Der Stoffwechsel ist ein biochemischer Prozess, der es einem Organismus ermöglicht, zu leben, zu wachsen, sich zu vermehren, zu heilen und sich an seine Umgebung anzupassen. Anabolismus und Katabolismus sind zwei Stoffwechselprozesse oder -phasen. Anabolismus bezieht sich auf den Prozess, der Moleküle aufbaut , die der Körper benötigt; Für die Fertigstellung wird normalerweise Energie benötigt . Katabolismus bezieht sich auf den Prozess, bei dem komplexe Moleküle in kleinere Moleküle zerlegt werden . Es setzt normalerweise Energie frei, die der Organismus nutzen kann.
Contents
Vergleichstabelle
| Anabolismus | Katabolismus | |
|---|---|---|
| Einführung | Stoffwechselprozess, der Moleküle aufbaut, die der Körper benötigt. | Stoffwechselprozess, der große Moleküle in kleinere Moleküle zerlegt. |
| Energie | Benötigt Energie | Gibt Energie frei |
| Hormone | Östrogen, Testosteron, Insulin, Wachstumshormon. | Adrenalin, Cortisol, Glucagon, Zytokine. |
| Auswirkungen auf die Übung | Anabole Übungen, die oft anaerob sind, bauen im Allgemeinen Muskelmasse auf. | Katabolische Übungen sind normalerweise aerob und können Fett und Kalorien gut verbrennen . |
| Beispiel | : Aminosäuren werden zu Polypeptiden (Proteinen), Glucose wird zu Glykogen, Fettsäuren werden zu Triglyceriden. | Proteine werden zu Aminosäuren, Proteine werden zu Glucose, Glykogen wird zu Glucose oder Triglyceride werden zu Fettsäuren. |
Anabole und katabolische Prozesse
Anabole Prozesse verwenden einfache Moleküle im Organismus, um komplexere und spezialisiertere Verbindungen herzustellen. Diese Synthese, die Herstellung eines Produkts aus einer Reihe von Komponenten, ist der Grund, warum Anabolismus auch als “Biosynthese” bezeichnet wird. Der Prozess verwendet Energie, um seine Endprodukte herzustellen, mit denen sich der Organismus selbst erhalten, wachsen, heilen, reproduzieren oder sich an Veränderungen in seiner Umgebung anpassen kann. Das Wachstum in Höhe und Muskelmasse sind zwei grundlegende anabole Prozesse. Auf zellulärer Ebene können anabole Prozesse kleine Moleküle, sogenannte Monomere , verwenden, um Polymere aufzubauen , was zu häufig hochkomplexen Molekülen führt. Zum Beispiel können Aminosäuren (Monomere) zu Proteinen (Polymeren) synthetisiert werden, ähnlich wie ein Bauunternehmer Ziegel verwenden kann, um eine große Vielfalt von Gebäuden zu erzeugen.
Katabolische Prozesse bauen komplexe Verbindungen und Moleküle ab, um Energie freizusetzen. Dies schafft den Stoffwechselzyklus, in dem der Anabolismus dann andere Moleküle erzeugt, die der Katabolismus abbaut, von denen viele im Organismus verbleiben, um wieder verwendet zu werden.
Der hauptsächliche katabolische Prozess ist die Verdauung, bei der Nährstoffe aufgenommen und in einfachere Bestandteile zerlegt werden, die der Körper verwenden kann. In Zellen zerlegen katabolische Prozesse Polysaccharide wie Stärke, Glykogen und Cellulose zur Energiegewinnung in Monosaccharide ( z. B. Glucose , Ribose und Fructose ). Proteine werden in Aminosäuren zerlegt, zur anabolen Synthese neuer Verbindungen oder zum Recycling. Und Nukleinsäuren, die in RNA und DNA enthalten sind , werden als Teil des Energiebedarfs des Körpers oder zum Zweck der Heilung in Nukleotide umgewandelt .
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Hormone
Viele der Stoffwechselprozesse in einem Organismus werden durch chemische Verbindungen reguliert , die als Hormone bezeichnet werden. Im Allgemeinen können Hormone aufgrund ihrer Wirkung im Organismus als anabol oder katabol klassifiziert werden.
Anabole Hormone umfassen:
- Östrogen: Östrogen wird sowohl bei Männern als auch bei Frauen hauptsächlich in den Eierstöcken produziert. Es reguliert einige weibliche Geschlechtsmerkmale (Wachstum von Brüsten und Hüften), reguliert den Menstruationszyklus und spielt eine Rolle bei der Stärkung der Knochenmasse.
- Testosteron: Testosteron wird sowohl bei Frauen als auch bei Männern hauptsächlich in den Hoden produziert. Es reguliert einige männliche Geschlechtsmerkmale (Gesichtsbehaarung, Stimme), stärkt die Knochen und hilft beim Aufbau und Erhalt der Muskelmasse.
