Metabolismul bazal este rata consumului de energie pe unitatea de timp. Corectitudinea măsurării sale necesită un set strict de criterii. Acestea includ starea de calm fizic și psihologic, un mediu neutru din punct de vedere termic și o stare post-absorbție.
Descriere
Producerea de căldură a corpului este cunoscută sub numele de termogeneză. Poate fi măsurat pentru a determina cantitatea de energie cheltuită. Metabolismul bazal scade odată cu vârsta. De asemenea, poate fi crescut prin construirea masei musculare. Bolile, dieta, nivelul de stres, temperatura mediului ambiant afectează toate cheltuielile totale de energie.
Metode de calcul
Calculul precis al ratei metabolice bazale necesită ca sistemul nervos simpatic al persoanei să nu fie stimulat. Poate fi măsurat prin analiza gazelor folosind calorimetria directă sau indirectă.
De asemenea, puteți calcula rata metabolică bazală folosind o ecuație folosind vârsta, sexul, înălțimea și greutatea. Studiile care utilizează ambele metode oferă dovezi de validitatecoeficientul respirator, care măsoară compoziția intrinsecă și utilizarea carbohidraților, grăsimilor și proteinelor pe măsură ce acestea sunt transformate în unități de substrat energetic.
Flexibilitate fenotipică
Metabolismul bazal este o trăsătură flexibilă. Poate fi reglat reversibil în interiorul corpului. De exemplu, temperaturile mai scăzute duc de obicei la rate metabolice mai mari. Există două modele care explică modul în care metabolismul bazal se modifică în funcție de temperatură: modelul maxim variabil (VMM) și modelul fracționat variabil (VFM).
PMM susține că rata metabolică crește în timpul sezonului rece. PFM spune că rata metabolică bazală este o constantă.
Cercetare
Lucrările timpurii ale oamenilor de știință J. Arthur Harris și Francis G. Benedict au arătat că valorile metabolice aproximative pot fi derivate folosind suprafața corpului (calculată din înălțime și greutate), vârstă și sex. Aceasta ia în considerare indicatorii de oxigen și dioxid de carbon luați din calorimetrie.
Prin eliminarea diferențelor de sex care decurg din acumularea de țesut adipos prin exprimarea ratei metabolice pe unitatea de greutate corporală „fără grăsimi”, valoarea de calcul a ratei metabolice bazale (BMR) între sexe este în esență la fel.
Fiziologie
Principalul organ responsabil de reglarea metabolismului este hipotalamusul. Face parte din pereții lateralial treilea ventricul al creierului. Principalele funcții ale hipotalamusului:
- Controlul și integrarea activității sistemului nervos autonom (SNA). Reglează contracția mușchiului inimii și secreția multor organe endocrine (glanda tiroidă).
- Reglarea sentimentelor de furie și agresivitate.
- Controlați temperatura corpului.
- Reglarea aportului de alimente.
Centrul de nutriție (foamea) este responsabil pentru senzațiile care fac o persoană să caute hrană. Cu o nutriție suficientă, nivelul leptinei devine ridicat. Centrul de saturație este stimulat. Sunt trimise impulsuri care blochează senzația de foame. Dacă nu există suficientă hrană, nivelul de grelină crește. Receptorii hipotalamusului sunt iritați. Există un sentiment de foame.
Centrul pentru sete funcționează într-un mod similar. Presiunea osmotică crescută a lichidului extracelular stimulează celulele hipotalamusului. Dacă setea este satisfăcută, presiunea va scădea. Aceste funcții formează un mecanism de supraviețuire care obligă o persoană să mențină procesele corporale măsurate prin rata metabolică bazală.
Scrieți parametri
Formulele pentru metabolismul bazal au fost publicate pentru prima dată la începutul secolului al XX-lea. Au folosit următoarele concepte:
- P - producția totală de căldură în repaus complet;
- m - masa (kg);
- h - înălțime (cm);
- a - vârsta (ani).
Una dintre metodele de estimare populare este formula Harris-Benedict:
- pentru femei: UBM=665 + (9,6 × m) + (1,8 × h) - (4,7 ×a);
- pentru bărbați: BMR=66 + (13,7 × m) + (5 × h) - (6,8 × a).
