Metabolisme basal ialah kadar perbelanjaan tenaga setiap unit masa. Ketepatan ukurannya memerlukan satu set kriteria yang ketat. Ini termasuk berada dalam keadaan tenang dari segi fizikal dan psikologi, persekitaran neutral dari segi haba dan keadaan selepas menyerap.
Penerangan
Penghasilan haba badan dikenali sebagai thermogenesis. Ia boleh diukur untuk menentukan jumlah tenaga yang dibelanjakan. Metabolisme basal berkurangan dengan usia. Ia juga boleh ditingkatkan dengan membina jisim otot. Penyakit, diet, tahap tekanan, suhu persekitaran semuanya menjejaskan perbelanjaan tenaga secara keseluruhan.
Kaedah pengiraan
Pengiraan kadar metabolisme basal yang tepat memerlukan sistem saraf simpatetik seseorang tidak dirangsang. Ia boleh diukur dengan analisis gas menggunakan kalorimetri langsung atau tidak langsung.
Anda juga boleh mengira kadar metabolisme asas anda menggunakan persamaan menggunakan umur, jantina, tinggi dan berat. Kajian menggunakan kedua-dua kaedah memberikan bukti kesahihanquotient pernafasan, yang mengukur komposisi intrinsik dan penggunaan karbohidrat, lemak dan protein apabila ia ditukar kepada unit substrat tenaga.
Fleksibiliti Fenotip
Metabolisme basal ialah sifat yang fleksibel. Ia boleh diselaraskan secara berbalik di dalam badan. Sebagai contoh, suhu yang lebih rendah biasanya mengakibatkan kadar metabolisme yang lebih tinggi. Terdapat dua model yang menerangkan cara metabolisme basal berubah dengan suhu: Model Maksimum Pembolehubah (VMM) dan Model Pecahan Pembolehubah (VFM).
PMM mendakwa bahawa kadar metabolisme meningkat semasa musim sejuk. PFM mengatakan kadar metabolisme basal adalah malar.
Penyelidikan
Karya awal oleh saintis J. Arthur Harris dan Francis G. Benedict menunjukkan bahawa anggaran nilai metabolik boleh diperoleh menggunakan luas permukaan badan (dikira dari ketinggian dan berat), umur dan jantina. Ini mengambil kira penunjuk oksigen dan karbon dioksida yang diambil daripada kalorimetri.
Dengan menghapuskan perbezaan jantina yang timbul daripada pengumpulan tisu adiposa dengan menyatakan kadar metabolisme per unit berat badan "bebas lemak", nilai pengiraan kadar metabolik basal (BMR) antara jantina pada asasnya adalah sama.
Fisiologi
Organ utama yang bertanggungjawab untuk mengawal metabolisme ialah hipotalamus. Ia membentuk sebahagian daripada dinding sisiventrikel ketiga otak. Fungsi utama hipotalamus:
- Kawalan dan penyepaduan aktiviti sistem saraf autonomi (ANS). Ia mengawal pengecutan otot jantung dan rembesan banyak organ endokrin (kelenjar tiroid).
- Peraturan perasaan marah dan agresif.
- Kawal suhu badan.
- Mengawal pengambilan makanan.
Pusat pemakanan (kelaparan) bertanggungjawab terhadap sensasi yang membuatkan seseorang mencari makanan. Dengan nutrisi yang mencukupi, paras leptin menjadi tinggi. Pusat ketepuan dirangsang. Impuls dihantar yang menghalang rasa lapar. Jika makanan tidak mencukupi, paras ghrelin meningkat. Reseptor hipotalamus menjadi jengkel. Ada rasa lapar.
Pusat dahaga berfungsi dengan cara yang sama. Peningkatan tekanan osmotik cecair ekstraselular merangsang sel-sel hipotalamus. Jika dahaga telah dipuaskan, tekanan akan berkurangan. Fungsi ini membentuk mekanisme kelangsungan hidup yang memaksa seseorang mengekalkan proses badan seperti yang diukur oleh kadar metabolisme basal.
Tulis parameter
Formula Metabolisme Basal pertama kali diterbitkan pada awal abad kedua puluh. Mereka menggunakan konsep berikut:
- P - jumlah pengeluaran haba pada rehat penuh;
- m - jisim (kg);
- j - tinggi (cm);
- a - umur (tahun).
Salah satu kaedah anggaran yang popular ialah formula Harris-Benedict:
- untuk wanita: UBM=665 + (9.6 × m) + (1.8 × j) - (4.7 ×a);
- untuk lelaki: BMR=66 + (13.7 × m) + (5 × j) - (6.8 × a).
