В живом организме постоянного происходят различные процессы для обеспечения его жизнедеятельности. Одним из них является обмен веществ (метаболизм), который преобразует потребляемую пищу в энергию. Именно о метаболизме пойдёт речь в данной статье. Мы рассмотрим сущность обменных процессов, уточним их этапы и ответим на вопрос - что такое катаболизм и анаболизм.
Для того чтобы живые организмы могли расти, восстанавливаться и размножаться, природа наделила их крайне важной способностью преобразовывать калории из поступающих извне продуктов питания в ценную и нужную для жизни энергию. Совокупность этих биохимических процессов называется обменом веществ или метаболизмом.
Метаболизм каждой особи может быть выражен количественным коэффициентом, который определяет скорость преобразования организмом пищи в полезную энергию. Установлено, что на активность обменных процессов влияет ряд факторов:
Метаболистические процессы в живых организмах протекает неизбежно в двух противоположных формах: диссимиляции (катаболизм) и ассимиляции (анаболизм). Далее мы рассмотрим эти процессы подробнее.
Катаболизм - это процесс, в ходе которого сложные вещества, в виде совокупности клеток, тканей, органов и прочего, расщепляются на более простые. Процессы катаболизма обязательно сопровождаются образованием и обогащением клеток энергий в виде АТФ, которая впоследствии может быть израсходована на синтез и другие процессы жизнедеятельности, например, движение.
На катаболизм, а точнее на скорость расщепления сложных веществ, влияют следующие гормоны:
Диссимиляция сложных соединений проходит несколько последовательных этапов, среди которых:
После того как мы рассмотрели, что такое катаболизм, будет уместно дать понятие и его противоположной форме - анаболизму. Итак, если катаболизм является процессом расщепления полимеров, то анаболизм - это не что иное как синтез простых веществ в сложные соединения, из которых строятся новые клетки и ткани организма.
Анаболизм обеспечивает рост, развитие и регенерацию всех типов тканей организма.
Ассимиляционный метаболизм также проходит в три этапа:
Катаболизм и анаболизм - тесно взаимосвязанные процессы. Первый обеспечивает распад органических соединений до простых веществ и накопление энергии, которое нужно для ассимиляционного обмена. Второй снабжает катаболистические процессы необходимыми ферментами.
Эти две формы обмена непрерывно протекают в живых организмах и могут находиться в двух вариантах взаимодействия:
Сохранение или нарушение равновесия метаболистических процессов зависит от возраста и от психо-эмоционального состояния организма. Так, например, у детей, особенно в первый год жизни, наблюдается преобладание анаболизма над катаболизмом, а у пожилых людей - наоборот.
Состояние стресса и физические нагрузки также приводят к смещению равновесия обменных процессов в сторону диссимиляции. Ведь что такое катаболизм? В практическом понимании, это снижение веса и сжигание калорий.
text_fields
text_fields
arrow_upward
Обмен веществ и энергии - это совокупность физических, химических и физиологических процессов превращения веществ и энергии в организме человека и обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой .
Непрерывно идущий между организмом и окружающей средой обмен веществ и энергией является одним из наиболее существенных признаков жизни.
Для поддержания процессов жизнедеятельности обмен веществ и энергии обеспечивает пластические и энергетические потребности организма. Это достигается за счет извлечения энергии из поступающих в организм питательных веществ и преобразования ее в формы макроэргических (АТФ и другие молекулы) и восстановленных (НАДФ-Н - никотин- амид- адениндинуклеотидфосфат) соединений. Их энергия используется для синтеза белков, нуклеиновых кислот, липидов, а также компонентов клеточных мембран и органелл клетки, для выполнения механической, химической, осмотической и электрической работ, транспорта ионов. В ходе обмена веществ в организм доставляются пластические вещества, необходимые для биосинтеза, построения и обновления биологических структур.
text_fields
text_fields
arrow_upward
В обмене веществ (метаболизме) и энергии выделяют два взаимосвязанных, но разнонаправленных процесса:
1. Анаболизм, основу которого составляют процессы ассимиляции,
2. Катаболизм, в основе которого лежат процессы диссимиляции.