De ce să calculăm?
Rata metabolică bazală poate fi folosită pentru a câștiga, a pierde sau a menține greutatea. Știind câte calorii sunt arse, poți calcula cât să consumi. De exemplu:
- Mâncați și ardeți cantități egale de calorii pentru a menține greutatea;
- pentru a recruta - consumul trebuie să depășească arderea;
- pentru a pierde, trebuie să consumi mai puține calorii decât arzi.
Cum se calculează caloriile
Următorul pas după estimarea ratei metabolice bazale este calcularea caloriilor din stilul de viață:
- Așezat. Fără activitate fizică. Înmulțiți BMR cu 1, 2.
- Puțin activ. Fă exerciții ușoare de 1-3 ori pe săptămână. Înmulțiți UBM cu 1, 375.
- Moderat activ. Activitate fizică de 3-5 ori în șapte zile. UBM ori 1,55.
- Activ. Până la șapte antrenamente pe săptămână. Înmulțiți BMR cu 1.725.
- Munca grea. Activitate fizică constantă. UBM ori 1, 9.
Formula ar fi mai precisă dacă ar include compoziția corporală, istoricul greutății și alți factori.
Motive pentru diferențele individuale
În Scoția, a fost efectuat un studiu al ratei metabolice bazale pe 150 de adulți. Indicatorii au variat de la 1020 la 2500 kcal/zi. Cercetătorii au calculat că 62,4% din această variație s-a datorat diferențelor de „masă fără grăsimi”. Alte motive au inclus grăsimea corporală(6,8%), vârstă (1,8%) și eroare experimentală (2,1%). Restul variației (26,6%) a fost inexplicabilă. Ea nu a fost afectată de sex sau de dimensiunea țesuturilor în organe cu energie în altă, cum ar fi creierul.
Biochimie
Creșterea termogenezei postprandiale în metabolismul bazal are loc în funcție de compoziția alimentelor consumate. Aproape 70% din consumul total de energie uman este asociat cu procesele de susținere a vieții care au loc în organism. Aproximativ 20% din cheltuiala energetică provine din activitatea fizică. Aproximativ 10% - pentru digestia alimentelor. Aceste procese necesită consumul de oxigen cu coenzime. Acest lucru oferă energie pentru a supraviețui și pentru a elimina dioxidul de carbon.
Cea mai mare parte a energiei pe care corpul o cheltuiește pentru a menține nivelul necesar de lichid în țesuturi. Aproximativ o zecime este dedicată lucrărilor mecanice (respirație, digestia și bătăile inimii).
Descompunerea moleculelor mari în molecule mai mici este catabolismul (de exemplu, descompunerea proteinelor în aminoacizi). Anabolismul este procesul de creare a acestora (proteinele sunt transformate în aminoacizi). Metabolismul este rezultatul acestor reacții.
Ipoteza bătăilor inimii
În 1925, Raymond Pearl a propus că durata de viață este invers legată de rata metabolică bazală. Sprijinul pentru această teorie vine din faptul că animalele mari au durate de viață mai lungi. Această ipoteză a fost susținută de câteva studii noi care leagă nivelurile bazale inferioaremetabolismul cu o creștere a ciclului de viață în regnul animal, inclusiv la om. Restricția calorică și scăderea nivelului de hormoni tiroidieni au fost asociate cu o longevitate mai mare la animale.
Cu toate acestea, raportul dintre cheltuiala totală zilnică de energie și rata metabolică în repaus poate varia de la 1,6 la 8,0 la diferite specii de mamifere.
Cu scalarea alometrică, durata de viață potențială maximă este direct legată de rata metabolică.
Aspecte medicale
Metabolismul uman depinde de activitatea sa și de condiția fizică. Scăderea aportului de alimente reduce de obicei rata acestuia. Organismul încearcă să conserve energia. Studiile arată că o dietă cu conținut scăzut de calorii (mai puțin de 800 de calorii pe zi) reduce rata proceselor metabolice cu mai mult de 10 la sută. Menopauza și bolile afectează și metabolismul.
