Kas ir vielmaiņa un kā tā darbojas?

Mēs bieži dzirdam cilvēkus sakām – Man ir lēna/ātra/sabojāta vielmaiņa”, un mēs piekrītoši mājam ar galvu. Bet vai mēs saprotam, ko tas nozīmē?

“Lēna” vielmaiņa arī bieži tiek minēta kā svara pieauguma un arī daudzu citu veselības problēmu cēlonis. Vai tā patiešām ir? Un, ja tā patiešām ir, vai ir iespējams paātrināt vielmaiņu, lai sadedzinātu vairāk kaloriju?

Lai labāk saprastu kas īsti ir vielmaiņa un kā tā darbojas – sāksim ar fiziku.

Enerģijas līdzsvars

Lai arī cik sarežģīta mums šķistu bioloģija, galu galā mēs visi eksistējam fiziskajā pasaulē, kurā mūsu ķermenis ir pakļauts fizikas likumiem.

Enerģijas līdzsvars ir jēdziens, kas palīdz mums saprast, kā cilvēki uzņem, zaudē un saglabā svaru. Tas ir balstīts uz vienu no fizikas pamatjēdzieniem, konkrēti, uz enerģijas nezūdamības likumu – “Enerģiju nevar radīt vai iznīcināt izolētā sistēmā”.

Respektīvi – enerģija nekur nevar pazust vai rasties pati no sevis. Mūsu ķermenis to var saņemt tikai no ārpuses ar pārtiku un izlietot dzīvības uzturēšanai, audu sintēzei un ķermeņa kustību nodrošināšanai. Mēs nevaram izlietot vairāk enerģijas kā esam uzņēmuši, un, ja mēs to neiztērējam – tā nekur nepazūd, bet tiek uzglabāta turpmākai izmantošanai.

Matemātika ir ļoti vienkārša:

1. Ja enerģija, kas nonāk ķermenī ir lielāka par enerģiju, kas tiek izmantota – ķermenim ir enerģijas pārpalikums (kas tiek pārvērsts un uzglabāts taukos);
2. Ja enerģija, kas nonāk ķermenī ir mazāka par enerģiju, kas tiek izmantota – ķermenim ir enerģijas iztrūkums (kas tiek kompensēts izmantojot uzkrātās “rezerves”);
3. Ja enerģija, kas nonāk ķermenī ir vienāda ar izmantoto enerģijas daudzumu – ķermenī ir enerģijas līdzsvars.

Enerģijas avoti

Enerģija nonāk mūsu ķermenī ar pārtiku, kas sastāv no ogļhidrātiem, taukiem un olbaltumvielām. Šīs barības vielas gremošanas traktā tiek sadalītas vienkāršākajās to formās – glikozē, taukskābēs un aminoskābēs un ar asinīm tiek transportētas pa visu ķermeni.

Tomēr mēs nevaram izmantot enerģiju tieši no glikozes, taukskābēm un aminoskābēm – tās vispirms ir jāpārvērš adenozīna trifosfātā (ATP) – enerģijas avotā, ko mūsu organisms izmanto enerģijas iegūšanai un uzglabāšanai šūnu līmenī.

Ķermenis uzglabā minimālu ATP daudzumu muskuļos, bet šie krājumi tiek izmantoti burtiski dažu sekunžu laikā – tāpēc ATP krājumi ir nepārtraukti jāpapildina (nepārtraukti jāsintezē jaunas ATP molekulas).

Šo sintēzi mūsu organismā veic 3 sistēmas/procesi:

1. Fosfagēnu sistēma (tiek saukta arī par ATP-PC). Tiek izmantota īslaicīgu, intensīvu darbību laikā, kad muskuļiem ir nepieciešams liels enerģijas daudzums. Apmēram 2 līdz 3 sekunžu laikā tiek izmantots viss muskuļos saglabātais ATP. Pēc tam vēl 6 līdz 8 sekundes ATP tiek sintezēts no kreatīna fosfāta – līdz arī tā krājumi izbeidzas. Ja nepieciešamība pēc enerģijas saglabājas, organisms turpinās sintezēt ATP pārejot uz aerobo vai anaerobo vielmaiņu (glikolīzi).
2. Glikolītiskā sistēma / Anaerobā vielmaiņa (vielmaiņas procesā netiek izmantots skābeklis). Glikolīze ir dominējošā enerģijas sistēma un ir otrs ātrākais ATP sintēzes veids. ATP tiek sintezēts no asinīs esošās glikozes un muskuļos un aknās uzkrātā glikogēna. Glikolīze, augstas fiziskās slodze laikā, nodrošina organismu ar enerģiju aptuveni 2 līdz 3 minūtes līdz glikozes un glikogēna krājumi beidzas. Glikozes un glikogēna krājumi atjaunojas attiecībā 1:2 – ja aktivitātes ilgums ir 2 minūtes, krājumi miera stāvoklī atjaunojas apmēram 4 minūšu laikā (ja vien gremošanas traktā ir uzturvielas).
3. Oksidatīvā sistēma / Aerobā vielmaiņa (vielmaiņas procesā ir nepieciešams skābeklis). ATP tiek sintezēts no ogļhidrātiem un taukiem kuru “dedzināšana” bez skābekļa nav iespējama. Oksidatīvā sistēma nodrošina organismu ar enerģiju ilgstošu, zemas intensitātes slodžu laikā. Šī enerģijas sistēma galvenokārt “dedzina” taukus. Tauku un ogļhidrātu procentuālais izlietojums ir atkarīgs no fiziskās slodzes intensitātes un ilguma – īsāku un intensīvāku aktivitāšu laikā tiek vairāk izmantoti ogļhidrāti, jo no tiem enerģiju var iegūt ātrāk, savukārt garāku, mazāk intensīvu aktivitāšu laikā vairāk tiek izmantoti tauki.

Fizisko aktivitāšu laikā darbojas visas trīs enerģijas sistēmas – tikai ar dažādu iesaistes līmeni, kas ir atkarīgs no darbības ilguma un intensitātes.

Organisma enerģijas sistēmu ATP sintēzes ātruma un apjoma salīdzinājums:

Organisma enerģijas sistēmu enerģijas (ATP sintēzes) līmenis fiziskās slodzes laikā:

Enerģijas patēriņš

Mūsu ķermenim ir nepieciešama enerģija pat tad, kad atrodamies miera stāvoklī vai guļam, jo tādi procesi, kā ķermeņa temperatūras uzturēšana, elpošana, asinsrite, hormonu līmeņa regulēšana un šūnu augšana un atjaunošanās netiek pārtraukti ne uz brīdi.

Enerģijas/kaloriju daudzums, ko mūsu ķermenis izmanto šo pamatfunkciju veikšanai, tiek saukts par pamata vielmaiņu (BMR) un sastāda apmēra 60 līdz 70 procentus no kopējā enerģijas daudzuma, ko mēs izmantojam vienas diennakts laikā.

Pamata vielmaiņa katram cilvēkam ir atšķirīga. To nosaka vairāki faktori, tostarp:

• Ķermeņa izmērs un sastāvs. Cilvēkiem, kuri ir lielāki vai, kuriem ir vairāk muskuļu, dzīvības procesu uzturēšanai pat miera stāvoklī ir nepieciešams vairāk enerģijas/kaloriju;
• Vīriešiem parasti ir mazāk ķermeņa tauku un vairāk muskuļu nekā sievietēm (ar tādu pašu vecumu un svaru), tāpēc vīriešiem ir nepieciešams vairāk enerģijas (muskuļi “tērē” vairāk enerģijas nekā tauki).
• Kļūstot vecākiem, muskuļu daudzumam ir tendence samazināties, bet tauku masai palielināties. Sekojoši – organismam ir nepieciešams arī mazāk enerģijas.

Papildus pamata vielmaiņai, enerģija ir nepieciešama arī:

• Pārtikas pārstrādei (TEF). Uzņemtās pārtikas sagremošanai, absorbēšanai, transportēšanai un uzglabāšanai ir nepieciešama enerģija. Šim nolūkam tiek izmantoti apmēram 10 procenti no kopējā ikdienas enerģijas patēriņa;
• Fiziskajām aktivitātēm. Jebkurai ķermeņa kustībai ir nepieciešama enerģija un šim nolūkam tiek izmantoti apmēram 20 līdz 30 procenti no diennakts laikā patērētās enerģijas. Ikdienas fiziskās aktivitātes parasti tiek sadalītas 2 daļās:
  • Bezslodzes aktivitāšu termoģenēzē (NEAT) – visas ikdienas darbības izņemot apzinātu vingrošanu. Vienkārši staigāšanai, dzīvokļa uzkopšanai u.tml., katru dienu tiek patērētas aptuveni 100 līdz 800 Kcal;
  • Vingrošanas aktivitāšu termoģenēzē (EAT). Kaloriju patēriņš ir atkarīgs tikai no mums pašiem. Piemēram, es stundu ilga treniņa laikā iztērēju 200 līdz 300 Kcal, bet mazāk trenētiem cilvēkiem tās varētu būt 300 līdz 600 Kcal.

Vielmaiņa un svars

Var būt vilinoši svara pieaugumā vainot savu vielmaiņu.

Bet, kā redziet – viss daudz vienkāršāk.

Viens no biežākajiem svara pieauguma cēloņiem ir neapzināta enerģijas/kaloriju uzņemšana – sākot ar dažām konfektēm vai cepumiem līdz saldinātajiem dzērieniem un paku sulām. Plus ūdens aizture, ja uzturā bieži lietojiet ultra apstrādātu pārtiku un ar to uzņemiet pārāk daudz sāls.

Konfektes, šokolāde un cepumi paši par sevi nav nekas slikts. Man arī tie garšo un es tos arī ēdu.

