Ознакомившись с данным комплексным руководством, вы узнаете о роли анаболизма и катаболизма в физиологических и гормональных процессах, которые влияют на рост и потерю мышечной массы.

«Анаболизм» и «катаболизм» являются, пожалуй, наиболее часто употребляемыми терминами в бодибилдинге. Однако большинство людей на самом деле не слишком хорошо разбираются в тех процессах, которые они обозначают, а лишь знают, что первое относится к синтезу новых структур, а второе к их разрушению.

Учитывая вышесказанное, многие атлеты основной акцент делают на улучшении состава тела и мышечной гипертрофии, а сжигание жира зачастую является для них основной задачей. Поэтому мне представляется разумным рассказать о том, какую именно роль играют анаболизм и катаболизм в этих процессах, а также в работе организма в целом.

В данном руководстве будут рассмотрены основные принципы функционирования эндокринной системы человека и их влияние на белковый анаболизм и катаболизм. Метаболизм углеводов и жирных кислот будет рассмотрен в отдельной статье, наряду с ролью анаэробных и аэробных упражнений.

Метаболизм является одним из тех терминов, который знает и использует почти каждый из нас, однако лишь немногие понимают, так что он на самом деле означает. В данной главе мы ликвидируем пробелы в знаниях разберемся, что такое метаболизм простым языком.

Все живые организмы состоят из простейших частичек – клеток. Да, это означает, что даже примитивные микроорганизмы, присутствующие в теле человека, являются живыми и состоят из огромного количества (думаю из 100 триллионов) клеток, хотя многие состоят всего из одной. Но я отвлекся...

В этих клетках постоянно происходят химические реакции, сопровождающиеся поглощением и выделением энергии. Эти реакции делятся на два класса, о которых мы уже упоминали во введении, – анаболические и катаболические. В первых энергия используется для построения компонентов клеток и молекул, а во вторых – для разрушения сложных структур и веществ.

Поэтому, когда мы говорим о метаболизме, то имеем в виду совокупность всех этих физиологических реакций внутри клетки, которые необходимы для поддержания жизнедеятельности. Множество переменных, таких как гормональный фон, физическая активность, наличие питательных веществ и энергетическое состояние влияет на эти процессы, а также на то, когда и как они протекают. На данный момент просто усвойте – метаболизм - это весьма сложная система реакций в клетках, в ходе которых поглощается и высвобождается энергия .

«В ходе анаболических реакций синтезируются клеточные компоненты и молекулы, в то время как в ходе катаболических происходит обратный процесс».

Улучшение состава тела

Цель большинства атлетов – улучшить состав тела (т. е. уменьшить содержание жира и/или нарастить мышечную массу). Проблема заключается в том, что этот «противоречивый» процесс включает в себя как увеличение, так и снижение массы тела. В бодибилдинге и фитнесе многие люди становятся одержимы идеей одновременно избавиться от жира и нарастить мышечную массу.

Тем не менее, теоретически, эти процессы являются взаимоисключающими, поскольку один требует энергетического дефицита, а другой – энергетических излишков. Поэтому когда мне на глаза попадается какая-то «волшебная» программа, гарантирующая одновременное избавление от жира и наращивание мышц, то я стараюсь держаться от нее подальше, поскольку это довольно самонадеянное заявление, претендующее на преодоление законов термодинамики.

Так что идею одновременного наращивания мышечной массы и сжигания жира лучше всего представить в виде качелей (доска на подставке) – если одна сторона поднимается, то другая обязательно опуститься.

Именно поэтому традиционный подход многих атлетов, желающих улучшить состав тела, заключается в чередовании периодов наращивания мышц и потери жира. В просторечии эти процессы называют «массой» и «сушкой» соответственно. Есть также период поддержания, когда атлет не набирает/теряет мышечную массу и жир.

Итак, давайте теперь посмотрим на то, какую роль играет анаболизм и катаболизм белков, когда дело доходит до совершенствования состава тела.

Белок и наращивание скелетной мышечной ткани

Скелетная мышечная ткань является крупнейшим «хранилищем» аминокислот в организме человека. Многие бодибилдеры и просто сторонники здорового образа жизни любят обсуждать тему потребление белка, в основном потому, что этот макронутриент обеспечивает «строительный материал» (аминокислоты), необходимый для синтеза мышечной ткани.

Однако люди часто неправильно истолковывают информацию по данному вопросу. На самом деле, белки являются важнейшими макромолекулами, играющими множество важных ролей в организме человека. Они имеют отношение не только к синтезу мышечной ткани, но и принимают участие во многих других процессах:

• Белковый обмен организма в целом – синтез и распад белка во всех органах, включая скелетные и прочие мышцы
• Белковый обмен в скелетных мышцах - синтез и распад белка, происходящий только в скелетных мышцах

Как вы уже наверняка догадались, когда дело доходит до улучшения состава тела, мы стараемся намеренно нарастить именно скелетную мышечную ткань, а не какую-нибудь другую. Это не означает, что общий синтез белка в организме играет негативную роль (так как на самом деле он жизненно важен для существования), но его запредельный уровень в течение определенного периода времени может привести к увеличению органов и проблемам со здоровьем.

Синтез, распад, обмен, анаболизм, катаболизм и гипертрофия

• Синтез мышечного белка – синтеза белка, происходящий в скелетной мышечной ткани
• Распад мышечного белка – распад белка, происходящий исключительно в скелетной мышечной ткани
• Белковый обмен – баланс между синтезом и распадом белка
• Белковый анаболизм в мышцах - состояние мышечной ткани, при котором синтез белка превышает его распад, и когда мышцы, следовательно, увеличиваются в размерах.
• Белковый катаболизм в мышцах – состояние мышечной ткани, при котором распад белка превышает его синтез, и когда мышцы, следовательно, уменьшаются в размерах.
• Гипертрофия - разрастание ткани (обычно применительно к мышцам)
• Атрофия – уменьшению мышц в объеме, усыхание (процесс противоположный гипертрофии)

Основные гормоны и факторы, относящиеся к белковому анаболизму и катаболизму в скелетных мышцах

Итак, мы подошли к главной теме данного руководства. Настало время поговорить о том, какие факторы играют наибольшую роль в анаболизме и катаболизме белка, что в конечном итоге и оказывает влияние на состав тела. Как упоминалось ранее, в ходе анаболических реакций формируются клеточные компоненты и молекулы, в то время как во время катаболических все происходит наоборот. Также напомню, что анаболические реакции требуют поступления энергии, а катаболические сопровождаются ее выделением. Оба процесса имеют большое значение в наращивании скелетной мышечной ткани - одного из наиболее важных аспектов улучшения состава тела.

