Osnovni metabolizam je stopa potrošnje energije po jedinici vremena. Točnost njegovog mjerenja zahtijeva strogi skup kriterija. To uključuje fizički i psihički mirno stanje, termički neutralno okruženje i stanje nakon upijanja.
Opis
Proizvodnja topline tijela poznata je kao termogeneza. Može se izmjeriti kako bi se odredila količina utrošene energije. Bazalni metabolizam opada s godinama. Također se može povećati izgradnjom mišićne mase. Bolesti, prehrana, razina stresa, temperatura okoliša utječu na ukupnu potrošnju energije.
Metode izračuna
Točan izračun bazalnog metabolizma zahtijeva da se simpatički živčani sustav osobe ne stimulira. Može se mjeriti analizom plina korištenjem izravne ili neizravne kalorimetrije.
Također možete izračunati svoj bazalni metabolizam pomoću jednadžbe koristeći dob, spol, visinu i težinu. Studije koje koriste obje metode pružaju dokaz valjanostirespiratorni kvocijent, koji mjeri unutarnji sastav i korištenje ugljikohidrata, masti i proteina dok se pretvaraju u jedinice energetskog supstrata.
Fenotipska fleksibilnost
Osnovni metabolizam je fleksibilna osobina. Može se reverzibilno podesiti unutar tijela. Na primjer, niže temperature obično rezultiraju većom brzinom metabolizma. Postoje dva modela koji objašnjavaju kako se bazalni metabolizam mijenja s temperaturom: varijabilni maksimalni model (VMM) i varijabilni frakcijski model (VFM).
PMM tvrdi da se brzina metabolizma povećava tijekom hladne sezone. PFM kaže da je bazalni metabolizam konstantan.
Istraživanje
Rani radovi znanstvenika J. Arthura Harrisa i Francisa G. Benedicta pokazali su da se približne metaboličke vrijednosti mogu izvesti korištenjem površine tijela (izračunate iz visine i težine), dobi i spola. Ovo uzima u obzir pokazatelje kisika i ugljičnog dioksida uzetih iz kalorimetrije.
Uklanjanjem spolnih razlika koje proizlaze iz nakupljanja masnog tkiva izražavanjem metaboličke stope po jedinici tjelesne težine "bez masnoće", vrijednost izračuna bazalne metaboličke stope (BMR) između spolova je u suštini isto.
fiziologija
Glavni organ odgovoran za regulaciju metabolizma je hipotalamus. Čini dio bočnih zidovatreća komora mozga. Glavne funkcije hipotalamusa:
- Kontrola i integracija aktivnosti autonomnog živčanog sustava (ANS). Regulira kontrakciju srčanog mišića i lučenje mnogih endokrinih organa (tiroidne žlijezde).
- Regulacija osjećaja bijesa i agresije.
- Kontrola tjelesne temperature.
- Reguliranje unosa hrane.
Središte prehrane (glad) odgovorno je za osjete zbog kojih osoba traži hranu. Uz dovoljno prehrane, razina leptina postaje visoka. Stimulira se centar zasićenja. Šalju se impulsi koji blokiraju osjećaj gladi. Ako nema dovoljno hrane, razina grelina raste. Receptori hipotalamusa su nadraženi. Postoji osjećaj gladi.
Centar za žeđ radi na sličan način. Povećani osmotski tlak izvanstanične tekućine stimulira stanice hipotalamusa. Ako je žeđ zadovoljena, pritisak će se smanjiti. Ove funkcije čine mehanizam preživljavanja koji prisiljava osobu da održava tjelesne procese mjerene bazalnom brzinom metabolizma.
Upišite parametre
Formule bazalnog metabolizma prvi put su objavljene početkom dvadesetog stoljeća. Koristili su sljedeće koncepte:
- P - ukupna proizvodnja topline u punom mirovanju;
- m - masa (kg);
- h - visina (cm);
- a - dob (godine).
Jedna od popularnih metoda procjene je Harris-Benedictova formula:
- za žene: UBM=665 + (9,6 × m) + (1,8 × h) - (4,7 ×a);
- za muškarce: BMR=66 + (13,7 × m) + (5 × h) - (6,8 × a).
