Bazinė medžiagų apykaita – tai energijos sąnaudų per laiko vienetą greitis. Jo matavimo teisingumas reikalauja griežtų kriterijų. Tai apima fiziškai ir psichologiškai ramią būseną, termiškai neutralią aplinką ir būseną po absorbcijos.
Aprašymas
Kūno šilumos gamyba žinoma kaip termogenezė. Jį galima išmatuoti, norint nustatyti sunaudotos energijos kiekį. Bazinis metabolizmas mažėja su amžiumi. Jį taip pat galima padidinti auginant raumenų masę. Ligos, mityba, streso lygis, aplinkos temperatūra turi įtakos bendroms energijos sąnaudoms.
Skaičiavimo metodai
Norint tiksliai apskaičiuoti bazinį medžiagų apykaitos greitį, reikia, kad žmogaus simpatinė nervų sistema nebūtų stimuliuojama. Jį galima išmatuoti atliekant dujų analizę, naudojant tiesioginę arba netiesioginę kalorimetriją.
Taip pat galite apskaičiuoti bazinį medžiagų apykaitos greitį naudodami lygtį pagal amžių, lytį, ūgį ir svorį. Tyrimai, naudojant abu metodus, įrodo pagrįstumąkvėpavimo koeficientas, kuris matuoja vidinę angliavandenių, riebalų ir b altymų sudėtį ir panaudojimą, kai jie paverčiami energijos substrato vienetais.
Fenotipinis lankstumas
Bazinė medžiagų apykaita yra lanksti savybė. Jis gali būti grįžtamai reguliuojamas kūno viduje. Pavyzdžiui, žemesnė temperatūra paprastai lemia didesnį medžiagų apykaitos greitį. Yra du modeliai, paaiškinantys, kaip bazinis metabolizmas keičiasi priklausomai nuo temperatūros: kintamasis maksimalus modelis (VMM) ir kintamasis trupmeninis modelis (VFM).
PMM teigia, kad š altuoju metų laiku suaktyvėja medžiagų apykaita. PFM teigia, kad bazinis medžiagų apykaitos greitis yra pastovus.
Tyrimai
Ankstyvas mokslininkų J. Arthuro Harriso ir Franciso G. Benedicto darbas parodė, kad apytiksles medžiagų apykaitos vertes galima nustatyti naudojant kūno paviršiaus plotą (apskaičiuotą pagal ūgį ir svorį), amžių ir lytį. Čia atsižvelgiama į deguonies ir anglies dioksido rodiklius, paimtus iš kalorimetrijos.
Pašalinus lyčių skirtumus, atsirandančius dėl riebalinio audinio kaupimosi, išreiškiant medžiagų apykaitos greitį „be riebalų“kūno svorio vienetui, apskaičiuojama bazinio metabolizmo greičio (BMR) vertė tarp lyčių. tas pats.
Fiziologija
Pagrindinis organas, atsakingas už medžiagų apykaitos reguliavimą, yra pagumburis. Jis yra šoninių sienų dalistrečiasis smegenų skilvelis. Pagrindinės pagumburio funkcijos:
- Autonominės nervų sistemos (ANS) veiklos kontrolė ir integravimas. Jis reguliuoja širdies raumens susitraukimą ir daugelio endokrininių organų (skydliaukės) sekreciją.
- Įniršio ir agresijos jausmų reguliavimas.
- Kontroliuokite kūno temperatūrą.
- Maisto suvartojimo reguliavimas.
Už pojūčius, kurie verčia žmogų ieškoti maisto, atsakingas mitybos (alkio) centras. Pakankamai maitinantis leptino lygis pakyla. Stimuliuojamas prisotinimo centras. Siunčiami impulsai, kurie blokuoja alkio jausmą. Jei maisto nepakanka, grelino lygis pakyla. Pagumburio receptoriai yra sudirginti. Yra alkio jausmas.
Troškulio centras veikia panašiai. Padidėjęs ekstraląstelinio skysčio osmosinis slėgis stimuliuoja pagumburio ląsteles. Jei troškulys bus patenkintas, slėgis sumažės. Šios funkcijos sudaro išgyvenimo mechanizmą, kuris verčia žmogų palaikyti kūno procesus, matuojamas baziniu medžiagų apykaitos greičiu.
Rašyti parametrus
Pagrindinės metabolizmo formulės pirmą kartą buvo paskelbtos XX amžiaus pradžioje. Jie vartojo šias sąvokas:
- P - bendra šilumos gamyba visiško poilsio metu;
- m – masė (kg);
- h – aukštis (cm);
- a – amžius (metai).
Vienas iš populiarių įvertinimo metodų yra Harriso-Benedikto formulė:
- moterims: UBM=665 + (9,6 × m) + (1,8 × h) - (4,7 ×a);
- vyrams: BMR=66 + (13,7 × m) + (5 × h) - (6,8 × a).
