Какво представляват метаболизмът и метаболитните процеси?

Метаболизмът представлява съвкупността от всички биохимични реакции в организма, които осигуряват енергия и градивни вещества, необходими за поддържането на жизнените функции. 

Тези процеси се разделят на два основни типа:

• Катаболизъм - разграждане на сложни молекули (като въглехидрати, мазнини и белтъци) до по-прости съединения, при което се освобождава енергия, използвана за поддържане на клетъчните функции.

• Анаболизъм - синтез на сложни молекули от по-прости прекурсори, което изисква енергия и участва в изграждането и възстановяването на тъкани, ензими и други структурни компоненти на организма.

Метаболитните процеси регулират ключови физиологични функции, включително:

• Производство на енергия - преобразуване на хранителните вещества в аденозинтрифосфат (АТФ), основният енергиен носител на клетката.

• Синтез и разграждане на биомолекули - поддържане на баланса между изграждането и разграждането на протеини, липиди, въглехидрати и нуклеинови киселини.

• Терморегулация - генериране на топлина чрез метаболитни процеси, особено в мускулите и кафявата мастна тъкан.

• Детоксикация и елиминиране на отпадни продукти - разграждане на токсини и метаболитни отпадъци, които се отделят чрез бъбреците, черния дроб и белите дробове.

• Хормонална регулация - контрол на метаболитната активност чрез хормони като инсулин, глюкагон, полови хормони, кортизол и тиреоидни хормони.

Метаболизмът е динамичен процес, който се адаптира спрямо нуждите на организма, хранителния режим и външните фактори като физическа активност и температура на околната среда.

Метаболизмът се състои от два основни типа процеси, които работят заедно, за да осигурят енергия и поддръжка на клетъчните функции. Te са в постоянен баланс помежду си и са синхронизирани прецизно. При най-малките промени те реагират така, че да възстановяват хомеостазата и равновесието между тях. 

Както вече споменахме, основните видове метаболитни процеси са катаболитните и анаболитните, като има и трети вид смесени или още амфиболитни. 

От своя страна, всеки основен вид се състои от няколко отделни вида процеси. 

Катаболните реакции (разграждащи процеси) включват разграждането на сложни органични молекули до по-прости съединения, като при този процес се освобождава енергия. 

 

-10%

Бързо добавяне    

Зелен чай

58 reviews

35.99 лв 39.99 лв

 

Бързо добавяне    

Л-Карнитин

59 reviews

39.99 лв

Тази енергия се складира в молекулите на аденозинтрифосфата (АТФ) и се използва за клетъчни процеси:

• Гликолиза - процес на разграждане на глюкозата до пируват, при който се отделя АТФ и НАДН.

• Бета-окисление - разграждане на мастни киселини в митохондриите за производство на енергия.

• Протеолиза - разграждане на белтъци до аминокиселини.

• Цикъл на трикарбоновите киселини (цикъл на Кребс) - централен катаболен път, който осигурява енергия чрез окисление на ацетил-КоА. Този процес е двигателят на клетката в живите организми.

Анаболитните реакции (синтетични процеси) използват енергия за синтез на сложни биомолекули, необходими за растеж, възстановяване и поддръжка на тъканите.

Синтетични процеси са:

• Глюконеогенеза - синтез на глюкоза от не-въглехидратни източници като аминокиселини и лактат.

• Липогенеза - синтез на мастни киселини и триглицериди за съхранение на енергия.

• Протеинов синтез - образуване на белтъци от аминокиселини за структурни и ензимни функции.

• Синтез на нуклеинови киселини - изграждане на ДНК и РНК за клетъчно делене и генетична информация.

Някои метаболитни пътища имат както катаболитна, така и анаболитна роля, в зависимост от нуждите на организма. Те се наричат амфиболни процеси (смесени пътища). Пример за такъв процес е цикълът на Кребс, който осигурява междинни продукти за синтез на аминокиселини, липиди и други биомолекули.

Метаболитните процеси са строго регулирани чрез хормони (като инсулин, глюкагон и тироксин, както и половите хормони), ензими и клетъчни сигнални механизми, което гарантира оптимален баланс между разграждането и синтеза на вещества.

Няколко са факторите, които влияят особено негативно върху метаболизма, като върху част от тях не може да се влияе. 

Разбирането им може да помогне за идентифициране на подлежащите причини за забавянето на метаболитните функции и за вземането на информирано решение относно справянето с това състояние.

