Basalmetabolism är hastigheten för energiförbrukningen per tidsenhet. Korrektheten av dess mätning kräver en strikt uppsättning kriterier. Dessa inkluderar att vara i ett fysiskt och psykiskt lugnt tillstånd, en termiskt neutral miljö och ett postabsorberande tillstånd.
Description
Kroppens värmeproduktion kallas termogenes. Det kan mätas för att bestämma mängden energi som går åt. Basalmetabolismen minskar med åldern. Den kan också ökas genom att bygga muskelmassa. Sjukdomar, kost, stressnivåer, miljötemperatur påverkar alla den totala energiförbrukningen.
Beräkningsmetoder
Exakt beräkning av basal ämnesomsättning kräver att personens sympatiska nervsystem inte stimuleras. Det kan mätas genom gasanalys med direkt eller indirekt kalorimetri.
Du kan också beräkna din basala ämnesomsättning med hjälp av en ekvation som använder ålder, kön, längd och vikt. Studier som använder båda metoderna ger bevis på validitetandningskvot, som mäter den inneboende sammansättningen och användningen av kolhydrater, fetter och proteiner när de omvandlas till enheter av energisubstrat.
Fenotypisk flexibilitet
Basalmetabolism är en flexibel egenskap. Den kan justeras reversibelt i kroppen. Till exempel resulterar lägre temperaturer vanligtvis i högre metaboliska hastigheter. Det finns två modeller som förklarar hur basal metabolism förändras med temperaturen: Variable Maximum Model (VMM) och Variable Fractional Model (VFM).
PMM hävdar att ämnesomsättningen ökar under den kalla årstiden. PFM säger att basalmetabolismen är konstant.
Forskning
Tidigt arbete av forskarna J. Arthur Harris och Francis G. Benedict visade att ungefärliga metaboliska värden kan härledas med hjälp av kroppsyta (beräknad från längd och vikt), ålder och kön. Detta tar hänsyn till syre- och koldioxidindikatorer hämtade från kalorimetri.
Genom att eliminera könsskillnaderna som uppstår från ansamling av fettvävnad genom att uttrycka ämnesomsättningen per enhet "fettfri" kroppsvikt, är beräkningsvärdet för den basala ämnesomsättningen (BMR) mellan könen i huvudsak detsamma.
Fysiologi
Det huvudsakliga organet som ansvarar för att reglera ämnesomsättningen är hypotalamus. Den utgör en del av sidoväggarnatredje ventrikeln i hjärnan. Hypotalamus huvudfunktioner:
- Kontroll och integration av aktiviteten i det autonoma nervsystemet (ANS). Den reglerar sammandragningen av hjärtmuskeln och utsöndringen av många endokrina organ (sköldkörteln).
- Reglering av känslor av ilska och aggression.
- Kontrollera kroppstemperaturen.
- Reglering av matintag.
Näringscentrum (hunger) är ansvarigt för de förnimmelser som får en person att leta efter mat. Med tillräckligt med näring blir leptinnivåerna höga. Mättnadscentrumet stimuleras. Impulser skickas som blockerar känslan av hunger. Om det inte finns tillräckligt med mat stiger ghrelinnivåerna. Receptorer i hypotalamus är irriterade. Det finns en hungerkänsla.
Törstcentret fungerar på liknande sätt. Det ökade osmotiska trycket i den extracellulära vätskan stimulerar cellerna i hypotalamus. Om törsten blir tillfredsställd kommer trycket att minska. Dessa funktioner bildar en överlevnadsmekanism som tvingar en person att upprätthålla kroppsliga processer mätt med basal ämnesomsättning.
Skriv parametrar
Basal Metabolism Formler publicerades först i början av nittonhundratalet. De använde följande begrepp:
- P - total värmeproduktion vid full vila;
- m - massa (kg);
- h - höjd (cm);
- a - ålder (år).
En av de populära uppskattningsmetoderna är Harris-Benedicts formel:
- för kvinnor: UBM=665 + (9,6 × m) + (1,8 × h) - (4,7 ×a);
- för män: BMR=66 + (13,7 × m) + (5 × h) - (6,8 × a).
