代谢是什么(人体有哪三大代谢)

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新陈代谢——让您保持活力的泉源

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新陈代谢与体重息息相关,不过它所包含的健康重要功能比体重机上变化无常的数字还多。您可能听过许多人抱怨体重增加或身体懒散的罪魁祸首是“缓慢的” 新陈代谢所造成,这篇文章将帮助您了解您并非完全无法控制新陈代谢,这只是一般人对新陈代谢的普遍误解。

“新陈代谢”的含义非常简单,但似乎很少人了解它真正的含义与作用。新陈代谢是生物体内一系列维持生命的化学过程。

以微观角度观看,维持细胞健康的反应和过程称为细胞代谢。这些反应是由酵素(酶)和生物催化而成;无论生物大小,它们都依赖酵素(酶)进行生长、繁殖、支持结构及对环境产生反应。以广义角度来讲,新陈代谢赋予生物生命动力。没有它,世上万物将不复存在。

新陈代谢的三大功能:

  • 转换食物为能量
  • 转换食物为蛋白质、脂肪、核酸及特定碳水化合物的基础养分
  • 排出废物

您必须摄取食物及补充水分以提供所需的能量(卡路里)和新陈代谢的构成物质(维生素、矿物质、氨基酸和必要脂肪),以补充能量,维持您的身体结构和完整性并排出毒素和细胞残骸。

若没有卡路里,身体就缺乏能量;少了充足的营养,就没有支撑完整结构和动力机能的基石。如果身体无法适当排出废物,毒素和细胞残骸就会渐渐堆积在体内。身体任何一个部位的功能衰退都将导致不佳健康状况。

堆积或分解——全由新陈代谢决定

所有代谢反应分为合成代谢或分解代谢。以下为这两类新陈代谢的定义:

  • 合成代谢(堆积)支持新细胞的生长与生产、能量存储和维护身体组织。
  • 分解代谢( 分解)是指分解脂肪、蛋白质和碳水化合物以释放能量,保持身体温暖并收缩肌肉。

您所吃的食物分为蛋白质、碳水化合物和脂肪。因此,这些巨量营养素的分解和在消化过程中排出废物总称为代谢反应。(在此处查看更详细的消化系统流程)

分解过程:分解代谢概述

一般来说,分解代谢是将大分子分解为小分子的过程,目的为产生能量及构建新分子的基石。

分解代谢是循序渐进的分阶进行,由笼统到细分至几个具体阶段。首先,有机大分子(巨量营养素)从食物中被消化成较小的化合物。特定的酵素(酶)将蛋白质、碳水化合物和脂肪分解成更小、更简单的化学物质。

  • 蛋白质产生氨基酸。
  • 大碳水化合物(如多醣)被分解为单一双醣(简单醣类)。
  • 脂肪被分裂为小脂肪酸和甘油单酸酯。

这些消化过程发生在细胞外围。接下来,更小、更碱性的分子被细胞吸收并转化为更小的分子,如乙酰辅酶 A,从而促进释放能量。

额外的分解代谢过程使分子提供柠檬酸循环、电子传输链和氧化磷酸化(ATP)所需的能量。这些化学反应释放可被利用和存储的能量,以支持日常活动并建立和支持身体组织。

以下是蛋白质、碳水化合物和脂肪分解代谢的概述。

堆积过程:合成代谢概述

分解代谢的相反是合成代谢。合成代谢利用分解代谢释放的能量来构建和合成复杂的化合物。

简单的分子和分解代谢的分解产物——氨基酸、单醣和核酸——是构建越复杂的分子的前驱物。这些复杂分子包括多醣(淀粉)、氨基酸和蛋白质及脂肪酸。

合成碳水化合物的代谢由碱性有机化合物(丙酮酸、乳酸和氨基酸)转化为葡萄糖开始。 接下来,该醣分子可直接用于细胞能量并聚集为多醣(淀粉和糖原)。糖原是一种葡萄糖储存形式,当人体需要快速能量时,糖原很容易百思特网被分解。当血糖水平下降时,人体会利用肝脏和肌肉中储备的糖原来为细胞机能和日常活动提供能量。

氨基酸被用为建造蛋白质和肌肉组织的基础。在合成代谢中,单一氨基酸透过肽键连接起来,其独特顺序组成蛋白质的特定结构。这些不同种蛋白质包括酵素(酶)、贺尔蒙(激素)以及细胞运输、消化过程、防御和整体结构所需的化合物。

长链脂肪和脂肪酸是由乙酰辅酶A 和NADPH 透过脂肪酸合酶组合而成。在合成代谢中转化为脂肪酸的大多数乙酰辅酶A均来自分解代谢的碳水化合物。

分解代谢和合成代谢相辅相成来维持体内平衡。在正常和良好健康的情况下,身体尽力保持体内平衡。如果在两种代谢中出现不平衡的现象,身体在某种程度上将改变并自行适应。如果缺乏能量和营养,身体将处于分解代谢的状态。那是因为合成代谢需要能量,而分解代谢则会释放能量。

