Metabolizm podstawowy (metabolizm podstawowy). Co to jest, obliczyć poziom, normę

Podstawowy metabolizm lub podstawowy metabolizm nazywana jest minimalną wymaganą ilością energii do utrzymania żywotnej aktywności organizmu biologicznego. Ta koncepcja odzwierciedla poziom zużycia składników odżywczych przy braku intensywnej aktywności fizycznej.

Te procesy fizjologiczne wspierają funkcje życiowe organizmu.

Znaczna część energii uwolnionej w wyniku reakcji metabolicznych typu podstawowego jest wydatkowana na:

• kołatanie serca;
• aktywność oddechowa;
• funkcjonowanie gruczołów dokrewnych;
• termoregulacja;
• trawienie;
• praca mechanizmu wątrobowo-żółciowego;
• aktywność nerek.

Podstawowy metabolizm jest głównym metabolizmem materiału, określanym podczas czuwania, podczas odpoczynku mięśniowego i emocjonalnego, w komfortowej temperaturze otoczenia w granicach + 18... + 22 ° С.

Przemiana endogennych związków i składników odżywczych to stale zachodząca w żywym organizmie zmiana biochemiczna, wpływająca na struktury tkankowe, komórki, płyny biologiczne.

Kluczowym celem metabolizmu podstawowego jest przetwarzanie żywności w energię niezbędną do utrzymania życia.

W trakcie wymiany podstawowej:

• białko i inne białka są syntetyzowane;
• tłuszcze są rozkładane;
• uwalniane są węglowodany;
• produkowane są niektóre aminokwasy;
• odpady azotu są usuwane jako produkt uboczny takich reakcji fizjologicznych.

Metabolizm podstawowy jest albo pierwotny, albo wtórny. Każdy ma swój własny złożony cel. Pierwotne reakcje metaboliczne mają na celu realizację podstawowych reakcji biochemicznych.

Decydują o rozwoju, aktywności życiowej i wzroście organizmu.

W wyniku takich procesów powstają:

• cukry są głównym źródłem energii;
• substancje lipidowe, które stanowią podstawę tkanki podskórnej, kapsułę ochronną niektórych ważnych narządów wewnętrznych;
• aminokwasy;
• kwasy nukleinowe, które przechowują, przekazują i implementują informację genetyczną.

Metabolizm wtórny podstawowy - reakcje biochemiczne w określonych grupach strukturalnych.

Mają na celu produkcję i rozkład określonych substancji niebiałkowych:

• związki immunokompetentne;
• hormony;
• pigmenty;
• cząsteczki budujące, które tworzą szkielet kostny, włosy, płytki paznokciowe.

Tempo przetwarzania żywności w energię nazywa się tempem metabolizmu. Ten wskaźnik jest indywidualny. Zależy od charakterystyki funkcjonowania układu nerwowego i mechanizmu hormonalnego, aktualnego stanu narządów wewnętrznych.

Po co obliczać podstawową przemianę materii (BMR)?

Takie obliczenia są ważne dla określenia liczby kalorii spalanych codziennie w spoczynku, stresie emocjonalnym i aktywności fizycznej. Z obliczeń korzystają sportowcy, przedstawiciele różnych dyscyplin sportowych. Definicja BMR jest niezbędna w leczeniu zaburzeń metabolicznych.

Technikę stosuje się do modelowania sylwetki, przy chorobliwej otyłości. Znajomość tempa własnego tempa podstawowej przemiany materii jest ważna dla przygotowania racji żywieniowych, zwiększenia masy mięśniowej i uzyskania pożądanych parametrów antropometrycznych.

Aby utrzymać optymalną wagę ciała na podstawie obliczeń UMB, ilość spożywanych kalorii jest taka sama jak spalonych.

Podstawowy metabolizm zapewnia:

• synteza hormonalna;
• wydzielanie enzymów;
• funkcja poznawcza;
• zasypiam;
• wsparcie immunologiczne;
• prawidłowe proporcje reakcji anabolicznych i procesów katabolicznych.

Przy takich naruszeniach wskaźnik UBM służy do opracowania skutecznej taktyki terapeutycznej i określenia planu leczenia. Podstawowy metabolizm reguluje podwzgórze.

