, чтобы производить энергию и восстанавливать клетки.

    Понимание разницы между анаболическими и катаболическими процессами может помочь вам достичь ваших целей в тренажерном зале и на весах. Чего бы вы ни хотели достичь, регулярные упражнения - кардио-тренировки и - плюс диета, богатая цельными продуктами, помогут вам оставаться здоровым как внутри, так и снаружи.

    .

    Анаболизм и катаболизм - разница

    Автор: Редакция | Обновлено: 28 мая 2019 г.

    Анаболизм и катаболизм составляют метаболизм. Эти метаболические реакции работают вместе, чтобы поддерживать жизнь, поддерживая нормальную клеточную деятельность. Хотя одно не может существовать без другого, между ними есть существенные различия.

    Сводная таблица

    Анаболизм Катаболизм
    Конструктивная метаболическая фаза Деструктивная метаболическая фаза
    Строит сложные молекулы из простых молекул Разрушает сложные молекулы на более простые

    Играет важную роль в росте тканей, развитии органов, минерализации костей, формировании массы тела, росте и дифференцировке клеток

    Играет важную роль в пищеварении и клеточном дыхании
    Использует АТФ Высвобождает АТФ
    Эндергонический процесс Экзэргонический процесс
    Процесс, который начинается с высвобождения предшественников, которые используют АТФ для образования больших сложных молекул Процесс, при котором выделяется энергия из связей больших молекул для молекулярного разрыва kdown
    Преобразует кинетическую энергию в потенциальную Преобразует потенциальную энергию в кинетическую
    Анаболические гормоны включают эстроген, тестостерон и гормон роста Катаболические гормоны включают цитокин, адреналин, кортизол и глюкагон
    Создает и поддерживает массу тела Теряет общую массу тела

    Определения

    Процессы анаболизма и катаболизма

    Анаболизм - это набор метаболических реакций, ответственных за синтез больших молекул из более мелких молекулярных единиц.

    Катаболизм , с другой стороны, представляет собой метаболическую реакцию, участвующую в расщеплении больших сложных молекул на более мелкие молекулярные единицы.

    Анаболизм и катаболизм

    Несмотря на то, что они играют одинаково важную роль в организме, между анаболизмом и катаболизмом есть существенные различия. Фактически, они работают совершенно противоположным образом.

    Роль в метаболизме

    Метаболизм делится на две фазы: конструктивную и деструктивную.Анаболизм, в основном отвечающий за построение сложных молекул из простых молекул, играет ключевую роль в конструктивной фазе метаболизма. Катаболизм, напротив, участвует в деструктивной фазе метаболизма, так как расщепляет сложные молекулы на более простые.

    Функции организма

    Синтез крупных сложных молекул в процессе анаболизма имеет решающее значение для развития органов и тканей, наряду с минерализацией костей и увеличением мышечной массы тела.Сложные молекулы также играют важную роль в росте и дифференцировке клеток.

    В то время как анаболические процессы вращаются вокруг клеточного развития, катаболические реакции имеют решающее значение для пищеварения и клеточного дыхания, которое является биологическим процессом, преобразующим биохимическую энергию в АТФ. Высвобождение АТФ важно для поддержания повседневных функций организма, таких как движение мышц и выделение тепла. Поскольку он отвечает за высвобождение тепла тела, катаболизм также способствует сжиганию жиров и калорий.

    Процесс

    Анаболизм - это метаболический процесс, в котором используется энергия в форме аденозинтрифосфата (АТФ). Это считается эндергоническим процессом, который представляет собой химическую реакцию, включающую поглощение энергии. Анаболизм начинается с высвобождения предшественников, таких как аминокислоты, нуклеотиды и моносахариды, для активации которых требуется АТФ. Клетки используют АТФ для множества функций, включая сокращение, движение и транспорт вещества. После активации эти предшественники собираются для создания больших сложных молекул, таких как липиды, нуклеиновые кислоты и полисахариды.

    Катаболизм, с другой стороны, представляет собой метаболическую реакцию, которая высвобождает АТФ, и поэтому известна как экзэргонический процесс. Во время катаболизма энергия связей больших молекул высвобождается для молекулярного разрушения. Поскольку катаболические реакции увеличивают концентрацию АТФ в клетках, энергия становится слишком концентрированной до такой степени, что клетки вынуждены выделять энергию. С помощью катаболизма большие молекулы, такие как нуклеиновые кислоты и полисахариды, распадаются на простые молекулы, такие как нуклеотиды и моносахариды.АТФ, высвобождаемый в результате этих катаболических реакций, позже используется для анаболических процессов, что делает катаболизм критически важным для завершения анаболических реакций.

    Преобразование энергии

    Анаболизм преобразует кинетическую энергию в потенциальную, а катаболизм преобразует потенциальную энергию в кинетическую.

    Гормоны

    Метаболические реакции регулируются гормонами, которые подразделяются на две группы: анаболические и катаболические гормоны. Анаболические гормоны, которые в основном стимулируют рост мышечной массы, восстановление и развитие костей, включают эстроген, тестостерон и гормон роста.

    Катаболические гормоны, напротив, способствуют распаду молекул. Примерами катаболических гормонов являются цитокин, адреналин, кортизол и глюкагон.

    Влияние на массу тела

    Когда организм находится в анаболическом состоянии, он наращивает и поддерживает массу тела. Если же тело, напротив, находится в катаболическом состоянии, оно теряет общую массу тела, которая включает как мышцы, так и жиры.

    .

    Различий между катаболизмом и анаболизмом

    Совокупность химических реакций организма, которые происходят в клетках для поддержания его жизни, известна как метаболизм. Метаболизм - это свойство жизни, возникающее в результате упорядоченного взаимодействия между молекулами. Эти процессы позволяют организмам расти, воспроизводиться, реагировать на окружающую среду и поддерживать свои структуры 1 .

