Якщо ви витратили якийсь час, прокручуючи куточки здоров’я та здоров’я в соціальних мережах, ви, ймовірно, натрапили на багато продуктів, які стверджують, що покращують ваш метаболізм. Але який саме ваш метаболізм?
Все, чому ви піддаєте своє тіло – від способу життя до вірусу, що передається повітряно-крапельним шляхом – впливає на ваші фізичні характеристики, такі як артеріальний тиск і рівень енергії. Разом ці біологічні характеристики називаються ваш фенотип. І біологічна система, що найбільш безпосередньо впливає ваш фенотип - це ваш метаболізм.
Отже, якщо ви щось їсте, приймаєте ліки, курите або займаєтеся фізичними вправами, ваш метаболізм відповідає за передачу цієї біологічної інформації всьому тілу, щоб воно адаптувалося.
Метаболізм - це перетворення енергії
Ваш метаболізм складається з а мережа з десятків тисяч молекул і білків які перетворюють їжу, яку ви їсте, на енергію та будівельні блоки, які ваше тіло використовує для руху, росту та відновлення. На хімічному рівні енергетичний метаболізм починається, коли три макроелементи – вуглеводи, жири та білки – розщеплюються атом за атомом, щоб вивільнити електрони з хімічних зв’язків. Ці електрони заряджають компоненти в клітинах називають мітохондріями.
Як і батареї, мітохондрії використовують цей електричний потенціал для створення іншої форми хімічної енергії, яку може використовувати решта клітини.
Простіше кажучи, основна роль метаболізму полягає в перетворенні хімічної енергії в електричну і назад в хімічну. Те, як ця енергія передається по тілу, може відігравати центральну роль у визначенні чи ти хворий чи здоровий.
Я біохімік який вивчає різні мережі метаболізму, які використовуються під час змін вашого тіла. Ми з моєю командою змогли визначити конкретні риси метаболізму, такі як наявність і кількість певних метаболітів – продуктів, що утворюються в результаті розщеплення макроелементів – у широкому діапазоні умов.
Ці стани включають такі захворювання, як COVID-19, діабет, розсіяний склероз та Серповидноклітинна анемія, щоб відчути унікальне середовище, наприклад радіаційне опромінення, велика висота, старіння та спортивні показники. Кожен із цих параметрів впливає на те, які частини вашої метаболічної мережі використовуються та як вони взаємодіють між собою.
Елітні спортсмени визначають верхню межу
Враховуючи тривожну зростання ожиріння і пов'язані з ним метаболічного синдрому – у 1 році приблизно 8 з 2022 людей у всьому світі страждав на ожиріння – визначення здорового або порушеного метаболізму може допомогти визначити, що пішло не так, і як це вирішити.
Елітні спортсмени пропонують найкращу популяцію для найкращого вивчення метаболічної функції, оскільки їхня мережа молекулярних і хімічних реакцій має бути точно налаштована, щоб змагатися на світовій арені.
Традиційно лактатний поріг є критичним показником спортивних результатів, визначаючи інтенсивність вправ, коли рівень лактату починає підвищуватися в м’язах і крові.
Всупереч поширеній думці, лактат – це не просто відходи, а й продукт джерело енергії також, і він накопичується, коли виробляється швидше, ніж мітохондрії можуть його використати. Тоді як помірно активна людина може досягти свого порогу при інтенсивності вправ близько 2 Вт на кілограм, елітні велосипедисти можуть підтримувати інтенсивність майже до у два-три рази вище.
Порівнюючи лактатні пороги групи елітних велосипедистів, ми виявили, що велосипедисти з вищим порогом мали маркери кращої функції мітохондрій. Одним із таких маркерів був підвищена продукція коензиму А, молекула, яка транспортує вуглець навколо клітин і важлива для розщеплення вуглеводів, амінокислот і жиру в хімічну енергію.
З’явилися також кращі велосипедисти спалювати більше жиру і спалювати жир довше під час багатоетапного світового туру в порівнянні з менш ефективними велосипедистами.
Порушення метаболізму при таких захворюваннях, як COVID-19
Ваш метаболізм також змінюється, якщо ви захворіли на таке гостре захворювання, як COVID-19.
