如果您花时间浏览社交媒体的健康和保健角落，您可能会遇到许多声称可以改善新陈代谢的产品。但你的新陈代谢到底是怎样的呢？
您的身体所接触的一切（从生活方式到空气传播的病毒）都会影响您的身体特征，例如血压和能量水平。这些生物学特征统称为 你的表型。而最直接的生物系统 影响 你的表型就是你的新陈代谢。
因此，如果您正在吃东西、服用药物、吸烟或运动，您的新陈代谢就会负责将这些生物信息传递到您的全身，以使其适应。
新陈代谢就是能量的转换
你的新陈代谢包括 由数万个分子和蛋白质组成的网络 它将你吃的食物转化为你的身体用来移动、生长和自我修复的能量和构建模块。在化学层面上，当碳水化合物、脂肪和蛋白质这三种大量营养素被逐个原子分解并从化学键中释放电子时，能量代谢就开始了。这些电子为细胞中的成分充电 称为线粒体.
类似于电池的工作原理，线粒体利用这种电势来产生细胞其他部分可以使用的不同形式的化学能。
简而言之，新陈代谢的主要作用是将化学能转化为电能，然后再转化为化学能。这种能量如何在全身转移可能在决定 无论你生病还是健康.
我是一名生物化学家 他研究身体变化时所使用的各种新陈代谢网络。我和我的团队已经能够在各种条件下定义新陈代谢的具体特征，例如某些代谢物（由分解常量营养素制成的产品）的存在和数量。
这些病症包括以下疾病： Covid-19, 糖尿病, 多发性硬化症 和 镰状细胞性贫血，体验独特的环境，例如 辐射暴露, 高海拔, 老化 和 体育表演。这些设置中的每一项都会影响代谢网络的哪些部分被使用以及它们如何相互通信。
精英运动员定义上限
鉴于令人震惊的 肥胖率上升 及其相关的 代谢综合征 – 到 1 年，全球约有八分之一的人患有肥胖症 – 定义健康或受损的新陈代谢可以帮助识别出了什么问题以及如何解决。
精英运动员提供了研究代谢功能最佳状态的主要人群，因为他们的分子和化学反应网络必须经过微调才能在世界舞台上竞争。
传统上， 乳酸阈 当乳酸开始在肌肉和血液中上升时，通过精确确定运动强度，已成为衡量运动表现的关键指标。
与普遍看法相反，乳酸不仅是一种废物，而且是一种 能量源 同样，当它的产生速度快于线粒体使用它的速度时，它就会积累。虽然适度活跃的人可能会在每公斤 2 瓦左右的运动强度下达到阈值，但优秀的自行车运动员可以维持高达近 XNUMX 瓦的运动强度。 高两到三倍.
当比较一组优秀自行车运动员的乳酸阈值时，我们发现阈值较高的自行车运动员具有更好的线粒体功能标记。这些标记之一是 更高的辅酶 A 产量是一种在细胞周围输送碳的分子，对于将碳水化合物、氨基酸和脂肪分解成化学能非常重要。
表现较高的自行车手似乎也 燃烧更多脂肪并燃烧脂肪更长时间 在多阶段世界巡回赛中与表现较差的自行车手进行比较。
COVID-19 等疾病中的代谢功能失调
如果您患有 COVID-19 等急性疾病，您的新陈代谢也会发生变化。
与精英自行车手相比，COVID-19 患者有 燃烧脂肪的能力受损 似乎持续存在 长COVID。这些患者在休息时的血液与优秀自行车运动员在疲惫时的血液相似。考虑到长期的新冠肺炎患者经常会出现运动不耐症，这表明 线粒体功能障碍 可能在与新冠病毒相关的疲劳中发挥作用。
燃烧脂肪 使用大量氧气。新冠肺炎 损害红细胞 向器官输送氧气。因为红细胞具有 自我修复能力有限，它们在大约 120 天的生命周期的剩余时间内可能无法正常工作。这或许可以部分解释为什么新冠病毒症状在某些人身上会持续很长时间。
献血者定义中间
输血是 最常见的临床手术之一。 过度 118 亿品脱血液 每年都有全世界数百万人的捐赠。由于献血者要接受筛查以确保他们的健康状况足以进行献血，因此他们通常处于中等健康状态，介于急性疾病和精英运动表现之间。献血者，来自 各行各业，作为研究群体也具有多种生物学特征。
我和我的团队研究了 13,000 多名献血者的血液，以了解他们的情况 代谢多样性。我们发现了一些特定的特征，可以预测捐献者的血液在患者体内的作用效果如何，这也对血液在捐献者自身体内的作用程度产生影响。
我们发现这些特征之一是代谢物 称为犬尿氨酸，它是由氨基酸色氨酸分解产生的。我们发现，与犬尿氨酸水平较低的供体相比，犬尿氨酸水平较高的供体的血液不太可能恢复输血受者的血红蛋白水平。
老年捐献者和体重指数较高的捐献者的犬尿氨酸水平较高，并且可能与较高水平的炎症有关。作为支持，我们小组还发现犬尿氨酸 急剧增加 参加 171 公里（106 英里）Ultra-Trail du Mont-Blanc 的跑步者。此外，我们还发现犬尿氨酸是一个强有力的标记物 COVID-19 严重程度.
代谢物与健康结果之间的关系强化了新陈代谢在体内发挥的重要作用。更好地了解健康的新陈代谢是什么样子，可以提供独特的见解，了解某人生病时新陈代谢如何发生变化，并可能提供新的医疗方法。
特拉维斯·内姆科夫，生物化学和分子遗传学助理研究教授， 科罗拉多大学安舒茨医学校区
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