    Метаболизм делится на два основных типа реакций. Вообще говоря, катаболизм - это все химические реакции, которые разрушают молекулы.Это либо для извлечения энергии, либо для производства простых молекул, которые затем создают другие. Анаболизм относится ко всем метаболическим реакциям, которые создают или собирают более сложные молекулы из более простых 1 .

    Процессы катаболизма и анаболизма

    Все анаболические процессы являются конструктивными, с использованием основных молекул внутри организма, которые затем создают более специализированные и сложные соединения. Анаболизм также известен как «биосинтез», при котором конечный продукт создается из ряда компонентов.Для этого процесса требуется АТФ в виде энергии, преобразующей кинетическую энергию в потенциальную. Это считается эндергоническим процессом, то есть это несамопроизвольная реакция, требующая энергии 2 . В процессе используется энергия для создания конечного продукта, такого как ткани и органы. Эти сложные молекулы необходимы организму как средство роста, развития и дифференцировки клеток 3 . Анаболические процессы не используют кислород.

    Катаболические процессы, с другой стороны, деструктивны, когда более сложные соединения расщепляются и энергия выделяется в форме АТФ или тепла - вместо того, чтобы потреблять энергию, как при анаболизме.Потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию из запасов в организме. Это приводит к формированию метаболического цикла, в результате которого катаболизм разрушает молекулы, созданные в результате анаболизма. Затем организм часто использует многие из этих молекул, которые снова используются в различных процессах. Катаболические процессы действительно используют кислород.

    На клеточном уровне анаболизм использует мономеры для образования полимеров, что приводит к образованию более сложных молекул. Типичный пример - синтез аминокислот (мономера) в более крупные и сложные белки (полимер).Одним из наиболее распространенных катаболических процессов является пищеварение, когда поступающие питательные вещества превращаются в более простые молекулы, которые затем организм может использовать для других процессов.

    Катаболические процессы разрушают множество различных полисахаридов, таких как гликоген, крахмал и целлюлоза. Они превращаются в моносахариды, которые включают глюкозу, фруктозу и рибозу, которые используются организмами в качестве энергии. Белки, созданные анаболизмом, превращаются в аминокислоты посредством катаболизма для дальнейших анаболических процессов.Любые нуклеиновые кислоты в ДНК или РНК катаболизируются до более мелких нуклеотидов, которые являются компонентом естественного процесса заживления, а также используются для энергетических нужд.

    Организмы классифицируются на основе типа катаболизма, который они используют 4 :

    • Органотроф Организм, получающий энергию из органических источников
    • Литотроф → Организм, получающий энергию от неорганических субстратов
    • Фототроф → Организм, получающий энергию от солнечного света

    Гормоны

    Многие метаболические процессы, происходящие в организме, регулируются гормонами.Гормоны - это химические соединения, которые обычно классифицируются как анаболические или катаболические гормоны в зависимости от их общего эффекта.

    Анаболические гормоны:

    • Эстроген : гормон, который существует как у женщин, так и у мужчин. Он преимущественно вырабатывается в яичниках и в первую очередь регулирует женские половые признаки (такие как рост бедер и груди), а также влияет на костную массу 5 и регуляцию менструального цикла 6 .
    • Тестостерон : гормон, который существует как у мужчин, так и у женщин. Он преимущественно вырабатывается в яичках и в первую очередь регулирует мужские половые характеристики (такие как голос и волосы на лице), укрепляет костную массу 7 и помогает наращивать и поддерживать мышечную массу 8 .
    • Гормон роста : гормон, который вырабатывается в гипофизе, гормон роста стимулирует и впоследствии регулирует рост организма в раннем возрасте.После достижения зрелости во взрослой жизни он также регулирует восстановление костей 9 .
    • Инсулин : Бета-клетки создают этот гормон в поджелудочной железе. Он регулирует уровень глюкозы и ее использование в крови. Глюкоза является основным источником энергии, однако ее невозможно переработать без инсулина. Если поджелудочная железа борется или не может вырабатывать инсулин, это может привести к диабету 10 .

    Катаболические гормоны:

    • Глюкагон : продуцируемый в поджелудочной железе альфа-клетками, глюкагон отвечает за стимуляцию распада запасов гликогена на глюкозу.Гликоген существует в резервуарах, хранящихся в печени, и когда организму требуется больше энергии (например, упражнения, высокий уровень стресса или борьба), глюкагон стимулирует катаболизм гликогена, в результате чего глюкоза попадает в кровь 10 .
    • Адреналин : Также известный как «адреналин», он вырабатывается в надпочечниках. Адреналин играет основную роль в физиологической реакции, называемой «бей или беги». Во время физиологической реакции бронхиолы открываются, и частота сердечных сокращений увеличивается для увеличения поглощения кислорода.Он также отвечает за поступление глюкозы в организм, обеспечивая тем самым быстрый источник энергии 11 .
    • Кортизол : Также называемый «гормоном стресса», он синтезируется в надпочечниках. Когда организм испытывает беспокойство, длительный дискомфорт или нервозность, высвобождается кортизол. В результате повышается кровяное давление, происходит скачок уровня сахара в крови и подавляется иммунная система 12 .
    • Цитокин : очень маленький белковый гормон, который регулирует взаимодействие и связь между клетками в организме.Постоянно производятся цитокины, которые также постоянно расщепляются, а аминокислоты повторно используются организмом. Типичный пример - лимфокины и интерлейкин, где они высвобождаются после иммунного ответа, вызванного инвазией инородного тела (бактерии, вируса, опухоли или грибка) или после травмы 13 .

    Катаболические и анаболические процессы при физической нагрузке

    Масса тела определяется катаболизмом и анаболизмом. По сути, количество энергии, высвобождаемой в результате анаболизма, за вычетом количества, используемого в результате катаболизма, равно его общему весу.Любая избыточная энергия, не сжигаемая в результате катаболизма, сохраняется в форме гликогена или жира в печени и мышечных резервах 14 . Хотя это упрощенное объяснение взаимодействия этих двух процессов, оно помогает понять, как определенные катаболические и анаболические упражнения сочетаются для определения веса тела.

    Анаболические процессы обычно приводят к увеличению мышечной массы, например, изометрические упражнения или поднятие тяжестей 15 . Однако любые другие анаэробные упражнения, такие как спринт, интервальные тренировки и другие высокоинтенсивные упражнения, также являются анаболическими 16 .В периоды такой активности организм расходует немедленные запасы энергии с удалением молочной кислоты, которая накапливается в мышцах 2 . В ответ мышечная масса увеличивается при подготовке к любым дальнейшим усилиям. Это означает, что катаболические процессы приводят к увеличению размера и прочности мышц, а также к укреплению костей и увеличению запасов белка за счет использования аминокислот, которые в совокупности увеличивают массу тела 17 .

    Как правило, любое аэробное упражнение является катаболическим процессом.К ним относятся плавание, бег трусцой и езда на велосипеде, а также другие упражнения, которые вызывают переход от использования глюкозы или гликогена в качестве источника энергии к сжиганию жира для удовлетворения повышенных энергетических потребностей 18 . Время имеет решающее значение для разжигания катаболизма, так как оно должно сначала сжечь запасы глюкозы / гликогена 19 . В то время как оба являются ключом к снижению жировой массы тела, анаболизм и катаболизм представляют собой противоположные метаболические процессы, которые приводят либо к увеличению, либо к снижению общей массы тела.Комбинация катаболических и анаболических упражнений позволяет телу достигать и поддерживать идеальную массу тела.

    Катаболизм Анаболизм
    Определение Метаболические процессы, при которых простые вещества расщепляются на сложные молекулы Метаболические процессы, при которых более крупные сложные молекулы расщепляются на более мелкие вещества
    Энергетика - Высвобождает энергию АТФ

    - Преобразование потенциальной энергии в кинетическую

    - Требуется энергия АТФ

    - Кинетическая энергия, преобразованная в потенциальную

    Тип реакции Экзергонический Эндергоник
    Гормоны Адреналин, глюкагон, цитокины, кортизол Эстроген, тестостерон, гормон роста, инсулин
    Важность - Обеспечивает энергией анаболизм

    - Греет кузов

    - Позволяет сокращать мышцы

    - Поддерживает рост новых клеток

    - Поддерживает хранение энергии

    - Поддержание тканей тела

    Кислород Использует кислород Не использует кислород
    Влияние на упражнение Катаболические упражнения обычно являются аэробными и помогают сжигать калории и жир Анаболические упражнения, часто анаэробные по своей природе и обычно направленные на наращивание мышечной массы
    Примеры - Клеточное дыхание

    - Пищеварение

    - Экскреция

    - Ассимиляция у животных

    - Фотосинтез в растениях

    Заключение

    В совокупности катаболизм и анаболизм представляют собой два компонента метаболизма.Ключевое фундаментальное различие между двумя процессами - это типы реакций, которые участвуют в каждом из них.

    Анаболизм использует АТФ как форму энергии, преобразуя кинетическую энергию в потенциальную энергию, запасенную в теле, что увеличивает массу тела. Он вызывает эндергонические процессы, которые являются анаэробными, происходящими в процессе фотосинтеза у растений, а также ассимиляции у животных.

    Катаболизм высвобождает энергию в виде АТФ или тепла, преобразуя накопленную потенциальную энергию в кинетическую энергию.Он сжигает сложные молекулы и снижает массу тела, а также вызывает экссергонические процессы, которые являются аэробными и происходят во время клеточного дыхания, пищеварения и выделения.

    Последние сообщения Александра Хаммонда (посмотреть все)

    : Если вам понравилась эта статья или наш сайт. Пожалуйста, расскажите об этом. Поделитесь им с друзьями / семьей.

    Ссылка
    Александр Хаммонд. «Различия между катаболизмом и анаболизмом». DifferenceBetween.net. 28 ноября 2018.

    .

    Анаболизм и катаболизм | BioNinja

    Понимание:

    • Анаболизм - это синтез сложных молекул из более простых молекул, включая образование

    макромолекул из мономеров реакциями конденсации


    Анаболические реакции описывают набор метаболических реакций, которые создают сложные молекулы из более простых

    Синтез органических молекул посредством анаболизма обычно происходит посредством реакций конденсации

    Реакции конденсации происходят, когда мономеры ковалентно соединяются и вода образуется в виде побочный продукт

    • Моносахариды соединяются посредством гликозидных связей с образованием дисахаридов и полисахаридов
    • Аминокислоты соединяются посредством пептидных связей с образованием полипептидных цепей
    • Глицерин и жирные кислоты соединяются посредством сложноэфирной связи для создания триглицериды
    • Нуклеотиды соединены фосфодиэфирными связями с образованием полинуклеотидных цепей

    Понимание:

    • Катаболизм - это распад сложных молекул на более простые молекулы, включая гидролиз макромолекул

    на мономеры


    Катаболические реакции описывают набор метаболических реакций, которые разрушают сложные молекулы на более простые.

    Распад органических молекул посредством катаболизма обычно происходит посредством реакций гидролиза

    Реакции гидролиза требуют потребления молекул воды для разрыва связей внутри полимер

    Сравнение анаболических и катаболических путей

    .

    Определение и примеры катаболизма - Биологический онлайн-словарь

    Катаболизм
    n., [Kəˈtæbəˌlɪzəm]
    Серия разлагающих химических реакций, в результате которых сложные молекулы расщепляются на более мелкие единицы.
    Изображение предоставлено: Muessig, CC BY-SA 3.0.

    Определение катаболизма

    Катаболизм - это ветвь метаболического процесса, которая расщепляет сложные, большие молекулы на более мелкие с получением энергии. Это деструктивная ветвь метаболизма, которая приводит к выделению энергии .

    Каждая живая клетка зависит от энергии для своего существования. Метаболизм - это совокупность основных видов деятельности, которые происходят в живом существе для его существования. Катаболизм и анаболизм вместе образуют метаболизм.

    Итак, возникает вопрос, что такое катаболизм и анаболизм?

    По сути, есть две основные ветви метаболизма: деструктивная или разрушающая ветвь , которая дает энергию, то есть катаболизм ) и конструктивная или строительная ветвь метаболизма , которая использует высвобождаемую энергию, я.е. анаболизм.

    Каждая живая клетка проводит последовательный набор реакций, которые разрушают и производят молекулы. Эти последовательные реакции или пути известны как метаболические пути .

    Каждый шаг этих последовательных реакций происходит под действием определенного фермента. Ферменты действуют на молекулы, называемые субстратами , тогда как молекула, образующаяся в химической реакции, известна как продукт . Большинство ферментов связываются с определенным субстратом.

    Важно понимать, что метаболические пути обычно разветвлены и не происходят изолированно. Обычно конечный продукт одного метаболического пути является исходным или главным субстратом другого пути. Таким образом, один метаболический путь влияет на второй.

    Ниже перечислены некоторые общие черты всех метаболических реакций:

    • Все реакции катализируются ферментом.
    • Метаболические пути и реакции универсальны, и все организмы обнаруживают сходство основных путей.
    • Все метаболические пути используют очень мало химических реакций.
    • В метаболических реакциях участвует коферментов . Коферменты - это обычные субстраты, которые участвуют в ряде различных метаболических реакций, например, для НАДН или кофермента А.
    • Катаболические пути полностью отличаются от анаболических, что позволяет лучше контролировать метаболизм.
    • Ключевые регуляторные ферменты контролируют и модулируют эти метаболические реакции.
    • Большинство метаболических реакций происходит в определенных органеллах клетки.
    Катаболизм (определение биологии): процесс, включающий серию разрушающих химических реакций, которые расщепляют сложные молекулы на более мелкие единицы, обычно включает высвобождение энергии. Например, большие молекулы, такие как полисахариды, нуклеиновые кислоты и белки, разбиваются на более мелкие единицы, такие как моносахариды, нуклеотиды и аминокислоты, соответственно . Этимология: от греческого katabole («бросать вниз»), от kata, что означает «вниз» + ballein, что означает «бросать». Синонимы: деструктивный метаболизм. Вариант: катаболизм. Сравните: анаболизм.

    Этапы катаболизма

    Катаболизм - это не одноэтапный процесс, происходящий в клетке. Важно понимать, где происходит катаболизм. Часть клетки, где в первую очередь происходит катаболизм, - это митохондрии. Это многоступенчатый процесс. Итак, давайте разберемся, каковы стадии катаболизма. Существует три основных стадии катаболизма:

    Стадия 1 - стадия переваривания

    Сложные органические молекулы, такие как белки, липиды и полисахариды, катаболизируются до более мелких компонентов или мономеров вне клеток. Эти сложные молекулы неабсорбируются в их сложном состоянии и, следовательно, для их поглощения важно, чтобы эти основные и важные молекулы распадались на легко усваиваемые и более мелкие мономеры .

    Стадия 2 - высвобождение энергии

    Меньшие молекулы или мономеры являются абсорбируемой формой и поглощаются клетками, а затем преобразуются в более мелкие молекулы, такие как ацетил-кофермент A (ацетил-КоА) и высвобождая энергию в процессе.

    Этап 3 - Сохранение энергии

    Наконец, ацетильная группа КоА окисляется до воды и диоксида углерода в цикле лимонной кислоты и цепи переноса электронов. В этом процессе накопленная энергия высвобождается за счет восстановления кофермента никотинамидадениндинуклеотида (NAD +) в NADH .

    Этапы катаболизма. Предоставлено: библиотеки LibreTexts, CC BY-NC-SA 3.0 ..

    Катаболизм против анаболизма

    А именно, цель двух ветвей метаболизма., катаболизм и анаболизм , полностью противоположны друг другу. Анаболические процессы - это построение процессов метаболизма, в которых простые молекулы преобразуются в сложные молекулы , тогда как катаболический процесс - это процессы распада, при которых сложные молекулы распадаются на простые молекулы вместе с высвобождением энергии . Основные различия между катаболизмом и анаболизмом перечислены в таблице , приведенной ниже.

    Таблица 1: Ключевые различия между катаболизмом и анаболизмом

    4 более простые
    Анаболизм Катаболизм
    Построение или конструктивная ветвь метаболизма Разрушение или деструктивная ветвь метаболизма
    Сложные молекулы распадаются на более простые
    В этом процессе сохраняется энергия. При этом выделяется энергия
    Эндергоническая реакция i.е. поглощается тепло Экзергоническая реакция, т.е. выделяется тепло
    Кинетическая энергия преобразуется в потенциальную. Потенциальная энергия преобразуется в кинетическую.
    Это важно для роста, сохранения и хранения. Это необходимо для получения энергии для выполнения различных жизненно важных функций живых существ.
    Анаболизм не использует кислород, т.е. анаэробный Катаболизм использует кислород i.е., аэробный
    Функционален, даже когда тело находится в фазе отдыха или сна. Функционален, когда организм находится в активном состоянии
    Немногие прекурсоры образуют различные типы продуктов, т.е. расходящиеся реакции Большое количество сложных молекул упрощается до обычных типов малых и простых молекул, то есть сходящихся реакций
    Некоторые из анаболических гормонов - эстроген, тестостерон, гормоны роста и инсулин. Некоторые из катаболических гормонов - адреналин, цитокин, глюкагон и кортизол.
    Синтез полипептидов из аминокислот, гликогена из глюкозы и триглицеридов из жирных кислот - это некоторые из анаболических процессов. Распад белков до аминокислот, гликогена до глюкозы и триглицеридов до жирных кислот - это некоторые из катаболических процессов.
    Обычно происходят реакции конденсации и восстановления Обычно встречающиеся реакции - гидролиз и окисление

    Образное представление анаболических и катаболических процессов.Источник: Мария Виктория Гонзага, BiologyOnline.com

    Метаболизм относится ко всем химическим реакциям, участвующим в превращении одной молекулы в другую. Его можно разделить на две категории: катаболизм , , анаболизм, . Катаболизм относится к процессам, которые включают серию разрушающих химических реакций, которые расщепляют сложные молекулы на более мелкие единицы. При этом часто выделяет энергию. Таким образом, катаболизм включает деструктивные метаболические процессы.Напротив, анаболизм - это конструктивный метаболизм, поскольку он включает в себя создание или синтез сложных молекул, которые в конечном итоге образуют ткани и органы.

