Что такое катаболизм и как он влияет на организм?

Катаболизм — это естественный процесс в любом организме. Бояться его не стоит, но есть нюансы, которые важно учитывать.

Расскажем, как проходит катаболизм, зачем он нужен и чем может быть опасен.

Катаболизм — это процесс расщепления сложных молекул, компонентов клеток, органов и тканей до простых веществ с выделением энергии. Любое похудение — это катаболизм.

Процесс проходит в три этапа:

1. Крупные органические молекулы распадаются на составляющие их структурные соединения. Например, полисахариды — на гексозы и пентозы, белки — на аминокислоты, нуклеиновые кислоты — на нуклеотиды и нуклеозиды, липиды — на жирные кислоты и глицерин. На этой стадии высвобождается менее 1% энергии соединений.
2. Образуются еще более простые молекулы. Этот этап сопровождается высвобождением около 30% энергии.
3. Простые молекулы окисляются до углекислого газа и воды. Эту финальную стадию называют циклом Кребса или трикарбоновых кислот. На ней высвобождается около 70% энергии.

Анаболизм — это совокупность противоположных катаболизму процессов, то есть создание сложных веществ из более простых с затратами энергии. Анаболизм обеспечивает рост, развитие и обновление биологических структур в организме. Набор мышц, увеличение жировой прослойки, рост волос, ногтей и заживление ран — это анаболизм.

Хотя катаболизм и анаболизм — противоположные процессы, они тесно связаны. Вот как это проявляется:

1. Через источники углерода. Многие молекулы углерода, полученные из катаболических процессов, используются для анаболизма. Например, молекулы углерода, образованные в результате цикла Кребса и гликолиза — процесса окисления и расщепления глюкозы, — нужны для синтеза аминокислот, из которых строятся белки.
2. На энергетическом уровне. Энергия, высвобождаемая в результате катаболизма, идет на синтез новых молекул в процессе анаболизма. Если количество энергии катаболизма превышает потребности анаболизма, энергия запасается в жировых клетках и мышцах.

Соотношение катаболических и анаболических процессов в клетках и их интенсивность регулируют гормоны. Например, адреналин и глюкокортикоиды сдвигают баланс обмена веществ в сторону катаболизма, а инсулин, соматотропин и тестостерон — в сторону анаболизма. Голодание, физическая нагрузка и другие виды стресса стимулируют выработку катаболических гормонов.

Глюкокортикоиды выделяются корой надпочечников, увеличивают интенсивность катаболизма белков и аминокислот. Одновременно с этим они тормозят катаболизм глюкозы и повышают ее уровень в крови путем глюконеогенеза — процесса синтеза глюкозы из неуглеводных соединений. Основной гормон этой группы — кортизол.

Глюкагон выделяется поджелудочной железой при низком уровне глюкозы в крови, например при голодании или интенсивных физических нагрузках. Глюкагон стимулирует печень участвовать в гликогенолизе — процессе расщепления гликогена до глюкозы.

Адреналин в основном выделяется надпочечниками, стимулирует распад жиров, глюконеогенез и гликогенолиз. При высоком уровне адреналина в крови усиливается катаболизм белков.

Когда катаболизм становится причиной потери мышечной массы. Не бывает анаболизма без катаболизма — и наоборот. Но если в организме преобладают процессы разрушения, катаболизм может стать причиной потери мышечной массы. Вот какие факторы этому способствуют:

1. Возраст. После 30 лет нетренирующийся человек теряет около 1% мышц ежегодно. Такое явление называется саркопенией.
2. Неправильное питание. Нехватка белка, «строительного материала» для мышц, приводит к их разрушению. Еще мышечная масса снижается, если калорийность рациона значительно ниже потребностей организма, то есть создан избыточный дефицит калорий.
3. Чрезмерные нагрузки. Если человек активно тренируется и не дает организму восстановиться, распад мышечной ткани ускоряется.
4. Эмоциональные потрясения и стресс. В стрессовых ситуациях организм мобилизует все силы для устранения причины дискомфорта — выделяются гормоны стресса, которые запускают процессы разрушения.
5. Некоторые заболевания. Например, при инсульте преобладает катаболизм, что часто проявляется уменьшением массы тела.

Как катаболизм связан с похудением. Похудение — это и есть катаболизм. Организм в состоянии дефицита энергии вынужден расщеплять жиры до глицерина и жирных кислот, которые кровь доставляет к нуждающимся органам и тканям для обеспечения энергией.

Все клетки организма постоянно обновляются, в том числе и клетки иммунной системы. Когда стимулов для анаболизма недостаточно и преобладает избыточный катаболизм, не только теряется мышечная масса, но и появляются проблемы со здоровьем.

Например, при большом дефиците энергии человек часто болеет и испытывает слабость, волосы и ногти становятся ломкими, а кожа — сухой, у девушек нарушается менструальный цикл. Поэтому даже в период похудения катаболизм не должен быть чрезмерным. Достаточно 10—15% дефицита калорий от нормы, чтобы жировая ткань расщеплялась и использовалась в качестве энергии для создания новых структур и поддержания жизнедеятельности организма.

Катаболизм — это естественный процесс расщепления сложных веществ до более простых с выделением энергии. Анаболизм — противоположный ему процесс.

Соотношение катаболизма и анаболизма регулируют гормоны. Голодание, физическая нагрузка и другие виды стресса смещают баланс в сторону катаболизма. Избыточный катаболизм приводит к снижению иммунитета, уменьшению мышечной массы, сухости кожи, ломкости волос, ногтей и другим проблемам.