Если вы потратили какое-то время, просматривая разделы о здоровье и благополучии в социальных сетях, вы, вероятно, сталкивались со многими продуктами, утверждающими, что они улучшают ваш метаболизм. Но каков именно ваш метаболизм?

Все, чему вы подвергаете свое тело – от образа жизни до вируса, передающегося воздушно-капельным путем – влияет на ваши физические характеристики, такие как кровяное давление и уровень энергии. Вместе эти биологические характеристики называются твой фенотип. И биологическая система, которая наиболее непосредственно воздействий ваш фенотип — это ваш метаболизм.

Поэтому, если вы что-то едите, принимаете лекарства, курите или занимаетесь спортом, ваш метаболизм отвечает за передачу этой биологической информации по всему телу, чтобы оно могло адаптироваться.

Метаболизм – это преобразование энергии

Ваш метаболизм состоит из сеть из десятков тысяч молекул и белков которые преобразуют пищу, которую вы едите, в энергию и строительные блоки, которые ваше тело использует для движения, роста и восстановления. На химическом уровне энергетический обмен начинается, когда три макронутриента – углеводы, жиры и белки – расщепляются атом за атомом с высвобождением электронов из химических связей. Эти электроны заряжают компоненты в клетках. называется митохондрии.

Подобно тому, как работают батарейки, митохондрии используют этот электрический потенциал для создания другой формы химической энергии, которую может использовать остальная часть клетки.

Проще говоря, основная роль метаболизма заключается в преобразовании химической энергии в электрическую и обратно в химическую энергию. То, как эта энергия передается по всему телу, может играть центральную роль в определении больной ты или здоровый.

я биохимик который изучает различные сети метаболизма, которые используются при изменениях вашего тела. Моя команда и я смогли определить конкретные характеристики метаболизма, такие как наличие и количество определенных метаболитов – продуктов, полученных из расщепления макронутриентов – в широком диапазоне условий.

К таким состояниям относятся такие заболевания, как Covid-19., диабет, рассеянный склероз и серповидноклеточная анемия, чтобы испытать уникальные условия, такие как радиационное облучение, большая высота, старение и спортивные результаты. Каждый из этих параметров влияет на то, какие части вашей метаболической сети используются и как они взаимодействуют друг с другом.

Элитные спортсмены определяют верхние пределы

Учитывая тревожную рост ожирения и его связанный метаболический синдром – в 1 году примерно каждый восьмой человек в мире жил с ожирением – определение здорового или нарушенного обмена веществ может помочь определить, что пошло не так и как с этим справиться.

Элитные спортсмены предлагают первоклассную популяцию для изучения метаболических функций в лучшем виде, поскольку их сеть молекулярных и химических реакций должна быть точно настроена, чтобы конкурировать на мировой арене.

Традиционно порог лактата Это важнейший показатель спортивных результатов, определяющий интенсивность упражнений, когда лактат начинает повышаться в мышцах и крови.

Вопреки распространенному мнению, лактат – это не просто отходы, а источник энергии Кроме того, он накапливается, когда производится быстрее, чем митохондрии могут его использовать. В то время как умеренно активный человек может достичь своего порога при интенсивности упражнений около 2 Вт на килограмм, элитные велосипедисты могут поддерживать интенсивность почти до в два-три раза выше.

При сравнении порогов лактата группы элитных велосипедистов мы обнаружили, что велосипедисты с более высокими порогами имели маркеры лучшей митохондриальной функции. Одним из таких маркеров был повышенное производство коэнзима А, молекула, которая переносит углерод по клеткам и важна для расщепления углеводов, аминокислот и жиров в химическую энергию.

Велосипедисты с более высокими показателями также оказались сжигайте больше жира и сжигайте жир дольше во время многоэтапного кругосветного тура по сравнению с велосипедистами с более низкими показателями.

Дисфункциональный обмен веществ при таких заболеваниях, как COVID-19.

Ваш метаболизм также меняется, если вы заболеваете острым заболеванием, таким как COVID-19.