Obliczenie szybkości reakcji metabolicznych przeprowadza się w diagnostyce zaburzeń czynnościowych tej części strefy mózgowej. Wskaźnik wyróżnia elastyczność fenotypowa.

Funkcja ta nadaje się do odwracalnej regulacji za pomocą leków i fizjoterapii. Na szybkość reakcji metabolicznych wpływają czynniki endogenne i egzogenne.

Podstawowe procesy metaboliczne są przyspieszane w niektórych stanach patologicznych:

• podwyższona temperatura ciała;
• oparzenia;
• pęknięcie kości;
• procesy zakaźne i zapalne;
• gorączka.

UBM zmienia się w zależności od fazy cyklu miesiączkowego, w różnych okresach ciąży. Obliczenie z niezbędnymi poprawkami służy do ustalenia przyczyny nagłej utraty wagi lub odwrotnie, nienormalnie szybkiego przyrostu masy ciała.

Norma w zależności od grupy wiekowej i płci

Metabolizm podstawowy jest wskaźnikiem tempa podstawowego metabolizmu materiału, który jest uważany za stałą wartość dla każdego organizmu w warunkach pełnego wypoczynku i komfortowej temperatury.

UBM służy jako integralna wartość intensywności reakcji redoks w strukturach tkankowych i komórkowych. Szybkość zależy od rodzaju i charakteru zewnętrznych wpływów na organizm.

Poziom podstawowej przemiany materii zmienia się wraz z nadmiernym lub nadmiernym nasyceniem organizmu pożywieniem, substancjami czynnymi fizjologicznie. Na tempo tych procesów wpływa aktywność fizyczna i czynniki klimatyczne.

UBM zależy od płci, wieku, stanu funkcjonalnego organizmu. Przybliżone dzienne spożycie kalorii dla osoby dorosłej szacuje się na 1600-1700 kcal.

Szacunkowe wskaźniki podstawowego tempa metabolizmu dla dorosłych w różnym wieku i płci przedstawiono w tabeli.

Wiek, lata	Standardowy wskaźnik podstawowej przemiany materii, kcal na 1 m2 powierzchnia ciała na godzinę
Mężczyźni	Kobiety
16-18	43,0	40,0
18-20	41,0	38,0
20-30	39,5	37,0
30-40	39,5	36,5
40-50	37,0	35,5
50-60	35,3	32,7

U dzieci poniżej 16 roku życia podstawowa przemiana materii jest niestabilna i podlega znacznym wahaniom pod wpływem wielu czynników. Dzienne zapotrzebowanie kaloryczne niemowląt, według różnych danych badawczych, wynosi 46-54 kcal/kg masy ciała.

W pierwszych miesiącach życia aktywnie kształtuje się mechanizm termoregulacji, który wymaga zwiększonej ilości energii. Produkcja ciepła stale rośnie, osiągając maksymalną wartość na początku drugiego roku po urodzeniu.

W tym okresie formacja termiczna dziecka przekracza ten sam wskaźnik dla dorosłych o 1,5-2 razy. W różnych fazach życia podstawowy metabolizm czasami przyspiesza, a czasami zwalnia. W miarę rozwoju organizmu podstawowa przemiana materii stabilizuje się i w wieku 16 lat osiąga standardowe wartości typowe dla dorosłych.

Przyspieszenie procesów metabolicznych u dzieci wynika z dużej objętości masy protoplazmatycznej, znacznej reaktywności oraz szybkiego wzrostu struktur szkieletowych i tkankowych.

Jak zmierzyć BMR?

Do uzyskania wiarygodnej i obiektywnej wartości laboratoryjnej wymagana jest minimalna aktywność neuronalna. Podmiot jest pogrążony w stanie całkowitego spoczynku. Do obliczeń wykorzystuje się specjalnie opracowaną formułę Harris-Benedict, Mifflin-San Geor lub Kacha-Makardla.

Pierwsza została wydana w 1984 roku. Amerykanka, fizjolog i dietetyk, pod którą nosi imię. W 1990 r. przedstawiono dokładniejszy i bardziej aktualny wzór do obliczania podstawowej przemiany materii. Jego autorem była grupa amerykańskich dietetyków kierowana przez dr Mifflin i St. Geor. Ta formuła jest uważana za najdokładniejszą.

