Processi anabolici e catabolici nel corpo. Cos'è il catabolismo? Processi, fasi del catabolismo. Cosa succede durante il catabolismo

Un saluto a tutti gli amanti dello stile di vita sano e dello sport!

Oggi parleremo ancora di un argomento complesso ma molto interessante: i processi metabolici. Nell'articolo precedente abbiamo incontrato noi stessi. Cosa include il processo di metabolismo o metabolismo? Il processo metabolico comprende catabolismo e anabolismo.

Un processo è chiamato distruttivo-Questo catabolismo, dal greco καταβολή, “gettare via, distruzione”. Nel corpo, quando arriva il cibo, avviene il processo di scomposizione delle sostanze complesse in sostanze più semplici. Durante questo processo, si verifica il decadimento (dissimilazione), compresi i tessuti obsoleti e gli elementi cellulari, dopo di che vengono rimossi dal corpo con acqua. Ci sono 3 fasi del catabolismo:

• La fase I è preparatoria (le proteine ​​vengono scomposte in aminoacidi; i grassi in glicerolo e acidi grassi; l'amido in glucosio).
• Lo stadio II è chiamato glicolisi o assenza di ossigeno. Coinvolge gli enzimi; Il glucosio viene scomposto. Il 60% dell'energia viene dissipata sotto forma di calore e il 40% viene utilizzato per la sintesi. L'ossigeno non è coinvolto in questo.
• Stadio III della respirazione cellulare dell'ossigeno. Coinvolge enzimi e ossigeno. L'acido lattico viene scomposto. La CO2 viene rilasciata dai mitocondri nell'ambiente.

Ad esempio, abbiamo consumato una cotoletta e del latte; le proteine ​​che contengono sono diverse nella struttura e non possono sostituirsi a vicenda, quindi con l'aiuto di speciali enzimi separano le proteine ​​del latte e della cotoletta in aminoacidi, che vengono poi utilizzati. Inoltre, nel processo di catabolismo, viene bruciato il grasso, che è così odiato dalle persone grasse. Allo stesso tempo viene rilasciata energia, misurata in calorie. Il processo catabolico negli sport di forza è visto negativamente. Il catabolismo è necessario affinché il corpo ricostituisca urgentemente le sostanze di cui ha bisogno. In relazione al bodybuilding, i processi catabolici portano alla distruzione muscolare, cioè il tessuto proteico (muscolare) viene scomposto al livello di aminoacidi digeribili. Si scopre che il corpo mangia se stesso.

Un altro processo creativo- Questo anabolismo dal greco ἀναβολή, “aumento” o scambio plastico è un insieme di processi chimici che costituiscono uno degli aspetti del metabolismo nel corpo, finalizzato alla formazione di cellule e tessuti. Ad esempio, la sintesi proteica nel corpo, ad es. formazione delle proteine ​​a partire dagli aminoacidi più semplici. Come risultato del metabolismo plastico, proteine, grassi e carboidrati caratteristici del corpo vengono costruiti dai nutrienti che entrano nella cellula, che, a loro volta, vengono utilizzati per creare nuove cellule, i loro organi e sostanza intercellulare. A differenza del catabolismo, questo processo è il miglior compagno per i bodybuilder, poiché viene costruito nuovo tessuto muscolare, anche dai depositi di grasso, quindi la crescita muscolare. Per guadagnare attivamente tessuto muscolare, è necessario aumentare il livello di anabolismo, con l'aiuto di testosterone e insulina, e allo stesso tempo ridurre il livello di catabolismo, ridurre il livello di cortisolo, adrenalina e glicogeno.

La velocità delle reazioni metaboliche nel corpo è influenzata da una serie di fattori:

• Sesso: gli uomini hanno un tasso metabolico superiore del 20% rispetto alle donne
• Età: il processo metabolico diminuisce del 3% ogni 10 anni rispetto al livello di 25-30 anni
• Peso corporeo: se il grasso supera la massa totale degli organi interni, delle ossa e ovviamente dei muscoli, la velocità del processo catabolico è inferiore.
• Attività fisica: l'esercizio regolare aumenta il tasso metabolico, le prime 2-3 ore dopo l'allenamento del 20-30%, quindi non più del 2-7%.
• Eredità: puoi ereditare il tuo tasso metabolico dalle generazioni precedenti.
• La disfunzione tiroidea è l’ipotiroidismo (bassi livelli di ormone tiroideo) e l’ipertiroidismo (aumento dell’attività dell’ormone tiroideo). Queste condizioni possono rallentare o accelerare il metabolismo, ma solo il 3% della popolazione soffre di ipotiroidismo e lo 0,3% di ipertiroidismo.

Quali potrebbero essere le ragioni per rallentare il metabolismo e non favorire la perdita o l’aumento di peso?

• Ridurre le calorie. Se decidi di perdere peso e di ridurre le calorie, tieni presente che un'alimentazione insufficiente può danneggiare il tuo metabolismo. Il corpo cerca di conservare le riserve e frena il metabolismo. Pertanto, se non ci sono abbastanza calorie nel corpo, il corpo le prenderà dal tessuto muscolare come energia. Pertanto, mangia più spesso, ma in piccole porzioni.
• Mancanza di fibra. L'assenza o una piccola quantità di alimenti meravigliosi come pane integrale, spaghetti di grano duro e verdure nella dieta influisce negativamente sulla qualità del metabolismo. Il consumo giornaliero di fibre (circa 100 g) può ridurre il peso del 5-7% in un certo periodo, a seconda del peso della persona.
• Mancanza di proteine. Le proteine, come sappiamo, sono il materiale da costruzione dei muscoli. Con il consumo attivo di proteine, puoi bruciare i grassi e non molte persone lo sanno. Infatti, se la vostra dieta è sufficientemente completa di proteine ​​(carne, pesce, pollame, noci, funghi, latticini), è del tutto possibile eliminare il 20-25% delle calorie, perché le proteine ​​attivano il metabolismo.
• Niente caffeina. Per mantenere il metabolismo a un certo livello, è necessario consumare di tanto in tanto prodotti contenenti caffeina (se non ci sono controindicazioni). Non deve essere caffè. Il tè verde è anche un’ottima fonte di caffeina. Ad esempio, il tè verde può migliorare il metabolismo del 15%. Grazie alle sue proprietà, il tè sembra dare al corpo lo slancio per bruciare calorie.
• Mancanza di calcio. Consumare sistematicamente alimenti contenenti calcio (formaggio, ricotta, latte). A proposito, il calcio è molto importante per le donne.
• Temperatura dell'acqua. Un fatto molto interessante è che l'acqua fredda accelera il metabolismo. Ciò si verifica perché il corpo consuma energia per riscaldare l'acqua. In linea di principio è necessario bere molta acqua (2 - 2,5 litri al giorno) e l'acqua fresca migliora i processi metabolici.
• Mancanza di vitamina D. La vitamina D è direttamente coinvolta nel metabolismo. Quante persone conoscete (soprattutto anziani) che mantengono un adeguato livello di consumo di pesce grasso (trota, salmone, sgombro), crusca, uova? Dopotutto, questi alimenti sono le migliori fonti naturali di vitamina D.
• Mancanza di ferro. Il ferro è di fondamentale importanza per bruciare i grassi. Innanzitutto, questo ferro è associato alla fornitura di ossigeno ai muscoli, nei quali viene bruciata parte del grasso. Speciali integratori di ferro o fonti naturali (frutti di mare, carne, farina d'avena, verdure) ti aiuteranno a ricostituire i costi del ferro e quindi a migliorare il tuo metabolismo.
• Mancanza di acidi grassi omega-3 e omega-6 nella dieta mangiando almeno 2-3 porzioni di pesce a settimana. Se non ti piace il pesce, prendi gli acidi di cui sopra dagli integratori alimentari. La soluzione più semplice è prendere l'olio di pesce.
• Disponibilità di alcol. Sapevi che se c'è alcol nel sangue, il corpo lo brucerà prima e solo dopo il resto delle calorie. Riducendo l'assunzione di alcol, aiuterai il tuo corpo a bruciare esattamente le calorie di cui non hai bisogno. In ogni caso, ridurre il consumo di alcol ti porterà solo benefici.
• Non passi abbastanza tempo a dormire. La mancanza di sonno ha molti effetti collaterali e addormentarsi sui mezzi pubblici mentre si va al lavoro è solo uno di questi. I ricercatori hanno scoperto un legame diretto tra metabolismo e sonno; È stato dimostrato che la mancanza di sonno rallenta seriamente il metabolismo.
• Non fare colazione la mattina. Se il tuo corpo non ha ricevuto una carica di energia al mattino, a pranzo e a cena vorrai qualcosa ad alto contenuto calorico. Se non hai voglia di mangiare la mattina, mangia qualcosa di leggero come lo yogurt.
• Non utilizzare spezie durante la cottura. La prossima volta che cucini pollo o carne, aggiungi un pizzico di pepe di cayenna. Deve la sua piccantezza alla capsaicina, che non solo aggiunge spezie al piatto, ma aiuta anche ad accelerare il metabolismo. Questa conclusione è stata raggiunta da H. S. Reinbach, A. Smits, T. Martinussen dell’Università di Copenaghen nel loro studio “Gli effetti della capsaicina, del tè verde e del peperone dolce sull’appetito e sul dispendio energetico nelle persone con bilancio energetico negativo e positivo”.
• Conduci uno stile di vita sedentario. Aumenta la tua attività. Meno ti muovi, più lento è il tuo metabolismo. Fai esercizi brevi e intensi, che possono accelerare il tuo metabolismo e far sì che il tuo corpo bruci calorie anche dopo aver finito l'esercizio. Ad esempio, sali su una bicicletta, poiché gli studi dimostrano che pedalare per 45 minuti su un amico a due ruote accelera il tuo metabolismo per le successive 12 ore o più.
• Sorridi un po', sì, sì!!! Non lasciare che questo ti sembri pseudoscientifico: gli scienziati hanno confermato che almeno 10 minuti di risate al giorno aiutano a bruciare calorie.