В отличие от элитных велосипедистов, пациенты с Covid-19 имеют нарушение способности сжигать жир это, кажется, сохраняется с длительный COVID. Кровь этих пациентов в состоянии покоя аналогична крови элитного велосипедиста в состоянии изнеможения. Учитывая, что непереносимость физической нагрузки часто возникает при длительном течении COVID, это позволяет предположить, что митохондриальная дисфункция может играть роль в усталости, связанной с COVID.

Сжигание жира использует много кислорода. COVID-19 повреждает эритроциты которые доставляют кислород к органам. Поскольку эритроциты имеют ограниченная способность к самостоятельному ремонту, они могут не функционировать так же хорошо в течение оставшейся части своей примерно 120-дневной жизни. Это может частично объяснить, почему у некоторых людей симптомы COVID сохраняются так долго.

Доноры крови определяют середину

Переливание крови – это одна из наиболее распространенных клинических процедур, Над 118 миллионов пинт крови ежегодно жертвуются миллионами людей по всему миру. Поскольку доноры крови проходят проверку, чтобы убедиться, что они достаточно здоровы для сдачи крови, их здоровье, как правило, умеренное, что-то среднее между острым заболеванием и выдающимися спортивными достижениями. Доноры крови, происходящие из все сферы жизни, также имеют широкий спектр биологических особенностей в качестве исследуемой популяции.

Моя команда и я изучили кровь более чем 13,000 XNUMX доноров, чтобы пролить свет на их метаболическое разнообразие. Мы обнаружили определенные характеристики, которые могут предсказать, насколько хорошо донорская кровь будет работать на пациентах, что также имеет значение для того, насколько хорошо эта кровь работает на самих доноров.

Мы обнаружили, что одна из этих черт является метаболитом. называется кинуренин, который образуется в результате распада аминокислоты триптофана. Мы обнаружили, что кровь доноров с более высоким уровнем кинуренина с меньшей вероятностью восстанавливала уровень гемоглобина у реципиентов переливания по сравнению с донорами с более низким уровнем кинуренина.

Уровни кинуренина выше у пожилых доноров и доноров с более высоким ИМТ и потенциально могут быть связаны с более высоким уровнем воспаления. В поддержку наша группа также обнаружила, что кинуренин резко увеличивается среди бегунов, участвующих в 171-километровой (106 милях) Ultra-Trail du Mont-Blanc. Кроме того, мы также определили, что кинуренин является сильным маркером Тяжесть COVID-19.

Взаимосвязь между метаболитами и последствиями для здоровья усиливает важную роль, которую метаболизм играет в организме. Лучшее понимание того, как выглядит здоровый обмен веществ, может дать уникальную информацию о том, как он отклоняется, когда кто-то заболевает, и может предложить новые подходы к лечению.

Трэвис Немков, доцент кафедры биохимии и молекулярной генетики, Медицинский кампус Аншутцского университета в Колорадо

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Похожие книги:

Тело ведет счет: мозг, разум и тело в исцелении травмы

Бессель ван дер Колк

Эта книга исследует связи между травмой и физическим и психическим здоровьем, предлагая идеи и стратегии для исцеления и восстановления.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Дыхание: новая наука об утерянном искусстве

Джеймс Нестор

Эта книга исследует науку и практику дыхания, предлагая идеи и методы для улучшения физического и психического здоровья.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Парадокс растений: скрытые опасности «здоровой» пищи, вызывающие болезни и увеличение веса

Стивен Р. Гандри

Эта книга исследует связи между диетой, здоровьем и болезнями, предлагая идеи и стратегии для улучшения общего состояния здоровья и хорошего самочувствия.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Код иммунитета: новая парадигма настоящего здоровья и радикального омоложения

Джоэл Грин

Эта книга предлагает новый взгляд на здоровье и иммунитет, опираясь на принципы эпигенетики и предлагая идеи и стратегии для оптимизации здоровья и старения.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Полное руководство по голоданию: исцелите свое тело с помощью прерывистого, чередующегося и длительного голодания

д-р Джейсон Фанг и Джимми Мур

Эта книга исследует науку и практику голодания, предлагая идеи и стратегии для улучшения общего состояния здоровья и хорошего самочувствия.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа