Что такое метаболизм в организме человека простым языком и зачем он нужен: Что такое метаболизм и как его разогнать? | 74.ru — БЛОГ О ЗДОРОВОМ ОБРАЗЕ ЖИЗНИ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИИ ТЕЛА

Содержание

Что такое метаболизм и как его разогнать? | 74.ru

Механизм, контролирующий метаболизм, пока не установлен. Ученые выявили только несколько предикторов, которые указывают, насколько быстро работает обмен веществ у конкретного человека: количество мышечной массы и жировой ткани в организме, возраст, генетическая предрасположенность к быстрому или медленному метаболизму.

Чтобы похудеть, есть только один способ — это соблюдать дефицит калорий. В таком случае ваш организм будет брать недостающие калории из жировых отложений. Чтобы этого дефицита добиться, достаточно меньше есть или увеличить расход калорий.

— Конечно, с похудением уровень вашего базового метаболизма будет снижаться. Потому что вы избавляетесь от жировой массы, которая тратила на свое обслуживание часть калорий. Но здесь есть один очень важный момент: если вы будете находиться в дефиците калорий слишком долго, наступит физиологическая адаптация к хроническому дефициту. В этом случае щитовидная железа уменьшает выработку своих гормонов. Из-за этого уменьшается уровень базового метаболизма. Также жировая ткань начинает вырабатывать меньше лептина (это гормон насыщения). Чем его меньше, тем меньше вы чувствуете сытость, возрастает вероятность переедания, — объясняет Виктория Яблокова. — Также при слишком длительном дефиците организм переходит в так называемый режим энергосбережения. Вы постоянно чувствуете усталость, апатию, совершенно не хотите двигаться. Потому что организм пытается любыми способами снизить ваши траты энергии, чтобы как можно больше запасти.

Чтобы этого не случилось, не снижайте калорийность слишком сильно. Лучший дефицит — 10–15% от вашей поддерживающей калорийности. Больше снижать калорийность не рекомендуется. Кроме того, нельзя придерживаться дефицита слишком долго. Оптимальный вариант — три недели находиться в дефиците, затем две-три недели питаться на вашу поддерживающую калорийность. И так по кругу. Такими темпами вы достигнете желаемого веса, теряя в неделю не больше одного-полутора килограммов. Еще лучше создавать дефицит калорий не уменьшением потребления пищи, а увеличением расхода. Здесь речь идет не только о силовых тренировках, но и вообще о повышении физической активности. Занимайтесь тем, что вы любите: бегайте, катайтесь на велосипеде, играйте с детьми, — всё это незаметно позволит вам потратить больше энергии и принесет пользу не только вашей фигуре, но и здоровью. Если решили сделать упор на спорт, совсем не обязательно бросаться во все тяжкие. Вам пригодится и обычная гимнастика.

— Я бы рекомендовала сместить внимание с потери жировой массы на укрепление мышечного корсета. Потому что чем больше мышечная масса, тем больше калорий мы расходуем. Это будет первый правильный шаг, — считает чемпионка Азии по самбо, тренер-педагог Наталья Коновалова. — Прислушивайтесь к себе и не ставьте недостижимых целей — по пути к ним можно растерять всю мотивацию. Не планируйте сразу сбросить 15 кг. Договоритесь с собой на 3 кг. И через 10 дней уже получите первый результат.

Наталья Коновалова — мастер спорта по самбо, КМС по дзюдо, чемпионка Азии по самбо, чемпионка Кубка мира по жиму штанги лежа, проводит занятия по коррекции фигуры, составлению плана питания и тренировок.

— На базовый метаболизм могут повлиять белковые продукты. Термогенез (процесс производства тепла в организмах. — Прим. ред.) белков немного отличается от углеводов и жиров. Если углеводы и жиры при переедании запасаются, то для белков у нас нет резервуаров для запаса, — объясняет Виктория Яблокова. — Чем больше потребление белка у человека, тем больше его мышечных клеток будет обновляться. А эти процессы очень энергозатратны. Поэтому если вы хотите чем-нибудь перекусить, но чтобы это не оказывало влияния на вашу фигуру, жировые отложения, то отдавайте предпочтение белковым продуктам.

Что такое метаболизм и как ускорить его, чтобы похудеть?

В каждой статье о фитнесе, диетах и похудении можно встретить вопрос «как ускорить метаболизм?» и самые разные советы «экспертов». Но прежде чем что-то разгонять, нужно понять, о чем идет речь, чтобы избежать катастрофы и снизить вес, не навредив здоровью.

Что такое метаболизм?

Метаболизм – это все обменные процессы, которые происходят в нашем теле. В норме, эта грандиозная, стройная химическая система работает так:

сложные соединения разрушаются до простых, старые части клеток уничтожаются – это катаболизм;
из простых веществ организм снова собирает сложные, строит новые клетки, создает ткани – это анаболизм.

Жироотложение – тоже анаболический процесс, но нежелательный, в отличие от роста мышц.

Внимание! Жировая ткань работает как энергетическое депо – сюда отправляются излишки «топлива», полученного из продуктов питания. При медленном метаболизме вещества, поступающие с пищей, просто не успевают своевременно израсходоваться, поэтому откладываются в виде жира.

Как разогнать метаболизм для снижения веса?

Чтобы сдвинуть энергобаланс в сторону расхода энергии и ускорить метаболизм, надо:

Повысить уровень физической активности.
Скорректировать рацион.
Разумно использовать спортивные добавки и фармпрепараты.
Остыть (буквально!).
Высыпаться.

Все эти способы имеют научное подтверждение. Теперь – по порядку.

1. Спорт

Когда вы тренируетесь, вы тратите энергию и на работу мышц, и на их восстановление. Физическая активность провоцирует разгон обмена веществ – ничего удивительного, что спортивные люди реже страдают от ожирения.

Внимание! Наращивайте мускулатуру. Мышцы – более затратная в обслуживании ткань, в сравнении с подкожно-жировой клетчаткой. Чем выше масса мышц, тем больше энергии вы расходуете даже в состоянии покоя.

2. Питание

Откажитесь от голодания и низкокалорийных диет, если у вас медленный метаболизм. Когда вы ограничиваете себя в калориях, организм бросает все силы на поддержание жизни и накапливание энергии, а не ее расход.

Внимание! Сделайте упор на белковую пищу – на ее переваривание нужно много энергии. Кроме того, протеин необходим мышечным волокнам, которые разрушаются во время похудения.

Даже если вы не любите мясо или творог, мучиться от голода не придется. Самый простой способ избавиться от избыточного веса в домашних условиях – употреблять продукты, богатые клетчаткой. Не перевариваемые пищевые волокна (инулин, гуар, альгинаты) создают иллюзию насыщения. Заодно защищают от токсинов, восстанавливают микрофлору, замедляют всасывание жиров и углеводов.

Лучшие друзья худеющих:

Яблоки.
Зелень.
Капуста.
Морковь.
Огурцы.
Помидоры.
Редька.
Морская капуста.

Это лишь часть того, что не мешает худеть. Перечисленные продукты можно есть почти неограниченно.

Более того, из такой пищи организм получает меньше энергии, чем тратит на ее переваривание, поэтому откладываться на боках просто нечему.

3. Специализированные продукты

Когда нет возможности полноценно подкрепиться, от замедления метаболизма и голода спасут заменители питания. В них есть все необходимое человеку: белки, жиры, углеводы, клетчатка, витамины и минералы – причем в точно выверенных пропорциях.

Внимание! Повлиять на метаболизм можно с помощью продуктов-жиросжигателей. Кофеин, экстракт гуараны, корейский женьшень и другие аптечные средства работают как стимуляторы – ускоряют обмен веществ и липолиз, не дают калориям превращаться в жир, а имеющиеся отложения преобразуют в энергию.

4. Низкие температуры

Американский химик, специалист NASA Рэй Кронайз подвел научную базу под использование холода для уничтожения лишнего жира.

Он доказал: чем ниже температура окружающей среды, тем быстрее протекают обменные процессы. Организму приходится тратить огромное количество калорий, чтобы поддерживать температуру тела на нормальном уровне.

Внимание! Кронайз также выяснил: разогнать метаболизм помогают не экстремальные морозы, а терпимые 12–18 °C.

5. Полноценный отдых и сон

Если вы хорошо высыпаетесь, происходят позитивные изменения – ускоряется базальный метаболизм (т.е. увеличиваются энергозатраты), нормализуется выработка гормона стресса кортизола и гормона сна мелатонина. И наоборот: постоянный недосып сбивает биологические часы, а это приводит к депрессии, нарушению аппетита, ожирению.

Добиться разгона метаболизма и снижения веса реально. Действуйте комплексно: двигайтесь, скорректируйте питание и соблюдайте режим дня, чтобы ускорить обменные процессы и похудеть.

Хиджама и её преимущества | Фитнес-центр GYMMAXX

Хиджама (лечение кровопусканием) – простой и эффективный способ избавления от болезней

Активное развитие медицины сегодня позволяет использовать в практике лечения всевозможных заболеваний инновационные методики и современное оборудование. Однако существуют также методики, которые были изобретены много столетий назад и до сих пор не утратили своей актуальности.

Одна из них – хиджама, представляющая собой очень простой и эффективный способ избавления от многих болезней посредством выведения из организма грязной крови. Подобное лечение кровопусканием было известно ещё до нашей эры. Уже тогда знали, что кровь – это один из наиболее важных элементов человеческого организма, участвующий в важнейших процессах: транспортировке кислорода, гормонов и питательных веществ к клеткам; терморегуляции и поддержании водно-солевого баланса.

Однако далеко не все знают, что кровь имеет свойство застаиваться: по сосудам человека течет лишь часть всей крови, имеющейся в организме. Остальная часть пребывает в специальных резервах в ожидании экстренной ситуации – интенсивной работы, гипоксии, кровотечения и т.д. Кровь, долго пребывающая без движения, стареет: теряет свои качества и впитывает в себя все негативные последствия неправильного питания, стрессов, грязной воды и воздуха.Кровопускание (хиджама) в подобной ситуации становится прекрасным способом избавиться от застоявшейся крови, улучшить общее самочувствие человека, придать ему сил для качественной, здоровой жизни.

Методика

В данной методике используются различные приспособления: к примеру, хиджама банки – для сбора крови. При этом та часть крови, которая в них попадает, провоцирует в организме стрессовую ситуацию, заставляя его включать резервно-восстановительные механизмы и вырабатывать новую чистую кровь, способную улучшить общее состояние человека и излечить его от множества заболеваний.
Ещё одним способом кровопускания является использование пиявок. Они не только высасывают грязную кровь, но и насыщают организм полезными ферментами, которые благоприятно воздействуют на состояние человека. Однако в отличие от хиджамы данная методика имеет ряд противопоказаний и может вызвать аллергическую реакцию.

Эффективность кровопускания

Благодаря своей высокой эффективности хиджама обучение сегодня пользуется большой популярностью среди практикующих медиков, так как позволяет проводить профилактику и лечение простатита, геморроя, сахарного диабета, ревматизма, гепатита, а также болей в шее, спине, голове, плечах, мышцах и множества других заболеваний. В связи с такой широкой сферой применения хиджама книги вызывают особый интерес даже у простых обывателей, не имеющих отношения к медицине. Многие из них для более глубокого изучения принципов этой методики смотрят также хиджама видео на специализированных веб-ресурсах.

Как показывает практика, кровопускание помогает решить

следующие проблемы:

миозиты;
депрессии, синдром хронической усталости;
болезни уха, горла, носа;
нарушение мозгового кровообращения;
гинекологические заболевания;
простатит, импотенцию и другие болезни мужских половых органов;
ушибы, сколиозы , артрозы, растяжения;
остеохондроз позвоночника с проявлениями в шейном, поясничном или грудном отделе;
вегето-сосудистую дистонию;
застой в кишечнике;
болезни поджелудочной железы, печени или желчного пузыря;
почечные нарушения;
сердечнососудистые заболевания;
болезни дыхательных путей, включая бронхиальную астму и хронические бронхиты;
желудочно-кишечные нарушения;
нарушения психоэмоциональных состояний;
необходимость в профилактических и общеоздоровительных работах со здоровыми людьми для омоложения их организма, устранения ожирения или восстановление обмена веществ.

свойства, биологическая роль для организма – Фитомаркет

Несмотря на то, что люди способны получать нужное количество пиридоксина из пищи, определенные группы населения могут испытывают его нехватку.

Один из часто встречающихся случаев – дефицит разных витаминов группы В, включая В6, фолат и В12, которые могут испытывать люди при некоторых аутоиммунных заболеваниях, а также с больной печенью, почками, плохой кишечной всасываемостью. Кроме того, уровень пиридоксина ниже у тех, кто принимает определенные виды лекарств, например, противосудорожные препараты, эстрогены, кортикостероиды. Очень часто его не хватает в организме беременных, у курильщиков, тучных людей и алкоголиков.

Признаки недостатка витамина В6 в организме:

Высыпания на коже.

Дефицит витамина В6 является одной из причин себорейного дерматита – кожного заболевания, имеющего вид красноватой сыпи с шелушащейся маслянистой поверхностью. Зудящая сыпь чаще всего располагается на волосистой части головы, лице, шее и груди.

Появление себорейного дерматита связывают со снижением выработки коллагена вследствие недостатка витамина В6. Для устранения кожных проблем рекомендуется не только пить витамин в6, а также использовать лечебную косметику с этим компонентом.

Воспаления и трещины на губах

Дефицит B6 называют одной из причин хейлоза, который характеризуется воспаленными губами и трещинами в углах рта (заедами). Трещины очень болезненные, могут кровоточить, мешать принимать пищу и разговаривать. Употребление В6 с помощью продуктов или добавок устраняет эти проблемы.

Надо иметь в виду, что похожие симптомы возникают также на фоне дефицита бофлавина, фолиевой кислоты, железа, других питательных веществ, а также от воздействия жары, солнечных лучей, сухого ветра и прочих атмосферных факторов.

Воспаление языка

В6-дефицитное состояние может стать причиной глоссита — воспаления слизистой оболочки языка, обусловленное потерей сосочков, отчего язык становится гладким, воспаленным и опухшим. Такое состояние вызывает проблемы с жеванием, глотанием и речью. Прием В6 лечит глоссит при условии, что его нехватка является единственной причиной, так как воспаление языка может возникнуть также вследствие его повреждения, воздействия бактерий и вирусов, нехватки других витаминов и микроэлементов.

4. Ухудшение настроения

Пиридоксин способствует выработке серотонина и гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), которые регулируют тревожность, радость, чувство боли. Дефицит этого нутриента снижает уровень серотонина, вызывая ухудшение настроения, проявление беспокойства и даже депрессии.