Анаболизм - это совокупность процессов биосинтеза органических веществ, компонентов клетки и других структур органов и тканей. Анаболизм обеспечивает рост, развитие, обновление биологических структур, а также непрерывный ресинтез макроэргов и накопление энергетических субстратов.
Катаболизм - это совокупность процессов расщепления сложных молекул, компонентов клеток, органов и тканей до простых веществ, с использованием части из них в качестве предшественников биосинтеза, и до конечных продуктов распада с образованием макроэргических и восстановленных соединений. Взаимная связь основных функциональных элементов метаболизма представлена на рис. 10.1.
На схеме видно, что взаимосвязь процессов катаболизма и анаболизма основывается на единстве биохимических превращений, обеспечивающих энергией все процессы жизнедеятельности и постоянное обновление тканей организма . Движущей силой жизнедеятельности служит катаболизм. Сопряжение анаболических и катаболических процессов могут осуществлять различные вещества, но главную роль играют АТФ, НАДФ-Н. В отличие от других посредников метаболических превращений АТФ циклически рефосфорилируется, а НАДФ-Н - восстанавливается.
Обеспечение энергией процессов жизнедеятельности осуществляется за счет анаэробного и аэробного катаболизма поступающих в организм с пищей белков, жиров и углеводов .
В ходе анаэробного сбраживания глюкозы (гликолиза) или ее резервного субстрата гликогена (гликогенолиза) превращение 1 моля глюкозы в 2 моля лактата приводит к образованию 2 молей АТФ. Энергии, образующейся в ходе анаэробного обмена, недостаточно для осуществления процессов жизнедеятельности животных организмов. За счет анаэробного гликолиза могут удовлетворяться лишь ограниченные кратковременные энергетические потребности клетки. Известно, например, что зрелый эритроцит млекопитающих полностью удовлетворяет свои энергетические нужды за счет гликолиза.
В организме животных и человека в процессе аэробного обмена почти все органические вещества, в том числе продукты анаэробного обмена, полностью распадаются до СО 2 и Н 2 О. Общее количество молекул АТФ, образующихся при полном окислении 1 моля глюкозы до СО 2 и Н 2 О, составляет 25,5 молей. При полном окислении молекулы жиров образуется большее количество молей АТФ, чем при окислении молекулы углеводов. Так при полном окислении 1 моля пальмитиновой кислоты образуется 91,8 молей АТФ. Количество молей АТФ, образующихся при полном окислении аминокислот и углеводов, примерно одинаково. АТФ играет в организме роль внутренней «энергетической валюты», переносчика и аккумулятора химической энергии.
Основным источником энергии восстановления для реакции биосинтеза жирных кислот, холестерина, аминокислот, стероидных гормонов, предшественников синтеза нуклеотидов и нуклеиновых кислот является НАДФ-Н. Образование этого вещества осуществляется в цитоплазме клетки в процессе фосфоглюконатного пути катаболизма глюкозы. При таком расщеплении 1 моля глюкозы образуется 12 молей НАДФ-Н.
Процессы анаболизма и катаболизма находятся в организме в состоянии динамического равновесия или превалирования одного из них . Преобладание анаболических процессов над катаболическими приводит к росту, накоплению массы тканей, а преобладание катаболических процессов ведет к частичному разрушению тканевых структур, выделению энергии. Состояние равновесного или неравновесного соотношения анаболизма и катаболизма зависит от возраста (преобладание анаболизма в детском возрасте, равновесие у взрослых, преобладание катаболизма в старческом возрасте), состояния здоровья, выполняемой организмом физической или психоэмоциональной нагрузки.
Наш организм является удивительной системой, способной поддерживать стабильные связи с окружающей средой. Осуществляется это посредством обмена веществ или, как его еще называют, метаболизма. Сам же метаболизм делится на две составляющие: катаболизм и анаболизм Многие люди путают эти понятия. Но они принципиально отличаются. Давайте же разберемся, что такое катаболизм.
Данные процессы противоположные по своей природе. Анаболизм - это процесс синтеза более сложных веществ из простых. А что такое катаболизм? Это обратный процесс. Примером анаболизма может служить набор мышечной массы. А в качестве примера для катаболизма можно привести ряд важных для организма человека реакций.
Например, многие люди любят картошку, верно? Одним из основных веществ в ней, создающих приятные вкусовые качества, является крахмал. Данное вещество является полисахаридом. Это означает, что оно является очень сложным по своей природе углеводом. Соответственно, оно состоит из множества других углеводов, и его можно разложить на менее сложные вещества. В самом конце крахмал разлагается организмом до и есть катаболизм.
Вторым примером катаболизма является разложение спирта до уксусной кислоты. Данный процесс осуществляется в два шага с помощью двух ферментов. Первый - это алкогольдегидрогеназа. Данный фермент отвечает за катаболизм этанола до ацетальдегида. Данное вещество является токсичным, поэтому оно не может долго задерживаться в организме. Именно оно является причиной похмелья. Но суть не в этом.
Второй этап катаболизма этилового спирта - это расщепление ацетальдегида посредством фермента ацетальдегиддегидрогеназы до уксусной кислоты, которая выводится с организма. Есть ряд других примеров катаболизма. Например, жиры могут расщепляться до глицерина и жирных кислот, а белки - до аминокислот. Для бодибилдеров последний вид катаболизма является достаточно неприятным, так как он не дает набирать мышечную массу.
Катаболизм предназначен для того, чтобы организм мог получать энергию. По сути, любые вещества, которые перерабатываются нашим организмом, являются источником АТФ - аденозинтрифосфата. Это специальные молекулы, предназначенные для аккумулирования, то есть накопления энергии в организме. Количество данного вещества достаточно ограниченное. Поэтому ему нужно постоянно пополняться. И это можно сделать только одним путем - с помощью катаболизма. Процесс происходит в несколько этапов. Рассмотрим подробнее все этапы катаболизма.
Первый этап катаболизма - это расщепление полученных из пищи веществ с помощью специальных ферментов. Для некоторых веществ роль фермента могут выполнять гормоны. Например, сахар расщепляет инсулин, вырабатываемый поджелудочной железой. При этом для данного этапа характерно только выделение тепла. Оно не пропадает бесследно.
В частности, оно используется для поддержания нормального уровня жизнедеятельности организма. И мы данный процесс чувствуем как сохранение определенной температуры тела. При этом данный круг достаточно интересный. Ведь катаболизм может осуществляться только при наличии определенной температуры. Теплота является естественным катализатором любых химических процессов в организме или во внешней среде. Процесс расщепления жизненно необходимых веществ является достаточно сложным, поэтому без второго этапа не обойтись.
Второй этап называется гликолизом. На данном этапе подвергается расщеплению глюкоза. Данный процесс осуществляется в цитоплазме клетки. Как следствие второго этапа, 40% запасается в виде АТФ, а остальная часть получившейся энергии используется в виде тепла. Вообще, терморегуляция в нашем организме, как видим, обходится ему очень дорого. Значительно больше половины всей получаемой энергии тратится именно на поддержание нормальной температуры тела. Данный этап происходит без участия кислорода.
Данный этап катаболизма происходит при непосредственном участии кислорода. Он осуществляется в митохондриях, которые являются нашими естественными аккумуляторами. Данные элементы нашего организма очень маленькие, их невозможно увидеть невооруженным взглядом. При этом данные аккумуляторы имеются в каждой клетке, способной к метаболизму. И именно в них происходит накопление АТФ. И третий этап завязан полностью на синтезе
Общим путем катаболизма можно называть совокупность таких процессов:
Данные процессы катаболизма являются очень важными для человека. Без них невозможно было бы существовать, так как при катаболизме АТФ происходит высвобождение энергии, которая в дальнейшем используется как универсальное средство, поглощаемое нашими органами.
Да, белки разлагаются в нашем организме до аминокислот. Но не только это происходит в нашем организме. Кроме всего прочего, аминокислоты также являются непосредственными участниками катаболизма. Сам процесс очень сложный, поэтому приведется только основная информация, которая не будет достаточно трудной для читателей. Именно аминокислоты являются основным средством, благодаря которому строятся белки.
Нет ни одного участка тела, которое не нуждалось бы в белках. Однако некоторые из них могут быть вредными. Болезни, которые возникают по причине появления в организме неправильных белков, называются прионными. И, что интересно, ими можно заразиться в один момент.
Мы разобрались, что такое катаболизм и для чего он нужен нашему организму. Причина очень проста. Даже самые нужные вещества в нашем организме иногда оказываются лишними. При этом мы не можем обойтись без этих веществ. Катаболизм позволяет не только получить энергию, но и ликвидировать излишки того, что нужно нашему организму. Просто то, чего чрезмерно много - это также плохо. И сей факт нужно учитывать.
Важно понимать, что такое катаболизм не только для общего образования, но и, например, для сжигания лишнего веса. Но при этом нужно быть предельно осторожным, так как катаболизм может кроме жира сжигать и мышечную массу. Ему все равно, что попадает под прицел.
Практически каждый атлет знает, что расти все время невозможно. Каждый борется с этим по-своему. Именно из-за невозможности постоянного роста и появились в свое время хардгейнеры. Видели вы бодибилдеров, которые питаются по расписанию и постоянно глотают анаболические стероиды? Зачем все это нужно? Ответ заключается в одном слове – катаболизм.
Катаболизм – этопрямая составляющая метаболических процессов в организме. Что она из себя представляет? Все очень просто – это оптимизация ресурсов. Наш организм работает, как маятник, постоянно создавая новые клетки, и разрушая старые. Фактически за 5 лет вы полностью обновляетесь, являясь другим человеком. Но и это еще не все.
Катаболизм и находятся в постоянном равновесии, и напрямую зависят от следующих факторов:
Рассмотрим на простом примере процессы оптимизации ресурсов организма. Изначально, в течение дня, организм стремиться к расщеплению энергии и синтезу новых клеток. В ночное время, происходит перезагрузка, и он начинает убивать ненужные клетки, расщепляя их, и подготавливаясь к обновлению. В случае возникновения стрессовых нагрузок, катаболические процессы значительно ускоряются. Однако, в этом случае, ускорение катаболизма происходит в качстве подготовки к мощному анаболическому скачку. Умертвляются и разрушаются все клетки, которые неспособны выдерживать новые уровни нагрузок, заменяясь более мощными и сильными.
Нагрузки – являются именно тем фактором, который влияет на сдвиг баланса между анаболическими и катаболическими процессами.
Когда нагрузки в организме проходят (например, человек перестает заниматься спортом), то умный организм оптимизирует ресурсы для того, чтобы в случае голодовки или другого мощного стресса мог выжить. И все мы наблюдаем разрушение мышц. Особенно это хорошо заметно, если следить за атлетами после окончания их карьеры. Обычно они теряет до 40% от наработанной мышечной массы.
Важно понимать, что физические нагрузки – не единственный фактор, который изменяет баланс между катаболизмом и анаболизмом. Любое изменение в режиме дня или питании может сдвинуть ползунок в ту или иную сторону.
Физиология катаболизма заключается в расщеплении тканей с последующим их окислением. В процессе , любая деятельность провоцирует начало общего пути катаболизма. В ходе стрессовой ситуации (мышечного/умственного напряжения), организм начинает потреблять огромное количество гликогена. В последствии, в случае достаточного наличия кислорода в крови, в ход идет расщепление АТФ мышечной ткани, что и провоцирует разрушение и микротравмы мышечной ткани.
Примечание: катаболизм – это не всегда плохо. Ведь процесс касается не только мышечной, но и жировой ткани. В частности, многие диеты и тренировочные комплексы на сушку подразумевают активизацию катаболических процессов, для выведения из открытых инсулином клеток, липидов с последующим расщеплением их на энергию, и окислением.
