Что такое обмен веществ и его роль в организме человека. Обменные процессы в организме: понятие, виды, роль и значение

Общее представление о метаболизме органических веществ.
Что такое метаболизм? Понятие метаболизма. Методы исследования.
Метаболизм - значение слова. Метаболизм углеводов и липоидов.

Метаболизм белков

МЕТАБОЛИЗМ - этообмен веществ, химические превращения, протекающие от момента поступления питательных веществ в живой организм до момента, когда конечные продукты этих превращений выделяются во внешнюю среду. К метаболизму относятся все реакции, в результате которых строятся структурные элементы клеток и тканей, и процессы, в которых из содержащихся в клетках веществ извлекается энергия. Иногда для удобства рассматривают по отдельности две стороны метаболизма – анаболизм и катаболизм, т.е. процессы созидания органических веществ и процессы их разрушения. Анаболические процессы обычно связаны с затратой энергии и приводят к образованию сложных молекул из более простых, катаболические же сопровождаются высвобождением энергии и заканчиваются образованием таких конечных продуктов (отходов) метаболизма, как мочевина, диоксид углерода, аммиак и вода.

Клеточный метаболизм.

Живая клетка – это высокоорганизованная система. В ней имеются различные структуры, а также ферменты, способные их разрушить. Содержатся в ней и крупные макромолекулы, которые могут распадаться на более мелкие компоненты в результате гидролиза (расщепления под действием воды). В клетке обычно много калия и очень мало натрия, хотя клетка существует в среде, где натрия много, а калия относительно мало, и клеточная мембрана легко проницаема для обоих ионов. Следовательно, клетка – это химическая система, весьма далекая от равновесия. Равновесие наступает только в процессе посмертного автолиза (само переваривания под действием собственных ферментов).

Потребность в энергии.

Чтобы удержать систему в состоянии, далеком от химического равновесия, требуется производить работу, а для этого необходима энергия. Получение этой энергии и выполнение этой работы – непременное условие для того, чтобы клетка оставалась в своем стационарном (нормальном) состоянии, далеком от равновесия. Одновременно в ней выполняется и иная работа, связанная со взаимодействием со средой, например: в мышечных клетках – сокращение; в нервных клетках – проведение нервного импульса; в клетках почек – образование мочи, значительно отличающейся по своему составу от плазмы крови; в специализированных клетках желудочно-кишечного тракта – синтез и выделение пищеварительных ферментов; в клетках эндокринных желез – секреция гормонов; в клетках светляков – свечение; в клетках некоторых рыб – генерирование электрических разрядов и т.д.

Источники энергии.

В любом из перечисленных выше примеров непосредственным источником энергии, которую клетка использует для производства работы, служит энергия, заключенная в структуре аденозинтрифосфата (АТФ). В силу особенностей своей структуры это соединение богато энергией, и разрыв связей между его фосфатными группами может происходить таким образом, что высвобождающаяся энергия используется для производства работы. Однако энергия не может стать доступной для клетки при простом гидролитическом разрыве фосфатных связей АТФ: в этом случае она расходуется впустую, выделяясь в виде тепла. Процесс должен состоять из двух последовательных этапов, в каждом из которых участвует промежуточный продукт, обозначенный здесь X–Ф (в приведенных уравнениях X и Y означают два разных органических вещества; Ф – фосфат; АДФ – аденозиндифосфат).

Термин «обмен веществ» вошел в повседневную жизнь с тех пор, как врачи стали связывать избыточный или недостаточный вес, чрезмерную нервозность или, наоборот, вялость больного с повышенным или пониженным обменом. Для суждения об интенсивности метаболизма ставят тест на «основной обмен». Основной обмен – это показатель способности организма вырабатывать энергию. Тест проводят натощак в состоянии покоя; измеряют поглощение кислорода (О2) и выделение диоксида углерода (СО2). Сопоставляя эти величины, определяют, насколько полно организм использует («сжигает») питательные вещества. На интенсивность метаболизма влияют гормоны щитовидной железы, поэтому врачи при диагностике заболеваний, связанных с нарушениями обмена, в последнее время все чаще измеряют уровень этих гормонов в крови.

Методы исследования метаболизма.

При изучении метаболизма какого-нибудь одного из питательных веществ прослеживают все его превращения от той формы, в какой оно поступает в организм, до конечных продуктов, выводимых из организма. В таких исследованиях применяется крайне разнообразный набор биохимических методов. Использование интактных животных или органов. Животному вводят изучаемое соединение, а затем в его моче и экскрементах определяют возможные продукты превращений (метаболиты) этого вещества. Более определенную информацию можно получить, исследуя метаболизм определенного органа, например печени или мозга. В этих случаях вещество вводят в соответствующий кровеносный сосуд, а метаболиты определяют в крови, оттекающей от данного органа. Поскольку такого рода процедуры сопряжены с большими трудностями, часто для исследования используют тонкие срезы органов. Их инкубируют при комнатной температуре или при температуре тела в растворах с добавкой того вещества, метаболизм которого изучают. Клетки в таких препаратах не повреждены, и так как срезы очень тонкие, вещество легко проникает в клетки и легко выходит из них. Иногда затруднения возникают из-за слишком медленного прохождения вещества сквозь клеточные мембраны. В этих случаях ткани измельчают, чтобы разрушить мембраны, и с изучаемым веществом инкубируют клеточную кашицу. Именно в таких опытах было показано, что все живые клетки окисляют глюкозу до СО2 и воды и что только ткань печени способна синтезировать мочевину.

Использование клеток.

Даже клетки представляют собой очень сложно организованные системы. В них имеется ядро, а в окружающей его цитоплазме находятся более мелкие тельца, т.н. органеллы, различных размеров и консистенции. С помощью соответствующей методики ткань можно «гомогенизировать», а затем подвергнуть дифференциальному центрифугированию (разделению) и получить препараты, содержащие только митохондрии, только микросомы или прозрачную жидкость – цитоплазму. Эти препараты можно по отдельности инкубировать с тем соединением, метаболизм которого изучается, и таким путем установить, какие именно субклеточные структуры участвуют в его последовательных превращениях. Известны случаи, когда начальная реакция протекает в цитоплазме, ее продукт подвергается превращению в микросомах, а продукт этого превращения вступает в новую реакцию уже в митохондриях. Инкубация изучаемого вещества с живыми клетками или с гомогенатом ткани обычно не выявляет отдельные этапы его метаболизма, и только последовательные эксперименты, в которых для инкубации используются те или иные субклеточные структуры, позволяют понять всю цепочку событий.

Использование радиоактивных изотопов.

Для изучения метаболизма какого-либо вещества необходимы: 1) соответствующие аналитические методы для определения этого вещества и его метаболитов; и 2) методы, позволяющие отличать добавленное вещество от того же вещества, уже присутствующего в данном биологическом препарате. Эти требования служили главным препятствием при изучении метаболизма до тех пор, пока не были открыты радиоактивные изотопы элементов и в первую очередь радиоактивный углерод 14C. С появлением соединений, «меченных» 14C, а также приборов для измерения слабой радиоактивности эти трудности были преодолены. Если к биологическому препарату, например к суспензии митохондрий, добавляют меченную 14C жирную кислоту, то никаких специальных анализов для определения продуктов ее превращений не требуется; чтобы оценить скорость ее использования, достаточно просто измерять радиоактивность последовательно получаемых митохондриальных фракций. Эта же методика позволяет легко отличать молекулы радиоактивной жирной кислоты, введенной экспериментатором, от молекул жирной кислоты, уже присутствовавших в митохондриях к началу эксперимента.

Хроматография и электрофорез.

В дополнение к вышеупомянутым требованиям необходимы и методы, позволяющие разделять смеси, состоящие из малых количеств органических веществ. Важнейший из них – хроматография, в основе которой лежит феномен адсорбции. Разделение компонентов смеси проводят при этом либо на бумаге, либо путем адсорбции на сорбенте, которым заполняют колонки (длинные стеклянные трубки), с последующей постепенной элюцией (вымыванием) каждого из компонентов.

Разделение методом электрофореза зависит от знака и числа зарядов ионизированных молекул. Электрофорез проводят на бумаге или на каком-нибудь инертном (неактивном) носителе, таком, как крахмал, целлюлоза или каучук. Высокочувствительный и эффективный метод разделения – газовая хроматография. Им пользуются в тех случаях, когда подлежащие разделению вещества находятся в газообразном состоянии или могут быть в него переведены.

Выделение ферментов.

Последнее место в описываемом ряду – животное, орган, тканевой срез, гомогенат и фракция клеточных органелл – занимает фермент, способный катализировать определенную химическую реакцию. Выделение ферментов в очищенном виде – важный раздел в изучении метаболизма.

Сочетание перечисленных методов позволило проследить главные метаболические пути у большей части организмов (в том числе у человека), установить, где именно эти различные процессы протекают, и выяснить последовательные этапы главных метаболических путей. К настоящему времени известны тысячи отдельных биохимических реакций, изучены участвующие в них ферменты.

Поскольку практически для любого проявления жизнедеятельности клеток необходим АТФ, неудивительно, что метаболическая активность живых клеток направлена в первую очередь на синтез АТФ. Этой цели служат различные сложные последовательности реакций, в которых используется потенциальная химическая энергия, заключенная в молекулах углеводов и жиров (липидов).

МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ И ЛИПОИДОВ

Синтез АТФ. Анаэробный метаболизм (без участия кислорода).

Главная роль углеводов и липидов в клеточном метаболизме состоит в том, что их расщепление на более простые соединения обеспечивает синтез АТФ. Несомненно, что те же процессы протекали и в первых, самых примитивных клетках. Однако в атмосфере, лишенной кислорода, полное окисление углеводов и жиров до CO2 было невозможно. У этих примитивных клеток имелись все же механизмы, с помощью которых перестройка структуры молекулы глюкозы обеспечивала синтез небольших количеств АТФ. Речь идет о процессах, которые у микроорганизмов называют брожением. Лучше всего изучено сбраживание глюкозы до этилового спирта и CO2 у дрожжей.

В ходе 11 последовательных реакций, необходимых для того, чтобы завершилось это превращение, образуется ряд промежуточных продуктов, представляющих собой эфиры фосфорной кислоты (фосфаты). Их фосфатная группа переносится на аденозиндифосфат (АДФ) с образованием АТФ. Чистый выход АТФ составляет 2 молекулы АТФ на каждую молекулу глюкозы, расщепленную в процессе брожения. Аналогичные процессы происходят во всех живых клетках; поскольку они поставляют необходимую для жизнедеятельности энергию, их иногда (не вполне корректно) называют анаэробным дыханием клеток.

У млекопитающих, в том числе у человека, такой процесс называется гликолизом и его конечным продуктом является молочная кислота, а не спирт и CO2. Вся последовательность реакций гликолиза, за исключением двух последних этапов, полностью идентична процессу, протекающему в дрожжевых клетках.

Аэробный метаболизм (с использованием кислорода).

С появлением в атмосфере кислорода, источником которого послужил, очевидно, фотосинтез растений, в ходе эволюции развился механизм, обеспечивающий полное окисление глюкозы до CO2 и воды, – аэробный процесс, в котором чистый выход АТФ составляет 38 молекул АТФ на каждую окисленную молекулу глюкозы. Этот процесс потребления клетками кислорода для образования богатых энергией соединений известен как клеточное дыхание (аэробное). В отличие от анаэробного процесса, осуществляемого ферментами цитоплазмы, окислительные процессы протекают в митохондриях. В митохондриях пировиноградная кислота – промежуточный продукт, образовавшийся в анаэробной фазе – окисляется до СО2 в шести последовательных реакциях, в каждой из которых пара электронов переносится на общий акцептор – кофермент никотинамидадениндинуклеотид (НАД). Эту последовательность реакций называют циклом трикарбоновых кислот, циклом лимонной кислоты или циклом Кребса. Из каждой молекулы глюкозы образуется 2 молекулы пировиноградной кислоты; 12 пар электронов отщепляется от молекулы глюкозы в ходе ее окисления.

Липиды как источник энергии.

Жирные кислоты могут использоваться в качестве источника энергии приблизительно так же, как и углеводы. Окисление жирных кислот протекает путем последовательного отщепления от молекулы жирной кислоты двууглеродного фрагмента с образованием ацетилкофермента A (ацетил-КоА) и одновременной передачей двух пар электронов в цепь переноса электронов. Образовавшийся ацетил-КоА – нормальный компонент цикла трикарбоновых кислот, и в дальнейшем его судьба не отличается от судьбы ацетил-КоА, поставляемого углеводным обменом. Таким образом, механизмы синтеза АТФ при окислении, как жирных кислот, так и метаболитов глюкозы практически одинаковы.

Если организм животного получает энергию почти целиком за счет одного только окисления жирных кислот, а это бывает, например, при голодании или при сахарном диабете, то скорость образования ацетил-КоА превышает скорость его окисления в цикле трикарбоновых кислот. В этом случае лишние молекулы ацетил-КоА реагируют друг с другом, в результате чего образуются в конечном счете ацетоуксусная и b-гидроксимасляная кислоты. Их накопление является причиной патологического состояния, т.н. кетоза (одного из видов ацидоза), который при тяжелом диабете может вызвать кому и смерть.

Запасание энергии.

Животные питаются нерегулярно, и их организму нужно как-то запасать заключенную в пище энергию, источником которой являются поглощенные животным углеводы и жиры. Жирные кислоты могут запасаться в виде нейтральных жиров либо в печени, либо в жировой ткани. Углеводы, поступая в большом количестве, в желудочно-кишечном тракте гидролизуются до глюкозы или иных сахаров, которые затем в печени превращаются в ту же глюкозу. Здесь из глюкозы синтезируется гигантский полимер гликоген путем присоединения друг к другу остатков глюкозы с отщеплением молекул воды (число остатков глюкозы в молекулах гликогена доходит до 30 000). Когда возникает потребность в энергии, гликоген вновь распадается до глюкозы в реакции, продуктом которой является глюкозофосфат. Этот глюкозофосфат направляется на путь гликолиза – процесса, составляющего часть пути окисления глюкозы. В печени глюкозофосфат может также подвергнуться гидролизу, и образующаяся глюкоза поступает в кровоток и доставляется кровью к клеткам в разных частях тела.

Синтез липидов из углеводов.

Если количество углеводов, поглощенных с пищей за один прием, больше того, какое может быть запасено в виде гликогена, то избыток углеводов превращается в жиры. Начальная последовательность реакций совпадает при этом с обычным окислительным путем, т.е. сначала из глюкозы образуется ацетил-КоА, но далее этот ацетил-КоА используется в цитоплазме клетки для синтеза длинноцепочечных жирных кислот. Процесс синтеза можно описать как обращение обычного процесса окисления жирных клеток. Затем жирные кислоты запасаются в виде нейтральных жиров (триглицеридов), отлагающихся в разных частях тела. Когда требуется энергия, нейтральные жиры подвергаются гидролизу и жирные кислоты поступают в кровь. Здесь они адсорбируются молекулами плазменных белков (альбуминов и глобулинов) и затем поглощаются клетками самых разных типов. Механизмов, способных осуществлять синтез глюкозы из жирных кислот, у животных нет, но у растений такие механизмы имеются.

Метаболизм липидов.

Липиды попадают в организм главным образом в форме триглицеридов жирных кислот. В кишечнике под действием ферментов поджелудочной железы они подвергаются гидролизу, продукты которого всасываются клетками стенки кишечника. Здесь из них вновь синтезируются нейтральные жиры, которые через лимфатическую систему поступают в кровь и либо транспортируются в печень, либо отлагаются в жировой ткани. Выше уже указывалось, что жирные кислоты могут также синтезироваться заново из углеводных предшественников. Следует отметить, что, хотя в клетках млекопитающих может происходить включение одной двойной связи в молекулы длинноцепочечных жирных кислот (между С–9 и С–10), включать вторую и третью двойную связь эти клетки неспособны. Поскольку жирные кислоты с двумя и тремя двойными связями играют важную роль в метаболизме млекопитающих, они в сущности являются витаминами. Поэтому линолевую (C18:2) и линоленовую (C18:3) кислоты называют незаменимыми жирными кислотами. В то же время в клетках млекопитающих в линоленовую кислоту может включаться четвертая двойная связь и путем удлинения углеродной цепи может образоваться арахидоновая кислота (C20:4), также необходимый участник метаболических процессов.

