Basaalainevahetus on energiakulu ajaühiku kohta. Selle mõõtmise õigsus nõuab rangeid kriteeriume. Nende hulka kuuluvad füüsiliselt ja psühholoogiliselt rahulik olek, termiliselt neutraalne keskkond ja neeldumisjärgne seisund.
Kirjeldus
Keha soojuse tootmist nimetatakse termogeneesiks. Seda saab mõõta kulutatud energia hulga määramiseks. Põhiainevahetus väheneb vanusega. Seda saab suurendada ka lihasmassi kasvatamisega. Haigused, toitumine, stressitase ja keskkonnatemperatuur mõjutavad üldist energiakulu.
Arvutusmeetodid
Basaalainevahetuse kiiruse täpne arvutamine eeldab, et inimese sümpaatilist närvisüsteemi ei stimuleerita. Seda saab mõõta gaasianalüüsiga, kasutades otsest või kaudset kalorimeetriat.
Saate arvutada ka oma baasainevahetuse kiiruse võrrandi abil, mis kasutab vanust, sugu, pikkust ja kaalu. Mõlemat meetodit kasutavad uuringud tõendavad kehtivusthingamisteede jagatis, mis mõõdab süsivesikute, rasvade ja valkude olemuslikku koostist ja kasutamist, kui need muundatakse energiasubstraadi ühikuteks.
Fenotüüpne paindlikkus
Basaalainevahetus on paindlik omadus. Seda saab keha sees pööratav alt reguleerida. Näiteks põhjustab madalam temperatuur tavaliselt kõrgemat ainevahetuse kiirust. On kaks mudelit, mis selgitavad, kuidas baasainevahetus temperatuuriga muutub: muutuv maksimummudel (VMM) ja muutuv murdosa mudel (VFM).
PMM väidab, et külmal aastaajal ainevahetus kiireneb. PFM ütleb, et põhiainevahetuse kiirus on konstantne.
Uuring
Teadlaste J. Arthur Harrise ja Francis G. Benedicti varajane töö näitas, et ligikaudseid metaboolseid väärtusi saab tuletada kehapinna (arvutatud pikkuse ja kaalu järgi), vanuse ja soo põhjal. See võtab arvesse kalorimeetriast võetud hapniku ja süsinikdioksiidi näitajaid.
Kaotades rasvkoe kogunemisest tulenevad soolised erinevused, väljendades ainevahetuse kiirust "rasvavaba" kehakaalu ühiku kohta, on sugudevahelise baasainevahetuse kiiruse (BMR) arvutuslik väärtus sisuliselt sama.
Füsioloogia
Peamine ainevahetuse reguleerimise eest vastutav organ on hüpotalamus. See moodustab osa külgseintestaju kolmas vatsake. Hüpotalamuse peamised funktsioonid:
- Autonoomse närvisüsteemi (ANS) aktiivsuse juhtimine ja integreerimine. See reguleerib südamelihase kontraktsiooni ja paljude endokriinsete organite (kilpnäärme) sekretsiooni.
- Raevu ja agressiivsuse tunde reguleerimine.
- Kehatemperatuuri juhtimine.
- Toidu tarbimise reguleerimine.
Toitumise keskus (nälg) vastutab aistingute eest, mis panevad inimest toitu otsima. Piisava toitumise korral tõuseb leptiini tase kõrgeks. Küllastuskeskust stimuleeritakse. Saadakse impulsse, mis blokeerivad näljatunde. Kui toitu pole piisav alt, tõuseb greliini tase. Hüpotalamuse retseptorid on ärritunud. Tekib näljatunne.
Janukeskus töötab sarnaselt. Ekstratsellulaarse vedeliku suurenenud osmootne rõhk stimuleerib hüpotalamuse rakke. Kui janu on rahuldatud, siis rõhk väheneb. Need funktsioonid moodustavad ellujäämismehhanismi, mis sunnib inimest säilitama kehalisi protsesse, mõõdetuna põhiainevahetuse kiirusega.
Kirjutage parameetrid
Basaalmetabolismi valemid avaldati esmakordselt kahekümnenda sajandi alguses. Nad kasutasid järgmisi mõisteid:
- P - soojuse kogutoodang täispuhkuse ajal;
- m – mass (kg);
- h – kõrgus (cm);
- a – vanus (aastad).
Üks populaarsemaid hindamismeetodeid on Harrise-Benedicti valem:
- naistele: UBM=665 + (9,6 × m) + (1,8 × h) - (4,7 × h)a);
- meestele: BMR=66 + (13,7 × m) + (5 × h) - (6,8 × a).
Miks arvutada?
Baasainevahetuse kiirust saab kasutada kehakaalu suurendamiseks, kaotamiseks või säilitamiseks. Teades, kui palju kaloreid põletatakse, saate arvutada, kui palju tarbida. Näiteks:
- Kaalu säilitamiseks sööge ja põletage võrdses koguses kaloreid;
- värbamiseks – tarbimine peab ületama põlemist;
- Kaotamiseks peate tarbima vähem kaloreid, kui kulutad.
Kuidas kaloreid arvutada
Järgmine samm pärast baasainevahetuskiiruse hindamist on elustiili kalorite arvutamine:
- Istudes. Ilma füüsilise tegevuseta. Korrutage BMR 1, 2-ga.
- Veidi aktiivne. Tehke kerget treeningut 1-3 korda nädalas. Korrutage UBM 1-ga 375.
- Mõõduk alt aktiivne. Füüsiline aktiivsus 3-5 korda seitsme päeva jooksul. UBM korda 1,55.
- Aktiivne. Kuni seitse treeningut nädalas. Korrutage BMR 1, 725-ga.
- Raske töö. Pidev füüsiline aktiivsus. UBM korda 1, 9.
Valem oleks täpsem, kui see hõlmaks keha koostist, kehakaalu ajalugu ja muid tegureid.
Individuaalsete erinevuste põhjused
Šotimaal viidi 150 täiskasvanul läbi baasainevahetuse kiiruse uuring. Näitajad jäid vahemikku 1020-2500 kcal/päevas. Teadlased arvutasid välja, et 62,4% sellest variatsioonist tulenes "rasvavaba massi" erinevustest. Muud põhjused hõlmasid keharasva(6,8%), vanus (1,8%) ja katseviga (2,1%). Ülejäänud variatsioon (26,6%) oli seletamatu. Teda ei mõjutanud sugu ega koe suurus kõrge energiaga organites, näiteks ajus.
Biokeemia
Söögijärgse termogeneesi suurenemine põhiainevahetuses toimub sõltuv alt tarbitava toidu koostisest. Peaaegu 70% inimese kogu energiatarbimisest on seotud organismis toimuvate elu toetavate protsessidega. Ligikaudu 20% energiakulust tuleb füüsilisest tegevusest. Umbes 10% - toidu seedimiseks. Need protsessid nõuavad hapniku tarbimist koensüümidega. See annab energiat ellujäämiseks ja süsinikdioksiidi väljutamiseks.
Suurema osa energiast kulutab keha kudedes vajaliku vedelikutaseme säilitamiseks. Umbes kümnendik on pühendatud mehaanilisele tööle (hingamine, seedimine ja südamelöögid).
Suurte molekulide lagunemine väiksemateks on katabolism (näiteks valkude lagunemine aminohapeteks). Anabolism on nende loomise protsess (valgud muudetakse aminohapeteks). Metabolism on nende reaktsioonide tulemus.
Südamelöögi hüpotees
1925. aastal tegi Raymond Pearl ettepaneku, et eluiga on pöördvõrdeline põhiainevahetuse kiirusega. Seda teooriat toetab tõsiasi, et suurtel loomadel on pikem eluiga. Seda hüpoteesi on toetanud mitmed uued uuringud, mis ühendavad madalamaid basa altasemeidainevahetust koos elutsükli pikenemisega loomariigis, sealhulgas inimestel. Kalorite piiramist ja kilpnäärmehormooni taseme langust on seostatud loomade pikema elueaga.
Kuid päevase energiakulu ja puhkeoleku ainevahetuse suhe võib eri imetajaliikidel varieeruda vahemikus 1,6 kuni 8,0.
Alomeetrilise skaleerimisega on maksimaalne potentsiaalne eluiga otseselt seotud ainevahetuse kiirusega.
Meditsiinilised aspektid
Inimese ainevahetus sõltub tema aktiivsusest ja füüsilisest seisundist. Toidu tarbimise vähendamine vähendab tavaliselt selle määra. Keha püüab energiat säästa. Uuringud näitavad, et madala kalorsusega dieet (alla 800 kalorit päevas) vähendab ainevahetusprotsesside kiirust rohkem kui 10 protsenti. Menopaus ja haigused mõjutavad ka ainevahetust.