Rispettando queste semplici regole si possono ottenere ottimi risultati per chiunque, se solo avesse un obiettivo e un desiderio. Di seguito parleremo di maschile e

Qualsiasi atleta alle prime armi che si prefigge l'obiettivo di perdere peso o aumentare la massa muscolare, indipendentemente dal sesso, deve affrontare un processo chiamato catabolismo. Che cos'è, che effetto ha sul corpo, come avviarlo o fermarlo, questo articolo ti aiuterà a capirlo. È importante ricordare sempre che tutti i processi nel corpo sono inizialmente inerenti alla natura e interferire con essi senza le fasi iniziali di preparazione può solo causare danni. Pertanto, prima di correre agli estremi, è necessario leggere più di un materiale. Solo confrontando i fatti provenienti da diverse fonti puoi fare il primo passo.

Dal corso di fisiologia

Tutti hanno sentito parlare più di una volta di ciò che nella comunità scientifica viene chiamato metabolismo. A sua volta si divide in anabolismo e catabolismo. Sarà più facile capire di cosa si tratta se traduciamo letteralmente i nomi dal latino: rispettivamente crescita e distruzione. Se un atleta deve affrontare il compito di aumentare la massa muscolare, la sua prerogativa sarà l'anabolismo. Per una persona che vuole perdere il grasso in eccesso: catabolismo. Tutto è abbastanza semplice a livello di calorie bruciate. Tuttavia, approfondendo la fisiologia e senza comprendere i processi biochimici è impossibile ottenere risultati, è possibile incontrare il concetto di "sostanze organiche complesse", che includono proteine, carboidrati e grassi che sono direttamente coinvolti nel metabolismo e sono responsabili della costruzione della figura. di qualsiasi persona.

Avvio del processo di perdita di peso in eccesso

È noto per certo, grazie non solo alle numerose recensioni di professionisti, ma anche a numerosi istituti di ricerca in tutto il mondo, che per avviare il processo di catabolismo è sufficiente consumare meno calorie e spendere di più. Inoltre, la differenza tra le calorie consumate e quelle consumate non deve superare il 15% del valore giornaliero, altrimenti il ​​catabolismo si svilupperà nella completa distruzione del corpo. I percorsi del catabolismo, in un linguaggio comprensibile, per qualsiasi atleta comprendono l'ossidazione di sostanze organiche complesse, il trasporto dei prodotti dell'ossidazione nei mitocondri delle cellule per la combustione e il rilascio di energia. In questa fase, la cosa principale per una persona è che i grassi, e non le proteine, partecipino all'ossidazione, altrimenti, nel processo di perdita di peso, si perderà anche la massa muscolare, che è molto più difficile da ripristinare rispetto allo strato di grasso.

Nutrizione appropriata

Il catabolismo muscolare quando si perde peso è inevitabile, qualunque cosa dicano atleti e allenatori. Ma può essere ridotto al minimo fornendo al corpo la quantità necessaria di proteine, carboidrati e grassi. È impossibile eliminare completamente i grassi e i carboidrati dalla dieta e le diete che pubblicizzano ciò dovrebbero essere evitate. Il corpo umano è in grado di estrarre dai muscoli la quantità di energia di cui ha bisogno e alla minima occasione, risparmiando energia, si creerà una tale riserva di grasso che sarà molto difficile da ottenere.

Il calcolo della nutrizione è semplice. In media, il fabbisogno calorico del corpo è di 33 kcal per chilogrammo di peso. Il fabbisogno di proteine ​​e carboidrati è rispettivamente di 3 e 4 grammi per 1 kg di peso umano. Il resto sono grassi. Un grammo di proteine ​​e carboidrati contiene 4 kcal e un grammo di grassi contiene 9 kcal. Cioè, per un atleta che pesa 80 kg, devi consumare 2640 kcal. Dopo i calcoli matematici, per non innescare il catabolismo muscolare, ne servono 240 g. proteine, 320 gr. carboidrati e 44 grammi di grassi. Devi ridurre i grassi e i carboidrati del 3-5% al ​​giorno e fermarti se ti senti peggio.

Innesco chimico del catabolismo

La maggior parte degli atleti, alla ricerca di una soluzione rapida, ricorrono a farmaci che innescano il catabolismo puramente grasso. Sarà più facile capire di cosa si tratta se immagini un programma che può essere caricato nel corpo umano impostando i parametri: prendi energia solo dalle cellule adipose, invia tutte le proteine ​​​​in arrivo per costruire i muscoli e in nessun caso immagazzina i carboidrati in eccesso come riserva , ma eliminati naturalmente dal corpo. Ciò è del tutto possibile quando si assumono farmaci ormonali o si utilizzano ingredienti a base di erbe speciali. Per molte persone questo “intervento nel sistema” sarà indolore. Arrestando completamente il catabolismo proteico, l'atleta dice rapidamente addio a E alcuni possono danneggiare il sistema cardiovascolare, interrompere il metabolismo, sviluppare allergie, diventare sterili, ecc. In ogni caso, devi prima fare un esame del sangue generale e solo dopo aver scoperto la tua predisposizione alle malattie, consumare sostanze chimiche.

Additivi biologicamente attivi

Il catabolismo muscolare può essere superato assumendo speciali integratori alimentari chiamati proteine, non essenziali e su di essi sono stati scritti molti articoli e recensioni, e quelli specializzati (così come un allenatore) aiuteranno un atleta alle prime armi a fare la scelta giusta. Resta solo da spiegare che nel processo di combustione dei muscoli per ottenere energia, quando le proteine ​​preparate entrano dall'esterno, il muscolo può riprendersi. Come sapete, le proteine ​​​​nel corpo sono sintetizzate in aminoacidi e, a loro volta, partecipano alla sintesi della costruzione delle proteine ​​per i muscoli. Pertanto, molti atleti ricorrono a proteine ​​e amminoacidi completamente innocui sintetizzati da proteine ​​​​vegetali o animali.

Stile di vita attivo

Dopo aver appreso il catabolismo, cos'è e come usarlo correttamente, resta da scoprire quali altri fattori esterni influenzano il metabolismo e possono innescare la distruzione delle proteine ​​nel corpo.

1. Mancanza di sonno. Durante il sonno, il corpo non riposa, come molti credono, ma ridistribuisce le risorse. Dopo un duro allenamento, ripristina e rinforza i muscoli. Oppure continua a estrarre energia dai grassi secondo un programma lanciato in precedenza. Di conseguenza, la mancanza di sonno interrompe processi importanti e porta allo stress.
2. Fatica. Il modo in cui funziona il corpo è che in caso di stress viene prodotto l'ormone cortisolo che, distruggendo le proteine, è coinvolto nella sintesi del glucosio. E il glucosio inutilizzato viene sintetizzato nelle cellule adipose.
3. Mantenere la velocità Non per niente molti trainer consigliano vivamente di bere 3-4 litri di acqua al giorno e di mangiare il cibo in piccole quantità, suddividendolo in più pasti. Tutto ciò costringe il corpo a sintetizzare sostanze complesse senza fermarsi. Gli elementi necessari vengono rapidamente consegnati a destinazione e tutte le tossine vengono eliminate dal corpo in modo naturale.

Anabolismo e catabolismo sono i principali processi metabolici.

Il catabolismo è la degradazione enzimatica di composti organici complessi, effettuata all'interno della cellula a causa di reazioni di ossidazione. Il catabolismo è accompagnato dal rilascio di energia e dal suo accumulo in legami fosfatici ad alta energia di ATP.

