Anabolisme

Van de Anabolisme beschrijft het opbouwen van metabolische processen in het organisme. Anabole en katabole metabolische processen zijn nauw met elkaar verbonden. Een structuur van materie verbruikt altijd energie.

Wat is anabolisme?

Anabolisme en katabolisme zijn in de stofwisselingsprocessen altijd met elkaar verbonden. Anabolisme kenmerkt de opbouw van energierijke en complexe verbindingen uit eenvoudige moleculen met energietoevoer. In planten is fotosynthese een anabool metabolisch proces. Eenvoudige verbindingen zoals water, kooldioxide en mineralen worden met behulp van zonne-energie omgezet in koolhydraten, eiwitten en vetten.

Niet alleen in planten, maar ook in dierlijke en menselijke organismen vinden voortdurend anabole stofwisselingsprocessen plaats. De term anabolisme wordt soms vaag gedefinieerd. Het tot stand brengen van aansluitingen onder energieverbruik komt echter naar voren als een gemeenschappelijk criterium van de definitie.

Energierijke complexe moleculen zoals koolhydraten, eiwitten en vetten worden ook in het dierlijke en menselijke organisme opgebouwd terwijl ze energie verbruiken. Tegelijkertijd nemen mensen en dieren echter eerst koolhydraten, eiwitten en vetten op via hun voedsel, die worden afgebroken door het vrijkomen van energie. Deze katabole stofwisselingsprocessen wekken energie op voor levensprocessen en tegelijkertijd, naast water en kooldioxide, ook eenvoudige organische afbraakproducten, zoals pyruvaat, die weer gebruikt kunnen worden als uitgangsmateriaal voor de opbouw van endogene stoffen. Dit vereist echter energie die wordt verkregen uit de katabole metabolische processen en via de tussenliggende energieopslag ATP wordt overgedragen aan de nieuwe verbindingen.

Functie en taak

Anabolisme is onmisbaar voor het organisme. In engere zin betekent anabolisme de opbouw van spiereiwitten. Het verwijst echter naar alle bouwprocessen die de eigen eiwitten, vetten en koolhydraten van het lichaam produceren. Het hoeven niet altijd complexe verbindingen te zijn. De nieuwe synthese van een glucosemolecuul uit het tussenproduct pyruvaat is al een anabool proces. Omdat dit energie kost.

De structuur van de lichaamseigen stoffen dient enerzijds om de structuur en groei van het lichaam op te bouwen en anderzijds om energie op te slaan. Voor de opbouw van het lichaam zijn voornamelijk eiwitten en hun basisbouwstenen, de aminozuren, nodig. De aminozuren zijn afkomstig van de afbraakprocessen van de eiwitten die met voedsel worden ingenomen.

Als onderdeel van een anabool proces worden de individuele aminozuren weer samengevoegd tot lichaamseigen eiwitten. Onnodige aminozuren worden verder omgezet in eenvoudige verbindingen zoals kooldioxide, water, ureum of in metabolische metabolieten zoals pyruvaat. Pyruvaat kan verder worden afgebroken of gebruikt als uitgangsverbinding voor de vorming van glucose, aminozuren of vetzuren. Op deze manier is het mogelijk dat aminozuren worden omgezet in glucose. Katabole en anabole processen zijn met elkaar verbonden.

De glucose kan worden opgeslagen in de polymere opslagvorm glucogeen in de lever en spieren. Glucogen dient indien nodig als een potentiële energieopslag. De nieuw gevormde vetzuren kunnen worden omgezet in vet door verestering met glycerine, dat wordt opgeslagen in de adipocyten als energiereserve.

Alle bouwprocessen hebben energie nodig, die beschikbaar wordt gesteld door de energiebuffer ATP. ATP ontstaat altijd uit ADP door energie op te nemen via een andere binding van een fosfaatgroep. Deze energie is afkomstig van katabole metabolische processen.

De complexe stofwisselingsprocessen in het lichaam worden aangestuurd door hormonen. Er zijn hormonen die katabolisme bevorderen, zoals de schildklierhormonen, of hormonen die anabolisme bevorderen.Deze omvatten insuline, groeihormonen of geslachtshormonen. Anabole processen kunnen ook katabole processen veroorzaken en vice versa. Het opbouwen van spieren bevordert bijvoorbeeld vetverlies. Aan de andere kant wordt spierverlies vaak geassocieerd met vetaanwinst.

Ziekten en aandoeningen

Ziekten die verband houden met anabolisme worden vaak veroorzaakt door hormonale onevenwichtigheden. De hormonale stoornissen kunnen zowel door interne als externe oorzaken worden veroorzaakt. Een bekend voorbeeld van een externe oorzaak is het misbruik van anabole steroïden. Anabole steroïden worden vaak gebruikt door wedstrijd- en krachtsporters om spiergroei te bevorderen. Het zijn hormoonachtige stoffen of zelfs hormonen.

Een veelgebruikte anabole steroïde is het mannelijke geslachtshormoon testosteron. Testosteron bevordert de spieropbouw bij zowel mannen als vrouwen. Er zijn echter veel gevolgschade bekend geworden. Bij mannen vermindert het constante gebruik van hormonen de productie van endogeen testosteron. Na het stoppen van de anabole stof is er een snelle daling van de prestaties en spierafbraak. De lichaamseigen hormoonsynthese wordt niet langer gestimuleerd. Er zijn onder andere een tekort aan testosteron met slechte prestaties, vergroting van de borsten bij mannen, psychische problemen, afbraak van het skelet en het bewegingsapparaat, een verhoogd risico op een hartaanval en beroerte, leverschade en gekrompen testikels bij de ontwikkeling van onvruchtbaarheid. Bij vrouwen kan de menstruatiecyclus verstoord zijn. De clitoris wordt ook groter.

Als het anabolisme wordt verstoord door interne oorzaken, spelen vaak verstoringen van de hormonale balans een rol. Deze kunnen erfelijk zijn of worden veroorzaakt door ernstige ziekten van de hormoonproducerende klieren. Typische voorbeelden zijn het tekort aan en overproductie van het groeihormoon somatropine. Als er in de kindertijd een tekort aan somatropine is, resulteert dit in een korte gestalte.

Overproductie leidt tot gigantische groei en op volwassen leeftijd tot acromegalie, wat gepaard gaat met overmatige groei van de handen, voeten, oren, neus, kin of uitwendige geslachtsorganen. In het geval van een onderactieve volwassenheid, resulteert meer spier- en botverlies. Tegelijkertijd neemt het vetweefsel echter toe.

Bij het zogenaamde Cushing-syndroom worden ook de lichaamseigen eiwitten in grotere mate afgebroken. Tegelijkertijd bouwt zich echter vet op in de vorm van overgewicht op de romp. Hier wordt het hormoon cortisol verhoogd, wat de omzetting van aminozuren in glucose bevordert.