Zašto izračunati?
Osnovni metabolizam može se koristiti za dobivanje, gubitak ili održavanje težine. Znajući koliko kalorija se sagorijeva, možete izračunati koliko ćete potrošiti. Na primjer:
- Jedite i sagorite jednake količine kalorija za održavanje težine;
- za zapošljavanje - potrošnja mora biti veća od izgaranja;
- da biste izgubili, trebate unijeti manje kalorija nego što ih sagorite.
Kako izračunati kalorije
Sljedeći korak nakon procjene bazalnog metabolizma je izračunavanje kalorija u životnom stilu:
- Sjedi. Bez fizičke aktivnosti. Pomnožite BMR s 1, 2.
- Pomalo aktivno. Lagane vježbe 1-3 puta tjedno. Pomnožite UBM s 1, 375.
- Umjereno aktivan. Tjelesna aktivnost 3-5 puta u sedam dana. UBM puta 1,55.
- Aktivan. Do sedam treninga tjedno. Pomnožite BMR s 1, 725.
- Naporan rad. Stalna tjelesna aktivnost. UBM puta 1, 9.
Formula bi bila točnija da uključuje sastav tijela, povijest težine i druge čimbenike.
Razlozi individualnih razlika
U Škotskoj je provedena studija bazalnog metabolizma na 150 odraslih osoba. Pokazatelji su se kretali od 1020 do 2500 kcal/dan. Istraživači su izračunali da je 62,4% ove varijacije posljedica razlika u "masi bez masti". Ostali razlozi uključuju tjelesnu masnoću(6,8%), dob (1,8%) i eksperimentalna pogreška (2,1%). Ostatak varijacije (26,6%) bio je neobjašnjiv. Na nju nisu utjecali spol ili veličina tkiva u visokoenergetskim organima kao što je mozak.
biokemija
Povećanje postprandijalne termogeneze u bazalnom metabolizmu događa se ovisno o sastavu konzumirane hrane. Gotovo 70% ukupne ljudske potrošnje energije povezano je s procesima održavanja života koji se događaju u tijelu. Otprilike 20% potrošnje energije dolazi od tjelesne aktivnosti. Oko 10% - za probavu hrane. Ovi procesi zahtijevaju potrošnju kisika s koenzimima. To daje energiju za preživljavanje i izbacivanje ugljičnog dioksida.
Većinu energije tijelo troši na održavanje potrebne razine tekućine u tkivima. Otprilike jedna desetina je posvećena mehaničkom radu (disanje, probava i rad srca).
Razgradnja velikih molekula na manje je katabolizam (na primjer, razgradnja proteina u aminokiseline). Anabolizam je proces njihovog stvaranja (proteini se pretvaraju u aminokiseline). Metabolizam je rezultat ovih reakcija.
Hipoteza otkucaja srca
Godine 1925. Raymond Pearl je predložio da je životni vijek obrnuto povezan s bazalnom brzinom metabolizma. Potpora ovoj teoriji dolazi iz činjenice da velike životinje imaju duži životni vijek. Ovu hipotezu poduprlo je nekoliko novih studija koje povezuju niže bazalne razinemetabolizam s povećanjem životnog ciklusa u životinjskom carstvu, uključujući ljude. Ograničenje kalorija i snižavanje razine hormona štitnjače povezani su s većom dugovječnošću životinja.
Međutim, omjer ukupne dnevne potrošnje energije i stope metabolizma u mirovanju može varirati od 1,6 do 8,0 kod različitih vrsta sisavaca.
S alometrijskim skaliranjem, maksimalni potencijalni životni vijek izravno je povezan s brzinom metabolizma.
Medicinski aspekti
Ljudski metabolizam ovisi o njegovoj aktivnosti i fizičkom stanju. Smanjenje unosa hrane obično smanjuje njegovu stopu. Tijelo pokušava sačuvati energiju. Istraživanja pokazuju da niskokalorična prehrana (manje od 800 kalorija dnevno) smanjuje brzinu metaboličkih procesa za više od 10 posto. Menopauza i bolest također utječu na metabolizam.