L'anabolismo è la sintesi di composti organici complessi - proteine, acidi nucleici, polisaccaridi - da semplici precursori che entrano nella cellula dall'ambiente o si formano durante il processo di catabolismo. I processi di sintesi sono associati al consumo di energia libera, fornita dall'ATP (Fig. 31).

Riso. 31 Schema delle vie metaboliche in una cellula batterica

A seconda della biochimica del processo di dissimilazione (catabolismo), si distinguono la respirazione e la fermentazione.

Respiroè un processo complesso di ossidazione biologica di vari composti) associato alla formazione di una grande quantità di energia accumulata sotto forma di legami ad alta energia nella struttura di ATP (adenosina trifosfato), UTP (uridina trifosfato), ecc., e la formazione di anidride carbonica e acqua. Esistono la respirazione aerobica e quella anaerobica.

Fermentazione– decomposizione incompleta dei composti organici con formazione di una piccola quantità di energia e di prodotti ricchi di energia.

L'anabolismo coinvolge processi di sintesi che utilizzano l'energia prodotta dal catabolismo. In una cellula vivente, i processi di catabolismo e anabolismo avvengono simultaneamente e continuamente. Molte reazioni e prodotti intermedi sono comuni a loro.

Gli organismi viventi sono classificati in base alla fonte di energia o di carbonio che utilizzano. Il carbonio è l’elemento principale della materia vivente. Svolge un ruolo di primo piano nel metabolismo costruttivo.

A seconda della fonte di carbonio cellulare, tutti gli organismi, compresi i procarioti, sono divisi in autotrofi ed eterotrofi.

Autotrofi utilizzare la CO 2 come unica fonte di carbonio, riducendola con l'idrogeno, che viene scisso dall'acqua o da altre sostanze. Sintetizzano sostanze organiche da semplici composti inorganici nel processo di foto o chemiosintesi.

Eterotrofi ottenere carbonio da composti organici.

Gli organismi viventi possono utilizzare l’energia luminosa o chimica. Vengono chiamati gli organismi che vivono di energia luminosa fototrofico. Sintetizzano le sostanze organiche assorbendo la radiazione elettromagnetica del Sole (luce). Questi includono piante, alghe blu-verdi, batteri di zolfo verdi e viola.

Vengono chiamati gli organismi che ricevono energia dai substrati, fonti di cibo (energia di ossidazione delle sostanze inorganiche). chemiotrofi. A chemioeterotrofi includono la maggior parte dei batteri, nonché funghi e animali.

C'è un piccolo gruppo chemioautotrofi. Tali microrganismi chemiosintetici includono batteri nitrificanti che, ossidando l'ammoniaca in acido nitroso, rilasciano l'energia necessaria per la sintesi. I chemiosintetici includono anche batteri idrogeno che ottengono energia attraverso l'ossidazione dell'idrogeno molecolare.

I carboidrati come fonte di energia

Nella maggior parte degli organismi, la decomposizione delle sostanze organiche avviene in presenza di ossigeno - metabolismo aerobico. Come risultato di questo scambio rimangono prodotti finali poveri di energia (CO 2 e H 2 O), ma viene rilasciata molta energia. Il processo del metabolismo aerobico è chiamato respirazione, fermentazione anaerobica.

I carboidrati sono il principale materiale energetico che le cellule utilizzano principalmente per produrre energia chimica. Inoltre, durante la respirazione possono essere utilizzati anche proteine ​​e grassi, mentre durante la fermentazione possono essere utilizzati alcoli e acidi organici.

Gli organismi scompongono i carboidrati in diversi modi, in cui il prodotto intermedio più importante è l'acido piruvico (piruvato). Il piruvato è fondamentale per il metabolismo durante la respirazione e la fermentazione. Esistono tre meccanismi principali per la formazione del PVC.

1. Fruttosio difosfato (glicolisi) o via Embden-Meyerhoff-Parnas- un percorso universale.

Il processo inizia con la fosforilazione (Fig. 32). Con la partecipazione dell'enzima esochinasi e dell'ATP, il glucosio viene fosforilato al sesto atomo di carbonio per formare glucosio-6-fosfato. Questa è la forma attiva del glucosio. Serve come prodotto di partenza per la scomposizione dei carboidrati in tre modi.

Durante la glicolisi, il glucosio-6-fosfato viene isomerizzato in fruttosio-6-fosfato e quindi fosforilato nel primo atomo di carbonio per azione della 6-fosfofruttochinasi. Il fruttosio-1,6-bifosfato risultante, sotto l'azione dell'enzima aldolasi, si scompone facilmente in due triosi: fosfogliceraldeide e diidrossiacetone fosfato. L'ulteriore conversione dei carboidrati C 3 viene effettuata a causa del trasferimento di residui di idrogeno e fosforo attraverso un numero di acidi organici con la partecipazione di specifiche deidrogenasi. Tutte le reazioni in questa via, ad eccezione di tre che coinvolgono esochinasi, 6-fosfofruttochinasi e piruvato chinasi, sono completamente reversibili. Nella fase di formazione dell'acido piruvico termina la fase anaerobica della trasformazione dei carboidrati.

La quantità massima di energia ricevuta da una cellula dall'ossidazione di una molecola di carboidrati attraverso la via glicolitica è 2 × 10 5 J.

Fig.32. Via del fruttosio difosfato per la degradazione del glucosio

2. Pentoso fosfato (Warburg-Dickens-Horecker)sentieroè anche caratteristico della maggior parte degli organismi (soprattutto per le piante e per i microrganismi svolge un ruolo ausiliario). A differenza della glicolisi, la via PF non produce piruvato.

Il glucosio-6-fosfato viene convertito in 6-fosfoglucolattone, che viene decarbossilato (Fig. 33). In questo caso si forma ribulosio-5-fosfato che completa il processo di ossidazione. Le reazioni successive sono considerate processi di conversione dei pentosi fosfati in esosi fosfati e viceversa, cioè si forma un ciclo. Si ritiene che la via del pentoso fosfato ad un certo punto passi nella glicolisi.

Quando ogni sei molecole di glucosio passano attraverso il PF, una molecola di glucosio-6-fosfato viene completamente ossidata a CO 2 e 6 molecole di NADP+ vengono ridotte a NADP·H 2 . Come meccanismo per ottenere energia, questa via è due volte meno efficiente di quella glicolitica: per ogni molecola di glucosio si forma 1 molecola di ATP.

Riso. 33. Via del pentoso fosfato per la degradazione del glucosio-6-fosfato

Lo scopo principale di questa via è fornire i pentosi necessari per la sintesi degli acidi nucleici e garantire la formazione della maggior parte del NADPH 2 necessario per la sintesi degli acidi grassi e degli steroidi.

3. Via Entner-Doudoroff (via chetodeossifosfogluconato o KDPG) si trova solo nei batteri. Il glucosio viene fosforilato dalla molecola ATP con la partecipazione dell'enzima esochinasi (Fig. 34).

Fig.34. Via Entner-Doudoroff per la degradazione del glucosio

Il prodotto della fosforilazione, il glucosio-6-fosfato, viene deidrogenato a 6-fosfogluconato. Sotto l'azione dell'enzima fosfogluconato deidrogenasi, l'acqua viene separata da essa e si forma il 2-cheto-3-desossi-6-fosfogluconato (KDPG). Quest'ultimo viene scisso da una specifica aldolasi in piruvato e gliceraldeide-3-fosfato. La gliceraldeide viene ulteriormente esposta agli enzimi nella via glicolitica e viene trasformata in una seconda molecola di piruvato. Inoltre, questo percorso fornisce alla cellula 1 molecola di ATP e 2 molecole di NADH 2.

Pertanto, il principale prodotto intermedio della degradazione ossidativa dei carboidrati è l'acido piruvico, che, con la partecipazione di enzimi, viene convertito in varie sostanze. Il PVK formato in uno dei modi nella cella è soggetto a ulteriore ossidazione. Il carbonio e l'idrogeno rilasciati vengono rimossi dalla cellula. Il carbonio viene rilasciato sotto forma di CO 2, l'idrogeno viene trasferito a vari accettori. Inoltre, è possibile trasferire sia uno ione idrogeno che un elettrone, quindi il trasferimento di idrogeno è equivalente al trasferimento di un elettrone. A seconda dell'accettore finale di idrogeno (elettrone), si distinguono la respirazione aerobica, la respirazione anaerobica e la fermentazione.

Respiro

La respirazione è un processo redox che avviene con la formazione di ATP; Il ruolo dei donatori di idrogeno (elettroni) in esso è svolto da composti organici o inorganici e, nella maggior parte dei casi, i composti inorganici fungono da accettori di idrogeno (elettroni).

Se l'accettore finale di elettroni è l'ossigeno molecolare, viene chiamato il processo respiratorio respirazione aerobica. In alcuni microrganismi, l'accettore finale di elettroni sono composti come nitrati, solfati e carbonati. Questo processo si chiama respirazione anaerobica.