Вот перечень тем, которые в дальнейшем будут рассмотрены:

• Аминокислотный пул, транспортировка и окисление аминокислот
• Инсулин
• Инсулиноподобный фактор роста -1 (ИФР-1) и белок-3, связывающий инсулиноподобный фактор роста (IGFBP-3)
• Гормон роста
• Андрогенные гормоны
• Эстрогенные гормоны
• Гормоны щитовидной железы
• «Гормоны стресса» - глюкокортикоиды, глюкагон и катехоламины

Помните, что многие гормоны и факторы, рассмотренные в данном руководстве, определенным образом взаимодействуют друг с другом, что почти невозможно (или как минимум непрактично) игнорировать, особенно в повседневной жизни.

Аминокислотный пул, транспортировка и окисление аминокислот

Как отмечалось ранее, мышечная ткань служит крупнейшим «хранилищем» аминокислот в организме, а также большого количества белка. Существуют 2 основных аминокислотных пула, которые нас в настоящий момент интересуют – циркулирующий и внутриклеточный.

Когда организм находится в состоянии голодания (и в других катаболических состояниях), из мышц в кровоток высвобождаются аминокислоты, чтобы питать остальные ткани тела. И наоборот, когда необходим белковый анаболизм, аминокислоты активно транспортируются из кровотока в межклеточное пространство мышечных клеток и встраиваются в белки (таким образом, синтезируя новые).

То есть в дополнение к внутриклеточным аминокислотам, синтез/анаболизм белка также частично регулируется транспортировкой аминокислот как в мышечные клетки, так и из них.

У животных (в основном хищников) аминокислоты обеспечивают достаточное количество энергии посредством окисления. Окисление аминокислот до аммиака с последующим образованием углеродного скелета происходит при чрезмерном присутствии в рационе белка, голодании, ограничении углеводов и/или сахарном диабете.

Аммиак выводится из организма в виде мочевины через почки, в то время как углеродные скелеты аминокислот входят в цикл лимонной кислоты для выработки энергии. Некоторые люди выступают против традиционной «диеты бодибилдера» и утверждают, что высокий уровень потребления белка нагружает почки. Однако даже потребление белка из расчета более чем 4 грамма на 1 килограмм мышечной массы тела не несет никакой опасности для людей со здоровыми почками (хоть это и чрезмерное количество для большинства натуральных атлетов).

«Эстрогены повышают уровень гормона роста и ИФР-1, что благоприятно для белкового анаболизма и антикатаболизма»

Инсулин

Инсулин – это пептидный гормон, вырабатываемый поджелудочной железой, преимущественно в ответ на повышение уровня сахара в крови (поскольку выступает регулятором белков­-транспортеров глюкозы). С резким ростом количества заболеваний диабетом 2-го типа в США инсулин, к сожалению, получил печальную известность чуть ли не главного врага человечества.

Однако, если ваша цель заключается в создании стройного и мускулистого тела, то инсулин сослужит вам хорошую службу. Воспользуйтесь его анаболическими свойствами, а не избегайте любой ценой, как это предлагают делать многочисленные противники углеводов.

Инсулин – один из самых мощных анаболических гормонов в организме человека. Он активизирует синтез белка во всем теле при достаточном пополнении запасов аминокислот. Ключевым моментом здесь является то, что состояние гиперинсулинемии (повышенный уровень инсулина) без сопутствующего наличия аминокислот не приводит к увеличению синтеза белка во всем организме (хотя и снижает степень его распада).

Кроме того, в то время как инсулин снижает степень распада белка во всем организме, он не модулирует убиквитинирующую систему, отвечающую за регуляцию распада мышечного белка.

Исследования показывают, что инсулин напрямую не изменяет скорость трансмембранного транспорта большинства аминокислот, но, скорее, повышает синтез мышечного белка на основе активного внутриклеточного пула аминокислот. Исключением из этого правила являются аминокислоты, которые используют натрий-калиевую помпу (преимущественно аланин, лейцин и лизин) поскольку инсулин заставляет клетки скелетных мышц гиперполяризироваться путем активации этих помп.

Это позволяет предположить, что состояние гиперинсулинемии параллельно с состоянием гипераминоацидемии (повышенное содержание аминокислот в плазме) должно быть достаточно благоприятным для синтеза мышечного белка. Именно поэтому пациентам с крайней степенью истощения часто назначаются инъекции аминокислот и инсулина.

Резюме:

Инсулин – анаболический гормон, который способствует синтезу белка в скелетных мышцах, но для достижения этого эффекта необходимо поступление аминокислот.

Как отмечалось выше, состояние гиперинсулинемии и гипераминоацидемии будет способствовать синтезу мышечного белка, а лучший способ их вызывать – просто потреблять белки и углеводы.

Однако не стоит полагать, что чем больше инсулина, тем лучше. Как показывают исследования, хотя этот гормон усиливает синтез белка в мышцах после принятия пищи, существует определенная точка насыщения, когда он уже не обеспечивает более интенсивную реакцию.

Многие люди считают, что огромная порция быстрых углеводов вместе с сывороточным протеином идеально подходит для активации роста мышечного белка, особенно после силовых тренировок. На деле, вы не должны стараться достичь резкого всплеска уровня инсулина. Медленный, постепенный инсулиновый ответ (как видно при загрузке углеводами с низким гликемическим индексом) дает такие же преимущества для синтеза мышечного белка, как и быстрый.

