اگر زمانی را صرف جستجو در گوشه های سلامت و تندرستی رسانه های اجتماعی کرده اید، احتمالاً با محصولات زیادی برخورد کرده اید که ادعا می کنند متابولیسم شما را بهبود می بخشند. اما متابولیسم شما دقیقا چیست؟
هر چیزی که بدن خود را در معرض آن قرار می دهید - از سبک زندگی گرفته تا ویروس های معلق در هوا - بر ویژگی های فیزیکی شما مانند فشار خون و سطح انرژی شما تأثیر می گذارد. با هم، این ویژگی های بیولوژیکی به عنوان نامیده می شوند فنوتیپ شما. و سیستم بیولوژیکی که به طور مستقیم تأثیرات فنوتیپ شما متابولیسم شماست.
بنابراین اگر چیزی می‌خورید، دارو مصرف می‌کنید، سیگار می‌کشید یا ورزش می‌کنید، متابولیسم شما مسئول انتقال آن اطلاعات بیولوژیکی در سراسر بدن برای سازگاری آن است.
متابولیسم تبدیل انرژی است
متابولیسم شما شامل یک شبکه ای از ده ها هزار مولکول و پروتئین که غذایی که می خورید را به انرژی و بلوک های ساختمانی تبدیل می کند که بدن شما برای حرکت، رشد و ترمیم خود استفاده می کند. در سطح شیمیایی، متابولیسم انرژی زمانی آغاز می شود که سه درشت مغذی - کربوهیدرات ها، چربی ها و پروتئین ها - اتم به اتم شکسته می شوند تا الکترون ها را از پیوندهای شیمیایی آزاد کنند. این الکترون ها اجزای سلولی را شارژ می کنند میتوکندری نامیده می شود.
مشابه نحوه عملکرد باتری ها، میتوکندری ها این پتانسیل الکتریکی را برای ایجاد شکل متفاوتی از انرژی شیمیایی که بقیه سلول می توانند استفاده کنند، مهار می کنند.
به بیان ساده، نقش اصلی متابولیسم تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی و بازگشت به انرژی شیمیایی است. نحوه انتقال این انرژی در سراسر بدن ممکن است نقش اساسی در تعیین آن داشته باشد چه بیمار باشی چه سالم.
من یک بیوشیمیست هستم که شبکه های مختلف متابولیسم را مطالعه می کند که با تغییرات بدن شما استفاده می شود. من و تیمم توانسته‌ایم ویژگی‌های خاصی از متابولیسم را تعریف کنیم، مانند وجود و مقدار متابولیت‌های خاص - محصولاتی که از تجزیه درشت مغذی‌ها ساخته شده‌اند - در طیف وسیعی از شرایط.
این شرایط شامل بیماری هایی مانند Covid-19, دیابت, اسکلروز متعدد و کم خونی سلول داسی شکل، به تجربه محیط های منحصر به فرد مانند قرارگیری در معرض تشعشع, ارتفاع بالا, سالخورده و عملکرد ورزشی. هر یک از این تنظیمات بر بخش هایی از شبکه متابولیک شما و نحوه ارتباط آنها با یکدیگر تأثیر می گذارد.
ورزشکاران نخبه حد بالایی را تعریف می کنند
با توجه به هشدار افزایش چاقی و مرتبط با آن سندرم متابولیک - حدود 1 نفر از هر 8 نفر در سراسر جهان در سال 2022 با چاقی زندگی می کردند - تعریف متابولیسم سالم یا مختل می تواند به شناسایی آنچه که اشتباه رخ داده و نحوه رسیدگی به آن کمک کند.
ورزشکاران نخبه جمعیت اصلی را برای مطالعه عملکرد متابولیک در بهترین حالت خود ارائه می دهند، زیرا شبکه واکنش های مولکولی و شیمیایی آنها باید برای رقابت در صحنه جهانی به خوبی تنظیم شود.
به طور سنتی، آستانه لاکتات با مشخص کردن شدت تمرین زمانی که لاکتات در عضلات و خون شروع به افزایش می‌کند، معیاری حیاتی برای عملکرد ورزشی بوده است.
برخلاف تصور رایج، لاکتات صرفاً یک محصول زائد نیست، بلکه یک ماده زائد است منبع انرژی همچنین، و زمانی که سریعتر از آن چیزی که میتوکندری می تواند از آن استفاده کند تولید شود، تجمع می یابد. در حالی که یک فرد نسبتاً فعال ممکن است با شدت تمرین حدود 2 وات بر کیلوگرم به آستانه خود برسد، دوچرخه سواران نخبه می توانند شدت تمرین را تا تقریباً حفظ کنند. دو تا سه برابر بالاتر.
هنگام مقایسه آستانه لاکتات گروهی از دوچرخه سواران نخبه، متوجه شدیم که دوچرخه سوارانی که آستانه بالاتری داشتند نشانگرهای عملکرد بهتر میتوکندری داشتند. یکی از این نشانگرها بود تولید بیشتر کوآنزیم Aمولکولی که کربن را به دور سلول ها می رساند و برای تجزیه کربوهیدرات ها، اسیدهای آمینه و چربی به انرژی شیمیایی مهم است.
دوچرخه سواران با عملکرد بالاتر نیز به نظر می رسید چربی بیشتری بسوزانید و مدت زمان بیشتری چربی بسوزانید در طول یک تور جهانی چند مرحله ای در مقایسه با دوچرخه سواران با عملکرد پایین تر.
متابولیسم ناکارآمد در بیماری هایی مانند COVID-19
متابولیسم شما نیز در صورت ابتلا به یک بیماری حاد مانند COVID-19 تغییر می کند.