Respirazione aerobica– il processo di completa ossidazione dei substrati a CO 2 e H 2 O con formazione di una grande quantità di energia sotto forma di ATP.

L'ossidazione completa dell'acido piruvico avviene in condizioni aerobiche nel ciclo dell'acido tricarbossilico (ciclo TCA o ciclo di Krebs) e nella catena respiratoria.

La respirazione aerobica è composta da due fasi:

1). Il piruvato formato durante la glicolisi viene ossidato ad acetil-CoA e poi a CO 2 e gli atomi di idrogeno rilasciati si spostano verso gli accettori. Ecco come viene eseguito il TTC.

2). Gli atomi di idrogeno rimossi dalle deidrogenasi sono accettati dai coenzimi delle deidrogenasi anaerobiche e aerobiche. Vengono poi trasportati lungo la catena respiratoria, in alcuni tratti della quale si forma una notevole quantità di energia libera sotto forma di fosfati ad alto contenuto energetico.

Ciclo dell'acido tricarbossilico (ciclo di Krebs, ciclo TCA)

Il piruvato, formato durante la glicolisi, viene decarbossilato in acetaldeide con la partecipazione del complesso multienzimatico piruvato deidrogenasi. L'acetaldeide, combinandosi con il coenzima di uno degli enzimi ossidativi - il coenzima A (CoA-SH), forma "acido acetico attivato" - acetil-CoA - un composto ad alta energia.

L'acetil-CoA, sotto l'azione della citrato sintetasi, reagisce con l'acido ossalacetico (ossalacetato), formando acido citrico (citrato C6), che è il collegamento principale nel ciclo TCA (Fig. 35). Il citrato dopo l'isomerizzazione si trasforma in isocitrato. Segue la decarbossilazione ossidativa (eliminazione di H) (eliminazione di CO 2) dell'isocitrato, il cui prodotto è il 2-ossoglutarato (C 5). Sotto l'influenza del complesso enzimatico ɑ-chetoglutarato deidrogenasi con il gruppo attivo NAD, si trasforma in succinato, perdendo CO 2 e due atomi di idrogeno. Il succinato viene poi ossidato a fumarato (C4), e quest'ultimo viene idratato (aggiunta di H2O) a malato. Nella reazione finale del ciclo di Krebs, il malato viene ossidato, il che porta alla rigenerazione dell'ossalacetato (C 4). L'ossalacetato reagisce con l'acetil-CoA e il ciclo si ripete. Ognuna delle 10 reazioni del ciclo TCA, ad eccezione di una, è facilmente reversibile. Due atomi di carbonio entrano nel ciclo sotto forma di acetil-CoA e lo stesso numero di atomi di carbonio escono da questo ciclo sotto forma di CO 2.

Riso. 35. Ciclo di Krebs (secondo V.L. Kretovich):

1, 6 – sistema di decarbossilazione ossidativa; 2 – citrato sintetasi, coenzima A; 3, 4 – aconitato idratasi; 5 – isocitrato deidrogenasi; 7 – succinato deidrogenasi; 8 – fumarato idratasi; 9 – malato deidrogenasi; 10 – trasformazione spontanea; 11 - piruvato carbossilasi

Come risultato delle quattro reazioni redox del ciclo di Krebs, tre coppie di elettroni vengono trasferite al NAD e una coppia di elettroni al FAD. I trasportatori di elettroni NAD e FAD, così ridotti, vengono poi sottoposti ad ossidazione già nella catena di trasporto degli elettroni. Il ciclo produce una molecola di ATP, 2 molecole di CO 2 e 8 atomi di idrogeno.

Il significato biologico del ciclo di Krebs è che è un potente fornitore di energia e “mattoni” per i processi biosintetici. Il ciclo di Krebs opera solo in condizioni aerobiche; in condizioni anaerobiche è aperto a livello dell'α-chetoglutarato deidrogenasi.

Catena respiratoria

L'ultimo stadio del catabolismo è la fosforilazione ossidativa. Durante questo processo, la maggior parte dell’energia metabolica viene rilasciata.

I trasportatori di elettroni NAD e FAD, ridotti nel ciclo di Krebs, sono soggetti ad ossidazione nella catena respiratoria o catena di trasporto degli elettroni. Le molecole trasportatrici sono deidrogenasi, chinoni e citocromi.

Entrambi i sistemi enzimatici si trovano nella membrana plasmatica nei procarioti e nella membrana interna dei mitocondri negli eucarioti. Gli elettroni degli atomi di idrogeno (NAD, FAD) passano attraverso una complessa catena di trasportatori fino all'ossigeno molecolare, riducendolo e si forma acqua.

Bilancia. I calcoli del bilancio energetico hanno mostrato che quando il glucosio viene scomposto glicoliticamente e attraverso il ciclo di Krebs, seguito dall'ossidazione nella catena respiratoria in CO 2 e H 2 O, si formano 38 molecole di ATP per ciascuna molecola di glucosio. Inoltre, la quantità massima di ATP si forma nella catena respiratoria: 34 molecole, 2 molecole nella via EMT e 2 molecole nel ciclo TCA (Fig. 36).

Ossidazione incompleta dei composti organici

La respirazione è solitamente associata alla completa ossidazione del substrato organico, cioè. i prodotti finali della decomposizione sono CO 2 e H 2 O.

Tuttavia, alcuni batteri e numerosi funghi non ossidano completamente i carboidrati. I prodotti finali dell'ossidazione incompleta sono acidi organici: acetico, citrico, fumarico, gluconico, ecc., che si accumulano nel mezzo. Questo processo ossidativo viene utilizzato dai microrganismi per ottenere energia. Tuttavia, la resa energetica totale è notevolmente inferiore rispetto all'ossidazione completa. Parte dell'energia del substrato iniziale ossidato viene immagazzinata negli acidi organici risultanti.

I microrganismi che si sviluppano grazie all'energia dell'ossidazione incompleta vengono utilizzati nell'industria microbiologica per produrre acidi organici e amminoacidi.

In questa guida completa imparerai i ruoli dell'anabolismo e del catabolismo nei processi fisiologici e ormonali che influenzano la crescita e la perdita muscolare.

“Anabolismo” e “catabolismo” sono forse i termini più comunemente usati nel bodybuilding. Tuttavia, la maggior parte delle persone non è molto esperta dei processi a cui si riferiscono, ma sa solo che il primo si riferisce alla sintesi di nuove strutture, il secondo alla loro distruzione.

Detto questo, molti atleti si concentrano sul miglioramento della composizione corporea e dell’ipertrofia muscolare e bruciare i grassi è spesso il loro obiettivo principale. Pertanto, mi sembra ragionevole parlare esattamente del ruolo svolto dall'anabolismo e dal catabolismo in questi processi, nonché nel funzionamento del corpo nel suo complesso.

Questa guida esaminerà i principi di base del sistema endocrino umano e il loro impatto sull'anabolismo e sul catabolismo delle proteine. Il metabolismo dei carboidrati e degli acidi grassi sarà discusso in un articolo separato, insieme al ruolo dell'esercizio anaerobico e aerobico.

Metabolismo è uno di quei termini che quasi tutti noi conosciamo e utilizziamo, ma solo pochi capiscono cosa significhi realmente. In questo capitolo colmeremo le lacune nella conoscenza e capiremo cos'è il metabolismo in termini semplici.

Tutti gli organismi viventi sono costituiti da semplici particelle: cellule. Sì, questo significa che anche i microrganismi primitivi presenti nel corpo umano sono vivi e costituiti da un numero enorme (si pensi a 100 trilioni) di cellule, sebbene molti siano costituiti da una sola. Ma sto divagando...

In queste cellule si verificano costantemente reazioni chimiche, accompagnate dall'assorbimento e dal rilascio di energia. Queste reazioni sono divise in due classi, di cui abbiamo già parlato nell'introduzione: anaboliche e cataboliche. Nel primo, l'energia viene utilizzata per costruire componenti e molecole cellulari, mentre nel secondo viene utilizzata per distruggere strutture e sostanze complesse.

Pertanto, quando parliamo di metabolismo, intendiamo l'insieme di tutte queste reazioni fisiologiche all'interno della cellula necessarie per mantenere la vita. Molte variabili, come gli ormoni, l’attività fisica, la disponibilità di nutrienti e lo stato energetico, influenzano questi processi e quando e come si verificano. Per ora, basta capire che il metabolismo è un sistema molto complesso di reazioni nelle cellule durante il quale l'energia viene assorbita e rilasciata.

“Durante le reazioni anaboliche vengono sintetizzati componenti e molecole cellulari, mentre durante le reazioni cataboliche avviene il processo inverso”.

Miglioramento della composizione corporea

L’obiettivo della maggior parte degli atleti è migliorare la composizione corporea (ovvero ridurre il grasso e/o aumentare la massa muscolare). Il problema è che questo processo “contraddittorio” comporta sia l’aumento che la perdita di peso. Nel bodybuilding e nel fitness, molte persone diventano ossessionate dall'idea di perdere grasso e costruire muscoli allo stesso tempo.

Tuttavia, teoricamente, questi processi si escludono a vicenda, poiché uno richiede un deficit energetico e l’altro richiede un surplus energetico. Pertanto, quando mi imbatto in qualche programma “magico” che garantisce contemporaneamente la perdita di grasso e la costruzione muscolare, cerco di starne lontano, perché è un’affermazione piuttosto arrogante che pretende di superare le leggi della termodinamica.

Quindi l'idea di costruire contemporaneamente massa muscolare e bruciare grassi è meglio rappresentata sotto forma di altalena (tavola su supporto): se un lato si alza, l'altro necessariamente scende.

Ecco perché l'approccio tradizionale per molti atleti che desiderano migliorare la propria composizione corporea è alternare periodi di costruzione muscolare e periodi di perdita di grasso. Questi processi vengono colloquialmente denominati rispettivamente "ammassamento" ed "essiccazione". C'è anche un periodo di mantenimento in cui l'atleta non guadagna/perde massa muscolare e grasso.

Quindi diamo ora un'occhiata al ruolo che svolgono l'anabolismo e il catabolismo delle proteine ​​quando si tratta di migliorare la composizione corporea.

Costruzione di proteine ​​e muscoli scheletrici

Il tessuto muscolare scheletrico è il più grande “deposito” di aminoacidi nel corpo umano. Molti bodybuilder e appassionati di stili di vita sani amano discutere il tema dell’apporto proteico, soprattutto perché questo macronutriente fornisce i “mattoni” (amminoacidi) necessari per la sintesi del tessuto muscolare.

Tuttavia, le persone spesso interpretano erroneamente le informazioni su questo problema. In effetti, le proteine ​​sono macromolecole essenziali che svolgono molti ruoli importanti nel corpo umano. Sono legati non solo alla sintesi del tessuto muscolare, ma prendono parte anche a molti altri processi:

• Metabolismo proteico del corpo nel suo complesso: sintesi e scomposizione delle proteine ​​in tutti gli organi, compresi i muscoli scheletrici e altri
• Metabolismo delle proteine ​​nei muscoli scheletrici: sintesi e degradazione delle proteine ​​che si verificano solo nei muscoli scheletrici

Come probabilmente avrai intuito, quando si tratta di migliorare la composizione corporea, cerchiamo intenzionalmente di costruire tessuto muscolare scheletrico piuttosto che altro tessuto muscolare. Ciò non significa che la sintesi proteica complessiva nel corpo svolga un ruolo negativo (poiché in realtà è vitale per l'esistenza), ma i suoi livelli eccessivi per un periodo di tempo possono portare ad ingrossamento degli organi e problemi di salute.

Sintesi, degradazione, metabolismo, anabolismo, catabolismo e ipertrofia

• Sintesi proteica muscolare – sintesi proteica che avviene nel tessuto muscolare scheletrico
• Rottura delle proteine ​​muscolari – disgregazione delle proteine ​​che avviene esclusivamente nel tessuto muscolare scheletrico
• Metabolismo delle proteine: equilibrio tra sintesi e degradazione delle proteine
• L'anabolismo proteico nei muscoli è una condizione del tessuto muscolare in cui la sintesi proteica supera la sua degradazione e quando i muscoli di conseguenza aumentano di dimensioni.
• Il catabolismo proteico nei muscoli è una condizione del tessuto muscolare in cui la scomposizione delle proteine ​​supera la loro sintesi e in cui i muscoli di conseguenza diminuiscono di dimensioni.
• Ipertrofia - crescita dei tessuti (solitamente applicata ai muscoli)
• Atrofia – riduzione del volume muscolare, secchezza (il processo opposto all’ipertrofia)

Principali ormoni e fattori correlati all'anabolismo e al catabolismo delle proteine ​​nel muscolo scheletrico

Arriviamo quindi all’argomento principale di questa guida. È tempo di parlare di quali fattori svolgono il ruolo maggiore nell'anabolismo e nel catabolismo delle proteine, che in definitiva influenzano la composizione corporea. Come accennato in precedenza, durante le reazioni anaboliche si formano componenti e molecole cellulari, mentre durante le reazioni cataboliche avviene il contrario. Ti ricordo inoltre che le reazioni anaboliche richiedono energia, mentre quelle cataboliche sono accompagnate dal suo rilascio. Entrambi i processi sono importanti nella costruzione del tessuto muscolare scheletrico, uno degli aspetti più importanti per migliorare la composizione corporea.

Ecco un elenco degli argomenti che verranno trattati ulteriormente:

• Pool aminoacidico, trasporto e ossidazione degli aminoacidi
• Insulina
• Fattore di crescita insulino-simile-1 (IGF-1) e proteina legante il fattore di crescita insulino-simile-3 (IGFBP-3)
• Un ormone della crescita
• Ormoni androgeni
• Ormoni estrogeni
• Ormoni tiroidei
• "Ormoni dello stress" - glucocorticoidi, glucagone e catecolamine

Ricorda che molti degli ormoni e dei fattori discussi in questa guida interagiscono tra loro in modi specifici che è quasi impossibile (o almeno poco pratico) ignorare, soprattutto nella vita di tutti i giorni.

Pool aminoacidico, trasporto e ossidazione degli aminoacidi

Come notato in precedenza, il tessuto muscolare funge da “deposito” più grande di aminoacidi nel corpo, oltre a grandi quantità di proteine. Ci sono 2 principali pool di aminoacidi a cui siamo attualmente interessati: circolanti e intracellulari.

Quando il corpo è in uno stato di digiuno (e in altri stati catabolici), gli aminoacidi vengono rilasciati dai muscoli nel flusso sanguigno per nutrire il resto dei tessuti del corpo. Al contrario, quando è necessario l’anabolismo proteico, gli aminoacidi vengono trasportati attivamente dal flusso sanguigno nello spazio intercellulare delle cellule muscolari e vengono incorporati nelle proteine ​​(sintetizzandone così di nuove).

Cioè, oltre agli aminoacidi intracellulari, anche la sintesi/anabolismo proteico è parzialmente regolato dal trasporto degli aminoacidi sia dentro che fuori dalle cellule muscolari.

Negli animali (soprattutto carnivori), gli aminoacidi forniscono energia sufficiente attraverso l'ossidazione. L'ossidazione degli aminoacidi in ammoniaca, seguita dalla formazione di uno scheletro carbonioso, avviene in caso di eccesso di proteine ​​nella dieta, digiuno, restrizione di carboidrati e/o diabete.

L'ammoniaca viene escreta dal corpo come urea attraverso i reni, mentre gli scheletri carboniosi degli aminoacidi entrano nel ciclo dell'acido citrico per produrre energia. Alcune persone si oppongono alla tradizionale "dieta del bodybuilder" e sostengono che un elevato apporto proteico mette sotto stress i reni. Tuttavia, anche il consumo di più di 4 grammi di proteine ​​per chilogrammo di massa magra non comporta alcun rischio per le persone con reni sani (sebbene si tratti di una quantità eccessiva per la maggior parte degli atleti naturali).

“Gli estrogeni aumentano i livelli dell’ormone della crescita e dell’IGF-1, il che è benefico per l’anabolismo proteico e l’anti-catabolismo”

Insulina

L'insulina è un ormone peptidico prodotto dal pancreas, principalmente in risposta all'aumento dei livelli di zucchero nel sangue (poiché agisce come regolatore delle proteine ​​trasportatrici del glucosio). Con il forte aumento dell'incidenza del diabete di tipo 2 negli Stati Uniti, l'insulina, purtroppo, è diventata famosa come quasi il principale nemico dell'umanità.

Tuttavia, se il tuo obiettivo è creare un corpo magro e muscoloso, l’insulina ti sarà utile. Approfitta delle sue proprietà anaboliche e non evitarlo a tutti i costi, come suggeriscono di fare molti oppositori dei carboidrati.

L’insulina è uno degli ormoni anabolizzanti più potenti del corpo umano. Attiva la sintesi proteica in tutto il corpo con un sufficiente rifornimento delle riserve di aminoacidi. Il punto chiave qui è che uno stato di iperinsulinemia (aumento dei livelli di insulina) senza la concomitante presenza di aminoacidi non porta ad un aumento della sintesi proteica in tutto il corpo (sebbene riduca il tasso di degradazione proteica).

Inoltre, sebbene l’insulina riduca la disgregazione proteica in tutto il corpo, non modula il sistema di ubiquitinazione responsabile della regolazione della disgregazione proteica muscolare.

