Reklama:

Metabolismus (I.)

Ronnie.cz > Medicína > Fyziologie

Určitě jste si někdy položili otázku: „Proč kamarád spořádá, na co přijde, a je stále hubený?“ nebo: „Proč se někdo jiný jen podívá na rohlík a tloustne snad i ze vzduchu?“ Určitě se již mnozí z Vás pokusili hubnout, nebo naopak přibrat svaly a soupeřili jste s kamarádem, kdo dříve osloví dívku snů svojí vypracovanou muskulaturou. Kamarádovi se tento dramatický boj s postavou podařil vyhrát ve velmi krátkém čase a Vy, i když dodržujete vše, co se očekává od správného sportovce, kamarádovi v oslnění krásných slečen nestačíte. Tyto rozdíly mezi normálními smrtelníky a talenty od Boha, kteří mají do vínku dánu takřka dokonalou postavu, určují především genetické předpoklady našeho metabolismu.

Každý z nás má určitý typ metabolismu a i kdyby se rozkrájel, tak s ním nic neudělá. Aktivita našeho metabolismu je dána především genetikou, kterou jsme získali od rodičů a dávných předků, kteří si v abnormálních podmínkách prošli hladomory. Za určitých okolností však můžeme i přesto náš metabolismus ovlivnit pozitivním směrem a využít některých výživových doporučení, abychom změnili naši postavu. Ačkoli výživa dokáže zázraky, vzhledem k predispozicím naší genetiky je nutné respektovat vlastní limitaci a smířit se sami se sebou. Pokud má někdo rodiče, kteří mají nadváhu, nebo jsou obézní, je nutno počítat s tím, že z něj v dlouhodobém horizontu vyrýsovaný kulturista nebo šlachovitý maratonec nebude.

Existují jedinci, kterým se těchto cílů podařilo dosáhnout i přes jejich genetické limity, přesto přijměme fakt, že tyto výsledky jsou dočasné a z dlouhodobého hlediska neudržitelné. I špičkoví sportovci, kteří se usmívají v časopisech s dokonalou postavou, nevypadají po celý rok tak perfektně, pokud nemají optimální genetické dispozice (a takových je opravdu málo).

Pojďme si tedy říct a ukázat, proč tomu tak je, a dovolte mi Vás přivítat u jedné z nejdůležitějších a zároveň nejpozoruhodnějších částí výživy, kterou metabolismus lidského těla bezesporu je.

1. Základní pojmy

Metabolismus neboli látková přeměna je jedním ze základních procesů v živé hmotě. Zahrnuje všechny chemické děje v organismu a skládá se z mnoha dílčích metabolických pochodů, vzájemně koordinovaných a na sobě závislých. Metabolismus je soubor enzymatických reakcí (metabolických drah), při nichž dochází k přeměně látek v buňkách živých organismů.

Metabolické procesy rozdělujeme podle směru enzymatické reakce, která vede buď k tvorbě, nebo k rozkladu látek živých organismů.

Anabolické procesy. Vedou k biosyntéze, v níž vznikají nové sloučeniny, obnovuje se živá hmota, vytváří se energetické zásoby pro mechanickou práci nebo probíhají vzájemně nezastupitelné životní procesy v organismu. V biosyntéze vznikají látky určené k rozkladu nebo řízení, tj. enzymy, hormony a mediátory.

Katabolické procesy. Ke všem anabolickým pochodům je potřeba energie. Katabolické procesy zahrnují všechny oxidativní reakce, při nichž se ze sloučenin uvolňuje volná energie.

Amfibolické procesy. Představují jakousi křižovatku, na níž se anabolické a katabolické pochody scházejí. Tato křižovatka je pojmenována podle německého biochemika Hanse Adolfa Krebse - Krebsův cyklus, jinak ještě nazývaná citrátovým cyklem.

Během výše zmíněných metabolických procesů dochází za určitých okolností buď k nabírání, nebo rozkladu svalové hmoty, podkožního tuku a energetických zásob. Pokud se tělo nachází ve stavu anabolickém, "nabíráme", jestliže se tělo nachází ve stavu katabolickém, "hubneme". Tento pohled je ovšem velice zjednodušený, protože jednotlivé procesy se v konečném důsledku navzájem setkávají a ovlivňují.

Příkladem může být úsilí o nabrání svalové hmoty. Tělo se nachází primárně ve stavu anabolickém, ale vzhledem k tomu, že k tvorbě svalové hmoty je zapotřebí energie, kterou je nutné z něčeho získat, jeden ze substrátů se tedy musí rozložit. Proto se do hry zapojí ještě sekundární katabolický proces rozkladu a za těchto okolností se metabolismus nachází v amfibolickém stavu.

Chemické zpracování živin

Abychom mohli pochopit metabolismus, musíme pochopit zpracování přijatých živin potravy. Po přijetí potravy mají živiny dánu svoji cestu, na kterou se nyní podíváme.

Živiny se nejdříve zpracovávají v trávicím ústrojí, z něhož se vstřebávají do krve a z krve se dostávají do buňky, ve které se dál zpracovávají. Za pomoci živin se v buňce může vytvořit energie, nebo nová biomasa.

Živiny se tráví v žaludku (v ústech minimálně) a převážná část ve střevě pomocí enzymů. Přijaté živiny se hydrolyticky rozštěpí na jednoduché, vstřebatelné složky - makroživiny (jednoduché cukry, aminokyseliny, glycerol a mastné kyseliny).

Jejich další cestou je přesun do cytoplazmy tkáňových buněk. V cytoplazmě tkáňových buněk vzniká:

  • z glukózy kyselina pyrohroznová (pyruvát)
  • z mastných kyselin a aminokyselin kyselina acetoctová (acetacetát)

Rozkladný proces makroživin končí v buněčných mitochondriích, kde jsou pyruvát a acetacetát dále odbourávány na společný meziprodukt acetyl-koenzym A (acetyl-CoA), který pak vstupuje do Krebsova cyklu a dýchacího řetězce v podobě kyseliny citronové. V Krebsově cyklu dochází k úplné oxidaci výchozího produktu (pyruvátu, acetacetátu) za vzniku energie, která je využita k syntéze adenosintrifosfátu (ATP), konečným produktem těchto reakcí je voda a oxid uhličitý.

Produkt ATP můžeme chápat jako nejjednodušší a výchozí zdroj energie. ATP je sloučenina obsahující vazby s vysokým obsahem využitelné energie. Vazby se snadno štěpí a energii uvolňují.

Zdroje energie a výroba energie v organismu

Z trávicího systému se živiny (aminokyseliny, glukóza, glycerol a mastné kyseliny s krátkým řetězcem) dostávají do jater. Některé mastné kyseliny s dlouhým řetězcem přecházejí do lymfatického systému, cévami přímo do krevního oběhu a obcházejí játra.

Zásobu energie pro buňku představuje glukóza. Mastné kyseliny z tuků jsou méně pohotovými zdroji energie, nejméně pak aminokyseliny. Z nich se energie sice také vyrábí, ale znamená nejpomalejší metabolický proces výroby energie v organismu. Výroba energie z aminokyselin probíhá v rámci nesacharidové tvorby glukózy, nebo výroby ketokolátek.

Všechny zmíněné substráty (glukóza, aminokyseliny, mastné kyseliny a glycerol) je možné ukládat do zásob. Po ukončení absorpce živin střevem se mohou dostávat do krve ze zásobních zdrojů.

Využití energie během svalové práce

Sval je pro svou práci schopen využít glukózu a mastné kyseliny jako hlavní zdroje energie, z těchto dvou je glukóza pohotovějším zdrojem. Energie se v těle zpracovává v závislosti na intenzitě tělesné aktivity. Pokud je tělesná aktivita velmi intenzivní (posilování), živiny se zpracovávají s nedostatečným přístupem kyslíku do periferních tkání a v tomto případě spalujeme živiny anaerobní glykolýzou. Pokud je tělesná aktivita méně intenzivní (lehká jízda na kole, rychlá chůze a mírný běh), tělo během zpracování živin stačí doplňovat kyslík do periferních tkání a v tomto případě spalujeme živiny aerobní glykolýzou.

Anaerobní glykolýza

Při práci za nedostatku kyslíku se minimalizuje spalování mastných kyselin a maximalizuje spalování glukózy, jako hlavní energetický substrát je tedy použita glukóza. V momentě, kdy svalu začne docházet kyslík, který pro svou práci nezbytně potřebuje, vzniká sůl kyseliny mléčné (laktát). Laktát, který je odveden do krve a následně do jater, se v tu chvíli stává nesacharidovým zdrojem energie. Z něj se syntetizuje glukóza (v Coriho cyklu), která může být opět použita jako zpětný zdroj energie pro práci svalů nebo pro orgány.

Aerobní glykolýza

Při práci za přístupu kyslíku jsou jako hlavní zdroj energie využity glukóza a mastné kyseliny. Během určitého intervalu svalové práce s přístupem kyslíku se začíná poměr využití energetických substrátů měnit, nicméně glukóza stále dominuje jako zdroj energie i po dlouhé svalové práci.

Hormonální regulace energetického metabolismu

Energetický metabolismus člověka můžeme přirovnat k funkci akumulátoru. Stejně jako se akumulátor neustále nabíjí a vybíjí, pracuje naše tělo na stejném principu. Veškeré ukládání energie a její výdej ze zásob (glykogenové zásoby, tuková tkáň, tělesné bílkoviny) je řízeno hormony.

Anabolismus (nabíjení) řídí hormony inzulínu a částečně i somatomediny.

Inzulín snižuje hladinu krevního cukru tím, že transportuje glukózu do buňky. Glukóza je buď zužitkovaná k okamžité spotřebě na tvorbu ATP, nebo je uskladněna do zásob.

Somatomediny jsou růstové faktory IGF, známé jako IGF-I a IGF-II, které mají podobnou molekulární strukturu jako inzulín. Oba faktory působí na buněčné dělení a regulují metabolické děje tukové a svalové tkáně. Díky těmto hormonům spalujeme tuk, rostou nám kosti a chrupavky. Oba růstové faktory vznikají díky sekreci růstového hormonu.

Katabolismus (vybíjení) je řízen řadou hormonů s opačným účinkem. Většinou zvyšují hladinu glukózy a mastných kyselin v krvi, protože štěpí zásoby, v nichž jsou uloženy. Vylučování těchto hormonů je podpořeno hladověním a zvýšeným výdejem energie, například tělesnou námahou nebo psychickým vypětím.

Adrenalin, noradrenalin a glukagon štěpí glykogen a zásobní tuky. Adrenalin a noradrenalin připravují organismus na zátěž (stres), aby byl schopen „boje nebo útěku“. Glukagon udržuje konstantní hodnoty glykémie v krvi za podpory glykogenolýzy (rozkladu glykogenu).

Kortizol brání funkci inzulínu a podporuje vznik glukózy z bílkovin, které pak v těle ubývají. Umožňuje organismu adaptaci na stres a to tím, že zvyšuje lipolýzu (rozklad tuku) a tvorbu glukózy z aminokyselin. Zvýšená hladina kortizolu vede ke ztrátě svalové hmoty, což se může projevit v případě sportovce, který při vysoké intenzitě trénuje v dlouhých intervalech. Příkladem je trénink v posilovně, kdy není doporučeno intenzivně trénovat déle jak 1,5 hodiny v jednom tréninku. Pokud se snažíme o nabrání svalové hmoty, je dobré po tréninku zařadit sacharidový nápoj, který nám katabolismus, vyvolaný zvýšenou hladinou kortizolu, zastaví.

Růstový hormon (STH) v přebytku také brzdí účinek inzulínu a štěpí zásoby tuku. Působení STH v organismu může vyvolat příznaky hypoglykémie. Je-li STH vylučován v pravidelných 3,5hodinových intervalech (mimo špičku), vyvolává optimální inzulínový efekt s pozitivními růstovými důsledky. Je-li STH vylučován kontinuálně (ve špičce), přestávají buňky na podnět somatomedinů reagovat. V tomto případě glukóza není buňkami využívána a zdroje energie se přesouvají na potřebu mastných kyselin. Za těchto okolností se velmi dobře spalují tuky a můžeme tohoto efektu velmi dobře využít v době, kdy je STH vylučován nejvíce, tj. ve spánku. Krátce před spánkem je vhodné být už střídmě najezen jen bílkovinnou stravou, která zajistí spolehlivou stimulaci STH. Švédští odborníci však přišli na to, že ženy nacházející se v postmenopauzálním věku mohou hůře reagovat na vyplavený STH. Vzhledem k tomu, že mohou být v tomto období estrogendeficitní, tak v jejich případě spalování tuku prostřednictvím STH nemusí být relevantní.

Změny metabolismu při nedostatku inzulínu

Při nedostatku inzulínu se sníží tvorba tuků ze sacharidů a zvýší se jejich spalování vlivem somatotropního a adrenokortikotropního hormonu. Z tukové tkáně se zvýší výdej volných mastných kyselin a jejich hladina v krvi stoupá. Tyto účinky jsou vzhledem k redukčním dietám velmi pozitivní, proto v případě redukčních a racionálních jídelníčků je potřeba držet nízkoglykemizující stravu.

Při nedostatku inzulínu se také snižuje tvorba bílkovin, protože vlivem jeho nízké hladiny se snižuje úroveň bazálního metabolismu. Tento problém se nejvíce týká lidí trpících cukrovkou, ovšem může se to týkat i nízkoglykemické stravy. Určitě tím není řečeno, že racionální výživa je špatná, nebo nevhodná. Pro jeidnce, kteří kondičně cvičí a snaží se nabrat svalovou hmotu, má racionální strava svůj význam, ale je potřeba udržet zvýšenou hladinu inzulínu po tréninku. V těchto případech jsou velmi užitečné potréninkové nápoje s vysokým glykemickým indexem (sacharidové nápoje neboli gainery), které zajistí dostatečné a rychlé vyplavení inzulínu do krve.

Pokud chceme nabrat svalovou hmotu, není vhodné nízkou hladinu inzulínu v krvi po tréninku prodlužovat, protože jinak si zvýšíme tvorbu glukózy jaterní glukoneogenezí z aminokyselin, a tím zvyšujeme katabolismus svalů.

Tomáš Herzinger
Autor je hlavním konzultantem výživové společnosti, ve které má na starosti odbornou kvalitu a úroveň poskytovaných služeb.


Související články:

Diskuse k článku:
Reklama:
Uživatelské jméno:
Heslo:
Text:
...
Upozornit na novou odpověď e-mailem.
Před napsáním příspěvku nepřehlédněte pravidla diskusí. Děkujeme za jejich dodržování.

07.10.22:35Johny HaRd - Makroergická sloučenina je taková sloučenina, ve které je ..
07.10.21:33herza - Nevím co je makroergická sloučenina! Ano, energie se zí..
07.10.20:29Johny HaRd - Teď už jsi to napsal lépe. Při rozštěpení chemických v..
07.10.18:53herza - Díky... To nevím proč by to nebyla pravda? Vezmi si..
07.10.17:43Johny HaRd - Jak je to možný, že čtu tento článek až teď?:)Takže opoždě..
17.09.11:18Politolog - Fakt dobrej článek, až mě to donutilo vytáhnout ze skříně ..
16.09.17:57luve88 - Poučný a povedený článek. Paráda*79* Je více takových člá..+1
16.09.12:46eallinne - Též jsem si říkala ááá super bomba, článek o metabolismu....
15.09.20:50Ronnie - Pokračování zde bude opět v pondělí.
15.09.19:44BubaMaxi - Kdy můžeme očekávat pokračování? Moc se těším!
15.09.17:31herza - Děkuji. Aspekty, které ovlivňují úroveň bazálního metaboli..
15.09.17:28max.bowwer - Skvely clanek, uz se nemuzu dockat pokracovani :), doufam ..
15.09.17:23_Lundgren - Špičkovej článek Herzo! *79* Jinak by mě v nějakém pří..
15.09.16:07kwaker - těším se na pokračování*79*
15.09.15:44herza - Pokud bude někomu něco nejasného, pište do diskuze, mohu t..
15.09.15:27BOSSHUGO - Tak vidím nový článek a u toho Tomáš Herzinger, tak si řík..
15.09.13:21Bosorka - Už se těším na druhý díl *79*
15.09.09:14herza - Děkuji všem čtenářům za povzbudivé příspěvky. V dalších dí..+3
15.09.08:18Lunreal - Konecne to nekdo poradne popsal ;)
14.09.21:29squater - Herza pise clanky! No konecne!*79* Taky se musim pripojit ..+1
14.09.21:00vlada.f - Velmi pěkné čtení *79* jen tak dále *22*
14.09.19:55ShawnRay - Super, Herza tady bude mit clanky*79* +1
14.09.19:52eSko - A je to tady, na tohle jsem se dlouho těšil. Kvalitní čten..+1
Zobrazit všechny příspěvky







Jméno: pamatovat
Heslo:



Erasport, s. r. o. • Svahová 1537/2, 101 00 Praha 10 - Vršovice • IČ: 29052131, DIČ: CZ29052131 • Kontaktní údaje
Copyright © 2010-2017 Erasport, s. r. o. • Copyright © 2001-2017 Ronnie.cz • Ronnie.cz je registrovaná ochranná známka. • Historie změn
Publikování nebo další šíření obsahu serveru Ronnie.cz je bez písemného souhlasu společnosti Erasport, s. r. o. zakázáno.
Vyhledávání:
RSS     Internetový magazín  ::   Sportovní obchod  ::   Fitness TV NOVÉ  ::   Diskusní fórum  ::   Fitness akademie  ::   Fitness centra