A bazális anyagcsere az időegységenkénti energiafelhasználás mértéke. Mérésének helyessége szigorú kritériumrendszert igényel. Ide tartozik a fizikailag és pszichológiailag nyugodt állapot, a termikusan semleges környezet és a felszívódás utáni állapot.
Leírás
A test hőtermelése termogenezis néven ismert. Mérésével meghatározható az elhasznált energia mennyisége. Az alapanyagcsere az életkorral csökken. Izomtömeg építésével is növelhető. A betegségek, az étrend, a stressz szintje, a környezeti hőmérséklet mind hatással van az általános energiafelhasználásra.
Számítási módszerek
Az alapanyagcsere pontos kiszámításához az szükséges, hogy a személy szimpatikus idegrendszere ne legyen stimulálva. Mérhető gázanalízissel direkt vagy indirekt kalorimetriával.
Az alapanyagcsere-sebességét az életkor, a nem, a magasság és a súly egyenletével is kiszámíthatja. A mindkét módszert alkalmazó tanulmányok bizonyítékot szolgáltatnak az érvényességrelégzési hányados, amely a szénhidrátok, zsírok és fehérjék belső összetételét és felhasználását méri, miközben azok energiaszubsztrát egységeivé alakulnak.
Fenotipikus rugalmasság
A bazális anyagcsere rugalmas tulajdonság. A testen belül visszafordíthatóan állítható. Például az alacsonyabb hőmérséklet általában magasabb anyagcsere sebességet eredményez. Két modell létezik, amely megmagyarázza, hogyan változik a bazális anyagcsere a hőmérséklettel: a változó maximum modell (VMM) és a változó törtmodell (VFM).
PMM azt állítja, hogy a hideg évszakban fokozódik az anyagcsere. A PFM szerint az alapanyagcsere állandó.
Kutatás
J. Arthur Harris és Francis G. Benedict tudósok korai munkája kimutatta, hogy hozzávetőleges anyagcsere-értékek származtathatók a testfelület (magasság és súly alapján), életkor és nem alapján. Ez figyelembe veszi a kalorimetriás mérésből vett oxigén- és szén-dioxid-mutatókat.
A zsírszövet felhalmozódásából adódó nemi különbségek kiküszöbölésével a „zsírmentes” testtömeg egységnyi anyagcsere sebességének kifejezésével a nemek közötti alapanyagcsere (BMR) számítási értéke lényegében ugyanaz.
Fiziológia
Az anyagcsere szabályozásáért felelős fő szerv a hipotalamusz. Az oldalfalak részét képeziaz agy harmadik kamrája. A hipotalamusz fő funkciói:
- Az autonóm idegrendszer (ANS) tevékenységének szabályozása és integrálása. Szabályozza a szívizom összehúzódását és számos endokrin szerv (pajzsmirigy) szekrécióját.
- A düh és az agresszió érzésének szabályozása.
- A testhőmérséklet szabályozása.
- A táplálékfelvétel szabályozása.
A táplálkozás (éhség) központja felelős azokért az érzésekért, amelyek miatt az ember élelem után néz. Elegendő táplálkozással a leptinszint magas lesz. A telítési központ stimulálva van. Impulzusokat küldenek, amelyek blokkolják az éhségérzetet. Ha nincs elegendő táplálék, a ghrelin szintje megemelkedik. A hipotalamusz receptorai irritáltak. éhségérzet van.
A szomjúságközpont hasonló módon működik. Az extracelluláris folyadék megnövekedett ozmotikus nyomása stimulálja a hipotalamusz sejtjeit. Ha a szomjúságot kielégítjük, a nyomás csökkenni fog. Ezek a funkciók egy túlélési mechanizmust alkotnak, amely arra kényszeríti az embert, hogy fenntartsa a testi folyamatokat, az alap anyagcsere sebességével mérve.
Paraméterek írása
A Basal Metabolism Formulák először a huszadik század elején jelentek meg. A következő fogalmakat használták:
- P - teljes hőtermelés teljes nyugalmi állapotban;
- m - tömeg (kg);
- h - magasság (cm);
- a – életkor (év).
Az egyik népszerű becslési módszer a Harris-Benedict képlet:
- nőknél: UBM=665 + (9,6 × m) + (1,8 × h) - (4,7 ×a);
- férfiaknál: BMR=66 + (13,7 × m) + (5 × h) - (6,8 × a).
Miért kell számolni?