На відміну від елітних велосипедистів, хворі на COVID-19 мають порушення здатності спалювати жир що, здається, продовжується довгий COVID. Кров цих пацієнтів у стані спокою схожа на кров елітного велосипедиста у стані виснаження. Враховуючи, що непереносимість фізичних вправ часто виникає при тривалому COVID, це свідчить про те дисфункція мітохондрій можуть відігравати певну роль у втомі, пов’язаній з COVID.
Спалювання жиру споживає багато кисню. COVID 19 пошкоджує еритроцити які доставляють кисень до органів. Оскільки еритроцити мають a обмежена здатність самостійно ремонтуватись, вони можуть не працювати належним чином протягом решти свого приблизно 120-денного терміну життя. Це може частково пояснити, чому симптоми COVID тривають так довго, як у деяких людей.
Середину визначають донори крові
Переливання крові є одна з найпоширеніших клінічних процедур. Над 118 мільйонів пінт крові щороку жертвують мільйони людей у всьому світі. Оскільки донори крові проходять скринінг, щоб переконатися, що вони достатньо здорові для донорства, зазвичай вони помірно здорові, десь між гострим захворюванням і елітними спортивними результатами. Донори крові, вихідці з кожна сфера життя, також мають різноманітні біологічні ознаки як досліджувана популяція.
Ми з командою переглянули кров понад 13,000 XNUMX донорів, щоб пролити світло на їхню ситуацію метаболічна різноманітність. Ми знайшли специфічні ознаки, які можуть передбачити, наскільки добре донорська кров буде працювати на пацієнтів, що також має наслідки для того, наскільки добре ця кров діє на самих донорів.
Ми виявили, що однією з цих ознак є метаболіт називається кінуренін, який утворюється в результаті розпаду амінокислоти триптофану. Ми виявили, що кров від донорів з вищим рівнем кінуреніну мала ймовірність відновлення рівня гемоглобіну в реципієнтів трансфузії порівняно з донорами з нижчим рівнем кінуреніну.
Рівні кінуреніну вищі у літніх донорів і донорів з вищим ІМТ і потенційно можуть бути пов’язані з вищими рівнями запалення. На підтримку наша група також виявила, що кінуренін різко зростає серед бігунів, які беруть участь у 171-кілометровій (106 милях) Ultra-Trail du Mont-Blanc. Крім того, ми також визначили, що кінуренін є сильним маркером Ступінь тяжкості COVID-19.
Зв’язок між метаболітами та наслідками для здоров’я підсилює важливу роль, яку метаболізм відіграє в організмі. Краще розуміння того, як виглядає здоровий метаболізм, може дати унікальне уявлення про те, як він відхиляється, коли хтось хворіє, і може запропонувати нові підходи до лікування.
Тревіс Немков, доцент кафедри біохімії та молекулярної генетики, Медичний кампус Аншутц університету Колорадо
Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.
Схожі книги:
Тіло веде рахунок: мозок, розум і тіло в лікуванні травми
Бесселя ван дер Колка
Ця книга досліджує зв’язки між травмою та фізичним і психічним здоров’ям, пропонуючи ідеї та стратегії зцілення та відновлення.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Дихання: нова наука втраченого мистецтва
Джеймс Нестор
Ця книга досліджує науку та практику дихання, пропонуючи ідеї та методи покращення фізичного та психічного здоров’я.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Парадокс рослин: приховані небезпеки в «здорових» продуктах, які викликають хвороби та збільшення ваги
Стівен Р. Гандрі
Ця книга досліджує зв’язки між дієтою, здоров’ям і хворобою, пропонуючи ідеї та стратегії для покращення загального здоров’я та самопочуття.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Кодекс імунітету: нова парадигма справжнього здоров’я та радикальної боротьби зі старінням
Джоел Грін
Ця книга пропонує новий погляд на здоров’я та імунітет, спираючись на принципи епігенетики та пропонуючи ідеї та стратегії для оптимізації здоров’я та старіння.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Повний посібник із голодування: зцілюйте своє тіло за допомогою періодичного, іншого дня та тривалого голодування
доктора Джейсона Фунга та Джиммі Мура
Ця книга досліджує науку та практику голодування, пропонуючи ідеї та стратегії для покращення загального здоров’я та благополуччя.