Kam skaičiuoti?
Pagrindinis medžiagų apykaitos greitis gali būti naudojamas norint priaugti, numesti ar išlaikyti svorį. Žinodami, kiek kalorijų sudeginama, galite apskaičiuoti, kiek suvartosite. Pavyzdžiui:
- Valgykite ir sudeginkite vienodą kalorijų kiekį, kad išlaikytumėte svorį;
- įdarbinti – suvartojimas turi viršyti degimo kiekį;
- norėdami prarasti, turite suvartoti mažiau kalorijų nei sudeginate.
Kaip apskaičiuoti kalorijas
Kitas žingsnis įvertinus bazinį medžiagų apykaitos greitį – apskaičiuoti gyvenimo būdo kalorijas:
- Sėdi. Be fizinio aktyvumo. Padauginkite BMR iš 1, 2.
- Šiek tiek aktyvus. Lengva mankšta 1-3 kartus per savaitę. Padauginkite UBM iš 1, 375.
- Vidutiniškai aktyvus. Fizinis aktyvumas 3-5 kartus per septynias dienas. UBM kartus 1,55.
- Aktyvus. Iki septynių treniruočių per savaitę. Padauginkite BMR iš 1, 725.
- Sunkus darbas. Nuolatinis fizinis aktyvumas. UBM kartus 1, 9.
Formulė būtų tikslesnė, jei į ją būtų įtraukta kūno sudėtis, svorio istorija ir kiti veiksniai.
Asmeninių skirtumų priežastys
Škotijoje buvo atliktas bazinio metabolizmo greičio tyrimas, kuriame dalyvavo 150 suaugusiųjų. Rodikliai svyravo nuo 1020 iki 2500 kcal/dieną. Tyrėjai apskaičiavo, kad 62,4% šio pokyčio atsirado dėl „masės be riebalų“skirtumų. Kitos priežastys buvo kūno riebalai(6,8%), amžius (1,8%) ir eksperimentinė klaida (2,1%). Likusi skirtumo dalis (26,6 %) buvo nepaaiškinta. Jai įtakos neturėjo lytis ar audinių dydis daug energijos naudojančiuose organuose, pvz., smegenyse.
Biochemija
Pagrindinio metabolizmo termogenezės padidėjimas po valgio atsiranda priklausomai nuo suvartojamo maisto sudėties. Beveik 70% viso žmogaus suvartojamos energijos yra susijusi su gyvybės palaikymo procesais, vykstančiais organizme. Maždaug 20% energijos sąnaudų sudaro fizinis aktyvumas. Apie 10% – maisto virškinimui. Šiems procesams reikalingas deguonies suvartojimas su kofermentais. Tai suteikia energijos išgyvenimui ir anglies dioksido pašalinimui.
Didžiąją dalį energijos organizmas skiria reikiamam skysčių kiekiui audiniuose palaikyti. Maždaug dešimtadalis skiriama mechaniniam darbui (kvėpavimui, virškinimui ir širdies plakimui).
Didelių molekulių skilimas į mažesnes yra katabolizmas (pavyzdžiui, b altymų skaidymas į aminorūgštis). Anabolizmas yra jų susidarymo procesas (b altymai virsta aminorūgštimis). Metabolizmas yra šių reakcijų rezultatas.
Širdies plakimo hipotezė
1925 m. Raymondas Pearlas pasiūlė, kad gyvenimo trukmė yra atvirkščiai susijusi su baziniu medžiagų apykaitos greičiu. Šią teoriją patvirtina tai, kad didelių gyvūnų gyvenimo trukmė yra ilgesnė. Šią hipotezę patvirtino keli nauji tyrimai, susiejantys žemesnius bazinius lygiusmedžiagų apykaita, pailgėjus gyvavimo ciklui gyvūnų karalystėje, įskaitant žmones. Kalorijų apribojimas ir skydliaukės hormonų kiekio mažinimas siejamas su ilgesniu gyvūnų gyvenimo trukme.
Tačiau bendros dienos energijos sąnaudų ir medžiagų apykaitos greičio ramybės būsenoje santykis įvairiose žinduolių rūšyse gali svyruoti nuo 1,6 iki 8,0.
Naudojant alometrinį mastelį, maksimali galima gyvenimo trukmė yra tiesiogiai susijusi su medžiagų apykaitos greičiu.
Medicininiai aspektai
Žmogaus medžiagų apykaita priklauso nuo jo aktyvumo ir fizinės būklės. Maisto suvartojimo mažinimas paprastai sumažina jo greitį. Kūnas stengiasi taupyti energiją. Tyrimai rodo, kad mažai kalorijų turinti dieta (mažiau nei 800 kalorijų per dieną) sumažina medžiagų apykaitos procesų greitį daugiau nei 10 procentų. Menopauzė ir ligos taip pat turi įtakos medžiagų apykaitai.
