As jy enige tyd spandeer het om deur die gesondheids- en welstandhoeke van sosiale media te blaai, het jy waarskynlik baie produkte teëgekom wat beweer dat hulle jou metabolisme verbeter. Maar wat presies is jou metabolisme?
Alles waaraan jy jou liggaam blootstel – van leefstyl tot ’n virus in die lug – beïnvloed jou fisiese eienskappe, soos jou bloeddruk en energievlakke. Saam word na hierdie biologiese eienskappe verwys as jou fenotipe. En die biologiese stelsel wat die meeste direk invloede jou fenotipe is jou metabolisme.
As jy dus iets eet, medikasie neem, rook of oefen, is jou metabolisme verantwoordelik vir die oordrag van daardie biologiese inligting deur jou liggaam sodat dit kan aanpas.
Metabolisme is energie-omskakeling
Jou metabolisme bestaan uit a netwerk van tienduisende molekules en proteïene wat die kos wat jy eet omskep in die energie en boublokke wat jou liggaam gebruik om te beweeg, groei en homself te herstel. Op chemiese vlak begin energiemetabolisme wanneer die drie makrovoedingstowwe – koolhidrate, vette en proteïene – atoom vir atoom afgebreek word om elektrone uit chemiese bindings vry te stel. Hierdie elektrone laai komponente in selle mitochondria genoem.
Soortgelyk aan hoe batterye werk, benut mitochondria hierdie elektriese potensiaal om 'n ander vorm van chemiese energie te skep wat die res van die sel kan gebruik.
Eenvoudig gestel, 'n primêre rol van metabolisme is om chemiese energie om te skakel in elektriese energie en terug na chemiese energie. Hoe hierdie energie deur die liggaam oorgedra word, kan 'n sentrale rol speel in die bepaling of jy siek of gesond is.
Ek is 'n biochemikus wat die verskillende netwerke van metabolisme bestudeer wat gebruik word as jou liggaam verander. Ek en my span kon spesifieke eienskappe van metabolisme definieer, soos die teenwoordigheid en hoeveelheid van sekere metaboliete – produkte wat gemaak word deur makrovoedingstowwe af te breek – oor 'n wye reeks toestande.
Hierdie toestande sluit siektes in soos Covid-19, diabetes, veelvoudige sklerose en sekelselanemie, om unieke omgewings te ervaar soos blootstelling aan bestraling, hoë hoogte, veroudering en sportprestasie. Elkeen van hierdie instellings beïnvloed watter dele van jou metaboliese netwerk gebruik word en hoe hulle met mekaar kommunikeer.
Elite-atlete definieer die boonste perke
Gegewe die kommerwekkende styging in vetsug en dit geassosieer metaboliese sindroom – ongeveer 1 uit 8 mense regoor die wêreld het in 2022 met vetsug geleef – om 'n gesonde of verswakte metabolisme te definieer kan help om te identifiseer wat verkeerd geloop het en hoe om dit aan te spreek.
Elite-atlete bied 'n uitstekende bevolking om metaboliese funksie op sy beste te bestudeer, aangesien hul netwerk van molekulêre en chemiese reaksies fyn ingestel moet wees om op die wêreldverhoog mee te ding.
Tradisioneel, laktaat drempel was 'n kritieke maatstaf van atletiese prestasie deur die intensiteit van oefening vas te stel wanneer laktaat in spiere en bloed begin styg.
In teenstelling met die algemene opvatting, is laktaat nie net 'n afvalproduk nie, maar 'n energiebron ook, en dit versamel wanneer dit vinniger geproduseer word as wat mitochondria dit kan gebruik. Terwyl 'n matig aktiewe persoon hul drumpel kan bereik teen 'n oefenintensiteit van ongeveer 2 watt per kilogram, kan elite-fietsryers 'n intensiteit tot byna twee tot drie keer hoër.
Toe ons die laktaatdrempels van 'n groep elite-fietsryers vergelyk het, het ons gevind dat die fietsryers met hoër drempels merkers van beter mitochondriale funksie gehad het. Een van hierdie merkers was hoër produksie van koënsiem A, 'n molekule wat koolstof om selle skuif en belangrik is om koolhidrate, aminosure en vet in chemiese energie af te breek.
Hoër-presterende fietsryers het ook geblyk verbrand meer vet en verbrand vet langer tydens 'n multifase-wêreldtoer in vergelyking met laer-presterende fietsryers.
Disfunksionele metabolisme in siektes soos COVID-19
Jou metabolisme verander ook as jy 'n akute siekte soos COVID-19 kry.
