Метаболизъм: скритите процеси в нашето тяло | Сравни цени на лекарства, спести си време и пари!

3660 Ангел Кирилов April 20, 2023

Метаболизъм: скритите процеси в нашето тяло
Тялото ни е един идеално работещ механизъм и всеки процес има своето място и голямо значение

Много са специалистите по хранене и фитнес, които разбират малко или почти нищо от начина, по който функционира тялото ни. Още повече съвети във фитнеса от рода „вземай това или онова“ почти никога не стъпват на някаква научна основа, а по-скоро на някакъв вид лично впечатление.

В писанията си често повтаряме, че индивидуалният подход е важен – всеки от нас носи различна генетична информация, която отговаря по напълно различен начин на стимулите на външната среда.

Всяко тяло и организъм са индивидуални

Когато хората се доверяват на съвети от хора без необходимия ценз е опасна заигравка със здравето. Целта на тази статия е да внесе малко яснота в начина, по който нашето тяло отговаря на физическото натоварване, хранене и други външните стимули, за да ни направи по-големи, по-силни и по-красиви.

Въпреки, че статията съдържа научни термини и обосновки ще се опитам да бъда максимално разбираем, без да навлизам в излишни подробности. Биохимията на метаболизма е сложна наука и понякога процесите не могат да бъдат обяснени лесно. Извинявам се предварително ако информацията поднесена в следващите редове е малко по-академична.

Метаболизмът функционира чрез множество взаимосвързани процеси

Биохимията на метаболизма в живите организми е изключително комплексно работеща система. Реакциите в нея преливат от една в друга, функционирайки оптимално за задоволяване нуждите на организма. Съединенията, участващи в тези реакции претърпяват промени и преминават от едно в друго, в зависимост от моментните нужди и наличности на организма. Това доказва изключителната ефективност на метаболизма.

Пример за изключителната ефективност на метаболизма е преобразуването на мастни киселини в аминокиселини при необходимост или на аминокиселини в захари или по-скоро съединения, които се използват за добив на енергия (пируват, ацетил коензим А, ацетоацетил коензим А, алфа-кетоглутерат, суцинил коензим А, фумерат и оксалоацетат).

Смисълът на този принцип е факта, че това осигурява определено еволюционно предимство и автономия, която ни е съхранило през милионите години еволюция.

В нашия случай на хора, заинтересовани от това как храненето се отразява на фигурата ни, трябва да знаем какво се случва тогава, когато ограничаваме приема на определени макронутриенти като въглехидрати или мазнини в периоди на диета.

Аденозинтрифосфат (АТФ) е универсалната разменна монета за енергия на клетката. Благодарение на нея се осъществяват много процеси по транспорт, движение, сигнализация, биосинтез на есенциални молекули. Организмът притежава множество пътища, чрез който успява да се снабди с АТФ. Общо взето всички тези пътища могат да се систематизират в следващите няколко изречения:

• АТФ се набавя чрез оксидацията на молекули като мастни киселини, глюкоза и аминокиселини чрез междинно съединение ацетил коензим А. В различни условия въглеродния скелет на съединението ацетил коензим А преминава през различни трансформации докато се преобразува в СО₂. Междувременно реакциите на преобразуване на ацетил коензим А в СО₂са свързани с добиване на определено количество електрони, който чрез молекулите преносители на електрони NADH и FADH създават определен мембранен протонен градиент, който се използва, за да се синтезира АТФ (процеса се нарича окислително фосфорилиране). Разбира се АТФ се генерира и чрез други процеси като гликолиза например, но основното количество АТФ в клетката идва от гореописаната дихателна верига.

АТФ е необходима на всяка клетка за извършването на основни клетъчни функции като делене, растеж, съкращение, синтез на структури и др.. Мускулните клетки, както всички останали, не могат да функционират без необходимото количество АТФ. Поради тази причина когато има недостиг на енергия клетката превключва на авариен режим и чрез ефективни биохимични процеси (катаболитни процеси) използва резерви или определени структури, за да си набави необходимата енергия. Казано малко по-грубо и с прости думи се самоизяжда.