    Катаболические гормоны

    Катаболизм - это механизм разрушения метаболических процессов. В катаболических процессах участвуют многие важные ферменты. Некоторые гормоны также обладают катаболическим действием. Это -

    • Адреналин : Также известен как эпинефрин .Этот гормон вырабатывается надпочечниками. Он увеличивает частоту сердечных сокращений и отвечает за реакцию «бей или беги» в стрессовых или чрезвычайных ситуациях.
    • Кортизол: Также известен как гормон стресса. Он также вырабатывается надпочечниками и выделяется при тревоге, нервозности. Повышает уровень сахара в крови и артериальное давление.
    • Глюкагон : Этот гормон вырабатывается поджелудочной железой. Этот гормон необходим для расщепления гликогена на глюкозу.Глюкагон хранится в печени. Состояние недостаточной активности или состояния, требующие энергии, такие как борьба, упражнения, высокий уровень стресса. Печень стимулируется высвобождением гликогена.
    • Цитокины : Использование аминокислот для различных функций организма вызывает высвобождение цитокинов. Цитокины - это своего рода связывающие белки между клетками.

    Примеры катаболизма - эукариоты

    По сути, во время катаболизма сложные молекулы, такие как белки, полисахариды и жиры, расщепляются на небольшие молекулы, такие как аминокислоты, моносахариды и жирные кислоты.Некоторые из основных или ключевых катаболических процессов:

    Цикл лимонной кислоты, гликолиз, липолиз, окислительное дезаминирование и окислительное фосфорилирование - ключевые примеры катаболических реакций, которые происходят во всех эукариотических клетках.

    Цикл Кребса / Цикл лимонной кислоты / Цикл TCA

    Цикл Кребса, названный в честь открывшего его ученого сэра Ганса Кребса (1900–1981), также известен как цикл трикарбоновой кислоты (TCA). Сэр Ханс Креб был удостоен Нобелевской премии по медицине (1937).Цикл Креба - это восьмиступенчатая циклическая реакция, протекающая в митохондриальном матриксе эукариот и цитоплазме прокариот.

    Ключевым источником энергии в цикле TCA является ацетил-CoA, который окисляется до CO2 и h3O внутри митохондриального матрикса с одновременным восстановлением NAD до NADH и FAD до FADH 2 . НАДН и ФАДН 2 известны как восстанавливающие эквиваленты в цикле ТСА.

    3 молекулы НАДН и одна молекула обоих впоследствии используются для образования АТФ в цепи переноса электронов.

    При окислении НАДН приводит к образованию 3 молекул АТФ, а FADH 2 дает 2 молекулы АТФ.

    Цикл TCA - это общий путь окисления углеводов, белков и жиров. Один цикл Креба или цикл TCA приводит к образованию семи продуктов: GTP, 3 NADH, 3FADH 2 , 2 CO 2 .

    Его также иногда классифицируют как амфиболический путь , поскольку он является частью как катаболического пути, так и анаболического пути.Процесс пополнения промежуточных звеньев цикла Креба известен как анаплероз .

    Ключевые восемь промежуточных продуктов цикла Креба / цикла TCA: цитрат, изоцитрат, оксоглутарат, сукцинил-КоА, сукцинат, фумарат, малат, оксалоацетат (щавелевоуксусная кислота).

    Ключевыми ферментами, участвующими в цикле TCA / Kreb, являются яблочная дегидрогеназа , α-кетоглутаратдегидрогеназа, цитратсинтаза, фумараза, и конитаза .

    Гликолиз или катаболизм сахара

    Гликолиз - это катаболический процесс, который происходит во всех эукариотических клетках.Распад или лизис глюкозы до пировиноградной кислоты в аэробных условиях, тогда как в анаэробных условиях глюкоза превращается в молочную кислоту. Анаэробный гликолиз также известен как Embden-Meyerhof Pathway (EMP).

    Когда уровень клеточного АТФ низкий, в цитозоле клетки инициируется гликолиз. Гликолиз далее делится на две стадии:

    1. Подготовительная фаза : Здесь одна молекула глюкозы превращается в две молекулы D-глицеральдегид-3-фосфата, который в конечном итоге превращается во фруктозо-6-дифосфат.Наконец, на стадии I фруктозо-6-дифосфат образует 2 молекулы глицеральдегид-3-фосфата.
    2. Энергетические фазы e: В этой фазе выделяется органический фосфат для синтеза АТФ. Глицеральдегид на первой стадии окисляется и фосфорилируется с образованием 1,3-дифосфоглицерата, который в конечном итоге образует пировиноградную или молочную кислоту в зависимости от наличия кислорода. 2 АТФ образуются в процессе анаэробного гликолиза глюкозы, в то время как аэробный гликолиз может привести к образованию до 38 молекул АТФ.

    Метаболизм глюкозы с помощью этого пути происходит во всех клетках организма. Аэробный гликолиз происходит в головном мозге, тогда как анаэробный гликолиз происходит в эритроцитах из-за отсутствия митохондрий. Этот цикл в RBC также известен как цикл Rapaport-Lumbering . Распад гликогена запускает процесс гликолиза в мышцах человека. Однако клетки мозга не хранят гликоген и, следовательно, зависят от уровня глюкозы в крови, чтобы инициировать гликолиз.