- Insulin: Wird von Betazellen in der Bauchspeicheldrüse produziert und reguliert den Blutspiegel und die Verwendung von Glukose. Der Körper kann ohne Insulin keine Glukose, eine Hauptenergiequelle, verwenden. Wenn die Bauchspeicheldrüse kein Insulin produzieren kann oder wenn der Körper Schwierigkeiten hat, das von ihm produzierte Insulin zu verarbeiten, führt dies zu Diabetes .
- Wachstumshormon: Das in der Hypophyse produzierte Wachstumshormon stimuliert und reguliert das Wachstum in den frühen Lebensphasen. Nach der Reife hilft es, die Knochenreparatur zu regulieren.
Katabolische Hormone umfassen:
- Adrenalin: Adrenalin wird auch als “Adrenalin” bezeichnet und von den Nebennieren produziert. Es ist die Schlüsselkomponente der „Kampf oder Flucht“ Reaktion , die beschleunigt die Herzfrequenz , öffnet Bronchiolen in der Lunge für eine bessere Sauerstoff bis Absorption und durchflutet den Körper mit Glukose für die schnelle Energie.
- Cortisol: Cortisol wird auch in den Nebennieren produziert und ist als “Stresshormon” bekannt. Es wird in Zeiten von Angstzuständen , Nervosität oder wenn der Organismus sich länger unwohl fühlt, freigesetzt . Es erhöht den Blutdruck , den Blutzuckerspiegel und unterdrückt die körpereigenen Immunprozesse.
- Glucagon: Glucagon wird von den Alpha-Zellen in der Bauchspeicheldrüse produziert und stimuliert den Abbau von Glykogen in Glucose. Glykogen wird in der Leber gespeichert. Wenn der Körper mehr Energie benötigt (Bewegung, Kampf, hoher Stress), regt Glukagon die Leber an, Glykogen zu katabolisieren, das als Glukose ins Blut gelangt .
- Zytokine: Dieses Hormon ist ein kleines Protein, das die Kommunikation und Interaktion zwischen Zellen reguliert. Zytokine werden im Körper ständig produziert und abgebaut, wo ihre Aminosäuren entweder wiederverwendet oder für andere Prozesse recycelt werden. Zwei Beispiele für Zytokine sind Interleukin und Lymphokine, die am häufigsten während der Immunantwort des Körpers auf eine Invasion ( Bakterien, Viren , Pilze, Tumoren ) oder Verletzungen freigesetzt werden .
Wie der Stoffwechsel das Körpergewicht beeinflusst
Joggen ist eine häufige aerobe und katabolische Übung .
Das Körpergewicht einer Person ist das Endergebnis von Katabolismus minus Anabolismus: Im Wesentlichen, wie viel Energie in den Körper freigesetzt wird, minus wie viel Energie vom Körper verbraucht wird. Überschüssige Energie, die dem Körper zugesetzt wird, wird als Fett oder als Glykogen in der Leber und in den Muskeln gespeichert. Wenn das Ziel einer Person darin besteht, Gewicht zu verlieren, besteht die grundlegende Methode darin, den Energieverbrauch zu erhöhen und gleichzeitig die Energiezufuhr zu verringern, vorzugsweise unter ärztlicher Aufsicht.
Die meisten Menschen verweisen auf den Stoffwechsel als Grund für Übergewicht oder Untergewicht, aber die Stoffwechselprozesse variieren von Person zu Person kaum. Die Überzeugung, dass einige Menschen einen “hohen” oder “schnellen” Stoffwechsel haben, während andere unter einem “langsamen” oder “niedrigen” Stoffwechsel leiden, wird von der Wissenschaft nicht unterstützt. [1] Was sich in erheblichem Maße unterscheidet, ist die Menge an körperlicher Aktivität und die Qualität / Quantität der von Menschen mit sogenannten “schnellen” und “langsamen” Stoffwechsel aufgenommenen Lebensmittel. Die Menschen, die übergewichtig sind, haben einfach ein metabolisches (Energie-) Ungleichgewicht, bei dem ihr Körper mehr Energie aufnimmt als sie regelmäßig verbrauchen, wobei der Überschuss als Fett gespeichert wird.
Es gibt Stoffwechselstörungen, die das Körpergewicht beeinflussen können, wie Hypothyreose oder Hyperthyreose . Hypothyreose ist der Zustand, bei dem die Schilddrüse ihren Hormonausstoß reduziert und den Energieverbrauch des Körpers senkt. Menschen mit Hypothyreose neigen dazu, an Gewicht zuzunehmen, es sei denn, sie folgen einem sehr strengen Diät- und Bewegungsplan. Das Gegenteil tritt bei Hyperthyreose auf, einer Störung, bei der der Hormonausstoß der Schilddrüse drastisch ansteigt und der Energieverbrauch des Körpers übermäßig hoch wird.
