Jika Anda menghabiskan waktu menelusuri bagian kesehatan dan kebugaran di media sosial, Anda mungkin menemukan banyak produk yang mengklaim dapat meningkatkan metabolisme Anda. Tapi apa sebenarnya metabolisme Anda?
Segala hal yang terpapar pada tubuh Anda – mulai dari gaya hidup hingga virus yang ditularkan melalui udara – memengaruhi karakteristik fisik Anda, seperti tekanan darah dan tingkat energi Anda. Secara bersama-sama, ciri-ciri biologis ini disebut sebagai fenotipe Anda. Dan sistem biologis yang paling langsung pengaruh fenotipe Anda adalah metabolisme Anda.
Jadi jika Anda makan sesuatu, minum obat, merokok atau berolahraga, metabolisme Anda bertanggung jawab untuk mentransfer informasi biologis tersebut ke seluruh tubuh Anda agar dapat beradaptasi.
Metabolisme adalah konversi energi
Metabolisme Anda terdiri dari a jaringan puluhan ribu molekul dan protein yang mengubah makanan yang Anda makan menjadi energi dan bahan penyusun yang digunakan tubuh Anda untuk bergerak, tumbuh, dan memperbaiki dirinya sendiri. Pada tingkat kimia, metabolisme energi dimulai ketika tiga makronutrien – karbohidrat, lemak dan protein – dipecah atom demi atom untuk melepaskan elektron dari ikatan kimia. Elektron ini mengisi komponen dalam sel disebut mitokondria.
Mirip dengan cara kerja baterai, mitokondria memanfaatkan potensi listrik ini untuk menciptakan bentuk energi kimia berbeda yang dapat digunakan oleh seluruh sel.
Sederhananya, peran utama metabolisme adalah mengubah energi kimia menjadi energi listrik dan kembali menjadi energi kimia. Bagaimana energi ini ditransfer ke seluruh tubuh mungkin memainkan peran penting dalam menentukannya apakah Anda sakit atau sehat.
Saya seorang ahli biokimia yang mempelajari berbagai jaringan metabolisme yang digunakan seiring perubahan tubuh Anda. Saya dan tim telah mampu mendefinisikan ciri-ciri spesifik metabolisme, seperti keberadaan dan jumlah metabolit tertentu – produk yang terbuat dari penguraian makronutrien – dalam berbagai kondisi.
Kondisi tersebut antara lain penyakit seperti Covid-19, diabetes, multiple sclerosis dan anemia sel sabit, hingga mengalami lingkungan unik seperti paparan radiasi, dataran tinggi, penuaan dan kinerja olahraga. Masing-masing pengaturan ini memengaruhi bagian mana dari jaringan metabolisme Anda yang digunakan dan cara mereka berkomunikasi satu sama lain.
Atlet elit menentukan batas atas
Mengingat hal yang mengkhawatirkan kenaikan obesitas dan asosiasinya sindrom metabolik – sekitar 1 dari 8 orang di seluruh dunia hidup dengan obesitas pada tahun 2022 – mendefinisikan metabolisme yang sehat atau terganggu dapat membantu mengidentifikasi apa yang salah dan bagaimana mengatasinya.
Atlet elit menawarkan populasi utama untuk mempelajari fungsi metabolisme sebaik-baiknya, karena jaringan reaksi molekuler dan kimia mereka harus disesuaikan dengan baik untuk bersaing di panggung dunia.
Secara tradisional, ambang laktat telah menjadi ukuran penting kinerja atletik dengan menunjukkan dengan tepat intensitas latihan ketika laktat mulai meningkat di otot dan darah.
Bertentangan dengan kepercayaan umum, laktat bukan hanya produk limbah tetapi juga sumber energi juga, dan terakumulasi ketika diproduksi lebih cepat daripada kemampuan mitokondria untuk menggunakannya. Meskipun orang yang cukup aktif mungkin mencapai ambang batasnya dengan intensitas olahraga sekitar 2 watt per kilogram, pengendara sepeda elit dapat mempertahankan intensitas hingga hampir XNUMX watt per kilogram. dua hingga tiga kali lebih tinggi.
Ketika membandingkan ambang batas laktat dari sekelompok pengendara sepeda elit, kami menemukan bahwa pengendara sepeda dengan ambang batas yang lebih tinggi memiliki penanda fungsi mitokondria yang lebih baik. Salah satu penanda tersebut adalah produksi koenzim A yang lebih tinggi, sebuah molekul yang mengangkut karbon ke sekitar sel dan penting untuk memecah karbohidrat, asam amino, dan lemak menjadi energi kimia.
Pengendara sepeda berperforma lebih tinggi juga tampaknya demikian membakar lebih banyak lemak dan membakar lemak lebih lama selama tur dunia multistage dibandingkan dengan pengendara sepeda berperforma rendah.
Metabolisme yang tidak berfungsi pada penyakit seperti COVID-19
Metabolisme Anda juga berubah jika Anda terkena penyakit akut seperti COVID-19.
Berbeda dengan pesepeda elite, pasien COVID-19 punya gangguan kemampuan membakar lemak yang tampaknya terus berlanjut COVID panjang. Darah pasien-pasien ini saat istirahat mirip dengan darah pengendara sepeda elit saat kelelahan. Mengingat intoleransi olahraga sering terjadi pada COVID yang berkepanjangan, hal ini menunjukkan disfungsi mitokondria mungkin berperan dalam kelelahan terkait COVID.
Membakar lemak menggunakan banyak oksigen. COVID 19 merusak sel darah merah yang mengantarkan oksigen ke organ. Karena sel darah merah mempunyai a kemampuan terbatas untuk memperbaiki diri, mereka mungkin tidak berfungsi dengan baik selama sisa masa hidup mereka yang kira-kira 120 hari. Hal ini mungkin menjelaskan mengapa gejala COVID bertahan lama pada beberapa orang.
Donor darah menentukan bagian tengahnya
Transfusi darah adalah salah satu prosedur klinis yang paling umum. Lebih 118 juta liter darah disumbangkan oleh jutaan orang di seluruh dunia setiap tahunnya. Karena donor darah menjalani pemeriksaan untuk memastikan mereka cukup sehat untuk mendonor, mereka biasanya cukup sehat, antara penyakit akut dan kinerja atletik elit. Donor darah, berasal dari setiap lapisan masyarakat, juga memiliki beragam ciri biologis sebagai populasi penelitian.
Saya dan tim mengamati darah dari lebih dari 13,000 donor darah untuk menjelaskan masalah mereka keragaman metabolisme. Kami menemukan ciri-ciri khusus yang dapat memprediksi seberapa baik darah donor akan bekerja pada pasien, yang juga berdampak pada seberapa baik darah tersebut bekerja pada pasien itu sendiri.
Kami menemukan bahwa salah satu sifat ini adalah metabolit disebut kynurenine, yang dihasilkan dari pemecahan asam amino triptofan. Kami menemukan bahwa darah dari donor dengan kadar kynurenine lebih tinggi memiliki kemungkinan lebih kecil untuk mengembalikan kadar hemoglobin pada penerima transfusi dibandingkan dengan donor dengan kadar kynurenine lebih rendah.
Tingkat Kynurenine lebih tinggi pada donor yang lebih tua dan donor dengan BMI lebih tinggi, dan berpotensi dikaitkan dengan tingkat peradangan yang lebih tinggi. Sebagai dukungan, kelompok kami juga menemukan kynurenine itu meningkat secara dramatis pada pelari yang berpartisipasi dalam Ultra-Trail du Mont-Blanc sepanjang 171 kilometer (106 mil). Selain itu, kami juga mengidentifikasi bahwa kynurenine merupakan penanda yang kuat tingkat keparahan COVID-19.
Hubungan antara metabolit dan hasil kesehatan memperkuat peran penting metabolisme dalam tubuh. Mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang metabolisme yang sehat dapat memberikan wawasan unik tentang bagaimana metabolisme menyimpang ketika seseorang sakit dan mungkin menawarkan pendekatan baru dalam perawatan medis.
Travis Nemkov, Asisten Profesor Riset Biokimia dan Genetika Molekuler, Kampus Medis Universitas Colorado Anschutz
Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.
Buku terkait:
Tubuh Menjaga Skor: Otak Pikiran dan Tubuh dalam Penyembuhan Trauma
oleh Bessel van der Kolk
Buku ini mengeksplorasi hubungan antara trauma dan kesehatan fisik dan mental, menawarkan wawasan dan strategi untuk penyembuhan dan pemulihan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
Napas: Ilmu Baru Seni yang Hilang
oleh James Nestor
Buku ini mengeksplorasi ilmu dan praktik pernapasan, menawarkan wawasan dan teknik untuk meningkatkan kesehatan fisik dan mental.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
Paradoks Tumbuhan: Bahaya Tersembunyi dalam Makanan "Sehat" yang Menyebabkan Penyakit dan Kenaikan Berat Badan
oleh Steven R. Gundry
Buku ini mengeksplorasi hubungan antara diet, kesehatan, dan penyakit, menawarkan wawasan dan strategi untuk meningkatkan kesehatan dan kebugaran secara keseluruhan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
Kode Imunitas: Paradigma Baru untuk Kesehatan Sejati dan Anti Penuaan Radikal
oleh Joel Greene
Buku ini menawarkan perspektif baru tentang kesehatan dan kekebalan, berdasarkan prinsip-prinsip epigenetik dan menawarkan wawasan dan strategi untuk mengoptimalkan kesehatan dan penuaan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
Panduan Puasa Lengkap: Sembuhkan Tubuh Anda Melalui Puasa Intermiten, Hari Alternatif, dan Perpanjangan
oleh Dr. Jason Fung dan Jimmy Moore
Buku ini mengeksplorasi ilmu dan praktik puasa yang menawarkan wawasan dan strategi untuk meningkatkan kesehatan dan kebugaran secara keseluruhan.