La ricerca mostra che l'insulina non altera direttamente la velocità di trasporto transmembrana della maggior parte degli aminoacidi, ma piuttosto aumenta la sintesi proteica muscolare basata sul pool intracellulare attivo di aminoacidi. L’eccezione a questa regola sono gli aminoacidi che utilizzano la pompa sodio-potassio (principalmente alanina, leucina e lisina) perché l’insulina provoca l’iperpolarizzazione delle cellule muscolari scheletriche attivando queste pompe.

Ciò suggerisce che uno stato di iperinsulinemia parallelo ad uno stato di iperaminoacidemia (aumento dei livelli di aminoacidi plasmatici) dovrebbe essere sufficientemente favorevole per la sintesi proteica muscolare. Questo è il motivo per cui ai pazienti con malnutrizione estrema vengono spesso somministrate iniezioni di aminoacidi e insulina.

Riepilogo:

L'insulina è un ormone anabolico che promuove la sintesi proteica nel muscolo scheletrico, ma richiede un apporto di aminoacidi per ottenere questo effetto.

Come notato sopra, gli stati di iperinsulinemia e iperaminoacidemia promuovono la sintesi proteica muscolare e il modo migliore per indurli è semplicemente consumare proteine ​​e carboidrati.

Tuttavia, non dovresti dare per scontato che maggiore è la quantità di insulina, meglio è. La ricerca mostra che sebbene questo ormone aumenti la sintesi proteica nei muscoli dopo aver mangiato, esiste un certo punto di saturazione in cui non fornisce più una risposta più intensa.

Molte persone ritengono che un'enorme porzione di carboidrati veloci insieme alle proteine ​​del siero di latte sia l'ideale per attivare la crescita delle proteine ​​muscolari, soprattutto dopo l'allenamento della forza. In effetti, non dovresti provare ad aumentare i livelli di insulina. Una risposta insulinica lenta e graduale (come osservato con il carico di carboidrati a basso indice glicemico) fornisce gli stessi benefici di una risposta rapida per la sintesi proteica muscolare.

Fattore di crescita insulino-simile-1 (IGF-1) e proteina legante il fattore di crescita insulino-simile-3 (IGFBP-3)

L'IGF-1 è un ormone peptidico, molto simile nella sua struttura molecolare all'insulina, che influenza la crescita del corpo. Viene prodotto principalmente nel fegato quando l'ormone della crescita si lega e agisce su alcuni tessuti sia a livello locale (paracrino) che sistemico (endocrino). Pertanto, l'IGF-1 è un mediatore dell'influenza dell'ormone della crescita e influenza la crescita e la proliferazione cellulare.

È anche importante considerare l’azione dell’IGFBP-3 in questo contesto, poiché praticamente tutto l’IGF-1 è legato a una delle 6 classi proteiche e l’IGFBP-3 rappresenta circa l’80% di tutti questi legami.

Si ritiene che l'IGF-1 abbia effetti sul metabolismo proteico simili a quelli dell'insulina (ad alte concentrazioni) grazie alla sua capacità di legare e attivare i recettori dell'insulina, sebbene in misura molto minore (circa 1/10 dell'effetto dell'insulina).

Non sorprende quindi che l’IGF-1 promuova l’anabolismo proteico nel muscolo scheletrico e nel corpo nel suo complesso. Una caratteristica unica di IGFBP-3 è che inibisce l’atrofia del muscolo scheletrico (cioè ha un effetto anticatabolico).

Riepilogo:

Poiché IGF-1 e IGFBP-3 stimolano l'anabolismo proteico e prevengono l'atrofia dei muscoli scheletrici e la cachessia, molti di voi potrebbero avere una domanda ragionevole su come aumentare i livelli ematici di queste strutture.

Ebbene, la quantità di IGF-1 e IGFBP-3 (così come dell’ormone della crescita) nel sangue in un dato momento è influenzata da diversi fattori, tra cui genetica, bioritmi, età, esercizio fisico, dieta, stress, malattia ed etnia.

Molti potrebbero presumere che un aumento dei livelli di insulina porterà a un successivo aumento di IGF-1, ma non è così (permettetemi di ricordarvi che l'insulina e l'IGF-1 sono strutturalmente in qualche modo simili, ma sono prodotti in modo diverso). Poiché l’IGF-1 viene prodotto infine dall’ormone della crescita (circa 6-8 ore dopo essere entrato nel flusso sanguigno), è più saggio concentrarsi sull’aumento dei livelli di quest’ultimo (di cui parleremo nella sezione sull’ormone della crescita).

E ancora una nota. Negli ultimi anni, alcuni produttori di integratori hanno cercato di convincerci che l’estratto di corno di cervo favorisce la crescita e il recupero dei muscoli scheletrici grazie all’elevata quantità di IGF-1 che contiene. Non dovresti credere a queste parole perché IGF-1 è un ormone peptidico e, se assunto per via orale, verrà rapidamente scomposto nel tratto gastrointestinale prima di entrare nel flusso sanguigno. È per questo motivo che le persone con diabete di tipo 2 sono costrette a iniettarsi l’insulina (anch’essa un ormone peptidico) anziché assumerla in compresse o altre forme simili.

“Il cortisolo è spesso coinvolto nel processo di deperimento muscolare perché agisce principalmente come ormone catabolico in termini di funzioni metaboliche”.

Un ormone della crescita

L'ormone della crescita (GH) è un ormone peptidico prodotto dalla ghiandola pituitaria che stimola la crescita e la riproduzione cellulare. Se una persona segue una buona dieta, il GH innesca la produzione di insulina nel pancreas, così come di IGF-1 una volta raggiunto il fegato, che successivamente porta ad un aumento della massa muscolare, del tessuto adiposo e al rifornimento delle riserve di glucosio. Durante il digiuno e altri stati catabolici, il GH stimola preferenzialmente il rilascio e l'ossidazione degli acidi grassi liberi da utilizzare come fonte di energia, preservando così la massa corporea magra e le riserve di glicogeno.

Molti guru del fitness fraintendono gli effetti del GH, sostenendo che non è un anabolizzante o ha benefici medici (il che suona presuntuoso, dato il corpo di prove scientifiche riguardanti questo ormone). In effetti, il GH svolge numerose azioni anaboliche, ma queste sono diverse dalle azioni dell’insulina. Il GH può essere considerato il principale ormone anabolico durante lo stress e il digiuno, mentre l'insulina lo è nel periodo preprandiale.

Riepilogo:

Il GH è un ormone molto complesso che oggi viene studiato attivamente dagli scienziati, poiché molte delle sue proprietà rimangono poco chiare.

Il GH è un potente ormone che stimola la sintesi proteica e riduce la disgregazione proteica in tutto il corpo. È probabile che questi effetti possano essere indotti nel tessuto muscolare scheletrico, nonché dall’aumento dei livelli di IGF-1 (spero che la ricerca si concentri su questo aspetto nei prossimi anni).

Inoltre, il GH inibisce fortemente il processo di ossidazione e migliora il trasporto transmembrana di importanti aminoacidi come leucina, isoleucina e valina (catena ramificata). Va inoltre notato che il GH è un fattore importante nella combustione dei grassi perché promuove l’uso degli acidi grassi liberi come fonte di energia.

Come notato sopra nella sezione sull’IGF-1, il volume e i tempi della secrezione di GH sono influenzati da molte variabili. Se consideriamo che il GH viene secreto in modalità “impulsiva” (circa il 50% della produzione totale giornaliera avviene durante il sonno profondo), allora è consigliabile considerare il seguente elenco dei suoi stimolanti e inibitori:

Stimolanti della produzione di GH:

• Ormoni sessuali (androgeni ed estrogeni)
• Ormoni peptidici come la grelina e i peptidi che rilasciano l'ormone della crescita (GHRH)
• L-DOPA, un precursore del neurotrasmettitore dopamina
• Acido nicotinico (vitamina B3)
• Agonisti dei recettori nicotinici
• Inibitori della somatostatina
• Fame
• Sogno profondo
• Esercizio intenso

Inibitori della produzione di GH:

• Somatostatina
• Iperglicemia
• IGF-1 e GR
• Xenobiotici
• Glucocorticoidi
• Alcuni metaboliti degli ormoni sessuali, come il diidrotestosterone (DHT)

"L'idea di costruire muscoli e bruciare grassi allo stesso tempo è meglio pensarla come un'altalena (tavola su un supporto): se un lato sale, l'altro è destinato a scendere."

Ormoni androgeni

Molti di voi probabilmente hanno familiarità con il termine “steroidi androgeni anabolizzanti” (AAS), spesso utilizzato nella comunità dei media e del fitness. Gli androgeni sono infatti ormoni anabolici che influenzano lo sviluppo degli organi riproduttivi maschili e dei caratteri sessuali secondari.

Esistono diversi androgeni prodotti nelle ghiandole surrenali, ma ci concentreremo solo sul testosterone (è prodotto principalmente nei testicoli negli uomini e nelle ovaie nelle donne) perché è il principale ormone sessuale maschile e il più potente anabolizzante naturale prodotto per via endogena. steroide.

Esistono ampie prove che il testosterone svolge un ruolo chiave nella crescita e nel mantenimento del tessuto muscolare scheletrico. Gli studi hanno dimostrato che l’assunzione di farmaci a base di testosterone da parte di uomini affetti da ipogonadismo provoca un aumento piuttosto drammatico del tessuto muscolare, della forza dei muscoli scheletrici e della sintesi proteica. Un effetto simile è stato ottenuto negli atleti e nelle persone normali sane dopo la somministrazione di dosi farmacologiche di vari androgeni.

Sembra che il testosterone, come l'ormone della crescita, abbia un effetto anabolico riducendo l'ossidazione degli aminoacidi (in particolare la leucina) e aumentando il loro assorbimento nell'organismo nel suo complesso, nonché da parte delle proteine ​​dei muscoli scheletrici.

Inoltre, il testosterone e l’ormone della crescita creano un effetto anabolico sinergico, potenziando i loro effetti sulla sintesi proteica nei muscoli scheletrici.

Riepilogo:

Ci sono molte ragioni per cui il testosterone e altri androgeni sono stati così ben studiati. È chiaro che questi composti hanno numerose proprietà anaboliche. Il testosterone è un forte inibitore dell'ossidazione degli aminoacidi e aumenta la sintesi proteica, sia nel muscolo scheletrico che nell'organismo nel suo complesso (e sembra avere anche un effetto antiproteolitico). Come con l’ormone della crescita e l’IGF-1, molteplici fattori svolgono un ruolo nella modulazione della secrezione di testosterone endogeno. Di seguito è riportato un breve elenco di alcuni di essi.

Fattori positivi:

• Dormire abbastanza
• Livelli di grasso ridotti (in una certa misura, poiché le cellule adipose secernono aromatasi)
• Esercizio intenso (soprattutto allenamento della forza)
• Integratori di acido d-aspartico
• Integratori di vitamina D
• Astinenza (per circa 1 settimana)

Fattori negativi:

• Obesità
• Mancanza di sonno
• Diabete mellito (soprattutto di tipo 2)
• Stile di vita sedentario
• Dieta estremamente ipocalorica
• Esercizio aerobico/cardio a lungo termine
• Consumo eccessivo di alcol
• Xenobiotici

Ormoni estrogeni

Gli estrogeni sono i principali ormoni sessuali femminili responsabili della crescita e della maturazione dei tessuti riproduttivi. Sono presenti anche nel corpo degli uomini, anche se in concentrazioni molto inferiori. Ci sono tre principali estrogeni prodotti durante la steroidogenesi: estradiolo, estrone ed estriolo. In termini di effetti, l’estradiolo è circa 10 volte più potente dell’estrone e 80 volte più potente dell’estriolo.

Nelle donne la maggior parte degli estrogeni viene prodotta nelle ovaie attraverso l'aromatizzazione dell'androstenedione, mentre negli uomini piccole quantità vengono prodotte nei testicoli a seguito dell'aromatizzazione del testosterone nelle cellule adipose.

A differenza degli ormoni di cui abbiamo già parlato, gli estrogeni sembrano avere proprietà sia anaboliche che cataboliche in relazione al metabolismo delle proteine ​​(principalmente attraverso altri ormoni nel corpo).

Gli studi hanno dimostrato che gli estrogeni aumentano i livelli di GH e IGF-1, entrambi benefici per l’anabolismo e l’anti-catabolismo proteico. Inoltre, gli estrogeni trattengono l’acqua, il che favorisce l’allargamento cellulare e quindi il processo anabolico.

Tuttavia, quando presenti in eccesso, gli estrogeni possono causare indirettamente il catabolismo bloccando i recettori degli androgeni e riducendo la produzione dell’ormone di rilascio delle gonadotropine nell’ipotalamo, che alla fine porta a una diminuzione della produzione di testosterone nel corpo.

Riepilogo:

Come per tutte le cose legate alla salute e al fitness, è necessario trovare un equilibrio nei livelli di estrogeni. Gli estrogeni svolgono molti ruoli importanti nel corpo umano, tra cui una serie di effetti anabolici/anti-catabolici sul metabolismo delle proteine.

Fai attenzione poiché livelli eccessivi di estrogeni (specialmente negli uomini) di solito determinano una diminuzione della secrezione e della disponibilità di testosterone, prevenendo i suoi effetti positivi sul metabolismo delle proteine.

Ecco alcuni suggerimenti generali per aiutarti a bilanciare la produzione di estrogeni:

• Segui una dieta equilibrata con abbastanza vitamine, minerali e fibre
• Limita l'assunzione di soia e fitoestrogeni da alimenti vegetali
• Limitare il consumo di alcol poiché compromette la capacità del fegato di metabolizzare gli estrogeni
• Allenarsi regolarmente
• Mantenere un peso corporeo sano, evitando sottopeso o obesità

Ormoni tiroidei

Gli ormoni tiroidei sono uno dei principali regolatori del metabolismo e colpiscono quasi tutte le cellule del corpo umano. La ghiandola tiroidea produce tiroxina (T4) e triiodotironina (T3), dove T4 è un proormone di T3. Il T3 è circa 20 volte più potente del T4 ed è quindi considerato il “vero” ormone tiroideo (la maggior parte del T3 è formata dalla deiodinazione del T4).

Le prove della ricerca suggeriscono che gli ormoni tiroidei aumentano sia la sintesi che la degradazione delle proteine ​​in tutto il corpo. Allo stesso tempo stimolano quest’ultimo più attivamente, il che significa che hanno un effetto catabolico.

In generale, gli ormoni tiroidei, nel range fisiologico normale, svolgono un ruolo importante nella regolazione del metabolismo proteico. Non sembra esserci alcun beneficio nell’anabolismo del muscolo scheletrico o delle proteine ​​nell’aumentare la produzione di ormoni tiroidei per raggiungere uno stato di ipertiroidismo, che probabilmente ha un effetto catabolico.

Riepilogo:

Poiché lo scopo principale di questo articolo è parlare di ormoni e fattori che influenzano il metabolismo delle proteine, questa sezione non ha menzionato il ruolo degli ormoni tiroidei nel processo di metabolismo dei grassi e dei carboidrati. Sappi solo che la natura catabolica degli ormoni tiroidei significa che saranno utili per la perdita di grasso aumentando la regolazione del metabolismo (motivo per cui molte persone con ipertiroidismo tendono ad essere sottopeso e/o hanno difficoltà ad aumentare di peso).

Tuttavia, se il tuo obiettivo è raggiungere l’anabolismo (specialmente nel muscolo scheletrico), non dovresti manipolare i livelli dell’ormone tiroideo. La soluzione migliore per mantenere un corretto metabolismo proteico è mantenere uno stato eutiroideo (cioè normale).

"Ormoni dello stress" - glucocorticoidi, glucagone ed epinefrina

Il termine “ormoni dello stress” è spesso utilizzato in letteratura per riferirsi ai glucocorticoidi (principalmente cortisolo), al glucagone e alle catecolamine (in particolare epinefrina/adrenalina). Ciò è dovuto principalmente al fatto che la loro secrezione viene stimolata in risposta allo stress (nota che lo stress non è sempre una cosa negativa e non è sinonimo della parola “problemi”).

I glucocorticoidi appartengono a una classe di ormoni steroidei prodotti nelle ghiandole surrenali. Regolano il metabolismo, lo sviluppo, la funzione immunitaria e la cognizione. Il principale glucocorticoide prodotto nel corpo umano è il cortisolo. Il cortisolo è un ormone importante necessario per mantenere le funzioni vitali, ma come molti altri ormoni, in concentrazioni troppo alte o basse può causare danni all’organismo.

Il cortisolo è spesso coinvolto nel processo di atrofia muscolare perché agisce principalmente come ormone catabolico in termini di funzioni metaboliche. Durante i periodi di malnutrizione/inedia, mantiene le concentrazioni nominali di glucosio nel sangue avviando la gluconeogenesi. Ciò avviene spesso scomponendo le proteine ​​per utilizzare gli amminoacidi come substrato per il processo.

Il glucagone è un ormone peptidico prodotto nel pancreas. Funziona principalmente nella direzione opposta all'azione dell'insulina (ad esempio, stimola il rilascio di glucosio dal fegato nel sangue quando il livello di zucchero nel sangue diminuisce). Similmente al cortisolo, il glucagone influenza la gluconeogenesi e la glicogenolisi.

L’ultimo ormone di questa “triade” è l’adrenalina/adrenalina (a volte chiamato anche l’ormone della paura). Viene prodotto nel sistema nervoso centrale e nelle ghiandole surrenali e colpisce quasi tutti i tessuti del corpo agendo sui recettori adrenergici. Come il cortisolo e il glucagone, l'adrenalina stimola la glicogenolisi nel fegato e nei muscoli.

In risposta alle iniezioni di ormoni dello stress, il tasso di sintesi proteica nel tessuto muscolare scheletrico diminuisce drasticamente. Apparentemente, con l’esposizione prolungata agli ormoni dello stress, la sintesi proteica muscolare viene interrotta, portando all’atrofia del tessuto muscolare.

Va anche notato che l'adrenalina e il cortisolo possono inibire la secrezione di insulina e, come ricorderete, l'insulina è un ormone anabolico. Secondo alcuni studi il cortisolo inibisce la sintesi dell’IGF-1 che, come già accennato, è controproducente per l’anabolismo proteico.

Riepilogo:

Gli ormoni dello stress non sono “cattivi” e non dovrebbero essere evitati o soppressi a tutti i costi poiché sono essenziali in molti aspetti della vita.

I risultati della ricerca mostrano che le iniezioni di questi ormoni promuovono la disgregazione delle proteine ​​nella maggior parte dei tessuti del corpo e stimolano l’ossidazione degli aminoacidi. Possono anche interferire con la sintesi proteica attraverso l’esposizione cronica e i picchi di insulina e IGF-1. La combinazione di queste azioni porta infine ad un effetto catabolico.

Tuttavia, non fraintendere quest'ultima affermazione e pensare che improvvisi aumenti di questi ormoni (che si verificano a causa di uno stress estremo) siano dannosi per la crescita muscolare. Gli ormoni dello stress sono parte integrante della fisiologia umana. Se hai livelli anormalmente elevati di cortisolo, glucagone ed epinefrina nel sangue per lunghi periodi di tempo (come la sindrome di Cushing, stress cronico, ecc.), probabilmente non devi preoccuparti dei loro picchi perché non t. È solo inappropriato, ma anche dannoso.

Conclusione

Sebbene questo articolo sia pieno di termini scientifici, spero che abbia fatto luce sui principali fattori che influenzano il metabolismo delle proteine. Questo è un argomento complesso e il metabolismo delle proteine ​​è un’area di ricerca in continua evoluzione, ma la questione necessita di essere analizzata e discussa.

Questo articolo non consiglia l'assunzione di nessuno dei composti o degli ormoni menzionati in questo articolo senza il permesso e la supervisione di un professionista qualificato. Le informazioni qui contenute sono destinate ad essere utilizzate allo scopo di manipolare i livelli ormonali in modo endogeno piuttosto che esogeno.

Infine, ricordiamo che molti processi fisiologici sono molto complessi. È importante tenere sempre conto delle circostanze e del contesto della situazione. Non è né pratico né saggio dimenticare l'importanza delle caratteristiche individuali di una persona quando si danno consigli su dieta ed esercizio fisico.

Questa guida ha lo scopo di spiegare i fattori che influenzano il metabolismo proteico e di fornire a te, caro lettore, informazioni che ti aiuteranno a costruire il programma nutrizionale e lo stile di vita ottimali necessari per raggiungere i tuoi obiettivi.

In un organismo vivente si verificano costantemente vari processi per garantire le sue funzioni vitali. Uno di questi è il metabolismo (metabolismo), che converte il cibo consumato in energia. È il metabolismo che verrà discusso in questo articolo. Considereremo l'essenza dei processi metabolici, chiariremo le loro fasi e risponderemo alla domanda: cosa sono il catabolismo e l'anabolismo.

L'essenza del metabolismo e il suo ruolo per gli organismi viventi

Affinché gli organismi viventi possano crescere, rigenerarsi e riprodursi, la natura li ha dotati della capacità estremamente importante di convertire le calorie del cibo esterno in preziosa energia necessaria per la vita. L'insieme di questi processi biochimici è chiamato metabolismo o metabolismo.

Il metabolismo di ciascun individuo può essere espresso da un coefficiente quantitativo, che determina la velocità con cui il corpo converte il cibo in energia utile. È stato stabilito che l'attività dei processi metabolici è influenzata da una serie di fattori:

• Pavimento. Gli uomini hanno un tasso metabolico superiore del 10-20% rispetto alle donne.
• Età. In generale, il metabolismo (anabolismo, catabolismo) procede più velocemente nei primi 25-30 anni di vita, dopodiché si verifica una diminuzione del tasso metabolico del 3% ogni decennio.
• L'eccesso di peso porta ad un rapido assorbimento dei nutrienti, che vengono immagazzinati come grasso nel tessuto muscolare e nel fegato.
• L'attività fisica accelera il metabolismo nella progressione successiva: del 20% durante le prime 2-3 ore e il giorno successivo del 5%.

I processi metabolici negli organismi viventi si verificano inevitabilmente in due forme opposte: dissimilazione (catabolismo) e assimilazione (anabolismo). Successivamente esamineremo questi processi in modo più dettagliato.

Maggiori informazioni su cos'è il catabolismo

Il catabolismo è un processo durante il quale sostanze complesse, sotto forma di un insieme di cellule, tessuti, organi e altre cose, vengono scomposte in sostanze più semplici. I processi catabolici sono necessariamente accompagnati dalla formazione e dall'arricchimento di cellule energetiche sotto forma di ATP, che possono successivamente essere spese per la sintesi e altri processi vitali, ad esempio il movimento.

I seguenti ormoni influenzano il catabolismo, o più precisamente la velocità di degradazione delle sostanze complesse:

• cortisolo - prodotto nel corpo a causa di situazioni stressanti;
• adrenalina, la cui concentrazione può essere aumentata durante il digiuno, così come quando una persona sperimenta forti emozioni;
• il glucagone è un ormone bruciagrassi che viene prodotto attivamente quando la quantità di carboidrati presenti nel cibo è limitata (in dietetica ciò è possibile grazie a diete con un consumo predominante di alimenti proteici).

Fasi del catabolismo

La dissimilazione dei composti complessi passa attraverso diverse fasi successive, tra cui:

1. La scomposizione di molecole organiche di grassi, proteine ​​e carboidrati complessi in monomeri (ad esempio acidi grassi, amminoacidi, monosaccaridi). Il processo avviene all'esterno della cellula, nel tratto digestivo.
2. L'ingresso dei monomeri attraverso la circolazione sanguigna e linfatica nelle cellule dei tessuti, dove il processo di scissione continua fino alla formazione di strutture più piccole, come il gruppo acetile dei coenzimi.
3. Ossidazione sotto l'influenza dell'ossigeno durante la respirazione di composti a basso peso molecolare, con conseguente formazione di anidride carbonica e acqua e accumulo di energia cellulare ATP.

Come avviene l'anabolismo?

Dopo aver visto cos'è il catabolismo, sarebbe opportuno dare il concetto della sua forma opposta: l'anabolismo. Quindi, se il catabolismo è il processo di scomposizione dei polimeri, allora l'anabolismo non è altro che la sintesi di sostanze semplici in composti complessi da cui vengono costruite nuove cellule e tessuti del corpo.

L'anabolismo garantisce la crescita, lo sviluppo e la rigenerazione di tutti i tipi di tessuti corporei.

Anche il metabolismo di assimilazione avviene in tre fasi:

• Innanzitutto, i composti a basso peso molecolare formano molecole precursori.
• Nella fase successiva, queste molecole vengono convertite in forme attive e l'energia cellulare accumulata durante il catabolismo viene consumata.
• La fase finale comprende il processo di formazione dei materiali da costruzione del corpo: polimeri, sotto forma di proteine, carboidrati e grassi.

La relazione tra catabolismo e anabolismo

Catabolismo e anabolismo sono processi strettamente correlati. Il primo garantisce la decomposizione dei composti organici in sostanze semplici e l'accumulo di energia, necessaria per il metabolismo di assimilazione. Il secondo fornisce ai processi catabolici gli enzimi necessari.

Queste due forme di scambio avvengono continuamente negli organismi viventi e possono esistere in due tipi di interazione:

• in uno stato di equilibrio;
• la predominanza di una specie sull’altra.

La conservazione o lo squilibrio dei processi metabolici dipende dall'età e dallo stato psico-emotivo del corpo. Ad esempio, nei bambini, soprattutto nel primo anno di vita, c'è una predominanza dell'anabolismo sul catabolismo e negli anziani viceversa.

Lo stress e l'attività fisica portano anche a uno spostamento dell'equilibrio dei processi metabolici verso la dissimilazione. Dopotutto, cos'è il catabolismo? In termini pratici, si tratta di perdere peso e bruciare calorie.