Introductie
Inmiddels weet je waarschijnlijk al dat ik opereer vanuit de overtuiging dat jij je gezondheid zelf kunt optimaliseren - zonder dokter of ziekenhuis. Van alle dingen waaraan je kunt werken, is je metabolisme misschien wel een van de meest cruciale. Metabole gezondheid is nauw verweven met andere gezondheidsdomeinen, en verbetering op dit vlak heeft een enorme reeks positieve downstream-effecten. Bovendien is een slechte metabole gezondheid een van de belangrijkste aanjagers van chronische ziekten. Klinkt bekend, toch? Maar hoe werkt het eigenlijk? In dit artikel beginnen we bij de basis van metabolisme. Daar gaan we!
Voeding en metabolisme
Metabolisme gaat over de omzetting van stoffen in cellen, oftewel celstofwisseling. Het omvat zowel de afbraak als opbouw van stoffen. Maar doorgaans doelen we met metabolisme op de omzetting van voeding in energie, de opslag van energie en het gebruik van energie. We nemen voeding tot ons omdat het ons voorziet van de essentiële macronutriënten (koolhydraten, eiwitten en vetten) en micronutriënten (voornamelijk aminozuren, vitaminen en mineralen) die ons lichaam nodig heeft om goed te functioneren. De complexe structuren van voedsel worden in het maagdarmkanaal en de lever afgebroken tot macronutriënten, die vervolgens via de bloedbaan naar de rest van het lichaam worden getransporteerd. We komen later terug op de lever - het is namelijk de dirigent van het metabolisme.
De samenstelling van voeding doet ertoe
De exacte vorm en samenstelling van onze voeding (inclusief dranken) - samen met de vraag van het lichaam op dat exacte moment - heeft een enorme impact op wat er met die macronutriënten gebeurt.
Een eenvoudig voorbeeld: versgeperst sinaasappelsap zorgt voor een snelle, hoge piek in het bloedglucose. Dat komt doordat je het in vloeibare vorm drinkt: je consumeert daardoor meer sinaasappels dan je normaal zou eten, met een veel hogere koolhydraatconcentratie als gevolg. Die hogere concentratie glucose en fructose bereikt de lever ook veel sneller, omdat vloeibare voeding aanzienlijk minder verteringstijd vraagt dan vast voedsel. Het eten van een sinaasappel geeft een veel gematigder glucosecurve: je eet minder, doet er langer over, en de vezels vertragen de afgifte van koolhydraten vanuit de darm naar de lever.
Nu je dit weet, zie je waarom een blinde focus op calorie-inname of macronutriënten samenstelling behoorlijk misleidend kan zijn. Vaarwel, “a calorie is a calorie”.
Van macronutriënten naar energie
De meeste lichaamsprocessen - zoals de synthese van organische moleculen of het transport van moleculen over celmembranen - vereisen energie.
De energievaluta waarmee je deze processen betaalt, is niet glucose, eiwit of vet, maar het molecuul ATP, oftewel adenosinetrifosfaat. ATP bevat energie opgeslagen in de chemische bindingen tussen de drie fosfaatgroepen (tri-fosfaat). Wanneer ATP wordt afgebroken tot ADP (adenosinedifosfaat), komt de energie van één verbroken fosfaat-fosfaatbinding vrij. Elke mol ATP levert ongeveer 30 kJ energie op. Om dat in context te plaatsen: 1 calorie staat gelijk aan ongeveer 4 J. ADP kan verder worden afgebroken tot AMP (adenosinemonofosfaat), wat nog eens ongeveer 15 kJ oplevert. Geen zorgen, veel nerdier dan dit wordt het niet. Laten we verder gaan met het verhaal.
We maken ATP door koolhydraten (voornamelijk glucose en fructose), vetten (vrije vetzuren) en in mindere mate eiwitten (aminozuren) in de mitochondriën te verbranden. Misschien rinkelen termen als de ‘Krebs-cyclus’ of ‘electron transport chain’ een belletje. Lucky you: die laten we nu even links liggen.
Insuline en Glucagon: de hoofdrolspelers in metabolisme
Dus, direct nadat we ons voedsel hebben afgebroken tot macronutriënten en deze hebben gemetaboliseerd, hebben we energie (ATP) verkregen om te besteden, toch? Nou… meestal hoeven we die energie niet meteen uit te geven. Wat we willen, is dat de energiebron wordt opgeslagen, zodat we voldoende reserves hebben voor de periode waarin we niet eten en voor momenten waarop de vraag toeneemt (zoals tijdens inspanning). Wanneer je inkomen binnenkomt, wil je dat toch ook op je rekening gestort hebben zodat je genoeg hebt voor de maand en wanneer de huur moet worden betaald?
ATP is geen geschikte molecuul voor opslag. In plaats daarvan slaan we glucose op in de vorm van glycogeen in de lever en spieren, en slaan we vetzuren op als triglyceriden in vetweefsel.
Wanneer het bloedglucose gehalte stijgt, geven de bètacellen in de eilandjes van Langerhans in het pancreas insuline af. Insuline verlaagt de bloedglucose door de opname van glucose in lever en spieren te stimuleren en door de omzetting van glucose in glycogeen te faciliteren (glycogenese). Tegelijk remt insuline de nieuwvorming van glucose in de lever (gluconeogenese). Als ‘opslaghormoon’ zorgt insuline er bovendien voor dat vetzuren als triglyceriden worden opgeslagen in vetcellen (lipogenese), terwijl het lipolyse remt.
Wanneer de energievraag toeneemt - bijvoorbeeld bij inspanning - geven de alfacellen in het pancreas het hormoon glucagon af. Dit mobilisatiehormoon zorgt ervoor dat in de lever opgeslagen glycogeen wordt omgezet in glucose (glycogenolyse). Dit gebeurt niet in spieren, omdat deze geen glucagonreceptoren hebben. Daarnaast stimuleert glucagon de gluconeogenese. Hierdoor komt meer glucose beschikbaar voor verbranding. In vetcellen stimuleert glucagon lipolyse, waardoor vrije vetzuren uit triglyceriden vrijkomen en elders als brandstof kunnen worden gebruikt.
Bij langdurig verhoogde glucagonspiegels en lage insulinespiegels - zoals bij vasten of een koolhydraatarm/-vrij dieet - komen zoveel vrije vetzuren vrij dat de lever deze omzet in een andere brandstof: ketonen. De hersenen, het hart en spieren kunnen ketonen efficiënt gebruiken als energiebron.
Oké, dat is ’m. Nu heb je een goed basisbegrip van metabolisme!