Da eine Änderung der Grundumsatzrate für Menschen mit Stoffwechselstörungen nahezu unmöglich ist, ist die beste Option, um das ideale Körpergewicht zu erreichen, eine langfristige Änderung der Ernährung und des Trainingsniveaus. Der anabole Prozess des Muskelaufbaus durch Bewegung, Tanzen, Yoga, Gartenarbeit oder andere körperliche Aktivitäten führt schließlich zu einer magereren Körpermasse (weniger Fett) und einem höheren Energiebedarf (Katabolismus), um die Muskelzellen zu ernähren. Die Ernährungsqualität von Lebensmitteln ist auch ein Schlüsselfaktor, der “leere” Kalorien, hauptsächlich überschüssiges Fett und Zucker , vermeidet , die der Körper nicht verwenden kann und die am Ende gespeichert werden. Der Katabolismus zerstört alles, unabhängig von seinem Nährwert. Damit anabole Prozesse optimal funktionieren, muss der Körper über die richtigen Nährstoffe verfügen. Das Essen gesünderer Lebensmittel hilft dem Körper, sich auf gesündere Weise aufzubauen.
Anabole und katabolische Übungen
Anabole Übungen sind im Allgemeinen solche, die Muskelmasse aufbauen, wie z. B. Gewichtheben und Isometrie (Widerstand). Jede anaerobe (nicht sauerstoffhaltige) Übung ist jedoch grundsätzlich anabol. Anaerobe Übungen umfassen Sprinten, Seilspringen, Intervalltraining oder jede Aktivität, die für kurze Zeit mit hoher Intensität ausgeführt wird. Bei diesen Aktivitäten ist der Körper gezwungen, seine unmittelbaren Energiereserven zu nutzen und dann den Milchsäureaufbau in den Muskeln zu entfernen. Um sich auf eine weitere Anstrengung vorzubereiten, erhöht der Körper die Muskelmasse, stärkt die Knochen und verwendet Aminosäuren, um die Proteinreserven zu erhöhen. Einige der Aminosäuren stammen aus im Körper gespeichertem Fett.
Katabolische Übungen sind weitgehend aerob , dh sie verbrauchen Sauerstoff und helfen, Kalorien und Fett zu verbrennen . Die Verwendung von Sauerstoff ist ein Schlüsselfaktor für den Katabolismus, da Sauerstoff bei vielen chemischen Prozessen ein Reduktionsmittel ist. Typische katabolische / aerobe Übungen sind Joggen, Radfahren, Schwimmen, Tanzen oder jede körperliche Aktivität, die mindestens 20 Minuten lang bei mäßiger Intensität ausgeführt wird. Zeit ist ein wichtiger Faktor, um Ergebnisse zu erzielen, da der Körper nach etwa 15 bis 20 Minuten von Glukose und Glykogen auf Fett umstellt, um den Energiebedarf des Körpers zu decken. Für diesen katabolen Prozess wird Sauerstoff benötigt. Durch die konsistente Kombination von aeroben und anaeroben Übungen kann eine Person anabole und katabolische Prozesse anwenden, um ein ideales Körpergewicht zu erreichen oder aufrechtzuerhalten sowie die allgemeine Gesundheit zu verbessern und aufrechtzuerhalten.
Katabolische Lebensmittel
Die Idee, dass einige Lebensmittel den Katabolismus fördern und somit Gewichtsverlust induzieren können, wird von der Wissenschaft nicht unterstützt. In biologischer Hinsicht soll die Verdauung Nahrung und Energie aus der Nahrung extrahieren. Wenn der Prozess einen Katabolismus induzieren würde, würde der lebende Organismus Schaden erleiden, wenn er weniger Ressourcen erwirbt, als er investiert hat, um sie zu gewinnen. In Bezug auf die Physik würde die Verarbeitung eines katabolen Lebensmittels mehr Energie kosten als das, was es dem Organismus liefern würde, was zu einem Energieverlust führen würde, der zum Tod führt. Kein Verdauungsprozess könnte einen Nettoenergieverlust verursachen und einen Organismus am Leben erhalten.
Es gibt jedoch einige Lebensmittel, bei denen der Kalorienverbrauch für die Verarbeitung etwas höher ist als die Kalorien, die sie dem System liefern. Das klare Beispiel ist Wasser, insbesondere eiskaltes Wasser. Der Körper muss es aufwärmen, bevor er es aufnimmt, was zu einer geringen Kalorienverschuldung führt. Lebensmittel mit sehr hohem Wassergehalt wie Sellerie haben ebenfalls diesen winzigen katabolen Effekt. Der Nährwert von Wasser und Sellerie ist jedoch nicht hoch genug, um einen Organismus richtig zu ernähren. Wenn Sie sich also ausschließlich auf diese Lebensmittel verlassen, um Gewicht zu verlieren, kann dies zu schwerwiegenden gesundheitlichen Komplikationen führen.
Verweise
- Katabolische Lebensmittel: Fakt oder Fiktion? – Examiner.com
- Stoffwechsel und Gewichtsverlust: Wie Sie Kalorien verbrennen – Mayo Clinic
- Wikipedia: Anabolismus
- Wikipedia: Katabolismus
