מטבוליזם בסיסי הוא קצב ההוצאה האנרגטית ליחידת זמן. נכונות המדידה שלו מחייבת מערכת קפדנית של קריטריונים. אלה כוללים הימצאות במצב רגוע פיזית ופסיכולוגית, סביבה ניטרלית מבחינה תרמית ומצב שלאחר ספיגה.
Description
ייצור החום של הגוף ידוע בשם תרמוגנזה. ניתן למדוד אותו כדי לקבוע את כמות האנרגיה המושקעת. חילוף החומרים הבסיסי יורד עם הגיל. ניתן להגדיל אותו גם על ידי בניית מסת שריר. מחלות, תזונה, רמות מתח, טמפרטורת הסביבה כולם משפיעים על ההוצאה האנרגטית הכוללת.
שיטות חישוב
חישוב מדויק של קצב חילוף החומרים הבסיסי מחייב שמערכת העצבים הסימפתטית של האדם אינה מגורה. ניתן למדוד אותו על ידי ניתוח גזים באמצעות קלורימטריה ישירה או עקיפה.
אתה יכול גם לחשב את קצב חילוף החומרים הבסיסי שלך באמצעות משוואה באמצעות גיל, מין, גובה ומשקל. מחקרים המשתמשים בשתי השיטות מספקים עדות לתקפותמנה נשימתית, המודדת את ההרכב והניצול הפנימי של פחמימות, שומנים וחלבונים כשהם מומרים ליחידות של מצע אנרגיה.
גמישות פנוטיפית
מטבוליזם בסיסי הוא תכונה גמישה. זה יכול להיות מותאם הפיך בתוך הגוף. לדוגמה, טמפרטורות נמוכות יותר גורמות בדרך כלל לקצב חילוף חומרים גבוה יותר. ישנם שני מודלים המסבירים כיצד חילוף החומרים הבסיסי משתנה עם הטמפרטורה: המודל המקסימלי המשתנה (VMM) והמודל השברי המשתנה (VFM).
PMM טוען שקצב חילוף החומרים עולה במהלך העונה הקרה. PFM אומר שקצב חילוף החומרים הבסיסי הוא קבוע.
Research
עבודה מוקדמת של המדענים ג'יי ארתור האריס ופרנסיס ג'י בנדיקט הראתה שניתן לגזור ערכים מטבוליים משוערים באמצעות שטח פנים הגוף (מחושב מגובה ומשקל), גיל ומין. זה לוקח בחשבון אינדיקטורים של חמצן ופחמן דו חמצני שנלקחו מקלימטריה.
על ידי ביטול הבדלי המינים הנובעים מהצטברות רקמת שומן על ידי ביטוי קצב חילוף החומרים ליחידת משקל גוף "נטול שומן", ערך החישוב של קצב חילוף החומרים הבסיסי (BMR) בין המינים הוא בעצם אותו דבר.
פיזיולוגיה
האיבר העיקרי שאחראי על ויסות חילוף החומרים הוא ההיפותלמוס. הוא מהווה חלק מהקירות הצדדייםהחדר השלישי של המוח. הפונקציות העיקריות של ההיפותלמוס:
- שליטה ואינטגרציה של פעילות מערכת העצבים האוטונומית (ANS). הוא מסדיר את התכווצות שריר הלב ואת הפרשת איברים אנדוקריניים רבים (בלוטת התריס).
- וויסות רגשות זעם ותוקפנות.
- שלוט בטמפרטורת הגוף.
- וויסות צריכת המזון.
מרכז התזונה (הרעב) אחראי לתחושות שגורמות לאדם לחפש מזון. עם מספיק תזונה, רמות הלפטין הופכות גבוהות. מרכז הרוויה מגורה. נשלחים אימפולסים שחוסמים את תחושת הרעב. אם אין מספיק מזון, רמות הגרלין עולות. קולטני ההיפותלמוס מגורים. יש תחושת רעב.
מרכז הצמא פועל בצורה דומה. הלחץ האוסמוטי המוגבר של הנוזל החוץ תאי מגרה את תאי ההיפותלמוס. אם ישבע את הצמא, הלחץ יקטן. פונקציות אלו יוצרות מנגנון הישרדותי שמאלץ אדם לשמור על תהליכים גופניים כפי שנמדדים על ידי קצב חילוף החומרים הבסיסי.
כתוב פרמטרים
נוסחאות מטבוליזם בסיסי פורסמו לראשונה בתחילת המאה העשרים. הם השתמשו במושגים הבאים:
- P - ייצור חום כולל במנוחה מלאה;
- m - מסה (ק"ג);
- h - גובה (ס"מ);
- a - גיל (שנים).
