Εάν έχετε αφιερώσει χρόνο κάνοντας κύλιση στις γωνιές υγείας και ευεξίας των social media, πιθανότατα θα συναντήσετε πολλά προϊόντα που ισχυρίζονται ότι βελτιώνουν τον μεταβολισμό σας. Τι ακριβώς είναι όμως ο μεταβολισμός σας;
Όλα όσα εκθέτετε το σώμα σας – από τον τρόπο ζωής έως έναν αερομεταφερόμενο ιό – επηρεάζουν τα φυσικά σας χαρακτηριστικά, όπως η αρτηριακή σας πίεση και τα επίπεδα ενέργειας. Μαζί, αυτά τα βιολογικά χαρακτηριστικά αναφέρονται ως ο φαινότυπος σας. Και το βιολογικό σύστημα που πιο άμεσα επιρροές ο φαινότυπος σας είναι ο μεταβολισμός σας.
Έτσι, εάν τρώτε κάτι, παίρνετε φάρμακα, καπνίζετε ή ασκείτε, ο μεταβολισμός σας είναι υπεύθυνος για τη μεταφορά αυτών των βιολογικών πληροφοριών σε όλο το σώμα σας για να προσαρμοστεί.
Ο μεταβολισμός είναι μετατροπή ενέργειας
Ο μεταβολισμός σας αποτελείται από α δίκτυο δεκάδων χιλιάδων μορίων και πρωτεϊνών που μετατρέπουν την τροφή που τρώτε σε ενέργεια και δομικά στοιχεία που χρησιμοποιεί το σώμα σας για να κινηθεί, να αναπτυχθεί και να επανορθωθεί. Σε χημικό επίπεδο, ο ενεργειακός μεταβολισμός ξεκινά όταν τα τρία μακροθρεπτικά συστατικά – υδατάνθρακες, λίπη και πρωτεΐνη – διασπώνται άτομο προς άτομο για να απελευθερωθούν ηλεκτρόνια από χημικούς δεσμούς. Αυτά τα ηλεκτρόνια φορτίζουν συστατικά στα κύτταρα που ονομάζονται μιτοχόνδρια.
Παρόμοια με το πώς λειτουργούν οι μπαταρίες, τα μιτοχόνδρια αξιοποιούν αυτό το ηλεκτρικό δυναμικό για να δημιουργήσουν μια διαφορετική μορφή χημικής ενέργειας που μπορεί να χρησιμοποιήσει το υπόλοιπο κύτταρο.
Με απλά λόγια, ένας πρωταρχικός ρόλος του μεταβολισμού είναι να μετατρέπει τη χημική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια και πίσω σε χημική ενέργεια. Ο τρόπος με τον οποίο αυτή η ενέργεια μεταφέρεται σε όλο το σώμα μπορεί να παίξει κεντρικό ρόλο στον καθορισμό είτε είσαι άρρωστος είτε υγιής.
Είμαι βιοχημικός που μελετά τα διάφορα δίκτυα μεταβολισμού που χρησιμοποιούνται καθώς αλλάζει το σώμα σας. Η ομάδα μου και εγώ μπορέσαμε να ορίσουμε συγκεκριμένα χαρακτηριστικά του μεταβολισμού, όπως η παρουσία και η ποσότητα ορισμένων μεταβολιτών –προϊόντων που παράγονται από τη διάσπαση μακροθρεπτικών συστατικών– σε ένα ευρύ φάσμα συνθηκών.
Αυτές οι καταστάσεις περιλαμβάνουν ασθένειες όπως Covid-19, διαβήτης, πολλαπλή σκλήρυνση και δρεπανοκυτταρική αναιμία, για να βιώσετε μοναδικά περιβάλλοντα όπως έκθεση στην ακτινοβολία, Μεγάλο υψόμετρο, γήρανση και αθλητικές επιδόσεις. Κάθε μία από αυτές τις ρυθμίσεις επηρεάζει ποια μέρη του μεταβολικού σας δικτύου χρησιμοποιούνται και πώς επικοινωνούν μεταξύ τους.
Οι ελίτ αθλητές ορίζουν τα ανώτερα όρια
Δεδομένου του ανησυχητικού αύξηση της παχυσαρκίας και το σχετικό μεταβολικό σύνδρομο – Περίπου 1 στους 8 ανθρώπους σε όλο τον κόσμο ζούσαν με παχυσαρκία το 2022 – ο καθορισμός ενός υγιούς ή μειωμένου μεταβολισμού μπορεί να βοηθήσει στον εντοπισμό του τι πήγε στραβά και πώς να το αντιμετωπίσετε.
