如果您花時間瀏覽社交媒體的健康和保健角落，您可能會遇到許多聲稱可以改善新陳代謝的產品。但你的新陳代謝到底是怎麼樣的呢？
您的身體所接觸的一切（從生活方式到空氣傳播的病毒）都會影響您的身體特徵，例如血壓和能量水平。這些生物學特徵統稱為 你的表型。而最直接的生物系統 影響 你的表型就是你的新陳代謝。
因此，如果您正在吃東西、服用藥物、吸煙或運動，您的新陳代謝就會負責將這些生物訊息傳遞到您的全身，以使其適應。
新陳代謝就是能量的轉換
你的新陳代謝包括 由數萬個分子和蛋白質組成的網絡 它將你吃的食物轉化為你的身體用來移動、生長和自我修復的能量和建造模組。在化學層面上，當碳水化合物、脂肪和蛋白質這三種大量營養素被逐個原子分解並從化學鍵中釋放電子時，能量代謝就開始了。這些電子為細胞中的成分充電 稱為粒線體.
類似於電池的工作原理，粒線體利用這種電位來產生細胞其他部分可以使用的不同形式的化學能。
簡而言之，新陳代謝的主要作用是將化學能轉化為電能，然後再轉化為化學能。這種能量如何在全身轉移可能在決定 無論你生病還是健康.
我是一名生物化學家 他研究身體變化時所使用的各種新陳代謝網絡。我和我的團隊已經能夠在各種條件下定義新陳代謝的特定特徵，例如某些代謝物（由分解常量營養素製成的產品）的存在和數量。
這些病症包括以下疾病： COVID-19, 糖尿病, 多發性硬化症 和 鐮狀細胞性貧血，體驗獨特的環境，例如 輻射暴露, 高海拔, 老化 和 運動表現。這些設定中的每一項都會影響代謝網路的哪些部分被使用以及它們如何相互通訊。
菁英運動員定義上限
鑑於令人震驚的 肥胖率上升 及其相關的 代謝綜合徵 – 到 1 年，全球約有八分之一的人患有肥胖症 – 定義健康或受損的新陳代謝可以幫助識別出了什麼問題以及如何解決。
精英運動員提供了研究代謝功能最佳狀態的主要人群，因為他們的分子和化學反應網絡必須經過微調才能在世界舞台上競爭。
傳統上， 乳酸閾值 當乳酸開始在肌肉和血液中上升時，透過精確確定運動強度，已成為衡量運動表現的關鍵指標。
與普遍看法相反，乳酸不僅是一種廢物，而且是一種 能量源 同樣，當它的產生速度快於粒線體使用它的速度時，它就會累積。雖然適度活躍的人可能會在每公斤 2 瓦左右的運動強度下達到閾值，但優秀的自行車運動員可以維持高達近 XNUMX 瓦的運動強度。 高出兩到三倍.
當比較一組優秀自行車運動員的乳酸閾值時，我們發現閾值較高的自行車運動員具有更好的粒線體功能標記。這些標記之一是 更高的輔酶 A 產量是一種在細胞周圍輸送碳的分子，對於將碳水化合物、胺基酸和脂肪分解成化學能非常重要。
表現較高的自行車手似乎也 燃燒更多脂肪並燃燒脂肪更長時間 在多階段世界巡迴賽中與表現較差的自行車手進行比較。
COVID-19 等疾病的代謝功能失調
如果您患有 COVID-19 等急性疾病，您的新陳代謝也會發生變化。
與菁英自行車手相比，COVID-19 患者有 燃燒脂肪的能力受損 似乎持續存在 長COVID。這些患者在休息時的血液與優秀自行車運動員在疲憊時的血液相似。考慮到長期的新冠肺炎患者經常會出現運動不耐症，這表明 線粒體功能障礙 可能在與新冠病毒相關的疲勞中發揮作用。
燃燒脂肪 使用大量氧氣。新冠肺炎 損害紅血球 向器官輸送氧氣。因為紅血球具有 自我修復能力有限，它們在大約 120 天的生命週期的剩餘時間內可能無法正常工作。這或許可以部分解釋為什麼新冠病毒症狀在某些人身上會持續很久。
捐血者定義中間
輸血是 最常見的臨床手術之一。 過度 118 億品脫血液 每年都有全世界數百萬人的捐贈。由於捐血者要接受篩檢以確保他們的健康狀況足以進行捐血，因此他們通常處於中等健康狀態，介於急性疾病和精英運動表現之間。捐血者，來自 各行各業，作為研究群體也具有多種生物學特徵。
我和我的團隊研究了 13,000 多名捐血者的血液，以了解他們的情況 代謝多樣性。我們發現了一些特定的特徵，可以預測捐贈者的血液在患者體內的發揮作用，這也對血液在捐贈者體內的發揮作用產生影響。
我們發現這些特徵之一是代謝物 稱為犬尿氨酸，它是由氨基酸色氨酸分解產生的。我們發現，與犬尿氨酸水平較低的供體相比，犬尿氨酸水平較高的供體的血液不太可能恢復輸血受者的血紅蛋白水平。
老年捐贈者和體重指數較高的捐贈者的犬尿氨酸水平較高，並且可能與較高水平的發炎有關。作為支持，我們小組也發現犬尿氨酸 急劇增加 參加 171 公里（106 英里）Ultra-Trail du Mont-Blanc 的跑步者。此外，我們也發現犬尿氨酸是一個強而有力的標記物 COVID-19 嚴重程度.
代謝物與健康結果之間的關係強化了新陳代謝在體內扮演的重要角色。更了解健康的新陳代謝是什麼樣子，可以提供獨特的見解，了解某人生病時新陳代謝如何發生變化，並可能提供新的醫療方法。
特拉維斯·內姆科夫，生物化學和分子遺傳學助理研究教授， 科羅拉多大學安舒茨醫學校區
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