Bazālais metabolisms ir enerģijas patēriņa ātrums laika vienībā. Tā mērīšanas pareizība prasa stingru kritēriju kopumu. Tie ietver atrašanos fiziski un psiholoģiski mierīgā stāvoklī, termiski neitrālu vidi un stāvokli pēc absorbcijas.
Apraksts
Ķermeņa siltuma ražošana ir pazīstama kā termoģenēze. To var izmērīt, lai noteiktu iztērētās enerģijas daudzumu. Bāzes metabolisms samazinās līdz ar vecumu. To var arī palielināt, veidojot muskuļu masu. Slimības, uzturs, stresa līmenis, vides temperatūra ietekmē kopējo enerģijas patēriņu.
Aprēķinu metodes
Precīzai pamata vielmaiņas ātruma aprēķināšanai nepieciešams, lai cilvēka simpātiskā nervu sistēma netiktu stimulēta. To var izmērīt ar gāzes analīzi, izmantojot tiešu vai netiešu kalorimetriju.
Varat arī aprēķināt savu bazālo vielmaiņas ātrumu, izmantojot vienādojumu, izmantojot vecumu, dzimumu, augumu un svaru. Pētījumi, izmantojot abas metodes, sniedz pierādījumus par derīgumuelpošanas koeficients, kas mēra ogļhidrātu, tauku un olb altumvielu raksturīgo sastāvu un izmantošanu, kad tie tiek pārvērsti enerģijas substrāta vienībās.
Fenotipiskā elastība
Bazālā vielmaiņa ir elastīga īpašība. To var atgriezeniski regulēt korpusā. Piemēram, zemāka temperatūra parasti izraisa augstāku vielmaiņas ātrumu. Ir divi modeļi, kas izskaidro bazālās metabolisma izmaiņas līdz ar temperatūru: mainīgais maksimālais modelis (VMM) un mainīgais frakcionālais modelis (VFM).
PMM apgalvo, ka aukstajā sezonā palielinās vielmaiņas ātrums. PFM saka, ka bazālais vielmaiņas ātrums ir nemainīgs.
Pētniecība
Zinātnieku J. Artura Harisa un Frensisa G. Benedikta agrīnais darbs parādīja, ka aptuvenās vielmaiņas vērtības var iegūt, izmantojot ķermeņa virsmas laukumu (aprēķināts pēc auguma un svara), vecuma un dzimuma. Tas ņem vērā skābekļa un oglekļa dioksīda rādītājus, kas iegūti no kalorimetrijas.
Novēršot dzimumu atšķirības, kas rodas no taukaudu uzkrāšanās, izsakot vielmaiņas ātrumu uz "beztauku" ķermeņa svara vienību, pamata vielmaiņas ātruma (BMR) aprēķina vērtība starp dzimumiem būtībā ir tas pats.
Fizioloģija
Galvenais orgāns, kas atbild par vielmaiņas regulēšanu, ir hipotalāms. Tas veido daļu no sānu sienāmtrešais smadzeņu kambara. Galvenās hipotalāma funkcijas:
- Veģetatīvās nervu sistēmas (ANS) darbības kontrole un integrācija. Tas regulē sirds muskuļa kontrakciju un daudzu endokrīno orgānu (vairogdziedzera) sekrēciju.
- Dusmu un agresijas jūtu regulēšana.
- Kontrolēt ķermeņa temperatūru.
- Ēdienu uzņemšanas regulēšana.
Uztura (bada) centrs ir atbildīgs par sajūtām, kas liek cilvēkam meklēt ēdienu. Ar pietiekamu uzturu leptīna līmenis kļūst augsts. Tiek stimulēts piesātinājuma centrs. Tiek sūtīti impulsi, kas bloķē izsalkuma sajūtu. Ja nav pietiekami daudz pārtikas, grelīna līmenis paaugstinās. Hipotalāma receptori ir kairināti. Ir izsalkuma sajūta.
Slāpju centrs darbojas līdzīgi. Paaugstināts ekstracelulārā šķidruma osmotiskais spiediens stimulē hipotalāma šūnas. Ja slāpes tiek apmierinātas, spiediens samazināsies. Šīs funkcijas veido izdzīvošanas mehānismu, kas liek cilvēkam uzturēt ķermeņa procesus, ko mēra ar bazālo vielmaiņas ātrumu.
Rakstīt parametrus
Pamata metabolisma formulas pirmo reizi tika publicētas divdesmitā gadsimta sākumā. Viņi izmantoja šādus jēdzienus:
- P - kopējā siltuma ražošana pilnā miera stāvoklī;
- m - masa (kg);
- h - augstums (cm);
- a - vecums (gadi).
Viena no populārajām aplēses metodēm ir Harisa-Benedikta formula:
- sievietēm: UBM=665 + (9,6 × m) + (1,8 × h) - (4,7 ×a);
- vīriešiem: BMR=66 + (13,7 × m) + (5 × h) - (6,8 × a).
Kāpēc aprēķināt?
Pamata vielmaiņas ātrumu var izmantot, lai iegūtu, zaudētu vai saglabātu svaru. Zinot, cik daudz kaloriju ir sadedzināts, varat aprēķināt, cik daudz patērēt. Piemēram:
- Ēdiet un sadedzinājiet vienādu daudzumu kaloriju, lai saglabātu svaru;
- pieņemt darbā - patēriņam jāpārsniedz sadegšana;
- lai zaudētu, jums ir jāpatērē mazāk kaloriju, nekā jūs sadedzināt.
Kā aprēķināt kalorijas
Nākamais solis pēc bazālā vielmaiņas ātruma noteikšanas ir dzīvesveida kaloriju aprēķināšana:
- Sēž. Bez fiziskām aktivitātēm. Reiziniet BMR ar 1, 2.
- Nedaudz aktīvs. Veiciet vieglus vingrinājumus 1-3 reizes nedēļā. Reiziniet UBM ar 1 375.
- Mēreni aktīvs. Fiziskā aktivitāte 3-5 reizes septiņās dienās. UBM reizes 1,55.
- Aktīvs. Līdz septiņiem treniņiem nedēļā. Reiziniet BMR ar 1 725.
- Smags darbs. Pastāvīgas fiziskās aktivitātes. UBM reizes 1, 9.
Formula būtu precīzāka, ja tajā būtu iekļauts ķermeņa sastāvs, svara vēsture un citi faktori.
Individuālo atšķirību iemesli
Skotijā tika veikts bazālās vielmaiņas ātruma pētījums, kurā piedalījās 150 pieaugušie. Rādītāji svārstījās no 1020 līdz 2500 kcal/dienā. Pētnieki aprēķināja, ka 62,4% no šīs variācijas radās "beztauku masas" atšķirībām. Citi iemesli bija ķermeņa tauki(6,8%), vecums (1,8%) un eksperimentālā kļūda (2,1%). Pārējās atšķirības (26,6%) nebija izskaidrojamas. Viņu neietekmēja dzimums vai audu lielums augstas enerģijas orgānos, piemēram, smadzenēs.
Bioķīmija
Pēc ēdienreizes termoģenēzes palielināšanās bazālajā metabolismā notiek atkarībā no patērētās pārtikas sastāva. Gandrīz 70% no kopējā cilvēka enerģijas patēriņa ir saistīti ar dzīvības uzturēšanas procesiem, kas notiek organismā. Apmēram 20% no enerģijas patēriņa nāk no fiziskām aktivitātēm. Apmēram 10% - pārtikas gremošanai. Šie procesi prasa skābekļa patēriņu ar koenzīmiem. Tas dod enerģiju izdzīvošanai un oglekļa dioksīda izvadīšanai.
Lielāko daļu enerģijas organisms tērē vajadzīgā šķidruma līmeņa uzturēšanai audos. Apmēram viena desmitā daļa tiek veltīta mehāniskam darbam (elpošanai, gremošanai un sirdsdarbībai).
Lielu molekulu sadalīšanās mazākās ir katabolisms (piemēram, olb altumvielu sadalīšanās aminoskābēs). Anabolisms ir to radīšanas process (olb altumvielas tiek pārvērstas aminoskābēs). Metabolisms ir šo reakciju rezultāts.
Sirdspukstu hipotēze
1925. gadā Raimonds Pērls ierosināja, ka dzīves ilgums ir apgriezti saistīts ar bazālo vielmaiņas ātrumu. Atbalstu šai teorijai sniedz fakts, ka lieliem dzīvniekiem ir ilgāks mūžs. Šo hipotēzi apstiprina vairāki jauni pētījumi, kas saista zemākus bāzes līmeņusvielmaiņa ar dzīves cikla palielināšanos dzīvnieku valstībā, ieskaitot cilvēkus. Kaloriju ierobežošana un vairogdziedzera hormonu līmeņa pazemināšanās ir saistīta ar ilgāku dzīves ilgumu dzīvniekiem.
Tomēr kopējā dienas enerģijas patēriņa attiecība pret vielmaiņas ātrumu miera stāvoklī dažādām zīdītāju sugām var atšķirties no 1,6 līdz 8,0.
Ar alometrisko mērogošanu maksimālais iespējamais dzīves ilgums ir tieši saistīts ar vielmaiņas ātrumu.
Medicīniski aspekti
Cilvēka vielmaiņa ir atkarīga no viņa aktivitātes un fiziskā stāvokļa. Pārtikas uzņemšanas samazināšana parasti samazina tā ātrumu. Ķermenis cenšas taupīt enerģiju. Pētījumi liecina, ka mazkaloriju diēta (mazāk nekā 800 kalorijas dienā) samazina vielmaiņas procesu ātrumu par vairāk nekā 10 procentiem. Menopauze un slimības arī ietekmē vielmaiņu.
