Bazalni metabolizem: koncept, formula za izračun, hitrost, raven in osnovni presnovni procesi

Osnovni metabolizem je stopnja porabe energije na časovno enoto. Za njegovo pravilno merjenje je potreben strog niz meril. Med njimi so bivanje v fizično in psihično Mirno, toplotno nevtralno in postabsorpcijsko stanje.

Opis

Proizvodnja telesne toplote je znana kot termogeneza. Z merjenjem lahko določimo količino porabljene energije. Osnovni metabolizem se s starostjo zmanjšuje. Povečamo ga lahko tudi z grajenjem mišične mase. Bolezen, prehrana, stopnja stresa, temperatura okolje vplivajo na skupno porabo energije.

Metode izračuna

Za natančen izračun bazalne hitrosti presnove je potrebno, da simpatični živčni sistem osebe ni stimuliran. Izmerimo ga lahko s plinsko analizo z direktno ali indirektno kalorimetrijo.

Osnovno hitrost presnove lahko izračunate tudi z enačbo, v kateri so upoštevani starost, spol, višina in teža. Študije z obema metodama dokazujejo veljavnost dihalnega kvocienta, ki meri notranjo sestavo in uporabo ogljikovih hidratov, maščob in beljakovin, ko se pretvorijo v enote energijskega substrata.

Fenotipska prožnost

Osnovni metabolizem je prilagodljiva lastnost. V telesu ga je mogoče povratno popraviti. Na primer, nižje temperature, ki običajno povzročijo višjo stopnjo presnove. Obstajata dva modela, ki pojasnjujeta spreminjanje bazalnega metabolizma v odvisnosti od temperature: model spremenljivega maksimuma (PMM) in model spremenljivega deleža (FMM).

PMM navaja, da se hitrost presnove poveča med hladnejši letni časi. Pfm pravi, da je osnovna hitrost presnove konstantna.

Raziskave

Zgodnje delo znanstvenikov na univerzi J. J. W. Hoffmann v Leipzigu, Nemčija. Arthur Harris in Francis G. Benedict je pokazal, da je mogoče približne vrednosti presnove dobiti s pomočjo telesne površine (izračunane iz višine in teže), starosti in spola. Pri tem se upoštevajo vrednosti kisika in ogljikovega dioksida iz kalorimetrije.

Odpravljanje razlik med spoloma, ki so posledica kopičenja maščobnega tkiva, z izražanjem hitrosti presnove na enoto "odišavljen" Telesna masa, izračun bazalne presnove (BMR), je pri obeh spolih v bistvu enaka.

Fiziologija

Hipotalamus je glavni organ, odgovoren za uravnavanje presnove. Je del stranskih sten tretjega Možganski ventrikel. Glavne funkcije hipotalamusa:

• Nadzor in integracija avtonomne dejavnosti živčni sistem (ANS). Uravnava krčenje srčne mišice in izločanje številnih endokrinih organov (ščitnica).
• uravnavanje občutkov jeze in agresije.
• Nadzor telesne temperature.
• Urejanje vnosa hrane.

Center prehrane (lakote) je odgovoren za občutke, zaradi katerih iščete hrano. Ko je na voljo dovolj hrane, je raven leptina visoka. Stimulira se center za sitost. Pošljejo se impulzi, ki blokirajo občutek lakote. Če hrane ni dovolj, se raven grelina poveča. stimulirani so hipotalamični receptorji. Občutek lakote.

Center za žejo deluje na podoben način. Povečan osmotski tlak zunajcelične tekočine spodbuja hipotalamične celice. Če je žeja potešena, se tlak zniža. Te funkcije tvorijo mehanizem preživetja, ki posameznika sili, da ohranja telesne procese, merjene z osnovno presnovo.

Zapisovanje parametrov

Osnovne presnovne formule so bile prvič objavljene v začetku dvajsetega stoletja. V njih so bili uporabljeni naslednji koncepti:

• P - skupna proizvodnja toplote v popolnem mirovanju;
• m - masa (kg);
• h - višina (cm);
• a - starost (leta).

Ena od priljubljenih metod ocenjevanja je Harris-Benedictova formula:

• za ženske: BMD = 665 + (9,6 × m) + (1.8 × h) - (4,7 × a);
• za moške: DEA = 66 + (13,7 × m) + (5 × h) - (6,8 × a).

Zakaj izračunati?

Bazalni metabolizem se lahko uporablja za pridobivanje, izgubljanje ali ohranjanje telesne teže. Če veste, koliko kalorij ste pokurili, boste vedeli, koliko jih morate zaužiti. Na primer:

• Če želite ohraniti težo, morate zaužiti in porabiti enako število kalorij;
• pri pridobivanju bi moral vnos presegati porabo;
• da bi izgubili, zaužijte manj kalorij, kot jih porabite.

Kako izračunati kalorije

Naslednji korak po oceni osnovnega metabolizma je izračun kalorij glede na vaš življenjski slog:

• Sedeči. Brez telesne dejavnosti. Pomnožite BMR z 1,2.
• Rahlo aktivna. Izvajanje lahke vadbe 1-3-krat na teden. Pomnožite BYM z 1,375.
• Zmerno aktiven. Vaja 3-5 krat vsakih sedem dni. UBM, pomnoženo z 1,55.
• Aktivno. Do sedem treningov na teden. Pomnožite UBM z 1,725.
• Trdo delo. Redna telesna dejavnost. UBM, pomnoženo z 1,9.

Formula bi bila natančnejša, če bi vključevala telesno sestavo, zgodovino telesne teže in druge dejavnike.

Razlogi za individualne razlike

Škotska študija je pri 150 odraslih osebah preverjala osnovno hitrost presnove. Vrednosti so se gibale med 1020 in 2500 kcal/dan. Raziskovalci so ocenili, da je bilo 62,4 % razlik posledica različnih pivskih navad "masa brez maščobe". Drugi vzroki so bili maščobna masa (6,8 %), starost (1,8 %) in eksperimentalna napaka (2,1 %). Preostanek razlik (26,6 %) je bil nepojasnjen. Nanj nista vplivala niti spol niti velikost tkiva visokoenergijskih organov, kot so možgani.

Biokemija

Povečana postprandialna termogeneza pri bazalni presnovi je odvisna od sestave hrane. Skoraj 70 % celotne porabe energije pri človeku je povezanih s procesi, ki podpirajo življenje v telesu. Približno 20 % porabe energije se porabi za telesno aktivnost. Približno 10 % se porabi za prebavo. Ti procesi zahtevajo poraba kisika S koencimi. Daje energijo za preživetje in izloča ogljikov dioksid.

Telo porabi največ energije za vzdrževanje ustrezne ravni tekočine v tkivih. Približno desetina je namenjena mehanskemu delu (dihanje, prebava in bitje srca).

Razgradnja velikih molekul na manjše - katabolizem (npr. razgradnja beljakovin na aminokisline). Anabolizem je proces njihovega nastajanja (beljakovine se pretvorijo v aminokisline). Metabolizem je rezultat teh reakcij.

Hipoteza o srčnem utripu

Leta 1925 je Raymond Perle predlagal, da je življenjska doba obratno sorazmerna z bazalno presnovo. To teorijo podpira dejstvo, da imajo velike živali daljšo življenjsko dobo. To hipotezo podpira več novih študij, ki povezujejo nižjo osnovno stopnjo presnove s podaljšanjem življenjske dobe pri živalih, vključno z ljudmi. Omejitev vnosa kalorij in znižana raven ščitničnih hormonov sta pri živalih povezana z daljšo življenjsko dobo.

Vendar se razmerje med skupno dnevno porabo energije in metabolizmom v mirovanju pri različnih vrstah sesalcev lahko giblje od 1,6 do 8,0.

Pri alometričnem skaliranju je največji potencial dolgoživost je neposredno povezana s hitrostjo presnove.

Medicinski vidiki

Metabolizem posameznika je odvisen od aktivnosti in telesne pripravljenosti. Zmanjšanje vnosa hrane navadno zniža njegovo stopnjo. Telo poskuša varčevati z energijo. Raziskave dokazujejo, da nizkokalorična prehrana (manj 800 kalorij na dan) zmanjša hitrost presnove za več kot 10 odstotkov. Menopavza in bolezen prav tako vplivata na presnovo.