Базална стапка на метаболизам

Генерал

Дали знаевте дека дури и при спиење користите енергија? Вашето срце постојано чука, вашите бели дробови дишат додека спиете, варењето продолжува вредно во вашиот стомак и цревата, мозокот троши многу кислород додека сонувате и така натаму. Сите овие главно несвесни процеси согоруваат хранливи материи што треба да ги обезбеди организмот.

Базална метаболичка стапка (BMR) = количина на енергија што лицето го има во целосен одмор, лесно облечено, легнато, рано наутро и 12-14 часа по последниот внес на храна и на собна температура од 23 до 25 Required задолжително Ц. Базалната стапка на метаболизам обично се екстраполира до 24 часа.

Сепак, основната метаболичка стапка не е постојана вредност. За време на спиењето, на пример, паѓа за 10%, додека интензивниот студ и интензивната топлина ја зголемуваат основната метаболичка стапка [8]. Дури и со одредени болести кои се поврзани со треска, основната метаболичка стапка се зголемува, понекогаш многу нагло.

Причини и фактори

Црниот дроб и мозокот, кои секој троши околу 25% од енергијата, се главно одговорни за базалните метаболички стапки.Скелетните мускули бараат околу 18%, срцето околу 6% и бубрезите околу 8%, а остатокот се смета за на другите внатрешни органи [1] .

Црн дроб, црева: 25%
Мозок: 25%
Срце: 6%
Бубрег: 10%
Скелетен мускул: 18%
Одмор: 16%

DÖRR [1] исто така прави разлика помеѓу базалната метаболичка стапка GU и стапката на метаболизам во мирување RU. Според ова, метаболичката стапка на мирување не се мери додека лежи, туку кога лицето е седено. Покрај тоа, оваа личност е „правилно“ облечена и собната температура е малку пониска отколку при мерење на основната метаболичка стапка. Некои извори зборуваат и за обрт на одржување, на пример, лексикон за храна:

„Сепак, метаболизмот на одржување се разликува од основната метаболичка стапка по тоа што само ја специфицира апсолутно виталната количина на енергија.“

Еве табела со типичен основен промет:

Возраст	Човек (172 см, 70 кг)	Womanена (165 см, 60 кг)
15-18	7.900	6.200
19-35 година	7.300	6.000
36-50	6.800	5.600
51-65 година	6.200	5.200
66-77	5.800	5.000

Патем, бројките се земени од учебникот „Исхрана на време“ од Улрике Аренс-Азеведо [2]. Од оваа табела може да се разработат два фактора од кои зависи основната метаболичка стапка: колку е постара личност, толку е помала основната метаболичка стапка, а мажите имаат поголема базална метаболичка стапка од жените, иако оваа разлика станува помала со зголемувањето на возраста.

Фактори од кои зависи основната метаболичка стапка

Возраст

Бидејќи важните метаболички процеси се намалуваат со возраста и содржината на маснотии во ткивото обично се зголемува, основната метаболичка стапка исто така се намалува со зголемувањето на возраста. Можете да одземете од 20 до 28 kJ годишно од основната стапка на метаболизам. Еден 80-годишен маж има 560 kJ/d помалку GU од 60-годишен маж.

Еве графички приказ на основната метаболичка стапка како функција на возраста, добиен од податоците во горната табела. Јасно можете да видите дека „јазот“ меѓу мажите и жените станува сè помал со зголемувањето на возраста.

пол

Womenените имаат понизок ГУ од мажите. Ова се должи на составот на ткивото на телото. Од генетски причини, жените имаат поголем процент на маснотии во нивното телесно ткиво (25%) отколку мажите (само 13%). Спротивно на тоа, мажите со 55% имаат поголем мускулен процент отколку жените со само 47% [9] .

Бидејќи мускулното ткиво има поголема потрошувачка на енергија од масното, ГУ е логично повисок кај мажите отколку кај жените. Ако споредите маж и жена на иста возраст, тежина и висина, разликата во GU може лесно да биде 1.500 kJ/d.

тежина и висина

Луѓето се цицачи со иста температура, па затоа произведуваат топлина во нивните клетки, што го одржува телото на истата висока температура, без оглед на температурата на околината. Колку е поголема и потешка личност, толку повеќе клетки има и повеќе хранливи материи се согоруваат во овие клетки. Затоа, се чини сосема логично дека GU се зголемува со телесната тежина и висина.

Состав на телото

Луѓето кои имаат висок процент на мускулна маса поради спортски активности или поради нивната физичка работа, имаат висок GU. Ова повторно се должи на фактот дека мускулните клетки имаат поголема метаболичка активност од масните клетки, на пример. Од друга страна, луѓето со прекумерна тежина или дебели имаат понизок GU од нормалниот поради поголема содржина на маснотии.

