Bazálny metabolizmus je rýchlosť výdaja energie za jednotku času. Správnosť jeho merania si vyžaduje prísny súbor kritérií. Medzi ne patrí byť fyzicky a psychicky pokojný, tepelne neutrálne prostredie a postabsorbujúci stav.
Popis
Produkcia tepla v tele je známa ako termogenéza. Môže sa merať na určenie množstva vynaloženej energie. Bazálny metabolizmus s vekom klesá. Dá sa zvýšiť aj budovaním svalovej hmoty. Choroby, strava, úroveň stresu, teplota prostredia, to všetko ovplyvňuje celkový energetický výdaj.
Metódy výpočtu
Presný výpočet bazálneho metabolizmu vyžaduje, aby nebol stimulovaný sympatický nervový systém osoby. Dá sa merať analýzou plynov pomocou priamej alebo nepriamej kalorimetrie.
Bazálny metabolizmus si môžete vypočítať aj pomocou rovnice na základe veku, pohlavia, výšky a hmotnosti. Štúdie využívajúce obe metódy poskytujú dôkaz o validiterespiračný kvocient, ktorý meria vnútorné zloženie a využitie sacharidov, tukov a bielkovín pri ich premene na jednotky energetického substrátu.
Fenotypová flexibilita
Bazálny metabolizmus je flexibilná vlastnosť. Dá sa reverzibilne nastaviť v tele. Napríklad nižšie teploty zvyčajne vedú k vyššej rýchlosti metabolizmu. Existujú dva modely, ktoré vysvetľujú, ako sa bazálny metabolizmus mení s teplotou: Variabilný maximálny model (VMM) a Variabilný zlomkový model (VFM).
PMM tvrdí, že rýchlosť metabolizmu sa v chladnom období zvyšuje. PFM hovorí, že bazálny metabolizmus je konštantný.
Výskum
Prvá práca vedcov J. Arthura Harrisa a Francisa G. Benedicta ukázala, že približné metabolické hodnoty možno odvodiť pomocou plochy povrchu tela (vypočítanej z výšky a hmotnosti), veku a pohlavia. Toto zohľadňuje ukazovatele kyslíka a oxidu uhličitého získané z kalorimetrie.
Odstránením rozdielov medzi pohlaviami, ktoré vznikajú akumuláciou tukového tkaniva vyjadrením rýchlosti metabolizmu na jednotku „beztukovej“telesnej hmotnosti, je výpočtová hodnota bazálneho metabolizmu (BMR) medzi pohlaviami v podstate to isté.
Fyziológia
Hlavným orgánom zodpovedným za reguláciu metabolizmu je hypotalamus. Tvorí súčasť bočných stientretia komora mozgu. Hlavné funkcie hypotalamu:
- Kontrola a integrácia aktivity autonómneho nervového systému (ANS). Reguluje kontrakciu srdcového svalu a sekréciu mnohých endokrinných orgánov (štítna žľaza).
- Regulácia pocitov zúrivosti a agresivity.
- Kontrola telesnej teploty.
- Regulácia príjmu potravy.
Centrum výživy (hlad) je zodpovedné za pocity, ktoré človeka nútia hľadať jedlo. S dostatkom výživy sa hladina leptínu zvyšuje. Stimuluje sa centrum saturácie. Vysielajú sa impulzy, ktoré blokujú pocit hladu. Ak nie je dostatok jedla, hladina ghrelínu stúpa. Receptory hypotalamu sú podráždené. Je tu pocit hladu.
Centrum smädu funguje podobne. Zvýšený osmotický tlak extracelulárnej tekutiny stimuluje bunky hypotalamu. Ak je smäd uspokojený, tlak sa zníži. Tieto funkcie tvoria mechanizmus prežitia, ktorý núti človeka udržiavať telesné procesy merané pomocou bazálneho metabolizmu.
Napíšte parametre
Vzorce pre bazálny metabolizmus boli prvýkrát publikované začiatkom dvadsiateho storočia. Použili nasledujúce koncepty:
- P – celková produkcia tepla pri úplnom pokoji;
- m – hmotnosť (kg);
- h - výška (cm);
- a – vek (roky).
Jednou z populárnych metód odhadu je Harrisov-Benedictov vzorec:
- pre ženy: UBM=665 + (9,6 × m) + (1,8 × h) - (4,7 ×a);
- pre mužov: BMR=66 + (13,7 × m) + (5 × h) - (6,8 × a).
