Élsportolók mutatják be a kutatóknak az egészséges anyagcsere felső határait. Solskin/DigitalVision a Getty Images segítségével

Ha bármilyen időt töltött a közösségi média egészségügyi és wellness-sarkainak lapozásával, valószínűleg sok olyan termékkel találkozott, amelyek azt állítják, hogy javítja az anyagcserét. De mi is pontosan az anyagcseréd?

Minden, aminek kiteszi a testét – az életmódtól a levegőben terjedő vírusig – befolyásolja fizikai jellemzőit, például vérnyomását és energiaszintjét. Ezeket a biológiai jellemzőket együttesen ún a fenotípusod. És a biológiai rendszer, amely a legközvetlenebbül befolyások a fenotípusod az anyagcseréd.

Tehát ha eszik valamit, gyógyszereket szed, dohányzik vagy sportol, az anyagcseréje felelős azért, hogy ezt a biológiai információt átadja a szervezetnek, hogy az alkalmazkodjon.

Az anyagcsere energiaátalakítás

Anyagcseréd abból áll, hogy a több tízezer molekulából és fehérjéből álló hálózat amelyek az elfogyasztott táplálékot energiává és építőelemekké alakítják át, amelyeket a szervezet a mozgáshoz, növekedéshez és öngyógyításhoz használ. Kémiai szinten az energiaanyagcsere akkor kezdődik, amikor a három makrotápanyag – szénhidrát, zsír és fehérje – atomról atomra lebontva elektronokat szabadít fel a kémiai kötésekből. Ezek az elektronok töltik fel a sejtekben lévő komponenseket mitokondriumoknak neveznek.

Az elemek működéséhez hasonlóan a mitokondriumok kihasználják ezt az elektromos potenciált, hogy másfajta kémiai energiát hozzanak létre, amelyet a sejt többi része felhasználhat.


belső feliratkozási grafika


Egyszerűen fogalmazva, az anyagcsere elsődleges szerepe az, hogy a kémiai energiát elektromos energiává alakítsa, majd vissza kémiai energiává. Ennek az energianak a testben történő átadása központi szerepet játszhat a meghatározásában hogy beteg vagy egészséges.

biokémikus vagyok aki az anyagcsere különféle hálózatait tanulmányozza, amelyeket a tested változásai során használnak fel. Csapatommal sikerült meghatároznunk az anyagcsere sajátos jellemzőit, mint például bizonyos metabolitok – a makrotápanyagok lebontásából származó termékek – jelenlétét és mennyiségét számos körülmény között.

Ezen állapotok közé tartoznak a betegségek, mint pl Covid-19, cukorbetegség, sclerosis multiplex és a sarlósejtes vérszegénység, hogy olyan egyedi környezeteket tapasztalhasson meg, mint pl sugárterhelés, nagy magasságban, öregedés és a sportteljesítmény. Ezen beállítások mindegyike befolyásolja, hogy az anyagcsere-hálózat mely részeit használják, és hogyan kommunikálnak egymással.

Az élsportolók határozzák meg a felső határokat

Tekintettel a riasztó az elhízás növekedése és a hozzá kapcsolódó metabolikus szindróma – 1-ben a világon minden nyolcadik ember élt elhízással – az egészséges vagy károsodott anyagcsere meghatározása segíthet azonosítani, mi történt, és hogyan lehet kezelni azt.

Az élsportolók kiváló populációt kínálnak az anyagcsere-funkciók legjobb tanulmányozására, mivel molekuláris és kémiai reakcióik hálózatát finoman kell hangolni ahhoz, hogy a világszínvonalon versenyezzenek.

Hagyományosan, laktát küszöb a sportteljesítmény kritikus mércéje volt azáltal, hogy pontosan meghatározza az edzés intenzitását, amikor a laktát emelkedni kezd az izmokban és a vérben.

A közhiedelemmel ellentétben a laktát nem pusztán hulladék, hanem egy energiaforrás is, és felhalmozódik, ha gyorsabban termelődik, mint a mitokondriumok felhasználni tudják. Míg egy közepesen aktív ember körülbelül 2 watt/kilogramm intenzitás mellett is elérheti a küszöbét, az elit kerékpárosok akár majdnem kétszer-háromszor magasabb.

Az elit kerékpárosok egy csoportjának laktátküszöbének összehasonlításakor azt találtuk, hogy a magasabb küszöbértékkel rendelkező kerékpárosok jobb mitokondriális funkciót mutattak. Az egyik ilyen jelző az volt nagyobb koenzim A termelés, egy molekula, amely szenet szállít a sejtek körül, és fontos a szénhidrátok, aminosavak és zsírok kémiai energiává történő lebontásában.

A jobb teljesítményű kerékpárosok is megjelentek több zsírt éget és hosszabb ideig éget zsírt egy többlépcsős világkörüli turné során a gyengébb teljesítményű kerékpárosokhoz képest.

Disfunkcionális anyagcsere olyan betegségekben, mint a COVID-19

Az anyagcseréd akkor is megváltozik, ha olyan akut betegségben szenvedsz, mint a COVID-19.

