Basalmetabolisme er hastigheten på energiforbruket per tidsenhet. Korrektheten av målingen krever et strengt sett med kriterier. Disse inkluderer å være i en fysisk og psykologisk rolig tilstand, et termisk nøytr alt miljø og en postabsorberende tilstand.
Description
Kroppens varmeproduksjon er kjent som termogenese. Det kan måles for å bestemme mengden energi som brukes. Basalstoffskiftet avtar med alderen. Den kan også økes ved å bygge muskelmasse. Sykdommer, kosthold, stressnivåer, miljøtemperatur påvirker alle energiforbruket.
Beregningsmetoder
Nøyaktig beregning av basalstoffskiftet krever at personens sympatiske nervesystem ikke stimuleres. Det kan måles ved gassanalyse ved bruk av direkte eller indirekte kalorimetri.
Du kan også beregne basalstoffskiftet ved å bruke en ligning som bruker alder, kjønn, høyde og vekt. Studier som bruker begge metodene gir bevis på validitetrespirasjonskvotient, som måler den iboende sammensetningen og utnyttelsen av karbohydrater, fett og proteiner når de omdannes til enheter av energisubstrat.
Fenotypisk fleksibilitet
Basalmetabolisme er en fleksibel egenskap. Den kan justeres reversibelt i kroppen. For eksempel resulterer lavere temperaturer vanligvis i høyere metabolske hastigheter. Det er to modeller som forklarer hvordan basalmetabolisme endres med temperaturen: Variable Maximum Model (VMM) og Variable Fractional Model (VFM).
PMM hevder at stoffskiftet øker i den kalde årstiden. PFM sier at basalmetabolsk hastighet er konstant.
Research
Tidlig arbeid av forskerne J. Arthur Harris og Francis G. Benedict viste at omtrentlige metabolske verdier kan utledes ved å bruke kroppsoverflate (beregnet ut fra høyde og vekt), alder og kjønn. Dette tar hensyn til oksygen- og karbondioksidindikatorer hentet fra kalorimetri.
Ved å eliminere kjønnsforskjellene som oppstår ved akkumulering av fettvev ved å uttrykke stoffskiftehastigheten per enhet "fettfri" kroppsvekt, er beregningsverdien av den basale metabolske hastigheten (BMR) mellom kjønnene i hovedsak det samme.
Fysiologi
Det viktigste organet som er ansvarlig for å regulere stoffskiftet er hypothalamus. Den utgjør en del av sideveggenetredje ventrikkel i hjernen. Hovedfunksjonene til hypothalamus:
- Kontroll og integrering av aktiviteten til det autonome nervesystemet (ANS). Den regulerer sammentrekningen av hjertemuskelen og utskillelsen av mange endokrine organer (skjoldbruskkjertelen).
- Regulering av følelser av raseri og aggresjon.
- Kontroller kroppstemperaturen.
- Regulering av matinntak.
Senteret for ernæring (sult) er ansvarlig for følelsene som får en person til å lete etter mat. Med nok næring blir leptinnivåene høye. Metningssenteret stimuleres. Det sendes impulser som blokkerer sultfølelsen. Hvis det ikke er nok mat, stiger ghrelinnivået. Reseptorene i hypothalamus er irriterte. Det er en følelse av sult.
Tørstesenteret fungerer på lignende måte. Det økte osmotiske trykket i den ekstracellulære væsken stimulerer cellene i hypothalamus. Hvis tørsten blir stilt, vil trykket avta. Disse funksjonene danner en overlevelsesmekanisme som tvinger en person til å opprettholde kroppslige prosesser målt ved basal metabolsk hastighet.
Skriv parametere
Basal Metabolism Formulas ble først publisert på begynnelsen av det tjuende århundre. De brukte følgende konsepter:
- P - total varmeproduksjon ved full hvile;
- m - masse (kg);
- h - høyde (cm);
- a – alder (år).
En av de populære beregningsmetodene er Harris-Benedict-formelen:
- for kvinner: UBM=665 + (9,6 × m) + (1,8 × t) - (4,7 ×a);
- for menn: BMR=66 + (13,7 × m) + (5 × t) - (6,8 × a).
Hvorfor beregne?
Basal metabolsk rate kan brukes til å gå opp, gå ned eller opprettholde vekt. Når du vet hvor mange kalorier som forbrennes, kan du beregne hvor mye du skal konsumere. For eksempel:
- Spis og forbrenn like mengder kalorier for å holde vekten;
- å rekruttere - forbruket må overstige forbrenningen;
- for å miste, må du innta færre kalorier enn du forbrenner.
Hvordan beregne kalorier
Neste trinn etter å ha estimert basal metabolsk rate er å beregne livsstilskalorier:
- Sittende. Uten fysisk aktivitet. Multipliser BMR med 1, 2.
- Litt aktiv. Trener lett 1-3 ganger i uken. Multipliser UBM med 1 375.
- Moderat aktiv. Fysisk aktivitet 3-5 ganger på syv dager. UBM ganger 1,55.
- Aktiv. Opptil syv treningsøkter per uke. Multipliser BMR med 1 725.
- Hardt arbeid. Konstant fysisk aktivitet. UBM ganger 1, 9.
Formelen ville vært mer nøyaktig hvis den inkluderte kroppssammensetning, vekthistorikk og andre faktorer.
Årsaker til individuelle forskjeller
I Skottland ble det utført en undersøkelse av basal metabolisme på 150 voksne. Indikatorene varierte fra 1020 til 2500 kcal/dag. Forskerne beregnet at 62,4 % av denne variasjonen skyldtes forskjeller i «fettfri masse». Andre årsaker inkluderte kroppsfett(6,8 %), alder (1,8 %) og eksperimentell feil (2,1 %). Resten av variasjonen (26,6 %) var uforklarlig. Hun ble ikke påvirket av kjønn eller vevsstørrelse i høyenergiorganer som hjernen.
Biokjemi
Økningen i postprandial termogenese i basal metabolisme skjer avhengig av sammensetningen av maten som konsumeres. Nesten 70 % av det totale menneskelige energiforbruket er assosiert med livsstøttende prosesser som skjer i kroppen. Omtrent 20 % av energiforbruket kommer fra fysisk aktivitet. Omtrent 10% - for fordøyelsen av mat. Disse prosessene krever forbruk av oksygen med koenzymer. Dette gir energi til å overleve og drive ut karbondioksid.
Det meste av energien kroppen bruker på å opprettholde det nødvendige nivået av væske i vevet. Omtrent en tidel er viet til mekanisk arbeid (pust, fordøyelse og hjerterytme).
Nedbrytningen av store molekyler til mindre er katabolisme (for eksempel nedbrytning av proteiner til aminosyrer). Anabolisme er prosessen med å lage deres (proteiner omdannes til aminosyrer). Metabolisme er resultatet av disse reaksjonene.
Hjerteslaghypotese
I 1925 foreslo Raymond Pearl at levetid er omvendt relatert til basal metabolsk hastighet. Støtte for denne teorien kommer fra det faktum at store dyr har lengre levetid. Denne hypotesen har blitt støttet av flere nye studier som kobler sammen lavere basalnivåermetabolisme med økning i livssyklusen i dyreriket, inkludert mennesker. Kalorirestriksjon og senking av skjoldbruskhormonnivåer har vært assosiert med høyere levetid hos dyr.
Forholdet mellom det totale daglige energiforbruket og stoffskiftet i hvile kan imidlertid variere fra 1,6 til 8,0 hos forskjellige pattedyrarter.
Med allometrisk skalering er maksimal potensiell levetid direkte relatert til metabolsk hastighet.
Medisinske aspekter
Menneskets stoffskifte avhenger av aktivitet og fysisk tilstand. Redusert matinntak reduserer vanligvis hastigheten. Kroppen prøver å spare energi. Studier viser at en lavkaloridiett (mindre enn 800 kalorier per dag) reduserer hastigheten på metabolske prosesser med mer enn 10 prosent. Menopause og sykdom påvirker også stoffskiftet.
