Metabolisme is een biochemisch proces waarmee een organisme kan leven, groeien, reproduceren, genezen en zich aanpassen aan zijn omgeving. Anabolisme en katabolisme zijn twee metabolische processen of fasen. anabolisme verwijst naar het proces dat bouwt moleculen die het lichaam nodig heeft; normaal vereist energie om het volledig te maken. katabolisme verwijst naar het proces dat stort in complexe moleculen in kleinere moleculen; normaal geeft energie vrij voor het organisme om te gebruiken.
anabolisme | katabolisme | |
---|---|---|
Invoering | Metabole proces dat moleculen bouwt die het lichaam nodig heeft. | Metabole proces dat grote moleculen in kleinere moleculen afbreekt. |
Energie | Vereist energie | Geeft energie vrij |
hormonen | Oestrogeen, testosteron, insuline, groeihormoon. | Adrenaline, cortisol, glucagon, cytokines. |
Effecten op beweging | Anabole oefeningen, die vaak anaëroob van aard zijn, bouwen over het algemeen spiermassa op. | Katabolische oefeningen zijn meestal aeroob en goed in het verbranden van vet en calorieën. |
Voorbeeld | : aminozuren worden polypeptiden (eiwitten), glucose wordt glycogeen, vetzuren worden triglyceriden. | eiwitten worden aminozuren, eiwitten worden glucose, glycogeen wordt glucose of triglyceriden worden vetzuren. |
Anabole processen gebruiken eenvoudige moleculen in het organisme om meer complexe en gespecialiseerde verbindingen te creëren. Deze synthese, de creatie van een product uit een reeks componenten, is de reden waarom anabolisme ook wel 'biosynthese' wordt genoemd. Het proces gebruikt energie om zijn eindproducten te maken, die het organisme kan gebruiken om zichzelf te onderhouden, te laten groeien, te helen, te reproduceren of aan te passen aan veranderingen in zijn omgeving. Groeien in hoogte en spiermassa zijn twee fundamentele anabole processen. Op cellulair niveau kunnen anabole processen kleine moleculen, monomeren genaamd, gebruiken om polymeren te maken, wat resulteert in vaak zeer complexe moleculen. Aminozuren (monomeren) kunnen bijvoorbeeld worden gesynthetiseerd tot eiwitten (polymeren), net zoals een bouwer stenen kan gebruiken om een grote verscheidenheid aan gebouwen te maken..
Katabolische processen breken complexe verbindingen en moleculen af om energie vrij te maken. Dit creëert de metabole cyclus, waarbij het anabolisme dan andere moleculen creëert die het afbraakproces in de hand werkt, waarvan er vele in het organisme blijven om opnieuw te worden gebruikt.
Het belangrijkste katabole proces is de spijsvertering, waarbij voedingsstoffen worden opgenomen en opgesplitst in eenvoudigere componenten die het lichaam kan gebruiken. In cellen breken katabolische processen polysachariden zoals zetmeel, glycogeen en cellulose af in monosacchariden (glucose, ribose en fructose, bijvoorbeeld) voor energie. Eiwitten worden afgebroken tot aminozuren, voor gebruik bij de anabolische synthese van nieuwe verbindingen of voor recycling. En nucleïnezuren, gevonden in RNA en DNA, worden gekataboliseerd tot nucleotiden als onderdeel van de energiebehoeften van het lichaam of voor het doel van genezing.
Veel van de metabolische processen in een organisme worden gereguleerd door chemische verbindingen die hormonen worden genoemd. Over het algemeen kunnen hormonen geclassificeerd worden als anabole of katabole op basis van hun effect in het organisme.
Anabole hormonen omvatten:
Katabolische hormonen omvatten:
Het lichaamsgewicht van een persoon zal het eindresultaat zijn van katabolisme minus anabolisme: in essentie, hoeveel energie wordt in het lichaam afgegeven, minus hoeveel energie door het lichaam wordt gebruikt. Overtollige energie die aan het lichaam wordt toegevoegd, wordt opgeslagen als vet of als glycogeen opgeslagen in de lever en in de spieren. Als het doel van een persoon is om af te vallen, is de basismethode om het energieverbruik te verhogen en de energie-inname te verminderen, bij voorkeur onder medisch toezicht.
De meeste mensen wijzen op metabolisme als de reden voor overgewicht of ondergewicht, maar metabolische processen verschillen weinig van persoon tot persoon. De overtuiging dat sommige mensen genieten van een "hoog" of "snel" metabolisme terwijl anderen lijden aan een "traag" of "laag" metabolisme wordt niet door de wetenschap ondersteund. [1] Wat wel in belangrijke mate verschilt, is de hoeveelheid fysieke activiteit en de kwaliteit / kwantiteit van voedsel ingenomen door mensen met zogenaamde "snelle" en "langzame" metabolismes. De mensen met overgewicht hebben eenvoudigweg een metabolische (energie) onbalans waarbij hun lichaam meer energie binnenkrijgt dan ze regelmatig gebruiken, waarbij het teveel wordt opgeslagen als vet.
Er zijn stofwisselingsstoornissen die het lichaamsgewicht kunnen beïnvloeden, zoals hypothyreoïdie of hyperthyreoïdie. Hypothyreoïdie is de aandoening waarbij de schildklier de hormoonproductie vermindert, waardoor het energieniveau van het lichaam lager wordt. Mensen met hypothyreoïdie hebben de neiging om aan te komen tenzij ze een zeer strikt regime van dieet en lichaamsbeweging volgen. Het tegenovergestelde gebeurt met hyperthyreoïdie, een aandoening waarbij de hormoonproductie van de schildklier drastisch toeneemt en het energieverbruik van het lichaam excessief toeneemt..
Omdat het veranderen van het basenstofwisselingspercentage bijna onmogelijk is voor mensen met stofwisselingsstoornissen, is de beste manier om het ideale lichaamsgewicht te bereiken, veranderingen op de lange termijn in dieet- en bewegingsniveaus. Het anabole proces van het opbouwen van spiermassa door oefening, dansen, yoga, tuinieren of andere fysieke activiteit leidt uiteindelijk tot slankere lichaamsgewicht (minder vet) en een hogere behoefte aan energie (katabolisme) om de spiercellen te voeden. De voedingskwaliteit van voedsel is ook een belangrijke factor, het vermijden van "lege" calorieën, voornamelijk overtollig vet en suikers, die het lichaam niet kan gebruiken en uiteindelijk opslaat. Katabolisme breekt alles af, ongeacht de voedingswaarde. Om anabole processen optimaal te laten werken, moet het lichaam over de juiste voedingsstoffen beschikken. Door gezonder voedsel te eten, kan het lichaam zichzelf op gezondere manieren bouwen.
Anabole oefeningen zijn over het algemeen degene die spiermassa opbouwen, zoals gewichtheffen en isometrie (weerstand). Echter, elke anaerobe (niet-zuurstof-gebruikende) oefening is in principe anabool. Anaërobe oefeningen omvatten sprinten, touwtjespringen, intervaltraining of elke activiteit die met hoge intensiteit wordt uitgevoerd gedurende korte perioden. Met deze activiteiten wordt het lichaam gedwongen zijn onmiddellijke energiereserves te gebruiken en vervolgens de melkzuuropbouw in spieren te verwijderen. Ter voorbereiding op een volgende inspanning verhoogt het lichaam de spiermassa, versterkt het de botten en gebruikt het aminozuren om de eiwitvoorraad te verhogen. Sommige van de aminozuren komen van vet opgeslagen in het lichaam.
Katabolische oefeningen zijn grotendeels aerobisch, wat betekent dat ze zuurstof verbruiken en helpen bij het verbranden van calorieën en vet. Het gebruik van zuurstof is een sleutelfactor in het katabolisme, omdat zuurstof in veel chemische processen een reductiemiddel is. Typische katabole / aerobe oefeningen zijn joggen, fietsen, zwemmen, dansen of enige lichamelijke activiteit die gedurende minstens 20 minuten met een gemiddelde intensiteit wordt gedaan. Tijd is een belangrijke factor bij het verkrijgen van resultaten, omdat na ongeveer 15-20 minuten het lichaam overschakelt van het gebruik van glucose en glycogeen naar het gebruik van vet om aan de energiebehoeften van het lichaam te voldoen. Voor dat katabole proces is zuurstof nodig. Door aërobe en anaërobe oefeningen op een consistente basis te combineren, kan een persoon anabole en katabole processen gebruiken om een ideaal lichaamsgewicht te bereiken of te behouden en de algehele gezondheid te verbeteren en te behouden.
Het idee dat sommige voedingsmiddelen katabolisme kunnen bevorderen en dus gewichtsverlies veroorzaken, wordt niet door de wetenschap ondersteund. In biologische termen is spijsvertering bedoeld om voeding en energie uit voedsel te halen; als het proces katabolisme induceert, zou het levende organisme schade lijden door minder middelen te verwerven dan het investeerde om ze te verkrijgen. Wat de fysica betreft, zou een katabolisch voedsel meer energie kosten om te verwerken dan wat het het organisme zou verschaffen, leidend tot energieverlies dat eindigt in de dood. Geen enkele spijsvertering kan een netto energieverlies hebben en een organisme in leven houden.
Er zijn echter sommige voedingsmiddelen waarvan de calorische uitgaven om ze te verwerken iets hoger zijn dan de calorieën die ze aan het systeem leveren. Het duidelijke voorbeeld is water, vooral ijskoud water. Het lichaam moet het opwarmen voordat het wordt opgenomen, wat leidt tot een kleine calorische schuld. Voedingsmiddelen met een zeer hoog watergehalte, zoals selderij, hebben ook dit kleine katabole effect. Maar de voedingswaarde van water en selderij is niet hoog genoeg om een organisme goed te ondersteunen, dus alleen vertrouwen op deze voedingsmiddelen om af te vallen kan leiden tot ernstige gezondheidscomplicaties.