Проведенные исследования продемонстрировали, что прием 50–80 мг добавок В6 устраняет капризность, раздражительность, беспокойство и депрессию при ПМС, а у некоторых людей, страдающих аутизмом, прием нутриента помогает уменьшить поведенческие проблемы.

6. Ослабление иммунитета

Хорошо работающая иммунная система защищает организм от инфекций, вирусов, различных воспалений. Нехватка В6, как и других нутриентов, замедляет синтез антител, лейкоцитов и прочих иммунных элементов, необходимых для борьбы с микробами и предотвращения заболеваний.

В частности, недостаток витамина снижает выработку в организме t-клеток, регулирующих иммунную функцию, и белка интерлейкина-2, отвечающего за действие лейкоцитов, защищая организм от вторжения вредных микроорганизмов.

7. Усталость и низкая энергия

Витамин В6 необходим для выработки красных кровяных клеток — эритроцитов, транспортирующих кислород по всему телу, и дают энергию телу. Дефицит этого нутриента приводит к уменьшению в крови гемоглобина, что является одной из причин анемии, сопровождаемой чувством усталости и вялости.

Помимо анемии, недостаток B6 может влияет на выработку мелатонина — гормона эпифиза, ответственного за полноценный отдых ночью.

8. Покалывание и боль в конечностях

Периферическую невропатию также часто связывают с недостатком пиридоксина в организме. Это заболевание вызывается повреждением нервов и выражается чувством жжения, покалывания и стрельбы в руках, ногах, кистях и ступнях, неуверенной и затрудненной походкой, проблемам с равновесием.

Невропатия может возникнуть вследствие блокирования активной формы В6 неактивной из-за повышенного употребления пиридоксина HCl из добавок.

9. Судороги

Гиповитаминоз B6 в организм может стать причиной судорог в руках и ногами, мышечных спазмов и т.п. Иногда могут возникнуть быстрые, неконтролируемые конвульсии, с закатыванием глаз и даже потерей сознания. Это происходит из-за того, что организм не получает нужного количества успокаивающего нейромедиатора GABA.

Установлено, что нехватка В6 является причиной судорог у младенцев. Такие случаи впервые были отмечены в 1950-х годах, когда детям давали молочное питание, обедненное пиридоксином.

Судороги из-за дефицита этого витамина были зарегистрированы также и у взрослых, часто при беременности, больной печени, при алкоголизме и приеме определенных лекарств. Изменение рациона в сторону повышения витамина в6 с пищей или добавками является успешным в лечении судорог.

10. Высокий гомоцистеин

Гомоцистеин – аминокислота – побочный продукт, образующийся при переваривании белка. Накопление большого количества данного вещества в организме связывают с сердечными заболеваниями, инсультом, болезнью Альцгеймера, повреждениями кровеносных сосудов и нервов.

При наличии адекватного количества витаминов В6, В12 и фолиевой кислоты гомоцистеин быстро превращается в безвредные вещества и выводится из организма. Простой анализ крови может определить уровень гомоцистеина, который регулируется путем приема витаминных добавок.

Как желание похудеть приводит к психическим расстройствам

Фуросемид сегодня — это бич молодых здоровых девушек, возможно, с избыточным весом, иногда нет. Между собой таких девушек врачи называют «фуросемидчицами». Нефролог рассказывает, что к лечению таких пациентов у врачей чаще всего стандартный подход: человека госпитализируют и над его лечением совместно работают нефрологи (специалисты, занимающиеся диагностированием, лечением и профилактикой заболеваний почек), психотерапевты, неврологи и психиатры. Сразу отменить препарат нельзя, так как отмена может грозить острой почечной недостаточностью и летальным исходом.

«Основное, что делает нефролог, — любыми способами уменьшает дозу фуросемида, при этом докторам часто приходится идти на уловки. Пациент настраивает себя психологически — якобы, без фуросемида его почки работать сами не смогут. Если ему сказать, что он не будет больше получать фуросемид, его психологическая установка действительно сделает так, что сам он не будет выделять воду. Когда подходит тот момент, когда препарат можно отменить, его заменяют обычным физраствором. О том, что организм уже некоторое время функционирует без фуросемида, пациенту говорят позже», — рассказывает Алгиян.

Помимо уменьшения больших доз диуретика необходимо восполнить недостаток электролитов, которые пациент годами старательно вымывал из организма. На фоне длительного приема больших доз фуросемида происходит потеря калия, магния и кальция. Когда снижается уровень калия, имеющего колоссальное значение в работе сердца, у человека возникают серьезные проявления: от мышечных судорог до нарушения ритма сердца, вплоть до внезапной сердечной смерти. Потеря кальция грозит остеопорозом: вымывается кальций — кости теряют плотность. Появляется склонность к патологическим переломам, а там, где ранее человек мог отделаться ушибом, он получит тяжелую травму. Значительное снижение уровня магния приводит к тяжелым психоэмоциональным неврологическим расстройствам, депрессиям и суицидам.

По словам Алгиян, сегодня врачи-нефрологи каждый день имеют дело с зависимыми именно от фуросемида пациентками, иногда в крайне тяжелом состоянии. Таким людям ставят диагноз тубулоинтерстициальный нефрит, вызванный лекарственным поражением почек. Если при этом заболевании пройдена точка невозврата и нефрологи сделать уже ничего не могут, пациенту ставят хроническую почечную недостаточность или переводят на гемодиализ (лечение с помощью аппарата «искусственная почка», пожизненно выполняющего функцию почек). Такие пациенты живут недолго.

Тем не менее в группах во «ВКонтакте», посвященных похудению, продолжают покупать фуросемид с рук или менять его на другие препараты, отпускаемые по рецепту. У некоторых людей даже налажена схема пересылки лекарства за границу (например в Минск), где фуросемид достать невозможно.

В комментариях участницы сообщества, принимающие диуретики, общаются как родные. Новые участники групп консультируются с опытными «фуросемидчицами»: «Как быть, если скоро день рождения, а я не влезаю в любимое платье?», «Завтра соревнования, а я не попадаю в свою весовую категорию!», «Я проплакала всю ночь, а сейчас у меня опухшее лицо». Вместе они рассчитывают, сколько воды выпили в течение дня и сколько таблеток им нужно принять. Как эксперты, они знают, как «поведет себя» фуросемид в разное время суток и в зависимости от приема пищи и менструального цикла.

Сегодня Алиса читает новости в группе, лежа в палате нефрологического отделения столичной больницы. К врачу девушку привела мама: она обнаружила десятки пачек в тумбочке у дочери. С Алисой сразу стали работать психотерапевты: они утверждали, что ее зависимость от фуросемида сродни наркотической.

Вопросы «новеньких» в группе она не комментирует и бросить пить препарат не советует — все равно не поймут: «Они не задумаются о побочных действиях, как не задумывалась я, видя такой результат. Или верят, что умнее и не подсядут, или уверены, что молодой организм выдержит любые нагрузки. А реальная история о том, как я лежу месяц под капельницей и мочусь в мерный стаканчик, — это как «мамкины нравоучения». Они тоже будут учиться на своих ошибках, а о них потом вот так будут писать статьи».

доказана ли эффективность, работают ли ноотропные препараты и стоит ли их покупать

Ноотропы используют не только для лечения серьезных заболеваний, но и в обычной жизни, например чтобы повысить успеваемость.

Даниил Давыдов

медицинский журналист

Профиль автора

В 1964 году румынский химик и по совместительству психолог Корнелиу Джурджа синтезировал новый препарат, который назвал пирацетамом. Чтобы объяснить, как должно работать это лекарство, ученый ввел новый термин — «ноотроп». По Джурдже, ноотропы — это препараты, которые улучшают работу мозга у здоровых людей и восстанавливают ее у пациентов с заболеваниями нервной системы.

В нашей стране ноотропами принято считать вещества, которые должны активизировать обмен веществ в головном мозге. Стимуляторы и слабые психоактивные вещества в список не входят. В России ноотропы используют достаточно широко — например, для лечения абстинентного синдрома при алкоголизме.

Программные статьи Корнелиу Джурджи:
Ноотропные препараты,
Концепция ноотропов и ее предполагаемое значение

Некоторые ноотропы есть в Перечне жизненно необходимых и важнейших лекарственных препаратов (ЖНВЛП): их можно найти под кодом N06BX, «другие психостимуляторы и ноотропные препараты». Это, например, глицин, пирацетам, церебролизин и винпоцетин. Однако ЖНВЛП — фактически просто список лекарств, цены на которые регулирует государство. Сам факт включения препарата в список не означает, что он работает.

Федеральные клинические рекомендации по диагностике и лечению абстинентного синдромаPDF, 934 КБ

Перечень ЖНВЛП за 2019 годPDF, 858 КБ

В этой статье мы расскажем о ноотропах, которые покупают в том числе и здоровые люди — например, чтобы улучшить успеваемость в школе или вузе. Проверять эффективность лекарства будем по схеме из статьи «Без шарлатанов и фуфломицинов: 14 авторитетных медицинских источников».

Сходите к врачу

Наши статьи написаны с любовью к доказательной медицине. Мы ссылаемся на авторитетные источники и ходим за комментариями к докторам с хорошей репутацией. Но помните: ответственность за ваше здоровье лежит на вас и на лечащем враче. Мы не выписываем рецептов, мы даем рекомендации. Полагаться на нашу точку зрения или нет — решать вам.

Если вы хотите сразу перейти к нужному лекарству, то выбирайте его название в списке:

Не нашли в списке интересующий вас ноотроп — попробуйте заглянуть в статью «Препараты в неврологии: как понять, что работает и можно ли их заменить».

МНН: холина альфосцерат.

Сколько стоит: «Глиатилин» выпускают в таблетках, во флаконах в виде раствора для питья и в ампулах в виде раствора для инъекций. Стоимость в таблетках 760—2562 Р, во флаконах от 710 Р, в ампулах 624—629 Р.

Что это такое. Холина альфосцерат — химическое вещество, которое получают из сои и некоторых других растений. Считается, что оно увеличивает количество нейромедиатора ацетилхолина и фосфолипидов в мозге. Ацетилхолин отвечает за память и обучение, а фосфолипиды нужны, чтобы строить мембраны нервных клеток.

Нейромедиаторы — химические вещества, благодаря которым клетки мозга общаются друг с другом

Зачем назначают. «Глиатилин» применяют при нарушениях мозгового кровообращения и разных формах деменции — так называются анатомические изменения в головном мозге, которые приводят к необратимым нарушениям памяти.

Доказательства эффективности. По данным исследования 2003 года, у пациентов с легкой формой болезни Альцгеймера, которые полгода три раза в день принимали по 400 мг «Глиатилина», улучшились навыки мышления. Тем не менее за рубежом считают, что доказательств, что холина альфосцерат помогает при болезни Альцгеймера, деменции и инсультах, недостаточно. Так что в международных клинических рекомендациях лекарств на основе холина альфосцерата нет.

Тем не менее «Глиатилин» входит в российские клинические рекомендации по лечению болезни Альцгеймера и инсультов — наряду с «Винпоцетином» и некоторыми другими препаратами, оправданность применения которых — вопрос дискуссионный.

Данные о «Глиатилине» в медицинских источниках:
RxList,
Расстрельный список препаратов

Федеральные клинические рекомендации по диагностике и лечению болезни АльцгеймераPDF, 313 КБ

Клинические рекомендации по ведению больных с ишемическим инсультомPDF, 211 КБ

Поможет ли лучше соображать. Не существует убедительных доказательств, что «Глиатилин» способен улучшить память, навыки мышления и обучения у здоровых людей. При этом ноотроп не безобиден. У него бывают побочные эффекты: от изжоги и головной боли до кожной сыпи и спутанности сознания. Детям до 18 лет, беременным и кормящим женщинам он противопоказан. На мой взгляд, здоровым людям лучше обойтись без него.

УЧЕБНИК

Расскажем, как лечиться грамотно

Курс о том, как выбирать медицинские услуги, лекарства и страховку, чтобы не терять деньги

Начать учиться

МНН: глицин.

Сколько стоит: «Глицин» выпускают в виде таблеток. Упаковка обойдется вам в 40—320 Р.

Что это такое. Глицин — не только одна из 20 аминокислот, то есть «кирпичиков», из которых строятся все белки наших тел, но и тормозной нейромедиатор, который защищает нейроны от перевозбуждения. Кроме того, глицин стабилизирует работу встроенных в нейроны глутаматных рецепторов, которые играют важную роль в обучении и памяти.

Зачем назначают. Глицин рекомендуют принимать для увеличения умственной работоспособности, уменьшения последствий стресса и в качестве вспомогательного средства при лечении заболеваний нервной системы, связанных с повышенной возбудимостью — например, неврозов.

Доказательства эффективности. Главная проблема с глицином в том, что он почти не проникает через гематоэнцефалический барьер. Так называется «сито» в головном мозге, которое избирательно пропускает растворенные в крови вещества к нервным клеткам. Глицин через это сито не проходит, потому что его молекула слишком крупная. Но здоровому человеку это и не нужно: в нервных клетках синтезируется достаточно своего глицина, чтобы обеспечить их нормальную работу.

За рубежом глицин в качестве ноотропа не применяется — там его используют исключительно для промывания мочеиспускательного канала при урологических процедурах.

Поможет ли лучше соображать. Доказательств эффективности глицина в качестве средства улучшения памяти обнаружить не удалось. Австралийские ученые в 2007 году проверили его на «ноотропность» и выяснили, что глицин не влияет на память и внимание здоровых людей даже в очень высоких дозировках — 0,8 г на кг веса тела.

Как и любые другие аминокислоты, глицин не токсичен, так что отравиться им практически невозможно. Если у вас нет артериальной гипертонии, при которой препарат противопоказан, то можете поставить эксперимент на себе и оценить, помогает он или нет.

Лучше быть здоровым и богатым

Рассказываем, как выбрать хорошего врача и не платить за лишние анализы. Дважды в неделю — в вашей почте вместе с другими статьями о деньгах. Подпишитесь, это бесплатно

МНН: отсутствует.

Сколько стоит: «Кортексин» выпускается в виде растворов для инъекций, стоимость упаковки — 861—1225 Р.

Что это такое. Высушенные фрагменты белка головного мозга скота, которые предлагается вводить внутримышечно. Согласно заявлению производителя, полипептиды из порошка способны проникать через гематоэнцефалический барьер, улучшая питание нервных клеток и биоэлектрическую активность мозга в целом.

Зачем назначают. В качестве вспомогательного средства при нарушениях мозгового кровообращения, черепно-мозговых травмах, расстройствах памяти и мышления, сниженных способностях к обучению и задержках развития у детей.

