Czym jest metabolizm i co wpływa na jego tempo?

Termin ,,metabolizm” zapewne słyszało wiele osób. Wielokrotnie używany jest przez specjalistów z dziedziny dietetyki oraz sportu, którzy prowadzą strony internetowe dotyczące diet i aktywności fizycznej. Również słowo to jest wykorzystywane przez branżę reklamową w celu promocji swoich produktów. Niejednokrotnie temat związany z metabolizmem jest szczególnie poruszany przez osoby, które zmagają się z nadmierną masą ciała. Jednak często pojęcie słowa ,,metabolizm” jest potocznie rozumiane. 

Czym jest metabolizm?

Metabolizm to zbiór reakcji biochemicznych, które umożliwiają wytworzenie energii do przemian cząsteczkowych w komórkach organizmu. Dotyczy to ilości energii, która jest potrzebna do zaspokojenia podstawowych funkcji życiowych oraz ogólnej aktywności fizycznej. Dana praca, która jest wykonywana przez komórki, mierzona jest w kJ (kilodżulach) lub kcal (kilokaloriach) [1]. 

Szlaki metaboliczne mogą zachodzić: 

• anabolicznie (synteza)
• katabolicznie (rozkład, degradacja)

Tabela 1. Różnice między anabolizmem i katabolizmem [3]

Rodzaj	Anabolizm	Katabolizm
Wzór	A+B→AB	AB→A+B
Opis	Z niskoenergetycznych (prostych) substratów powstaje wysokoenergetyczny (złożony) produkt	Z wysokoenergetycznego (złożonego) substratu powstają niskoenergetyczne (proste) produkty
Energia	Dostarczenie energii (ATP)	Uwolnienie energii (ATP), która zostaje wykorzystana w reakcjach syntezy
Przykłady	Glikogeneza- synteza glikogenu Synteza białka z aminokwasów	Glikogenoliza- rozpad glikogenu Proteoliza -rozkład białek

Skąd bierze się energia? [4,12] 

ATP (adenozynotrifosforan) to uniwersalny nośnik energii, który wytwarzany jest w mitochondriach. Zbudowany jest z adeniny (zasady azotawej), rybozy (pięciowęglowego cukru) i trzech reszt fosforanowych. To pomiędzy danymi resztami fosforanowymi istnieją wiązania wysokoenergetyczne, które podczas rozpadu uwalniają energię. Jest to bezpośrednie źródło energii dla człowieka. 

Powstawanie ATP nie zawsze przebiega w taki sam sposób. Wszystko jest zależne od rodzaju aktywności fizycznej, czasu trwania i jej intensywności. Średnio w trakcie codziennego funkcjonowania ATP jest wykorzystywane w ilości wynoszącej ok. 70% masy własnego ciała.

Ludzki organizm ma zdolność resyntezy, czyli stałego odbudowywania się. ATP może powstawać m.in. za pomocą glikolizy tlenowej, glikolizy beztlenowej lub uzyskanie ATP poprzez przeniesienie ADP bogato energetycznej grupy fosforanowej z fosfokreatyny.

Co wpływa na metabolizm? [7]

Podstawowa Przemiana Materii (PPM, BMR)

Podstawowa przemiana materii to ilość potrzebnej energii na utrzymanie podstawowych funkcji życiowych (m.in. procesów komórkowych, pracę poszczególnych organów, zachowanie odpowiedniej temperatury ciała) w stanie spoczynku fizycznego i psychicznego w optymalnej temperaturze otoczenia. 

Na podstawową przemianę materii głównie mają wpływ takie czynniki jak: masa ciała, wzrost, wiek i płeć. Wpływ danych czynników na podstawową przemianę materii idealnie prezentuje wzór Harrisa-Benedicta i wzór Mifflina. Oprócz wyżej wymienionych wzorów, do obliczenia zapotrzebowania energetycznego można użyć wzoru Katch-McArdle lub Cunninghama. Jednak w przypadku danych wzorów głównie wykorzystuje do obliczeń beztłuszczową masę ciała wyrażoną w kilogramach. Bardziej zaawansowaną metodą ustalenia PPM są obliczenia za pomocą kalorymetru. 

Podstawowa przemiana materii stanowi ok. 70% całkowitego zapotrzebowania energetycznego. Jednak w niektórych przypadkach fizjologicznych lub patologicznych PPM może ulec zwiększeniu / zmniejszeniu [7].

Termiczny Efekt Pożywienia (TEF) 

Termiczny efekt pożywienia następuje za każdym razem, gdy zostanie spożyty posiłek. Jest to nic innego jak ilość energii potrzebnej do strawienia pokarmu i wchłaniania substancji pokarmowych. Najwięcej energii ludzki organizm będzie potrzebował na strawienie białka. W przypadku węglowodanów TEF będzie nieco niższy, a natomiast na ostatnim miejscu będą oscylować tłuszcze. Całościowo termiczny efekt pożywienia stanowi ok. 6- 10% całkowitego zapotrzebowania energetycznego [5,8]. 

Termogeneza pozatreningowa (NEAT) i termogeneza treningowa (EAT) 

Obydwa terminy związane są z wykonywanym ruchem i pracą mięśni. Jednak termogeneza poza treningowa różni się od termogenezy treningowej tym, że dotyczy ruchu, który jest spontaniczny i wykonywany praktycznie codziennie. Dotyczy to takich czynności jak np. chodzenie, sprzątanie, gotowanie, gestykulacja czy rozmowa. Natomiast EAT wiąże się z zaplanowanymi treningami, które są wykonywane w określonym celu, np. poprawa kondycji, budowa masy mięśniowej, redukcja tkanki tłuszczowej [6].

Tabela 2. Przykładowy procentowy udział składowych metabolizmu 

Skrót nazwy składowej	Udział procentowy całkowitej przemiany materii
Podstawowa przemiana materii	70%
Termiczny efekt pożywienia	10%
Termogeneza treningowa	5%
Termogeneza poza treningowa	15%

Co wpływa na przyspieszenie metabolizmu? [13]

Aktywność fizyczna

Aby przyspieszyć metabolizm, należy w głównej mierze skupić się na budowaniu masy mięśniowej. Dlatego najlepszą opcją będzie wprowadzenie w swój tryb życia dodatkową aktywność fizyczną (np. treningi siłowe). 

Odpowiednie spożycie białka

W połączeniu z regularnymi treningami. Odpowiednia ilość białka w diecie będzie sprzyjała budowaniu masy mięśniowej.

Zwiększenie spontanicznej aktywności fizycznej

Warto zadbać o spontaniczną aktywność fizyczną, np. zamiast windy wybrać schody lub odkurzyć mieszkanie zwykłym odkurzaczem zamiast robotem odkurzającym, który sam posprząta pomieszczenia w domu.

Co wpływa na zwolnienie metabolizmu? [13]

Ubytek masy ciała

Warto zwrócić uwagę, że metabolizm zmniejsza się, kiedy dochodzi do spadku masy ciała. Idealnie można to zaobserwować, obliczając zapotrzebowanie energetyczne ze wzorów dietetycznych. Dlatego będąc na diecie redukcyjnej, należy co jakiś czas wprowadzać zmiany odnośnie do zapotrzebowania kalorycznego.

Nieodpowiednia ilość snu

Innym czynnikiem, który także może wpływać na tempo metabolizmu, jest nieodpowiednia ilość snu. Będzie to znacznie rzutować na funkcjonowanie w ciągu dnia. W efekcie może dojść do zmniejszenia spontanicznej aktywności fizycznej, która będzie spowodowana zmęczeniem.

Nieprawidłowa dieta i nawodnienie

Metabolizm również zostanie zwolniony w przypadku, kiedy dieta będzie nieprawidłowo skomponowana. Brak odpowiednich składników pokarmowych może wpływać na to, że wydajność w ciągu dnia ulegnie znacznemu pogorszeniu. 

Czy istnieją suplementy wspierające metabolizm?

Obecnie stale są prowadzone badania, które skupiają się na wpływie wybranych składników pokarmowych na tempo metabolizmu. W szczególności dotyczy to produktów, które zawierają substancje o działaniu termogenicznym, czyli takich, które mają zwiększyć tempo przemiany materii związanej ze zwiększeniem temperatury ciała. 

Do takich substancji należy:

• kapsaicyna, 
• kofeina,
• kurkumina,
• piperyna,
• katechiny, 
• synefryna.
• forskolina.

Obecnie na rynku istnieje wiele firm produkujących suplementy diety. Zachęcają do kupna swojego produktu, argumentując tym, że znajdują się w nim substancje, które wspierają, bądź przyspieszają metabolizm. Niestety, ale większość substancji, którym przypisuje się ,,magiczne“ działanie odchudzające, w rzeczywistości mają minimalne znaczenie dla metabolizmu. Co więcej, niektóre suplementy mogą być niebezpieczne dla zdrowia, a nawet życia człowieka (9,10,11). 