• В други случаи когато не е необходима много енергия организмът ни складира такава под формата на резервни вещества или нови клетъчни структури (процес на анаболизъм). Пример за анаболизъм, от който можем да извлечем ползи е времето веднага след тренировка. В този момент нашето тяло е изразходвало всичките си енергийни резерви. И клетките, и органите в нас имат незабавна нужда от хранителни вещества. Хранителните вещества, приемани веднага след голям преразход на енергия се отличават с по-добрата си усвояемост от организма, сравнено с всеки друг момент. Или казано с други думи, за да запази структурите си и да запълни максимално бързо енергийните си загуби организмът извлича максимума от храната, която консумираме. Този факт е известен от много години и много успешно се използва от културисти и трениращи.

Познаването на тези процеси и условията, при които възникват ще ви помогнат да извлечете максимума от тренировка, хранене и начин на живот за постигане на заветната цел – по-добро тяло и крепко здраве. Точното равновесие между катаболни и анаболни процеси в тялото е формулата за успех и най-прекия път към извличане на максимума от метаболизма на всеки от нас.

Анаеробно и аеробно натоварване

Всеки, който се упражнява във фитнес залата трябва да е наясно какво натоварване да приложи, за да извлече максимални ползи от стимулите, произведени по време на тренировката. Физическото натоварване бива общо взето 2 основни типа: аеробно и анаеробно. Те се различават по усилията, необходими за извършване на упражнението, от вида на взимащите участие мускулни влакна, както и по най-важното източниците на енергия и метаболитните условия, при които протичат процесите в мускула.

Анаеробно натоварване е тип натоварване, което изисква кратки и с максимален интензитет усилия с къса продължителност (под минута), в които участие вземат основно бързите мускулни влакна. Енергията при този тип натоварване се осигурява благодарение на системата аденозинтрифосфат – креатин фосфат (складирана енергия) и моментно произведената енергия от биохимичните процеси като гликолиза в условията на липса на кислород.

Системата аденозинтрифосфат – креатин фосфат осигурява енергия за първите 10-15 секунди от усилието, след което останалата енергия за завършване на упражнението се осигурява от биохимични процеси при липса от кислород – анаеробни биохимични процеси. Но какво означава анаеробни биохимични процеси?

Ние хората сме се развили като аеробни организми в процеса на милиони години еволюция. Това означава, че имаме нужда от кислород, за да извършваме основни биохимични процеси. Този еволюционен подход се е развил впоследствие много след анаеробната биохимия, която няма нужда от кислород, за да извършва основните си биохимични процеси. В лицето на кислорода аеробните организми са придобили еволюционно предимство, тъй като биохимичните процеси в условията на кислород са в пъти по-ефективни от такива, протичащи в безкислородна среда.

За пример ще дам катаболизма на глюкозата – предпочитания енергиен източник на клетката. От 1 молекула глюкоза в кислородна среда клетката произвежда 36 молекули АТФ, а спомняте си АТФ е основната енергийна единица в клетката. За сравнение 1 молекула глюкоза в безкислородна среда дава 2 молекули АТФ. Освен това при анаеробното фосфорилиране отделеният при окислителните процеси водород се фиксира върху други вещества – акцептори, които се натрупват в организма или се изнасят извън него – т.нар. млечна киселина.

Аеробно натоварване е този тип натоварване, при което се изисква продължително като време усилие (повече от 3-4 мин.) без максимално усилие, при което енергията за извършване на движението идва от биохимични процеси (гликолиза, цикъл на Кребс) с наличието на кислород, което е много по-ефективния начин на доставка на енергия. Аеробната гликолиза, обаче, е зависима от аеробния капацитет на човека, който е уникален за всеки човек. Аеробен капацитет е капацитетът за транспорт на кислород чрез кръвта до тъканите и способността на мускулите да използват този кислород за производство на енергия. Аеробните тренировки увеличават аеробния капацитет чрез процеса на адаптация към способността на атлета за транспорт и използване на кислород в мускула.

Някой ще възкликне и какво от това?

Ако сте чели внимателно горните редове вече със сигурност сте разбрали, че можем да впрегнем силата на метаболизма в наша полза. Да постигнем по-добра форма, релеф или маса, или просто кондиция, трябва да се съобразяваме с особеностите на нашия метаболизъм. В следващите редове ще получите само няколко от практически трикове или номера, които са установени, че работят.

