dr n. med. Remigiusz Domin
1) Klinika Endokrynologii, Przemiany Materii i Chorób Wewnętrznych UMP
2) Uniwersyteckie Centrum Badań Sportowo-Medycznych UMP
Czym jest elastyczność metaboliczna i dlaczego jest ważna?
Elastyczność metaboliczna to zdolność organizmu do przystosowywania metabolizmu w zależności od dostępności energii oraz zmieniających się warunków, takich jak post, aktywność fizyczna czy spożycie pokarmu. W praktyce oznacza to umiejętność przełączania się między różnymi źródłami energii – głównie tłuszczami i węglowodanami – w sposób efektywny i dostosowany do potrzeb. Jest to jeden z kluczowych mechanizmów pozwalających na utrzymanie zdrowia metabolicznego i uniknięcie wielu chorób cywilizacyjnych.
Nasze ciała ewoluowały w warunkach cyklicznych zmian dostępu do pożywienia. W czasach, gdy nasi przodkowie doświadczali okresów głodu i obfitości, umiejętność szybkiego dostosowania się do zmiennych warunków była kluczowa dla przetrwania. W okresach postu organizm wykorzystywał zgromadzone tłuszcze jako źródło energii, podczas gdy po posiłku węglowodany były preferowanym paliwem. Ten dynamiczny system regulacji pozwalał na efektywne zarządzanie zasobami energetycznymi w dłuższej perspektywie.
Dziś, w erze nadmiaru kalorii i przetworzonej żywności, cykle głodu i sytości zostały zastąpione ciągłym dostępem do pożywienia, często wysokokalorycznego. W połączeniu z ograniczoną aktywnością fizyczną prowadzi to do zaburzeń metabolicznych, takich jak insulinooporność, otyłość czy cukrzyca typu 2. Kluczowym problemem jest tu brak elastyczności metabolicznej, określany jako metaboliczna infleksyjność – stan, w którym organizm traci zdolność adaptacyjnego zarządzania energią.
Zaburzenia elastyczności metabolicznej mogą być postrzegane jako pierwszy krok w kierunku rozwoju poważnych chorób. Gdy organizm nie jest w stanie odpowiednio przełączać się między spalaniem tłuszczów a węglowodanów, dochodzi do akumulacji tłuszczów w tkankach, takich jak wątroba czy mięśnie, co prowadzi do dalszych zaburzeń metabolicznych i błędnego koła. Właśnie dlatego utrzymanie lub przywrócenie elastyczności metabolicznej ma fundamentalne znaczenie dla naszego zdrowia.
Mechanizmy i czynniki wpływające na elastyczność metaboliczną
Podstawowym mechanizmem warunkującym elastyczność metaboliczną jest zdolność mitochondriów do spalania różnych źródeł energii w zależności od potrzeb energetycznych organizmu. Mitochondria, często nazywane „elektrowniami” komórek, odgrywają kluczową rolę w procesach takich jak beta-oksydacja tłuszczów czy glikoliza. Kiedy ich funkcja zostaje zaburzona – na przykład w wyniku przewlekłego stresu oksydacyjnego, otyłości czy braku aktywności fizycznej – zdolność organizmu do elastycznego zarządzania energią maleje.
Na elastyczność metaboliczną wpływają także hormony, takie jak insulina i glukagon. Po spożyciu posiłku bogatego w węglowodany insulina promuje wykorzystanie glukozy jako paliwa, magazynowanie tłuszczów i wypełnianie rezerw glikogenu. W okresach postu lub głodu poziom insuliny spada, co aktywuje lipolizę w tkance tłuszczowej i promuje spalanie tłuszczów w mitochondriach. Zaburzenia w tym systemie – takie jak przewlekły nadmiar insuliny w wyniku diety bogatej w cukry – mogą prowadzić do zaburzenia elastyczności metabolicznej.
Ważnym czynnikiem wpływającym na elastyczność metaboliczną jest styl życia. Regularna aktywność fizyczna zwiększa zdolność mięśni do efektywnego wykorzystania tłuszczów i glukozy. Z kolei siedzący tryb życia ogranicza tę zdolność, prowadząc do gromadzenia tłuszczów w mięśniach i pogorszenia ich funkcji. Ponadto, dieta bogata w przetworzoną żywność, uboga w błonnik i zdrowe tłuszcze, może negatywnie wpływać na elastyczność metaboliczną, promując stan przewlekłego zapalenia w organizmie.
Jak poprawić elastyczność metaboliczną?
Dobra wiadomość jest taka, że elastyczność metaboliczna nie jest cechą stałą i można ją poprawić poprzez odpowiednie zmiany w stylu życia. Kluczowe strategie obejmują:
Inne podejścia, takie jak zimna termogeneza (ekspozycja na zimno) czy krótkie okresy hipoksji (np. w treningu wysokogórskim), również wykazują potencjał w poprawie funkcji mitochondriów i elastyczności metabolicznej. Ponadto, postęp w medycynie pozwala na rozwój farmakologicznych terapii celujących w poprawę funkcji mitochondriów i regulację metabolizmu.
Podsumowanie
Elastyczność metaboliczna to fundament zdrowia metabolicznego i długowieczności. Jej brak prowadzi do poważnych zaburzeń, ale istnieje wiele sposobów na jej poprawę. Świadome podejście do stylu życia – w tym regularna aktywność fizyczna, zdrowa dieta i odpowiednie strategie żywieniowe – pozwala na utrzymanie organizmu w dobrej kondycji. W erze nadmiaru kalorii i siedzącego trybu życia troska regularną aktywność fizyczną i zachowanie elastyczności metabolicznej staje się jednym z najważniejszych elementów profilaktyki zdrowotnej.
1. Bennett, S. & Sato, S. Metabolic elasticity: A new measure of age. Cell Metabolism 35, 1495–1497 (2023).
2. Smith, R. L., Soeters, M. R., Wüst, R. C. I. & Houtkooper, R. H. Metabolic Flexibility as an Adaptation to Energy Resources and Requirements in Health and Disease. Endocrine Reviews 39, 489–517 (2018).
3. Palmer, B. F. & Clegg, D. J. Metabolic Flexibility and Its Impact on Health Outcomes. Mayo Clinic Proceedings 97, 761–776 (2022).
4. Tsilingiris, D., Tzeravini, E., Koliaki, C., Dalamaga, M. & Kokkinos, A. The Role of Mitochondrial Adaptation and Metabolic Flexibility in the Pathophysiology of Obesity and Insulin Resistance: an Updated Overview. Curr Obes Rep 10, 191–213 (2021).
5. Shoemaker, M. E. et al. Differences in muscle energy metabolism and metabolic flexibility between sarcopenic and nonsarcopenic older adults. J cachexia sarcopenia muscle 13, 1224–1237 (2022).