В процессе синтеза липидов остатки жирных кислот, связанные с коферментом А (ацил-КоА), переносятся на глицерофосфат – эфир фосфорной кислоты и глицерина. В результате образуется фосфатидная кислота – соединение, в котором одна гидроксильная группа глицерина этерифицирована фосфорной кислотой, а две группы – жирными кислотами. При образовании нейтральных жиров фосфорная кислота удаляется путем гидролиза, и ее место занимает третья жирная кислота в результате реакции с ацил-КоА. Кофермент А образуется из пантотеновой кислоты (одного из витаминов). В его молекуле имеется сульфгидрильная (– SH) группа, способная реагировать с кислотами с образованием тиоэфиров. При образовании фосфолипидов фосфатидная кислота реагирует непосредственно с активированным производным одного из азотистых оснований, таких, как холин, этаноламин или серин.

За исключением витамина D, все встречающиеся в организме животных стероиды (производные сложных спиртов) легко синтезируются самим организмом. Сюда относятся холестерин (холестерол), желчные кислоты, мужские и женские половые гормоны и гормоны надпочечников. В каждом случае исходным материалом для синтеза служит ацетил-КоА: из ацетильных групп путем многократно повторяющейся конденсации строится углеродный скелет синтезируемого соединения.

МЕТАБОЛИЗМ БЕЛКОВ

Синтез аминокислот. Растения и большинство микроорганизмов могут жить и расти в среде, в которой для их питания имеются только минеральные вещества, диоксид углерода и вода. Это значит, что все обнаруживаемые в них органические вещества эти организмы синтезируют сами. Встречающиеся во всех живых клетках белки построены из 21 вида аминокислот, соединенных в различной последовательности. Аминокислоты синтезируются живыми организмами. В каждом случае ряд химических реакций приводит к образованию a-кетокислоты. Одна такая a-кетокислота, а именно a-кетоглутаровая (обычный компонент цикла трикарбоновых кислот), участвует в связывании азота.

Азот глутаминовой кислоты может быть затем передан любой из других a-кетокислот с образованием соответствующей аминокислоты.

Организм человека и большинства других животных сохранил способность синтезировать все аминокислоты за исключением девяти т.н. незаменимых аминокислот. Поскольку кетокислоты, соответствующие этим девяти, не синтезируются, незаменимые аминокислоты должны поступать с пищей.

Синтез белков.

Аминокислоты нужны для биосинтеза белка. Процесс биосинтеза протекает обычно следующим образом. В цитоплазме клетки каждая аминокислота «активируется» в реакции с АТФ, а затем присоединяется к концевой группе молекулы рибонуклеиновой кислоты, специфичной именно для данной аминокислоты. Эта сложная молекула связывается с небольшим тельцем, т.н. рибосомой, в положении, определяемом более длинной молекулой рибонуклеиновой кислоты, прикрепленной к рибосоме. После того как все эти сложные молекулы соответствующим образом выстроились, связи между исходной аминокислотой и рибонуклеиновой кислотой разрываются и возникают связи между соседними аминокислотами – синтезируется специфичный белок. Процесс биосинтеза поставляет белки не только для роста организма или для секреции в среду. Все белки живых клеток со временем претерпевают распад до составляющих их аминокислот, и для поддержания жизни клетки должны синтезироваться вновь.

Синтез других азотсодержащих соединений.

В организме млекопитающих аминокислоты используются не только для биосинтеза белков, но и как исходный материал для синтеза многих азотсодержащих соединений. Аминокислота тирозин является предшественником гормонов адреналина и норадреналина. Простейшая аминокислота глицин служит исходным материалом для биосинтеза пуринов, входящих в состав нуклеиновых кислот, и порфиринов, входящих в состав цитохромов и гемоглобина. Аспарагиновая кислота – предшественник пиримидинов нуклеиновых кислот. Метильная группа метионина передается ряду других соединений в ходе биосинтеза креатина, холина и саркозина. При биосинтезе креатина от одного соединения к другому передается также и гуанидиновая группировка аргинина. Триптофан служит предшественником никотиновой кислоты, а из валина в растениях синтезируется такой витамин, как пантотеновая кислота. Все это лишь отдельные примеры использования аминокислот в процессах биосинтеза.

Азот, поглощаемый микроорганизмами и высшими растениями в виде иона аммония, расходуется почти целиком на образование аминокислот, из которых затем синтезируются многие азотсодержащие соединения живых клеток. Избыточных количеств азота ни растения, ни микроорганизмы не поглощают. В отличие от них, у животных количество поглощенного азота зависит от содержащихся в пище белков. Весь азот, поступивший в организм в виде аминокислот и не израсходованный в процессах биосинтеза, довольно быстро выводится из организма с мочой. Происходит это следующим образом. В печени неиспользованные аминокислоты передают свой азот a-кетоглутаровой кислоте с образованием глутаминовой кислоты, которая дезаминируется, высвобождая аммиак. Далее азот аммиака может либо на время запасаться путем синтеза глутамина, либо сразу же использоваться для синтеза мочевины, протекающего в печени.

У глутамина есть и другая роль. Он может подвергаться гидролизу в почках с высвобождением аммиака, который поступает в мочу в обмен на ионы натрия. Этот процесс крайне важен как средство поддержания кислотно-щелочного равновесия в организме животного. Почти весь аммиак, происходящий из аминокислот и, возможно, из других источников, превращается в печени в мочевину, так что свободного аммиака в крови обычно почти нет. Однако при некоторых условиях довольно значительные количества аммиака содержит моча. Этот аммиак образуется в почках из глутамина и переходит в мочу в обмен на ионы натрия, которые таким образом реадсорбируются и задерживаются в организме. Этот процесс усиливается при развитии ацидоза – состояния, при котором организм нуждается в дополнительных количествах катионов натрия для связывания избытка ионов бикарбоната в крови.

Избыточные количества пиримидинов тоже распадаются в печени через ряд реакций, в которых высвобождается аммиак. Что касается пуринов, то их избыток подвергается окислению с образованием мочевой кислоты, выделяющейся с мочой у человека и других приматов, но не у остальных млекопитающих. У птиц отсутствует механизм синтеза мочевины, и именно мочевая кислота, а не мочевина, является у них конечным продуктом обмена всех азотсодержащих соединений.

ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МЕТАБОЛИЗМЕ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

Можно сформулировать некоторые общие понятия, или «правила», касающиеся метаболизма. Приведенные ниже несколько главных «правил» позволяют лучше понять, как протекает и регулируется метаболизм.

1. Метаболические пути необратимы. Распад никогда не идет по пути, который являлся бы простым обращением реакций синтеза. В нем участвуют другие ферменты и другие промежуточные продукты. Нередко противоположно направленные процессы протекают в разных отсеках клетки. Так, жирные кислоты синтезируются в цитоплазме при участии одного набора ферментов, а окисляются в митохондриях при участии совсем другого набора.

2. Ферментов в живых клетках достаточно для того, чтобы все известные метаболические реакции могли протекать гораздо быстрее, чем это обычно наблюдается в организме. Следовательно, в клетках существуют какие-то регуляторные механизмы. Открыты разные типы таких механизмов.

а) Фактором, ограничивающим скорость метаболических превращений данного вещества, может быть поступление этого вещества в клетку; именно на этот процесс в таком случае и направлена регуляция. Роль инсулина, например, связана с тем, что он, по-видимому, облегчает проникновение глюкозы во все клетки, глюкоза же подвергается превращениям с той скоростью, с какой она поступает. Сходным образом проникновение железа и кальция из кишечника в кровь зависит от процессов, скорость которых регулируется.

б) Вещества далеко не всегда могут свободно переходить из одного клеточного отсека в другой; есть данные, что внутриклеточный перенос регулируется некоторыми стероидными гормонами.

в) Выявлено два типа сервомеханизмов «отрицательной обратной связи».

У бактерий были обнаружены примеры того, что присутствие продукта какой-нибудь последовательности реакций, например аминокислоты, подавляет биосинтез одного из ферментов, необходимых для образования этой аминокислоты.

В каждом случае фермент, биосинтез которого оказывается затронутым, был ответствен за первый «определяющий» этап (на схеме реакция 4) метаболического пути, ведущего к синтезу данной аминокислоты.

Второй механизм хорошо изучен у млекопитающих. Это простое ингибирование конечным продуктом (в нашем случае – аминокислотой) фермента, ответственного за первый «определяющий» этап метаболического пути.

Еще один тип регулирования посредством обратной связи действует в тех случаях, когда окисление промежуточных продуктов цикла трикарбоновых кислот сопряжено с образованием АТФ из АДФ и фосфата в процессе окислительного фосфорилирования. Если весь имеющийся в клетке запас фосфата и (или) АДФ уже исчерпан, то окисление приостанавливается и может возобновиться лишь после того, как этот запас вновь станет достаточным. Таким образом, окисление, смысл которого в том, чтобы поставлять полезную энергию в форме АТФ, происходит только тогда, когда возможен синтез АТФ.