Mengapa mengira?
Kadar metabolisme basal boleh digunakan untuk menambah, menurunkan atau mengekalkan berat badan. Mengetahui berapa banyak kalori yang dibakar, anda boleh mengira berapa banyak yang perlu diambil. Contohnya:
- Makan dan bakar jumlah kalori yang sama untuk mengekalkan berat badan;
- untuk merekrut - penggunaan mesti melebihi pembakaran;
- untuk kehilangan, anda perlu mengambil lebih sedikit kalori daripada yang anda bakar.
Cara mengira kalori
Langkah seterusnya selepas menganggar kadar metabolisme basal ialah mengira kalori gaya hidup:
- Duduk. Tanpa aktiviti fizikal. Darabkan BMR dengan 1, 2.
- Aktif sedikit. Lakukan senaman ringan 1-3 kali seminggu. Darabkan UBM dengan 1, 375.
- Sederhana aktif. Aktiviti fizikal 3-5 kali dalam tujuh hari. UBM kali 1.55.
- Aktif. Sehingga tujuh latihan setiap minggu. Darabkan BMR dengan 1, 725.
- Kerja keras. Aktiviti fizikal yang berterusan. UBM kali 1, 9.
Formula akan menjadi lebih tepat jika ia termasuk komposisi badan, sejarah berat badan dan faktor lain.
Sebab perbezaan individu
Di Scotland, kajian kadar metabolisme asas telah dijalankan pada 150 orang dewasa. Penunjuk berkisar antara 1020 hingga 2500 kcal/hari. Para penyelidik mengira bahawa 62.4% daripada variasi ini adalah disebabkan oleh perbezaan dalam "jisim bebas lemak." Sebab lain termasuk lemak badan(6.8%), umur (1.8%), dan ralat eksperimen (2.1%). Selebihnya variasi (26.6%) tidak dapat dijelaskan. Dia tidak terjejas oleh jantina atau saiz tisu dalam organ bertenaga tinggi seperti otak.
Biokimia
Peningkatan termogenesis selepas makan dalam metabolisme basal berlaku bergantung pada komposisi makanan yang diambil. Hampir 70% daripada jumlah penggunaan tenaga manusia dikaitkan dengan proses sokongan hidup yang berlaku di dalam badan. Kira-kira 20% daripada perbelanjaan tenaga datang daripada aktiviti fizikal. Kira-kira 10% - untuk pencernaan makanan. Proses ini memerlukan penggunaan oksigen dengan koenzim. Ini memberikan tenaga untuk terus hidup dan mengeluarkan karbon dioksida.
Kebanyakan tenaga yang dibelanjakan oleh badan untuk mengekalkan tahap cecair yang diperlukan dalam tisu. Kira-kira satu persepuluh dikhaskan untuk kerja mekanikal (pernafasan, penghadaman dan degupan jantung).
Pemecahan molekul besar kepada yang lebih kecil ialah katabolisme (contohnya, penguraian protein kepada asid amino). Anabolisme adalah proses penciptaan mereka (protein ditukar kepada asid amino). Metabolisme adalah hasil daripada tindak balas ini.
Hipotesis degupan jantung
Pada tahun 1925, Raymond Pearl mencadangkan bahawa jangka hayat berkait songsang dengan kadar metabolisme basal. Sokongan untuk teori ini datang dari fakta bahawa haiwan besar mempunyai jangka hayat yang lebih lama. Hipotesis ini telah disokong oleh beberapa kajian baru yang menghubungkan tahap basal yang lebih rendahmetabolisme dengan peningkatan dalam kitaran hidup dalam alam haiwan, termasuk manusia. Sekatan kalori dan menurunkan paras hormon tiroid telah dikaitkan dengan umur panjang yang lebih tinggi pada haiwan.
Walau bagaimanapun, nisbah jumlah perbelanjaan tenaga harian kepada kadar metabolik semasa rehat boleh berbeza dari 1.6 hingga 8.0 dalam spesies mamalia yang berbeza.
Dengan penskalaan alometrik, jangka hayat potensi maksimum secara langsung berkaitan dengan kadar metabolisme.
Aspek perubatan
Metabolisme manusia bergantung kepada aktiviti dan keadaan fizikalnya. Mengurangkan pengambilan makanan biasanya mengurangkan kadarnya. Badan cuba menjimatkan tenaga. Kajian menunjukkan bahawa diet rendah kalori (kurang daripada 800 kalori sehari) mengurangkan kadar proses metabolik lebih daripada 10 peratus. Menopaus dan penyakit juga menjejaskan metabolisme.