Инсулиноподобный фактор роста-1 (ИФР-1) и белок-3, связывающий инсулиноподобный фактор роста (IGFBP-3)

ИФР-1 – это пептидный гормон, очень похожий по своей молекулярной структуре на инсулин, который оказывает влияние на рост организма. Он вырабатывается в основном в печени при связывании гормона роста и действует на некоторые ткани как локально (паракринно), так и системно (эндокринно). Таким образом, ИФР-1 является медиатором влияния гормона роста и влияет на рост и пролиферацию клетки.

В данном контексте также важно рассмотреть действие IGFBP-3, поскольку практически весь ИФР-1 связан с одним из 6 белковых классов, и IGFBP-3 составляет около 80% всех этих «привязок».

Считается, что ИФР-1 оказывает воздействие на белковый обмен, аналогичное инсулину (при высоких концентрациях), благодаря своей способности связывать и активировать инсулиновые рецепторы, хотя и гораздо меньшей степени (около 1/10 доли от влияния инсулина).

Поэтому не удивительно, что ИФР-1 способствует анаболизму белка в скелетных мышцах и всем организме в целом. Уникальная особенность IGFBP-3 заключается в том, что он препятствует атрофии скелетных мышц (т. е. оказывает антикатаболический эффект).

Резюме:

Поскольку ИФР-1 и IGFBP-3 стимулируют белковый анаболизм и предотвращают атрофию скелетных мышц и кахексию, у многих из вас может возникнуть разумный вопрос о том, как повысить уровень содержания в крови этих структур?

Что ж, на количество ИФР-1 и IGFBP-3 (а также гормона роста) в крови в любой момент времени влияет сразу несколько факторов, включая генетику, биоритмы, возраст, физические упражнения, питание, стресс, болезни и этническую принадлежность.

Многие могут предположить, что увеличение уровня инсулина приведет к последующему повышению ИФР-1, однако это не так (напомню – инсулин и ИФР-1 структурно несколько похожи, но вырабатываются по-разному). Поскольку к выработке ИФР-1, в конечном счете, приводит гормон роста (ориентировочно через 6-8 часов после поступления в кровоток), разумнее сосредоточиться на повышении уровня последнего (о чем мы поговорим в разделе о гормоне роста).

И еще одно замечание. В последние годы некоторые производители добавок старались нас убедить, будто росту скелетных мышц и восстановлению организма способствует экстракт оленьих рогов из-за большого количества ИФР-1, которое в нем содержится. Не стоит верить этим словам, поскольку ИФР-1 является пептидным гормоном, и, будучи принятым перорально, он будет быстро расщепляется в желудочно-кишечном тракте, прежде чем попадет в кровоток. Именно по этой причине люди, страдающие диабетом 2 типа, вынуждены делать инъекции инсулина (также являющегося пептидным гормоном), а не принимать его в таблетках или других подобных формах.

«Кортизол часто участвует в процессе мышечной атрофии, поскольку главным образом действует как катаболический гормон с точки зрения своих метаболических функций»

Гормон роста

Гормон роста (ГР) является пептидным гормоном, вырабатываемым в гипофизе, который стимулирует рост клеток и их воспроизводство. Если человек полноценно питается, то ГР вызывает производство инсулина в поджелудочной железе, а также ИФР-1, как только достигает печени, что впоследствии приводит к увеличению мышечной массы, жировой ткани и пополнению запасов глюкозы. При голодании и других катаболических состояниях ГР преимущественно стимулирует высвобождение и окисление свободных жирных кислот для использования их в качестве источника энергии, сохраняя тем самым мышечную массу тела и запасы гликогена.

Многие «фитнес-гуру» не понимают сути действия ГР, утверждая, будто он не является анаболиком или вовсе полезен с медицинской точки зрения (что звучит весьма самонадеянно, учитывая совокупность научных доказательств в отношении этого гормона). В действительности, ГР обладает целым рядом анаболических действий, но они отличаются от действий инсулина. ГР может рассматриваться в качестве основного анаболического гормона при стрессе и голодании, в то время как инсулин является таковым в препрандиальный период.

Резюме:

ГР – очень сложный гормон, который сегодня активно исследуется учеными, поскольку многие его свойства остаются невыясненными.

ГР является мощным гормоном, стимулирующим синтез белка и снижающим степень его распада во всем организме. Вполне вероятно, что эти эффекты могут индуцироваться в тканях скелетных мышц, а также при подъеме уровня ИФР-1 (надеюсь, в ближайшие годы исследования будут посвящены именно этому аспекту).

Кроме того, ГР сильно тормозит процесс окисления и усиливает трансмембранную транспортировку важных аминокислот, таких как лейцин, изолейцин и валин (с разветвленной цепью). Также следует отметить, что ГР является основным фактором, влияющим на сжигание жира, поскольку способствует использованию свободных жирных кислот в качестве источника энергии.

Как было отмечено выше в разделе об ИФР-1, на объемы и время секреции ГР влияют множество переменных. Если учесть, что ГР секретируется в «импульсном» режиме (около 50% общей суточной выработки происходит во время глубокого сна), то предполагается целесообразным рассмотреть следующий перечень его стимуляторов и ингибиторов:

Стимуляторы выработки ГР:

• Половые гормоны (андрогены и эстрогены)
• Пептидные гормоны, такие как грелин и релизинг-пептиды гормона роста (GHRH)
• L-DOPA, предшественник нейромедиатора дофамина
• Никотиновая кислота (витамин В3)
• Агонисты никотиновых рецепторов
• Ингибиторы соматостатина
• Голод
• Глубокий сон
• Интенсивные упражнения

Ингибиторы выработки ГР:

• Соматостатин
• Гипергликемия
• ИФР-1 и ГР
• Ксенобиотики
• Глюкокортикоиды
• Некоторые метаболиты половых гормонов, такие как дигидротестостерон (ДГТ)

«Идею одновременного наращивания мышечной массы и сжигания жира лучше всего представить в виде качелей (доска на подставке) – если одна сторона поднимается, то другая обязательно опуститься»

Андрогенные гормоны

Многие из вас, вероятно, знакомы с термином «анаболические андрогенные стероиды» (ААС), часто используемым в средствах массовой информации и фитнес-среде. Андрогены действительно являются анаболическими гормонами, влияющими на развитие мужских половых органов и вторичных половых признаков.