3. В биосинтетических процессах участвует сравнительно небольшое число строительных блоков, каждый из которых используется для синтеза многих соединений. Среди них можно назвать ацетилкофермент А, глицерофосфат, глицин, карбамилфосфат, поставляющий карбамильную (H2N–CO–) группу, производные фолиевой кислоты, служащие источником гидроксиметильной и формильной групп, S-аденозилметионин – источник метильных групп, глутаминовую и аспарагиновую кислоты, поставляющие аминогруппы, и наконец, глутамин – источник амидных групп. Из этого относительно небольшого числа компонентов строятся все те разнообразные соединения, которые мы находим в живых организмах.

4. Простые органические соединения редко участвуют в метаболических реакциях непосредственно. Обычно они должны быть сначала «активированы» путем присоединения к одному из ряда соединений, универсально используемых в метаболизме. Глюкоза, например, может подвергнуться окислению лишь после того, как она будет этерифицирована фосфорной кислотой, для прочих же своих превращений она должна быть этерифицирована уридиндифосфатом. Жирные кислоты не могут быть вовлечены в метаболические превращения прежде, чем они образуют эфиры с коферментом А. Каждый из этих активаторов либо родствен одному из нуклеотидов, входящих в состав рибонуклеиновой кислоты, либо образуется из какого-нибудь витамина. Легко понять в связи с этим, почему витамины требуются в таких небольших количествах. Они расходуются на образование «коферментов», а каждая молекула кофермента на протяжении жизни организма используется многократно, в отличие от основных питательных веществ (например, глюкозы), каждая молекула которых используется только один раз.

В заключение следует сказать, что термин «метаболизм», означавший ранее нечто не более сложное, чем просто использование углеводов и жиров в организме, теперь применяется для обозначения тысяч ферментативных реакций, вся совокупность которых может быть представлена как огромная сеть метаболических путей, многократно пересекающихся (из-за наличия общих промежуточных продуктов) и управляемых очень тонкими регуляторными механизмами.

Человеческое тело нуждается во множестве питательных веществ, энергии для обеспечения работы всех систем организма. Все эти процессы и являются ответом на вопрос, что такое метаболизм – это все обменные процессы в организме, которые происходят круглосуточно. Чем лучше у человека происходит обмен веществ, тем лучше работает все системы. Этот процесс отвечает за здоровье, внешний вид, количество сил, которые способен генерировать организм.

Что такое обмен веществ

Метаболизмом называют химический процесс превращения питательных веществ, которые попадают в организм в любом виде. После пища поступила в желудок начинается процесс расщепления, она разбивается на мелкие составляющие, которые превращаются в мелкие молекулы, из которых происходит построение нашего организма. Это собирательный термин, которые включает множество процессов, происходящих внутри тела, которые влияют на телосложение, гормональные особенности, скорость усвоения и степень переработки еды.

Что влияет на метаболизм

Скорость обмена веществ может быть нормальной, высокой или замедленной. Существует определенный перечень факторов, которые влияют на этот показатель. Знание того, что может повилять на метаболизм, поможет вам контролировать этот процесс, избегать лишних килограммов или, наоборот, набрать. Все эти факторы относятся к питанию и привычкам, к примеру:

1. Мышечная масса. Наличие мышц – определяющий фактор, которые влияет на скорость метаболизма. Один килограмм мускулатуры сжигает до 200 ккал за сутки, жировая ткань за это же время избавит вас не больше, чем от 50 ккал. По этой причине у спортсменов нет проблем с лишним весом, интенсивные занятия ускоряет процесс сжигания накоплений. Мышечная масса влияет на обменные процессы 24 часа в сутки. А не только во время занятий спортом.
2. Частота, количество приемов пищи. Большие промежутки между едой пагубно сказываются на метаболизме. Организм начинает делать запасы, откладывать на случай голода при длительных перерывах. Рекомендуют все диетологи делать дробное питании 5-6 раз за сутки, небольшие порции для того, чтобы приглушить голод, но не переедать. Оптимальный промежуток между приемами пищи – 3 часа.
3. Продукты питания. Непосредственное влияние на обмен веществ оказывает и то, что вы едите. Часто в диетах исключают из рациона полностью животные, растительные жиры, но их отсутствие приводит к замедленному производству гормонов, что замедляет метаболизм.
4. Напитки. Питьевой режим помогает ускорить процесс расщепления при должном количество простой воды, чай, кофе или сок не учитывается в общем водном балансе. За день рекомендуется выпивать не мене 1,5-2,5 л воды.
5. Генетика. Происходит обмен веществ в клетке, поэтому генетические данные программируют их на определенный режим. Ускоренный метаболизм многих людей является «подарком» от родителей.
6. Обмен веществ организму может серьезно замедлить психоэмоциональные сильные потрясениях.
7. Диеты. Те рационы питания, которые накладывают сильные ограничения на какие-то продукты часто становятся причиной резкой снижения скорости обмена веществ, что пагубно сказывается на всем организме.
8. Заболевания. Разного рода патологии, гормональные отклонения влияют на обмен веществ и энергии.
9. Половая принадлежность. У мужчин и женщин существуют отличия в обменных процессах.

Какие процессы свойственны метаболизму

Данное понятие включает в себя весь цикл переработки, поступающих веществ в организм. Но существуют более конкретные части того, что называют метаболизмом. Делят обмен веществ на два основных вида:

1. Анаболизм. Это процесс синтеза нуклеиновых кислот, белков, гормонов, липидов для создания новых веществ, клеток и тканей. Накапливаются в это время жиры, формируются мышечные волокна, происходит поглощение (накопление) энергии, ее аккумуляция.
2. Катаболизм. Противоположный процессы, описанному выше, все сложные компоненты распадаются на более простые. Происходит генерирование и высвобождение энергии. В это время происходит разрушение мышечных волокон, которое спортсмены постоянно стараются избежать, расщепляются жиры, углеводы из пищи для получения дополнительной энергии.

Конечные продукты

Каждый процесс в теле не исчезает бесследно, всегда остаются остатки, которые будут в дальнейшем выведены из организма. Их называют конечными продуктами и метаболизм тоже их имеет, выделяют следующие варианты из выведения:

• через покровы тела (углекислый газ);
• абсорбция в задней кишке (вода);
• вывод с экскрементами (аммиак, мочевая кислота, мочевина).

Типы обмена веществ

Существует два основных вида входящих в понятие, что такое метаболизм – углеводный и белковый. Последний включает переработку этого компонента животного и растительного происхождения. Чтобы организм человека функционировал полноценно, ему необходимы обе группы этих веществ. В теле не происходит отложений белковых соединений в виде жира. Весь полученный человеком протеин претерпевает процесс распада, затем синтезируется новый белок с соотношение 1:1. У детей процесс катаболизма преобладает над анаболизмом из-за быстрого роста тела. Выделяют два типа белка:

• полноценный – включает 20 аминокислот, содержится только в продуктах животного происхождения;
• неполноценный – любой белок, где нет хотя бы 1 из обязательных аминокислот.

Углеводный обмен отвечает за генерирование основного объема энергии. Выделяют сложные и простые углеводы. К первому типу относят овощи, хлеб, фрукты, злаковые и каши. Этот вид еще называют «полезным», потому что расщепление происходит на протяжении длительного времени и обеспечивают телу долгий заряд. Простые или быстрые углеводы – изделия из белой муки, сахар, выпечка газированные напитки, сладости. Человеческое тело может вовсе обходится без них, они очень быстро перерабатываются. Эти два типа имеют следующие особенности:

• сложные углеводы образуют глюкозу, уровень которой всегда примерно одинаковый;
• быстрые заставляют этот показатель колебаться, что влияет на настроение, самочувствие человека.

Признаки хорошего метаболизма

Под это понятие попадает скорость обмена веществ, при которой человек не испытывает проблем с ожирением или бесконтрольной потерей веса. Хороший метаболизм – это когда процесс обмена не проходят слишком быстро или слишком медленно. Каждый человек старается скорректировать, взять под контроль данный вопрос и добиться оптимального метаболизма, который бы не вредил организму.

Обмен веществ должен соответствовать норме, для каждого человека она своя, но, если наблюдается лишний вес или, наоборот, болезненная худоба, значит что-то в организме не так. Основными признаками хорошего обменного процесса является здоровье систем органов, кожи, нервной системы человека:

• отсутствие высыпаний на коже;
• оптимальное соотношение мышц и жировой прослойки;
• хорошее состояние волос;
• нормальная работа желудочно-кишечного тракта;
• отсутствие хронической усталости.