Varför beräkna?
Basal ämnesomsättning kan användas för att gå upp, gå ner eller behålla vikt. Genom att veta hur många kalorier som förbränns kan du beräkna hur mycket du ska konsumera. Till exempel:
- Ät och bränn lika mängder kalorier för att hålla vikten;
- att rekrytera – förbrukningen måste överstiga förbränning;
- för att förlora behöver du konsumera färre kalorier än du förbränner.
Hur man beräknar kalorier
Nästa steg efter att ha uppskattat basal ämnesomsättning är att beräkna livsstilskalorier:
- Sittande. Utan fysisk aktivitet. Multiplicera BMR med 1, 2.
- Lätt aktiv. Tränar lätt 1-3 gånger i veckan. Multiplicera UBM med 1 375.
- Måttligt aktiv. Fysisk aktivitet 3-5 gånger på sju dagar. UBM gånger 1,55.
- Aktiv. Upp till sju träningspass per vecka. Multiplicera BMR med 1 725.
- Hårt arbete. Konstant fysisk aktivitet. UBM gånger 1, 9.
Formeln skulle vara mer exakt om den inkluderade kroppssammansättning, vikthistorik och andra faktorer.
Orsaker till individuella skillnader
I Skottland genomfördes en studie av basal ämnesomsättning på 150 vuxna. Indikatorerna varierade från 1020 till 2500 kcal/dag. Forskarna beräknade att 62,4 % av denna variation berodde på skillnader i "fettfri massa". Andra orsaker var kroppsfett(6,8 %), ålder (1,8 %) och experimentfel (2,1 %). Resten av variationen (26,6 %) var oförklarad. Hon påverkades inte av kön eller vävnadsstorlek i högenergiorgan som hjärnan.
Biokemi
Ökningen av postprandial termogenes i basalmetabolism sker beroende på sammansättningen av den mat som konsumeras. Nästan 70 % av den totala mänskliga energiförbrukningen är förknippad med livsuppehållande processer som sker i kroppen. Cirka 20 % av energiförbrukningen kommer från fysisk aktivitet. Cirka 10% - för matsmältningen. Dessa processer kräver konsumtion av syre med koenzymer. Detta ger energi att överleva och driva ut koldioxid.
Det mesta av energin kroppen lägger på att upprätthålla den nödvändiga vätskenivån i vävnaderna. Ungefär en tiondel ägnas åt mekaniskt arbete (andning, matsmältning och hjärtslag).
Nedbrytningen av stora molekyler till mindre är katabolism (till exempel nedbrytning av proteiner till aminosyror). Anabolism är processen för deras skapelse (proteiner omvandlas till aminosyror). Metabolism är resultatet av dessa reaktioner.
Hjärtslagshypotes
1925 föreslog Raymond Pearl att livslängden är omvänt relaterad till basal ämnesomsättning. Stöd för denna teori kommer från det faktum att stora djur har längre livslängder. Denna hypotes har stötts av flera nya studier som kopplar samman lägre basala nivåerämnesomsättning med en ökning av livscykeln i djurriket, inklusive människor. Kalorirestriktioner och sänkta nivåer av sköldkörtelhormon har associerats med högre livslängd hos djur.
Förhållandet mellan den totala dagliga energiförbrukningen och ämnesomsättningen i vila kan dock variera från 1,6 till 8,0 hos olika däggdjursarter.
Med allometrisk skalning är maximal potentiell livslängd direkt relaterad till ämnesomsättningen.
Medicinska aspekter
Människans ämnesomsättning beror på dess aktivitet och fysiska tillstånd. Minskande matintag minskar vanligtvis dess hastighet. Kroppen försöker spara energi. Studier visar att en lågkaloridiet (mindre än 800 kalorier per dag) minskar hastigheten på metaboliska processer med mer än 10 procent. Klimakteriet och sjukdomar påverkar också ämnesomsättningen.