אחת משיטות האומדן הפופולריות היא נוסחת האריס-בנדיקט:
- לנשים: UBM=665 + (9.6 × מ') + (1.8 × h) - (4.7 ×a);
- לגברים: BMR=66 + (13.7 × m) + (5 × h) - (6.8 × a).
למה לחשב?
ניתן להשתמש בקצב חילוף החומרים הבסיסי כדי לעלות, לרדת או לשמור על משקל. לדעת כמה קלוריות נשרפות, אתה יכול לחשב כמה לצרוך. לדוגמה:
- אכלו ושרפו כמויות שוות של קלוריות כדי לשמור על המשקל;
- לגיוס - הצריכה חייבת לעלות על הבעירה;
- כדי להפסיד, אתה צריך לצרוך פחות קלוריות ממה שאתה שורף.
איך לחשב קלוריות
השלב הבא לאחר הערכת קצב חילוף החומרים הבסיסי הוא חישוב הקלוריות באורח החיים:
- ישיבה. ללא פעילות גופנית. הכפל BMR ב-1, 2.
- פעיל מעט. ביצוע פעילות גופנית קלה 1-3 פעמים בשבוע. הכפל UBM ב-1, 375.
- פעיל בינוני. פעילות גופנית 3-5 פעמים בשבעה ימים. UBM פעמים 1.55.
- פעיל. עד שבעה אימונים בשבוע. הכפל BMR ב-1, 725.
- עבודה קשה. פעילות גופנית מתמדת. UBM פעמים 1, 9.
הנוסחה תהיה מדויקת יותר אם היא תכלול הרכב גוף, היסטוריית משקל וגורמים אחרים.
סיבות להבדלים אישיים
בסקוטלנד, מחקר קצב חילוף חומרים בסיסי נערך ב-150 מבוגרים. האינדיקטורים נעו בין 1020 ל-2500 קק"ל ליום. החוקרים חישבו ש-62.4% מהשונות הזו נבעו מהבדלים ב"מסה נטולת שומן". סיבות אחרות כללו שומן בגוף(6.8%), גיל (1.8%) ושגיאה ניסיונית (2.1%). שאר השונות (26.6%) לא הייתה מוסברת. היא לא הושפעה ממין או מגודל רקמה באיברים עתירי אנרגיה כמו המוח.
ביוכימיה
העלייה בתרמוגנזה לאחר ארוחה במטבוליזם הבסיסי מתרחשת בהתאם להרכב המזון הנצרך. כמעט 70% מצריכת האנרגיה הכוללת של האדם קשורה לתהליכים תומכי חיים המתרחשים בגוף. כ-20% מההוצאה האנרגטית מגיעה מפעילות גופנית. כ-10% - לעיכול מזון. תהליכים אלו דורשים צריכת חמצן עם קו-אנזימים. זה נותן אנרגיה לשרוד ולגרש פחמן דו חמצני.
רוב האנרגיה שהגוף מוציא על שמירה על רמת הנוזלים הנדרשת ברקמות. כעשירית מוקדשת לעבודה מכנית (נשימה, עיכול ודופק).
הפירוק של מולקולות גדולות לקטנות יותר הוא קטבוליזם (לדוגמה, פירוק של חלבונים לחומצות אמינו). אנבוליזם הוא תהליך יצירתם (חלבונים מומרים לחומצות אמינו). חילוף חומרים הוא תוצאה של תגובות אלו.
השערת פעימות לב
בשנת 1925, ריימונד פרל הציע שתוחלת החיים עומדת ביחס הפוך לקצב חילוף החומרים הבסיסי. תמיכה בתיאוריה זו נובעת מהעובדה שלבעלי חיים גדולים יש תוחלת חיים ארוכה יותר. השערה זו נתמכה על ידי מספר מחקרים חדשים המקשרים בין רמות בסיסיות נמוכות יותרחילוף חומרים עם עלייה במחזור החיים בממלכת החי, כולל בני אדם. הגבלת קלוריות והורדת רמות הורמון בלוטת התריס נקשרו לאריכות חיים גבוהה יותר בבעלי חיים.
עם זאת, היחס בין הוצאת האנרגיה היומית הכוללת לקצב חילוף החומרים במנוחה יכול להשתנות בין 1.6 ל-8.0 במינים שונים של יונקים.
עם קנה מידה אלומטרי, תוחלת החיים הפוטנציאלית המקסימלית קשורה ישירות לקצב חילוף החומרים.
היבטים רפואיים
חילוף החומרים האנושי תלוי בפעילותו ובמצבו הגופני. הפחתת צריכת המזון מפחיתה בדרך כלל את שיעורו. הגוף מנסה לחסוך באנרגיה. מחקרים מראים שתזונה דלת קלוריות (פחות מ-800 קלוריות ביום) מפחיתה את קצב התהליכים המטבוליים ביותר מ-10 אחוזים. גיל המעבר ומחלות משפיעות גם על חילוף החומרים.