Podsumowanie

Aktywność fizyczna jest jedyną istotną składową, na którą ma się wpływ w kontekście metabolizmu. Dlatego warto w ciągu dnia podejmować się różnego rodzaju czynności, które będą angażować nasze mięśnie do pracy. Należy przy tym również zadbać o odpowiednią dietę, optymalną ilość snu oraz sposób radzenia sobie ze stresem. Udział składników termogenicznych w małym procencie mają wpływ na tempo metabolizmu. Należy pamiętać, że nadmiar niektórych z tych składników może negatywnie oddziaływać na organizm. 

Najczęstsze pytania:

Czy szybki metabolizm przejawia się zwiększoną ilością wizyt w toalecie?

Ilość wizyt w toalecie nie wiąże się ze zwiększonym metabolizmem, ale ze zwiększonym pasażem jelitowym.

Czy na metabolizm ma wpływ genetyka?

Genetyka w małym procencie ma wpływ na metabolizm. W głównej mierze jest on zależny od naszego stylu życia.

Czy nie mogę schudnąć, ponieważ mam zbyt wolny metabolizm?

Najczęściej przyczyną problemów ze spadkiem masy ciała jest nadwyżka kaloryczna oraz nieprawidłowy styl życia. Ilość przyjmowanego pokarmu trzeba dostosować do zapotrzebowania energetycznego.

Czy gdy będę jeść więcej białka, mój metabolizm przyspieszy?

Rzeczywiście większa ilość spożytego białka będzie korelowała ze wzrostem ilości energii potrzebnej do jego trawienia. Wiąże się to z większym termicznym efektem pożywienia. Także zwiększone spożycie białka będzie sprzyjało budowaniu masy mięśniowej w połączeniu z dobrze zaprogramowanymi treningami. Jednak samo zwiększenie spożycia białka nie będzie miało wielkiego znaczenia dla tempa metabolizmu. Ponadto nadmiar białka, który nie ostanie w pełni wykorzystany przez organizm,  może źle wpłynąć na stan zdrowia.

Czy tyję, ponieważ z wiekiem zmniejsza się metabolizm?

Do ok. 60 r.ż. metabolizm jest względnie na stałym poziomie. Dlatego często problemem jest niekorzystna zmiana trybu życia, który następuje wraz z wiekiem.

Bibliografia:

1. Sarah Benyon, Jason O’Neale Roach. (2015). Metabolizm i żywienie.Edra-Urban &Partner.
2. Jerrold J. Heindel PhD a, Bruce Blumberg b, Mathew Cave c, Ronit Machtinger d, Alberto Mantovani e, Michelle A. Mendez f, Angel Nadal g, Paola Palanza h, Giancarlo Panzica i, Robert Sargis j, Laura N. Vandenberg k, Frederick vom Saal l Metabolism disrupting chemicals and metabolic disorders. Volume 68, March 2017, Pages 3-33
3. Arturo Sánchez López de Nava; Avais Raja.(2022).Physiology, Metabolism, Information and Affiliations 
4. J.Mizera, K.Mizera.(2019). Dietetyka sportowa. Galaktyka, Warszawa.
5. K. R. Westerterp, “Diet induced thermogenesis,” Nutr Metab (Lond), vol. 1, p. 5, Aug. 2004,
6. N. Chung et al., “Non-exercise activity thermogenesis (NEAT): a component of total daily energy expenditure,” J Exerc Nutrition Biochem, vol. 22, no. 2, p. 23, Jun. 2018,
7. Ministerstwo Zdrowia, Narodowy Program Zdrowia, Państwowy Zakład Higieny Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego (2020). Normy żywienia dla populacji Polski i ich zastosowanie. 
8. Calcagno, M., Kahleova, H., Alwarith, J., Burgess, N. N., Flores, R. A., Busta, M. L., & Barnard, N. D. (2019). The Thermic Effect of Food: A Review. Journal of the American College of Nutrition, 1–5.
9. Whiting S, Derbyshire E, Tiwari BK. Capsaicinoids and capsinoids. A potential role for weight management? A systematic review of the evidence. Appetite. 2012
10. Zheng, J., Zheng, S., Feng, Q., Zhang, Q., & Xiao, X. (2017). Dietary capsaicin and its anti-obesity potency: from mechanism to clinical implications. Bioscience Reports, 37(3), BSR20170286.
11. Barcelos, R. P., Lima, F. D., Carvalho, N. R., Bresciani, G., & Royes, L. F. (2020). Caffeine effects on systemic metabolism, oxidative-inflammatory pathways, and on exercise performance. Nutrition Research.
12. Silverthorn D., Fizjologia, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2018.
13. Paul A. Molé (1990). Impact of Energy Intake and Exercise on Resting Metabolic Rate. Sports Medicine, 10(2), 72–87.