Существует несколько андрогенов, вырабатываемых в надпочечниках, но мы остановимся лишь на тестостероне (в основном он вырабатывается в семенниках мужчин и яичниках у женщин), поскольку это основной мужской половой гормон и самый мощный природный, эндогенно произведенный анаболический стероид.

Есть множество доказательств того, что тестостерон играет ключевую роль в росте и поддержании скелетной мышечной ткани. Как показали исследования, прием препаратов на основе тестостерона мужчинами с гипогонадизмом вызывает довольно резкое увеличение мышечной ткани, силы скелетных мышц и синтеза белка. Аналогичный эффект был достигнут у спортсменов и обычных здоровых людей после введения им фармакологических доз различных андрогенов.

Похоже, что тестостерон, как и гормон роста, оказывает анаболический эффект за счет снижения степени окисления аминокислот (в частности лейцина) и увеличения их поглощения в организме в целом, а также белками скелетных мышц.

Кроме того, тестостерон и гормон роста создают синергетический анаболический эффект, усиливая свое воздействие на синтез белка в скелетных мышцах.

Резюме :

Существует множество причин, по которым тестостерон и другие андрогены так хорошо изучены. Совершенно очевидно, что эти соединения обладают многочисленными анаболическими свойствами. Тестостерон является сильным ингибитором окисления аминокислот и повышает синтез белка, как в скелетных мышцах, так и в организме в целом (а также, кажется, оказывает антипротеолитический эффект). Как и в случае с гормоном роста и ИФР-1, в модуляции эндогенной секреции тестостерона играют роль множество факторов. Ниже представлен краткий перечень некоторых из них.

Положительные факторы:

• Достаточное количество сна
• Снижение уровня жира (в определенной степени, поскольку жировые клетки секретируют ароматазы)
• Интенсивные физические упражнения (особенно силовые)
• Добавки на основе d-аспарагиновой кислоты
• Добавки с витамином D
• Воздержание (примерно в течение 1 недели)

Отрицательные факторы:

• Ожирение
• Недостаток сна
• Сахарный диабет (в особенности 2-го типа)
• Малоподвижный образ жизни
• Крайне низкокалорийная диета
• Продолжительные аэробные/кардио упражнения
• Чрезмерное потребление алкоголя
• Ксенобиотики

Эстрогенные гормоны

Эстрогены являются основными женскими половыми гормонами, которые отвечают за рост и созревание репродуктивных тканей. В организме мужчин они также присутствуют, хотя и в значительно меньших концентрациях. Существует три основных эстрогена, вырабатывающихся в процессе стероидогенеза: эстрадиол, эстрон и эстриол. По своему воздействию эстрадиол примерно в 10 раз мощнее эстрона и в 80 раз мощнее эстриола.

У женщин большая часть эстрогенов вырабатывается в яичниках посредством ароматизации андростендиона, в то время как у мужчин – в малых количествах в яичках в результате ароматизации тестостерона в жировых клетках.

В отличие от тех гормонов, которые мы уже обсуждали, эстрогены, кажется, обладают, как анаболическими и катаболическими свойства в отношении белкового обмена (главным образом посредством других гормонов в организме).

Исследования показали, что эстрогены повышают уровень ГР и ИФР-1, оба из которых благоприятны для белкового анаболизма и антикатаболизма. Кроме того, эстрогены задерживают воду, что способствуют увеличению клеток и, следовательно, анаболическому процессу.

Однако при чрезмерном присутствии эстрогены могут косвенно вызывать катаболизм путем блокады андрогенных рецепторов и снижения регуляции выработки гонадотропин-рилизинг-гормона в гипоталамусе, что, в конечном счете, приводит к уменьшению выработки тестостерона в организме.

Резюме:

Как и со всем, что касается здоровья и фитнеса, в уровне эстрогенов должен быть найден баланс. Эстрогены играют множество важных ролей в организме человека, включая ряд анаболических/антикатаболических воздействий на белковый обмен.

Будьте осторожны, поскольку превышение уровня эстрогена (особенно у мужчин) обычно приводит к уменьшению секреции и доступности тестостерона, что препятствует его позитивному влиянию на метаболизм белка.

Вот несколько общих советов, которые помогут вам сбалансировать выработку эстрогена:

• Придерживайтесь сбалансированной диеты с достаточным количеством витаминов, минералов и клетчатки
• Ограничьте потребление сои и фитоэстрогенов из растительной пищи
• Ограничьте потребления алкоголя, поскольку он ухудшает способность печени метаболизировать эстрогены
• Регулярно тренируйтесь
• Поддерживайте здоровый вес тела, избегая его недостатка или ожирения

Гормоны щитовидной железы

Гормоны щитовидной железы являются одними из основных регуляторов метаболизма, влияющими на почти каждую клетку человеческого тела. Щитовидная железа вырабатывает тироксин (Т4) и трийодтиронин (Т3), при этом Т4 является прогормоном Т3. Т3 примерно в 20 раз мощнее Т4, поэтому считается «настоящим» гормоном щитовидной железы (большая часть Т3 образуется в результате дейодирования Т4).

Данные исследований позволяют предположить, что тиреоидные гормоны увеличивают как синтез, так и распад белка во всем организме. При этом последний они стимулируют активнее, а значит оказывают катаболическое воздействие.

В целом, гормоны щитовидной железы в нормальном физиологическом диапазоне играют главную роль в регуляции белкового обмена. По-видимому, нет никакой пользы для скелетных мышц или анаболизма белка в увеличении выработки гормонов щитовидной железы с целью достичь состояния гипертиреоза, который, вероятно, оказывает катаболический эффект.

Резюме:

Поскольку главной целью данной статьи является рассказ о гормонах и факторах, влияющих на белковый обмен, в этом разделе не упоминалось о роли тиреоидных гормонов в процессе жирового и углеводного обменов. Просто знайте, что катаболический характер тиреоидных гормонов означает, что они будут благоприятны для потери жира благодаря повышающей регуляции метаболизма (поэтому многие люди, страдающие гипертиреозом, как правило, имеют пониженную массу тела и/или испытывают трудности в наборе веса).