Schemat Kacha-Makardla pojawił się stosunkowo niedawno. Jego odmienność od innych stosowanych formuł polega na możliwości obliczenia kosztów energii organizmu we śnie. Uwzględnia objętość masy mięśniowej oraz aktywność struktur mięśniowych w stanie nieświadomości. Technika jest odpowiednia dla profesjonalnych sportowców. Podstawowy metabolizm spowalnia wraz z wiekiem i spadkiem beztłuszczowej masy ciała.

Zużycie energii przez organizm jest znacznie zwiększone przez ćwiczenia siłowe i aerobowe. Formuła Kacha-Makardla pozwala dokładnie obliczyć ten wskaźnik. Graficznie jest to zapisane w następujący sposób: BMR = 370 + 21,6 (1-F) x W.

Litera F oznacza procent tkanki tłuszczowej w całkowitej masie ciała, W - wagę w kg. Zaktualizowane równanie Harrisa-Benedicta do obliczania podstawowego tempa metabolizmu u mężczyzn jest następujące: BMR = 13,397xW + 4,799xH-5,667xA + 88,362.

Litera H - wzrost w cm, A - wiek. Wzór dla kobiet różni się wprowadzonymi współczynnikami, ale nie zasadą obliczania. Wygląda to tak: BMR = 9,247xW + 3,098xH-4,330xA + 447,593.

Podstawowy metabolizm można obliczyć za pomocą wzoru Mifflin-Saint Geor. To równanie służy do określenia dziennego zapotrzebowania na kalorie. Wzór dla mężczyzn wygląda tak: BMR = 10xW + 6,25xH-5xA + 5. Równanie dla kobiet różni się tylko ostatnim czynnikiem liczbowym. Ma wartość -161.

Kalkulator podstawowej przemiany materii na podstawie płci, wieku i wagi

Około 70% energii pozyskiwanej z pożywienia jest zużywane przez ważne procesy fizjologiczne. Około 20% to aktywność nerwowa i aktywność fizyczna.

Pozostałe 10% zużywa poposiłkowe reakcje termogenezy związane z trawieniem, rozkładem i przyswajaniem pokarmu. Wszystkie te reakcje metaboliczne wymagają tlenu i koenzymów.

W odniesieniu do poziomu podstawowej przemiany materii znaczna część zasobów energetycznych jest zużywana przez procesy enzymatyczne, regulację ciśnienia osmotycznego w tkankach i naczyniach krwionośnych.

Zasób energii jest potrzebny do ewakuacji dwutlenku węgla uwolnionego w wyniku cyklu Krebsa.

Kalkulator UBM uwzględnia następujące czynniki:

• Początkowa szybkość reakcji metabolicznych. Wskaźnik pozostaje niezmieniony dla pojedynczego organizmu. Jest to określone przez stosunek ruchliwości do nadmiaru uwolnionej energii.
• Nasycenie krwi substancjami hormonalnymi. W patologii cukrzycowej lub dysfunkcji przewodu pokarmowego podstawowy metabolizm przebiega wolniej niż ustalona norma.
• Płeć. U mężczyzn reakcje metaboliczne zachodzą szybciej niż u kobiet, ze względu na większą objętość tkanki mięśniowej i mniejszą ilość tłuszczu. Testosteron zwiększa prędkość o 10%. U kobiet w okresie menopauzy zmniejsza się aktywność tarczycy, co powoduje przyrost masy ciała. Istnieje nierównowaga hormonalna, która zaburza regulację glukozy, insuliny i hykagonu – katalizatorów reakcji metabolicznych.
• Masa ciała. Smukła sylwetka przyspiesza podstawowy metabolizm. Nadwaga wskazuje na spowolnienie reakcji metabolicznych.
• Wiek. Naturalne spowolnienie podstawowej przemiany materii zaczyna się po 40 roku życia. W wieku 25 lat zatrzymuje się wzrost kości. Od tego momentu podstawowa przemiana materii spowalnia się o około 2% co 10 lat.

We wzorze na obliczenie UBM wprowadź współczynnik aktywności fizycznej od 1,2 dla pasywnego trybu życia do 1,9 dla sportowców wyczynowych.

