Hvis du har brugt tid på at scrolle gennem de sociale mediers sundheds- og wellnesshjørner, har du sandsynligvis stødt på mange produkter, der hævder at forbedre dit stofskifte. Men hvad er dit stofskifte helt præcist?
Alt, hvad du udsætter din krop for – fra livsstil til en luftbåren virus – påvirker dine fysiske egenskaber, såsom dit blodtryk og energiniveauer. Tilsammen omtales disse biologiske egenskaber som din fænotype. Og det biologiske system, der mest direkte påvirkninger din fænotype er dit stofskifte.
Så hvis du spiser noget, tager medicin, ryger eller træner, er dit stofskifte ansvarlig for at overføre den biologiske information til hele din krop, så den kan tilpasse sig.
Metabolisme er energiomdannelse
Dit stofskifte består af en netværk af titusindvis af molekyler og proteiner der omdanner den mad, du spiser, til den energi og byggesten, din krop bruger til at bevæge sig, vokse og reparere sig selv. På det kemiske niveau begynder energiomsætningen, når de tre makronæringsstoffer - kulhydrater, fedt og protein - nedbrydes atom for atom for at frigive elektroner fra kemiske bindinger. Disse elektroner oplader komponenter i celler kaldet mitokondrier.
I lighed med hvordan batterier fungerer, udnytter mitokondrier dette elektriske potentiale til at skabe en anden form for kemisk energi, som resten af cellen kan bruge.
Enkelt sagt er metabolismens primære rolle at omdanne kemisk energi til elektrisk energi og tilbage til kemisk energi. Hvordan denne energi overføres til hele kroppen kan spille en central rolle i bestemmelsen uanset om du er syg eller rask.
Jeg er biokemiker der studerer de forskellige netværk af stofskifte, der bruges, når din krop ændrer sig. Mit team og jeg har været i stand til at definere specifikke træk ved metabolisme, såsom tilstedeværelsen og mængden af visse metabolitter – produkter fremstillet af nedbrydning af makronæringsstoffer – på tværs af en lang række forhold.
Disse tilstande omfatter sygdomme som f.eks Covid-19, diabetes, multipel sklerose , sigdcelleanæmi, til at opleve unikke miljøer som f.eks stråleeksponering, høj højde, aldring , sportspræstation. Hver af disse indstillinger påvirker, hvilke dele af dit metaboliske netværk, der bruges, og hvordan de kommunikerer med hinanden.
Eliteatleter definerer de øvre grænser
I betragtning af det alarmerende stigning i fedme og dets tilknyttede metabolisk syndrom – omkring 1 ud af 8 mennesker over hele kloden levede med fedme i 2022 – at definere et sundt eller nedsat stofskifte kan hjælpe med at identificere, hvad der er gået galt, og hvordan man kan tackle det.
Eliteatleter tilbyder en førsteklasses befolkning til at studere metabolisk funktion, når det er bedst, da deres netværk af molekylære og kemiske reaktioner skal finjusteres for at konkurrere på verdensscenen.
traditionelt laktattærskel har været et kritisk mål for atletisk præstation ved at udpege træningsintensiteten, når laktat begynder at stige i muskler og blod.
I modsætning til almindelig tro er laktat ikke kun et affaldsprodukt, men et energikilde også, og det akkumuleres, når det produceres hurtigere end mitokondrier kan bruge det. Mens en moderat aktiv person kan nå deres tærskel ved en træningsintensitet på omkring 2 watt pr. kilogram, kan elitecyklister opretholde en intensitet op til næsten to til tre gange højere.
Ved sammenligning af laktat-tærsklerne for en gruppe elitecyklister fandt vi, at cyklisterne med højere tærskler havde markører for bedre mitokondriefunktion. En af disse markører var højere produktion af coenzym A, et molekyle, der transporterer kulstof rundt i celler og er vigtigt for at nedbryde kulhydrater, aminosyrer og fedt til kemisk energi.
Højere ydende cyklister syntes også at forbrænde mere fedt og forbrænde fedt længere under en verdensturné i flere etaper sammenlignet med lavere præsterende cyklister.
Dysfunktionel metabolisme i sygdomme som COVID-19
Dit stofskifte ændrer sig også, hvis du får en akut sygdom som COVID-19.