    Скелетные мышцы человека подвергаются аэробному гликолизу почти 90% времени, а также в нормальных условиях. Однако сильные мышечные сокращения и упражнения вызывают анаэробный гликолиз.

    Липолиз или катаболизм жирных кислот

    Липолиз - это расщепление триглицеридов с выделением энергии. В этом процессе триацилглицерин (ТАГ), хранящийся в каплях клеточных липидов, подвергается гидролитическому расщеплению с образованием неэтерифицированных жирных кислот. Эти неэтерифицированные жирные кислоты впоследствии используются в качестве субстрата для производства энергии, незаменимых предшественников для синтеза липидов и мембран или медиаторов клеточных сигнальных процессов.

    Липиды или триглицериды гидролизуются до свободных жирных кислот и глицерина. Получающийся в результате глицерин впоследствии становится частью гликолиза, в то время как образовавшиеся жирные кислоты далее расщепляются бета-окислением с высвобождением ацетил-КоА. Этот ацетил-Co-A является ключевым компонентом цикла лимонной кислоты.

    При окислении жирных кислот выделяется больше энергии, чем при окислении углеводов. Это потому, что углеводы содержат больше кислорода в своей структуре. Этот процесс имеет ключевое значение в энергетическом и липидном гомеостазе тела.

    Основными ферментами, участвующими в процессе липолиза, являются липопротеинлипаза и гормон-чувствительная липаза . Эпинефрин , глюкагон или адренокортикотропный гормон (АКТГ) - ключевые гормоны, стимулирующие липолиз.

    Полное окисление жирных кислот, особенно триглицеридов, дает максимальное количество АТФ (энергии на грамм), и, следовательно, жирная кислота является основной формой хранения топлива для большинства животных.

    Окислительное дезаминирование и трансаминирование (катаболизм белков)

    Катаболизм аминокислот происходит посредством трансаминирования и окислительного дезаминирования аминокислоты, что приводит к образованию метаболизируемой формы аминокислоты. Окислительное дезаминирование и трансаминирование являются двумя ключевыми стадиями катаболизма белков или аминокислот.

    Отделение аминогруппы от углеродного скелета аминокислот осуществляется в процессе трансаминирования. Передача аминогруппы происходит между аминокислотой и α-кетокислотой, что приводит к превращению α-кетокислоты в аланин, аспартат или глутамат соответственно.Процесс трансаминирования осуществляется трансаминазами или аминотрансферазами и коферментом пиридоксальфосфатом. Образовавшийся углеродный скелет в конечном итоге используется в анаболическом процессе.

    При окислительном дезаминировании удаление аминогруппы в аминокислоте приводит к образованию соответствующей кетокислоты. Эта реакция происходит в печени. Функциональная аминогруппа заменяется кетонной группой, и в качестве побочного продукта образуется аммиак.

    В конце концов, этот токсичный аммиак нейтрализуется в мочевину через цикл мочевины.Аминокислота глутаминовая кислота , конечный продукт многих реакций трансаминирования, подвергается действию фермента глутаматдегидрогеназы (GDH) вместе с коферментами НАД или НАДФ, что приводит к образованию α-кетоглутарата (α-KG ) и аммиак .

    Моноаминоксидаза - другой ключевой фермент окислительного дезаминирования моноаминов.

    Окислительное фосфорилирование

    В митохондриях перенос электронов от NADH или FADH 2 к O 2 посредством ряда переносчиков электронов приводит к образованию АТФ.Этот процесс известен как окислительное фосфорилирование и является основным источником АТФ в аэробных организмах.

    Разрушение мышечной ткани или катаболизм мышц

    Более высокая скорость разложения белка по сравнению с его синтезом стимулирует разрушение ткани скелетных мышц. Это полностью катаболическое состояние организма. Это может произойти в случаях старения, недоедания или болезненных состояний, таких как сепсис, рак, СПИД, диабет и почечная недостаточность.

    Продолжительное состояние разрушения мышечной ткани или мышечной атрофии может привести к отказу органа и быть опасным для жизни.Аминокислоты из запасов белка, особенно в мышечной ткани, попадают в кровь.

    Эти аминокислоты превращаются в печени в альфа-кетокислоты. Альфа-кетокислоты превращаются в глюкозу, чтобы удовлетворить потребность в глюкозе в крови.

    Катаболизм прокариот

    Прокариоты также нуждаются в энергии и углероде для своего существования. Большинство прокариот зависят от других организмов для получения энергии и углерода, то есть от хемогетеротрофов. Эти потребности в углероде и энергии прокариот удовлетворяются посредством:

    • Углеродный метаболизм: Создание органических молекул из углерода внутри клеток,
    • Энергетический метаболизм: Используется для роста

    На основе источника углерода, прокариоты можно классифицировать как

    • Автотрофы - использовать углерод из углекислого газа. Фотоавтотрофы - производители пищи, которую они готовят с помощью света.
    • Гетеротрофы - используют углерод других живых организмов
    • Литотрофы - используют неорганические субстраты

    На основании энергетического метаболизма прокариоты классифицируются как:

    • Фототрофные организмы : используют солнечный свет и превращают его в химическую энергию в камерах.
    • Хемотрофные организмы : используют органические или неорганические молекулы для снабжения клетки энергией.

    Таким образом, все организмы можно разделить на четыре основные категории:

    • Фотогетеротрофы : используют энергию солнечного света и преобразуют ее в химическую энергию в клетках, используя углерод других организмов. Примерами являются пурпурно-зеленые бактерии, не содержащие серы бактерии и гелиобактерии.
    • Хемогетеротрофы : получают энергию и углерод из органических источников. (Этот режим распространен среди эукариот, например, людей.)
    • Фотоавтотрофы: используют солнечный свет и углекислый газ в качестве источника углерода, например.г. цианобактерии.
    • Хемоавтотрофы: используют неорганические молекулы для энергоснабжения клетки и двуокись углерода в качестве источника углерода. Примеры - прокариоты, которые расщепляют сероводород и аммиак.