矿物质及维生素在新陈代谢中所扮演的角色

维生素和矿物质不能直接提供能量,但对新陈代谢有至关重要的作用。您在上述文章所读的巨分子分解和合成代谢,需要一些维生素 B 作为辅酶帮助其过程更加顺畅。

几种矿物质(尤其是镁、锌、铁、硒、铜和碘)是体内新陈代谢所需的酵素(酶)重要组成物质。身体也需要矿物质来构建新的肌肉和骨骼,以帮助身体维持正常生长。

什么是代谢率?

代谢率解释身体维持结构、能量使用和存储以及细胞生产过程所需要的能量。 简单来说,它是您的身体消耗能量或燃烧卡路里的速率。

当有人谈到新陈代谢变慢时(通常是体重增加的原因),他们指的是代谢率。现在您对新陈代谢大概略知一二,那么您可以更深入探索新陈代谢的速度以及其相互关系。

基础代谢率

代谢率分为几个部分,而首要也是占的比例最大的部分,称为基础代谢率(BMR)。

基础代谢率衡量身体执行最基本功能(例如呼吸、循环、脑部活动和细胞活动)所消耗的总热量。换句话说,如果您睡一整天,这就是身体所需的热量。

准确测量基基础代谢率必须在限制性条件下进行,而且需要特定的实验设备与程序。但是,您可以使用数学公式来获得合适的基础代谢率。通常,您的体型和肌肉含量对您的基础能量需求影响最大。

您也可能曾看过陈代谢率的另一个名称为“静态代谢率”(RMR)。 由于 BMR和 RMR 基本上是一样的,因此这些术语经常互换使用。

使用公式来计算您的基础代谢率

Harris-Benedict 公式是计算基础代谢率最常用的算法。您可以使用其它公式,或者更棒的是,让计算器帮您算(请参阅参考资料)。

Harris-Benedict 公式:

  • 男性基础代谢率 = 88.362 (397 x 以公斤为单位的体重) (4.799 x 以厘米为单位的身高) – (5.677 x 年龄)
  • 女性基础代谢率= 447.593 (247 x 以公斤为单位的体重) (3.098 x 以厘米为单位的身高) – (4.330 x 年龄)

加入活动量

对大多数人来说,活动水平占能量与代谢需求第二大的比例。原理很简单,您越活跃,活动越剧烈,能量需求量就越大。

在现实情况下,要准确地测量出特定活动所燃烧的卡路里十分困难,甚至不太可能。您可以利用不同表格帮助您估算不同活动所消耗的能量(以卡路里为单位)。

体重会影响计算公式,就如200 磅(91公斤)的人跑一英里比 120 磅(54公斤)的人还消耗更多能量。对于大多数人来说,运动量约占每日总能量需求的15% 至30%。

选择最适合您当前生活方式的类别来计算您的活动量:

  • 静态活动(大部分时间坐在办公桌前,很少甚至没有运动或进行额外活动)所消耗的能量 = 基础代谢率x2
  • 轻度活动( 久坐不动的工作、做家事及每周一天散步1-3次):所消耗的能量 = 基础代谢率x375
  • 中度活动( 一天内保持活跃,每周3-5 天进行中度运动):所消耗的能量 = 基础代谢率x55
  • 非常活跃(整天保持活跃,几乎每天运动或进行激烈的体能锻练):所消耗的能量= 基础代谢率x725
  • 如果您有额外的活动量(每周6-7天进行高强度体能锻练):所消耗的能量= 基础代谢率x9

活动代谢率(AMR)是将活动量加到您的基础代谢率所算出的数值。您可以将基础代谢率乘以上述的活动量来计算活动代谢率。

您的活动代谢率代表保持目前体重需要消耗的卡路里数。如果减肥是您的目标,那么您需减少卡路里数。这代表您需要减少卡路里并增加运动量或减少能量摄入量。

食物热效应 ( TEF)

除了基础代谢率和活动代谢率之外,还有其它次要因素会影响您的总能量消耗,其中一个为饮食和消化过程中所消耗的能量,这就是所谓的食物热效应(TEF)。

身体需要能量来消化、吸收、分解和储存营养。

  • 蛋白质需要最多的能量进行消化和代谢,因此食物热效应为最高。
  • 碳水化合物需要的能量比蛋白质少,越复杂的碳水化合物,食物热效应就越高。淀粉和纤维比单醣需要更高的能量。
  • 脂肪的食物热效应百思特网非常低。消化、吸收和储存脂肪只需很少的能量。