Генетичните фактори

На първо място трябва да бъдат поставени генетичните фактори - те не зависят от индивида и трудно могат да се превъзмогнат. 

Гените играят основна роля в предопределението на базалния метаболизъм, ефикасността на метаболитните процеси и начините, по които тялото реагира на промени в храненето и физическите натоварвания. Именно поради тази причина при някои хора е значително по-трудно да се поддържа нормално телесно тегло, което ги прави по-податливи към напълняване и развитие на метаболитни нарушения.

При някои хора могат да бъдат наблюдавани различни генетични вариации в метаболитните пътища или налични генетични мутации. Те влияят негативно на ефикасността на ензимите, свързани с енергийния синтез и метаболизма на мазнините и въглехидратите. Резултатът е естествено по-бавно протичане на метаболитните процеси и по-бавен метаболизъм.

Фамилната обремененост със състояния като затлъстяване, диабет тип 2, хипотиреоидизъм също значително увеличава риска от развитие на някакъв вид метаболитна дисфункция.

Възраст

С напредването на възрастта метаболитните процеси естествено се забавят. Причината за това са промените, които настъпват в нивата на хормоните, намаляването на мускулната маса и спада в енергоразхода, който се диктува от тях.

Понижаването на мускулната маса с възрастта - процес, наречен саркопения - води до понижаване и на базовото метаболитно ниво, тъй като мускулите имат висок енергоразход за разлика от мастната тъкан.

Хормоналните промени, които са асоциирани с напредването на възрастта, са свързани със значителен спад в нивата на растежния хормон, половите хормони - естроген при жените и тестостерон при мъжете. Всеки един от тях поотделно оказва влияние върху скоростта на метаболитните процеси.

Освен това митохондриите - малките енергоцентрали на клетката, стават по-слабо ефективни с възрастта в процеса на синтезирането на енергия от храната.

Пол

Половият диморфизъм (различията между половете) е добре известен феномен. Той определя и различията в енергоразхода между двата пола, както и отговорите на женския и мъжкия организъм към физическо натоварване или диетични промени.

Диморфизмът при хората се характеризира с някои особености.

По-високият процент мускулна маса при мъжете води и до по-висок метаболизъм.

Мъжкият полов хормон тестостерон определя и по-голямото съотношение между мускулната маса и подкожните мазнини. Половите хормони на жените - естроген и пролактин, допринасят за по-големия процент мазнини в женския организъм.

Също така менструалният цикъл, бременността и менопаузата могат да причинят колебания в метаболитната скорост поради хормонални промени. Например метаболизмът се повишава леко по време на лутеалната фаза на менструалния цикъл заради по-високите нива на прогестерон.

Инсулинова резистентност

Инсулиновата резистентност възниква, когато клетките в организма стават по-малко чувствителни към инсулина, което води до нарушено усвояване на глюкозата и по-лесно натрупване на мазнини. 

Това състояние е ключов елемент на метаболитния синдром и често се свързва със затлъстяване, заседнал начин на живот и нездравословно хранене.

При инсулинова резистентност глюкозата не се използва ефективно за енергия, което води до високи нива на кръвната захар, увеличено складиране на мазнини и намалена способност за изгаряне на мазнини.

Функция на щитовидната жлеза

Щитовидната жлеза играе основна роля в регулирането на метаболизма чрез отделянето на хормоните T3 и T4. Намаленото производство на тези хормони води до хипотиреоидизъм, който значително забавя метаболизма.

При хипотиреоидизъм ниските нива на щитовидните хормони намаляват ефективността на метаболитните процеси, причинявайки напълняване, умора и понижени енергийни нива.

При хипертиреоидизъм свръхактивната щитовидна жлеза ускорява метаболизма, което може да доведе до бърза загуба на тегло, но също така може да предизвика други метаболитни нарушения.

Сън

Хроничното недоспиване или лошото качество на съня нарушава хормоналния баланс, който регулира глада, метаболизма и складирането на мазнини.

Липсата на сън води до хормонален дисбаланс, като увеличава нивата на кортизол (хормон на стреса) и намалява нивата на лептин (хормон за ситост), докато повишава грелин (хормона, който стимулира глада). Това води до повишен апетит, особено за калорични храни и до метаболитни нарушения.

Недостатъчният сън влошава и чувствителността към инсулин, повишавайки нивата на кръвната захар и риска от метаболитни заболявания като диабет тип 2.

