Sportivii de elită le arată cercetătorilor limitele superioare ale unui metabolism sănătos. Solskin/DigitalVision prin Getty Images

Dacă ați petrecut timp parcurgând colțurile de sănătate și bunăstare ale rețelelor sociale, probabil că ați întâlnit multe produse care pretind că vă îmbunătățesc metabolismul. Dar care este exact metabolismul tău?

Tot ceea ce vă expuneți corpul – de la stilul de viață la un virus din aer – vă influențează caracteristicile fizice, cum ar fi tensiunea arterială și nivelul de energie. Împreună, aceste caracteristici biologice sunt denumite fenotipul dvs. Și sistemul biologic care cel mai direct influențe fenotipul tău este metabolismul tău.

Deci, dacă mănânci ceva, iei medicamente, fumezi sau faci mișcare, metabolismul tău este responsabil pentru transferul acelei informații biologice în corpul tău pentru ca acesta să se adapteze.

Metabolismul este conversia energiei

Metabolismul tău constă din a rețea de zeci de mii de molecule și proteine care transformă alimentele pe care le consumi în energie și blocuri de construcție pe care corpul tău le folosește pentru a se mișca, a crește și a se repara. La nivel chimic, metabolismul energetic începe atunci când cei trei macronutrienți – carbohidrați, grăsimi și proteine ​​– sunt descompusi atom cu atom pentru a elibera electroni din legăturile chimice. Acești electroni încarcă componente în celule numite mitocondrii.

Asemănător cu modul în care funcționează bateriile, mitocondriile valorifică acest potențial electric pentru a crea o formă diferită de energie chimică pe care restul celulei o poate folosi.


innerself abonare grafică


Mai simplu spus, un rol principal al metabolismului este de a converti energia chimică în energie electrică și înapoi în energie chimică. Modul în care această energie este transferată în organism ar putea juca un rol central în determinarea indiferent dacă ești bolnav sau sănătos.

Sunt biochimist care studiază diferitele rețele de metabolism care sunt folosite pe măsură ce corpul tău se schimbă. Echipa mea și cu mine am reușit să definim trăsături specifice ale metabolismului, cum ar fi prezența și cantitatea anumitor metaboliți - produse obținute din descompunerea macronutrienților - într-o gamă largă de condiții.

Aceste afecțiuni includ boli precum Covid-19, diabet, scleroză multiplă și anemia celulelor secera, pentru a experimenta medii unice, cum ar fi expunerea la radiații, altitudine inalta, îmbătrânire și performanță sportivă. Fiecare dintre aceste setări influențează ce părți ale rețelei metabolice sunt utilizate și modul în care acestea comunică între ele.

Sportivii de elită definesc limitele superioare

Având în vedere alarmantul creșterea obezității și asociate acesteia sindrom metabolic – aproximativ 1 din 8 persoane de pe glob trăiau cu obezitate în 2022 – definirea unui metabolism sănătos sau afectat poate ajuta la identificarea a ceea ce a mers prost și a modului de abordare.

Sportivii de elită oferă o populație excelentă pentru a studia funcția metabolică la maximum, deoarece rețeaua lor de reacții moleculare și chimice trebuie să fie reglată fin pentru a concura pe scena mondială.

În mod tradițional, prag de lactat a reprezentat o măsură critică a performanței atletice prin identificarea intensității exercițiului atunci când lactatul începe să crească în mușchi și sânge.

Contrar credinței comune, lactatul nu este doar un deșeu, ci un sursa de energie de asemenea, și se acumulează atunci când este produs mai repede decât o pot folosi mitocondriile. În timp ce o persoană moderat activă își poate atinge pragul la o intensitate a exercițiului de aproximativ 2 wați pe kilogram, cicliștii de elită pot susține o intensitate de până la aproape de două până la trei ori mai mare.

Când am comparat pragurile de lactat ale unui grup de cicliști de elită, am constatat că bicicliștii cu praguri mai mari aveau markeri ai unei funcții mitocondriale mai bune. Unul dintre acești markeri a fost producție mai mare de coenzima A, o moleculă care transportă carbonul în jurul celulelor și este importantă pentru descompunerea carbohidraților, aminoacizilor și grăsimilor în energie chimică.

S-au părut și bicicliștii cu performanțe mai mari arde mai multe grăsimi și arde grăsimi mai mult în timpul unui turneu mondial în mai multe etape în comparație cu bicicliștii cu performanță scăzută.

Metabolism disfuncțional în boli precum COVID-19

Metabolismul tău se schimbă și dacă suferi de o boală acută precum COVID-19.