Однако, если ваша цель – достичь анаболизма (особенно в скелетных мышцах), не стоит манипулировать уровнем гормонов щитовидной железы. Лучшим решением поддержать должный метаболизм белков для вас станет сохранение эутиреоидного состояния (то есть нормы).

«Гормоны стресса» - глюкокортикоиды, глюкагон и эпинефрин

Термин «гормоны стресса» часто используется в литературе для обозначения глюкокортикоидов (преимущественно кортизола), глюкагона и катехоламинов (в частности эпинефрина/адреналина). В первую очередь это связано с тем, что их секреция стимулируется в ответ на стресс (обратите внимание, что стресс – это не всегда плохо, и не является синонимом слову «беда»).

Глюкокортикоиды относятся к классу стероидных гормонов, вырабатывающихся в надпочечниках. Они регулируют обмен веществ, развитие, иммунную функцию и процессы познания. Основной глюкокортикоид, образующийся в организме человека, – кортизол. Кортизол является важным гормоном, необходимым для поддержания жизнедеятельности, но, как и многими другие гормоны, в слишком высокой или низкой концентрации может нанести организму ущерб.

Кортизол часто участвует в процессе мышечной атрофии, поскольку главным образом действует как катаболический гормон с точки зрения своих метаболических функций. В периоды недоедания/голодания он поддерживает номинальную концентрацию глюкозы в крови, инициируя глюконеогенез. Часто это происходит за счет распада белков, с целью использования аминокислот в качестве субстрата для данного процесса.

Глюкагон является пептидным гормоном, вырабатываемым в поджелудочной железе. Главным образом, он работает в направлении, обратном действию инсулина (например, стимулирует выделение глюкозы из печени в кровь, когда уровень сахара в последней падает). Аналогично кортизолу, глюкагон влияет на глюконеогенез и гликогенолиз.

Последним гормоном в данной «триаде» является эпинефрин/адреналин (иногда его еще называют гормоном страха). Он вырабатывается в центральной нервной системе и надпочечниках и влияет на почти все ткани организма путем воздействия на адренорецепторы. Как кортизол и глюкагон, адреналин стимулирует гликогенолиз в печени и мышцах.

В ответ на инъекции гормонов стресса темпы синтеза белка в скелетной мышечной ткани резко снижаются. По-видимому, при длительном воздействии стрессовых гормонов синтез мышечного белка нарушается, что приводит к атрофии мышечной ткани.

Также следует отметить, что адреналин и кортизол могут ингибировать секрецию инсулина, а как вы помните, инсулин – это анаболический гормон. По данным некоторых исследований, кортизол тормозит синтез ИФР-1, что, как уже было упомянуто, контрпродуктивно для анаболизма белка.

Резюме:

Гормоны стресса не являются «плохими», и их не следует избегать или подавлять любой ценой, поскольку они крайне необходимы во многих аспектах жизни.

Как показывают результаты исследований, инъекции этих гормонов способствуют расщеплению белка в большинстве тканей организма и стимулируют окисление аминокислот. Они могут также нарушать синтез белка в результате постоянного воздействия и резкого выброса инсулина и ИФР-1. Совокупность этих действий в конечном итоге приводит к катаболическому эффекту.

Однако не стоит неправильно истолковывать последнее утверждение и полагать, будто резкие всплески этих гормонов (что происходит в результате сильного стресса) вредят росту мышц. Гормоны стресса являются неотъемлемой частью физиологии человека. Если у вас аномально высокий уровень кортизола, глюкагона и адреналина в крови в течение длительных периодов времени (например, при синдроме Кушинга, хроническом стрессе и т. д.), то вам, вероятно, не стоит волноваться по поводу их скачков, поскольку это не только нецелесообразно, но и вредно.

Заключение

Хотя данная статья изобилует научными терминами, я надеюсь, что она пролила свет на основные факторы, влияющие на метаболизм белка. Это сложная тема, и белковый обмен является постоянно развивающейся областью исследований, но данный вопрос необходимо анализировать и обсуждать.

Статья не призывает принимать упоминаемые в ней соединения или гормоны без разрешения и наблюдения со стороны квалифицированного специалиста. Изложенная в ней информация предназначена для использования в целях манипулирования уровнем гормонов эндогенным, а не экзогенным способом.

И наконец, помните, что многие физиологические процессы носят очень сложный характер. Важно всегда принимать во внимание обстоятельства и контекст ситуации. Непрактично и неразумно забывать о важности индивидуальных особенностей человека, давая ему советы относительно диеты и тренировок.

Данное руководство призвано рассказать о факторах, влияющих на белковый обмен, и дать вам, уважаемый читатель, информацию, которая поможет выстроить оптимальную программу питания и образ жизни, необходимый для достижения поставленных целей.

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.

Отличия катаболизма от анаболизма

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.

Катаболизм спирта

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 по науке

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

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

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.

Третий этап - кислородный

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:

• Окисление пирувата до ацетил-КоА. Данный процесс происходит под воздействием ферментов, образующих совокупность под интересным названием Но это уже детали, которые не особо важны обычному человеку.
• Далее идет окисление ацетил-Коа. Это получается благодаря так называемому циклу трикарбоновых кислот. Его еще называют циклом Кребса. Данный процесс является ключевым, предназначенным для Не всех, конечно, а только тех, которые используют кислород. Именно благодаря в дальнейшем образуется для формирования в процессе анаболизма (синтеза) АТФ, который является основным источником энергии в клетке.
• После этого выделяется энергия, происходит ее аккумуляция (накопление). Это происходит благодаря дегидрированию метаболитов, которые получились в ходе предыдущих двух процессов катаболизма. Само дегидрирование происходит в митохондриальных цепях переноса электронов.

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.

Выводы

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.

А метаболизм – это основа всех процессов жизнедеятельности организма:

• превращение энергии и веществ в живом организме, что позволяет клеткам, расти, развиваться и сохранять свою структуру;
• обмен энергией и веществами между самим организмом и окружающей средой.