Az alapanyagcsere sebessége felhasználható súlygyarapodásra, -fogyásra vagy -megőrzésre. Ha ismeri az elégetett kalóriát, kiszámíthatja, hogy mennyit kell fogyasztani. Például:
- Egyél és égess el egyenlő mennyiségű kalóriát a súlyod megőrzése érdekében;
- toborozni - a fogyasztásnak meg kell haladnia az égést;
- A fogyáshoz kevesebb kalóriát kell fogyasztania, mint amennyit eléget.
A kalóriák kiszámítása
A következő lépés az alapanyagcsere becslése után az életmódbeli kalóriák kiszámítása:
- Ül. Fizikai aktivitás nélkül. Szorozzuk meg a BMR-t 1-vel, 2-vel.
- Kissé aktív. Heti 1-3 alkalommal végezzen könnyű gyakorlatokat. Szorozzuk meg az UBM-et 1-gyel, 375.
- Közepesen aktív. Fizikai aktivitás hét napon belül 3-5 alkalommal. UBM szor 1,55.
- Aktív. Akár hét edzés hetente. Szorozzuk meg a BMR-t 1-gyel, 725.
- Kemény munka. Állandó fizikai aktivitás. UBM szor 1, 9.
A képlet pontosabb lenne, ha tartalmazná a testösszetételt, a súlyelőzményeket és egyéb tényezőket.
Az egyéni különbségek okai
Skóciában egy alapanyagcsere-vizsgálatot végeztek 150 felnőtt bevonásával. A mutatók 1020-2500 kcal/nap között mozogtak. A kutatók számításai szerint ennek a változásnak 62,4%-a a "zsírmentes tömeg" különbségeinek köszönhető. Egyéb okok közé tartozott a testzsír(6,8%), életkor (1,8%) és kísérleti hiba (2,1%). Az eltérés többi része (26,6%) megmagyarázhatatlan volt. Nem volt rá hatással a neme vagy a szövet mérete a nagy energiájú szervekben, például az agyban.
Biokémia
Az étkezés utáni termogenezis növekedése a bazális anyagcserében az elfogyasztott élelmiszer összetételétől függően következik be. A teljes emberi energiafogyasztás csaknem 70%-a a szervezetben végbemenő életfenntartó folyamatokhoz kapcsolódik. Az energiafelhasználás körülbelül 20%-a fizikai tevékenységből származik. Körülbelül 10% - az élelmiszer emésztésére. Ezek a folyamatok oxigénfogyasztást igényelnek koenzimekkel. Ez energiát ad a túléléshez és a szén-dioxid kiürítéséhez.
Az energia nagy részét a szervezet a szövetek szükséges folyadékszintjének fenntartására fordítja. Körülbelül egytizedét fordítják a mechanikai munkára (légzés, emésztés és szívverés).
A nagy molekulák kisebbekre bomlása katabolizmussal jár (például a fehérjék aminosavakra való lebontása). Az anabolizmus a keletkezésük folyamata (a fehérjék aminosavakká alakulnak). Az anyagcsere ezeknek a reakcióknak az eredménye.
Szívverés hipotézis
1925-ben Raymond Pearl azt javasolta, hogy az élettartam fordítottan arányos az alap anyagcsere sebességével. Ezt az elméletet az a tény támasztja alá, hogy a nagy állatok hosszabb élettartammal rendelkeznek. Ezt a hipotézist több új tanulmány is alátámasztotta, amelyek alacsonyabb alapszinteket kapcsoltak összeanyagcsere az életciklus növekedésével az állatvilágban, beleértve az embert is. A kalóriakorlátozás és a pajzsmirigyhormonszintek csökkenése az állatok hosszabb élettartamával jár együtt.
A teljes napi energiafelhasználás és a nyugalmi anyagcsere aránya azonban 1,6 és 8,0 között változhat különböző emlősfajoknál.
Az allometrikus skálázással a maximális potenciális élettartam közvetlenül összefügg az anyagcsere sebességével.
Orvosi szempontok
Az emberi anyagcsere tevékenységétől és fizikai állapotától függ. A táplálékfelvétel csökkenése általában csökkenti annak mértékét. A szervezet megpróbál energiát spórolni. Tanulmányok azt mutatják, hogy az alacsony kalóriatartalmú étrend (kevesebb mint 800 kalória naponta) több mint 10 százalékkal csökkenti az anyagcsere-folyamatok sebességét. A menopauza és a betegségek is befolyásolják az anyagcserét.
