همه چیز در مورد آنابولیسم و کاتابولیسم پروتئین

تعبیر متابولیسم چیست؟

متابولیسم یکی از اصطلاحاتی است که تقریباً همه از آن استفاده می‌کنند، اما تعداد کمی درک واقعی از آن دارند. بنابراین، این بخش به شما کمک می‌کند تا یک درک اولیه از مفهوم واقعی متابولیسم را به شما ارائه دهد. همه موجودات زنده از سلول‌ها، که ساده‌ترین واحد زنده هستند، تشکیل شده‌اند. حتی موجودات میکروبی ساده نیز “زنده” هستند، در حالی که انسان‌ها از تعداد زیادی سلول (بیشتر از ۱۰۰ تریلیون) تشکیل شده‌اند و بسیار پیچیده هستند، در حالی که بسیاری از میکروب‌ها به صورت تک سلولی و بدون مغز وجود دارند. بازگشت به موضوع اصلی، درون این سلول‌ها، واکنش‌های شیمیایی برای تولید و استفاده مداوم از انرژی رخ می‌دهند. این واکنش‌ها به دو دسته تقسیم می‌شوند که در مقدمه به آنها اشاره کردیم: آنابولیسم و کاتابولیسم. آنابولیسم از انرژی استفاده می‌کند تا اجزا و مولکول‌های سلولی را بسازد، در حالی که کاتابولیسم با تجزیه مواد پیچیده، انرژی تولید می‌کند.

بنابراین، هنگامی که درباره متابولیسم صحبت می‌کنیم، به مجموعه‌ای از تمام واکنش‌های فیزیولوژیکی در سلول اشاره می‌کنیم که برای حفظ حیات ضروری هستند. عوامل متعددی مانند سیگنال‌دهی هورمونی، فعالیت بدنی، تأمین مواد مغذی و وضعیت انرژی تأثیر زیادی بر روی این واکنش‌ها و زمان وقوع آن‌ها دارند. در حال حاضر، فقط بدانید که متابولیسم یک سیستم بسیار پیچیده از واکنش‌ها در سلول‌ها است که حیات را حفظ می‌کند و در این فرآیندها ورودی و خروجی انرژی طبیعی وجود دارد.

هدف هر فرد در باشگاه ورزشی بهبود ترکیب بدنی است،

به معنای کاهش سطح چربی بدن و یا افزایش توده عضلانی. این یک فرآیند داد و ستد است. در حوزه پرورش اندام و فرهنگ تناسب اندام، بسیاری از افراد به دنبال همزمان کاهش چربی و ساخت عضلات هستند. با این حال، این دو روند از نظر نظری به طور متقابل منحصر به فرد هستند. بنابراین، وقتی با یک مربی یا برنامه‌ای مواجه می‌شویم که ادعا می‌کند می‌توانید همزمان عضلات خود را ساخته و چربی‌ها را از بین ببرید، می‌دانیم که این ادعا بسیار غیر واقع‌بینانه است، مگر اینکه فرد قصد داشته باشد قوانین ترمودینامیک را نادیده بگیرد. بنابراین، بهبود ترکیب بدن مشابه یک اره است که بین ساخت عضلات و از بین بردن چربی قرار دارد: اگر قصد افزایش یکی را داشته باشید، دیگری باید کاهش یابد.

به همین دلیل، رویکرد سنتی بسیاری از ورزشکارانی که به دنبال بهبود ترکیب بدن خود هستند، شامل تناوب بین دوره‌های عضله‌سازی است. در زبان عامیانه، بدنسازان معمولاً این بازه‌های زمانی را به ترتیب “دوره حجم” و “کات” می‌نامند. گزینه دیگر این است که در مرحله “تثبیت” قرار گیرید، به معنای عدم تمرین عضله، عدم از دست دادن عضله و عدم به دست آوردن چربی. حالا بیایید به نقش آنابولیسم پروتئین و کاتابولیسم در بهبود ترکیب بدن نگاهی بیندازیم.

پروتئین‌ها نقش مهمی در ساخت بافت عضلانی اسکلتی،

که به عنوان بزرگترین مخزن آمینو اسیدها در بدن انسان عمل می‌کند، دارند. بسیاری از بدنسازان و علاقمندان به تناسب اندام به دلیل اینکه پروتئین‌ها “بلوک‌های سازنده” اسیدهای آمینه مورد نیاز برای سنتز بافت عضلانی را فراهم می‌کنند، به بحث مصرف پروتئین علاقمند هستند. با این حال، بسیاری از افراد وقتی به سنتز پروتئین اشاره می‌شود، پیام ارسال شده را به طرز اشتباهی تفسیر می‌کنند. پروتئین‌ها به عنوان مولکول‌های بزرگ و ضروری، نقش‌های بی‌شماری در بدن انسان ایفا می‌کنند. آن‌ها صرفاً به بافت عضلانی منتقل نمی‌شوند و در واقع در بسیاری از سیستم‌های بدن و در همه جای بدن حضور دارند.

گردش پروتئین در کل بدن: این شامل اندازه‌گیری سنتز و تجزیه پروتئین در تمام اعضا، اسکلتی و غیر اسکلتی است. گردش پروتئین در عضلات اسکلتی: این به اندازه‌گیری سنتز و تجزیه پروتئین در کل بافت عضلانی اسکلتی اطلاق می‌شود. وقتی درباره بهبود ترکیب بدن صحبت می‌شود، باید منطقی باشد که ما در واقع در تلاش برای ساخت بافت عضلانی اسکلتی هستیم، زیرا ما به دنبال افزایش حجم کلیه‌ها نیستیم (البته، به طور مزمن حداقل). این نشان نمی‌دهد که آنابولیسم پروتئین در کل بدن “یک فرایند بد” است (زیرا در واقع بخش مهمی از وجود انسان است)، اما تنها افزایش آنابولیسم پروتئین در کل بدن در یک بازه زمانی می‌تواند منجر به افزایش حجم اعضا شود.

در این راهنما از اصطلاحات تخصصی زیر استفاده می‌شود:

• سنتز پروتئین عضلات: این اصطلاح به سنتز پروتئین فقط در بافت عضلانی اسکلتی اشاره دارد.
• تخریب پروتئین عضلانی: این اصطلاح فقط به تجزیه و تخریب بافت عضلانی اسکلتی اشاره دارد.
• گردش پروتئین: این اصطلاح میزان تعادل بین سنتز و تخریب پروتئین را اندازه‌گیری می‌کند.
• آنابولیسم پروتئین عضلات: این اصطلاح به وضعیتی در بافت عضلانی اسکلتی اشاره دارد که در آن سنتز بیشتر از تخریب است و بنابراین بافت بدون چربی ساخته می‌شود.
• کاتابولیسم پروتئین عضلانی: این اصطلاح به وضعیتی در بافت عضلانی اسکلتی اشاره دارد که در آن تخریب بیشتر از سنتز است و بنابراین بافت بدون چربی در حال شکسته شدن است.
• هیپرتروفی: این اصطلاح به رشد بافت عمومی (به طور کلی به عضله اشاره دارد) می‌پردازد.
• آتروفی: این اصطلاح به از دست دادن بافت اشاره دارد و مخالف هیپرتروفی است.

در این قسمت جالب راهنما، به عواملی که بر آنابولیسم و کاتابولیسم پروتئین عضله تأثیر می‌گذارند، می‌پردازیم و نقش عواملی که در نهایت بر ترکیب بدن تأثیر می‌گذارند را بررسی می‌کنیم. همانطور که پیش از این اشاره شد، واکنش‌های آنابولیک برای ساخت اجزا و مولکول‌های سلولی عمل می‌کنند، در حالی که واکنش‌های کاتابولیک برعکس عمل می‌کنند. همچنین، باید به یاد داشت که واکنش‌های آنابولیک نیاز به انرژی ورودی دارند و واکنش‌های کاتابولیک انرژی تولید می‌کنند. بنابراین، در اینجا توضیح می‌دهیم که چگونه واکنش‌های آنابولیک و کاتابولیک پروتئین در ساخت بافت عضلانی اسکلتی، که یکی از عوامل مهم در بهبود ترکیب بدن است، نقش دارند.