Так как катаболизм – это циклическая процедура, то она имеет активные и пассивные фазы, совмещенные с анаболизмом. Рассмотрим подробнее этапы катаболизма:
С первого этапа начинается активное потребление организмом резервных ресурсов. Стрессом считается практически вся деятельность человека, выходящая за его привычный режим дня. Так, катаболизм мышц может провоцировать:
В процессе получения стресса, организм начинает разрушать резервные ресурсы (начиная от гликогеновых запасов, которые тоже хранятся в мышечной ткани, и заканчивая самими мышцами). Если у организма остаются резервные источники энергии или произведена своевременная подпитка, то начинается процесс супер восстановления.
Интересный факт: замечали ли вы, что при умственной нагрузке, организм активно требует сладкого. Или то, что девушки заедают все свои проблемы и горести тортиками и сладким чаем. Так вот – это является следствием не только наличия стимуляторов «гормона удовольствия», но и естественной потребностью организма для восстановления сил и подготовки организма к возможным стрессам.
Если в организме нет резервных средств для восстановления, то начинается этап оптимизации. В этот момент синтез АТФ и гликогена прекращается, а сам организм уменьшает потребление энергии, за счет разрушения энергопотребителей. Самыми главными энергопотребителями являются мышцы и мозг. Вывод: голодание провоцирует не только падение мышечной массы, но и разрушение мозга. Поэтому люди, которые постоянно испытывают дефицит калорий, становятся фактически тупее, своих сытых собратьев.
После окончания оптимизации (супервосстановления), организм приводит анаболические и катаболические процессы в баланс. Обычно этот этап занимает до 48 часов, пока организм стабилизируется.
Примечание: по этой же причине, люди не принимающие анаболические стероиды должны делать перерыв между тренировками не менее 48 часов.
В процессы катаболизма входят:
Это далеко не все, что происходит во время катаболизма. Биохимические процессы довольно сложны, и в каждом случае катаболизм проходит индивидуально.
Рассматривая специфические и общие пути катаболизма, можно сделать вывод о том, что остановить катаболизм невозможно. В то же время, можно поискать пути его замедления.
Скорость катаболизма напрямую связана со скоростью обмена веществ. Несмотря на тот факт, что люди думают, что медленный обмен веществ приводит к набору веса и приводит к катаболизму – это не совсем верно. Поэтому, если ваша цель замедлить катаболизм, есть 3 основных пути:
Для увеличения анаболических процессов, нужно постоянно подпитывать организм энергией и строителями. Именно поэтому опытные бодибилдеры питаются по 5-8 раз в день, строго в определенное время. Для увеличения времени анаболических процессов нужно есть трудноперевариваемую пищу (сложны углвеоды, обильно снабженные клетчаткой), и употреблять не менее 2-х грамм белка на килограмм чистой массы.
Уменьшение стрессовых ситуаций для организма достичь проще. Не двигайтесь, спите и ощущайте радостные эмоции. Этому может помочь выходной/отпуск/перерыв между тренировками. 8 часовой сон, и плитка черного горького шоколада.
Замедление обмена веществ достичь предельно просто – нужно просто создать ситуацию, при которой обменные процессы предельно замедлятся. Хороший способ – много спать. Плохой способ – перестать есть.
Как мы раньше уже упоминали, в спортивных дисциплинах важно соблюдать правильный баланс между анаболизмом и катаболизмом. Однако для этого не обязательно принимать анаболики. Достаточно использовать продукты, которые снижают скорость катаболизма, тем самым провоцируя положительный баланс анаболических процессов по отношению к катаболизму.
Продукт | Принцип воздействия |
| Корень | |
| Кофеин | Является мощным адреналиновым стимулятором |
| Лимон | Витамин С – замедляет процессы окисления и распада мышц |
| Мясо | |
| Яйца | Белковая структура, которая позволяет сместить баланс анаболизма по отношению к катаболизму |
| Молоко | Белковая структура, которая позволяет сместить баланс анаболизма по отношению к катаболизму |
| Трибулус | Является прямым стимуляторов выработки андрогенного гормона |
| Сложные углеводы | Прекращает распад мышечных структур для получения энергии |
| Полинасыщенные омега 9 кислоты | Являются предвестниками холестерина |
| Продукты содержащие полезный холестерин | Холестерин – позволяет значительно увеличить выработку анаболических гормонов, снизив уровень катаболизма практически до нуля |
К сожалению, перехитрить организм и остановить катаболизм насовсем не получится. При полной остановке катаболизма, организм начинает вырабатывать раковые клетки (которые являются аномальными клетками, вырабатываемыми как супервосстановление иммунитета). Поэтому к этому не нужно стремиться. НЕ нужно стремиться и к замедлению катаболизма, так как это уменьшает и скорость анаболизма, что ведет к замедлению прогресса в спортивных дисциплинах. Достаточно просто, создавать положительный анаболический фон при . В этом случае, вопросы катаболизма не будут стоять.