Bet, ir jāatceras, ja mēs uzņemam vairāk enerģijas nekā iztērējam – rodas enerģijas pārpalikums, kuru mūsu organisms uzglabā tauku veidā. Respektīvi, ja garšo ēst – ir jāpalielina arī enerģijas patēriņš 😊.

Pārmērīgu ķermeņa masas pieaugumu tikai retos gadījumos rada medicīniska rakstura problēmas kā, piemēram, Kušinga sindroms vai hipotireoze – parasti mēs to radām paši ar saviem uztura paradumiem un dzīvesveidu (miega, fizisko aktivitātīšu un stresa, kombinācija).

Visi šie faktori izjauc organisma enerģijas līdzsvaru un – Jūs pieņematies svarā, jo apēdat vairāk kaloriju, nekā sadedziniet, vai – sadedziniet mazāk kaloriju nekā apēdat.

Vielmaiņa, uzturs un fiziskā aktivitāte

Mēs nevaram kontrolēt savu pamata vielmaiņas ātrumu*, bet mēs varam:

• Kontrolēt uzņemtās enerģijas (kaloriju) daudzumu;
• Izmainot savus ēšanas paradumus palielināt pārtikas pārstrādei nepieciešamo enerģijas daudzumu. Olbaltumvielu sagremošanai organisms patērē 20–30% no tajās esošās enerģijas, ogļhidrātu pārstrādei 5-10%, bet tauku – tikai 0-3%. Tādējādi – ēdot olbaltumvielām bagātus produktus mūsu organisms reāli saņem tikai 70 līdz 80 procentus no tajās esošās enerģijas, pie tam 1 g tauku ir 9 kalorijas, ber 1 g olbaltumvielu – tikai 4.
• Izmantot vairāk enerģijas palielinot savu fizisko aktivitāti.

Aerobie vingrinājumi (pastaigas, riteņbraukšana, peldēšana u.tml.) ir visefektīvākais kaloriju “dedzināšanas” veids.

Speciālisti arī iesaka vismaz divas reizes nedēļā veikt spēka treniņus, jo tie palīdz veidot muskuļus. Muskuļu audi tērē vairāk enerģijas (sadedzina vairāk kaloriju) nekā taukaudi, tāpēc – jo lielāka ir muskuļu masa, jo vairāk enerģijas ir nepieciešams tās uzturēšanai.

* Vienīgais veids kā mēs varam palielināt pamata vielmaiņai nepieciešamo enerģijas daudzumu ir ķermeņa pārkompozīcija, bet, tā kā muskuļi aug lēni, rezultāts nebūs ātri pamanāms.

Nobeigumā

Vielu un enerģijas maiņa starp organismu un ārējo vidi ir dzīvās matērijas pamatīpašība. Kā enerģijas avots mums kalpo uzņemtais uzturs. Tam mūsu gremošanas traktā noārdoties, ķīmiskā enerģija pāriet citos enerģijas veidos. Lielākā daļa ķīmiskās enerģijas tūlīt pārvēršas siltuma enerģijā, bet pārējā daļa – mehāniskajā un elektriskajā enerģijā, kura tiek izmantota audu un sistēmu funkcijās. Arī šie enerģijas veidi galu galā pārvēršas siltuma enerģijā – sasilda un uztur konstantu ķermeņa temperatūru.

Tā ir taisnība, ka vielmaiņa (organisma kopējais patērētās enerģijas daudzums) ir saistīta ar svaru, jo lielāka ķermeņa uzturēšanai ir nepieciešams vairāk enerģijas. Tomēr pretēji vispārpieņemtajam uzskatam, lēna vielmaiņa (zemāks organisma kopējais enerģijas patēriņš) reti izraisa liekā svara pieaugumu.

Nekādu brīnum, super u.tml., diētu, tablešu, tēju utt., kas palīdz samazināt svaru nav, jo paātrināt vielmaiņu (kopējo organisma patērētās enerģijas daudzumu) ir iespējams tikai palielinot muskuļu masu un/vai fizisko aktivitāšu līmeni.

Visi tievēšanas brīnumlīdzekļi samazina uzņemtās enerģijas daudzumu. Bet tā kā “nauda nesmird” un šo brīnumlīdzekļu ražotājiem/izplatītājiem nav jāpierāda, ka viņu produkti ir droši vai efektīvi, tie var izraisīt nevēlamas vai pat bīstamas blakusparādības.

Ja vēlaties samazināt svaru veselīgi (līdz 0,7 kg nedēļā) – vienkārši samaziniet enerģijas uzņemšanu (kalorijas) par 500 līdz 700 kalorijām dienā. Ja vēlieties svaru zaudēt ātrāk – centieties arī kustēties vairāk.

Vai – piesakieties maniem tievēšanas izaicinājumiem, kuru laikā es cenšos to dalībniekiem sniegt priekštatu kā samazināt svaru veselīgi, bez badošanās un ar to saistītā diskomforta.