Οι επίλεκτοι αθλητές προσφέρουν έναν κορυφαίο πληθυσμό για τη μελέτη της μεταβολικής λειτουργίας στο μέγιστο, καθώς το δίκτυο των μοριακών και χημικών αντιδράσεων τους πρέπει να είναι καλά συντονισμένο για να ανταγωνιστεί στην παγκόσμια σκηνή.
Παραδοσιακά, κατώφλι γαλακτικού ήταν ένα κρίσιμο μέτρο της αθλητικής απόδοσης προσδιορίζοντας την ένταση της άσκησης όταν το γαλακτικό οξύ αρχίζει να αυξάνεται στους μύες και το αίμα.
Σε αντίθεση με την κοινή πεποίθηση, το γαλακτικό δεν είναι απλώς ένα απόβλητο προϊόν, αλλά ένα ΠΗΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Επίσης, και συσσωρεύεται όταν παράγεται πιο γρήγορα από ό,τι μπορούν να το χρησιμοποιήσουν τα μιτοχόνδρια. Ενώ ένα μέτρια δραστήριο άτομο μπορεί να φτάσει στο κατώφλι του με ένταση άσκησης περίπου 2 watt ανά κιλό, οι επίλεκτοι ποδηλάτες μπορούν να διατηρήσουν μια ένταση έως και σχεδόν δύο έως τρεις φορές υψηλότερα.
Όταν συγκρίναμε τα κατώφλια γαλακτικού οξέος μιας ομάδας επίλεκτων ποδηλατών, βρήκαμε ότι οι ποδηλάτες με υψηλότερα κατώφλια είχαν δείκτες καλύτερης μιτοχονδριακής λειτουργίας. Ένας από αυτούς τους δείκτες ήταν υψηλότερη παραγωγή συνενζύμου Α, ένα μόριο που μεταφέρει τον άνθρακα γύρω από τα κύτταρα και είναι σημαντικό για τη διάσπαση των υδατανθράκων, των αμινοξέων και του λίπους σε χημική ενέργεια.
Οι ποδηλάτες με υψηλότερες επιδόσεις φάνηκαν επίσης να καίτε περισσότερο λίπος και καίτε περισσότερο λίπος κατά τη διάρκεια μιας παγκόσμιας περιοδείας πολλαπλών σταδίων σε σύγκριση με ποδηλάτες με χαμηλότερες επιδόσεις.
Δυσλειτουργικός μεταβολισμός σε ασθένειες όπως το COVID-19
Ο μεταβολισμός σας αλλάζει επίσης εάν κολλήσετε μια οξεία ασθένεια όπως το COVID-19.
Σε αντίθεση με τους επίλεκτους ποδηλάτες, οι ασθενείς με COVID-19 έχουν μειωμένη ικανότητα καύσης λίπους που φαίνεται να επιμένει με μεγάλο COVID. Το αίμα αυτών των ασθενών σε ηρεμία είναι παρόμοιο με αυτό ενός επίλεκτου ποδηλάτη σε εξάντληση. Λαμβάνοντας υπόψη ότι η δυσανεξία στην άσκηση εμφανίζεται συχνά με μακρά COVID-19, αυτό υποδηλώνει μιτοχονδριακή δυσλειτουργία μπορεί να παίξει ρόλο στην κόπωση που σχετίζεται με τον COVID.
Κάψιμο λίπους χρησιμοποιεί πολύ οξυγόνο. COVID 19 βλάπτει τα ερυθρά αιμοσφαίρια που παρέχουν οξυγόνο στα όργανα. Επειδή τα ερυθρά αιμοσφαίρια έχουν α περιορισμένη ικανότητα επισκευής, μπορεί να μην λειτουργούν το ίδιο καλά κατά το υπόλοιπο της διάρκειας ζωής τους περίπου 120 ημερών. Αυτό μπορεί να εξηγήσει εν μέρει γιατί τα συμπτώματα του COVID διαρκούν όσο διαρκούν σε μερικούς ανθρώπους.
Οι αιμοδότες ορίζουν τη μέση
Οι μεταγγίσεις αίματος είναι μια από τις πιο κοινές κλινικές επεμβάσεις. Πάνω από 118 εκατομμύρια μπίντες αίματος δωρίζονται από εκατομμύρια ανθρώπους σε όλο τον κόσμο κάθε χρόνο. Επειδή οι αιμοδότες υποβάλλονται σε έλεγχο για να διασφαλιστεί ότι είναι αρκετά υγιείς για να δωρίσουν, είναι συνήθως μέτρια υγιείς, κάπου μεταξύ οξείας ασθένειας και κορυφαίας αθλητικής απόδοσης. Αιμοδότες, προερχόμενοι από κάθε πτυχή της ζωής, έχουν επίσης ποικίλο φάσμα βιολογικών χαρακτηριστικών ως πληθυσμός μελέτης.
Η ομάδα μου και εγώ εξετάσαμε αίμα από περισσότερους από 13,000 αιμοδότες για να ρίξουμε φως στους δικούς τους μεταβολική ποικιλομορφία. Βρήκαμε συγκεκριμένα χαρακτηριστικά που θα μπορούσαν να προβλέψουν πόσο καλά θα λειτουργούσε το αίμα ενός δότη στους ασθενείς, κάτι που έχει επίσης συνέπειες για το πόσο καλά λειτουργεί αυτό το αίμα στους ίδιους τους δότες.
Βρήκαμε ότι ένα από αυτά τα χαρακτηριστικά είναι ένας μεταβολίτης που ονομάζεται κυνουρενίνη, το οποίο παράγεται από τη διάσπαση του αμινοξέος τρυπτοφάνη. Βρήκαμε ότι το αίμα από δότες με υψηλότερα επίπεδα κυνουρενίνης ήταν λιγότερο πιθανό να αποκαταστήσει τα επίπεδα αιμοσφαιρίνης σε λήπτες μετάγγισης σε σύγκριση με δότες με χαμηλότερα επίπεδα κυνουρενίνης.
Τα επίπεδα κυνουρενίνης είναι υψηλότερα σε ηλικιωμένους δότες και δότες με υψηλότερο ΔΜΣ και μπορεί ενδεχομένως να συνδέονται με υψηλότερα επίπεδα φλεγμονής. Προς υποστήριξη, η ομάδα μας βρήκε επίσης ότι η κυνουρενίνη αυξάνεται δραματικά σε δρομείς που συμμετέχουν στο Ultra-Trail du Mont-Blanc μήκους 171 χιλιομέτρων (106 μίλια). Επιπλέον, εντοπίσαμε επίσης ότι η κυνουρενίνη είναι ένας ισχυρός δείκτης του Σοβαρότητα COVID-19.
Η σχέση μεταξύ μεταβολιτών και αποτελεσμάτων υγείας ενισχύει τον σημαντικό ρόλο που παίζει ο μεταβολισμός στο σώμα. Η καλύτερη κατανόηση του πώς φαίνεται ο υγιής μεταβολισμός μπορεί να προσφέρει μοναδικές γνώσεις για το πώς αποκλίνει όταν κάποιος αρρωσταίνει και μπορεί να προσφέρει νέες προσεγγίσεις στις ιατρικές θεραπείες.
Τράβις Νέμκοφ, Επίκουρος Ερευνητής Καθηγητής Βιοχημείας και Μοριακής Γενετικής, Ιατρική πανεπιστημιούπολη του Πανεπιστημίου του Κολοράντο Anschutz
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
Σχετικές Βιβλία:
The Body Keeps the Score: Brain Mind and Body in the Healing of Trauma
από τον Bessel van der Kolk
Αυτό το βιβλίο διερευνά τις συνδέσεις μεταξύ του τραύματος και της σωματικής και ψυχικής υγείας, προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη θεραπεία και την ανάρρωση.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Breath: The New Science of a Lost Art
από τον James Nestor
Αυτό το βιβλίο διερευνά την επιστήμη και την πρακτική της αναπνοής, προσφέροντας ιδέες και τεχνικές για τη βελτίωση της σωματικής και ψυχικής υγείας.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Το παράδοξο των φυτών: Οι κρυμμένοι κίνδυνοι σε «υγιεινές» τροφές που προκαλούν ασθένειες και αύξηση βάρους
από τον Steven R. Gundry
Αυτό το βιβλίο διερευνά τους δεσμούς μεταξύ διατροφής, υγείας και ασθένειας, προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη βελτίωση της συνολικής υγείας και ευεξίας.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
The Immunity Code: The New Paradigm for Real Health and Radical Anti-aging
από τον Joel Greene
Αυτό το βιβλίο προσφέρει μια νέα προοπτική για την υγεία και την ανοσία, βασιζόμενη στις αρχές της επιγενετικής και προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη βελτιστοποίηση της υγείας και της γήρανσης.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Ο πλήρης οδηγός νηστείας: Θεραπεύστε το σώμα σας μέσω διαλείπουσας, εναλλασσόμενης ημέρας και παρατεταμένης νηστείας
από τον Δρ Jason Fung και τον Jimmy Moore
Αυτό το βιβλίο διερευνά την επιστήμη και την πρακτική της νηστείας προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη βελτίωση της συνολικής υγείας και ευεξίας.
