Bazni metabolizam je stopa potrošnje energije po jedinici vremena. Ispravnost njegovog mjerenja zahtijeva strogi skup kriterija. To uključuje fizički i psihički mirno stanje, termički neutralno okruženje i stanje nakon apsorpcije.
Opis
Proizvodnja topline tijela poznata je kao termogeneza. Može se izmjeriti kako bi se odredila količina utrošene energije. Bazalni metabolizam se smanjuje s godinama. Može se povećati i izgradnjom mišićne mase. Bolesti, ishrana, nivoi stresa, temperatura okoline utiču na ukupnu potrošnju energije.
Metode obračuna
Tačno izračunavanje bazalnog metabolizma zahtijeva da se simpatički nervni sistem osobe ne stimuliše. Može se izmjeriti analizom gasa koristeći direktnu ili indirektnu kalorimetriju.
Također možete izračunati svoju bazalnu stopu metabolizma koristeći jednadžbu koristeći starost, pol, visinu i težinu. Studije koje koriste obje metode pružaju dokaz valjanostirespiratorni kvocijent, koji mjeri unutrašnji sastav i korištenje ugljikohidrata, masti i proteina dok se pretvaraju u jedinice energetskog supstrata.
Fenotipska fleksibilnost
Bazni 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 tokom hladne sezone. PFM kaže da je bazalni metabolizam konstantan.
Istraživanje
Rani radovi naučnika J. Arthura Harrisa i Francisa G. Benedicta pokazali su da se približne metaboličke vrijednosti mogu izvesti korištenjem površine tijela (izračunate iz visine i težine), starosti i spola. Ovo uzima u obzir indikatore kisika i ugljičnog dioksida uzetih iz kalorimetrije.
Uklanjanjem spolnih razlika koje proizlaze iz akumulacije masnog tkiva izražavanjem metaboličke stope po jedinici tjelesne težine "bez masti", izračunata vrijednost bazalnog metabolizma (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 nervnog sistema (ANS). Reguliše kontrakciju srčanog mišića i lučenje mnogih endokrinih organa (tiroidne žlijezde).
- Regulacija osjećaja bijesa i agresije.
- Kontrola tjelesne temperature.
- Regulisanje unosa hrane.
Centar ishrane (glad) odgovoran je za senzacije zbog kojih osoba traži hranu. Uz dovoljno ishrane, nivoi leptina postaju visoki. Stimulira se centar zasićenja. Šalju se impulsi koji blokiraju osjećaj gladi. Ako nema dovoljno hrane, nivo grelina raste. Receptori hipotalamusa su iritirani. Postoji osjećaj gladi.
Centar žeđi radi na sličan način. Povećani osmotski pritisak ekstracelularne tečnosti stimuliše ćelije hipotalamusa. Ako je žeđ zadovoljena, pritisak će se smanjiti. Ove funkcije formiraju mehanizam preživljavanja koji prisiljava osobu da održava tjelesne procese mjerene bazalnom brzinom metabolizma.
Upišite parametre
Formule bazalnog metabolizma su prvi put objavljene početkom dvadesetog veka. Koristili su sljedeće koncepte:
- P - ukupna proizvodnja topline u punom mirovanju;
- m - masa (kg);
- h - visina (cm);
- a - starost (godine).
Jedna od popularnih metoda procjene je Harris-Benedict 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 računati?
Bazni metabolizam se može koristiti za dobijanje, 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 regrutaciju - potrošnja mora biti veća od sagorijevanja;
- da izgubite, potrebno je da unesete manje kalorija nego što sagorite.
Kako izračunati kalorije
Sljedeći korak nakon procjene bazalnog metabolizma je izračunavanje kalorija u životnom stilu:
- Seated. Bez fizičke aktivnosti. Pomnožite BMR sa 1, 2.
- Pomalo aktivno. Lagane vježbe 1-3 puta sedmično. Pomnožite UBM sa 1, 375.
- Umjereno aktivan. Fizička aktivnost 3-5 puta u sedam dana. UBM puta 1,55.
- Aktivan. Do sedam treninga sedmično. Pomnožite BMR sa 1, 725.
- Naporan rad. Konstantna fizička aktivnost. UBM puta 1, 9.
Formula bi bila preciznija kada bi uključivala sastav tijela, istoriju težine i druge faktore.
Razlozi individualnih razlika
U Škotskoj je sprovedena 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 uzrokovano razlikama u "masi bez masti". Ostali razlozi uključuju tjelesnu masnoću(6,8%), starost (1,8%) i eksperimentalna greška (2,1%). Ostatak varijacije (26,6%) bio je neobjašnjiv. Na nju nije utjecao spol ili veličina tkiva u visokoenergetskim organima kao što je mozak.
Biohemija
Povećanje postprandijalne termogeneze u bazalnom metabolizmu javlja se u zavisnosti od sastava konzumirane hrane. Gotovo 70% ukupne ljudske potrošnje energije povezano je s procesima održavanja života koji se odvijaju u tijelu. Otprilike 20% potrošnje energije dolazi od fizičke aktivnosti. Oko 10% - za varenje hrane. Ovi procesi zahtijevaju potrošnju kisika s koenzimima. Ovo daje energiju za preživljavanje i izbacivanje ugljičnog dioksida.
Većinu energije tijelo troši na održavanje potrebnog nivoa tečnosti 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. Ova hipoteza je podržana od strane nekoliko novih studija koje povezuju niže bazalne nivoemetabolizam sa povećanjem životnog ciklusa u životinjskom carstvu, uključujući i ljude. Ograničenje kalorija i snižavanje nivoa hormona štitnjače povezani su sa dugovječnošću kod životinja.
Međutim, odnos ukupne dnevne potrošnje energije i metaboličke stope u mirovanju može varirati od 1,6 do 8,0 kod različitih vrsta sisara.
Sa alometrijskim skaliranjem, maksimalni potencijalni životni vijek je direktno povezan sa stopom metabolizma.
Medicinski aspekti
Ljudski metabolizam zavisi od njegove aktivnosti i fizičkog stanja. Smanjenje unosa hrane obično smanjuje njenu stopu. Telo pokušava da sačuva energiju. Istraživanja pokazuju da niskokalorična dijeta (manje od 800 kalorija dnevno) smanjuje brzinu metaboličkih procesa za više od 10 posto. Menopauza i bolest također utiču na metabolizam.