Доказательства эффективности. За рубежом полипептиды скота в качестве ноотропов не применяются, в зарубежных справочниках «Кортексина» в принципе нет.

Почти все статьи, посвященные применению препарата у людей, написаны русскими исследователями. Оценка этих работ, организованная популяризатором доказательной медицины в России профессором Павлом Воробьевым, показала, что исследования проведены со множеством ошибок и на маленьких группах пациентов, так что доверять их результатам нельзя.

Посвященные «Кортексину» статьи иностранных авторов описывают только результаты опытов на животных. Совсем необязательно, что на людей препарат окажет такое же воздействие — все равно, положительное или отрицательное. Так что ориентироваться на результаты этих исследований не стоит.

Поможет ли лучше соображать. Мы не знаем, как работает препарат — и работает ли вообще. Если учесть, что среди редких побочных эффектов препарата числятся тревожность, бессонница и тахикардия, а сами производители просят применять «Кортексин» только по назначению врача, лучше не рисковать и самостоятельно его не использовать.

Как быть, если врач назначил ноотроп из списка ЖНВЛП

Никита Жуков

невролог, автор «Расстрельного списка препаратов»

Самый простой вариант — сменить врача или хотя бы сходить за вторым мнением к другому специалисту. Можно и самостоятельно отменять такие препараты, ни на что это не повлияет. Но сам факт назначения такого «лечения» зачастую говорит о низкой компетенции врача. Значит, он мог что-либо упустить, и лучше это перепроверить. Ведь если доктор искренне верит в эффект таких пустышек, либо назначает их на всякий случай, то почти наверняка он крайне поверхностно разбирается в теме.

МНН: мельдония дигидрат.

Сколько стоит: Стоимость в капсулах: 286—563 Р, в инъекциях: 366—721 Р.

Что это такое. Мельдоний — синтетический аналог гамма-бутиробетаина. Это вещество переключает клетки сердца с окисления жирных кислот на более здоровое окисление глюкозы. Считается, что благодаря этому в сердечных клетках образуется меньше вредных веществ, которые способны их повреждать. Кроме того, мельдоний способствует расширению сосудов.

Зачем назначают. Поскольку предполагается, что препарат защищает клетки сердца и расширяет сосуды, облегчая доступ крови к органам, производитель рекомендует мельдоний для лечения ишемической болезни, повышения работоспособности и облегчения последствий умственных и физических перегрузок.

Доказательства эффективности. «Милдронат» изобрели в Латвии еще в середине семидесятых годов прошлого века, однако применяется он исключительно в странах бывшего СССР и в Албании. В международных справочниках лекарств мельдония нет, а сам препарат изучен плохо. Его эффективность при ишемическом инсульте проверяли только в одном крупном клиническом испытании 2013 года, результаты которого до сих пор не опубликованы. Остальные исследования были маленькими и неубедительными.

Поможет ли лучше соображать. В качестве ноотропа препарат никто не исследовал. Скорее всего, славу ноотропа и «улучшителя» спортивных результатов «Милдронат» приобрел после того, как 1 января 2016 года мельдоний добавили в список допингов и запретили принимать спортсменам перед соревнованиями.

Но включение в список допингов не является доказательством эффективности препарата. Авторы списка запрещенных препаратов за 2016 год объяснили, что добавили мельдоний исключительно потому, что спортсмены использовали этот препарат с целью повышения производительности и скрывали это. Всемирное антидопинговое агентство (WADA) не проверяло, правда это или спортивный миф, потому что по правилам оно и не обязано это делать.

Список запрещенных препаратов за 2016 годPDF, 235 КБ

Производитель «Милдроната», латвийская компания Grindeks, утверждает, что мельдоний способен остановить повреждение тканей при недостаточном притоке крови к некоторым органам. О ноотропном эффекте мельдония представители компании даже не упоминают.

МНН: деанола ацеглумат.

Сколько стоит: раствор для питья стоимостью 421 Р.

«Нооклерин» всегда продается во флаконах по 100 мл в дозировке 200 мг. Стоимость варьируется в зависимости от продавца

Что это такое. В «Нооклерин» входит видоизмененная глутаминовая кислота, больше известная как глутамат, и деанол, или диметилэтаноламин. По биологической роли глутаминовая кислота похожа на глицин — это нейромедиатор, который отвечает за передачу нервного импульса между нейронами. Деанол участвует в производстве нейромедиатора ацетилхолина, который нужен для способности узнавать и запоминать что-то новое.

Зачем назначают. Препарат рекомендуют при нарушениях кровоснабжения мозга, для лечения депрессий, последствий черепно-мозговых травм и для облегчения абстинентного синдрома при алкоголизме. Кроме этого, производитель рекомендует «Нооклерин» здоровым людям в качестве средства, улучшающего память и внимание.

Доказательства эффективности. Как и глицин, глутамат практически не проникает через гематоэнцефалический барьер. Поэтому маловероятно, что дополнительный глутамат из ноотропа может играть важную роль в работе нервной системы. Если «Нооклерин» работает, то только за счет деанола, который способен проникать из крови в мозг. Однако никто до конца не понимает, как это вещество воздействует на мозг.

Информация о деаноле из базы данных при Национальной медицинской библиотеке США

В семидесятых годах прошлого века фармкомпания Riker Laboratories продавала рецептурное лекарство Deaner на основе деанола, предназначенное для детей с трудностями в обучении и СДВГ, однако затем сняла его с производства. Как правило, это происходит, когда лекарство не оправдывает ожиданий.

Деанол также пытались применять для лечения состояний, связанных с дефицитом ацетилхолина — например, болезни Альцгеймера и когнитивных нарушений, при которых снижается память и работоспособность. Результаты получились неоднозначными: иногда препарат помогал, а иногда нет.

Через некоторое время выяснилось, что деанол действительно повышает уровень ацетилхолина в мозге, но одновременно с этим мешает поступать в мозг холину — предшественнику ацетилхолина. Получается, что препарат мешал мозгу вырабатывать естественный ацетилхолин. А еще у него обнаружились побочные эффекты: от запора и головной боли до усиления симптомов депрессии и шизофрении. Так что интерес к препарату у врачей пропал.

Поможет ли лучше соображать. Согласно предварительным данным, если использовать деанол в качестве добавки вместе с женьшенем, витаминами и минералами, он может быть полезен для повышения эффективности физических упражнений. Но это еще предстоит доказать. При этом недостаточно доказательств, что деанол улучшает память и повышает уровень интеллекта.

За рубежом деанол в низких дозах иногда используют в качестве компонента некоторых пищевых добавок — то есть его признали достаточно безопасным. Тем не менее у этого вещества нередко бывают побочные эффекты, оно может взаимодействовать с некоторыми лекарствами, поэтому добавки с деанолом не рекомендуется принимать пациентам с судорогами, шизофренией и депрессией. Беременным и кормящим женщинам деанол нельзя категорически — есть вероятность, что применение препарата провоцирует проблемы со здоровьем у ребенка.

МНН: никотиноил гамма-аминомасляная кислота.

Сколько стоит: Стоимость в таблетках: 100—119 Р, в ампулах: 148—155 Р.

Что это такое. Препарат в таблетках или в виде инъекций, в состав которого входит молекула, синтезированная из витамина В3 (ниацина) и гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), которая работает как нейромедиатор. Согласно заявлению производителя, молекула, «собранная» из ниацина и ГАМК, может проникать сквозь гематоэнцефалический барьер и попадать в мозг. Хотя производитель этого и не объясняет, подразумевается, что, пройдя гематоэнцефалический барьер, пикамилон распадается обратно на витамин В3 и ГАМК. Ниацин расширяет сосуды, а биологическая роль нейромедиатора ГАМК состоит в том, чтобы успокаивать и снижать тревогу.

Зачем назначают. Для улучшения кровоснабжения мозга в пожилом возрасте, для снижения раздражительности и тревожности и для повышения устойчивости к физическим и умственным нагрузкам. Вместе с другими лекарствами применяется для комплексной терапии мигрени, черепно-мозговой травмы.

Доказательства эффективности. Исследователи из американского Университета Дьюка, изучавшие «Пикамилон», пришли к выводу, что он действительно способен проникать в мозг. При этом в мозге нет фермента, который мог бы «разрубить» эту молекулу на два действующих вещества, а целом виде эта молекула не может связываться с рецепторами ГАМК. Без этого препарат просто не может работать.

Исследование ученых из Университета Дьюка о «Пикамилоне»

В международных справочниках лекарственных препаратов «Пикамилона» нет, однако на drugs.com можно найти предупреждение, что добавки с этим веществом не прошли проверку безопасности и запрещены на территории США. Действующее вещество «Пикамилона» изучено слабо и за рубежом в медицинских целях не применяется.

Данные о «Пикамилоне» в медицинских источниках:
RxList,
Drugs.com,
Расстрельный список препаратов

Поможет ли лучше соображать. Никто не знает. Кажется, «Пикамилон» попросту не работает в мозге. При этом у препарата есть побочные эффекты: от головных болей до аллергических реакций. Производители «Пикамилона» просят применять его только по назначению врача, так что безопаснее не рисковать и самостоятельно им не лечиться.

МНН: пирацетам.

Сколько стоит: 30,5—341 Р.

Что это такое. Самый первый ноотроп в таблетках и в виде раствора для инъекций. Производители препарата пишут, что «Пирацетам» не только обладает всеми ноотропными свойствами, описанными Корнелиу Джурджем, но и дополнительно разжижает кровь, улучшая кровоснабжение головного мозга.

Зачем назначают. Для лечения когнитивных нарушений и деменции.

Доказательства эффективности. Хотя пирацетам открыли в семидесятых годах прошлого века, до сих пор никто не знает, как именно он работает. В международных справочниках лекарственных препаратов «Пирацетама» нет — в большинстве стран его применяют в качестве биологической добавки.

В 2007 году Формулярный комитет РАМН рекомендовал изъять из перечня лекарственных средств «Пирацетам» и другие устаревшие препараты с недоказанной эффективностью, но этого не произошло. В 2013 году группа исследователей под руководством профессора Воробьева пришла к выводу, что «Пирацетам» не обладает доказанной эффективностью при болезни Альцгеймера и ишемическом инсульте.

Поможет ли лучше соображать. В двух небольших исследованиях на 16—19 здоровых людей, принимавших «Пирацетам» от двух до восьми недель, выявилось слабое улучшение умственных способностей. Но это может быть и случайность: исследования провели довольно небрежно, а участников было слишком мало. Способность «Пирацетама» снижать стресс, тревогу и депрессию никто не проверял.

При этом люди, принимавшие «Пирацетам», часто сталкивались с побочными эффектами вроде гиперактивности, нервозности и увеличения массы тела, и иногда жаловались на сонливость, тошноту и рвоту и понос. Учитывая, что польза от «Пирацетама» сомнительна, безопаснее его не принимать.

МНН: метионил-глутамил-гистидил-фенилаланил-пролил-глицил-пролин.

Сколько стоит: 378—1705 Р.

Что это такое. Капли в нос на основе фрагмента адренокортикотропного гормона, лишенного гормональной активности. Согласно заявлению производителя, препарат попадает в кровеносные сосуды мозга при вдыхании и обладает ноотропными свойствами — улучшает внимание, память и обучаемость. Как именно это должно работать, производители не объясняют.

Зачем назначают. При интеллектуальных нарушениях, которые возникают из-за заболеваний, связанных с нарушением кровоснабжения мозга, неврозах, реабилитации после инсульта.

Доказательства эффективности. Независимых от производителя исследований препарата не существует, в международных справочниках лекарств «Семакса» нет. О препарате вообще толком ничего не известно — мы не знаем ни принципов его работы, ни влияния на организм.

Данные о «Глиатилине» в медицинских источниках:
Drugs.com,
RxList,
Расстрельный список препаратов

Поможет ли лучше соображать. Никто не знает.

«Церебролизин — почти то же самое, что и «Кортексин». Отличие только одно: действующее вещество в составе «Церебролизина» получено из головного мозга рогатого скота, а в составе «Кортексина» — из головного мозга свиней.

«Церепро» — то же самое, что и «Глиатилин». У обоих ноотропов одно и то же действующее вещество — холина альфосцерат.

Есть ли на свете хоть один настоящий ноотроп

Никита Жуков

невролог, автор «Расстрельного списка препаратов»

Конечно! Это запрещенные штуки вроде кокаина, амфетаминов и прочих психостимуляторов. По фармакологии у них есть все признаки ноотропов: ускорение мышления, усиление когнитивных функций и так далее. Но эффект кратковременный и вред значительно превышает возможную пользу, поэтому они и запрещены. Все остальные разговоры про возможные ноотропы — попытки изобрести полумеру, которая и эффект бы давала, и не являлась бы наркотическим средством. Как мы видим, так не бывает.

Проблема ноотропов лишь отчасти связана с бессмысленной тратой денег на неэффективные препараты. Куда опаснее, на мой взгляд, та призрачная надежда, из-за которой люди нередко теряют драгоценное время и могут отказываться от нормального лечения, надеясь на эффект от «ноотропной терапии». Это формирует псевдохронических пациентов, которые уверены, что им строго необходимы курсы ноотропов или другой святой воды дважды в год. Все это точно не способствует здоровью населения.

Как гормон дофамин влияет на организм и поведение человека

О том, как изменение концентрации гормона дофамина в организме человека помогает бросить курить, провоцирует возникновение игровой зависимости и шопоголизма, вызывает близорукость, а также способствует борьбе с раковыми опухолями, рассказывает отдел науки «Газеты.Ru».

Дофамин — это активное химическое вещество, вырабатываемое головным мозгом человека, а также гормон, производящийся надпочечниками. Дофамин естественным образом вырабатывается во время процессов, от которых человек получает удовольствие, — именно поэтому это вещество используется мозгом для оценки и закрепления важных для дальнейшей жизни действий.

Агонисты дофаминовых рецепторов — вещества, которые стимулируют работу дофаминовых рецепторов и увеличивают выработку гормона, — используются для облегчения течения некоторых заболеваний, например болезни Паркинсона. Ученые проводят многочисленные исследования, направленные на выяснение роли дофамина в других процессах — формировании различных зависимостей, лечении рака и даже отказе от курения.

Бросить курить помогает ген

Наличие в ДНК человека специфического варианта гена Taq1A под названием Taq1A A2/A2 может оказывать непосредственное воздействие на способность человека отказаться от курения. Исследование международной группы ученых, возглавляемой Ма Юньлуном из Школы медицины Чжэцзянского университета, было опубликовано в ночь со вторника на среду в журнале Translational Psychiatry и журнале Nature.