همانطور که قبلاً بیان شد، بافت عضلانی اسکلتی به عنوان بزرگترین مخزن اسیدهای آمینه در بدن عمل می‌کند و بزرگترین توده پروتئین را تشکیل می‌دهد. فرایندهای ادغام اسید آمینه، حمل و نقل و اکسیداسیون در اینجا تأثیرگذار هستند. به طور کلی، دو محیط وجود دارد که در آن‌ها تمرکز داریم: استخر آمینو اسید در گردش خون و حوضچه درون سلولی. در حالت گرسنگی و شرایط کاتابولیک، اسیدهای آمینه از بافت عضلانی به گردش خون آزاد می‌شوند و توسط سایر بافت‌های بدن استفاده می‌شوند. اما در مواردی که نیاز به آنابولیسم پروتئین وجود دارد، اسیدهای آمینه می‌توانند به طور فعال از گردش خون به فضای داخلی سلول‌های عضلانی منتقل شده و در ساخت پروتئین‌ها مورد استفاده قرار گیرند (که در نتیجه منجر به سنتز پروتئین جدید می‌شود).

بنابراین، به علاوه از آمینو اسیدهای درون سلولی که در دسترس هستند، سنتز یا آنابولیسم پروتئین نیز تا حدودی توسط انتقال آمینو اسیدها به داخل و خارج سلول‌های عضلانی تنظیم می‌شود. در حیوانات، به ویژه گوشتخواران، مقدار قابل توجهی انرژی از اکسیداسیون آمینو اسیدها تأمین می‌شود. اکسیداسیون آمینو اسیدها به آمونیاک و ساختارهای کربنی بعدی آن‌ها در شرایطی رخ می‌دهد که مصرف پروتئین در رژیم غذایی بیش از حد است، یا در شرایط گرسنگی، محدودیت کربوهیدرات و یا دیابت وجود دارد.

آمونیاک در انسان به صورت اوره توسط کلیه‌ها دفع می‌شود، در حالی که کربن اسیدهای آمینه وارد چرخه اسید سیتریک برای تولید انرژی می‌شوند. برخی از افراد مدعی هستند که مصرف زیاد پروتئین باعث استرس بر روی کلیه‌ها می‌شود و این مورد در تضاد با “رژیم‌های بدنسازی” سنتی است، اما حتی مصرف بیش از ۲ گرم پروتئین برای هر پوند وزن بدن (بدون چربی) برای افرادی که عملکرد کلیوی سالم دارند، به نظر می‌رسد بی‌خطر است. این مقدار مصرف برای اکثر بدنسازان طبیعی است.

انسولین یک هورمون پپتیدی است که عمدتاً به عنوان پاسخی به افزایش سطح گلوکز در خون، در لوزالمعده انسان ترشح می‌شود. نقش اصلی آن در عملکرد پروتئین‌های انتقال گلوکز است. برای ساخت بدن بدون چربی و افزایش عضلات، می‌توانم تأکید کنم که بهتر است به انسولین اجازه داده شود تا فرآیند آنابولیک بدن را انجام دهد، به جای اینکه سعی کنید مانند بسیاری از طرفداران رژیم‌های کم کربوهیدرات، آن را محدود کنید.

حقیقت درباره انسولین این است که انسولین یکی از قوی‌ترین هورمون‌های آنابولیک در بدن انسان است. زمانی که اسیدهای آمینه مجدداً به بدن وارد می‌شوند، انسولین عملکرد آنابولیک پروتئین را در سراسر بدن تحریک می‌کند. نکته کلیدی در اینجا این است که حالت هیپرانسولینمی (ارتفاع سطح انسولین) بدون همزمانی دسترسی اسیدهای آمینه، به نظر نمی‌رسد که سنتز پروتئین در کل بدن را افزایش دهد (با این وجود، سرعت تجزیه پروتئین در کل بدن را کاهش می‌دهد). همچنین، در حالی که انسولین سرعت تجزیه پروتئین در کل بدن را کاهش می‌دهد، سیستم یوبیکوئیتین که برای تنظیم تجزیه پروتئین عضلانی مسئول است، تغییری نمی‌کند. بنابراین، انسولین عاملی خاص برای کاهش تجزیه پروتئین عضلانی نیست.