Метаболические нарушения

Причиной отклонений в обменных процессах могут быть разные патологические состояния, которые затрагивают работу эндокринных желез или наследственные факторы. С заболеваниями медицина борется успешно, но с генетической предрасположенностью пока что справиться не удалось. В подавляющем большинстве случаев причиной плохого метаболизма выступает неправильное питание или слишком жесткие ограничения в еде. Злоупотребление жирной пищей, низкокалорийное питание, голодные диеты приводят к сбоям работы обменных процессов. Сильно усугубляют состояние вредные привычки:

• употребление спиртного;
• табакокурение;
• малоактивный образ жизни.

Симптомы нарушения метаболизма

Вызывают проявления плохого обмена веществ все вышеописанные причины. Проявляется состояние, как правило, в виде набора лишнего веса, ухудшения состояния кожи, волос. Избавиться от всех негативных симптомов удается только при устранении первопричины нарушения метаболизма (заболевания, неправильная диета, малоактивный образ жизни). Вам следует заняться своим здоровьем и нормализовать обмен веществ в организме при появление следующих отклонений:

• сильные отеки;
• одышка;
• избыточная масса тела;
• хрупкость ногтей;
• изменение цвета кожи, ухудшение ее состояния;
• выпадение, ломкость волос.

Как замедлить

Может возникать и обратная ситуация, при которой слишком быстрый метаболизм настолько активно перерабатывает поступающие компоненты, что человек становится слишком худым, не может набрать мышечную массы, жировую прослойку. Это состояние не считается нормой и обменные процессы необходимо замедлять. Для этого можно сделать следующее:

• пейте чуть больше кофе;
• ограничьте количество времени на сон;
• пейте больше молока;
• завтракайте через час после пробуждения;
• если вы активно занимайтесь спортом, то снизьте нагрузку;
• кушайте строго 3 раза за день, порции должны приносить чувство полного насыщения;
• откажитесь от зеленого чая, цитрусовых, пищи с большим содержанием белка.

Как разогнать обмен веществ и метаболизм

Этим вопросом задаются чаще, особенно это интересует людей, которые хотят избавиться от лишнего веса. Если после анализов вы удостоверились, что причиной ожирения не является наследственная предрасположенность (генетические нарушения) или заболевание эндокринной системы, можно начать контролировать свой рацион и физическую активность. Ниже представлены варианты, которые при комплексном использовании помогут вам справиться с медленным обменом веществ.

Продукты

Первое, что следует изменить при низком метаболизме – питание. В 90% случаев этот пункт является первостепенной задачей для снижения веса. Рекомендуется придерживаться следующих правил:

1. Клетчатка. В рационе этого продукта должно быть много, усваивается этот компонент в ЖКТ долго, насыщая организм надолго. Согласно исследованиям, данное вещество в рационе питания разгоняет метаболизм на 10%. Купить можно клетчатку в продуктовых магазинах, она же содержится в макаронах твердых сортов, кашах, хлебе грубого помола.
2. Белковая еда. Протеин обладает существенным тепловыми свойствами, для его переработки организму приходится тратить много калорий. Он же принимает участие в построении мышечной массы, что тоже влияет положительно на увеличение скорости обмена веществ. Много белка находится в куриных яйцах, мясе курицы, молочных и кисломолочных продуктах.
3. Цитрусовые. Помогают стимулировать работу ЖКТ, ускоряют вывод ненужной воды из тела. Грейпфрут считается лучшим вариантом цитрусового для похудения, можно еще кушать мандарины, апельсины, лимоны.
4. Имбирь принимает участие в транспортировке полезных веществ и их поглощению. Продукт помогает организму быстрее разносить по организму кислород и этим стимулирует процесс жиросжигания. Можно включать продукт в любом виде. Он не утрачивает своих свойств даже при термической обработке.
5. Понизить количество сахара в крови можно при помощи корицы. Она не только выступает средством для профилактики сахарного диабета, но и помогает разогнать метаболизм. Помогает этот компонент только при длительном приеме.

Напитки

При достаточном снабжении водой клеток регенерация происходит быстрее, что обеспечивает молодость кожи, быстрое выведение продуктов распада, которые оказывают токсичное воздействие на организм. Вода нормализует и ускоряет процесс расщепления, пищеварения. Объем жидкости рассчитывается с учетом супов, но кофе или чай не входят в эту группу. Эти напитки отнимают воду, поэтому после их употребления следует выпить пару чашек простой воды.

Главное условие при употреблении всех напиток – отсутствие сахара, можно добавить при желании заменитель. Рекомендуется употреблять следующие жидкости:

• морс;
• компоты;
• каркаде;
• в небольших количествах свежевыжатые соки;
• белый, зеленый чай;
• травяные отвары.

Препараты

Кардинально повлиять на скорость метаболизма препараты не могут, они оказывают необходимый эффект только в составе комплексного подхода: спорт, питание, отказ от вредных привычек. Популярными препаратами для улучшения метаболизма считаются следующие варианты:

1. Стероиды. Особенно востребованы у бодибилдера, но оказывают эти медикамент очень ощутимое влияние на гормональный фон в организме. У девушек эти вещества могут провоцировать прекращение менструального цикла, буйным ростом волосяного покрова на теле, смену тембра голоса. У мужчин данные медикамент снижает либидо, понижает потенцию. При прекращении приема стероидов происходит очень быстрый набор веса, сильное падение иммунитета.
2. Амфетамин, кофеин, фенамин и прочие стимуляторы. Длительный, бесконтрольный прием приводит к бессоннице, депрессии, быстрому привыканию.
3. Соматотропин или гормон роста. Щадящий препарат, который помогает набрать мышечную массу и не оказывает много побочных эффектов, стимулирует метаболизм длительное время.
4. L-тироксин. Оказывает стимулирующее влияние на функцию щитовидной железы, что помогает быстро терять вес без его возвращения. Из минусов выделяют: раздражительность, нервозность, потливость, нарушение работы некоторых систем организма.
5. Кленбутерол. Резко повышает скорость обменных процессов, быстро снижает массу тела. Из побочных эффектов указывают возникновение тахикардии, скачки температуры тела.
6. Витаминные комплексы. Улучшают общее самочувствие, насыщают тело необходимыми веществами для полноценной работы всех систем организма. Это важный источник для полноценной жизнедеятельности человека, витамины поддерживают работу всех органов тела. Лучше использовать готовый витаминный комплекс, который богат всеми видами микроэлементов.

Упражнения

Если замедленный метаболизм не является диагнозом из-за генетических особенностей организма, то спорт – важнейший этап на пути улучшения обмена веществ. Любой врач будет рекомендовать повысить физическую активность при желании убрать лишний вес. Недостаточные ежедневные силовые нагрузки приводят к застойным процессам в организме, замедляют циркуляцию крови, что пагубно сказываются на питании клеток, органов. Ежедневной выполнение тренировок существенно ускоряет метаболизм.

Конкретных и специальных упражнений для этих целей не существует, необходимо давать телу нагрузку на регулярной основе. Можно воспринимать это как часть лечения, которое существенно поднимает качество всей схемы. Эффективность диеты, медикаментов для ускорения метаболизма будет зависеть от занятий спортом. Для этих целей рекомендуется выполнять ежедневные каридотренировки:

• бег на беговой дорожке или на открытом воздухе;
• футбол;
• баскетбол;
• йога;
• фитнес;
• пилатес;
• шейпинг;
• аэробика;
• велопрогулки или велотренажер.

Видео

Всех нас интересует, что такое обмен веществ и можем ли мы на него влиять. Как улучшить обмен веществ в организме – ускорить его или замедлить? Давайте поговорим об этом.

Обмен веществ снижен или чрезмерно высок? Что делать, если вы постоянно мерзнете, вам тяжело заставить себя активно двигаться, а объем талии значительно превышает все допустимые нормы. Или несмотря на активные физические нагрузки и поддержание диеты, ваш вес стоит на месте. Это говорит о том, что обмен веществ снижен.

Если вы едите все без разбора и не можете поправиться, то это показатель того, что скорость обменных процессов настолько большая, что организм не успевает откладывать ничего про запас.

Как улучшить обмен веществ в организме человека

Что же можно сделать? Как наладить свой обмен веществ? Обмен веществ нужно, если так можно сказать, завести.

Но сначала о том, что такое обмен веществ и какую роль он играет для нашего организма.