Ген Taq1A A2/A2 кодирует работу дофаминовых рецепторов, тем самым изменяя степень их активности. Избыточное количество дофамина в головном мозге человека, в свою очередь, способствует формированию никотиновой зависимости — мозг начинает «осознавать», что курение приносит удовольствие, а значит, является действием, которое необходимо повторять.

Ученые проанализировали результаты 22 исследований, содержащих данные о 11 075 людях, 9487 из которых были представителями европеоидной расы. Авторы работы утверждают, что им удалось обнаружить закономерность:

люди европеоидной расы, ДНК которых обладала специфическим вариантом гена Taq1A (Taq1A A2/A2), имели гораздо больше шансов успешно справиться с никотиновой зависимостью и отказаться от курения, тем те, кто обладал генами Taq1A A1/A1 или Taq1A A1/A2.

Авторы исследования подчеркивают, что их работа нуждается в дальнейшей проверке, а применять полученные выводы в практической медицине пока рано.

Игровая зависимость — побочный эффект от лечения

Другая группа исследователей выяснила, что врачи долгое время переоценивали эффективность агонистов дофаминовых рецепторов, применяя их для борьбы с болезнью Паркинсона и психическими расстройствами.

Препараты-агонисты воздействуют на дофаминовые рецепторы, заставляя их работать более активно. Избыточное количество гормона провоцировало формирование различных психических расстройств и зависимостей.

Так, на протяжении десяти лет в 21 стране мира было зафиксировано 1580 случаев возникновения зависимостей в результате побочного действия лекарственных препаратов. Эти случаи включали в себя

628 эпизодов возникновения игровой зависимости, 465 случаев формирования гиперсексуальности и 202 случая шопоголизма. Из 1580 поставленных диагнозов 710 были обязаны своим возникновением агонистам дофаминовых рецепторов,

а оставшиеся 870 — всем остальным видам воздействующих на гормональный фон препаратов. Более подробно с исследованием можно ознакомиться в журнале JAMA Internal Medicine.

Дофамин против рака

А вот исследователи из Университета штата Огайо под руководством Суджита Басу все же советуют использовать дофамин в качестве лекарства — правда, от рака. Соответствующая статья была опубликована в журнале International Journal of Cancer.

Ученые заявили, что

применение дофамина существенно замедляет рост кровеносных сосудов в злокачественной опухоли, а это является одним из важнейших факторов ее роста, так как кровеносные сосуды обеспечивают питание ракового образования.

Кроме того, исследователи утверждают, что использование дофамина снижает негативное влияние препарата 5-фторурацила (противоопухолевое вещество, которое применяется при проведении химиотерапии) на состав крови пациента.

Нет дофамина — будет близорукость

Летом этого года ученые заявили, что сумели выяснить настоящую причину возникновения близорукости у современных подростков. Статья о работе исследователей была опубликована в журнале Nature.

В последние десятилетия близорукость приобрела характер эпидемии: в Европе и США число близоруких людей за последнее столетие более чем удвоилось, в азиатских странах ситуация еще хуже. Так, если 60 лет назад от близорукости страдали 10–20% китайцев, то сейчас их уже 90%. В Сеуле 95,6% 19-летних молодых людей близоруки.

На протяжении многих лет врачи исследовали причины возникновения миопии, которая вызывается удлинением глазного яблока и фокусированием изображения перед сетчаткой глаза, а не на ней. В процессе работы выяснилось, что ни генетика, ни привычка современных людей проводить много времени за чтением и перед мониторами электронных устройств не являются решающими причинами возникновения болезни: авторы исследования заявили, что близорукость вызывается нехваткой дневного света.

Современные люди стали проводить гораздо меньше времени на улице, и именно это провоцирует возникновение миопии, так как под воздействием яркого дневного света сетчатка глаза вырабатывает дофамин, а его нехватка и вызывает удлинение глазного яблока.

Врачи посчитали, что для сохранения хорошего зрения человеку необходимо минимум три часа в день проводить при освещении в 10 тыс. люксов (яркость солнечного света), при этом самое мощное освещение, достижимое внутри помещения, обычно не превышает 5 тыс. люксов.

Метаболизм (для подростков) — Nemours Kidshealth

Что такое метаболизм?

Метаболизм (произносится: meh-TAB-uh-liz-um) — это химические реакции в клетках организма, которые превращают пищу в энергию. Нашему телу нужна эта энергия, чтобы делать все — от движения к мышлению до роста.

Определенные белки в организме контролируют химические реакции обмена веществ. Одновременно происходят тысячи метаболических реакций, которые регулируются организмом, чтобы наши клетки оставались здоровыми и работающими.

Как работает метаболизм?

После того, как мы съели пищу, пищеварительная система использует ферменты для:

расщепляет белки на аминокислоты
превращает жиры в жирные кислоты
превращают углеводы в простые сахара (например, глюкозу)

При необходимости организм может использовать сахар, аминокислоты и жирные кислоты в качестве источников энергии. Эти соединения всасываются в кровь, которая переносит их в клетки.

После того, как они попадают в клетки, другие ферменты ускоряют или регулируют химические реакции, участвующие в «метаболизме» этих соединений.Во время этих процессов энергия этих соединений может высвобождаться для использования организмом или накапливаться в тканях организма, особенно в печени, мышцах и жировых тканях.

Метаболизм — это балансирующее действие, включающее два вида деятельности, которые происходят одновременно:

наращивание тканей тела и запасов энергии (так называемый анаболизм)
расщепление тканей тела и запасов энергии, чтобы получить больше топлива для функций организма (так называемый катаболизм)

Анаболизм (произносится: uh-NAB-uh-liz-um), или конструктивный метаболизм, заключается в построении и хранении.Он поддерживает рост новых клеток, поддержание состояния тканей тела и накопление энергии для использования в будущем. При анаболизме маленькие молекулы превращаются в более крупные и сложные молекулы углеводов, белков и жиров.

Катаболизм (произносится: kuh-TAB-uh-liz-um), или деструктивный метаболизм, это процесс, который производит энергию, необходимую для всей активности клеток. Клетки расщепляют большие молекулы (в основном углеводы и жиры), чтобы высвободить энергию. Это обеспечивает топливо для анаболизма, нагревает тело и позволяет мышцам сокращаться, а тело двигаться.

По мере того как сложные химические соединения распадаются на более простые вещества, организм выделяет продукты жизнедеятельности через кожу, почки, легкие и кишечник.

Что контролирует метаболизм?

Некоторые гормоны эндокринной системы помогают контролировать скорость и направление метаболизма. Тироксин, гормон, вырабатываемый и выделяемый щитовидной железой, играет ключевую роль в определении того, насколько быстро или медленно протекают химические реакции метаболизма в организме человека.

Другая железа, поджелудочная железа, выделяет гормоны, которые помогают определить, является ли основная метаболическая активность организма анаболической (произносится: ан-э-бол-ик) или катаболической (произносится: кат-э-бол-ик).Например, большая анаболическая активность обычно происходит после еды. Это потому, что еда увеличивает уровень глюкозы в крови — самого важного топлива для организма. Поджелудочная железа ощущает этот повышенный уровень глюкозы и высвобождает гормон инсулин, который сигнализирует клеткам об увеличении их анаболической активности.

Метаболизм — сложный химический процесс. Поэтому неудивительно, что многие люди думают об этом в самом простом смысле: как о чем-то, что влияет на то, насколько легко наше тело набирает или теряет вес.Вот где нужны калории. Калории — это единица измерения, которая измеряет, сколько энергии конкретная пища дает организму. Плитка шоколада содержит больше калорий, чем яблоко, поэтому она дает организму больше энергии — а иногда это может быть слишком хорошо. Точно так же, как автомобиль хранит бензин в бензобаке до тех пор, пока он не понадобится для заправки двигателя, тело накапливает калории — в основном в виде жира. Если вы переполните бензобак автомобиля, он выльется на тротуар. Точно так же, если человек ест слишком много калорий, они «выливаются» в виде лишнего жира.

Количество калорий, сжигаемых за день, зависит от того, сколько человек тренируется, количества жира и мышц в его или ее теле и базальной скорости метаболизма (BMR) человека. BMR — это мера скорости, с которой тело человека «сжигает» энергию в виде калорий в состоянии покоя.

BMR может влиять на склонность человека набирать вес. Например, человек с низким BMR (который, следовательно, сжигает меньше калорий в состоянии покоя или во сне), как правило, со временем набирает больше фунтов жира, чем человек такого же роста со средним BMR, который ест такое же количество пищи и получает такое же количество упражнений.

На

BMR могут влиять гены человека и некоторые проблемы со здоровьем. На это также влияет состав тела — люди с большей мышечной массой и меньшим количеством жира обычно имеют более высокий BMR. Но люди могут изменить свой BMR определенным образом. Например, человек, который больше тренируется, не только сжигает больше калорий, но и становится более физически подготовленным, что увеличивает его или ее BMR.

Метаболизм | healthdirect

Метаболизм — это все химические процессы, которые ваше тело использует для производства энергии.Ваше тело превращает пищу в энергию для выполнения повседневных функций, необходимых для поддержания себя. Возможно, вы захотите узнать больше о своем метаболизме, о том, что на него влияет, и можете ли вы его изменить или повысить.

Ваше тело расщепляет углеводы, жиры и белки из пищи и напитков и преобразует их в энергию для повседневных функций, таких как:

дышащий
переваривание пищи
циркулирующая кровь
ремонт и рост клеток

Скорость метаболизма — это количество энергии, которое ваше тело использует в день для выполнения этих функций.Энергия измеряется в килоджоулей.

Как работает ваш метаболизм?

Ваш метаболизм включает два процесса, катаболизм и анаболизм, которые тщательно регулируются, чтобы оставаться в равновесии:

Катаболизм — это процесс расщепления пищи на более простые формы с высвобождением энергии.
Анаболизм — это процесс использования этой энергии для роста и восстановления клеток в организме.

Если ваше тело потребляет больше энергии, чем ему нужно, оно обычно откладывает излишки в виде жира.

Что может повлиять на ваш метаболизм?

Факторы, влияющие на ваш метаболизм:

Размер и состав тела — более крупные люди, в том числе с большей мышечной массой, сжигают больше килоджоулей даже в состоянии покоя
пол — мужчины обычно сжигают больше килоджоулей, чем женщины того же возраста и веса, отчасти потому, что у мужчин часто больше мышц по сравнению с массой тела
возраст — с возрастом вы теряете мышцы, что замедляет обмен веществ
— гены влияют на размер и рост мышц, что может повлиять на ваш метаболизм

Обмен веществ и ваше здоровье

Проблемы со здоровьем могут повлиять на ваш метаболизм.Гипертиреоз может ускорить метаболизм и вызвать внезапную потерю веса, потоотделение или нарушение сердцебиения. Гипотироидизм может нарушить обмен веществ и привести к ожирению, болям в суставах и бесплодию.

Ваш метаболизм также может повлиять на ваше здоровье. Оказывается, у людей разная скорость метаболизма, что может повлиять на их вес. Избыточный или недостаточный вес, в свою очередь, может повлиять на ваше здоровье.

Метаболический синдром — это совокупность факторов риска, которые могут увеличить риск сердечных заболеваний, заболеваний почек и диабета, в том числе:

ВЫ В РИСКЕ? — Есть ли у вас риск диабета 2 типа, болезней сердца или почек? Используйте Risk Checker , чтобы узнать.
Могу ли я увеличить свой метаболизм?
Существует мало научных доказательств того, что какие-либо продукты или добавки могут повысить ваш метаболизм. Хотя изменить ваш метаболизм сложно, чем больше вы занимаетесь физической активностью, тем больше килоджоулей (энергии) вы используете.
Некоторые способы сжечь килоджоули включают аэробную активность (включая ходьбу, езду на велосипеде и плавание), силовые тренировки и ежедневные движения. Силовые тренировки могут улучшить ваш метаболизм за счет увеличения мышечной массы.
Если вы беспокоитесь о своем здоровье или обмене веществ, вам следует обратиться к врачу.
Физиология, метаболизм — StatPearls — Книжная полка NCBI
Введение
Метаболизм — это вся сумма реакций, которые происходят во всем теле в каждой клетке и которые обеспечивают организм энергией. Эта энергия используется для жизненно важных процессов и синтеза нового органического материала. Каждый живой организм использует окружающую среду для выживания, принимая питательные вещества и вещества, которые действуют как строительные блоки для движения, роста, развития и воспроизводства.Все они опосредуются ферментами, которые представляют собой белки со специальными функциями при анаболизме и катаболизме. Скорость производства энергии называется базовой скоростью метаболизма и зависит от таких факторов, как пол, раса, физические упражнения, диета, возраст и такие заболевания, как сепсис или рак.
Проблемы, вызывающие озабоченность
Химические реакции, посредством которых происходит метаболизм, почти одинаковы для всех живых организмов, включая животных, растения, бактерии и грибы. Все эти химические реакции опосредуются белками, которые действуют как катализаторы в определенных условиях окружающей среды, таких как pH и температура.Синтез многих катализаторов, которые опосредуют химические реакции в нашем организме, берет свое начало в ДНК. Дезоксирибонуклеиновая кислота — это молекула, находящаяся в ядре, состоящая из четырех оснований, называемых аденином, гуанином, цитозином и тимином. РНК — это молекула, используемая некоторыми живыми организмами вместо ДНК, и компоненты этой молекулы включают рибозу и урацил вместо тимина. Окружающая среда, в основном растения, используют солнечный свет для преобразования воды и углекислого газа для синтеза углеводов.Живые организмы поступают наоборот, потребляя углеводы и другие органические материалы для производства энергии.
Термодинамика
Невозможно обсуждать метаболизм без изучения законов термодинамики. Особого внимания заслуживают, в частности, первые два закона. Первые два закона термодинамики гласят, что энергия не может быть ни создана, ни разрушена, и что результатом физических и химических изменений является увеличение энтропии во Вселенной.Фактически полезная энергия или свободная энергия — это энергия, способная работать без разницы температур. Менее полезные формы энергии высвобождаются в виде тепла. [1]
Cellular
Химический носитель энергии называется АТФ. Синтез АТФ происходит внутри внутриклеточной органеллы, ограниченной внешней и внутренней мембранами. Диссоциация воды на молекулу водорода и гидроксильную группу, которая происходит во внутренней среде тела, необходима для синтеза АТФ.Катаболические реакции, которые будут обсуждаться в этой статье позже, высвобождают значительное количество протонов, большая часть которых транспортируется в митохондрии для производства АТФ. Эти протоны транспортируются через ряд комплексов во внутренней мембране митохондрий, чтобы активировать АТФазу, используя энергию, выделяемую механизмом переноса электронной цепи.
Организмы обрабатывают пищу, которую они едят, в три этапа. На первом этапе сложные молекулы превращаются в простые; это включает расщепление сложных белков на олигопептиды и свободные аминокислоты для облегчения абсорбции, расщепление сложных сахаров на дисахариды или моносахариды и расщепление липидов до глицерина и свободных жирных кислот.Эти процессы называются пищеварением и производят всего около 0,1% энергии, которая не может быть использована клеткой. На втором этапе все эти маленькие молекулы подвергаются неполному окислению. Окисление означает удаление электронов или атомов водорода. Конечным продуктом этих процессов являются вода и диоксид углерода, а также три основных вещества, а именно: ацетилкофермент А, оксалоацетат и альфа-оксоглутарат. Из них наиболее распространенным соединением является ацетилкофермент А, который составляет 2/3 углерода в углеводах и глицерине, весь углерод в жирных кислотах и половину углерода в аминокислотах.Третья и последняя фаза этого процесса происходит в цикле, называемом циклом Кребса, открытом сэром Гансом Кребсом. В этом цикле ацетилкофермент А и оксалоацетат объединяются и образуют цитрат. В этой ступенчатой реакции происходит высвобождение протонов, которые передаются в дыхательную цепь для синтеза АТФ.
Дисбаланс между анаболизмом и катаболизмом может привести к ожирению и кахексии соответственно. Метаболическая энергия переносится высокоэнергетическими фосфатными группами, такими как АТФ, ГТФ и креатинфосфат; или электронными переносчиками, такими как НАДН, ФАДН и НАДФН.[2] [3]
Участвующие системы органов
Поджелудочная железа является ключевым метаболическим органом, который регулирует количество углеводов в крови, либо путем высвобождения значительного количества инсулина для снижения уровня глюкозы в крови, либо высвобождения глюкагона для их повышения. . Утилизация углеводов и липидов организмом называется циклом Рэндла и регулируется инсулином.
Печень — это орган, отвечающий за переработку абсорбированных аминокислот и липидов из тонкого кишечника.Он также регулирует цикл мочевины и основные метаболические процессы, такие как глюконеогенез и отложение гликогена. [4]
Функция
Углеводы обладают растворимостью, относительно легко транспортируются, нетоксичными молекулами, которые служат субстратом энергии при снижении уровня кислорода.
Самыми энергоемкими молекулами являются липиды, и они являются основной энергетической молекулой для млекопитающих и тканей. Поскольку они нерастворимы, они не переносятся кровью, не могут использоваться в анаэробных условиях и требуют большего количества кислорода для извлечения из них энергии (2.8 АТФ / молекула кислорода). Они не могут преодолевать гематоэнцефалический барьер, а эритроциты или почечные клетки не могут их использовать. Аминокислоты действуют как субстраты для производства глюкозы только в состоянии длительного голодания, демонстрируя истощение запасов гликогена.
Метаболизм этих трех основных субстратов сводится к одной молекуле, ацетил-КоА, в митохондриях. Метаболизм этой промежуточной молекулы генерирует 3 НАДН, 1 ФАДН, 1 ГТФ и 2 СО2, все из которых участвуют в дыхательной цепи митохондрий для синтеза АТФ.[5]
Механизм
Углеводный метаболизм
Он фокусируется на одном конкретном виде сахара — глюкозе. После того, как клетка поглощает молекулу глюкозы, она немедленно метаболизируется до глюкозо-6-фосфата, который не может покинуть клетку. Катализирующий фермент в этой реакции называется гексокиназой (в печени и поджелудочной железе) или глюкокиназой в любой другой ткани. Этот метаболит используется почти во всех метаболических процессах, включая гликолиз и гликогенез. Углеводы хранятся в виде гранул гликогена для быстрой мобилизации глюкозы при необходимости.
Гликоген — это полимер глюкозы, собранный гликогенсинтазой, с точками ветвления через каждые десять молекул глюкозы, что придает гликогену древовидную структуру, которая полезна для мобилизации глюкозы. Некоторые ткани используют гликоген для собственного поддержания, например, скелетные мышцы; некоторые другие ткани используют гликоген для поддержания стабильного уровня глюкозы в сыворотке, например, печень. В печени может храниться почти 100 г гликогена, который поставляет глюкозу в течение 24 часов; скелетные мышцы накапливают 350 г, которых достаточно на 60 минут мышечного сокращения.Глюкоза метаболизируется путем гликолиза во всех клетках с образованием пирувата. В этом процессе не используется кислород, а образуются две молекулы пирувата, 2 НАДН и 2 АТФ.
Пируват может иметь три судьбы внутри клетки: он может транспортироваться в митохондрии и генерировать ацетил-КоА, он может оставаться в цитозоле и генерировать лактат, или он может использоваться в гликонеогенезе ферментом аланинаминотрансферазой (ALT). Судьба пирувата в тканях будет зависеть от гормональной регуляции, доступности кислорода и конкретной ткани.Например, в печени избыток пирувата метаболизируется до ацетил-КоА, который затем используется для синтеза липидов, тогда как в мышцах он подвергается полному окислению до СО2.
Глюкозо-6-фосфат также может использоваться пентозофосфатным путем. Этот путь синтезирует нуклеотиды, синтез определенных липидов и поддерживает глутатион в его активной форме. Этот процесс регулируется глюкозо-6-фосфатдегидрогеназой.
Углеводный обмен регулируется в основном инсулином, так как он стимулирует гликолиз и гликогенез.Катехоламины, глюкагон, кортизол и гормон роста стимулируют глюконеогенез и гликогенолиз. [6]
Липидный метаболизм
Жирные кислоты служат для производства энергии в окислительных тканях. Некоторые из них являются амфипатическими и потенциально токсичными, и они транспортируются связанными с альбумином. Кишечник поглощает жирные кислоты в виде мицелл; они поглощаются энтероцитами в стенке кишечника. Попадая внутрь, эти молекулы жира распадаются на более мелкие молекулы, свободные жирные кислоты и глицерин, которые конъюгированы сзади с образованием триглицеридов.Они связаны с белками и образуют хиломикроны вне энтероцита.
Эти хиломикроны очень богаты холестерином и триглицеридами, которые транспортируются по системе воротной вены в печень. Печень будет обрабатывать эти сложные молекулы для извлечения части холестерина и триглицеридов. Печень секретирует новую форму сложной молекулы, называемой ЛПОНП, которая транспортирует эндогенные липиды и жир к периферическим тканям, которые экспрессируют гормоночувствительную липазу и липопротеинлипазу.
Этот фермент превращает ЛПОНП в ЛПНП, который содержит больше холестерина, чем другие молекулы, и в конечном итоге поглощается тканями-мишенями. Все это называется «прямым метаболизмом холестерина». Когда в периферических тканях содержится слишком много жира или холестерина, он перемещается в липопротеине, называемом ЛПВП, который поступает в желчную систему для экскреции. Этот процесс называется «обратным метаболизмом холестерина». Оба регулируются инсулином, который стимулирует липазы в организме, но подавляет липолиз.[7] [8] [9] [10]
Аминокислотный метаболизм
Мы потребляем почти 100 г белка в день. В организме содержится около 10 кг белка, который метаболизируется 300 г в день. Структурными единицами, составляющими белки, являются аминокислоты. Некоторые из них являются незаменимыми (это означает, что организм не может их синтезировать и должен получать их с пищей), а некоторые — заменимые аминокислоты (которые организм может синтезировать). Белки абсорбируются энтероцитами в виде аминокислот.Аминокислоты содержат азотную группу и двухуглеродный скелет, называемый 2-оксокислотой.
При метаболизме аминокислот образуется аммоний, который является токсичной молекулой, особенно для ЦНС. Аммоний может метаболизироваться в печени для выведения в цикл орнитина (мочевины). Аминокислотный метаболизм происходит в двух видах химических реакций. Первый называется трансаминированием, в котором участвуют аланинаминотрансфераза (АЛТ) и аспартатаминотрансфераза (АСТ). Эти две реакции требуют трехуглеродного скелета для замены аминогруппы; скелет этих двух ферментов — альфа-кетоглутарат.В реакции, регулируемой ALT, аланин передает аминогруппу альфа-кетоглутарату с образованием пирувата и глутамата. В реакции, регулируемой AST, происходит обратная ситуация. Аминогруппа, пожертвованная глутаматом, используется для создания аспартата и передачи второго атома аминогруппы циклу мочевины. Вторая реакция — дезаминирование, при котором глутаматдегидрогеназа метаболизирует глутамат с образованием альфа-кетоглутарата и аммиака, который должен быть детоксифицирован циклом мочевины.
После дезаминирования скелет подвергается промежуточному метаболизму.Метаболизм аминокислот может давать семь типов скелетов, а именно: альфа-кетоглутарат, оксалоацетат, сукцинил-КоА, фумарат, пируват, ацетил-КоА и ацетоацетил-КоА. Первые пять содержат три или более атомов углерода, и они полезны для гликонеогенеза, последние два имеют только два атома углерода и непригодны для гликонеогенеза. Вместо этого они используются для синтеза липидов.
Как и все другие метаболические пути, инсулин является основным регулятором. Напротив, регулятор метаболизма аминокислот — кортизол и гормон щитовидной железы, который опосредует разрушение мышц.[11] [12] [13]
Клиническая значимость
Сахарный диабет
Поджелудочная железа определяет концентрацию глюкозы в крови и некоторых аминокислот, таких как аргинин и лейцин. Высокий уровень этих веществ указывает на насыщение питательными веществами, и это сообщение отправляется организму поджелудочной железой в виде инсулина. Инсулин — это уникальный метаболический гормон, отвечающий за распределение питательных веществ в организме, что означает, что дефицит инсулина подразумевает плейотропные изменения в метаболизме человека.При дефиците инсулина наблюдается меньшее подавление катаболических реакций; это приводит к чистой мобилизации субстратов из тканей. Поджелудочная железа определяет статус метаболитов, периферические ткани определяют концентрацию инсулина. Когда периферические ткани чувствуют падение инсулина, они становятся катаболическими, и субстраты начинают мобилизоваться. Печень реагирует на низкий уровень инсулина увеличением синтеза глюкозы за счет глюконеогенеза и гликогенолиза. Как видно из метаболизма аминокислот, основным глюконеогенным субстратом является аланин, образующийся в результате мышечных отходов и протеолиза.Жировая ткань также реагирует, усиливая липолиз, что приводит к накоплению жирных кислот и глицерина. Повышенная доставка неэтерифицированных жирных кислот (NEFA) в печень увеличивает кетогенез. [14]
Сепсис, травмы и ожоги
Катаболизм может также инициироваться чрезмерной воспалительной реакцией, характеризующейся усилением и экспрессией провоспалительных цитокинов, таких как TNF-альфа, IL-6 и IL-1. Этот процесс называется синдромом системной воспалительной реакции (ССВО).Он имеет три фазы относительно метаболизма; фаза прилива или шока, катаболическая фаза и анаболическая фаза. В этих сценариях происходит значительная мобилизация субстрата по всему телу. [15]
Дефицит G6PDH
Это дефицит, широко распространенный в экваториальных регионах. Он связан с Х-хромосомой и снижает уровень НАДФН, следовательно, снижает уровень активной формы глутатиона и увеличивает окислительный стресс для красных кровяных телец; это приводит к гемолизу, который в зависимости от повреждения представляет собой криз.На мазке периферической крови он выглядит как тельца Хайнца и волдыри. [16]
Ссылки
1.
Лю X, Чен Т., Джайн П.К., Сюй В. Выявление термодинамических свойств элементарных химических реакций на уровне одной молекулы. J Phys Chem B. 25 июля 2019 г .; 123 (29): 6253-6259. [PubMed: 31246466]
2.
Рамнанан С.Дж., Эдгертон Д.С., Крафт Дж., Черрингтон, AD. Физиологическое действие глюкагона на метаболизм глюкозы в печени. Диабет ожирения Metab. 2011 Октябрь; 13 Прил.1: 118-25.[Бесплатная статья PMC: PMC5371022] [PubMed: 21824265]
3.
Сабо И., Зоратти М. Митохондриальные каналы: потоки ионов и многое другое. Physiol Rev.2014, апрель; 94 (2): 519-608. [PubMed: 24692355]
4.
Hue L, Taegtmeyer H. Повторное посещение цикла Рэндла: новая голова вместо старой шляпы. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2009 сентябрь; 297 (3): E578-91. [Бесплатная статья PMC: PMC2739696] [PubMed: 19531645]
5.
KREBS HA. Цикл трикарбоновых кислот. 1948-1949 Харви Лект.Series 44: 165-99. [PubMed: 14849928]
6.
Дашти М. Краткий обзор биохимии: углеводный обмен. Clin Biochem. 2013 Октябрь; 46 (15): 1339-52. [PubMed: 23680095]
7.
Abumrad NA, Davidson NO. Роль кишечника в гомеостазе липидов. Physiol Rev.2012 июль; 92 (3): 1061-85. [Бесплатная статья PMC: PMC3589762] [PubMed: 22811425]
8.
Goldstein JL, Brown MS. Рецептор ЛПНП. Артериосклер Thromb Vasc Biol. 2009 Апрель; 29 (4): 431-8. [Бесплатная статья PMC: PMC2740366] [PubMed: 19299327]
9.
Яворски К., Саркади-Надь Э, Дункан Р. Э., Ахмадиан М., Сул Х.С. Регулирование метаболизма триглицеридов. IV. Гормональная регуляция липолиза в жировой ткани. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2007 июл; 293 (1): G1-4. [Бесплатная статья PMC: PMC2887286] [PubMed: 17218471]
10.
Пирс В., Кароббио С., Видаль-Пуч А. Различные оттенки жира. Природа. 2014 5 июня; 510 (7503): 76-83. [PubMed: 24899307]
11.
Deutz NE, Wolfe RR. Есть ли максимальный анаболический ответ на потребление белка во время еды? Clin Nutr.2013 Апрель; 32 (2): 309-13. [Бесплатная статья PMC: PMC3595342] [PubMed: 23260197]
12.
Finn PF, Dice JF. Протеолитические и липолитические реакции на голодание. Питание. 2006 июль-август; 22 (7-8): 830-44. [PubMed: 16815497]
13.
Ванденберг Р.Дж., Райан Р.М. Механизмы транспорта глутамата. Physiol Rev.2013 Октябрь; 93 (4): 1621-57. [PubMed: 24137018]
14.
Заккарди Ф., Уэбб Д.Р., Йейтс Т., Дэвис М.Дж. Патофизиология сахарного диабета 1 и 2 типа: 90-летняя перспектива.Postgrad Med J. 2016 февраль; 92 (1084): 63-9. [PubMed: 26621825]
15.
Чеккони М., Эванс Л., Леви М., Родс А. Сепсис и септический шок. Ланцет. 7 июля 2018 г .; 392 (10141): 75-87. [PubMed: 29937192]
16.
Штайнер М., Людеманн Дж., Краммер-Штайнер Б. Фавизм и дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. N Engl J Med. 2018 15 марта; 378 (11): 1068. [PubMed: 29542311]
Функции и требования человеческой жизни
Цели обучения
Определите метаболизм и классифицируйте две фазы: анаболизм и катаболизм
Перечислить основные потребности человеческого тела в выживании
Каждая из различных систем органов имеет разные функции и, следовательно, уникальные роли, которые они должны выполнять в физиологии.Однако, поскольку тело построено на химии, одним из основных процессов является метаболизм.
Метаболизм
Первый закон термодинамики гласит, что энергия не может быть ни создана, ни уничтожена — она может только изменять форму. Ваша основная функция как организма — потреблять (поглощать) энергию и молекулы из продуктов, которые вы едите, преобразовывать часть из них в топливо для движения, поддерживать функции вашего тела, а также строить и поддерживать структуры вашего тела. Есть два типа реакций, которые достигают этого: анаболизм и катаболизм .
Анаболизм — это процесс, при котором более мелкие и простые молекулы объединяются в более крупные и сложные вещества. Ваше тело может собирать, используя энергию, сложные химические вещества, в которых оно нуждается, комбинируя небольшие молекулы, полученные из продуктов, которые вы едите
Катаболизм — это процесс, с помощью которого более крупные более сложные вещества распадаются на более мелкие более простые молекулы. Катаболизм высвобождает энергию. Сложные молекулы, содержащиеся в продуктах питания, расщепляются, поэтому организм может использовать их части для сборки структур и веществ, необходимых для жизни.
Взятые вместе, эти два процесса называются метаболизмом. Метаболизм — это сумма всех анаболических и катаболических реакций, которые происходят в организме (рис. 1.6). И анаболизм, и катаболизм происходят одновременно и непрерывно, чтобы вы оставались живыми.