исхрана

Според [12], висока содржина на протеини во исхраната може да го зголеми GU до 15%.

клима

На температури над просекот, GU е повисок од нормалниот, бидејќи телото се поти повеќе и е изложено на поголем стрес во целина. На ладни температури, GU е исто така повисок од нормалниот, бидејќи сега мускулите почнуваат да се тресат за да работат против губење на телесната топлина. Ако го поминете целиот ден надвор во зима, основната метаболичка стапка може да се зголеми за приближно 10%.

Меѓутоа, сега може да се помисли дека луѓето кои живеат во тропските предели имаат повисок ГУ од централните Европејци заради високите „тропски“ температури. Сепак, ова не е сосема точно, бидејќи со текот на годините, телото се прилагодува на овие екстремни климатски услови. Според DÖRR [1], GU во тропските земји е дури 10 до 20% понизок отколку во умерените ширини. Се чини логично, затоа што кога надворешната температура е топла, не мора да користите толку енергија за да ја одржувате телесната температура.

Болести

Во принцип не може да се каже дека болестите го зголемуваат или намалуваат ГУ. Тоа целосно зависи од видот на болеста. Ако болеста е поврзана со треска, GU се зголемува за 13% со секој степен на треска [12], вкупно до 40%. Долг одмор во кревет, од друга страна, предизвикува потонување на ГУ.

стрес

Општо, стресот го зголемува GU до 25% [12]. Поголемиот дел од времето, вклучени се одредени хормони, како што се адреналин или тироксин. Ако тироидната жлезда е премногу активна, на пример, секрецијата на тироксин се зголемува, а со тоа и GU.

депресии

Депресијата го намалува ГУ затоа што луѓето кои страдаат од депресија се генерално помалку активни (тие „се дружат“ како што велат).

Спорт

Спортската активност не само што ја зголемува метаболичката стапка, како што може да се помисли, туку и основната стапка на метаболизам. Пропорцијата на мускулното ткиво се зголемува со вежбање, а мускулното ткиво има поголем енергетски обрт од, на пример, масното ткиво.

бременост

За време на бременоста, жените можат да го зголемат својот GU до 25%.

Брзо

Подолгиот пост може да го намали GU за 16 до 40% бидејќи потрошувачката на енергија на организмот полека се прилагодува на снабдувањето со енергија [3] .

Потекло/наследство

Во изданието од списанието Spektrum der Wissenschaft во ноември 2017 година има многу интересна статија на тема базална метаболичка стапка [11]. Според ова, основната стапка на метаболизам зависи од сите фактори споменати погоре, но и од потеклото на индивидуалната личност.

"Понатаму, метаболичкиот интензитет се разликува помеѓу поединците. Во 1986 година, научниците испитуваа метаболизам на 130 луѓе од 54 семејства во една студија. Дури и откако ги зедоа предвид разликите во возраста, полот и структурата на телото, тие сепак забележаа семејни разлики до 500 килокалории на ден. Потеклото очигледно има силно влијание врз метаболичкиот интензитет и способноста за контрола на телесната тежина “.

Проценка на базалната стапка на метаболизам

За да се пресмета основната метаболичка стапка на една личност, постојат правила на палета и „правилна“ формула.

Правило за основната метаболичка стапка

На кг телесна тежина, еден има GU од 1 kcal на час.
Едниот има GU од 100 kJ на ден на кг телесна тежина.

Овие правила на палецот важат за 25-годишен маж со нормална тежина. Меѓутоа, при проценка на JV, мора да се земат предвид горенаведените фактори. За жени, можете да одземете одредена сума од проценетиот ГУ.

Еден 25-годишен маж со тежина од 70 кг би имал GU од околу 7.000 kJ/d.

Пресметка на базалната стапка на метаболизам

Најстарата формула за пресметување на основната метаболичка стапка доаѓа од Ј.А. Харис и Ф. Г. Бенедикт од 1918 година [7]. Тука треба да бидете претпазливи затоа што GU се пресметува во kcal, а не во kJ.

Формулата Харис - Бенедикт од 1918 година:

ГУМЕН = 66 + (13,7 × тежина во кг) + (5 × висина во см) - (6,8 × возраст) kcal
ГУ жени = 655 + (9,6 × тежина во кг) + (1,8 × висина во см) - (4,7 × возраст) kcal

16-годишна девојка, висока 170 см и тешка 70 кг, би имала GU

655 + 672 + 306 - 75 = 1,558 kcal/d = 6 543,6 kJ/d

Правилото „100 kJ/d на кг телесна тежина“, пак, би резултирало во вредност од 7000 kJ/d, т.е. малку повеќе. Правилото за палење важи само за 25-годишен маж, така што жената ќе мора да одземе одредена сума од неа. Од друга страна, девојчето е помладо од референтниот човек, па затоа ќе мора повторно да купите мала количина. Двата фактори приближно се балансираат едни со други, така што некој може повторно да ја земе вредноста на правилото.

Формулата од Мифлин и Сент orеор, која беше предложена во 1990 година [4], е нешто попрецизна и ажурирана:

Мифлин - Св. Формула Јеор од 1990 година:

ГУМЕН = (10 x тежина во кг) + (6,25 x висина во см) - 5 x возраст + 5 kcal
ГУ жени = (10 x тежина во кг) + (6,25 x висина во см) - 5 x возраст - 161 година kcal

Оваа формула е наводно подобро прилагодена на сегашниот начин на живот на мажите и жените, кој денес веќе не е поразличен како пред 100 години.

Според оваа формула, 16-годишна девојка, висока 170 см и тежина 70 кг, би имала GU

700 + 1063 - 80 - 161 = 1,522 kcal/d = 6392 kJ/d

Тоа е нешто помалку од формулата Харис-Бенедикт од 1918 година.

Мерење на основната метаболичка стапка

Сè е добро и добро ако можете да ја процените или дури да ја пресметате основната метаболичка стапка, но за жал секоја личност е различна, и ако сакате реални и индивидуални вредности за ГК, мора да го измерите ГК.

Како може да се измери GU?

За да го направиме ова, мора да се вратиме малку назад и да се зафатиме со хемија. Замислете некое лице да јаде само глукоза. Тоа би било апсолутно нездраво, но многу корисно за мерење на основната стапка на метаболизам. Затоа што тогаш би можеле да ја користите едноставната равенка на реакција

$ C_H_O_ + 6 O_ \ до 6 CO_ + 6 H_O $

базирано на. Во оваа оксидација на глукозата со кислород до вода и јаглерод диоксид, се ослободува реакција на енергија од 2790 [3] до 2880 [10] kJ/mol [3], во зависност од изворот на литературата. .

За експертите: Разликите споменати овде се должат на фактот дека дишењето на клетките се мери под различни услови и дека некои автори ја наведуваат енталпијата на реакцијата ΔH, други слободната енталпија ΔG.

Оваа ослободена енергија не може да се мери директно, но може да одредите колку литри кислород троши едно лице во одредено време или колку литри јаглерод диоксид издишува во одредено време. И тогаш треба да пресметате. Ако, на пример, се потрошиле 10 литри кислород во одреден временски период, тогаш тоа е 10/22,4 = 0,45 мол О2. Мора да знаете дека 1 мол (идеален) гас зафаќа волумен од 22,4 литри на собна температура.

Ако беа потрошени точно 22,4 литри и на тој начин 1 мол кислород, тогаш некој ќе знаеше дека точно 1/6 мол глукоза ќе беше оксидирана (види равенка на реакција). Во нашиот пример, сепак, потрошени се само 10 литри = 0,45 мол кислород. Ова тогаш одговара на 0,075 мол гликоза.

Кога се оксидира 1 мол гликоза, се ослободуваат приближно 2800 kJ енергија. Значи, кога се оксидира 0,075 mol гликоза, се ослободуваат приближно 210 kJ енергија. Ова тогаш ќе биде основната стапка на метаболизам во овој период. Сега овој GU треба да биде екстраполиран до 24 часа и мерењето е завршено.

Директна калориметрија

Директниот метод на калориметрија ретко се користи за мерење на GU. За да го направите ова, лицето за тестирање се става во затворена, изолирана од топлина комора во која се пумпа воздух, чија содржина на кислород се мери. Издувниот воздух се извлекува и поминува низ сулфурна киселина и сода вар. Сулфурната киселина ја апсорбира формираната вода, се формира вар од сода, јаглерод диоксидот. И двете соединенија потоа се мерат. Количината на топлина произведена од испитуваното лице се одредува на сличен начин како ладилникот Liebig. Водоводни цевки се вртат низ комората. Студената вода со одредена температура се пумпа во цевките од едната страна, а водата, која е малку загреана од топлината на телото, се исцеди од другата страна. Тогаш температурната разлика се проценува за пресметување на основната метаболичка стапка, заедно со потрошениот кислород и произведената вода и јаглерод диоксид. Лицето добива одредена количина храна, која исто така се мери, а исто така се собираат и мерат цврсти и течни измет на лицето.

Лесно возбудливите луѓе не се соодветни за овој вид на мерење, тие би можеле да се чувствуваат под стрес од тесната комора, а потоа се разбира дека се зголемува и основната метаболичка стапка [5] .

Директната калориметрија е исто така многу сложена и скапа (висока цена за купување на комората), и е погодна само за студии за одмор [6] .

Можете да најдете шематски цртеж на ваква комора за дишење под следниот линк. Сепак, сликата покажува дека комората не е погодна само за тивки студии. Лицето за тестирање седи на велосипед за вежбање.

Индиректна калориметрија

Нормално, потрошувачката на енергија на една личност се одредува со индиректна калориметрија. Во принцип, постапката е како што е опишано во делот "Мерење на основната метаболичка стапка". Сепак, лицето кое се стави на располагање за мерење не јадело само глукоза, што ги прави работите покомплицирани. Како и да е, може да се извлечат заклучоци за ГУ за потрошувачката на кислород. Лицето што се тестира го вдишува и издишува амбиентниот воздух (азот + кислород) преку специјално писка. Издишаниот воздух се собира и се анализира. Она што е важно тука е преостанатата пропорција на О2 и произведениот процент на СО2.

Количник на респираторниот систем

Таканаречениот респираторен количник (RQ) е одлучувачки. Респираторниот количник е односот на издишаниот јаглерод диоксид V (CO2) со вдишаниот кислород V (O2).

Ајде да погледнеме повторно во равенката за оксидација на глукоза:

$ C_H_O_ + 6 O_ \ до 6 CO_ + 6 H_O $

Овде односот СО2: О2 е точно 6: 6 или 1: 1, значи RQ = 1.

Значи, ако со индиректна калориметрија откриете дека испитаникот произвел точно иста количина јаглерод диоксид како што вдишувал кислород, тогаш знаете дека лицето неодамна јаде главно јаглехидрати, кои се оксидираат според горенаведената равенка.

Да претпоставиме дека лицето јадело претежно масти. Мастите се состојат од молекули на глицерин кои се поврзани со три масни киселини. Добро позната масна киселина е палмитинската киселина со 16 јаглеродни атоми.

Масна молекула, која се состои од молекула на глицерин и три молекули на палмитинска киселина, има молекуларна формула C51H98O6. Равенката на реакција за оксидација на оваа маст изгледа вака [3]:

$ C_H_O_ + 72,5 O_ \ до 51 CO_ + 49 H_O $

За согорување на 1 мол од оваа маст се користат 72,5 молови кислород, но се произведуваат само 51 мол јаглерод диоксид. Респираторниот количник има вредност 51/72,5 = 0,70, што е пониско од RQ за јаглехидратите. Бидејќи масните киселини не содржат скоро кислород (двата О атоми во групата COOH се смешно малку; поголемиот дел од молекулата се состои од C и H атоми), треба да се додаде многу кислород за оксидација. Јаглехидратите, од друга страна, веќе содржат многу кислород, така што веќе нема толку многу О2 достапен за оксидација.

Дури и протеините не содржат толку кислород во молекулите, но органските остатоци од аминокиселините не се толку колку алкилните остатоци на масните киселини, па затоа процентот на кислород во протеините е поголем отколку кај мастите. RQ за протеините е 0,8 [3] .

За оброк составен според препораките на DGE (55% јаглехидрати, 30% маснотии, 15% протеини), се претпоставува RQ од 0,85 [3] [5] .

Ако го знаете RQ на лицето за тестирање, го знаете приближно процентуалниот состав на диетата која се состои од јаглени хидрати, масти и протеини. Од ова, тогаш можете да пресметате колку енергија и јаглерод диоксид се ослободуваат кога 1 g од оваа мешана храна ќе изгори во телото. Вкупната количина на ослободена енергија тогаш може да се пресмета од волуменот на ослободен СО2. Бидејќи знаете и за волуменот на потрошен О2, лесно можете да извршите контролна пресметка.

Наставен материјал:

Надворешни врски:

Енергетски пресметки (Sportunterricht.ch)
Пресметајте ја основната метаболичка стапка (Mileage.net)
Калкулатор за калории (Apotheken-Umschau.de)
Базална стапка на метаболизам (Biologie-Schule.de)

ИМПРИНТ/Политика на приватност/Мапа на страницата

02.07.2017: Креирана страница
01.10.2017: ревидирана страница.
21 октомври 2017 година: Ажурирана страница.
16.09.2019: Малку додадена страница.
31.08.2020: Проверена страница.