Роль обмена веществ в работе организма человека

Обмен веществ – это соединение двух очень сложных процессов химического и биологического на клеточном уровне. Действие этих процессов в организме можно сравнить с работой химической лаборатории, но только внутри нас.

Если проследить за тем, что происходит после приема еды, под прицелом своеобразной телекамеры, то можно увидеть, что пища начинает сразу же на первых стадиях, во время её пережевывания , разбиваться на составляющие, которые превращаются или синтезируются в необходимые для нас вещества. В результате чего высвобождается энергия нужная как для этого синтеза, так и вообще для жизнедеятельности человека. Можно сказать все процессы, которые происходят внутри нашего организма и есть обмен веществ или метаболизм – скорость перехода питательных веществ в энергию.

Когда происходят изменения в скорости метаболизма, говорят что обмен веществ медленный или же, наоборот, быстрый.

На то, какой у нас метаболизм влияют такие факторы жизни как:

• • • генетическая предрасположенность
    • возраст после 50 лет
    • образ жизни
      • правильное питание

Если с наследственностью мы сделать ничего не сможем, с возрастом, к сожалению, тоже. Но то, что касается образа жизни, тут все в наших руках.

О тех факторах, на которые мы повлиять не можем (возраст и генетическая предрасположенность), мы просто должны знать, что происходит с организмом и помогать ему. Мы можем влиять на изменение состояния в скорости обмена веществ только количеством той или иной принятой пищи. Ведь основа того, на чем работает метаболизм это вещества, которые к нам поступают из еды. Если мы перестанем кушать, то энергии просто не откуда взяться.

При нормальном обмене веществ организм полностью перерабатывает полученное с пищей, водой, воздухом и солнцем в энергию. При замедленном метаболизме – эти вещества плохо усваиваются, а значит, энергии человек получает мало.

Если мы дали одинаковое количестве пищи людям с нормальным метаболизмом и с замедленным, то у здорового человека еда полностью переварится. Все что нужно всосется, пища отдаст организму полезное и начнет утилизироваться в виде энергии и отработанных питательных веществ. Начнется процесс синтеза, а затем и выведения. Весь этот процесс будет иметь от начала до конца законченный цикл.

Если у нас обмен веществ замедлен или же мы съели пищи больше, чем нужно, то у нас остается очень много недопереваренной, недоутилизированной пищи. Как ни странно это звучит, но при большом количестве еды, человек недостаточно получает полезных веществ и энергии, поэтому вновь и вновь хочется кушать. Хотя в желудке есть еще не до конца переваренная пища, мы сверху накладываем еще одну порцию продуктов. И, в конце концов, когда все это наконец-то переварится, то не принесёт пользу, а отложится в виде жира.

Обмен веществ и возраст

С возрастом метаболизм у всех начинает замедляться. Начало этому происходит с окончанием физического роста человека. Обычно это происходит к 25 годам. И в это же время начинает замедляться обмен веществ. С 25 лет каждый год обмен веществ падает на один процент.

Если мы в 40 лет едим также как в 25, то понятно, что наш обмен веществ не сможет переварить и утилизировать все то, что мы ему даем. Поэтому, можно сказать, что только благодаря правильному образу жизни мы сможем повлиять даже на фактически неизменяемые факторы, как возраст и наследственность.

Если у человека медленный обмен веществ, приобретенный со временем или наследственный, то он должен или кушать меньшими порциями и часто, или ускорить свой метаболизм.

Важным фактором являются гормоны, которые отвечают за то, в каких местах нашего тела откладывается жир. Зная, какие гормоны у нас доминируют, мы сможем не допустить излишнего скопления его в проблемных местах нашего тела.

Как ускорить обмен веществ в организме

А теперь разберемся, как можно запустить работу нашего замедленного обмена веществ?

Как это сделать? Посмотрите внимательно на себя в зеркало и определите свою конституцию тела, или тип фигуры. Яблоко, груша или банан?

Тип фигуры «Груша» . У женщины - груша доминирующими являются органы женской половой системы, синтезирующие гормоны эстрогены . При этом, когда женщина начинает прибавлять в весе, у неё тяжелеют ягодицы, бедра, ноги.

Во время еды женщинам с таким типом фигуры очень важно потреблять больше клетчатки. Большой избыток эстрогенов будет выводиться балластными веществами, т.е. клетчаткой, а значит, не будет откладываться жир с такой скоростью там, где не нужно.

Для этого типа фигуры главное не злоупотреблять сладкими продуктами. Потому что простые углеводы усиливают синтез эстрогенов. Но, к сожалению, этих продуктов как раз и хочется больше всего.

С такой конституцией можно кушать и после 7 вечера, но ужин в этом случае должен быть легким. К примеру, можно съесть салат с кусочком постной рыбы. Это чисто символический ужин, но зато и в 7, и 8 часов вечера. Ведь в это время обмен веществ наиболее активен.

Тип фигуры «Яблоко» . Этот тип конституции человека самый серьезный с точки зрения осложнений здоровья. При такой конституции тела весь ненужный жир располагается не только подкожно в области живота, но и в области внутренних органов. А это не просто не красиво, но еще и опасно для здоровья. Отложения в области талии или висцеральный жир провоцирует многие болезни, начиная с гипертонии и другие заболевания, связанные со сдавливанием внутренних органов.

Дело в том, что за формирование типа фигуры «Яблоко» отвечает гормон кортизол, который снижает уровень обмена веществ. Его ненужные выбросы в большей степени зависят от стрессовых ситуаций, недосыпаний, которые испытывает человек. Если он много нервничает и плохо спит, то вырабатывается много кортизола. Поэтому важно соблюдать режим дня и кушать правильно – есть те продукты, которые имеют низкий гликемический индекс. Кстати, соль и жир – самые опасные вещества для этой конституции тела.

Тип фигуры «Банан» . Для этого типа фигуры характерно, когда жир распределяется равномерно по всему телу. В этом случае у человека с такой фигурой наблюдаются проблемы с работой щитовидной железы.

Таким людям внимательно нужно относиться к йодсодержащим продуктам питания, т.е. продукты, которые содержат йод , в рационе должны быть обязательно.

При этом не забывайте плотно завтракать и обедать и почти не ужинать. Плотно – это не значит много. И кушать лучше в первой половине дня, а ужин - чисто символический. Вплоть до стакана кефира или легкого овощного салата .

Многие говорят, что у них нет аппетита и кушать не хочется совсем. Но, тем не менее, есть нужно обязательно. Ведь мы должны запустить обмен веществ. Еда для обмена веществ, подобна бензину для машины. Не налили не поедет.

Какие продукты способствуют разгону обмена веществ для каждого типа фигуры.

• Груша - продукты с большим количеством клетчатки

• Яблоко - продукты с низким гликемическим индексом

• Банан - йодсодержащие продукты в достаточном количестве

Всем типам фигуры нужен белок , потому что на переваривание плотной белковой пищи наш организм тратит достаточно много энергии. А это значит, что можно ускорить метаболизм. Можно сказать, что белок является универсальным ускорителем.

Каждый из нас преследует какую-то особу цель: кто-то мечтает похудеть, кто-то напротив, набрать вес. Все мы знаем целую кучу приемов, диет, различных систем питания и физических упражнений, которые могут нам помочь в достижении наших целей. Но мы забываем учитывать один немаловажный факт, который может нам либо помочь, либо испортить все планы. Это наш метаболизм.

Метаболизм – это обмен веществ, который протекает в нашем организме под воздействием различных биохимических процессов. В организм человека непрерывно поступают питательные вещества, которые используются для поддержания энергии и жизнедеятельности человека. Даже если вы спите или находитесь в состоянии покоя, вы все равно используете энергию, которую создает ваше тело, ваш организм. То есть метаболизм – это процесс непрерывный. Этот процесс условно делят на два этапа:

Катаболизм – процесс разложения сложных веществ и тканей до более простых, для того, чтобы в дальнейшем использовать их для поддержания процессов организма.

Анаболизм – процесс синтезирования новых структур и тканей. Так в период анаболизма происходит восстановление мышечной ткани.

Метаболизм бывает ускоренным или замедленным и на это влияет ряд факторов:

• Возраст
• Вес тела
• Количество жировой ткани
• Хронические заболевания

Скорость метаболизма и его качество очень сильно влияют на работу всего организма в целом, потому как от того, насколько правильно усваиваются питательные вещества в организме, зависит образование гормонов, которые влияют на работу различных частей самого организма. Ну и конечно, наш внешний вид, количество жира, количество воды в теле зависит от скорости метаболизма. Уровень метаболизма влияет на то, какое количество килокалорий необходимо человеку для поддержания жизнедеятельности.