Aby uzyskać obiektywne i wiarygodne wyniki, konieczna jest dokładna znajomość wielu parametrów anatomicznych i fizjologicznych. Możesz z grubsza obliczyć swoją podstawową przemianę materii za pomocą prostej formuły.

Metabolizm podstawowy jest fizjologiczną cechą organizmu, która podlega zmianom w zależności od:

• podłoga;
• wiek;
• budowa ciała;
• rodzaj aktywności fizycznej;
• obecność patologii.

Wzór do przybliżonego obliczenia podstawowej przemiany materii dla przeciętnej 25-letniej dziewczynki o wadze 50 kg i wzroście 165 cm jest następujący: 10,4x50 + 615x1,65-282.

Zgodnie z uzyskanymi wynikami, aby utrzymać prawidłowe funkcjonowanie organizmu, musi spożywać 1253 kcal dziennie. Powyższa formuła nie uwzględnia rodzaju aktywności fizycznej, indywidualnej aktywności hormonalnej, tła hormonalnego.

Stałym i osobistym parametrem jest termogeneza żywności. Na jego utrzymanie przeznacza się około 10% zużytych zasobów energetycznych. Innym ważnym czynnikiem wpływającym na BMR jest szybkość rozkładu białek, tłuszczów i związków węglowodanowych.

Te pierwsze są najbardziej energochłonne. Do przetwarzania substancji białkowych zużywa się około 20-30% ich zawartości kalorii. Do przyswojenia węglowodanów wymagane jest 6-8%, tłuszcze - 2-3%.

Liczy się rodzaj żywności, który jest uwzględniany w specjalnych formułach do obliczania UBM poprzez przypisanie odpowiedniego współczynnika. Diety wysokobiałkowe są wykorzystywane do modelowania sylwetki ze względu na dużą energochłonność tych substancji.

Oprócz wysokokalorycznego spożycia takie związki wywołują fałszywe poczucie sytości, co ułatwia przestrzeganie diety.

Odżywki lipidowe dzielą się na:

• nasycony;
• wielonienasycony;
• jednonienasycone;
• cholesterol spożywczy;
• tłuszcze trans.

Każda odmiana wymaga do przetworzenia własnej ilości energii, co wpływa na podstawową przemianę materii. Dokładność obliczeń zapewnia indywidualne i wieloczynnikowe podejście. Poniżej znajdują się aktualne opcje obliczania UBM.

Formuły Larna

Metoda liczenia uwzględnia kategorię wiekową, która wpływa na szybkość podstawowych reakcji metabolicznych. Dla mężczyzn w wieku 18-29 lat zastosuj następującą formułę Larna: 15,3 x waga w kg + 679. W przypadku kobiet w tym samym wieku zmieniają się tylko współczynniki.

Obliczenia dokonuje się poprzez pomnożenie masy ciała przez 14,7. Do otrzymanego wyniku dodawany jest współczynnik 496. Aby obliczyć poziom podstawowej przemiany materii u mężczyzn w wieku 30-59 lat, masę ciała w kg mnoży się przez 11,6 i dodaje do otrzymanej wartości liczbowej 879.

Dla kobiet w podobnym wieku współczynniki wynoszą odpowiednio 8,7 i 829. Takie formuły charakteryzują względną dokładność, ponieważ jednostka czynniki fizjologiczne i patologiczne, które mogą znacząco zmienić szybkość reakcji metabolicznych zasięg.

W medycynie klinicznej definicja UBM ma wartość diagnostyczną przy wyborze taktyki leczenia licznych chorób gastroenterologicznych, patologii endokrynologicznych i zaburzeń trawienia.

Dietetycy i lekarze o innych profilach stosują zaktualizowane tabele, w których bierze się pod uwagę maksymalną liczbę czynników, stosuje się współczynniki korekcyjne. Ponadto stosowane są techniki kalorymetryczne, oparte na zarejestrowanych wskaźnikach wymiany gazowej.

Pozwalają na obliczenie i scharakteryzowanie strat energii z efektami cieplnymi tkwiącymi w indywidualne reakcje metaboliczne odzwierciedlające aktywność narządów, jednostek cytologicznych, wewnątrzkomórkowych organelle.