Spre deosebire de bicicliștii de elită, pacienții cu COVID-19 au o scăderea capacității de a arde grăsimi care pare să persiste lung COVID. Sângele acestor pacienți în repaus este similar cu cel al unui ciclist de elită aflat în epuizare. Având în vedere că intoleranța la efort apare frecvent în cazul COVID prelungit, acest lucru sugerează disfuncție mitocondrială poate juca un rol în oboseala legată de COVID.

Arderea grăsimilor folosește mult oxigen. COVID 19 dăunează celulelor roșii din sânge care furnizează oxigen organelor. Deoarece globulele roșii au a capacitatea limitată de a se repara, s-ar putea să nu funcționeze la fel de bine în restul duratei de viață de aproximativ 120 de zile. Acest lucru poate explica parțial de ce simptomele COVID durează atât de mult cât durează la unii oameni.

Donatorii de sânge definesc mijlocul

Transfuziile de sânge sunt una dintre cele mai frecvente proceduri clinice. Peste 118 milioane de litri de sânge sunt donate de milioane de oameni din întreaga lume în fiecare an. Deoarece donatorii de sânge sunt supuși unui screening pentru a se asigura că sunt suficient de sănătoși pentru a dona, ei sunt de obicei moderat sănătoși, undeva între boala acută și performanța atletică de elită. Donatori de sânge, care provin de la fiecare domeniu al vieții, au, de asemenea, o gamă diversă de trăsături biologice ca populație de studiu.

Echipa mea și cu mine am analizat sângele de la peste 13,000 de donatori de sânge pentru a le face lumină diversitatea metabolică. Am găsit trăsături specifice care ar putea prezice cât de bine ar funcționa sângele unui donator la pacienți, ceea ce are, de asemenea, implicații pentru cât de bine funcționează acel sânge la donatorii înșiși.

Am descoperit că una dintre aceste trăsături este un metabolit numită chinurenină, care este produs din descompunerea aminoacidului triptofan. Am descoperit că sângele de la donatori cu niveluri mai mari de chinurenină a fost mai puțin probabil să restabilească nivelurile de hemoglobină la primitorii de transfuzii, în comparație cu donatorii cu niveluri mai scăzute de chinurenină.

Nivelurile de kinurenine sunt mai mari la donatorii mai în vârstă și la donatorii cu un IMC mai mare și pot fi asociate cu niveluri mai mari de inflamație. În sprijin, grupul nostru a găsit și acea chinurenină crește dramatic la alergători care participă la Ultra-Trail du Mont-Blanc de 171 de kilometri (106 mile). În plus, am identificat, de asemenea, că kinurenina este un marker puternic al Severitatea COVID-19.

Relația dintre metaboliți și rezultatele sănătății consolidează rolul important pe care îl joacă metabolismul în organism. Obținerea unei înțelegeri mai bune a cum arată metabolismul sănătos poate oferi perspective unice asupra modului în care acesta se abate atunci când cineva se îmbolnăvește și poate oferi noi abordări ale tratamentelor medicale.Conversaţie

Travis Nemkov, profesor asistent de cercetare de biochimie și genetică moleculară, Universitatea din Colorado Anschutz Medical Campus

Acest articol este republicat de la Conversaţie sub licență Creative Commons. Citeste Articol original.

Cărți asemănătoare:

Corpul păstrează scorul: creier, minte și corp în vindecarea traumei

de Bessel van der Kolk

Această carte explorează conexiunile dintre traumă și sănătatea fizică și mentală, oferind perspective și strategii pentru vindecare și recuperare.

Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda

Respirația: Noua știință a unei arte pierdute

de James Nestor

Această carte explorează știința și practica respirației, oferind perspective și tehnici pentru îmbunătățirea sănătății fizice și mentale.

Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda

Paradoxul plantelor: pericolele ascunse din alimentele „sănătoase” care provoacă boli și creșterea în greutate

de Steven R. Gundry

Această carte explorează legăturile dintre dietă, sănătate și boală, oferind perspective și strategii pentru îmbunătățirea sănătății generale și a bunăstării.

Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda

Codul de imunitate: noua paradigmă pentru sănătate reală și anti-îmbătrânire radicală

de Joel Greene

Această carte oferă o nouă perspectivă asupra sănătății și imunității, bazându-se pe principiile epigeneticii și oferind perspective și strategii pentru optimizarea sănătății și a îmbătrânirii.

Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda

Ghidul complet pentru post: vindecă-ți corpul prin post intermitent, în zile alternative și prelungit

de Dr. Jason Fung și Jimmy Moore

Această carte explorează știința și practica postului, oferind perspective și strategii pentru îmbunătățirea sănătății generale și a bunăstării.

Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda