Il termine Catabolismo viene dall’unione del termine greco kata, che significa verso il basso, con ballein, gettare, e indica l’insieme dei processi metabolici che rompono le molecole in unità più piccole per liberare energia. Nel catabolismo, le molecole di grandi dimensioni come i polisaccaridi, i lipidi, gli acidi nucleici e le proteine sono ripartiti in unità più piccole, come monosaccaridi, acidi grassi, nucleotidi e amminoacidi. Le molecole che costituiscono polisaccaridi, proteine e acidi nucleici sono lunghe catene di queste unità monomeriche. Le molecole grandi vengono chiamati polimeri (poli = molti).

Le cellule utilizzano i monomeri rilasciati dalla rottura per costruire nuove molecole di polimeri o per degradare i monomeri in prodotti di scarto semplici, liberando energia. I rifiuti cellulari includono acido lattico, acido acetico, anidride carbonica, ammoniaca e urea. La creazione di questi rifiuti è di solito un processo di ossidazione che coinvolge un rilascio di energia chimica libera, parte della quale viene dispersa come calore, mentre il resto usato per sintetizzare adenosina trifosfato (ATP). Questa molecola fa in modo che la cellula trasferisca l’energia rilasciata dal catabolismo. Il Catabolismo fornisce quindi l’energia chimica necessaria per il mantenimento e la crescita delle cellule. Esempi di processi catabolici includono la glicolisi, il ciclo dell’acido citrico, la ripartizione delle proteine muscolari al fine di utilizzare gli aminoacidi come substrati per la gluconeogenesi e la ripartizione dei grassi nel tessuto adiposo come acidi grassi.

Ci sono molti segnali che controllano il catabolismo. La maggior parte dei segnali noti sono ormoni e molecole coinvolte nel metabolismo stesso. Gli endocrinologi hanno tradizionalmente classificato gli ormoni in anabolizzanti o catabolici, a seconda di quale parte del metabolismo stimolino. Gli ormoni cosiddetti catabolici sono noti dal 20° secolo e sono il cortisolo, il glucagone e l’adrenalina (catecolamine e altri). Negli ultimi decenni sono stati scoperti molti ormoni con alcuni effetti catabolici, tra cui le citochine, l’orexina (nota anche come ipocretina) e la melatonina.

Molti di questi ormoni catabolici esprimono un effetto anti-catabolico nel tessuto muscolare. Uno studio ha osservato che la somministrazione di epinefrina (adrenalina) ha un effetto anti-proteolitico e di fatto sopprime il catabolismo piuttosto che promuoverlo. Un altro studio ha osservato che le catecolamine in genere (ad esempio la noradrenalina/norepinefrina e l’adrenalina/epinefrina) diminuiscono notevolmente il tasso di catabolismo muscolare.