Vielmaiņa ir bioķīmisks process, kas ļauj organismam dzīvot, augt, vairoties, dziedēt un pielāgoties savai videi. Anabolisms un katabolisms ir divi metabolisma procesi jeb fāzes. Anabolisms attiecas uz procesu, kas būvē molekulas, kas nepieciešamas ķermenim; parasti prasa enerģiju pabeigšanai. Katabolisms attiecas uz procesu, kas sabojājas sarežģītas molekulas mazākās molekulās; parasti atbrīvo enerģiju organismam izmantot.
Anabolisms | Katabolisms | |
---|---|---|
Ievads | Metabolisma process, kas veido molekulas, kas vajadzīgas ķermenim. | Metabolisma process, kas sadala lielas molekulas mazākās molekulās. |
Enerģija | Nepieciešama enerģija | Atbrīvo enerģiju |
Hormoni | Estrogēns, testosterons, insulīns, augšanas hormons. | Adrenalīns, kortizols, glikagons, citokīni. |
Ietekme uz vingrinājumiem | Anaboliskie vingrinājumi, kuriem bieži ir anaerobs raksturs, parasti veido muskuļu masu. | Katabolisma vingrinājumi parasti ir aerobi un labi sadedzina taukus un kalorijas. |
Piemērs | : aminoskābes kļūst par polipeptīdiem (olbaltumvielām), glikoze kļūst par glikogēnu, taukskābes kļūst par triglicerīdiem. | olbaltumvielas kļūst par aminoskābēm, olbaltumvielas kļūst par glikozi, glikogēns kļūst par glikozi vai triglicerīdi kļūst par taukskābēm. |
Anaboliskajos procesos organismā tiek izmantotas vienkāršas molekulas, lai izveidotu sarežģītākus un specializētus savienojumus. Šī sintēze, produkta izveidošana no virknes sastāvdaļu, tāpēc anabolismu sauc arī par “biosintēzi”. Procesa laikā tiek izmantota enerģija, lai izveidotu savus galaproduktus, kurus organisms var izmantot, lai uzturētu sevi, augtu, dziedinātu, vairotos vai pielāgotos izmaiņām savā vidē. Augošs augums un muskuļu masa ir divi galvenie anaboliskie procesi. Šūnu līmenī anaboliskajos procesos var izmantot mazas molekulas, ko sauc par monomēriem, lai veidotu polimērus, kā rezultātā bieži rodas ļoti sarežģītas molekulas. Piemēram, aminoskābes (monomērus) var sintezēt olbaltumvielās (polimēros), līdzīgi kā celtnieks var izmantot ķieģeļus, lai izveidotu daudz dažādu ēku.
Katabolisma procesi sadala sarežģītus savienojumus un molekulas, lai atbrīvotu enerģiju. Tādējādi tiek izveidots metabolisma cikls, kurā anabolisms rada citas molekulas, kuras sadalās katabolisms, no kurām daudzas paliek organismā, lai tās atkal lietotu..
Galvenais kataboliskais process ir gremošana, kurā barības vielas tiek norītas un sadalītas vienkāršākās sastāvdaļās, kuras organisms izmanto. Šūnās kataboliskie procesi enerģijas iegūšanai sadala polisaharīdus, piemēram, cieti, glikogēnu un celulozi, monosaharīdos (piemēram, glikoze, riboze un fruktoze). Olbaltumvielas tiek sadalītas aminoskābēs, lai izmantotu jaunu savienojumu anaboliskā sintēzē vai pārstrādei. Un nukleīnskābes, kas atrodamas RNS un DNS, tiek katabolizētas nukleotīdos kā daļa no ķermeņa enerģijas vajadzībām vai dziedināšanas nolūkā.
Daudzus metabolisma procesus organismā regulē ķīmiski savienojumi, ko sauc par hormoniem. Balstoties uz to iedarbību organismā, hormonus var klasificēt kā anaboliskos vai kataboliskos.
Anaboliskie hormoni ietver:
Katabolisma hormoni ietver:
Cilvēka ķermeņa svars būs katabolisma gala rezultāts, atskaitot anabolismu: būtībā tas, cik daudz enerģijas organismā izdalās, atskaitot to, cik daudz enerģijas organisms izmanto. Liekā enerģija, kas pievienota ķermenim, tiek uzkrāta kā tauki vai kā glikogēns, kas uzkrājas aknās un muskuļos. Ja personas mērķis ir zaudēt svaru, pamatmetode ir palielināt enerģijas patēriņu, vienlaikus samazinot enerģijas patēriņu, vēlams ārsta uzraudzībā.
Lielākā daļa cilvēku norāda uz metabolismu kā liekā svara vai nepietiekamā svara iemeslu, bet vielmaiņas procesi dažādiem cilvēkiem maz atšķiras. Zinātne neatbalsta pārliecību, ka daži cilvēki izbauda “augstu” vai “ātru” metabolismu, bet citi cieš no “lēnas” vai “zemas” metabolisma. [1] Tas, kas ievērojami atšķiras, ir fizisko aktivitāšu daudzums un ēdiena kvalitāte / daudzums, ko patērē cilvēki ar tā saucamajiem “ātrajiem” un “lēnajiem” metabolismiem. Cilvēkiem ar lieko svaru vienkārši nav vielmaiņas (enerģijas) līdzsvara, jo viņu ķermenis patērē vairāk enerģijas, nekā viņi regulāri lieto, lieko daudzumu uzglabājot taukos..
Pastāv vielmaiņas traucējumi, kas var ietekmēt ķermeņa svaru, piemēram, hipotireoze vai hipertireoze. Hipotireoze ir stāvoklis, kad vairogdziedzeris samazina tā hormonālo daudzumu, pazeminot ķermeņa enerģijas patēriņu. Cilvēkiem ar hipotireozi mēdz pieaugt svars, ja vien viņi neievēro ļoti stingru diētas un fizisko aktivitāšu režīmu. Hipertireoze - traucējumi, kuru laikā krasi palielinās vairogdziedzera hormonu izdalījumi un ķermeņa enerģijas patēriņš kļūst pārmērīgs..
Tā kā pamata metabolisma ātrumu mainīt gandrīz neiespējami tiem, kuriem ir vielmaiņas traucējumi, labākais risinājums, lai sasniegtu ideālu ķermeņa svaru, ir ilgtermiņa izmaiņas uzturā un fiziskās aktivitātes līmenī. Anaboliskais muskuļu masas veidošanas process, izmantojot vingrinājumus, dejas, jogu, dārzkopību vai citas fiziskas aktivitātes, noved pie tā, ka ķermeņa masa ir mazāka (mazāk tauku) un nepieciešama lielāka enerģija (katabolisms), lai barotu muskuļu šūnas. Pārtikas uztura kvalitāte ir arī galvenais faktors, izvairoties no "tukšām" kalorijām, galvenokārt no liekā tauku un cukura daudzuma, ko ķermenis nevar izmantot, un galu galā to var uzglabāt. Katabolisms sagrauj visu neatkarīgi no tā uzturvērtības. Lai anaboliskie procesi darbotos optimālā līmenī, ķermenim jābūt atbilstošām barības vielām. Ēdot veselīgāku pārtiku, ķermenis palīdz veidot sevi veselīgākā veidā.
Anaboliskie vingrinājumi parasti ir tie, kas veido muskuļu masu, piemēram, svara celšana un izometrija (pretestība). Tomēr visi anaerobie (ne skābekli lietojošie) vingrinājumi principā ir anaboliski. Anaerobie vingrinājumi ir sprinta, lecamaukla, intervāla treniņš vai jebkādas aktivitātes, kuras īsā laika posmā veic ar lielu intensitāti. Veicot šīs aktivitātes, ķermenis ir spiests izmantot tūlītējās enerģijas rezerves un pēc tam noņemt pienskābes uzkrāšanos muskuļos. Lai sagatavotos citai piepūlei, ķermenis palielina muskuļu masu, stiprina kaulus un izmanto aminoskābes, lai palielinātu olbaltumvielu rezerves. Dažas no aminoskābēm nāk no organismā uzkrātajiem taukiem.
Katabolisma vingrinājumi lielākoties ir aerobi, tas nozīmē, ka tie patērē skābekli un palīdz sadedzināt kalorijas un taukus. Skābekļa izmantošana ir galvenais katabolisma faktors, jo daudzos ķīmiskajos procesos skābeklis ir reducētājs. Tipiski katabolisma / aerobikas vingrinājumi ir skriešana, riteņbraukšana, peldēšana, dejas vai jebkura fiziska aktivitāte, kas tiek veikta vismaz 20 minūtes ar mērenu intensitāti. Laiks ir galvenais faktors rezultātu iegūšanā, jo pēc apmēram 15–20 minūtēm ķermenis pāriet no glikozes un glikogēna lietošanas uz tauku izmantošanu, lai uzturētu ķermeņa enerģijas vajadzības. Šim katabolisma procesam ir nepieciešams skābeklis. Pastāvīgi apvienojot aerobos un anaerobos vingrinājumus, cilvēks var izmantot anaboliskos un kataboliskos procesus, lai sasniegtu vai uzturētu ideālu ķermeņa svaru, kā arī uzlabotu un uzturētu vispārējo veselību.
Zinātne neatbalsta ideju, ka daži pārtikas produkti var veicināt katabolismu un tādējādi izraisīt svara zudumu. Bioloģiskā nozīmē gremošana ir paredzēta, lai iegūtu uzturu un enerģiju no pārtikas; Ja process izraisītu katabolismu, dzīvais organisms ciestu no mazāk resursu iegūšanas, nekā tas tika ieguldīts to iegūšanai. Fizikas ziņā kataboliskais ēdiens pārstrādei izmaksātu vairāk enerģijas nekā tas, ko tas sniegtu organismam, izraisot enerģijas zudumus, kas beidzas ar nāvi. Nevienam gremošanas procesam nevarētu būt enerģijas zudums un tas varētu uzturēt organismu dzīvu.
Tomēr dažos pārtikas produktos kaloriju patēriņš to apstrādei ir nedaudz lielāks par kalorijām, kuras tie nodrošina ar sistēmu. Skaidrs piemērs ir ūdens, īpaši ledusauksts ūdens. Ķermenim tas jāuzsilda pirms tā absorbēšanas, kas noved pie neliela kaloriju parāda. Pārtikai ar ļoti lielu ūdens saturu, piemēram, selerijai, ir arī šī niecīgā kataboliskā iedarbība. Bet ūdens un selerijas uzturvērtība nav pietiekami augsta, lai pareizi uzturētu organismu, tāpēc paļaušanās tikai uz šiem pārtikas produktiem var izraisīt nopietnas veselības komplikācijas.