Jeśli spędziłeś trochę czasu na przeglądaniu zakątków mediów społecznościowych dotyczących zdrowia i dobrego samopoczucia, prawdopodobnie natknąłeś się na wiele produktów rzekomo poprawiających metabolizm. Ale jaki dokładnie jest Twój metabolizm?
Wszystko, na co narażasz swoje ciało – od stylu życia po wirusy przenoszone drogą powietrzną – wpływa na Twoje cechy fizyczne, takie jak ciśnienie krwi i poziom energii. Łącznie te cechy biologiczne określane są jako twój fenotyp. I system biologiczny, który jest najbardziej bezpośredni wpływy Twój fenotyp to Twój metabolizm.
Jeśli więc coś jesz, bierzesz leki, palisz papierosy lub ćwiczysz, Twój metabolizm jest odpowiedzialny za przekazywanie informacji biologicznych po całym organizmie, aby mógł się dostosować.
Metabolizm to konwersja energii
Twój metabolizm składa się z: sieć kilkudziesięciu tysięcy cząsteczek i białek które przekształcają spożywaną żywność w energię i elementy budulcowe, których organizm używa do poruszania się, wzrostu i naprawy. Na poziomie chemicznym metabolizm energetyczny rozpoczyna się, gdy trzy makroskładniki odżywcze – węglowodany, tłuszcze i białko – są rozkładane atom po atomie w celu uwolnienia elektronów z wiązań chemicznych. Elektrony te ładują elementy w komórkach zwane mitochondriami.
Podobnie jak działają baterie, mitochondria wykorzystują ten potencjał elektryczny do tworzenia innej formy energii chemicznej, z której może korzystać reszta komórki.
Mówiąc najprościej, podstawową rolą metabolizmu jest przekształcanie energii chemicznej w energię elektryczną i z powrotem w energię chemiczną. Sposób, w jaki ta energia jest przenoszona w całym ciele, może odgrywać kluczową rolę w ustaleniu czy jesteś chory, czy zdrowy.
Jestem biochemikiem który bada różne sieci metabolizmu wykorzystywane podczas zmian w organizmie. Mój zespół i ja byliśmy w stanie zdefiniować specyficzne cechy metabolizmu, takie jak obecność i ilość niektórych metabolitów – produktów powstałych w wyniku rozkładu makroskładników odżywczych – w szerokim zakresie warunków.
Warunki te obejmują choroby takie jak COVID-19, cukrzyca, stwardnienie rozsiane i anemia sierpowatado doświadczania wyjątkowych środowisk, takich jak narażenie na promieniowanie, wysoki pułap, starzenie się i wyniki sportowe. Każde z tych ustawień wpływa na to, które części sieci metabolicznej są wykorzystywane i jak się między sobą komunikują.
Elitarni sportowcy wyznaczają górne granice
Biorąc pod uwagę niepokojące wzrost otyłości i związane z nim syndrom metabliczny – w 1 r. około 8 na 2022 osób na całym świecie cierpiała na otyłość – zdefiniowanie zdrowego lub zaburzonego metabolizmu może pomóc w określeniu, co poszło nie tak i jak temu zaradzić.
Elitarni sportowcy stanowią doskonałą populację do badania funkcji metabolicznych w najlepszym wydaniu, ponieważ ich sieć reakcji molekularnych i chemicznych musi być precyzyjnie dostrojona, aby móc konkurować na arenie światowej.
Tradycyjnie, próg mleczanowy jest kluczową miarą wyników sportowych poprzez określenie intensywności ćwiczeń, gdy mleczan zaczyna rosnąć w mięśniach i krwi.
Wbrew powszechnemu przekonaniu mleczan to nie tylko produkt odpadowy, ale... źródło energii również gromadzi się, gdy jest wytwarzany szybciej, niż mitochondria są w stanie go wykorzystać. Podczas gdy średnio aktywna osoba może osiągnąć swój próg przy intensywności ćwiczeń około 2 watów na kilogram, wyczynowi rowerzyści mogą utrzymać intensywność do prawie dwa do trzech razy wyższe.
Porównując progi mleczanowe grupy elitarnych rowerzystów, odkryliśmy, że rowerzyści z wyższymi progami mieli markery lepszej funkcji mitochondriów. Jednym z takich znaczników był wyższa produkcja koenzymu A, cząsteczka transportująca węgiel wokół komórek i odgrywająca ważną rolę w rozkładaniu węglowodanów, aminokwasów i tłuszczów na energię chemiczną.
Pojawili się także rowerzyści osiągający lepsze wyniki spalaj więcej tłuszczu i spalaj tłuszcz dłużej podczas wieloetapowej światowej trasy koncertowej w porównaniu z kolarzami osiągającymi gorsze wyniki.
Dysfunkcyjny metabolizm w chorobach takich jak COVID-19
Twój metabolizm zmienia się również, jeśli zachorujesz na ostrą chorobę, taką jak COVID-19.