Стрес

Хроничният стрес води до продължително повишаване на нивата на кортизол, което влияе негативно на метаболизма.

Високите нива на кортизол насърчават складирането на мазнини, особено в коремната област и допринасят за покачване на теглото.

Продължителният стрес може да доведе и до разграждане на мускулната тъкан за енергия, което допълнително забавя метаболизма, тъй като мускулната маса е ключова за калорийния разход.

Околна среда и токсини

Излагането на токсини от околната среда, като ендокринни разрушители (например BPA, фталати, пестициди), може да повлияе на хормоналния баланс и метаболизма.

Тези химикали могат да имитират или блокират естествените хормони, нарушавайки нормалните метаболитни процеси и допринасяйки за състояния като инсулинова резистентност, затлъстяване и дисфункция на щитовидната жлеза.

Начин на хранене

Нездравословното хранене, особено богато на преработени храни, рафинирани захари и вредни мазнини, може да наруши метаболитната функция.

Протеинът е жизненоважен за поддържане на мускулната маса и енергийното производство. Диета с ниско съдържание на протеини може да доведе до загуба на мускули и намалена метаболитна скорост.

Липсата на основни витамини и минерали (като йод, магнезий, цинк) може да наруши функцията на щитовидната жлеза и други метаболитни процеси, забавяйки метаболизма.

Калорийни ограничения и гладуване

Въпреки че краткотрайното гладуване или калорийното ограничение могат да бъдат полезни в определени случаи, дългосрочният екстремен калориен дефицит може да има негативни ефекти върху метаболизма.

Когато тялото е лишено от достатъчно калории за продължителен период, то преминава в „режим на оцеляване“, забавяйки метаболитните процеси, за да съхрани енергия. Това може да доведе до намаляване на основния метаболизъм и загуба на мускулна маса.

Докато някои фактори като генетика и възраст не могат да бъдат променени, много аспекти на начина на живот - диета, физическа активност, сън и управление на стреса, могат значително да повлияят на метаболитното здраве. 

Идентифицирането и коригирането на тези фактори може да помогне за оптимизиране на метаболизма и предотвратяване на метаболитни заболявания.

Нарушеният метаболизъм може да доведе до редица здравословни проблеми, които засягат различни органи и системи в тялото. 

Когато метаболитните процеси не функционират правилно, това може да доведе до хронични заболявания и значително да влоши качеството на живот. 

Ето и някои от евентуалните последствия и усложнения, които са възможни при нарушен метаболизъм: 

• Наднормено тегло и затлъстяване - бавният метаболизъм и нарушената обработка на хранителните вещества могат да доведат до натрупване на излишни мазнини, особено в коремната област.
  

• Инсулинова резистентност и диабет тип 2 - нарушенията в метаболизма на глюкозата водят до високи нива на кръвна захар, което повишава риска от развитие на диабет и неговите усложнения.

• Хормонален дисбаланс - нарушеният метаболизъм влияе на секрецията на инсулин, кортизол, щитовидни хормони и полови хормони, което може да доведе до репродуктивни проблеми, умора и депресия.

• Сърдечно-съдови заболявания - метаболитните нарушения често са свързани с висок холестерол, триглицериди, повишено кръвно налягане и възпалителни процеси, които увеличават риска от инфаркт и инсулт.

• Остеопороза и мускулна слабост - дефицитът на определени хранителни вещества, забавеният метаболизъм и хормоналните промени могат да доведат до загуба на костна и мускулна маса.

• Хронична умора и когнитивни проблеми - нарушенията в метаболизма на енергията могат да доведат до постоянна умора, проблеми с концентрацията и повишен риск от невродегенеративни заболявания.

Метаболитните нарушения обхващат широк спектър от заболявания. Те са свързани с неправилната обработка на макронутриенти (въглехидрати, мазнини и протеини), дисбаланс в хормоналната регулация, както и натрупване на токсини и невъзможност за изхвърлянето им от организма.

Инсулиновата резистентност води не само до неефективното усвояване на глюкозата, но и повишава оксидативния стрес в организма. Вследствие на това рискът от развитие на сърдечно-съдови, неврологични и когнитивни усложнения се увеличава.

Метаболитният синдром е друг вид нарушение. Той представлява група от взаимосвързани състояния, включващи високо кръвно налягане, високи триглицериди, нисък HDL („добър“ холестерол) и коремно затлъстяване, които увеличават риска от сърдечно-съдови заболявания.