Вывод: достижение результата – это не замедление катаболизма, а ускорение анаболизма.
Мышцы увеличиваются в размере, благодаря тренингу, отдыху и питанию, а процессы, ответственные за изменения в мышечной ткани, называются катаболизм и анаболизм.
Анаболизм - это увеличение , за счет отдыха после тренинга и потребления необходимых питательных элементов. Катаболизм - это распад мышечных волокон, процесс обратный анаболизму.Оба этих процесса протекают одновременно. Их можно ускорить, или, наоборот, замедлить.
Ускорение анаболизма - крайне важный фактор для бодибилдеров.
Катаболизм - это процесс расщепления всех веществ, поступающих из питания, либо уже имеющихся в самом организме человека.
Белки, углеводы, жиры и гликоген расщепляются - чтобы перерабатываться в вещества, которые помогут организму запастись энергией, необходимой для восполнения АТФ (аденозинтрифосфата, главного энергетического компонента организма).
Энергия, один из компонентов крупных органических молекул, в период катаболизма высвобождается, и затем преобразуется в фосфатные связи АТФ.
Помимо наполнения энергетикой в процессе расщепления ферментов в организме человека происходит разложение устаревших тканей и клеток.
Все эти устаревшие клетки и ткани затем удаляются из организма. Именно потому фитнес и атлетизм полезны для здоровья и внешнего вида - они помогают клеткам обновляться - за счет катаболизма, и улучшать его процессы - за счет анаболизма.
Называется анаболизмом. Это процесс образования и восстановления клеток и тканей организма.
Первая стадия анаболизма - это последняя стадия катаболизма.
После того, как энергия для восстановления АТФ накопилась, организм усиленно начинает внедрять ее в участки, которые получили стресс на атлетической тренировке - связки, сухожилия, мышцы и - непосредственно - все остальные ткани и клетки организма.
Чтобы получить максимальную пользу от анаболизма, атлет должен учитывать все правила тренинга и поддерживать правильный рацион.
Иначе только усилится катаболизм, и достигнутые результаты пойдут вниз.
Соотношение белков, жиров, углеводов в рационе атлета всегда должно быть разным - в зависимости от характера тренинга и общего режима.
Зная, что такое катаболизм, атлет предпринимает все возможности для его повышения. Также он соблюдает все условия для того, чтобы как можно скорее и с наименьшим вредом для организма завершился катаболизм, а именно: правильное питание, планомерный тренинг и отсутствие психологических стрессов .
Сильный стресс (который может быть не только от интеллектуальной или психологической перегрузки, но и от недостатка сна) может не только помешать , но и навредить организму.
Усиливая катаболизм, и продлевая его период, стресс влияет на усвоение воды в организме - поскольку катаболизм липидов при этом увеличивается.
Липиды - это органические соединения, общим свойством которых является гидрофобность (не приспособляемость к воде).
Катаболизм и анаболизм - суть две стороны одного процесса - метаболизма.
Чтобы метаболизм всегда был в балансе, нужно не только правильно питаться, но еще и потреблять достаточно воды.
Недостаточное количество потребляемой воды, белков и углеводов положительно влияет на катаболизм, мешая тем самым анаболизму.
Катаболизм белков после тяжелого тренинга усиливается - все 20 аминокислот, входящих в состав белка, разрушаются.
Чтобы восполнить эти запасы, нужно соблюдать определенный режим питания до и после тренировки.
Соотношение белков, жиров и углеводов в каждом случае должно быть разным. Также в этом процессе помогут спортивные добавки - такие как разветвленный аминокислоты ВСАА и креатин.