Рисунок 1.6. Метаболизм

Анаболические реакции строят реакции, и они потребляют энергию. Катаболические реакции разрушают материалы и высвобождают энергию. Метаболизм включает как анаболические, так и катаболические реакции.

Каждая клетка вашего тела использует химическое соединение, аденозинтрифосфат (АТФ) , для хранения и высвобождения энергии. Клетка накапливает энергию в синтезе (анаболизме) АТФ, а затем перемещает молекулы АТФ в то место, где энергия необходима для подпитки клеточной активности. Затем АТФ разрушается (катаболизм) и высвобождается контролируемое количество энергии, которая используется клеткой для выполнения определенной работы.
Просмотрите этот анимационный ролик, чтобы узнать больше о метаболических процессах.Какой катаболизм происходит в сердце?
Потребности в выживании
Люди приспосабливались к жизни на Земле, по крайней мере, последние 200 000 лет. Земля и ее атмосфера дали нам воздух для дыхания, воду для питья и пищу для еды, но это не единственные условия для выживания. Хотя вы можете редко задумываться об этом, вы также не можете жить за пределами определенного диапазона температуры и давления, который обеспечивает поверхность нашей планеты и ее атмосфера. В следующих разделах исследуются эти пять жизненных требований.
Питательные вещества
A питательное вещество — это вещество, содержащееся в продуктах питания и напитках, которое необходимо для выживания человека. Питательные вещества включают углеводы, липиды, белки, нуклеиновые кислоты, витамины и минералы. Энергетические питательные вещества — это в первую очередь углеводы и липиды, тогда как белки в основном поставляют аминокислоты, которые являются строительными блоками самого тела. Вы глотаете их с пищей и напитками растительного и животного происхождения, а пищеварительная система расщепляет их на молекулы, достаточно мелкие, чтобы они могли усвоиться.Продукты распада углеводов и липидов затем могут быть использованы в метаболических процессах, которые превращают их в АТФ. Витамины и минералы — это более простые вещества, которые участвуют во многих важных химических реакциях и процессах, таких как нервные импульсы, а некоторые, такие как кальций, также вносят вклад в структуру тела.
Кислород
Атмосферный воздух состоит только на 20 процентов из кислорода, но этот кислород является ключевым компонентом химических реакций, поддерживающих жизнь тела, включая реакции, которые производят АТФ.Клетки мозга особенно чувствительны к недостатку кислорода из-за их потребности в высоком и стабильном производстве АТФ. Без кислорода возможно повреждение мозга в течение пяти минут, а смерть — в течение десяти минут.
Вода
Самым важным компонентом в организме является вода. В зависимости от температуры окружающей среды и состояния нашего здоровья мы можем прожить без воды всего несколько дней. Функциональные химические вещества организма растворяются и переносятся в воде, а химические реакции жизни происходят в воде.Более того, вода — самый крупный компонент клеток, крови и жидкости между клетками, а вода составляет около 70 процентов массы тела взрослого человека. Вода также помогает регулировать нашу внутреннюю температуру и смягчает, защищает и смазывает суставы и многие другие структуры тела.
Температура тела
Вы, наверное, видели новости о спортсменах, умерших от теплового удара, или путешественниках, умерших от холода. Такие смерти происходят потому, что химические реакции, от которых зависит тело, могут происходить только в узком диапазоне температур тела, от чуть ниже до чуть выше 37 ° C (98.6 ° F). Когда температура тела повышается значительно выше или ниже нормы, определенные белки (ферменты), которые способствуют химическим реакциям, теряют свою нормальную структуру и способность функционировать, и химические реакции метаболизма не могут продолжаться.
Тем не менее, организм может эффективно реагировать на кратковременное воздействие тепла (рис. 1.8) или холода. Одна из реакций организма на тепло — это, конечно, потоотделение. Пот, испаряющийся с кожи, отводит некоторое количество тепловой энергии от тела, охлаждая его.Достаточное количество воды (из внеклеточной жидкости в организме) необходимо для образования потоотделения, поэтому адекватное потребление жидкости необходимо для балансирования этой потери во время реакции потоотделения. Неудивительно, что потоотделение намного менее эффективно во влажной среде, потому что воздух уже насыщен водой. Таким образом, пот на поверхности кожи не может испаряться, и внутренняя температура тела может стать опасно высокой.

Рисунок 1.8. Экстремальная жара

Люди до некоторой степени адаптируются к многократному воздействию высоких температур.(Источник: McKay Savage / flickr)

Организм также может эффективно реагировать на кратковременное воздействие холода. Одна из реакций на холод — дрожь, которая представляет собой случайное движение мышц, которое генерирует тепло. Другой ответ — повышенное разложение накопленной энергии для выработки тепла. Однако, когда этот запас энергии истощается и внутренняя температура начинает значительно падать, красные кровяные тельца теряют способность отдавать кислород, лишая мозг этого критического компонента производства АТФ.Недостаток кислорода может вызвать спутанность сознания, летаргию и, в конечном итоге, потерю сознания и смерть. Организм реагирует на холод, уменьшая кровообращение в конечностях, руках и ногах, чтобы предотвратить охлаждение там крови и чтобы ядро тела могло оставаться в тепле. Однако даже когда внутренняя температура тела остается стабильной, ткани, подвергающиеся сильному холоду, особенно пальцы рук и ног, могут обморожаться, когда кровоток к конечностям значительно снижен. Эта форма повреждения тканей может быть необратимой и привести к гангрене, требующей ампутации пораженной области.
Ежедневное подключение
Контролируемая гипотермия
Как вы уже знаете, тело постоянно участвует в скоординированных физиологических процессах для поддержания стабильной температуры. Однако в некоторых случаях переопределение этой системы может быть полезным или даже спасти жизнь. Гипотермия — это клинический термин, обозначающий аномально низкую температуру тела (гипо- = «ниже» или «ниже»). Контролируемая гипотермия — это клинически индуцированная гипотермия, выполняемая для снижения скорости метаболизма какого-либо органа или всего тела человека.
Контролируемая гипотермия часто используется, например, во время операций на открытом сердце, поскольку она снижает метаболические потребности мозга, сердца и других органов, снижая риск их повреждения. Когда контролируемая гипотермия используется в клинических условиях, пациенту назначают лекарства для предотвращения дрожи. Затем тело охлаждают до 25–32 ° C (79–89 ° F). Сердце останавливается, и внешний сердечно-легочный насос поддерживает кровообращение в теле пациента. Сердце дополнительно охлаждается и поддерживается при температуре ниже 15 ° C (60 ° F) на время операции.Эта очень низкая температура помогает сердечной мышце переносить недостаток кровоснабжения во время операции.
Некоторые врачи отделений неотложной помощи используют контролируемую гипотермию, чтобы уменьшить повреждение сердца у пациентов, перенесших остановку сердца. В отделении неотложной помощи врач вводит кому и снижает температуру тела пациента примерно до 91 градуса. Это состояние, которое сохраняется в течение 24 часов, замедляет метаболизм пациента. Поскольку для функционирования органов пациента требуется меньше крови, нагрузка на сердце снижается.
Атмосферное давление
Давление — это сила, оказываемая веществом, находящимся в контакте с другим веществом. Атмосферное давление — это давление, создаваемое смесью газов (в основном азота и кислорода) в атмосфере Земли. Вы можете этого не замечать, но атмосферное давление постоянно оказывает давление на ваше тело. Это давление удерживает газы внутри вашего тела, такие как газообразный азот в жидкостях организма, растворенными. Если бы вас внезапно выбросило с космического корабля над атмосферой Земли, вы бы перешли из ситуации нормального давления в ситуацию очень низкого давления.Давление азота в крови будет намного выше, чем давление азота в пространстве, окружающем ваше тело. В результате азот в крови расширится, образуя пузырьки, которые могут заблокировать кровеносные сосуды и даже вызвать разрушение клеток.
Атмосферное давление не только способствует растворению газов в крови. Ваша способность дышать, то есть поглощать кислород и выделять углекислый газ, также зависит от точного атмосферного давления. Высотная болезнь частично возникает из-за того, что атмосфера на больших высотах оказывает меньшее давление, уменьшая обмен этих газов и вызывая одышку, спутанность сознания, головную боль, летаргию и тошноту.Альпинисты переносят кислород, чтобы уменьшить воздействие как низкого уровня кислорода, так и низкого барометрического давления на больших высотах (рис. 1.9).

Рисунок 1.9. Суровые условия

Альпинисты на Эвересте должны работать в условиях экстремального холода, низкого уровня кислорода и низкого барометрического давления в среде, враждебной для жизни человека. (Источник: Мелани Ко / flickr)