    Примеры катаболизма у прокариот:

    1. Азот - это макроэлемент, который необходим для всех жизненных процессов и компонентов, а именно белка, нуклеиновой кислоты и т. Д. Прокариоты перерабатывают органические соединения окружающей среды с образованием аммиака, ионов аммония, нитрата и т. Д. нитрит и газообразный азот с помощью многочисленных процессов.Прокариоты - неотъемлемая часть азотного цикла. Растения с помощью прокариот переводят азот окружающей среды в пригодную для использования форму (аммиак). Этот процесс известен как азотфиксация. Почвенные микроорганизмы, называемые диазотрофами, которые включают бактерии, такие как Azotobacter и археи, осуществляют азотфиксацию.
    2. При разложении азотсодержащих органических соединений образуется аммиак. Некоторые прокариоты проводят нитрификацию путем анаэробной катаболизации аммиака с образованием N 2 .В основном при нитрификации аммоний превращается в нитрит и нитрат. Nitrosomonas - почвенная бактерия, осуществляющая нитрификацию. Nitrosomonas , Nitrobacter, и Nitrospira окисляют и превращают Nh5 + в нитрит (NO 2 -). В этом процессе реакции высвобождается энергия, которая используется бактериями. Обратный процесс также выполняется бактериями с помощью процесса, известного как денитрификация, превращая нитраты из почв в газообразные соединения, такие как N 2 O, NO и N 2 .
    3. Бактерии и грибы вместе с ними осуществляют разложение растений и животных и их органических соединений и образуют семейство разложителей. Одним из основных источников двуокиси углерода в окружающей среде является микробное разложение мертвого материала.

    Ссылки

    • Bolsover, S.R., Hyams, J.S., Shephard, E.A., White, H.A. и Wiedemann, C.G. (2004). Обмен веществ. В клеточной биологии (редакторы С.Р. Болсовер, Дж.С. Хайамс, Э.А.Шепард, Х.А. Уайт и К. Видеманн). DOI: 10.1002 / 047146158X.ch23
    • Маккарти, Дж. Дж., и Эссер, К. А. (2010). Анаболические и катаболические пути, регулирующие массу скелетных мышц. Текущее мнение в области клинического питания и метаболической помощи, 13 (3), 230–235. https://doi.org/10.1097/MCO.0b013e32833781b5
    • ДеБерардинис, Р. Дж., и Томпсон, К. Б. (2012). Клеточный метаболизм и болезни: чему нас учат выбросы метаболизма ?. Cell, 148 (6), 1132–1144. https://doi.org/10.1016/j.cell.2012.02.032
    • Берг, Дж. М., Тимочко, Дж. Л., Страйер, Л. (2002) Биохимия. 5-е издание. Нью-Йорк: У. Фриман. Доступно по ссылке: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22553/
    • Sánchez López de Nava, A., Raja, A. (2020). Физиология, метаболизм. В: StatPearls [Интернет]. Остров сокровищ (Флорида): StatPearls Publishing; 2020 Янв. Доступно по адресу: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK546690/

    © BiologyOnline. Контент предоставлен и модерируется редакторами BiologyOnline.

    .

    Метаболизм: мифы и факты

    Метаболизм - это биохимические процессы, которые происходят в любом живом организме, включая человека, для поддержания жизни.

    Эти биохимические процессы позволяют людям расти, воспроизводить, восстанавливать повреждения и реагировать на окружающую среду.

    Принято считать, что у худых людей обмен веществ выше, а у людей с избыточным весом - медленнее. На самом деле это случается очень редко.

    В этой статье MNT Knowledge Center обсуждаются факты, лежащие в основе метаболизма, что это такое, что он делает и как на него влияет.

    Краткие сведения о метаболизме:

    • Когда люди используют слово «метаболизм», они часто имеют в виду катаболизм и анаболизм.
    • Катаболизм - это расщепление соединений с высвобождением энергии.
    • Анаболизм - это построение соединений с использованием энергии.
    • Вес тела человека является результатом катаболизма минус анаболизм.

    Несмотря на то, что говорят сторонники определенных марок «здоровой» пищи, люди мало что могут сделать, чтобы существенно изменить скорость метаболизма в состоянии покоя.

    Долгосрочные стратегии, такие как увеличение мышечной массы, в конечном итоге могут дать эффект.

    Однако определение энергетических потребностей организма и соответствующая адаптация образа жизни быстрее повлияют на изменение массы тела.

    Большинство людей неправильно используют термин «метаболизм» для анаболизма или катаболизма:

    Анаболизм - это построение вещей - последовательность химических реакций, в результате которых молекулы образуются из более мелких компонентов; анаболические процессы обычно требуют энергии.

    Катаболизм - это распад вещей - серия химических реакций, которые расщепляют сложные молекулы на более мелкие единицы; катаболические процессы обычно высвобождают энергию.

    Анаболизм

    Анаболизм позволяет организму выращивать новые клетки и поддерживать все ткани. В анаболических реакциях в организме используются простые химические вещества и молекулы для производства многих готовых продуктов. Примеры включают рост и минерализацию костей и увеличение мышечной массы.

    Классические анаболические гормоны включают:

    • Гормон роста - гормон, вырабатываемый гипофизом и стимулирующий рост.
    • Инсулин - гормон, вырабатываемый поджелудочной железой. Он регулирует уровень сахара в крови. Клетки не могут использовать глюкозу без инсулина.
    • Тестостерон - вызывает развитие мужских половых признаков, таких как более глубокий голос и растительность на лице. Он также укрепляет мышцы и кости.
    • Эстроген - участвует в укреплении костной массы, а также в развитии женских качеств, таких как грудь.