Нарушенията в производството на щитовидни хормони водят до забавен (при хипотиреоидизъм) или ускорен (при хипертиреоидизъм) метаболизъм, със съответните симптоми като нездравословно тегло, умора и промени в настроението.

От своя страна, фенилкетонурията (PKU) е генетично метаболитно заболяване, при което организмът не може да разгради аминокиселината фенилаланин. Това може да доведе до сериозни неврологични увреждания, ако не се контролира с диета.

Липидните нарушения или дисбаланс в метаболизма на мазнините може да причини хиперхолестеролемия (висок холестерол) и повишен риск от атеросклероза.

Митохондриалните заболявания - наследствени нарушения, засягащи производството на енергия в клетките, могат да доведат до мускулна слабост, неврологични проблеми и хронична умора.

Ранната диагностика и промяната в начина на живот са ключови за управлението и превенцията на метаболитните нарушения.

Разпознаването на метаболитни нарушения в ранна фаза е от съществено значение за предотвратяването на сериозни усложнения. Ако забележите определени симптоми, е важно да потърсите лекарска помощ. 

Сред най-честите признаци на проблеми с метаболизма са постоянната умора и липсата на енергия. Те могат да сигнализират за хормонален дисбаланс, анемия, нарушения в глюкозния метаболизъм или във функциите на щитовидната жлеза.

Необяснимите промени в теглото - рязко напълняване или значителната загуба на килограми, често са индикатор за метаболитни заболявания като хипотиреоидизъм, диабет или инсулинова резистентност. 

Постоянното чувство на глад или жажда, особено в комбинация с често уриниране, също може да бъде сигнал за диабет или други нарушения в обмяната на веществата.

Ако усещате студени крайници, това може да е резултат от забавен метаболизъм, докато прекомерното изпотяване е характерно за ускорен метаболизъм. 

Промени в настроението, липса на концентрация, раздразнителност или депресия също могат да бъдат свързани с хормонален дисбаланс, особено при промени в нивата на кортизол, половите хормони, инсулин или щитовидни хормони.

Други симптоми, които не бива да бъдат пренебрегвани, включват храносмилателни проблеми като подуване, запек или диария, промени в кожата, косата и ноктите, както и нерегулярен сърдечен ритъм или високо кръвно налягане.

За диагностицирането на евентуален метаболитен проблем първата стъпка е посещението при личния лекар, който да назначи изследвания на кръвта. Сред важните маркери са нивата на кръвна захар, инсулин, холестерол, триглицериди, полови и щитовидни хормони.

Някои промени в начина на живот могат значително да подобрят метаболизма и да оптимизират функциите на организма.

Здравословното хранене, включващо повече протеини, фибри и полезни мазнини, е от ключово значение. Физическата активност - дори 30-минутна разходка дневно, може да ускори метаболизма и да подпомогне топенето на мазнините. Тренировките с тежести във фитнеса пък могат да подобрят инсулиновата чувствителност и да помогнат за покачването на мускулна маса.

Също така, качественият сън е критичен за хормоналния баланс, затова е важно да се спазва режим на лягане и ставане. 

Управлението на стреса чрез медитация, йога или дълбоко дишане също може да намали негативния ефект на кортизола върху организма.

Контролът върху телесното тегло и ограничаването на излагането на токсини като BPA и фталати са допълнителни мерки, които могат да подпомогнат метаболитното здраве.

Ранната диагностика и навременните промени в начина на живот могат значително да намалят риска от метаболитни заболявания и да подобрят цялостното здраве.

Често задавани въпроси

Що е това метаболизъм?

Метаболизмът е съвкупността от всички биохимични реакции в организма, които осигуряват енергия и градивни вещества, необходими за поддържането на жизнените функции.

От какво се определя скоростта на метаболизма?

Скоростта на метаболизма зависи от редица фактори - генетични, пол, възраст, начин на живот, начин на хранене и физическа активност.

Как можете да подобрите и оптимизирате метаболизма си?

За да оптимизирате метаболизма си трябва да направите оценка на начина си на живот и да приоритизираме здравето си чрез прилагане на принципите за здравословно хранене, физическа активност, почивка и качествен сън.

Източници:

• https://my.clevelandclinic.org/health/body/21893-metabolism

• https://www.webmd.com/obesity/ss/slideshow-slow-metabolism