Гомеостатический дисбаланс
Декомпрессионная болезнь
Декомпрессионная болезнь (ДКБ) — это состояние, при котором газы, растворенные в крови или других тканях тела, больше не растворяются после снижения давления на организм.Это состояние влияет на подводных дайверов, которые слишком быстро всплывают после глубокого погружения, и может повлиять на пилотов, летящих на больших высотах в самолетах с негерметичными кабинами. Дайверы часто называют это состояние «изгибами», имея в виду боль в суставах, которая является симптомом ДКБ.
Во всех случаях причиной DCS является снижение барометрического давления. На большой высоте барометрическое давление намного меньше, чем на поверхности Земли, потому что давление создается за счет веса столба воздуха над телом, давящего на него.Очень большое давление на дайверов в глубокой воде также возникает из-за веса столба воды, давящего на тело. Для дайверов DCS возникает при нормальном барометрическом давлении (на уровне моря), но это вызвано относительно быстрым снижением давления по мере того, как дайверы поднимаются из условий высокого давления на глубокой воде до ныне низкого, для сравнения, давления на уровне моря. . Неудивительно, что дайвинг в глубоких горных озерах, где атмосферное давление на поверхности озера меньше, чем на уровне моря, с большей вероятностью приведет к ДКБ, чем дайвинг в воде на уровне моря.
При DCS растворенные в крови газы (в основном азот) быстро выходят из раствора, образуя пузырьки в крови и других тканях тела. Это происходит потому, что когда давление газа над жидкостью уменьшается, количество газа, которое может оставаться растворенным в жидкости, также уменьшается. Это давление воздуха, благодаря которому ваши нормальные газы крови растворяются в крови. При понижении давления остается меньше растворенного газа. Вы видели это в действии, когда открывали газированный напиток.Удаление крышки баллона снижает давление газа над жидкостью. Это, в свою очередь, вызывает появление пузырьков, поскольку растворенные газы (в данном случае двуокись углерода) выходят из раствора в жидкости.
Наиболее частыми симптомами ДКБ являются боли в суставах, с головной болью и нарушением зрения, возникающими в 10-15% случаев. При отсутствии лечения очень тяжелая форма ДКБ может привести к смерти. Немедленное лечение — чистым кислородом. Затем пострадавшего помещают в барокамеру.Гипербарическая камера — это усиленная закрытая камера, в которой давление превышает атмосферное. Он лечит DCS, повторно нагружая тело, так что давление может быть снято гораздо более постепенно. Поскольку гипербарическая камера вводит кислород в тело под высоким давлением, она увеличивает концентрацию кислорода в крови. Это приводит к замене части азота в крови кислородом, который легче переносится вне раствора.
Динамическое давление жидкостей организма также важно для выживания человека.Например, кровяное давление, то есть давление, оказываемое кровью, когда она течет внутри кровеносных сосудов, должно быть достаточно большим, чтобы кровь могла достичь всех тканей тела, и в то же время достаточно низким, чтобы хрупкие кровеносные сосуды могли выдерживать трение и силу. пульсирующего потока сжатой крови.
Второй пример положительной обратной связи сосредоточен на обращении вспять крайних повреждений тела. После проникающей раны наиболее непосредственной угрозой является чрезмерная кровопотеря. Меньшая циркуляция крови означает снижение артериального давления и уменьшение перфузии (проникновения крови) в мозг и другие жизненно важные органы.Если перфузия сильно снижена, жизненно важные органы отключатся, и человек умрет. Организм реагирует на эту потенциальную катастрофу, выделяя в поврежденную стенку кровеносного сосуда вещества, которые запускают процесс свертывания крови. По мере того, как происходит каждый этап свертывания, он стимулирует высвобождение большего количества свертывающихся веществ. Это ускоряет процессы свертывания и закрытия поврежденного участка. Свертывание ограничивается определенной областью, основанной на строго контролируемой доступности белков свертывания.Это адаптивный, спасающий жизнь каскад событий.
Обзор метаболических реакций · Анатомия и физиология
Обзор метаболических реакций · Анатомия и физиология
К концу этого раздела вы сможете:
Опишите процесс расщепления полимеров на мономеры
Опишите процесс объединения мономеров в полимеры
Обсудить роль АТФ в метаболизме
Объяснение окислительно-восстановительных реакций
Опишите гормоны, регулирующие анаболические и катаболические реакции
В организме постоянно происходят обменные процессы. Метаболизм — это сумма всех химических реакций, которые участвуют в катаболизме и анаболизме. Реакции, управляющие расщеплением пищи для получения энергии, называются катаболическими реакциями. И наоборот, анаболические реакции используют энергию, производимую катаболическими реакциями, для синтеза более крупных молекул из более мелких, например, когда организм формирует белки, связывая вместе аминокислоты. Оба набора реакций имеют решающее значение для поддержания жизни.
Поскольку катаболические реакции производят энергию, а анаболические реакции используют энергию, в идеале использование энергии должно уравновешивать производимую энергию.Если чистое изменение энергии положительное (катаболические реакции выделяют больше энергии, чем используют анаболические реакции), то организм накапливает избыточную энергию, создавая молекулы жира для длительного хранения. С другой стороны, если чистое изменение энергии отрицательное (катаболические реакции выделяют меньше энергии, чем используют анаболические реакции), организм использует накопленную энергию, чтобы компенсировать дефицит энергии, высвобождаемой катаболизмом.
Катаболические реакции
Катаболические реакции расщепляют большие органические молекулы на более мелкие, высвобождая энергию, содержащуюся в химических связях.Эти высвобождения энергии (преобразования) не эффективны на 100 процентов. Количество выделяемой энергии меньше общего количества, содержащегося в молекуле. Примерно 40 процентов энергии, выделяемой в результате катаболических реакций, напрямую передается высокоэнергетической молекуле аденозинтрифосфата (АТФ). АТФ, энергетическая валюта клеток, можно немедленно использовать для питания молекулярных машин, которые поддерживают функции клеток, тканей и органов. Это включает создание новой ткани и восстановление поврежденной ткани.АТФ также можно хранить для удовлетворения будущих потребностей в энергии. Остальные 60 процентов энергии, высвобождаемой в результате катаболических реакций, выделяется в виде тепла, которое поглощают ткани и жидкости организма.
Структурно молекулы АТФ состоят из аденина, рибозы и трех фосфатных групп ([ссылка]). Химическая связь между второй и третьей фосфатными группами, называемая высокоэнергетической связью, представляет собой самый большой источник энергии в клетке. Это первая связь, которую разрушают катаболические ферменты, когда клеткам требуется энергия для работы.Продуктами этой реакции являются молекула аденозиндифосфата (АДФ) и одиночная фосфатная группа (P _i). АТФ, АДФ и P _– постоянно проходят через реакции, которые создают АТФ и накапливают энергию, и реакции, которые разрушают АТФ и высвобождают энергию.
Энергия АТФ управляет всеми функциями организма, такими как сокращение мышц, поддержание электрического потенциала нервных клеток и поглощение пищи в желудочно-кишечном тракте. Метаболические реакции, производящие АТФ, происходят из разных источников ([ссылка]).
Из четырех основных макромолекулярных групп (углеводов, липидов, белков и нуклеиновых кислот), которые перерабатываются в процессе пищеварения, углеводы считаются наиболее распространенным источником энергии для питания организма. Они принимают форму сложных углеводов, полисахаридов, таких как крахмал и гликоген, или простых сахаров (моносахаридов), таких как глюкоза и фруктоза. Катаболизм сахара расщепляет полисахариды на отдельные моносахариды. Среди моносахаридов глюкоза является наиболее распространенным топливом для производства АТФ в клетках, и поэтому существует ряд механизмов эндокринного контроля, регулирующих концентрацию глюкозы в кровотоке.Избыточная глюкоза либо хранится в качестве запаса энергии в печени и скелетных мышцах в виде сложного полимерного гликогена, либо превращается в жир (триглицерид) в жировых клетках (адипоцитах).
Среди липидов (жиров) триглицериды чаще всего используются для получения энергии посредством метаболического процесса, называемого β-окислением. Около половины лишнего жира хранится в адипоцитах, которые накапливаются в подкожной клетчатке под кожей, тогда как остальная часть хранится в адипоцитах в других тканях и органах.
Белки, которые представляют собой полимеры, можно разделить на их мономеры, отдельные аминокислоты. Аминокислоты можно использовать в качестве строительных блоков новых белков или далее расщеплять для производства АТФ. Когда человек хронически голодает, такое использование аминокислот для производства энергии может привести к истощению организма, поскольку расщепляется все больше и больше белков.
Нуклеиновые кислоты присутствуют в большинстве продуктов, которые вы едите. Во время пищеварения нуклеиновые кислоты, включая ДНК и различные РНК, распадаются на составляющие их нуклеотиды.Эти нуклеотиды легко абсорбируются и транспортируются по всему телу для использования отдельными клетками во время метаболизма нуклеиновых кислот.
Анаболические реакции
В отличие от катаболических реакций, анаболических реакций вовлекают соединение более мелких молекул в более крупные. Анаболические реакции объединяют моносахариды с образованием полисахаридов, жирные кислоты с образованием триглицеридов, аминокислоты с образованием белков и нуклеотиды с образованием нуклеиновых кислот. Эти процессы требуют энергии в виде молекул АТФ, генерируемых катаболическими реакциями.Анаболические реакции, также называемые реакциями биосинтеза , создают новые молекулы, которые образуют новые клетки и ткани и оживляют органы.
Гормональная регуляция обмена веществ
Катаболические и анаболические гормоны в организме помогают регулировать метаболические процессы. Катаболические гормоны стимулируют расщепление молекул и выработку энергии. К ним относятся кортизол, глюкагон, адреналин / адреналин и цитокины. Все эти гормоны мобилизуются в определенное время для удовлетворения потребностей организма. Анаболические гормоны необходимы для синтеза молекул и включают гормон роста, инсулиноподобный фактор роста, инсулин, тестостерон и эстроген. [ссылка] обобщает функции каждого из катаболических гормонов и [ссылка] обобщает функции анаболических гормонов.
Катаболические гормоны
Гормон Функция
Кортизол Высвобождается из надпочечников в ответ на стресс; его основная роль заключается в повышении уровня глюкозы в крови путем глюконеогенеза (расщепления жиров и белков)
Глюкагон Высвобождается из альфа-клеток поджелудочной железы при голодании или когда организму требуется дополнительная энергия; стимулирует расщепление гликогена в печени, повышая уровень глюкозы в крови; его действие противоположно инсулину; глюкагон и инсулин являются частью системы отрицательной обратной связи, которая стабилизирует уровень глюкозы в крови
Адреналин / адреналин Высвобождается в ответ на активацию симпатической нервной системы; увеличивает частоту сердечных сокращений и сократимость сердца, сужает кровеносные сосуды, является бронходилататором, который открывает (расширяет) бронхи легких для увеличения объема воздуха в легких и стимулирует глюконеогенез
Анаболические гормоны
Гормон Функция
Гормон роста (GH) Синтезируется и выделяется гипофизом; стимулирует рост клеток, тканей и костей
Инсулиноподобный фактор роста (IGF) Стимулирует рост мышц и костей, одновременно подавляя гибель клеток (апоптоз)
Инсулин Производится бета-клетками поджелудочной железы; играет важную роль в метаболизме углеводов и жиров, контролирует уровень глюкозы в крови и способствует усвоению глюкозы клетками организма; заставляет клетки мышц, жировой ткани и печени поглощать глюкозу из крови и хранить ее в печени и мышцах в виде гликогена; его действие противоположно глюкагону; глюкагон и инсулин являются частью системы отрицательной обратной связи, которая стабилизирует уровень глюкозы в крови
Тестостерон Производится семенниками у мужчин и яичниками у женщин; стимулирует увеличение мышечной массы и силы, а также рост и укрепление костей
Эстроген Производится в основном яичниками, а также печенью и надпочечниками; его анаболические функции включают ускорение метаболизма и отложение жира
Заболевания…
Метаболические процессы: синдром Кушинга и болезнь Аддисона. Как и следовало ожидать от фундаментального физиологического процесса, такого как метаболизм, ошибки или сбои в метаболической обработке приводят к патофизиологии или, если их не исправить, к болезненному состоянию.Болезни обмена веществ чаще всего являются результатом неправильной работы белков или ферментов, которые имеют решающее значение для одного или нескольких метаболических путей. Нарушение функции белка или фермента может быть следствием генетического изменения или мутации. Однако нормально функционирующие белки и ферменты также могут иметь пагубные последствия, если их доступность не соответствует метаболическим потребностям. Например, чрезмерное производство гормона кортизола (см. [Ссылка]) вызывает синдром Кушинга. Клинически синдром Кушинга характеризуется быстрым увеличением веса, особенно в области туловища и лица, депрессией и тревогой.Стоит упомянуть, что опухоли гипофиза, вырабатывающие адренокортикотропный гормон (АКТГ), который впоследствии стимулирует кору надпочечников высвобождать избыточное количество кортизола, имеют аналогичные эффекты. Этот косвенный механизм гиперпродукции кортизола называется болезнью Кушинга.
Пациенты с синдромом Кушинга могут иметь повышенный уровень глюкозы в крови и имеют повышенный риск ожирения. Они также показывают медленный рост, накопление жира между плечами, слабые мышцы, боли в костях (потому что кортизол заставляет белки расщепляться с образованием глюкозы посредством глюконеогенеза) и утомляемость.Другие симптомы включают чрезмерное потоотделение (гипергидроз), расширение капилляров и истончение кожи, что может привести к легким синякам. Все методы лечения синдрома Кушинга направлены на снижение чрезмерного уровня кортизола. В зависимости от причины избытка, лечение может быть таким простым, как прекращение использования мазей с кортизолом. В случае опухолей часто используется хирургическое вмешательство для удаления опухоли, вызывающей нарушение. Если операция нецелесообразна, лучевая терапия может использоваться для уменьшения размера опухоли или удаления частей коры надпочечников.Наконец, доступны лекарства, которые могут помочь регулировать количество кортизола.
Недостаточное производство кортизола также проблематично. Надпочечниковая недостаточность, или болезнь Аддисона, характеризуется снижением выработки кортизола надпочечниками. Это может быть результатом неправильной работы надпочечников — они не вырабатывают достаточного количества кортизола — или может быть следствием снижения доступности АКТГ из гипофиза. Пациенты с болезнью Аддисона могут иметь низкое кровяное давление, бледность, крайнюю слабость, утомляемость, медленные или вялые движения, головокружение и тягу к соли из-за потери натрия и высокого уровня калия в крови (гиперкалиемия).Жертвы также могут страдать от потери аппетита, хронической диареи, рвоты, поражений во рту и неоднородного цвета кожи. Диагностика обычно включает анализы крови и визуализацию надпочечников и гипофиза. Лечение включает заместительную терапию кортизолом, которую, как правило, следует продолжать всю жизнь.
Реакции окисления-восстановления
Химические реакции, лежащие в основе метаболизма, включают перенос электронов от одного соединения к другому посредством процессов, катализируемых ферментами.Электроны в этих реакциях обычно исходят от атомов водорода, которые состоят из электрона и протона. Молекула отдает атом водорода в виде иона водорода (H ⁺) и электрона, разбивая молекулу на более мелкие части. Потеря электрона или окисление высвобождает небольшое количество энергии; и электрон, и энергия затем передаются другой молекуле в процессе восстановления или получения электрона. Эти две реакции всегда происходят вместе в реакции окисления-восстановления (также называемой окислительно-восстановительной реакцией) — когда электрон проходит между молекулами, донор окисляется, а реципиент восстанавливается.Окислительно-восстановительные реакции часто протекают последовательно, так что восстановленная молекула впоследствии окисляется, передавая не только только что полученный электрон, но и полученную энергию. По мере развития серии реакций накапливается энергия, которая используется для объединения P _i и АДФ с образованием АТФ, высокоэнергетической молекулы, которую организм использует в качестве топлива.
Реакции окисления и восстановления катализируются ферментами, запускающими удаление атомов водорода. Коферменты работают с ферментами и принимают атомы водорода.Двумя наиболее распространенными коферментами окислительно-восстановительных реакций являются никотинамидадениндинуклеотид (NAD) и флавинадениндинуклеотид (FAD) . Их соответствующие восстановленные коферменты — это NADH и FADH ₂ , которые являются энергосодержащими молекулами, используемыми для передачи энергии во время создания АТФ.
Обзор главы
Метаболизм — это сумма всех катаболических (расщепление) и анаболических (синтез) реакций в организме.Скорость метаболизма измеряет количество энергии, используемой для поддержания жизни. Организм должен потреблять достаточное количество пищи для поддержания скорости метаболизма, если он хочет выжить очень долго.
Катаболические реакции расщепляют более крупные молекулы, такие как углеводы, липиды и белки из принятой пищи, на составляющие более мелкие части. Они также включают расщепление АТФ, который высвобождает энергию, необходимую для метаболических процессов во всех клетках по всему телу.
Анаболические реакции, или биосинтетические реакции, синтезируют более крупные молекулы из более мелких составных частей, используя АТФ в качестве источника энергии для этих реакций.Анаболические реакции увеличивают костную и мышечную массу, а также создают новые белки, жиры и нуклеиновые кислоты. Реакции окисления-восстановления переносят электроны через молекулы, окисляя одну молекулу и восстанавливая другую, и собирая высвободившуюся энергию для преобразования P _i и АДФ в АТФ. Ошибки метаболизма изменяют переработку углеводов, липидов, белков и нуклеиновых кислот и могут привести к ряду болезненных состояний.
Контрольные вопросы
При какой реакции образуется моносахарид из полисахарида?
реакция окисления – восстановления
анаболическая реакция
катаболическая реакция
Биосинтетическая реакция
Если анаболические реакции превышают катаболические, результат будет ________.
потеря веса
прибавка в весе
изменение скорости обмена веществ
Развитие болезни
Когда НАД становится НАДН, кофермент был ________.
уменьшенный
окисленное
метаболизируется
гидролизованный
Анаболические реакции используют энергию на ________.
превращение ADP в ATP
удаление фосфатной группы из ATP
производит тепло
расщепление молекул на более мелкие части
Вопросы о критическом мышлении
Опишите, как можно изменить метаболизм.
Увеличение или уменьшение безжировой мышечной массы приведет к увеличению или уменьшению метаболизма.
Опишите, как лечить болезнь Аддисона.
Болезнь Аддисона характеризуется низким уровнем кортизола. Один из способов лечения болезни — дать пациенту кортизол.
Глоссарий
анаболические гормоны
гормоны, стимулирующие синтез новых, более крупных молекул
анаболические реакции
реакции, в результате которых молекулы меньшего размера превращаются в молекулы большего размера
реакции биосинтеза
реакций, которые создают новые молекулы, также называемые анаболическими реакциями
катаболические гормоны
гормоны, стимулирующие распад более крупных молекул
катаболические реакции
реакции, в ходе которых более крупные молекулы расщепляются на составные части
FADH ₂
молекула с высокой энергией, необходимая для гликолиза
флавинадениндинуклеотид (FAD)
Кофермент
, используемый для производства FADH ₂
метаболизм
сумма всех катаболических и анаболических реакций, происходящих в организме
НАДН
молекула с высокой энергией, необходимая для гликолиза
никотинамидадениндинуклеотид (НАД)
Кофермент
, используемый для производства НАДН
окисление
потеря электрона
окислительно-восстановительная реакция
(также, окислительно-восстановительная реакция) пара реакций, в которых электрон переходит от одной молекулы к другой, окисляя одну и восстанавливая другую
редуктор
получение электрона

Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 Международная лицензия.
Вы также можете бесплатно скачать по адресу http://cnx.org/contents/[email protected]
Атрибуция:
Определение метаболизма и примеры — Биологический онлайн-словарь
Метаболизм
сущ., Множественное число: метаболизм
[mɪˈtæbəˌlɪzəm]
Определение: катаболические и анаболические процессы
Определение метаболизма
существительное Набор из химических процессов
преобразует молекулу в другую, чтобы поддерживать жизненное состояние клетки или организма.
Дополнительная информация о метаболизме
Метаболизм относится ко всем химическим реакциям, участвующим в превращении одной молекулы в другую.Основные функции метаболизма заключаются в хранении (т. Е. Преобразовании определенных молекул в качестве источника энергии для различных клеточных процессов), в преобразовании определенных молекул в качестве компонентов биомолекул (например, углеводов, белков, липидов и нуклеиновых кислот) и в удалении таких побочных продуктов. как азотистые отходы.
Метаболизм включает процессы роста, размножения, реакции на окружающую среду, механизмы выживания, поддержание и поддержание структуры и целостности клеток. В этих химических реакциях используются различные ферменты.Метаболизм можно разделить на две категории: катаболизм и анаболизм. Катаболизм включает серию деструктивных химических реакций, которые расщепляют сложные молекулы на более мелкие единицы, обычно высвобождая при этом энергию. Анаболизм включает последовательность химических реакций, которые создают или синтезируют молекулы из более мелких единиц, обычно требуя ввода энергии (АТФ) в процессе.
Расстройство или дисфункция обмена веществ называется нарушением обмена веществ.
Образное изображение анаболических и катаболических процессов. Источник: Мария Виктория Гонзага из BiologyOnline.com.
Происхождение слова: Греческий Metabalē («изменить»), от meta («изменить»), meta — + ballein («бросить»)
См. Также:
Связанные термины:
Дополнительная литература:

© BiologyOnline.com. Контент предоставлен и модерируется редакторами Biology Online.
Следующий
Как на самом деле работает метаболизм | Rush System
Метаболизм — это процесс. Это то, как наши клетки превращают пищу, которую мы едим, в энергию, необходимую нам для дыхания, движения, мышления и действий. . . все. Он поддерживает нас, как и все живые существа, живыми.
Однако вместо того, чтобы быть благодарными за метаболизм, мы склонны винить его. Несомненно, вы слышали, как кто-то сказал (или даже сказал себе): «Я не могу похудеть. Мой метаболизм должен быть медленным »,
Практически никогда.Такие факторы, как возраст, пол и размер тела, вызывают естественные колебания скорости метаболизма в состоянии покоя — количества калорий или единиц энергии, которые мы сжигаем, просто живя. Но эти различия нормальны и обычно не являются первопричиной ожирения или неспособности похудеть.
Настоящая проблема почти всегда в том, что мы потребляем слишком много калорий и не получаем достаточного количества упражнений, что оставляет нам избыток энергии, который мы сохраняем в виде жира. Лучшие способы похудеть — оставаться активным и придерживаться здоровой диеты, а не пытаться изменить скорость вашего метаболизма.
Но даже при том, что они обычно не могут увеличить скорость нашего метаболизма в состоянии покоя, наши привычки влияют на наш метаболизм пятью важными способами:
1. Как то, что вы едите, влияет на ваш метаболизм
Возможно, вы слышали, что употребление определенных продуктов или прием пищи в определенное время дня может ускорить ваш метаболизм. На самом деле скорость вашего метаболизма остается примерно одинаковой, независимо от того, когда и что вы едите.
Несколько исключений из этого правила не являются хорошими стратегиями похудания.
Например, исследования показали, что кофеин немного увеличивает скорость сжигания калорий в краткосрочной перспективе. Но ваше тело со временем привыкает к кофеину, поэтому эффект длится недолго, если вы регулярно пьете кофе или чай. Продукты, рекламируемые как ускорители метаболизма, также неэффективны, а некоторые из них имеют опасные побочные эффекты.
Так что не сосредотачивайтесь на том, как быстро вы усваиваете пищу, а на способе , , вы ее метаболизируете.
Это означает отказ от жареной пищи, например, картофельных чипсов; и рафинированный сахар, например, содержащийся в безалкогольных напитках, конфетах и многих хлебобулочных изделиях.Эти источники энергии, скорее всего, откладываются в виде жира.
Вместо этого выбирайте цельнозерновые, нежирные белки, овощи и фрукты, которые ваше тело может с большей готовностью использовать для поддержания своих функций и активности.
2. Как упражнения влияют на метаболизм
Вы мало что можете сделать, чтобы повлиять на метаболизм в состоянии покоя, на который приходится большая часть калорий, которые большинство людей сжигает каждый день. Но наращивание мышечной массы может помочь. Мышечная ткань потребляет больше энергии, чем жировая, даже в состоянии покоя.
Это большая причина того, что женщины, у которых обычно меньше мышечной ткани, чем у мужчин, также сжигают меньше калорий. Вот почему пожилые люди, как правило, сжигают меньше калорий, чем молодые. Потеря мышечной массы — нормальное явление в процессе старения, но регулярная работа мышц может помочь в борьбе с ней.
Однако помните: хотя наращивание силы может повысить ваш метаболизм в состоянии покоя, повышение аэробной активности — наиболее эффективный способ сжигать больше калорий. Полезна даже ходьба по 25 или 30 минут в день пять дней в неделю.А более интенсивные упражнения — например, бег или аэробика — сжигают еще больше калорий.
Помимо сжигания калорий и наращивания мышечной массы, упражнения связаны с увеличением количества бурого жира. Подавляющее большинство наших жиров — это белый жир, который накапливает энергию. Но у нас также есть несколько унций бурого жира, часто на шее или плечах, который фактически использует энергию, чтобы согреться.
3. Как текущий вес влияет на метаболизм
Процесс обмена веществ состоит из двух основных частей.Анаболизм помогает вырастить новые клетки, накапливать энергию и поддерживать ткани тела. Катаболизм расщепляет молекулы жиров и углеводов, высвобождая энергию, которая питает анаболизм, сохраняет тепло и позволяет мышцам сокращаться.
Инсулин — один из многих гормонов, которые помогают регулировать этот цикл, вызывая анаболизм после еды. Если у вас значительно избыточный вес, существует высокий риск того, что ваше тело перестанет реагировать на инсулин. В результате сахар остается в крови, а не накапливается в виде энергии.
Это состояние мы называем диабетом 2 типа. Это может повредить ваши органы и подвергнуть вас риску таких проблем со здоровьем, как сердечные заболевания, инсульт и заболевание почек. Но диабет 2 типа не всегда постоянен. Многие люди могут обратить вспять диабет 2 типа, похудев с помощью упражнений, более здорового питания или даже бариатрической хирургии.
Хотя наращивание силы может ускорить метаболизм в состоянии покоя, повышение аэробной активности — наиболее эффективный способ сжечь больше калорий.
4. Как прежний вес влияет на обмен веществ
Избыточный вес может продолжать влиять на ваш метаболизм даже после того, как вы похудели. Это одна из причин, по которой поддерживать потерю веса намного сложнее, чем вообще сбросить вес.
Возьмем двух людей с одинаковым весом: одного, который всю жизнь был с нормальным весом, и другого, который боролся с ожирением: первый человек может получить средний уровень активности и съесть среднее количество пищи, и ничего не произойдет. им.Но часто второй человек, если он перейдет от ограниченной диеты к средней, будет иметь высокий риск снова набрать много веса.
Исследователи еще точно не знают, что вызывает это явление. Но исследования показали, что это связано с гормональными изменениями после похудания, которые замедляют метаболизм и вызывают чувство голода.
Чтобы решить эту проблему, врачи в Rush иногда назначают лекарства, подавляющие аппетит. FDA одобрило несколько средств для подавления аппетита, которые, как было доказано, помогают людям поддерживать потерю веса в сочетании с физическими упражнениями и здоровым питанием.Пока нет лекарств, предназначенных для увеличения скорости метаболизма.
5. Как лишение пищи или сна влияет на ваш метаболизм
Независимо от вашего веса, недостаточное питание может иметь неприятные последствия, поскольку замедляет скорость сжигания калорий в организме.
Например, некоторые люди пропускают завтрак и обед и просто едят ужин. Но отсутствие еды весь день на самом деле сигнализирует вашему организму о нехватке еды, поэтому ваш метаболизм очень низкий. И как только вы что-нибудь съедите, ваше тело пытается сохранить каждую калорию в этой пище.
Даже если вы хотите и вам нужно сильно похудеть, вам следует стараться есть три или четыре небольших приема пищи в день, состоящих в основном из овощей, цельнозерновых и нежирных белков.
Наконец, убедитесь, что вы спите от семи до девяти часов каждую ночь. Недостаток сна может привести к тому, что ваш организм вырабатывает слишком много инсулина, что может привести к увеличению накопления жира.
Что делать, если у вас действительно
, у действительно медленный метаболизм?
Хотя состояние нашего метаболизма обычно связано с нашим весом и привычками, основные условия действительно объясняют небольшое количество метаболических проблем.Вот некоторые из условий, вызывающих необъяснимое увеличение веса:
Среди них гипотиреоз является наиболее распространенным заболеванием, замедляющим метаболизм, особенно среди женщин. Как и все перечисленные выше состояния, он может вызывать множество других симптомов, включая усталость, головокружение, проблемы с кожей и запоры.
Если у вас есть изменения веса, которые вы не можете объяснить, поговорите со своим лечащим врачом, особенно если у вас есть другие симптомы.
.

Катаболические гормоны
Гормон	Функция
Кортизол	Высвобождается из надпочечников в ответ на стресс; его основная роль заключается в повышении уровня глюкозы в крови путем глюконеогенеза (расщепления жиров и белков)
Глюкагон	Высвобождается из альфа-клеток поджелудочной железы при голодании или когда организму требуется дополнительная энергия; стимулирует расщепление гликогена в печени, повышая уровень глюкозы в крови; его действие противоположно инсулину; глюкагон и инсулин являются частью системы отрицательной обратной связи, которая стабилизирует уровень глюкозы в крови
Адреналин / адреналин	Высвобождается в ответ на активацию симпатической нервной системы; увеличивает частоту сердечных сокращений и сократимость сердца, сужает кровеносные сосуды, является бронходилататором, который открывает (расширяет) бронхи легких для увеличения объема воздуха в легких и стимулирует глюконеогенез

Анаболические гормоны
Гормон	Функция
Гормон роста (GH)	Синтезируется и выделяется гипофизом; стимулирует рост клеток, тканей и костей
Инсулиноподобный фактор роста (IGF)	Стимулирует рост мышц и костей, одновременно подавляя гибель клеток (апоптоз)
Инсулин	Производится бета-клетками поджелудочной железы; играет важную роль в метаболизме углеводов и жиров, контролирует уровень глюкозы в крови и способствует усвоению глюкозы клетками организма; заставляет клетки мышц, жировой ткани и печени поглощать глюкозу из крови и хранить ее в печени и мышцах в виде гликогена; его действие противоположно глюкагону; глюкагон и инсулин являются частью системы отрицательной обратной связи, которая стабилизирует уровень глюкозы в крови
Тестостерон	Производится семенниками у мужчин и яичниками у женщин; стимулирует увеличение мышечной массы и силы, а также рост и укрепление костей
Эстроген	Производится в основном яичниками, а также печенью и надпочечниками; его анаболические функции включают ускорение метаболизма и отложение жира

Что такое метаболизм и как его разогнать? | 74.ru

Что такое метаболизм и как ускорить его, чтобы похудеть?

Что такое метаболизм?

Как разогнать метаболизм для снижения веса?

Хиджама и её преимущества | Фитнес-центр GYMMAXX

свойства, биологическая роль для организма – Фитомаркет

Как желание похудеть приводит к психическим расстройствам

доказана ли эффективность, работают ли ноотропные препараты и стоит ли их покупать

Сходите к врачу

Расскажем, как лечиться грамотно

Как быть, если врач назначил ноотроп из списка ЖНВЛП

Есть ли на свете хоть один настоящий ноотроп

Как гормон дофамин влияет на организм и поведение человека

Бросить курить помогает ген

Игровая зависимость — побочный эффект от лечения

Дофамин против рака

Нет дофамина — будет близорукость

Метаболизм (для подростков) — Nemours Kidshealth

Что такое метаболизм?

Как работает метаболизм?

Что контролирует метаболизм?

Метаболизм | healthdirect

Как работает ваш метаболизм?

Что может повлиять на ваш метаболизм?

Обмен веществ и ваше здоровье

Могу ли я увеличить свой метаболизм?

Физиология, метаболизм — StatPearls — Книжная полка NCBI

Введение

Проблемы, вызывающие озабоченность

Cellular

Участвующие системы органов

Функция

Механизм

Клиническая значимость

Ссылки

Функции и требования человеческой жизни

Цели обучения

Метаболизм

Потребности в выживании

Питательные вещества

Кислород

Вода

Температура тела

Ежедневное подключение

Атмосферное давление

Гомеостатический дисбаланс

Обзор метаболических реакций · Анатомия и физиология

Катаболические реакции

Анаболические реакции

Гормональная регуляция обмена веществ

Реакции окисления-восстановления

Обзор главы

Контрольные вопросы

Вопросы о критическом мышлении

Глоссарий

Определение метаболизма и примеры — Биологический онлайн-словарь

Как на самом деле работает метаболизм | Rush System

1. Как то, что вы едите, влияет на ваш метаболизм

2. Как упражнения влияют на метаболизм

3. Как текущий вес влияет на метаболизм

Хотя наращивание силы может ускорить метаболизм в состоянии покоя, повышение аэробной активности — наиболее эффективный способ сжечь больше калорий.

4. Как прежний вес влияет на обмен веществ

5. Как лишение пищи или сна влияет на ваш метаболизм

Что делать, если у вас действительно

Добавить комментарий Отменить ответ