Как узнать скорость своего метаболизма

Часто мы видим полного человека, который ест крайне мало, и сразу ставим ему диагноз: «У тебя замедленный метаболизм». Однако, мы делаем поспешные выводы, так как судить о скорости метаболизма только по этому факту мы не можем. Вполне возможно, что тот самый человек на самом деле мало ест только в вашем присутствии. Или предположим у него какие-либо хронические заболевания, которые оказывают негативное влияние на переработку жировых отложений.

Итак, чтобы узнать уровень своего метаболизма, а точнее, сколько энергии потребляет ваш организм в сутки, существует некая универсальная формула. Единица измерения данной энергии будет исчисляться в кило калориях.

Мужчина: (66 + (13,7 * вес) + (5 * рост) – (6,8 * возраст)) * 1,2

Женщина: (655 + (9,6 * вес) + (1,8 * рост) – (4,7 * возраст))* 1,2

Полученный результат – это базовый обмен веществ (БОВ) или базовая скорость метаболизма (БСМ). Это среднее число калорий, которое тратит человек в сутки с учетом повседневной деятельности, но за исключением физических нагрузок.

Таким образом, вы узнаете, сколько калорий вам нужно употреблять в сутки, чтобы не набрать лишний вес и не навредить себе. Потому, как и недостаток питательных веществ, так и их избыток негативно влияют на метаболизм и замедляют его.

Что может нарушить метаболизм

Если вы ограничиваете свой рацион и употребляете низкокалорийные продукты, то скорее всего вы не получаете того количества питательных веществ и энергии, которые необходимы именно для вашего организма. Вследствие чего, организм находится в состоянии стресса и подает сигнал в мозг о том, что намечается голодовка, и следовательно, нужно запасаться питательными веществами впрок. А впрок организм может сохранить только жир. Это первый негативный фактор. Вторым же является тот, что организм замедляет все свои процессы, в том числе и обменные, для того, чтобы поступающие калории были для него достаточны.

Режим питания

Очень важно питаться часто маленькими порциями. Как в печь необходимо постоянно подкидывать дров, чтобы поддержать огонь и тепло на определенном уровне, так и в организм должны поступать питательные вещества. Процесс пищеварения также затрачивает большое количество энергии на ее расщепление и усвоение. Если вы долго не подогреваете ваш метаболизм, то он постепенно вступает в режим покоя и это значит, что в этот период вы тратите намного меньше калорий. К тому же, единоразовый обильный прием пищи, грозит вам лишними жировыми отложениями.

Малоподвижный образ жизни

Все знают, что человек, который ведет активный образ жизни и занимается спортом, имеет хороший аппетит и в тоже время отличную форму, не склоную к набору лишнего веса. А все это происходит потому, во-первых, что когда человек активен, то его сердцебиение учащается, и значит, кровь бегает по телу значительно быстрее и вступает в различные химические процессы. В организм поступает большое количество кислорода, под воздействием которого в крови происходит расщепление жирных кислот. А во-вторых, человек, который занимается спортом, имеет хорошую, развитую мускулатуру и иногда значительную ее массу. А я уже неоднократно писала о том, что именно в мышцах происходит сгорание жира. К тому уже, чем больше мышц у человека, тем выше уровень его метаболизма.

Недостаток витаминов и минеральных веществ

В наше «тяжелое» время очень трудно поддерживать уровень витаминов и минеральных веществ в организме на должном уровне. Питание наше стало все более углеводным, а те фрукты и овощи, которые имеются в продуктовых магазинах и рынках, либо вовсе не содержат полезных веществ, либо содержат вредные вещества, токсины и нитраты. Любой спортсмен знает, что для поддержания хорошей физической формы и силовых показателей прием витаминных добавок очень важен. А в ситуации дефицита витаминов и минеральных веществ в нашем рационе, прием специальных витаминных комплексов просто необходим.

Вода для человека очень важна, так как человек на 80% сам состоит из воды. И потеря некоторой жидкости может быть критичной не только для здоровья человека, но и для его жизни. Что уж и говорить об обмене веществ. Метаболизм, то есть превращение питательных веществ из одного состояния в другое, происходит в межклеточной жидкости. Поэтому водный баланс очень важен для скорости обмена веществ. Любое незначительное нарушение этого баланса прямо влияет на уровень метаболических процессов в сторону их замедления.

Как избежать нарушения метаболизма

• Питайтесь часто – через каждые 2-3 часа
• Питайтесь маленькими порциями – 200-250 грамм каждая порция
• Питайтесь сбалансировано – 40-50% белки, 20-30% углеводы, 15-20% жиры
• Принимайте витаминные комплексы, которые продаются в любой аптеке
• Спите не меньше 7 часов в сутки
• Пейте не менее 1,5 литров воды в день
• Исключите алкоголь из вашего рациона

Как ускорить метаболизм

Наращивайте мышцы! 1 кг мышц сжигает в сутки около 100 Ккал. Жировые же запасы практически не участвуют в процессе сжигания калорий. Это происходит лишь в том случае, когда вы подвергаете свое тело интенсивной тренировке, и на работу мышц требуется больше энергии, чем в состоянии покоя и организм начнет использовать собственный жир. Кстати, еще один повод наращивать мышцы – это то, что именно в мышечной ткани происходит сгорание жира.

Употребляйте белки! Белковая пища очень важна в питании не только спортсменов (а в их особенно), но и простых людей. Все клетки нашего тела состоят из белка, вся наша материя состоит из белка, наши мышцы и кости состоят из белка. Белок – самый важный элемент в построении человеческого тела. Недостаток белка ведет к нарушению баланса питательных веществ в организме и к нарушению метаболизма. Важно и то, что белок – главный конструктор наших мышц, которые играют огромную роль в ускорении метаболизма (см.предыдущий пункт).

Пейте воду! Вода это всё. Без воды человек не может прожить и нескольких дней, в то время как без еды может прожить длительное время, больше месяца. Это говорит о том, что вода для нашего организма важнее, чем еда. Научитесь пить воду правильно – маленькими глотками в течение всего дня. Носите с собой маленькую бутылку с водой, если отправляетесь по делам или на работу. Выпивайте около 2-х литров в день, и обязательно 1 стакан воды утром натощак.

Завтракайте! Утренний прием пищи очень важен для того, чтобы разогнать метаболизм на весь последующий день. Если утром вы не позавтракали, то организм ваш не проснется и до самого обеда. Причем завтрак должен быть полноценным, питательным. Но не слишком жирным или сладким. Он должен зарядить вас энергией на весь день. Это должна быть белково-углеводная пища, где углеводы будут преимущественно медленными.

Чередуйте калорийность! Многие спортсмены знают, что придерживаясь одних и тех же тренировок или одной и той же диеты, они никогда не достигнут желаемых результатов, в силу того, что наш организм устроен таким образом, что адаптируется к любым изменениям. Поэтому придерживаясь длительное время одного и того же количества калорий (пониженного) вы рискуете замедлить свой метаболизм. Конечно, дефицит калорий вам необходим, Чтобы сбросить лишний вес, но необходимо давать организму отдых. Это значит, что один раз в неделю позволяйте себе калорийную пищу, превышающую ваш обычный уровень. Это позволит организму не испытывать стресса и не почувствовать недостаток энергии.

Будьте активны! Даже если вы придумали тысячу отговорок, для того, чтобы не ходить в спортивный зал или не заниматься спортом дома, то сделайте так, чтобы даже занимаясь обычными домашними делами или на работе, вы чаще находились в движении. Если вы работаете близко от остановки, то не доезжайте пару остановок и пройдите это расстояние пешком. Игнорируйте лифты. Даже если вы живете на 15 этаже, половину пути пройдите пешком. Переключайте каналы телевизора не с помощью пульта, а вручную. Найдите любой удобный момент, чтобы проявить физическую активность.

Отдыхайте! Надеюсь, что после активно проведенного дня у вас не будет проблем со сном, ведь он играет не маловажную роль в процессе обмена веществ. Если вы не высыпаетесь, плохо себя чувствуете, у вас нет аппетита, ваши мышцы слабые и неподвижные, то организм ваш экономит энергию. Не допускайте этого. Ложитесь спать не позднее 23:00, ни в коем случае не на голодный или сытый желудок. Не должно быть никакого дискомфорта. Ешьте за 2 часа до еды не очень обильно.