На скорость метаболических реакций оказывают влияние следующие факторы:

• пол: основные метаболические процессы у мужчин протекают на 10 – 20 % выше, чем у женщин;
• возраст: с 25 – 30 – ти лет скорость метаболических процессов снижается в среднем на 3%, это происходит каждые десять лет;
• вес: чем выше общая масса внутренних органов, мышц и костей, тем выше будет катаболизм;
регулярные занятия спортом ускоряют метаболизм – в первые два – три часа в среднем на 30%, далее в течение суток – на 5%.

Процессы анаболизма и катаболизма

Анаболизм (пластический обмен) – это процесс создания новых клеток и их структур, органических веществ и тканей организма, сопровождающийся поглощением энергии.

Этот процесс способствует:

• развитию и росту новых тканей, в том числе и мышц;
• обновлению и восстановлению биологических структур (клеток, тканей);
• минерализации костей.

Процессы анаболизма происходят в покое и под действием анаболических гормонов (инсулин, гормон роста, стероиды), а также веществ с анаболической активностью (аминокислоты, протеины и др.).

Клинические примеры анаболизма – рост ногтей, мышечной массы, заживление трещин костей.

Катаболизм (энергетический обмен) – противоположный анаболизму процесс расщепления сложных веществ, структур клеток, органов и тканей до простых веществ.

Этапы катаболизма происходят с образованием энергии в виде АТФ. Таким образом, важнейшая функция катаболизма — обеспечить организм необходимой энергией из продуктов питания и дальнейшее использование этой энергии в нуждах организма.

Катаболизм провоцируют:

• голодание и др. ситуации, сопровождающиеся повышением концентрации адреналина;

Стадии катаболизма

1. Крупные молекулы (белки, жиры и углеводы) расщепляются до простых молекул. Этот процесс происходит в желудочно-кишечном тракте, вне клетки.
2. Во второй стадии простые молекулы поступают внутрь клетки, начинается образование энергии.
3. Третья стадия – дыхания (с участием кислорода), заканчивается она образованием углекислого газа, воды и большого количества энергии.

Клинический пример катаболизма – сжигание жира — похудение.

Процессы анаболизма и катаболизма в организме могут находиться в двух состояниях: равновесия или временного преобладания друг над другом.

Преобладание анаболического процесса способствует накоплению массы и росту тканей, а катаболического – к разрушению тканевых структур и образованию энергии.

Соотношение равновесия или неравновесия анаболизма и катаболизма находится в зависимости от возраста:

• У детей преобладают анаболические процессы;
• У взрослых оба процесса находятся в равновесии, но их соотношение может меняться от состояния здоровья, физической и психо-эмоциональной нагрузки;
• У пожилых преобладает процесс катаболизма.

Взаимосвязь анаболизма и катаболизма

Анаболизм и катаболизм – два абсолютно противоположных процесса, но несмотря на это, они тесно взаимосвязаны.

В результате катаболических реакций образуются вещества и энергия, которые используются при анаболическом процессе. А анаболизм осуществляет поставку ферментов и веществ, необходимых для катаболизма.

Так, например, организм человека может покрыть свою потребность в 14-ти аминокислотах . Дисбаланс этих процессов может привести к гибели организма.

Давайте разберемся, и чем он отличается от остальных добавок.

Научитесь . Это не так сложно, как кажется.

Что предпринять, чтобы убрать пивной живот? Для начала прочитать это: . Все о питании и нужных упражнениях.

Анаболизм и катаболизм в спорте

Физическая нагрузка – тренировка – это сильный стресс для организма. А как мы писали выше, это то, что нужно для запуска катаболической реакции. Тренировки вынуждают организм искать энергию не только в жирах, которые мы усиленно пытаемся сжечь, но и в белках.

Результатом такой катаболической реакции становится не только похудение, но и потеря мышечной массы в результате катаболизма мышц, что ужасно для спортсмена.

Поэтому, в спорте большое значение имеет катаболизм белков, при котором разрушаются протеин мышц до аминокислот. Главная задача спортсмена – ослабить катаболизм белков и запустить анаболизм. На таком принципе строится питание бодибилдеров, атлетов, комплексы спортивных добавок, режим отдыха.

Способы изменения метаболизма в сторону преобладания анаболических процессов:

Диета – увеличить потребление белковой пищи. Чем больше протеина, тем больше строительного материала для клеток и мышц. Стоит отметить, что протеин не будет так полезен, если еда будет низкокалорийной, т.к. будет не хватать энергии организму. Все должно быть сбалансировано.

Можно использовать в своем рационе аминокислотные добавки , они усваиваются быстрее белковых продуктов, т.к. не тратится время на их переваривание. Как результат, мышечные клетки получают быстрее строительный материал и соответственно быстрее восстанавливаются и увеличиваются в объеме.

Подавить катаболизм – непростая задача, но выполнимая: знать меру в тренировках (можно даже их сократить до 30 мин), много спать, не пропускать прием пищи, избегать стрессов и переутомлений.

Ускорить анаболизм с помощью допинга – специального набора гормонов, что не рекомендуется делать, т.к. он запрещен и вреден для организма (приводит к гормональному дисбалансу).

Динамическое равновесие анаболизма с катаболизмом обеспечивает правильный обмен веществ и хорошее самочувствие. Будьте здоровы!

Приветствую всех любителей здорового образа жизни и спорта!

Сегодня вновь поговорим о сложной, но очень интересной теме-процессы метаболизма. В предыдущей статье мы познакомились с самим . А что же включает в себя процесс обмена веществ или метаболизм. Метаболический процесс включает в себя катаболизм и анаболизм.

Один процесс называется разрушительным –это катаболизм, от греч. καταβολή, «сбрасывание, разрушение». В организме при поступлении пищи происходит процесс расщепления сложных веществ на более простые. В ходе этого процесса происходит распад(диссимиляция) в том числе и устарелых тканевых и клеточных элементов, после чего они с водой удаляется из организма. Существуют 3 этапа катаболизма:

• I этап подготовительный (белки расщепляются на аминокислоты; жиры на глицерин и жирные кислоты; крахмал на глюкозу).
• II этап называется гликолиз или бескислородный. В нём участвуют ферменты; расщеплению подвергается глюкоза. 60% энергии рассеивается в виде тепла, а 40% — используется для синтеза. Кислород при этом не участвует.
• III этап клеточное дыхание кислородный. В нём участвуют ферменты, кислород. Расщеплению подвергается молочная кислота. СО2 выделяется из митохондрий в окружающую среду.

