Как устроен метаболизм человека: почему скорость обмена различается и что это значит для здоровья

Метаболизм — это все химические процессы, которые выполняют клетки для поддержания жизнедеятельности организма: от дыхания и сердцебиения до пищеварения, согласно Cleveland Clinic. Два противоположных процесса делают это возможным: катаболизм разлагает углеводы, белки и жиры на полезные компоненты (например, глюкозу), а анаболизм использует эти компоненты для построения и восстановления тканей, включая мышцы и кости.

Как организм превращает пищу в энергию

Вся энергия, используемая организмом каждый день, распределяется по-разному. Cleveland Clinic разделяет общее суточное энергопотребление на три части: базальный метаболизм (BMR) — энергия, необходимая только для поддержания функций органов и клеток в состоянии покоя; энергия, затрачиваемая на переваривание и обработку пищи; и энергия, используемая при физической активности.

• Базальный метаболизм (BMR): составляет 60–70% от общего суточного энергопотребления, согласно Cleveland Clinic
• Переваривание пищи (термический эффект пищи): потребляет около 10% суточной энергии, по данным того же источника
• Физическая активность: составляет оставшуюся энергию и различается больше всего между разными людьми

Почему метаболические показатели различаются у разных людей

Базальный метаболизм не постоянен и варьируется от человека к человеку. Cleveland Clinic указывает на размер тела и мышечную массу как на основные долгосрочные факторы, поскольку мышечная ткань требует больше энергии для поддержания, чем жировая. Пол также играет роль: в среднем у мужчин выше BMR, чем у женщин, что Cleveland Clinic объясняет обычно большей массой тела и большей мышечной массой, связанной с тестостероном.

Возраст — ещё один значительный фактор. BMR снижается с возрастом, главным образом из-за постепенной потери мышечной массы наряду с гормональными и неврологическими изменениями, сообщает Cleveland Clinic. На BMR также могут влиять генетика и раса или этническая принадлежность, согласно Cleveland Clinic.

Несколько факторов временно изменяют метаболизм, отмечает Cleveland Clinic: экстремальные температуры (жара или холод), болезнь или травма, стимуляторы (кофеин, никотин), пропуск приёмов пищи и изменения уровня гормонов щитовидной железы. Беременность увеличивает потребность в энергии из-за увеличения массы тела и развития плода. Грудное вскармливание повышает потребность в энергии на примерно 15–25% для обеспечения молокопродукции. Менопауза сопровождается гормональными изменениями, включая снижение мышечной массы, которые влияют на метаболизм, согласно Cleveland Clinic.

Помимо самого метаболического механизма, Национальный институт диабета, болезней органов пищеварения и почек США (NIDDK) указывает на более широкие факторы, влияющие на вес: семейный анамнез и генетику, заболевания (гипотиреоз, синдром поликистозных яичников, синдром Кушинга), определённые лекарства (включая некоторые препараты для лечения эпилепсии, депрессии, диабета и гипертонии), продолжительность сна и доступность здоровых продуктов и безопасных мест для физической активности.

Как метаболизм меняется в течение жизни

Исследование 2021 года, опубликованное в журнале Science и возглавляемое Германом Понцером и описанное Университетом Дьюка, измеряло ежедневный расход энергии более чем у 6600 человек из 29 стран в возрасте от одной недели до 95 лет, используя метод двойной маркировки воды — метод, который отслеживает изотопы в организме для измерения общего энергопотребления в повседневной жизни, а не только в состоянии покоя. Исследователи обнаружили, что при учёте состава тела метаболизм проходит через четыре отчётливых этапа, а не неуклонно снижается от взрослого возраста.

Что это означает для веса и здоровья

Cleveland Clinic предостерегает от распространённого предположения: что вес тела в основном определяется наличием «быстрого» или «медленного» метаболизма. По мнению клиники, метаболизм «редко является единственной причиной набора или потери веса», и сам по себе метаболизм не определяет размер тела, как и размер тела не определяет метаболизм.

NIDDK рассматривает вес как результат множества взаимодействующих факторов, а не только метаболизма. Наряду с диетой и активностью, на вес влияют генетика, основные проблемы со здоровьем, лекарства, сон и окружающая среда. Поскольку BMR составляет большую часть суточного энергопотребления человека, а такие факторы, как возраст, пол, мышечная масса и основные проблемы со здоровьем, в значительной степени находятся вне непосредственного контроля, исследователи рассматривают метаболизм как один из компонентов более крупной, индивидуальной картины, а не как единственный фактор, определяющий вес.