Prečo počítať?
Bazálny metabolizmus možno použiť na priberanie, chudnutie alebo udržanie hmotnosti. Keď viete, koľko kalórií sa spáli, môžete vypočítať, koľko spotrebujete. Napríklad:
- Jedzte a spaľujte rovnaké množstvo kalórií, aby ste si udržali váhu;
- na nábor – spotreba musí presiahnuť spaľovanie;
- ak chcete schudnúť, musíte skonzumovať menej kalórií, ako spálite.
Ako vypočítať kalórie
Ďalším krokom po odhade bazálneho metabolizmu je výpočet kalórií životného štýlu:
- Sediac. Bez fyzickej aktivity. Vynásobte BMR číslom 1, 2.
- Mierne aktívny. Robte ľahké cvičenie 1-3 krát týždenne. Vynásobte UBM číslom 1 375.
- Stredne aktívny. Fyzická aktivita 3-5 krát za sedem dní. UBM krát 1,55.
- Aktívne. Až sedem tréningov týždenne. Vynásobte BMR číslom 1 725.
- Tvrdá práca. Neustála fyzická aktivita. UBM krát 1, 9.
Vzorec by bol presnejší, keby zahŕňal zloženie tela, históriu hmotnosti a ďalšie faktory.
Dôvody individuálnych rozdielov
V Škótsku sa uskutočnila štúdia bazálneho metabolizmu u 150 dospelých. Ukazovatele sa pohybovali od 1020 do 2500 kcal/deň. Vedci vypočítali, že 62,4 % tejto variácie bolo spôsobených rozdielmi v „hmotnosti bez tuku“. Medzi ďalšie dôvody patril telesný tuk(6,8 %), vek (1,8 %) a experimentálna chyba (2,1 %). Zvyšok variácie (26,6 %) nebol vysvetlený. Nebola ovplyvnená pohlavím ani veľkosťou tkaniva v orgánoch s vysokou energiou, ako je mozog.
Biochémia
Zvýšenie postprandiálnej termogenézy v bazálnom metabolizme nastáva v závislosti od zloženia konzumovanej potravy. Takmer 70 % celkovej spotreby energie človeka súvisí s procesmi podpory života, ktoré sa vyskytujú v tele. Približne 20 % výdaja energie pochádza z fyzickej aktivity. Asi 10% - na trávenie potravy. Tieto procesy vyžadujú spotrebu kyslíka s koenzýmami. To dáva energiu na prežitie a vylučovanie oxidu uhličitého.
Väčšinu energie, ktorú telo minie na udržanie požadovanej hladiny tekutín v tkanivách. Približne jedna desatina je venovaná mechanickej práci (dýchanie, trávenie a tlkot srdca).
Rozklad veľkých molekúl na menšie je katabolizmus (napríklad rozklad bielkovín na aminokyseliny). Anabolizmus je proces ich tvorby (bielkoviny sa premieňajú na aminokyseliny). Metabolizmus je výsledkom týchto reakcií.
hypotéza srdcového tepu
V roku 1925 Raymond Pearl navrhol, že dĺžka života je nepriamo úmerná bazálnej rýchlosti metabolizmu. Podpora pre túto teóriu vychádza zo skutočnosti, že veľké zvieratá majú dlhšiu životnosť. Túto hypotézu podporilo niekoľko nových štúdií spájajúcich nižšie bazálne hladinymetabolizmus so zvýšením životného cyklu v živočíšnej ríši, vrátane človeka. Obmedzenie príjmu kalórií a zníženie hladín hormónov štítnej žľazy bolo u zvierat spojené s vyššou dlhovekosťou.
Pomer celkového denného výdaja energie k rýchlosti metabolizmu v pokoji sa však môže u rôznych druhov cicavcov líšiť od 1,6 do 8,0.
Pri alometrickom škálovaní je maximálna potenciálna dĺžka života priamo spojená s rýchlosťou metabolizmu.
Zdravotné aspekty
Ľudský metabolizmus závisí od jeho aktivity a fyzickej kondície. Zníženie príjmu potravy zvyčajne znižuje jeho rýchlosť. Telo sa snaží šetriť energiou. Štúdie ukazujú, že nízkokalorická diéta (menej ako 800 kalórií za deň) znižuje rýchlosť metabolických procesov o viac ako 10 percent. Menopauza a choroby tiež ovplyvňujú metabolizmus.