Wzory Harrisa i Benedykta

Metabolizm podstawowy jest cechą fizjologiczną, którą należy obliczyć na podstawie rodzaju aktywności fizycznej. Do takich obliczeń stosuje się wzory Harrisa i Benedicta.

Każdemu rodzajowi aktywności fizycznej przypisywany jest indywidualny współczynnik, przez który mnożony jest uzyskany wynik UBM. W przypadku mężczyzn stosuje się następujący wzór: 66,5 + (13,5 x waga w kg) + (5 x wzrost w cm) - (6,75 x wiek).

Przy obliczaniu kobiecego poziomu podstawowego metabolizmu pierwszy współczynnik korygujący pozostaje niezmieniony, reszta osiąga odpowiednio wartości 9,55, 1,8 i 4,7.

Otrzymany wynik odzwierciedla przybliżone dzienne zużycie zasobów energetycznych w kaloriach. W celu wyjaśnienia parametrów UBM obliczoną wartość mnoży się przez dodatkowy i niezależnie ustalony współczynnik aktywności fizycznej.

Przy siedzącym trybie życia liczba ta wynosi 1,2. Dla przeciętnej osoby stosuje się współczynnik 1,375. Dla tych, którzy odwiedzają siłownię, robią codzienne poranne biegi lub wykonują ciężką pracę fizyczną, zaleca się pomnożenie wyniku przez 1,725.

Czynniki wpływające na UBM

Oprócz opisanych powyżej przyczyn związanych z wiekiem, seksualnych i fizjologicznych, na tempo podstawowego metabolizmu wpływa duża liczba czynników behawioralnych, patologicznych i genetycznych.

Liczą się:

• Specyficzna dynamiczna asymilacja składników pokarmowych. Substancje zawarte w pożywieniu ulegają degradacji zwykle w ciągu 5-6 godzin, jednak dla każdej osoby proces ten przebiega z inną szybkością, co odzwierciedla wskaźnik UBM.
• Temperatura otoczenia. Długotrwałe narażenie na zimno przyspiesza procesy metaboliczne. Gdy wskaźnik temperatury spadnie o 10 ° poniżej ustawionego poziomu komfortu, podstawowa przemiana materii wzrasta o 2,5%.
• Rytmy dobowe. Podstawowy metabolizm zmienia się w zależności od pory dnia, dni tygodnia, pór roku. Podczas snu podstawowy metabolizm zwalnia o 13% w porównaniu z okresem czuwania z powodu rozluźnienia mięśni szkieletowych.
• Przyjmowanie leków. Naturalny przebieg procesów metabolicznych zmienia spożycie leków moczopędnych, doustnych środków antykoncepcyjnych, glikokortykosteroidów, leków nasennych i wielu innych.

Ton autonomicznych i współczulnych części układu nerwowego ma znaczący wpływ na tempo podstawowego metabolizmu. Wytwarzane przez nie neuroprzekaźniki odgrywają ważną rolę w termogenezie. Obserwuje się wyraźną zmianę podstawowego metabolizmu z uszkodzeniem przedniego płata przysadki mózgowej.

Spośród patologicznych czynników wpływu odnotowuje się procesy nowotworowe w tkankach chromochłonnych. Takie nowotwory wydzielają adrenalinę i noradrenalinę, które gwałtownie przyspieszają podstawowy metabolizm. Zmiana w UBM powoduje urazowe uszkodzenie lub uszkodzenie guza autonomicznych ośrodków strefy międzymózgowia.

Chirurgiczna amputacja splotów współczulnych i zwyrodnienie rdzenia nadnerczy prowadzą do zmniejszenia tempa podstawowej przemiany materii. Wydzielane przez nie hormony mogą wpływać nie tylko na funkcje narządów wewnętrznych, ale także na termogenezę pierwotną.

Mechanizm biochemiczny tego efektu nie jest w pełni poznany. Naruszenie produkcji hormonu tarczycy prowadzi do zmiany tempa podstawowego metabolizmu. Ten fizjologicznie czynny związek realizuje swoistą regulację oddychania tkanek i metabolizmu energetycznego.

Jak poprawnie obliczyć swój metabolizm: