Metabolizmus a úloha enzýmov v ľudskom tele

Máte pocit, že metabolizmus vašich priateľov funguje lepšie ako ten váš? Náš organizmus neustále prebiehajú chemické procesy, ktoré nás udržiavajú pri živote. Hoci človek nedokáže tento proces úplne ovplyvniť, existujú spôsoby, ako jeho rýchlosť trochu „postrčiť“. Už vypitím pol litra vody ho dokážete naštartovať. Metabolizmus je jedným z najdôležitejších procesov v našom tele, ktorý nám umožňuje žiť, pohybovať sa a plniť každodenné úlohy. Aj keď je často spájaný len s chudnutím alebo priberaním, jeho funkcia je oveľa komplexnejšia.

Čo je metabolizmus a ako funguje?

Pojmom metabolizmus alebo látková premena sa označujú biochemické procesy, ktorých úlohou je „udržať nás nažive“. Je to súbor chemických procesov, ktoré prebiehajú v bunkách živých organizmov. Tieto reakcie im umožňujú rásť, rozmnožovať sa, udržiavať svoje štruktúry a reagovať na prostredie. Jednoducho povedané, je to proces, pri ktorom naše telo premieňa potraviny a nápoje, ktoré skonzumujeme, na energiu. Táto energia sa nevyužíva len na to, aby sme sa hýbali alebo cvičili, ale je potrebná aj na skryté procesy, ako je dýchanie, krvný obeh, regulácia telesnej teploty, rast a oprava buniek.

Rozdelenie metabolických procesov: Katabolizmus a Anabolizmus

Metabolizmus možno rozdeliť do dvoch hlavných kategórií:

• Katabolizmus: Je to proces rozkladu molekúl na menšie jednotky, pri ktorom sa uvoľňuje energia. Napríklad, keď zjeme jedlo, naše telo rozkladá sacharidy, tuky a bielkoviny na glukózu, mastné kyseliny a aminokyseliny. Tieto látky následne naše telo využíva ako zdroj energie. Medzi katabolické reakcie patrí aj štiepenie stravy pri trávení.
• Anabolizmus: Tento proces je opačný. Pri anabolizme telo využíva energiu z katabolických procesov na vytváranie nových, väčších molekúl, ktoré sú nevyhnutné pre rast a opravy v tele. Príkladom je napríklad tvorba bielkovín z aminokyselín, alebo ukladanie glykogénu do svalov a pečene na neskoršie použitie.

Tieto dva procesy spolupracujú v neustálej rovnováhe, pričom sa navzájom dopĺňajú.

Kľúčové funkcie metabolizmu

Metabolické dráhy sú ako komplexné siete ciest, ktoré prepájajú rôzne chemické reakcie v našom tele do koordinovaných ciest. Tieto dráhy sú základom metabolizmu a umožňujú:

• Výrobu energie: Hlavnou funkciou metabolizmu je výroba energie, ktorá je nevyhnutná pre všetky telesné procesy.
• Syntézu a opravu buniek: Metabolizmus zohráva kľúčovú úlohu v raste a oprave buniek.
• Odstránenie odpadových látok: Metabolické procesy pomáhajú telu zbaviť sa odpadových látok, ktoré vznikajú počas rôznych chemických reakcií.

Metabolizmus je teda základná súčasť nášho života, ktorá hrá kľúčovú úlohu v zdraví, raste a celkovej pohode.

Zložky rýchlosti metabolizmu

Na fungovanie tela je potrebná energia a jej minimum pre udržanie biochemických procesov sa nazýva rýchlosť bazálneho metabolizmu (BMR). Sú to kalórie potrebné pre najzákladnejšie procesy, akými sú dýchanie, fungovanie krvného obehu alebo spracovanie jedla. Rýchlosť bazálneho metabolizmu je asi 40 - 70 % dennej energetickej potreby, v závislosti od vášho veku a životného štýlu.

Pokojový metabolizmus (RMR) je energia nutná na udržanie základných životných funkcií v pokoji bez ďalšej aktivity. Pokojový metabolizmus tvorí približne 60-75 % celkového denného energetického výdaja.

Medzi ďalšie zložky celkového energetického výdaja patria:

• Termický efekt stravy (TEF): predstavuje energiu, ktorá je nutná na metabolizmus živín. Hodnota TEF je pri sacharidoch v priemere 5-10 %, pri bielkovinách 20-30 % a pri tukoch 0-3 % z ich celkového obsahu energie.
• Termický efekt aktivity (EAT): nie je nič iné než množstvo spotrebovanej energie počas zámernej fyzickej aktivity. EAT tak predstavuje energiu, ktorú spálime na tréningu, zápase alebo súťaži.
• Termický efekt bežných denných aktivít (NEAT): stelesňuje energiu spotrebovanú na bežné denné aktivity, ktoré nie sú zámerne vykonávané ako šport. Môžu to byť drobné pohyby, ako je klopkanie nohou, zmena polohy tela, chôdza do práce alebo starostlivosť o domácnosť.

Mýty a realita o "pomalom metabolizme"

„Och, ten môj spomalený metabolizmus. Ľudia s rýchlym metabolizmom majú také šťastie,“ poviete si. Alebo ste ho mali rýchly, akurát sa vám pre zlé stravovacie návyky spomalil. Spomalený alebo zničený metabolizmus je medzi ľuďmi, ktorí zápasia s telesnou hmotnosťou, často diskutovanou témou. Zatiaľ čo niektorí ľudia môžu mať mierne pomalší metabolizmus kvôli genetike alebo iným faktorom, v mnohých prípadoch nejde o jedinú príčinu problémov s hmotnosťou a ani rozdiely nie sú také dramatické, ako by sa mohlo zdať. Preto tvrdenie „mám pomalý metabolizmus“ môže byť z časti pravdivé, ale často sa preceňuje ako hlavná príčina problémov s hmotnosťou.

Sklameme vás. Metabolizmus má totižto veľmi jednoznačnú definíciu ako súbor život udržujúcich chemických procesov v organizmoch. Neexistuje žiadny "spomalený metabolizmus" v zmysle, že by vaše telo prestalo efektívne premieňať jedlo na energiu. Skôr ide o mieru metabolizmu (metabolic rate), ktorá môže byť buď menšia (často nesprávne nazývaná pomalý metabolizmus) alebo väčšia (často nesprávne nazývaná rýchly metabolizmus).

Adaptívna termogenéza

Pri chudnutí sa stávame nielen menšou verziou samého seba, ale taktiež dochádza k úspore energie v podobe zníženia metabolizmu. Adaptívna termogenéza je zodpovedná za väčšie zníženie energetického výdaja, než by sme mohli predpokladať a vypočítať na základe straty telesnej hmotnosti. Takáto odchýlka môže byť zhruba aj 10-15 % od spočítaného predpokladu alebo zhruba 50-500 kcal. Môžete to chápať ako súbor zmien, ktorými sa organizmus snaží udržať nás nažive v období nedostatku energie, čo je aj prípad chudnutia. Krátkodobo môžete znížiť svoj bazálny metabolizmus, ak prídete o svaly, nie že sa vaše telo prepne do „šetriaceho módu“ samo od seba. To, na čom v skutočnosti záleží, je celkový príjem energie počas celého dňa.

Faktory ovplyvňujúce metabolizmus

Na rýchlosť metabolizmu má vplyv množstvo faktorov, z ktorých niektoré sme schopní ovplyvniť a iné zas nie. Dôvodov pomalšieho metabolizmu môže byť niekoľko a patrí medzi ne aj genetická výbava.

Vek

S pribúdajúcim vekom sa metabolizmus prirodzene spomaľuje. Môže za to úbytok svalovej hmoty, ale prirodzene sa spomaľuje aj vekom. Podľa výskumu za to môže najmä úbytok svalov a redukcia aktivity. U žien môže menopauza a pokles produkcie estrogénu viesť k zníženiu rýchlosti metabolizmu a k zvýšeniu telesnej hmotnosti. U mužov môže pokles produkcie testosterónu s vekom taktiež prispieť k pomalšiemu metabolizmu.

Pohlavie

Pohlavie je z dôvodu odlišného hormonálneho nastavenia organizmu, rozdielneho množstva svalovej hmoty, veľkosti tela a vnútorných orgánov mužov a žien ďalším faktorom, ktorý má vplyv na rýchlosť metabolizmu. Vo všeobecnosti platí, že metabolizmus mužov je vyšší až o 10 % ako u žien.

Svalová hmota a zloženie tela

Vo všeobecnosti platí, že „väčšie“ telo potrebuje viac energie na fungovanie. Svaly potrebujú viac energie než tuk, a preto ľudia s vyšším podielom svalov majú rýchlejší metabolizmus. Kilogram tuku za deň v pokoji spotrebuje asi 4 kcal a kilogram svalov zhruba 13,5 kcal. Úbytok svalov spôsobí, že sa zároveň spomalí aj váš metabolizmus.

Genetika

Genetická výbava môže ovplyvňovať metabolickú aktivitu. Vedci z Cambridgeskej univerzity objavili gén KSR2, ktorého mutácia môže znižovať schopnosť buniek metabolizovať glukózu a mastné kyseliny. Seriózne genetické poruchy, ktoré sú priamo spojené s obezitou, hrajú rolu u menej než 1 % populácie.

Hormóny

Hormóny zohrávajú v metabolizme veľmi dôležitú úlohu, pretože regulujú rýchlosť a účinnosť metabolických procesov. Hormonálne prostredie má obrovský podiel na rýchlosti metabolizmu, najmä prostredníctvom zdravej funkcie štítnej žľazy a koncentrácie jej hormónov (tyroxín), ktoré priamo riadia rýchlosť metabolických dejov. Nedostatok spánku môže nepriaznivo ovplyvniť hormóny, ktoré regulujú hlad a energetický výdaj, ako je leptín (hormón sýtosti) a grelín (hormón hladu). Pri chronickom strese sa zvyšuje hladina hormónu kortizolu, ktorý má tendenciu zvyšovať chuť do jedla a spomaľovať metabolizmus.

Životný štýl

Okrem genetiky môžu pomalší metabolizmus spôsobovať aj rôzne lieky, nedostatok spánku, stres alebo nedostatočný pitný režim. Dlhé obdobie bez jedla môže spomaliť spaľovanie kalórií. Drastické diéty, pri ktorých telo nútime využívať energiu zo zásob v svaloch, vedú k úbytku svalov a následnému spomaleniu metabolizmu. Nadbytok alkoholu zas obsahuje veľa kalórií a vyvoláva chuť do jedla.

Zdravotný stav

Zranenia alebo choroby metabolizmus vo väčšine prípadov zrýchľujú, pretože telo spotrebuje energiu na regeneráciu. Mitochondrie a sodíkovo-draslíkové pumpy sú časti bunky, ktorých funkčnosť sa taktiež znižuje vekom, avšak nemajú až taký vplyv na metabolizmus ako aktivita a úbytok svalov. Jednou z funkcií mitochondrií je tvorba energie a úlohou sodíkovo-draslíkových pump zase presun iónov sodíka a draslíka cez bunkovú membránu.

Príznaky a dôsledky "pomalého" metabolizmu

Pri spomalenom metabolizme dochádza v tele k spomaleniu látkovej premeny, následkom čoho dochádza k nižšej efektivite spracovania živín a k ich ukladaniu. Nespálená energia v metabolizme sa tak uloží vo forme tukových zásob. To so sebou prináša dlhodobo negatívne prejavy, ktoré sa týkajú fyziologického aj duševného zdravia.

K typickým príznakom pomalého metabolizmu patria:

• príliš náhly nárast telesnej hmotnosti v priebehu krátkeho obdobia, vrátane zvýšenia tukových zásob, najmä na bruchu, stehnách, zadku a bokoch;
• pociťovanie zníženej fyzickej výkonnosti, čo sa prejaví nedostatkom energie v bežnom živote ako aj v športe;
• neschopnosť schudnúť aj napriek dlhodobému dodržiavaniu diét, naopak, namiesto zníženia hmotnosti príde k celkovému ochabovaniu svalstva;
• poruchy a problémy so stolicou a s pravidelnosťou jej vylučovania, objaviť sa môžu aj bolesti žalúdka, zápchy, nevoľnosť alebo ťažkosti s dýchaním;
• suché vlasy a pokožka;
• výrazná chuť na sladké jedlá alebo nedostatočná odolnosť voči chladu.

Ako prirodzene podporiť a ovplyvniť metabolizmus

S genetikou žiaľ „nepohnete“, ale zmenami v životospráve dokážete podporiť jeho rýchlosť, a to napríklad tréningom, správnym jedálničkom alebo hydratáciou. Dôležité je tiež vedieť, ako ho prirodzene podporiť.

Fyzická aktivita a cvičenie

Cvičenie a celkovo fyzickú aktivitu je pri metabolizme potrebné dať na prvé miesto, pretože je to jeden z kľúčových spôsobov, ako ho zrýchliť. Svaly spaľujú viac kalórií než tukové zásoby, a to aj po skončení tréningu. Môže za to EPOC (excess post-exercise oxygen consumption), vďaka ktorému zostane váš metabolizmus rýchlejší aj niekoľko hodín po odcvičení.

• Silový tréning: Zrýchľuje metabolizmus dlhodobo, pretože pomáha budovať svalovú hmotu, ktorá zvyšuje bazálny metabolizmus. Po silovom tréningu môže byť metabolizmus v „zrýchlenom režime“ ešte ďalších 38 hodín. Podľa štúdie z roku 2001, tréning s váhami viedol k nárastu „pokojového“ metabolizmu o 9 % u mužov a 4 % u žien. Každý kilogram svalu navyše vám pomôže spáliť za deň o 12-14 kalórií naviac.
• Kardio tréning: Je skvelé na okamžité spaľovanie kalórií počas aktivity. Pri 30-minútovom joggingu spálite asi 250 kalórií. Hoci má menej výrazný efekt na popracovné spaľovanie kalórií v porovnaní so silovým tréningom, aeróbne cvičenie zvyšuje vašu srdcovú frekvenciu a metabolizmus počas aktivity a často aj po nej.
• Intervalový tréning vysokej intenzity (HIIT): Je obzvlášť účinný, pretože kombinuje krátke výbuchy intenzívnej aktivity s obdobiami odpočinku, čo vedie k vyššiemu a dlhšiemu zvýšeniu metabolickej rýchlosti po cvičení.
• Pravidelný pohyb: Okrem cieľavedomého času na páse alebo pri činkách sú prospešné aj bežné aktivity, napríklad ignorovanie výťahov a eskalátorov, prípadne cesta na nákup peši.

Ideálne by bolo nájsť si čas na pravidelné kardio a silový tréning, pretože oboje vplývajú na náš metabolizmus, spaľovanie tukov a formovanie tela.

Strava a výživa

Optimálny energetický príjem má priamy vplyv na rýchlosť metabolizmu. Pri drastickom znížení príjmu energie sa telo cíti v ohrození a začne znižovať náročnosť energetických procesov a šetriť energiou. Jedlo nie je len palivo, ale aj spúšťač metabolizmu.

• Bielkoviny: Majú vyšší termický efekt než sacharidy alebo tuky. To znamená, že pri ich konzumácii spálite viac kalórií. Podľa štúdie z roku 2008 môže denný príjem 25 - 30 % kalórií z proteínov zvýšiť metabolizmus denne až o 80 - 100 kalórií. Optimálny príjem bielkovín ideálne v nadväznosti na silový tréning podporuje rast svalovej hmoty.
• Vitamíny a minerály: Svoju rolu v metabolizme majú aj vitamíny a minerály.
  • Vitamíny skupiny B (B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12) sú prítomné pri viacerých procesoch v tele, vrátane metabolizmu.
  • Vitamín D by mohol byť prospešný pri regulácii cukru v krvi a zlepšení rezistencie na inzulín.
  • Horčík (magnézium): jeho nedostatok môže viesť k problémom s citlivosťou na inzulín.
  • Železo je potrebné na prenos kyslíka v krvinkách, fungovanie buniek a metabolizmus. Jeho nízka hladina spôsobuje nedostatočné spaľovanie tuku.
  • Vápnik je okrem zdravých kostí užitočný pre zdravý metabolizmus a hladinu cukru v krvi.
• Pravidelné stravovanie: Malé, vyvážené porcie každé 3 až 4 hodiny môžu pomôcť udržať vašu energetickú hladinu a metabolizmus v chode. Dlhé obdobie bez jedla môže spomaliť spaľovanie kalórií.
• Zdravé tuky a vláknina: Pravidelný príjem zdravých tukov (napr. z rýb, orechov, semienok) a vlákniny (jablká, ovsené vločky, šošovica) je kľúčom k naštartovaniu metabolizmu.
• Koreniny: Niektoré koreniny, ako oregano, bazalka, zázvor, čierne korenie, koriander, škorica, chilli a kajenské papričky, môžu mať mierny termogénny účinok a zvýšiť metabolickú rýchlosť.

Hydratácia

Ľudské telo je zo značnej časti tvorené vodou a hydratácia je pre život nevyhnutná. Pitie tekutín je užitočné aj pre náš metabolizmus. Štúdia z roku 2003 zistila, že vypitie 500 ml vody zvýšilo rýchlosť metabolizmu o 30 %, pričom maximálne hodnoty nastali po 30 - 40 minútach. Pre optimálny chod všetkých biochemických procesov je dôležitý adekvátny príjem tekutín, ideálne nesladenej vody alebo minerálnej vody.

• Zelený čaj: Obsah katechínov a kofeínu v čaji môže podľa výskumov naštartovať metabolizmus, a dokonca oolong alebo zelený čaj pomôžu zlepšiť použitie tukových zásob ako energie.
• Káva: Šesť rozdielnych štúdií potvrdilo, že kávičkári, ktorí vypijú denne 3 kávy spália denne o 100 kalórií viac.

Ďalšie faktory životného štýlu

• Dostatočný spánok: Spánok je nevyhnutný pre množstvo metabolických procesov v tele. Nedostatok spánku môže viesť k zníženiu schopnosti tela spaľovať kalórie a môže zvýšiť chuť na vysokokalorické potraviny. Doprajte si každý deň zhruba 7-9 hodín kvalitného spánku.
• Zvládanie stresu: Stres je jedným z častých narušiteľov metabolizmu. Pri chronickom strese sa zvyšuje hladina kortizolu, ktorý môže prispieť k ukladaniu tuku v brušnej oblasti a spomaliť metabolizmus.
• Koniec alkoholu a fajčenia: Fajčenie síce zrýchľuje metabolizmus, ale zaťažuje trávenie. Alkohol obsahuje veľa kalórií a vyvoláva chuť do jedla.

Úloha enzýmov v metabolizme

Ak je niečo nevyhnutné pre život, sú to okrem iného jednoznačne enzýmy. Sú to zložité makromolekuly, ktoré ovplyvňujú viaceré reakcie v našom tele. Spravujú viac ako 4 000 chemických reakcií vo všetkých častiach nášho tela. Enzýmy pôsobia ako katalyzátory, čo znamená, že zrýchľujú chemické reakcie v tele bez toho, aby sa samy spotrebovali. Sú jednoducho všestranné.

Tráviace enzýmy

Na úrovni trávenia sa enzýmy zaoberajú rozdeľovaním stravy na menšie frakcie. Tráviaci systém človeka je neuveriteľne zložitý, a práve enzýmy zabezpečujú, že živiny z potravy sa môžu vstrebať. Trávenie začína už v ústach, kde sa v slinách nachádzajú tráviace enzýmy nazývané amyláza, ktorá štiepi sacharidy.

V žalúdku potravu rozkladajú kyselina chlorovodíková a iné žalúdočné šťavy. Keď sa potrava dostáva do tenkého čreva, na rad prichádza pankreas, ktorý uvoľňuje pankreatické enzýmy. Tráviace enzýmy vylučuje naše telo predovšetkým pankreasom ako reakciu na príjem potravy. Malé množstvá sa však uvoľňujú aj z čreva a slín. Hlavnou úlohou všetkých proteolytických enzýmov je štiepenie bielkovín. V tele sa nachádzajú rastlinné proteolytické enzýmy, ako sú papaín a bromelaín, ale aj plesňové a bakteriálne proteolytické enzýmy alebo trypsín, ktorý produkuje pankreas.

Celý systém je dokonalý a prepojený, každý z týchto krokov zabezpečuje, že živiny z potravy sa môžu vstrebať a my po jedle nepociťujeme nepohodlie. Ak stačí malá chybička v systéme, konzumácia jedla sa môže stať nočnou morou s pocitom nepohodlia, ťažkosti, nadúvaním a kŕčmi v bruchu. Užívanie doplnkov s tráviacimi enzýmami môže byť prospešné pri podpore prirodzeného tráviaceho procesu tela, napríklad pri trávení jedla s vysokým obsahom tuku.

Ďalšie metabolické enzýmy

Gama glutamyl transpeptidáza (GGT) je enzým nachádzajúci sa v pečeňových bunkách, obličkách, žlčových cestách, pankrease, žlčníku, slezine, srdci, mozgu. Jeho hlavnými funkciami sú prenos aminokyselín cez bunkovú membránu a vykonávanie metabolických funkcií. Koncentrácia tohto enzýmu v krvi je zvyčajne nízka, okrem prípadov ochorenia.

Čo robiť pri príliš rýchlom metabolizme?

Hoci by sa mohlo zdať, že rýchly metabolizmus je skôr výhra, opak je pravdou. Extrémne rýchly metabolizmus môže byť príčinou nechceného chudnutia, a niekedy dokonca aj podváhy, čo je problematické ako z estetického, tak aj zo zdravotného hľadiska.

Ak vás trápi rýchly metabolizmus a chcete pribrať, stavte na počítanie kalórií a zapisovanie všetkého, čo zjete, do kalorických tabuliek. Urobíte si tak prehľad o svojom aktuálnom príjme bielkovín, tukov a sacharidov. Následne v strave vytvorte kalorický nadbytok, napríklad zaradením kalorickejších potravín, ako sú tučné ryby, orechy, semienka a kvalitné oleje.

Metabolizmus je komplexný súbor procesov, ktorý je nevyhnutnou súčasťou fungovania organizmu a jeho rýchlosť či priebeh majú vplyv na hmotnosť aj celkové zdravie. Hoci jeho rýchlosť nemáme úplne pod kontrolou, môžeme jeho činnosť ovplyvniť fyzickou aktivitou, stravou a ďalšími faktormi životného štýlu. Zlepšenie životného štýlu sa podľa skúseností ukazuje ako dlhodobá a najviac prirodzená cesta k jeho podpore.

tags: #zrychleny #metabolizmus #enzymy