در مقایسه با دوچرخه سواران نخبه، بیماران COVID-19 دارای یک اختلال در توانایی سوزاندن چربی که به نظر می رسد همچنان ادامه دارد COVID طولانی. خون این بیماران در حالت استراحت شبیه خون دوچرخه سواران نخبه در هنگام خستگی است. با توجه به اینکه عدم تحمل ورزش اغلب با کووید طولانی مدت رخ می دهد، این نشان می دهد اختلال عملکرد میتوکندری ممکن است در خستگی ناشی از کووید نقش داشته باشد.
چربی سوزی اکسیژن زیادی مصرف می کند. کووید 19 به گلبول های قرمز آسیب می رساند که اکسیژن را به اندام ها می رساند. زیرا گلبول های قرمز دارای یک توانایی محدود برای تعمیر خود، ممکن است در طول باقیمانده عمر تقریباً 120 روزه خود به خوبی عمل نکنند. این ممکن است تا حدی توضیح دهد که چرا علائم COVID تا زمانی که در برخی افراد باقی می مانند.
اهداکنندگان خون وسط را تعریف می کنند
انتقال خون هستند یکی از رایج ترین روش های بالینی. بر فراز 118 میلیون پینت خون سالانه توسط میلیون ها نفر در سراسر جهان اهدا می شود. از آنجایی که اهداکنندگان خون برای اطمینان از سلامت کافی برای اهدای خون تحت غربالگری قرار می‌گیرند، معمولاً سلامت متوسطی دارند، جایی بین بیماری حاد و عملکرد ورزشی نخبه. اهداکنندگان خون، از هر مرحله از زندگی، همچنین دارای طیف متنوعی از صفات بیولوژیکی به عنوان جمعیت مورد مطالعه هستند.
من و تیمم خون بیش از 13,000 اهداکننده خون را بررسی کردیم تا آنها را روشن کنیم تنوع متابولیک. ما ویژگی‌های خاصی را پیدا کردیم که می‌توانست پیش‌بینی کند که خون اهداکننده در بیماران چقدر خوب عمل می‌کند، که همچنین پیامدهایی برای عملکرد آن خون در خود اهداکنندگان دارد.
ما دریافتیم که یکی از این صفات متابولیت است کینورنین نامیده می شودکه از تجزیه اسید آمینه تریپتوفان تولید می شود. ما دریافتیم که خون از اهداکنندگان با سطوح بالاتر کینورنین در مقایسه با اهداکنندگانی که سطوح کینورنین پایین‌تری داشتند، کمتر احتمال داشت که سطوح هموگلوبین را در دریافت‌کنندگان انتقال خون بازگرداند.
سطح کینورنین در اهداکنندگان مسن و اهداکنندگان با BMI بالاتر بالاتر است و ممکن است به طور بالقوه با سطوح بالاتر التهاب مرتبط باشد. در حمایت، گروه ما همچنین متوجه شد که کینورنین به طور چشمگیری افزایش می یابد در دوندگان شرکت کننده در 171 کیلومتر (106 مایل) Ultra-Trail du Mont-Blanc. علاوه بر این، ما همچنین شناسایی کردیم که کینورنین یک نشانگر قوی است شدت COVID-19.
رابطه بین متابولیت ها و نتایج سلامتی، نقش مهمی را که متابولیسم در بدن ایفا می کند، تقویت می کند. دریافت درک بهتر از آنچه متابولیسم سالم به نظر می رسد می تواند بینش منحصر به فردی را در مورد چگونگی انحراف آن در هنگام بیمار شدن ارائه دهد و ممکن است رویکردهای جدیدی برای درمان های پزشکی ارائه دهد.
تراویس نمکوفاستادیار بیوشیمی و ژنتیک مولکولی، پردیس پزشکی دانشگاه کلرادو آنشوتز
این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.
کتاب های مرتبط:
بدن امتیاز را حفظ می کند: ذهن و بدن مغز در درمان تروما
توسط بسل وان در کلک
این کتاب به بررسی ارتباط بین تروما و سلامت جسمی و روانی می پردازد و بینش ها و استراتژی هایی را برای بهبود و بهبودی ارائه می دهد.
برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید
نفس: علم جدید یک هنر گمشده
توسط جیمز نستور
این کتاب علم و تمرین تنفس را بررسی می کند و بینش ها و تکنیک هایی را برای بهبود سلامت جسمی و روانی ارائه می دهد.
برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید
پارادوکس گیاهی: خطرات پنهان در غذاهای "سالم" که باعث بیماری و افزایش وزن می شوند
توسط استیون آر گاندری
این کتاب به بررسی پیوندهای بین رژیم غذایی، سلامتی و بیماری می پردازد و بینش ها و استراتژی هایی را برای بهبود سلامت و تندرستی کلی ارائه می دهد.
برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید
کد ایمنی: پارادایم جدید برای سلامت واقعی و ضد پیری رادیکال
توسط جوئل گرین
این کتاب با تکیه بر اصول اپی ژنتیک و ارائه بینش ها و استراتژی هایی برای بهینه سازی سلامت و پیری، دیدگاه جدیدی در مورد سلامت و ایمنی ارائه می دهد.
برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید
راهنمای کامل روزه داری: بدن خود را از طریق روزه متناوب، متناوب و طولانی شفا دهید
توسط دکتر جیسون فانگ و جیمی مور
این کتاب علم و عمل روزه داری را بررسی می کند و بینش ها و استراتژی هایی را برای بهبود سلامت و تندرستی کلی ارائه می دهد.