Избавьтесь от вредных привычек! Что и говорить, алкоголь и табак негативно влияют на наш организм. Кроме того, что эти вещества содержат яды, которые постепенно отравляют все системы нашего организма, они также влияют на уровень метаболизма. Прием одной порции алкоголя ликвидирует пользу от одной интенсивной силовой тренировки. Ко всему прочему эти вещества влияют на работу центральной нервной системы – головного механизма всего нашего тела. Алкоголь снижает гормон роста и замедляет выработку тестостерона, гормона отвечающего за рост мышц и скорости обмена веществ у мужчин. Никотин приводит к обезвоживанию организма за счет того, что организм усиленно выводит токсины с помощью жидкости. Да мало ли вреда наносят нашему организму эти вещества.

Еще один совет напоследок — избегайте стрессов любой ценой. Постарайтесь видеть во всем только положительные моменты. Посмотрите видео и расслабьтесь, ну или просто улыбнитесь.

Что такое обмен веществ, как улучшить его скорость и эффективность - этими вопросами задается каждый человек, который озабочен вопросами снижения массы тела. Мы предлагаем вам узнать, что такое обмен веществ в организме человека и какова его роль в формировании здоровья на клеточном уровне. Улучшить обмен веществ в организме можно с помощью простых, доступных вам методов, о большинстве из них мы расскажем далее.

Значение и роль обмена веществ: характеристики и функции

Обмен веществ - главное свойство, отличающее живое от неживого. Он характеризуется процессами синтеза и распада, которые непрерывно протекают в организме и между которыми поддерживается постоянное равновесие. Именно в этом заключается главная роль обмена веществ, в ходе которого происходит трансформация всех употребляемых веществ.

С остановкой обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белков, которые являются носителями важнейших функций человеческого организма: структурной, двигательной, защитной, ферментативной и др. Поэтому переоценить значение обмена веществ достаточно сложно, чем он лучше, тем более здоровым является организм.

Функции обмена веществ, или метаболизма (это слово пришло к нам из греческого языка, где оно означает «превращение, изменение») - процесс непрерывных превращений химических веществ в организме, обеспечивающих его рост, развитие, обновление клеток и жизнедеятельность в целом.

Характеристика обмена веществ включает в себя не только описание данного процесса, но и зависимость других функций организма. От скорости обменных процессов зависят:

• активность расхода энергии, поступающей с пищей. Так, при сниженной скорости метаболизма в организме преобладают процессы, направленные на образование энергетических запасов в виде жировых отложений;
• интенсивность кровообращения;
• состояние иммунитета;
• гормональный фон . И напротив, состояние гормонального фона при некоторых эндокринных расстройствах: заболеваниях щитовидной железы, нарушениях функции гипофиза и т. д. - способствует замедлению обменных процессов.

Как наладить обмен веществ организма

Перед тем как наладить обмен веществ организма важно пройти обследование под руководством врача эндокринолога. Нужно исключить заболевания эндокринной системы.

С помощью чего можно увеличить скорость обмена веществ:

• режима питания;
• состава пищи;
• режима сна и бодрствования;
• мышечного тонуса.

Рассмотрим каждый из этих факторов.

Правильное питание и обмен веществ

Пища служит единственным источником энергии и строительного материала для формирования сложных структур организма. Чтобы человеческое тело непрерывно обновлялось, требуется регулярно потреблять необходимые пищевые вещества. Обмен веществ и питание связаны между собой тесным образом, одно зависит напрямую от другого. Организация правильного питания для обмена веществ - это залог избавления организма от ненужных шлаков и токсинов, недостатка энергии и многих других проблем.

Стабильная скорость обменных процессов в организме поддерживается благодаря частому дробному питанию и небольшим порциям.

Основная роль при этом принадлежит завтраку: углеводный гарнир (каша, картофель, макаронные изделия или блинчики, оладьи), заполняющий четверть тарелки, служит источником энергии и сил на весь день.

Самая высокая скорость обменных процессов отмечается с 5-6 часов утра до 12 дня. Ее можно поддержать, полноценно позавтракав.

Ешьте пять раз в день порциями по 300 -500 ккал через каждые четыре часа и никогда не пропускайте завтрак.

Самая высокая скорость обменных процессов в организме отмечается в период с 5-6 часов утра до 12 дня. Если вы систематически просыпаете и отказываетесь от полноценного завтрака, не удивляйтесь, что вам сложно поддерживать форму. После обеда скорость обмена веществ постепенно снижается, поэтому последний основной прием пищи - ужин - должен быть легким и состоять из нежирного нежареного белкового блюда, приготовленного из курицы, рыбы, творога или яичного белка, и овощного гарнира. Легкий овощной суп вместо гарнира только приветствуется. Ужинать следует не позднее, чем за четыре часа до сна. И за час до сна можете позволить себе йогурт или кефир.

Если начинать день с полноценного завтрака, сжигание жира ускоряется примерно на 10 %. Отказ от утреннего приема пищи даст прямо противоположный эффект обмен веществ продолжит дремать, пока вы не поедите.

Таким образом, обедать, полдничать и ужинать тоже важно вовремя. Как бы банально это ни прозвучало, дробное питание благотворно влияет на метаболизм. На переработку еды уходит 10 % калорий, которые мы тратим за день. Частые приемы пищи заставляют организм постоянно пребывать в рабочем состоянии - его деятельность не прерывается и не замедляется. Поэтому нужно есть пять раз в день небольшими порциями, приблизительно по 300-500 ккал. Перерыв между трапезами не должен превышать четырех часов. В этом случае лишний жир не будет накапливаться в организме.

Только не уменьшайте порции до размеров чайного блюдца и не устраивайте себе дни голодания. Почему-то в нашем обществе стойко держится миф, что голодание помогает нормализовать обмен веществ. Это не так.

Любые резкие перемены и ограничения в питании только мешают организму работать. Когда в желудок поступает слишком мало пищи, тело начинает экономить энергию. Если поголодать несколько дней, метаболизм может так замедлиться, что вы не потратите и 1000 ккал за сутки. В итоге голодающие люди худеют лишь поначалу, а потом этот процесс останавливается. И перезапустить его бывает очень и очень сложно.

Особенности обмена веществ

Особенности обмена веществ заключаются в том, что скорость процессов напрямую зависит от количества биологически активных веществ, и микроэлементов, поступающих с пищей. Витамины и микроэлементы входят в состав различных ферментов и являются катализаторами, то есть ускорителями, многих биохимических процессов в организме. Поэтому в рационе ежедневно должны присутствовать овощи и фрукты в любом виде. Обязательно включайте в меню рыбу и морепродукты: морскую капусту и другие водоросли и пр. Только не стоит чрезмерно увлекаться креветками, так как в них много холестерина. Высокое содержание йода в морепродуктах положительно влияет на скорость метаболизма. Йод также содержится в моркови, руколе, цельнозерновых продуктах и т. д. Но, при некоторых заболеваниях щитовидной железы потребление йода нужно согласовывать с лечащим врачом.

Витамины и ускоряют многие биохимические процессы в организме. Поэтому следует ежедневно есть фрукты, овощи и морепродукты и пару раз в год принимать поливитамины.

Обмен веществ и сон

Полноценный сон - в идеале семичасовой - с пробуждением до восьми утра позволяет поддерживать стабильную скорость обмена веществ и сохранять стройную фигуру. Многие активные процессы, например расщепление жира, происходят в организме во время сна. И худеем мы именно во сне. У современного человека обмен веществ и сон взаимосвязаны, поскольку в течение рабочего дня и бодрствования слишком много энергии уходит на переработку поступающей информации.

Чем меньше мы спим, тем меньше расщепляются жировые запасы. Поздние обильные приемы пищи также препятствуют этому процессу.

Если же плотно поужинать перед сном, то ночью начнут интенсивно откладываться жировые запасы. За их образование отвечает гормон инсулин, уровень которого повышается после приема пищи, причем сладкие блюда способствуют большему его выделению. Если вам по каким-либо причинам приходится, есть поздно вечером, отдавайте предпочтение несладким продуктам: овощам, кефиру, творогу. Проще говоря, не ешьте сладкое на ночь. Лишь после того как снижается активность инсулина, в работу включается соматотропный гормон, или гормон роста, - он-то и участвует в расщеплении жировых запасов. Но работает он только ночью в фазе глубокого сна, это необходимо организму, чтобы извлечь энергию на грядущий день.

Статья прочитана 19 229 раз(a).