In teenstelling met elite-fietsryers, het COVID-19-pasiënte 'n verswakte vermoë om vet te verbrand wat blykbaar voortduur lank COVID. Die bloed van hierdie pasiënte in rus is soortgelyk aan dié van 'n elite-fietsryer s'n by uitputting. As in ag geneem word dat oefening onverdraagsaamheid gereeld voorkom met lang COVID, dui dit daarop mitochondriale disfunksie kan 'n rol speel in COVID-verwante moegheid.
Vet verbrand gebruik baie suurstof. COVID 19 beskadig die rooibloedselle wat suurstof aan organe lewer. Omdat rooibloedselle 'n beperkte vermoë om hulself te herstel, kan hulle nie so goed funksioneer gedurende die res van hul ongeveer 120 dae lewensduur nie. Dit kan gedeeltelik verklaar waarom COVID-simptome so lank hou as wat dit by sommige mense doen.
Bloedskenkers definieer die middel
Bloedoortappings is een van die mees algemene kliniese prosedures. oor 118 miljoen pinte bloed word jaarliks deur miljoene mense wêreldwyd geskenk. Omdat bloedskenkers sifting ondergaan om te verseker dat hulle gesond genoeg is om te skenk, is hulle tipies matig gesond, iewers tussen akute siekte en elite-atletiese prestasie. Bloedskenkers, afkomstig van elke lewenswandel, het ook 'n diverse reeks biologiese eienskappe as 'n studiepopulasie.
Ek en my span het na bloed van meer as 13,000 XNUMX bloedskenkers gekyk om lig op hulle te werp metaboliese diversiteit. Ons het spesifieke eienskappe gevind wat kan voorspel hoe goed 'n skenker se bloed by pasiënte sal werk, wat ook implikasies het vir hoe goed daardie bloed in die skenkers self werk.
Ons het gevind dat een van hierdie eienskappe 'n metaboliet is genoem kynurenine, wat geproduseer word uit die afbreek van die aminosuur triptofaan. Ons het gevind dat bloed van skenkers met hoër vlakke van kynurenien minder geneig was om hemoglobienvlakke in transfusie-ontvangers te herstel in vergelyking met skenkers met laer kynurenienvlakke.
Kynurenienvlakke is hoër by ouer skenkers en skenkers met 'n hoër BMI, en kan moontlik gekoppel wees aan hoër vlakke van inflammasie. Ter ondersteuning het ons groep ook gevind dat kynurenine neem dramaties toe in hardlopers wat aan die 171-kilometer (106 myl) Ultra-Trail du Mont-Blanc deelneem. Daarbenewens het ons ook geïdentifiseer dat kynurenine is 'n sterk merker van COVID-19 erns.
Die verhouding tussen metaboliete en gesondheidsuitkomste versterk die belangrike rol wat metabolisme in die liggaam speel. Om 'n beter begrip te kry van hoe gesonde metabolisme lyk, kan unieke insigte bied in hoe dit afwyk wanneer iemand siek word en kan nuwe benaderings tot mediese behandelings bied.
Travis Nemkov, Assistent Navorsingsprofessor in Biochemie en Molekulêre Genetika, Universiteit van Colorado Anschutz Mediese Kampus
Hierdie artikel is gepubliseer vanaf Die gesprek onder 'n Creative Commons lisensie. Lees die oorspronklike artikel.
Verwante Boeke:
Die liggaam hou die telling: brein gees en liggaam in die genesing van trauma
deur Bessel van der Kolk
Hierdie boek ondersoek die verbande tussen trauma en fisiese en geestelike gesondheid, en bied insigte en strategieë vir genesing en herstel.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Asem: Die nuwe wetenskap van 'n verlore kuns
deur James Nestor
Hierdie boek verken die wetenskap en praktyk van asemhaling, en bied insigte en tegnieke vir die verbetering van fisiese en geestelike gesondheid.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Die plantparadoks: die verborge gevare in "gesonde" kosse wat siektes en gewigstoename veroorsaak
deur Steven R. Gundry
Hierdie boek ondersoek die verbande tussen dieet, gesondheid en siekte, en bied insigte en strategieë vir die verbetering van algehele gesondheid en welstand.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Die immuniteitskode: die nuwe paradigma vir werklike gesondheid en radikale anti-veroudering
deur Joel Greene
Hierdie boek bied 'n nuwe perspektief op gesondheid en immuniteit, met die beginsels van epigenetika en bied insigte en strategieë vir die optimalisering van gesondheid en veroudering.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Die volledige gids tot vas: genees jou liggaam deur intermitterende, alternatiewe dag en verlengde vas
deur Dr Jason Fung en Jimmy Moore
Hierdie boek verken die wetenskap en praktyk van vas en bied insigte en strategieë vir die verbetering van algehele gesondheid en welstand.