Напитка, богата на аминокиселини с въглехидрати между храненията за повишен протеинов синтез

Доказано е, че биохимичния процес на сигнализация за синтез на протеини в клетката (наречен път на mTOR) е зависим от плазмената концентрация на аминокиселини и левцин. Съществуват научни доклади, че приемането на аминокиселини в комбинация с въглехидрати между храненията могат да увеличат многократно протеиновият синтез вътре в клетката.

Погрижете се за отчистването на млечната киселина, натрупана по време на тренировка

Вече говорихме за анаеробното натоварване и ако сте внимавали достатъчно вече знаете, че в резултат на максималните усилия в мускула се натрупват метаболити под общото название млечна киселина (в резултат на анаеробна гликолиза), които намаляват работоспособността на мускула, както и способността му да възстановява енергийните си нива. Тези ефекти са пагубни за тренировката ни като се изразяват в загуба на сила и умора на мускула, а благодарение на тези ефекти усещаме и мускулната треска на следващия ден.

Справяйки се с тези състояния, предизвикани от млечната киселина всеки от нас може да си подсигури по-продуктивна тренировка, увеличени енергийни нива по време на тренировка, по-добро възстановяване след тренировка и в последствие по-силни и големи мускули. Най-ефективните буфери на млечната киселина, който се използват за противодействане на това състояние са карнозин, бета аланин и бикарбонат.

Хранете се разнообразно без да пренебрегвате въглехидратите или мазнините в диетата си

Много хора когато са на диета ограничават приема на определен макронутриент. Както вече споменахме, човешката биохимия е изключително ефективна. Тя е в състояние да компенсира липсата на определени важни вещества и макромолекули чрез процеси на трансформация на едни съединения в други. Това се случва постоянно в организма ни за определено време, но когато липсата на определен елемент или съединение е по-продължителна това почти винаги има своето отражение върху състоянието и работата на организма. Въглехидратите са изключително важен компонент за всички клетки и органи, а също и мазнините, които са молекули прекурсури на много хормони. Избирайки правилните източници на тези макронутриенти ще ви осигури стратегическо предимство в борбата с мазнините или телесното тегло.

Мазнините като гориво когато целите да изгорите по ефективно подкожните мазнини

Много са модерните философии и добавки за горене на подкожните мазнини, но „старата“ и „скучна“ биохимия си остава най-полезният инструмент, когато целим използването на подкожните мазнини като гориво за мускулите ни по време на тренировка.

Избягвайте високите нива на инсулин по време на тренировка – може да отнеме до 4 часа на инсулиновият пик да се изчисти от кръвта, но при повечето хора 90 мин след хранене нивата на инсулин спадат.

За да си осигурите оптимално количество изгорени мазнини по време на тренировка, избягвайте храненето непосредствено преди тренировка и приемането на пред-тренировъчни продукти с прости захари в тях. Това е и една от причините тренировките сутрин на гладно да са толкова ефективни за горенето на мазнини. Не забравяйте обаче интензитета на тези тренировки сутрин не трябва да е висок, за да се избегне ензимния отговор на мускулните клетки при наличието на млечна киселина и процеса на разграждане на клетъчни протеини.

Отделян в отговор на увеличените нива на кръвна захар след хранене, инсулина сигнализира адипоцитите да прекъснат освобождаването на мастни киселини за сметка на натрупването им. Следователно процеса на горене на мазнини не протича ефикасно при наличие на високи количества инсулин в кръвта. Този факт трябва да се има предвид при планирането на следващата тренировка.

Осигуряването на оптимален хормонален баланс в организма ще направи чудеса в борбата ви с подкожните мазнини. Най-мощния активатор на подкожните мазнини е комбинацията от хормоните епинефрин (катехоламини-стимулатори на нервната система) и Т3 (тироиден хормон, отделян от щитовидната жлеза). Някои храни в комбинация с определен подход към тренировката ще направят чудеса с фигурата ви.

Познаването на организма и разбирането на биохимичните процеси, които протичат в него е много важно за планиране на тренировките и начина на хранене. Съобразявайки се с метаболитните особености, които притежава всеки от нас можем да настроим тренировка, хранене и почивка, за да извлечем максимума от генетичния си потенциал в развитие на фигурата си.

Радвайте се на добро здраве!
Екипът на „Аптечко“