Der Stoffwechsel hängt oft mit dem Gewicht zusammen. Aber es geht um viel mehr als nur darum, wie leicht sich die Zahlen auf der Waage ändern. Sie haben wahrscheinlich schon einmal gehört, dass jemand die Gewichtszunahme oder das Gefühl der Trägheit auf einen „langsamen“ Stoffwechsel zurückführt – Sie werden später erfahren, dass er nicht völlig außerhalb Ihrer Kontrolle liegt. Aber das ist ein häufiges Missverständnis des Stoffwechselkonzepts.
Die Bedeutung des Wortes „Stoffwechsel“ ist sehr einfach, aber nur wenige Menschen scheinen zu verstehen, was es ist und was es bewirkt. Stoffwechsel ist die Gesamtheit chemischer Prozesse, die in lebenden Organismen stattfinden, um das Leben zu erhalten.
Auf mikroskopischer Ebene werden die Reaktionen und Prozesse, die die Zellgesundheit erhalten, als Zellstoffwechsel bezeichnet. Diese Reaktionen werden durch Enzyme katalysiert, und große und kleine Organismen verlassen sich auf sie für Wachstum, Fortpflanzung, strukturelle Erhaltung und Reaktionen auf ihre Umwelt. Stoffwechsel ist im weitesten Sinne das, was Organismen Leben gibt. Ohne sie gibt es keine.
Dein Stoffwechsel hat drei Hauptfunktionen:
- Umwandlung von Nahrung in Energie
- Umwandlung von Nahrung in Bausteine für Proteine, Lipide, Nukleinsäuren und bestimmte Kohlenhydrate
- Beseitigung von Abfallprodukten
Die Gesundheit Ihres Stoffwechsels hängt also letztendlich von Ihrer Ernährung ab. Sie müssen essen und trinken, um die Energie (Kalorien) und Stoffwechselbausteine (Vitamine, Mineralien, Aminosäuren und essentielle Fette) bereitzustellen, die Sie benötigen, um Ihre Handlungen voranzutreiben, Ihre Struktur und Integrität zu erhalten und Giftstoffe und Zelltrümmer zu beseitigen.
Ohne Kalorien gibt es keinen Treibstoff. Ohne ausreichende Nährstoffe gibt es keine Bausteine zur Unterstützung der strukturellen Integrität und mechanischen Funktion. Und ohne ordnungsgemäße Beseitigung sammeln sich giftige Abfälle und zellulärer Müll an. Eine ineffiziente Funktion in einem dieser Bereiche führt zu einer schlechten Gesundheit.
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Aufbau oder Abbau – es dreht sich alles um den Stoffwechsel
Alle Stoffwechselreaktionen sind entweder anabol oder katabol. Lassen Sie uns diese verschiedenen Arten des Stoffwechsels definieren:
- Anabolismus (Aufbau) unterstützt das Wachstum und die Produktion neuer Zellen, die Speicherung von Energie und die Erhaltung von Körpergewebe.
- Katabolismus (Abbau) ist der Abbau von Fett, Eiweiß und Kohlenhydraten, um Energie freizusetzen, Sie warm zu halten und Ihren Muskeln die Möglichkeit zu geben, sich zusammenzuziehen.
Die Nahrung, die Sie zu sich nehmen, besteht aus Proteinen, Kohlenhydraten und Fetten. Der Abbau dieser Makronährstoffe und die Beseitigung von Abfallstoffen während der Verdauung sind also katabole Reaktionen. (Sehen Sie sich hier eine detailliertere Reise durch das Verdauungssystem an.)
The Break Down: Catabolic Metabolism Simplified
Im Allgemeinen ist Katabolismus die Gruppe von Prozessen, die große Moleküle in kleinere zerlegen, um Energie und Bausteine für den Aufbau neuer Moleküle bereitzustellen.
Der Katabolismus erfolgt in Stufen, von allgemein bis sehr spezifisch. Zuerst werden große organische Moleküle (Makronährstoffe) aus der Nahrung in kleinere Verbindungen verdaut. Spezifische Enzyme zerlegen Proteine, Kohlenhydrate und Fette in viel kleinere und einfachere Chemikalien.
- Proteine liefern Aminosäuren.
- Große Kohlenhydrate (wie Polysaccharide) werden in Mono zerlegt – und Disaccharide (Einfachzucker).
- Fette werden in kleine Fettsäuren und Monoglyceride gespalten.
Diese Verdauungsprozesse finden außerhalb der Zellen statt. Dann werden die kleineren und basischeren Moleküle von den Zellen aufgenommen und in noch kleinere Moleküle wie Acetyl-CoA umgewandelt, die die Energiefreisetzung fördern.
Durch zusätzliche katabole Prozesse entstehen Moleküle, die den Zitronensäurezyklus speisen, Elektronentransportkette und oxidative Phosphorylierung (ATP). Diese chemischen Reaktionen setzen verfügbare und gespeicherte Energie frei, um die Aktivität zu unterstützen und Gewebe aufzubauen und zu unterstützen.
Das Folgende ist ein sehr vereinfachter Überblick über den Katabolismus von Proteinen, Kohlenhydraten und Fetten.
Der Aufbau: Grundlagen des anabolen Stoffwechsels erklärt
Das Gegenteil von Katabolismus ist Anabolismus. Der anabole Stoffwechsel nutzt die Energie, die aus dem Katabolismus freigesetzt wird, um komplexe Verbindungen aufzubauen und zu synthetisieren.
Einfache Moleküle und Abbauprodukte des Katabolismus – wie Aminosäuren, Monosaccharide und Nukleinsäuren – werden als Vorstufen verwendet, um immer komplexere Moleküle aufzubauen. Dazu gehören Polysaccharide (Stärke), Aminosäuren und Proteine sowie Fettsäuren.
Der anabole Kohlenhydratstoffwechsel beginnt mit der Umwandlung grundlegender organischer Verbindungen – Pyruvat, Laktat und Aminosäuren – in Glukose. Dieses Zuckermolekül kann dann für direkte zelluläre Energie und zum Zusammenbau von Polysacchariden (Stärke und
Glykogen). Glykogen ist eine Speicherform von Glukose, auf die leicht zugegriffen und die abgebaut werden kann, wenn der Körper schnell Energie benötigt. Wenn der Blutzuckerspiegel sinkt, zapft der Körper seine Glykogenreserve in der Leber und den Muskeln an, um Energie für die Zellfunktion und -aktivität bereitzustellen.
Aminosäuren werden als Bausteine zum Aufbau von Proteinen und Muskelgewebe verwendet. Beim Anabolismus werden einzelne Aminosäuren durch Peptidbindungen verbunden, und ihre einzigartigen Sequenzen führen zu spezifischen Proteinstrukturen. Zu diesen verschiedenen Proteinen gehören Enzyme, Hormone und Verbindungen, die Ihr Körper für den Zelltransport, die Verdauung, die Abwehr und die Gesamtstruktur verwendet.
Langkettige Fette und Fettsäuren werden aus Acetyl-CoA und NADPH durch die Wirkung von Enzymen, die als Fettsäuresynthasen bezeichnet werden, aufgebaut. Das meiste Acetyl-CoA, das im anabolen Stoffwechsel in Fettsäuren umgewandelt wird, stammt aus katabolisierten Kohlenhydraten.
Katabolismus und Anabolismus arbeiten zusammen, um das Gleichgewicht im Körper aufrechtzuerhalten. Unter normalen Umständen und bei normaler Gesundheit versucht der Körper, die Homöostase aufrechtzuerhalten. Wenn es in beiden Richtungen ein ausreichendes Ungleichgewicht gibt, wird sich der Körper verändern und anpassen – zumindest bis zu einem bestimmten Punkt. Wenn es ein Defizit an Brennstoff und Nährstoffen gibt, bleibt der Körper in einem Zustand des Katabolismus. Das liegt daran, dass der Anabolismus Energie benötigt, während der Katabolismus sie freisetzt.
Die Rolle von Mineralien und Vitaminen im Stoffwechsel
Vitamine und Mineralien liefern keine direkte Energie, aber sie spielen eine wichtige Rolle im Stoffwechsel . Mehrere B-Vitamine werden als Co-Enzyme benötigt, die am Abbau und Aufbau von Makromolekülen beteiligt sind, über die Sie oben gelesen haben.
Mehrere Mineralien – insbesondere Magnesium, Zink, Eisen, Selen, Kupfer und Jod – sind wesentliche Bestandteile vieler Enzyme im Körper, die am Stoffwechsel beteiligt sind. Mineralien werden auch für den Aufbau neuer Muskeln und Knochen benötigt, was das normale Körperwachstum unterstützt.
Was ist die Stoffwechselrate?
Die Stoffwechselrate ist ein Weg, um zu erklären, wie viel Energie Ihr Körper benötigt, um alle seine Bedürfnisse zur Aufrechterhaltung der Körperstruktur, der Energienutzung und -speicherung sowie der zellulären Prozesse zu erfüllen. Einfach ausgedrückt ist es die Rate, mit der Ihr Körper Energie verbraucht oder Kalorien verbrennt.
Wenn Menschen auf ihren langsamen Stoffwechsel verweisen – typischerweise als Ursache für Gewichtszunahme – beziehen sie sich auf die Stoffwechselrate. Nachdem Sie nun eine sehr allgemeine Vorstellung von der Bedeutung des Stoffwechsels haben, können Sie die Stoffwechselrate und ihre Zusammenhänge weiter untersuchen.
Grundumsatz
Der Stoffwechsel besteht aus mehreren Teilen. Rätsel bewerten. Der erste und größte Teil Ihres Stoffwechsels ist als Grundumsatz (BMR) bekannt.
Der BMR misst die Gesamtkalorien, die Sie benötigen, um die grundlegendsten Funktionen des Körpers wie Atmung, Kreislauf, Gehirnaktivität und Zellaktivitäten auszuführen. Mit anderen Worten, es sind die Kalorien, die Sie benötigen, um Ihren Körper zu erhalten, wenn Sie den ganzen Tag geschlafen haben.
Die genaue Messung Ihres BMR erfolgt unter restriktiven Bedingungen und erfordert spezielle Laborgeräte und -verfahren. Es gibt jedoch mathematische Formeln, die Sie verwenden können, um eine einigermaßen genaue Vorstellung von Ihrem BMR zu bekommen. Im Allgemeinen haben Ihre Körpergröße und Ihr Muskelaufbau den größten Einfluss auf Ihren Grundenergiebedarf.
Ihre Stoffwechselrate wird möglicherweise auch als Ruheumsatz (RMR) bezeichnet. Da BMR und RMR im Wesentlichen gleich sind, werden diese Begriffe oft synonym verwendet.
Verwenden Sie diese Gleichung, um Ihren BMR zu berechnen
Die Harris-Benedict-Gleichung ist die gebräuchlichste Methode, um Ihren BMR zu schätzen Grundumsatz. Es gibt andere Formeln, die Sie verwenden können, oder noch besser Taschenrechner, die das für Sie erledigen (siehe