    Катаболизм

    Катаболизм разрушает вещи и высвобождает энергию; он использует более крупные соединения для создания более мелких соединений, высвобождая энергию в процессе.Катаболизм обеспечивает организм энергией, необходимой для физической активности, от клеточных процессов до движений тела.

    Катаболические реакции в клетках расщепляют полимеры (длинные цепочки молекул) на их мономеры (отдельные звенья). Например:

    • Полисахариды расщепляются на моносахариды - например, крахмал расщепляется на глюкозу.
    • Нуклеиновые кислоты расщепляются на нуклеотиды - нуклеиновые кислоты, такие как те, что составляют ДНК, расщепляются на пурины, пиримидины и пентозные сахара.Они участвуют в снабжении организма энергией.
    • Белки расщепляются на аминокислоты - в некоторых случаях белок расщепляется на аминокислоты с образованием глюкозы.

    Когда мы едим, наш организм расщепляет питательные вещества - это высвобождает энергию, которая хранится в молекулах аденозинтрифосфата (АТФ) в организме. АТФ считается «энергетической валютой жизни».

    Энергия, запасенная в АТФ, является топливом для анаболических реакций. Катаболизм создает энергию, которую анаболизм потребляет для синтеза гормонов, ферментов, сахаров и других веществ, необходимых для роста, размножения и восстановления клеток.

    Масса тела - это результат катаболизма минус анаболизм - количество энергии, которое мы выделяем в наши тела (катаболизм), минус количество энергии, потребляемой нашим телом (анаболизм).

    Избыточная энергия сохраняется в мышцах и печени в виде жира или гликогена. Гликоген - это основная форма хранения глюкозы в организме.

    Один грамм жира дает 9 калорий по сравнению с 4 калориями из грамма белка или углеводов.

    Хотя избыточный вес является результатом накопления организмом избыточной энергии в виде жира, иногда на метаболизм могут влиять гормональные проблемы или основное заболевание.

    Если кто-то страдает избыточным весом или ожирением, рекомендуется пройти медицинское обследование, чтобы определить, влияет ли заболевание на массу тела.

    Как рассчитать массу тела с использованием ИМТ (индекса массы тела)

    ИМТ - это основанный на фактических данных способ расчета диапазонов идеальной массы тела для возраста и роста. Для расчета ИМТ CDC предоставляет Калькулятор ИМТ для взрослых.

    Существует множество способов определения индивидуальных потребностей в калориях, в том числе следующие:

    Размер и состав тела

    Для увеличения массы тела требуется больше калорий.Людям с большей мышечной массой по сравнению с жиром потребуется больше калорий, чем людям с таким же весом, но у которых меньше мышц по сравнению с жиром.

    Следовательно, люди с более высоким соотношением мышечного жира имеют более высокий базальный уровень метаболизма, чем люди с более низким соотношением мышечного жира, если их вес такой же.

    Возраст

    По мере того как люди стареют, появляется несколько факторов, которые приводят к снижению потребности в калориях. Мышечная масса падает, что приводит к увеличению соотношения жиров и мышц. Кроме того, следующие возрастные факторы снижают потребность человека в калориях:

    • Гормоны - мужчины вырабатывают меньше тестостерона, а женщины вырабатывают меньше эстрогена с возрастом - оба гормона участвуют в анаболических процессах, которые потребляют энергию.
    • Менопауза - по мере приближения женщины к менопаузе наблюдается снижение уровня гормонов, которые обычно способствуют использованию энергии. Многим женщинам в это время сложнее похудеть.
    • Физическая активность - пожилые люди, как правило, менее физически активны, чем в молодости.
    • Пол - у мужчин более высокий уровень метаболизма, чем у женщин, потому что у них выше соотношение мышц и жира. Это означает, что средний мужчина сжигает больше калорий, чем среднестатистическая женщина того же возраста и веса.

    После определения потребности в калориях и подтверждения отсутствия основного состояния, способствующего увеличению веса, лучшим подходом будет сосредоточение внимания на трех ключевых факторах; это:

    Высыпание

    Недостаток сна может способствовать нарушению нейроэндокринного контроля аппетита. Это может привести к перееданию, изменению инсулинорезистентности и повышенному риску развития диабета 2 типа - все это может привести к увеличению веса.

    Несколько исследований показали, что лишение сна нарушает способность организма регулировать питание за счет снижения уровня лептина, гормона, который сообщает организму, когда он сыт.

    Получение достаточного количества упражнений

    В ходе 6-месячного исследования, проведенного исследователями из Медицинского центра Университета Дьюка, изучалось влияние физических упражнений на 53 участника, ведущих сидячий образ жизни.

    В ходе исследования измерялось влияние четырех уровней физической активности: эквивалент 12 миль ходьбы в неделю, 12 миль бега в неделю, 20 миль бега в неделю и бездействия.

    Значительные улучшения были отмечены в группах упражнений. Важно отметить, что для достижения положительных результатов требовалось лишь умеренное количество упражнений.

    Улучшение диеты и питания

    Лучший способ улучшить диету и питание - это есть много фруктов и овощей. Управление количеством калорий, потребляемых каждый день, является важным фактором контроля веса, особенно при попытке похудеть.

    Однако было доказано, что строгое ограничение калорий неэффективно для долгосрочного успеха. Резкое снижение калорийности может вызвать изменение метаболизма в организме, в результате чего будет сжигаться гораздо меньше энергии, и в то же время накапливаться любая энергия, которую он может найти.Очень низкокалорийные диеты обычно подрывают мотивацию, что приводит к перееданию при отказе от диеты.

    Если очень низкокалорийная диета не контролируется высококвалифицированным диетологом, диетологом или врачом, существует значительный риск недоедания, которое не только вредно для здоровья, но также может повлиять на метаболизм, что приведет к добиться похудания труднее.

    .

    Смотрите также

 
 
© 2020 Спортивный клуб "Канку". Все права защищены.