Az elit kerékpárosokkal ellentétben a COVID-19 betegeknek egy károsodott zsírégető képesség amely továbbra is fennáll hosszú COVID. Ezeknek a betegeknek a vére nyugalmi állapotban hasonlít egy elit kerékpároséhoz kimerültségben. Figyelembe véve, hogy a testmozgás intolerancia gyakran előfordul hosszú COVID esetén, ez arra utal mitokondriális diszfunkció szerepet játszhat a COVID-hoz kapcsolódó fáradtságban.

Zsírégetés sok oxigént használ. COVID 19 károsítja a vörösvértesteket amelyek oxigént szállítanak a szervekhez. Mivel a vörösvérsejteknek a korlátozott képességük arra, hogy megjavítsák magukat, előfordulhat, hogy nem működnek olyan jól nagyjából 120 napos élettartamuk hátralévő részében. Ez részben megmagyarázhatja, hogy a COVID-tünetek miért tartanak olyan sokáig, mint egyeseknél.

A véradók határozzák meg a közepét

A vérátömlesztés az az egyik leggyakoribb klinikai eljárás. Felett 118 millió pint vér évente több millió ember adományoz világszerte. Mivel a véradók szűrésen esnek át, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy elég egészségesek az adományozáshoz, általában közepesen egészségesek, valahol az akut betegség és az elit sportteljesítmény között. Véradók, származnak az élet minden területéntanulmányi populációként is sokféle biológiai tulajdonsággal rendelkeznek.

A csapatommal több mint 13,000 XNUMX véradó vérét néztük meg, hogy megvilágítsuk őket metabolikus sokféleség. Konkrét tulajdonságokat találtunk, amelyek előre jelezhetik, hogy a donor vére milyen jól működik a betegekben, ami szintén hatással van arra, hogy a vér mennyire működik magukban a donorokban.

Azt találtuk, hogy ezen tulajdonságok egyike egy metabolit kinureninnek nevezik, amely a triptofán aminosav lebontásából keletkezik. Azt találtuk, hogy a magasabb kinureninszintű donoroktól származó vér kevésbé valószínű, hogy helyreállítja a hemoglobinszintet a transzfúziós recipienseknél, mint az alacsonyabb kinureninszintű donoroknál.

A kinurenin szintje magasabb az idősebb donoroknál és a magasabb BMI-vel rendelkező donoroknál, és potenciálisan magasabb szintű gyulladáshoz köthető. Támogatóként csoportunk azt is megállapította, hogy a kinurenin drámaian megnő a 171 kilométeres (106 mérföld) Ultra-Trail du Mont-Blanc versenyen részt vevő futókban. Ezenkívül azt is megállapítottuk, hogy a kinurenin erős markere a COVID-19 súlyossága.

A metabolitok és az egészségügyi eredmények közötti kapcsolat megerősíti az anyagcsere fontos szerepét a szervezetben. Ha jobban megértjük, hogyan néz ki az egészséges anyagcsere, akkor egyedülálló betekintést nyerhetünk abba, hogy miként tér el, ha valaki megbetegszik, és új megközelítéseket kínálhat az orvosi kezelésekhez.A beszélgetés

Travis Nemkov, a biokémia és molekuláris genetika kutatási adjunktusa, A Colorado Egyetem Anschutz Orvosi Campus

Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.

Kapcsolódó könyvek:

A test tartja a pontszámot: Az agy és a test a traumák gyógyításában

írta Bessel van der Kolk

Ez a könyv a trauma, valamint a fizikai és mentális egészség összefüggéseit tárja fel, betekintést és stratégiákat kínálva a gyógyuláshoz és felépüléshez.

Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez

Lélegzet: Egy elveszett művészet új tudománya

írta: James Nestor

Ez a könyv a légzés tudományát és gyakorlatát tárja fel, betekintést és technikákat kínálva a testi és lelki egészség javítására.

Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez

A növényi paradoxon: Az „egészséges” élelmiszerek rejtett veszélyei, amelyek betegségeket és súlygyarapodást okoznak

szerző: Steven R. Gundry

Ez a könyv az étrend, az egészség és a betegségek közötti összefüggéseket tárja fel, betekintést és stratégiákat kínálva az általános egészség és jólét javítására.

Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez

Az Immunity Code: A valódi egészség és a radikális öregedésgátlás új paradigmája

írta Joel Greene

Ez a könyv új perspektívát kínál az egészségről és az immunitásról, az epigenetika alapelveire támaszkodva, valamint betekintést és stratégiákat kínál az egészség és az öregedés optimalizálásához.

Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez

A böjt teljes útmutatója: Gyógyítsa meg testét időszakos, váltakozó napos és hosszabb böjtöléssel

Dr. Jason Fung és Jimmy Moore

Ez a könyv a böjt tudományát és gyakorlatát tárja fel, betekintést és stratégiákat kínálva az általános egészség és jólét javítására.

Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez