Что такое катаболизм, анаболизм. Какое отношение они имеют к метаболизму и как происходят?

Успех в работе над телом приходит к тем, кто умеет использовать в своих целях законы метаболизма (обмена веществ). Из питательных элементов внешней среды организм строит собственные ткани и обеспечивает их рост – это анаболизм, пластический обмен с окружающей средой. С другой стороны, те же самые нутриенты (белки, жиры, углеводы) организм расщепляет, высвобождая энергию химических связей.

Катаболизм – это процесс получения энергии путем распада сложных молекул на простые элементы, т. е. энергетический обмен. Рост мышечной ткани – процесс анаболический, но он невозможен без усиленной работы мышц. Силовые тренировки – стрессовые затраты энергии, которые сопровождаются быстрым расщеплением не только питательных веществ, но и мышечной ткани. Задача культуриста – построить режим питания и физических нагрузок так, чтобы процессы анаболизма (роста мышц) преобладали над катаболизмом – разрушением мышечной ткани в ходе тренировок.

Этапы катаболизма

С точки зрения биологии тела анаболизм и катаболизм – два абсолютно необходимых организму процесса. Анаболизм – это синтез тканей (мышечной, костной, нервной, жировой) из белков, жиров и углеводов, которые организм получает с питанием.

Синтез тканей – энергозатратный процесс. Универсальным поставщиком энергии для него являются молекулы АТФ. Они, в свою очередь, образуются в ходе катаболизма – путем расщепления сложных веществ на максимально простые элементы.

Катаболические процессы проходят в 3 этапа:

• Подготовительный этап – переваривание пищи в ЖКТ или расщепление внутренних тканей (жировой или мышечной). Белки при этом распадаются на аминокислоты, жиры расщепляются на глицерин и свободные жирные кислоты, углеводы – на молекулы глюкозы. Катаболизм на первом этапе сопровождается небольшим выделением тепловой энергии.
• Бескислородный этап проходит внутри клетки, где глюкоза превращается в молочную кислоту, а молекулы аминокислот и жирных кислот – в ацетил-КоА (промежуточный фермент катаболизма). Часть высвобождаемой энергии выделяется в виде тепла, а часть аккумулируется в молекулах АФТ.
• Кислородный этап – дыхание клетки. Начинается циклом трикарбоновых кислот, когда атомы углерода покидают органические вещества, соединяются с кислородом и образуют углекислый газ. Затем в митохондриях клеток завершается распад нутриентов – образуются молекулы АФТ и вода.

Итог катаболизма – молекулы АФТ, они распадаются и выделяют энергию в соответствии с потребностями клеток.

Анаболические процессы – рост мышц, например, – невозможны без катаболизма и образования молекул АФТ.

Таблица: анаболизм и катаболизм – 2 стороны одной медали

Подробнее о том, что такое катаболизм

Катаболизм – это процесс, в ходе которого сложные вещества, в виде совокупности клеток, тканей, органов и прочего, расщепляются на более простые. Процессы катаболизма обязательно сопровождаются образованием и обогащением клеток энергий в виде АТФ, которая впоследствии может быть израсходована на синтез и другие процессы жизнедеятельности, например, движение.

На катаболизм, а точнее на скорость расщепления сложных веществ, влияют следующие гормоны:

• кортизол — вырабатываются в организме вследствие стрессовых ситуаций;
• адреналин, концентрация которого может быть увеличена при голоданиях, а также тогда когда человек испытывает сильные эмоции;
• глюкагон – гормон сжигания жира, активно вырабатывающийся при ограничении количества поступления углеводов из продуктов питания (в диетологии это возможно благодаря диетам с преобладающим потреблением белковой пищи).

Почему культуристы не любят катаболизм

Цель культуриста – мускулистое тело с минимумом подкожного жира. В ходе анаболизма происходит рост не только мышечной массы (усвоение белков), но и жировой ткани (усвоение жиров и углеводов).

Видео

Силовые тренировки призваны мобилизовать организм на синтез новых мышечных волокон, а сокращение в рационе жиров и углеводов уменьшает жировую прослойку. Однако во всем нужна мера. Чрезмерные нагрузки и строгая диета создают дефицит энергии, баланс в обмене веществ сдвигается в сторону активного катаболизма.

Организм переходит в стрессовый режим: он расщепляет собственные ткани, чтобы создать из них молекулы АФТ, необходимые работающим клеткам. Энергия извлекается отовсюду ­– из гликогена печени, жировой ткани, мышечных волокон – путем превращения мышечного белка в аминокислоты. Спортсмен в полной мере ощущает на себе, что такое катаболизм мышц: длительный тренинг не дает результатов, мускулы не растут, несмотря на титанические усилия в спортзале. Мало того, с трудом наработанная мускулатура тает как раз во время тренировок. Говоря простым языком, организм освобождается от лишних мышц, т. к. они потребляют слишком много энергии.

Активный катаболизм запускается при любом стрессе:

• нервное расстройство, тревога, волнение;
• длительное и сильное чувство голода;
• чрезмерные физические нагрузки;
• умственное перенапряжение;
• отсутствие полноценного отдыха.

Остановить этот процесс волевым усилием трудно – биохимия процессов катаболизма и анаболизма регулируется гормонами.

Как происходит анаболизм

После того как мы рассмотрели, что такое катаболизм, будет уместно дать понятие и его противоположной форме – анаболизму. Итак, если катаболизм является процессом расщепления полимеров, то анаболизм – это не что иное как синтез простых веществ в сложные соединения, из которых строятся новые клетки и ткани организма.

Анаболизм обеспечивает рост, развитие и регенерацию всех типов тканей организма.

Ассимиляционный метаболизм также проходит в три этапа:

• Вначале низкомолекулярные соединения образуют молекулы-предшественники.
• В следующем этапе эти молекулы преобразовываются в активные формы, при этом затрачивается накопленная при катаболизме клеточная энергия.
• Завершающий этап включает процесс образования строительного материала организма — полимеров, в виде белков, углеводов и жиров.

Роль гормонов при активном катаболизме

Метаболизм представляет собой совокупность огромного количества химических реакций, баланс между ними поддерживается гормонами. Получив сигнал о возникшей потребности, центры мозга – гипоталамус и гипофиз – мобилизуют эндокринную систему (надпочечники, щитовидную железу, яички и яичники, печень) на выброс гормонов в кровь. Одни из них стимулируют синтез и рост тканей. Другие блокируют анаболические процессы, запускают катаболизм – превращение вещества в энергию.

Катаболизм запускают гормоны стресса:

• кортизол,
• адреналин,
• норадреналин;
• тироксин (Т4),
• трийодтиронин (Т3).

Первые три вырабатываются надпочечниками, два последних гормона продуцируются щитовидной железой. Действие гормонов прекращается, когда исчезают факторы стресса.

Гормональная регуляция этапов активного катаболизма

Культуристу надо решить две задачи. Во время тренировок обеспечить поступление энергии за счет катаболизма жировой ткани и сохранить от распада мышечную. В период отдыха создать оптимальные условия для анаболизма мышц.

Видео

Тренировка: тратим жир и сохраняем мышцы

Правильная организация тренировок с учетом катаболизма включает несколько моментов:

• Чтобы расщепить жировые клетки, необходим строго дозированный дефицит калорийности – не больше10–15 % от суточной потребности. На сушке с потерей веса этот дефицит нужно уменьшать. К 3-й неделе он должен составить 5–7 %.
• Для сохранения мышечной ткани в условиях дефицита энергии необходимы тренировки – тогда организм поймет, что мышцы «при деле», не станет превращать их в энергетический источник.
• Режим тренировок – 3–4 раза в неделю по 45 минут; тренироваться нужно часто, но непродолжительно. Перетренированность – один из главных факторов катаболизма мышц.
• Нагрузки должны быть интенсивными: рабочий вес соответствует возможности работать с ним до 12 раз при первом подходе. Оптимально будет чередовать нагрузку на три группы мышц, и выполнять её по кругу.
• Силовые упражнения должны создать ситуацию стресса. В первые 25–30 минут тренировки организм тратит свои энергетические запасы из гликогена печени, затем гормоны направляют процесс извлечения энергии из жировых депо, минуя работающие мышцы. Расщепление жирных кислот длится около 20 минут – это и есть время эффективного жиросжигания на тренировке.

Кардио после силовых упражнений лучше не делать – слишком большой риск восполнения дефицита энергии за счет натруженных мышц. Двигательной активности посвящаем отдельный день.

Значение сна

Если вы не высыпаетесь, нарушается нейроэндокринный контроль чувства голода и насыщения. Следствием этого становится переедание и снижение чувствительности тканей к инсулину, что в свою очередь повышает риск развития диабета 2 типа. Любой из этих факторов ведет к набору массы тела.

Многочисленные клинические исследования показали, что лишение человека сна нарушает способность организма регулировать пищевое поведение (аппетит) из-за снижения концентрации лептина – гормона, который сообщает нам, что мы съели достаточно.

Ученые пришли к выводу, что существует прямая связь между индексом массы тела (ИМТ) и продолжительностью и качеством сна. Дефициту сна соответствует более высокий ИМТ

Если ребенок мало спит, у него повышается риск развития ожирения. Они считают, что дефицит сна может вести к гормональному дисбалансу, из-за которого дети потребляют больше пищи и в целом питаются неправильно.

Исследования также показали, что в организме людей, которые слишком мало спят, повышен уровень грелина. Грелин – это гормон, который синтезируется в желудке и сообщает головному мозгу, что вы голодны.

Недосыпание ведет к снижению толерантности к глюкозе и уменьшению чувствительности к инсулину за счет роста активности симпатической нервной системы, подъема уровня кортизола и уменьшения потребления глюкозы головным мозгом.

Ваши шансы набрать лишний вес повышают не только гормональные факторы, связанные с дефицитом сна. Из-за недосыпания вы вряд ли захотите заниматься физкультурой и спортом. Многочисленные эксперименты показали, что люди, которые мало спят, реже придерживаются какой-либо тренировочной программы, и объясняется это тем, что они сильно устают.

Попробуйте следующие меры, которые могут принести вам хороший, полноценный сон:

• Ложитесь спать в одно и то же время.
• Наполните вечерние часы отдыхом и расслаблением.
• Ваша спальня должна быть тихой, темной и немного прохладной.
• Старайтесь получать 7-8 часов непрерывного сна каждую ночь.
• Избегайте продуктов и напитков, которые содержат кофеин.
• Не принимайте обильную пищу непосредственно перед сном. Но и не ложитесь в постель голодным.
• Не делайте энергичные упражнения в пределах 4 часов до отхода ко сну (некоторые эксперты говорят о шести часах).
• В выходные дни продолжайте ложиться спать и просыпаться по установленному графику.

Питание и режим в период отдыха

Анаболизм мышц происходит в период отдыха, когда сокращены энергетические траты организма. Для роста мышц необходим строительный материал – аминокислоты. Белковая пища обеспечит их постоянное содержание в крови: необходимо и достаточно 1,6–2 г белка на 1 кг собственного веса спортсмена в день. Жиры и углеводы в период сушки стоит урезать до 1–2 г на 1 кг веса.

Видео

Богатую углеводами пищу или питье разрешается употреблять во время тренировки и сразу после неё – это закроет дефицит энергии и предотвратит катаболизм мышечной ткани. Постоянно поддерживая высокое содержание аминокислот, избегая голодовок, нельзя забывать про другие факторы стресса, которые запускают катаболизм. Полноценный сон, уравновешенность в отношениях наряду с правильным питанием и разумными тренировками – гарантия того, что драгоценные мускулы не будут разрушены катаболизмом.