Например — употребили котлету и молоко, белки, содержащие в них по структуре разные и заменить друг друга не могут, поэтому с помощью специальных ферментов разбирают белок из молока и котлеты на аминокислоты, которые затем уже идут в дело. Кроме этого в процессе катаболизма происходит сжигание жира, который так ненавистен толстым людям. Параллельно высвобождается энергия, измеряемая в калориях. Катаболический процесс в силовом спорте рассматривается отрицательно. Катаболизм необходим для экстренного восполнения организмом необходимых ему веществ. Применительно к бодибилдингу, катаболические процессы приводят к разрушению мышц, то есть происходит расщепление белковой (мышечной) ткани до уровня усваиваемых аминокислот. Получается организм поедает самого себя.

Другой процесс созидательный – это анаболизм от греч. ἀναβολή, «подъём» или пластический обмен - совокупность химических процессов, составляющих одну из сторон метаболизма в организме, направленных на образование клеток и тканей. К примеру, синтез белка в организме, т.е. формирование белка из простейших аминокислот. В результате пластического обмена из питательных веществ, поступающих в клетку, строятся свойственные организму белки, жиры, углеводы, которые, в свою очередь, идут уже на создание новых клеток, их органов, межклеточного вещества. В отличи от катаболизма этот процесс является лучшим соратникам для бодибилдеров, так как происходит построение новых мышечных тканей, в том числе из жировых отложений отсюда рост мышц. Для активного набора мышечной ткани необходимо повысить уровень анаболизма, с помощью тестостерона и инсулина, и при этом снизить уровень катаболизма, снизить уровень кортизола, адреналина и гликогена.

На скорость метаболических реакций в организме влияют ряд факторов :

• Пол — у мужчин скорость метаболических процессов на 20% выше, чем у женщины
• Возраст- процесс обмена веществ каждые 10 лет снижается на 3% от уровня 25-30 лет
• Масса тела- если жир по своей массе превышает суммарную массу внутренних органов, костей и конечно мышц, то скорость катаболического процесса ниже.
• Физические нагрузки- регулярные занятия спортом повышают скорость метаболизма, первые 2-3 часа после тренировки на 20-30%, далее не более чем на 2-7%.
• Наследственность-вы можете наследовать скорость метаболизма от предыдущих поколений.
• Дисфункции щитовидной железы- это гипотиреоз (низкий уровень гормонов щитовидной железы) и гипертиреоз (повышенная гормональная активность щитовидной железы). Эти состояния могут замедлить или ускорить обмен веществ, но только у 3 % населения есть гипотиреоз и у 0,3 % – гипертиреоз.

Какие могут быть причины замедляющий метаболизм и не способствующий похудению или набору массы.

• Сокращение количества калорий . Если вы решили похудеть и сокращаете калории, то имейте в виду, что недостаточное питание способно навредить обмену веществ. Организм пытается сохранить запасы и сдерживает метаболизм. Поэтому если в организме будет недостаточно калорий, то организм будет брать их из мышечной ткани в качестве энергии. Поэтому питайтесь чаще, но небольшими порциями.
• Отсутствие клетчатки . Отсутствие или небольшое количество в рационе питания таких замечательных продуктов, как цельно-зерновой хлеб, спагетти из твердых сортов пшеницы и овощей, негативно влияет на качество метаболизма. Ежедневное потребление клетчатки (около 100 г) способно уменьшить вес на 5-7% за определенное время в зависимости от массы человека.
• Отсутствие белков . Белок как нам известно являются строительным материалом для мышц. При активном потреблении белков можно сжечь жир и это знают не многие. Действительно, если ваш рацион будет достаточно укомплектован белками (мясо, рыба, птица, орехи, грибы, молочные продукты), то вполне реально избавиться от 20-25% калорий, т.к. белки активизируют метаболизм.
• Отсутствие кофеина . Для поддержания метаболизма на определенном уровне необходимо время от времени потреблять продукты, содержащие кофеин (если нет противопоказаний). Это не обязательно кофе. Зеленый чай также является отличным источником кофеина. Например, зеленый чай способен улучшить метаболизм на 15%. Чай за счет своих свойств как бы дает толчок организму на сжигание калорий.
• Отсутствие кальция . Систематически потребляйте продукты, содержащие кальций (сыр, творог, молоко). Кстати, кальций очень важен для женщин.
• Температура воды . Очень интересный факт - холодная вода ускоряет метаболизм. Это происходит из-за того, что организм тратит энергию для нагрева воды. Воду, в принципе, нужно пить в достатке (2 - 2,5 литров в сутки), а вода в прохладном виде улучшает обменные процессы.
• Отсутствие витамина D . Витамин D принимает непосредственное участие в метаболизме. Как много вы знаете людей (особенно пожилого возраста), которые поддерживают на должном уровне потребление жирной рыбы (форель, лосось, скумбрия), отрубей, яиц? Ведь именно эти продукты - наилучшие природные источники витамина D.
• Отсутствие железа. Железо имеет первостепенное значение для сжигания жира. Прежде всего, это железо связано с доставкой кислорода в мышцы, в которых и сжигается часть жира. Либо специальные добавки с железом, либо природные источники (морепродукты, мясо, овсянка, зелень) помогут вам восполнить затраты железа, а значит и улучшить обмен веществ.
• Отсутствие в рационе омега-3 и омега-6 жирных кислот , употребляя в пищу не менее 2–3 порций рыбы в неделю. Если вы не любите рыбу, получите вышеназванные кислоты из биологически активных добавок. Самое простое решение – это принимать рыбий жир.
• Наличие алкоголя . А вы знали, что при наличии алкоголя в крови организм будет в первую очередь сжигать именно его, а уж потом остальные калории. Снизив потребление алкоголя, вы поможете организму сжигать именно те калории, которые вам не нужны. В любом случае, снижение доз алкоголя вам пойдет только на пользу.
• Недостаточно времени уделяете на сон . У недосыпания много побочных эффектов, и клевать носом в транспорте по дороге на работу лишь один из них. Исследователи обнаружили прямую связь между метаболизмом и сном; доказано, что недосыпание серьезно замедляет метаболизм.
• Не завтракайте по утрам . Если с утра ваш организм не получил заряда энергии, то на обед и ужин вы захотите чего-то высококалорийного. Если утром вы не хотите есть, перекусите чем-нибудь легким вроде йогурта.
• В процессе приготовления пищи не используйте специи . В следующий раз, когда будете готовить курицу или мясо, добавьте щепотку кайенского перца. Своей жгучестью он обязан капсаицину, который не только добавляет в блюдо остроты, но и помогает ускорить обмен веществ. К такому выводу пришли Х. С. Райнбах, А. Смитс, Т. Мартинуссен из университета Копенгагена в своем исследовании «Воздействие капсаицина, зеленого чая и сладкого перца на аппетит и энергозатраты у людей с отрицательным и положительным энергетическим балансом».
• Ведете малоактивный образ жизни . Повысьте активность. Чем меньше вы двигаетесь, тем медленнее ваш метаболизм. Выполняйте короткие интенсивные упражнения, которые могут ускорить обмен веществ и заставить организм сжигать калории даже после того, как упражнение закончено. Например, сядьте на велосипед, как показывают исследования 45 минут езды на двухколесном друге ускоряет метаболизм последующие 12 часов и более.
• Мало улыбаетесь, да, да!!! Пусть вам это не кажется псевдонаучным: ученые подтвердили, что хотя бы 10 минут смеха в день помогут сжечь калории.