W przeciwieństwie do elitarnych rowerzystów, pacjenci z Covid-19 mają upośledzona zdolność spalania tłuszczu który wydaje się utrzymywać długi COVID. Krew tych pacjentów w spoczynku jest podobna do krwi elitarnego kolarza w stanie wyczerpania. Sugeruje to, że nietolerancja wysiłku często występuje w przypadku długiego Covid-19 dysfunkcja mitochondriów może odgrywać rolę w zmęczeniu związanym z Covid-19.
Spalanie tłuszczu zużywa dużo tlenu. COVID 19 uszkadza czerwone krwinki dostarczające tlen do narządów. Ponieważ czerwone krwinki mają ograniczona zdolność do samodzielnej naprawy, mogą nie działać tak dobrze przez pozostałą część swojego około 120-dniowego życia. Może to częściowo wyjaśniać, dlaczego objawy Covid-XNUMX trwają tak długo u niektórych osób.
Dawcy krwi definiują środek
Transfuzje krwi są jedna z najczęstszych procedur klinicznych. Nad 118 milionów litrów krwi są przekazywane co roku przez miliony ludzi na całym świecie. Ponieważ dawcy krwi przechodzą badania przesiewowe, aby upewnić się, że są wystarczająco zdrowi, aby oddać krew, zazwyczaj są umiarkowanie zdrowi, plasujący się gdzieś pomiędzy ostrą chorobą a elitarnymi wynikami sportowymi. Dawcy krwi pochodzą z każdy krok życia, jako populacja badana mają również zróżnicowany zakres cech biologicznych.
Mój zespół i ja przyjrzeliśmy się krwi od ponad 13,000 XNUMX dawców krwi, aby rzucić światło na ich dawcę różnorodność metaboliczna. Odkryliśmy konkretne cechy, które pozwalają przewidzieć, jak dobrze krew dawcy będzie działać u pacjentów, co ma również wpływ na to, jak dobrze ta krew będzie działać u samych dawców.
Odkryliśmy, że jedną z tych cech jest metabolit zwana kinureniną, który powstaje w wyniku rozkładu aminokwasu tryptofanu. Odkryliśmy, że krew od dawców z wyższym poziomem kinureniny rzadziej przywracała poziom hemoglobiny u biorców transfuzji w porównaniu z dawcami z niższym poziomem kinureniny.
Stężenie kinureniny jest wyższe u dawców starszych i dawców z wyższym BMI i może być potencjalnie powiązane z wyższym poziomem stanu zapalnego. Na poparcie naszej grupy stwierdzono również, że kynurenina wzrasta dramatycznie u biegaczy biorących udział w 171-kilometrowym (106 mil) Ultra-Trail du Mont-Blanc. Ponadto stwierdziliśmy również, że kinurenina jest silnym markerem Nasilenie COVID-19.
Związek między metabolitami a skutkami zdrowotnymi wzmacnia ważną rolę, jaką metabolizm odgrywa w organizmie. Lepsze zrozumienie tego, jak wygląda zdrowy metabolizm, może zapewnić unikalny wgląd w to, jak zmienia się on, gdy ktoś zachoruje, i może zaoferować nowe podejście do leczenia.
Travisa Nemkowa, adiunkt w dziedzinie biochemii i genetyki molekularnej, Kampus medyczny Uniwersytetu Kolorado Anschutz
Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.
Powiązane książki:
Ciało utrzymuje wynik: mózg, umysł i ciało w leczeniu traumy
przez Bessela van der Kolka
Ta książka bada powiązania między traumą a zdrowiem fizycznym i psychicznym, oferując spostrzeżenia i strategie leczenia i powrotu do zdrowia.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Oddech: nowa nauka o utraconej sztuce
przez Jamesa Nestora
Ta książka bada naukę i praktykę oddychania, oferując spostrzeżenia i techniki poprawy zdrowia fizycznego i psychicznego.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Paradoks roślin: ukryte zagrożenia w „zdrowej” żywności, które powodują choroby i przyrost masy ciała
przez Stevena R. Gundry'ego
Ta książka bada powiązania między dietą, zdrowiem i chorobami, oferując spostrzeżenia i strategie poprawy ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Kod odpornościowy: nowy paradygmat prawdziwego zdrowia i radykalnego przeciwdziałania starzeniu się
autorstwa Joela Greene'a
Ta książka oferuje nowe spojrzenie na zdrowie i odporność, opierając się na zasadach epigenetyki i oferując spostrzeżenia i strategie optymalizacji zdrowia i starzenia się.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Kompletny przewodnik po poście: uzdrawiaj swoje ciało poprzez post przerywany, co drugi dzień i przedłużony
autorstwa dr Jasona Funga i Jimmy'ego Moore'a
Ta książka bada naukę i praktykę postu, oferując spostrzeżenia i strategie poprawy ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia.