总体而言,食物热效应最多可占每日燃烧卡路里量的10%。这代表长期摄取健康的高蛋白质饮食将对身体有所改变。

棕色脂肪组织

棕色脂肪组织(BAT)对成年人的能量消耗影响不大。不过由于这是当前的人气话题,还是值得一提。

大部分的脂肪组织(脂肪)为白色。 每个白色脂肪细胞都有一个油滴。相对之下,棕色脂肪细胞含有许多较小的油滴。棕色脂肪细胞中含有大量的含铁线粒体和毛细血管使组织呈现褐色。棕色脂肪细胞的主要功能是调节温度或维持核心体温。这解释新生儿和冬眠哺乳动物拥有丰富的棕色脂肪细胞。

人类的棕色脂肪细胞数量会随着年龄的增长而降低,但已证实棕色脂肪细胞存在于活动量大及拥有健康新陈代谢的成年人中。目前只有少许证据支持成年人利用或激活棕色脂肪细胞的产品或技术,而对于某些人来说,这种组织占能量消耗的极小比例。

您可以做什么来支持新陈代谢

许多产品和运动方式保证能立即改善您的新陈代谢,然而这并非像广告宣传般如此简单。不过,您掌控许多能积极影响新陈代谢的因素。改善这些日常生活习惯能支持您的新陈代谢,让您在生活各方面充满精力。

您可以善用以下一些习惯和活动来保持最佳的新陈代谢:

  • 规律运动:久坐不动对您健康或新陈代谢会造成不利的影响。所有增加心率的活动和运动都会增加血液流量,向支持新陈代谢的细胞提供更多的氧气和营养。偶尔动动身体的效果彰显只是暂时的,而持续运动才会带来更多的长期效果与健康益处。耐力训练搭配有氧运动与阻力运动和重量训练将带来最大的好处。您可能听过维持肌肉比脂肪需要更多的代谢能量。这是千真万确的事实。因此,随着年龄的增长,维持或增加肌肉质量将有助于新陈代谢保持顺畅。
  • 多喝水:如果您想从运动和新陈代谢中获得最大收益,就必须多喝水。一些研究证实,身体缺水会使您的新陈代谢停滞不前,阻碍燃烧能量和减轻体重。凉爽的纯水或适当的运动饮料是最好的选择。
  • 保持良好睡眠:虽然这似乎是每个人都懂的道理,但是质量差及不规律的睡眠会缓慢您的新陈代谢。它也会影响您运动和进食的动力。您的身体在睡眠过程中执行重要的修复和重建功能,因此,除了降低新陈代谢之外,还可能降低整体健康。
  • 压力管理:紧张的情况会促使您的身体增加生产皮质醇。如果您面对的是短暂危机,那不会造成太大问题。另一方面,长期处在失控的压力下会导致皮质醇不断升高,这可能会成为严重的问题。皮质醇会损害胰岛素的敏感性,并可能导致增加体重和嗜睡代谢。
  • 避免饥饿节食法:如果没有正确的能量和持续的营养供应,新陈代谢就无法有效地运作。如果您等待摄取卡路里(能量)的时间过长,身体会减慢新陈代谢的构建、修复、消化和其它高能量消耗功能。当过度节食或进行严格的饮食法时,通常会发生这种情况,也是试图减肥太快的原因所造百思特网成的反效果。如果您每日的能量摄入量不足以维持正常的活动和警觉性,正是新陈代谢也减弱的警讯。
  • 摄取多样高营养饮食:单靠补充能量并不能解决问题。身体需要适量的优质蛋白质、维生素和矿物质来建构和提供维持身体和新陈代谢所需的荷尔蒙(激素)、酵素(酶)和结构。几种 B群维生素与矿物质(如钙和铁)是维持健康新陈代谢的关键营养素。 通常建议使用健康的植物性饮食。

但是,不要省略优质的蛋白质,否则会损害您的肌肉及新陈代谢。

  • 定期做健康检查:如果您都依照指示做所有事情时但却没有得到应有的进展,请咨询您的医疗保健员来了解您使用的药物、荷尔蒙(激素)和遗传学。有些药物会干扰新陈代谢。而且基于许多原因,某些荷尔蒙(激素)水平可能会超出正常范围。您通常可以调整或治疗与甲状腺或内分泌系统有关的荷尔蒙问题,使您得健康步入正轨。您真正无法改变的是本身的遗传学,但是在某些情况下,它能帮助专业人员设计最适合您的饮食或疗程。

您的新陈代谢十分复杂,但基本原则确浅显易懂:细胞将食物和营养转化为运动、思考、呼吸和生存所需的能量和过程。在正常情况下,健康的新陈代谢与运气无关,而是与健康饮食、运动和有益的生活方式习惯有密不可分的关系。

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