I modsætning til elitecyklister har COVID-19 patienter en nedsat evne til at forbrænde fedt der ser ud til at fortsætte med lang COVID. Blodet fra disse patienter i hvile ligner blodet hos en elitecyklists ved udmattelse. I betragtning af, at træningsintolerance ofte forekommer med langvarig COVID, tyder dette på mitochondrial dysfunktion kan spille en rolle i COVID-relateret træthed.
Forbrænding af fedt bruger meget ilt. COVID-19 skader de røde blodlegemer der leverer ilt til organer. Fordi røde blodlegemer har en begrænset evne til at reparere sig selv, fungerer de muligvis ikke så godt i resten af deres omkring 120 dages levetid. Dette kan delvist forklare, hvorfor COVID-symptomer varer så længe, som de gør hos nogle mennesker.
Bloddonorer definerer midten
Blodtransfusioner er en af de mest almindelige kliniske procedurer. Over 118 millioner pints blod doneres af millioner af mennesker verden over hvert år. Fordi bloddonorer gennemgår screening for at sikre, at de er sunde nok til at donere, er de typisk moderat raske, et sted mellem akut sygdom og elite atletisk præstation. Bloddonorer, der kommer fra hver tur i livet, har også en bred vifte af biologiske træk som en undersøgelsespopulation.
Mit team og jeg så på blod fra over 13,000 bloddonorer for at kaste lys over deres metabolisk mangfoldighed. Vi fandt specifikke træk, der kunne forudsige, hvor godt en donors blod ville virke hos patienter, hvilket også har betydning for, hvor godt det blod virker hos donorerne selv.
Vi fandt ud af, at et af disse træk er en metabolit kaldet kynurenine, som fremstilles ved nedbrydning af aminosyren tryptofan. Vi fandt, at blod fra donorer med højere niveauer af kynurenin var mindre tilbøjelige til at genoprette hæmoglobinniveauer hos transfusionsmodtagere sammenlignet med donorer med lavere kynureninniveauer.
Kynurenin-niveauer er højere hos ældre donorer og donorer med et højere BMI og kan potentielt være bundet til højere niveauer af inflammation. Til støtte fandt vores gruppe også, at kynurenine stiger dramatisk i løbere, der deltager i 171-kilometer (106 miles) Ultra-Trail du Mont-Blanc. Derudover identificerede vi også, at kynurenin er en stærk markør for COVID-19 sværhedsgrad.
Forholdet mellem metabolitter og sundhedsresultater forstærker den vigtige rolle, metabolisme spiller i kroppen. At få en bedre forståelse af, hvordan et sundt stofskifte ser ud, kan give en unik indsigt i, hvordan den afviger, når nogen bliver syg og kan tilbyde nye tilgange til medicinske behandlinger.
Travis Nemkov, assisterende forskningsprofessor i biokemi og molekylær genetik, University of Colorado Anschutz Medical Campus
Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.
Relaterede Bøger:
Kroppen holder scoren: Hjernens sind og krop i helingen af traumer
af Bessel van der Kolk
Denne bog udforsker forbindelserne mellem traumer og fysisk og mental sundhed, og tilbyder indsigt og strategier for helbredelse og bedring.
Klik for mere info eller for at bestille
Breath: The New Science of a Lost Art
af James Nestor
Denne bog udforsker videnskaben og praksisen med åndedræt og tilbyder indsigt og teknikker til at forbedre fysisk og mental sundhed.
Klik for mere info eller for at bestille
Planteparadokset: De skjulte farer ved "sunde" fødevarer, der forårsager sygdom og vægtøgning
af Steven R. Gundry
Denne bog udforsker forbindelserne mellem kost, sundhed og sygdom, og tilbyder indsigt og strategier til at forbedre den generelle sundhed og velvære.
Klik for mere info eller for at bestille
Immunitetskoden: Det nye paradigme for ægte sundhed og radikal anti-aldring
af Joel Greene
Denne bog tilbyder et nyt perspektiv på sundhed og immunitet, der trækker på principper for epigenetik og tilbyder indsigt og strategier til at optimere sundhed og aldring.
Klik for mere info eller for at bestille
Den komplette guide til faste: Helbred din krop gennem intermitterende, alternativ-dages og forlænget faste
af Dr. Jason Fung og Jimmy Moore
Denne bog udforsker videnskaben og praksis med faste og tilbyder indsigt og strategier til forbedring af den generelle sundhed og velvære.