Придерживаясь этих простых правил можно добиться отличных результатов любому человеку, была бы только цель и желание. В последующим поговорим о мужском и

1-й этап . На этом этапе макромолекулы расщепляются до своих мономеров (или строительных блоков). Так, пролисахариды распадаются до моносахаридов (гексоз и пентоз); жиры - до глицерина и жирных кислот; белки - до аминокислот. Этот этап является специфическим, так как каждая макромолекула (полимер) своим набором ферментов расщепляется до моно­меров. 1-й этап катализируется ферментами класса гидролаз. Он локализован в пищеваритель­ном тракте для пищевых (экзогенных) макромолекул, а для эндогенных (находящихся в клетках организма) - в основном лизосомах. Этот этап энергетической ценности не имеет (в нем выделяется менее 1% энергии), вся образован­ная энергия рассеивается в виде тепла.

2-й этап . Является специфическим путем катаболизма. На этом этапе каждый из мономеров своим собственным путем превращается в одну из карбоновых кислот. Моносахариды, глицерин и некоторые аминокис­лоты превра­щаются в пируват. Жирные кислоты и часть аминокислот - в ацетил-КоА (активную уксусную кислоту). Некоторые аминокислоты превращаются в оксалоацетат или 2-оксоглутарат. 2-й этап происходит в митохондриях и цитозоле клеток. Образую­щаяся при этом энергия выделяется в виде тепла и АТФ.

3-этап. Являетсяобщим для разных классов веществ. На этом этапе пируват в процессе окислительного декарбоксилирования превращается в ацетил-КоА.Ацетил-КоА, оксалоацетат и 2-оксоглутарат распадаются в цикле Кребсадо СО 2 и Н 2, который окисляется в дыхательной цепи до воды, при этом выделяется энергия в виде тепла и АТФ. Все реакции этого этапа локализованы в митохондриях.

Таким образом, конечными продуктами расщепления веществ являются СО 2 и Н 2 О, а так же АТФ и тепло.

Итоговое уравнение цикла Кребса:

Ацетил-КоА + 3НАД + + ФАД + 2Н 2 О + АДФ + Н 3 РО 4 → 2СО 2 + 3НАДН + ФАДН 2 + АТФ

Конечные продукты цикла Кребса и пути их использования:

СО 2 выдыхается с воздухом, небольшая часть используется в реак­циях карбоксилирования.

- НАДН и ФАДН 2 окисляются в дыхательной цепи.

- АТФ используется на различные виды работы:

1) механическая работа (сокращение мышц, движение сперматозоидов, лейкоцитов);

2) осмотическая работа или активный транспорт, то есть движение против градиента концентрации;

3) химическая работа, когда энергия АТФ используется в биосинте­тических процессах и на активацию субстратов;

4) электрическая работа (генерация биотоков);

5) при передаче гормонального сигнала (для работы аденилатциклазы и протеинкиназы).

Регуляция цикла Кребса:

осуществляется путем влияния на ключевые ферменты: цитратсинтазу (начинает процесс), изоцитратдегидрогеназу (лимитирующий фермент), 2-оксоглутаратдегидрогеназу (фермент, стоящий на развилке).

Значение цикла Кребса:

Поставляет водород в дыхательную цепь в виде НАДН и ФАДН 2

Катаболическое и энергетическое

Анаболическое или биосинтетическое

Регуляторное.

Возрастные особенности энергетического обмена:

Особенности и возрастные изменения энергетического обмена связаны с ростом ребенка и дифференцировкой тканей, формированием механизмов терморегуляции, развитием скелетной мускулатуры и двигательной активности, зрелостью нейроэндокринного аппарата и т.д.

Потребность в продуктах питания и кислороде меняется с возрастом. У детей при сниженном общем количестве питательных веществ в суточной диете потребность на 1 кг веса значительно превышает уровень взрослых, что свидетельствует о высокой интенсивности обменных процессов. Об этом также свидетельствует высокое потребление кислорода. Наибольшие величины приходятся на период 1 год.

Установлено, что концентрация АТФ в крови у новорожденных выше, чем у детей старше 1 года. Уровень АТФ на 31% выше, чем у взрослых.

Об интенсивном обмене макроэргических соединений в эритроцитах у детей раннего возраста свидетельствует высокая активность АТФазы. В норме активность этого фермента наиболее высокая у трехдневных новорожденных, а затем она снижается и к 14-16 годам достигает уровня взрослых.

5.3. Самостоятельная работа