Sự trao đổi chất cơ bản là tốc độ tiêu hao năng lượng trên một đơn vị thời gian. Độ chính xác của phép đo đòi hỏi một bộ tiêu chí nghiêm ngặt. Chúng bao gồm trạng thái bình tĩnh về thể chất và tâm lý, môi trường trung tính về nhiệt và trạng thái sau hấp thụ.
Mô tả
Quá trình sinh nhiệt của cơ thể được gọi là quá trình sinh nhiệt. Nó có thể được đo lường để xác định lượng năng lượng đã sử dụng. Chuyển hóa cơ bản giảm dần theo tuổi. Nó cũng có thể được tăng lên bằng cách xây dựng khối lượng cơ. Bệnh tật, chế độ ăn uống, mức độ căng thẳng, nhiệt độ môi trường đều ảnh hưởng đến việc tiêu thụ năng lượng tổng thể.
Phương pháp tính
Tính toán chính xác tỷ lệ trao đổi chất cơ bản yêu cầu hệ thần kinh giao cảm của người đó không bị kích thích. Nó có thể được đo bằng phân tích khí sử dụng nhiệt lượng trực tiếp hoặc gián tiếp.
Bạn cũng có thể tính tỷ lệ trao đổi chất cơ bản của mình bằng một phương trình sử dụng tuổi, giới tính, chiều cao và cân nặng. Các nghiên cứu sử dụng cả hai phương pháp cung cấp bằng chứng xác thựcthương số hô hấp, đo lường thành phần nội tại và việc sử dụng carbohydrate, chất béo và protein khi chúng được chuyển đổi thành các đơn vị cơ chất năng lượng.
Tính linh hoạt kiểu hình
Sự trao đổi chất cơ bản là một đặc điểm linh hoạt. Nó có thể được điều chỉnh một cách thuận nghịch trong cơ thể. Ví dụ, nhiệt độ thấp hơn thường dẫn đến tỷ lệ trao đổi chất cao hơn. Có hai mô hình giải thích cách chuyển hóa cơ bản thay đổi theo nhiệt độ: Mô hình tối đa biến đổi (VMM) và Mô hình phân số biến đổi (VFM).
PMM tuyên bố rằng tỷ lệ trao đổi chất tăng lên trong mùa lạnh. PFM cho biết tốc độ trao đổi chất cơ bản là một hằng số.
Nghiên cứu
Công trình ban đầu của các nhà khoa học J. Arthur Harris và Francis G. Benedict đã chỉ ra rằng các giá trị trao đổi chất gần đúng có thể được tính bằng diện tích bề mặt cơ thể (được tính từ chiều cao và cân nặng), tuổi và giới tính. Điều này có tính đến các chỉ số oxy và carbon dioxide được lấy từ phép đo nhiệt lượng.
Bằng cách loại bỏ sự khác biệt giới tính phát sinh từ sự tích tụ mô mỡ bằng cách biểu thị tỷ lệ trao đổi chất trên một đơn vị trọng lượng cơ thể "không có chất béo", giá trị tính toán của tỷ lệ trao đổi chất cơ bản (BMR) giữa hai giới về cơ bản là giống nhau.
Sinh lý
Cơ quan chính chịu trách nhiệm điều hòa sự trao đổi chất là vùng dưới đồi. Nó tạo thành một phần của các bức tường bêntâm thất thứ ba của não. Các chức năng chính của vùng dưới đồi:
- Kiểm soát và tích hợp hoạt động của hệ thần kinh tự chủ (ANS). Nó điều chỉnh sự co bóp của cơ tim và sự bài tiết của nhiều cơ quan nội tiết (tuyến giáp).
- Điều tiết cảm xúc giận dữ và hung hãn.
- Kiểm soát nhiệt độ cơ thể.
- Điều hoà lượng thức ăn.
Trung tâm dinh dưỡng (đói) chịu trách nhiệm về các cảm giác khiến một người tìm kiếm thức ăn. Với đủ dinh dưỡng, mức leptin trở nên cao. Trung tâm bão hòa được kích thích. Các xung động được gửi đi ngăn chặn cảm giác đói. Nếu không có đủ thức ăn, mức ghrelin sẽ tăng lên. Các thụ thể của vùng dưới đồi bị kích thích. Có cảm giác đói.
Trung tâm giải khát hoạt động theo cách tương tự. Áp suất thẩm thấu của dịch ngoại bào tăng lên sẽ kích thích các tế bào của vùng dưới đồi. Nếu cơn khát được thỏa mãn, áp suất sẽ giảm. Những chức năng này tạo thành một cơ chế tồn tại buộc một người duy trì các quá trình cơ thể được đo bằng tỷ lệ trao đổi chất cơ bản.
Viết thông số
Công thức trao đổi chất cơ bản được xuất bản lần đầu tiên vào đầu thế kỷ XX. Họ đã sử dụng các khái niệm sau:
- P - tổng sản lượng nhiệt khi nghỉ hoàn toàn;
- m - khối lượng (kg);
- h - chiều cao (cm);
- a - tuổi (năm).
Một trong những phương pháp ước tính phổ biến là công thức Harris-Benedict:
- dành cho nữ: UBM=665 + (9,6 × m) + (1,8 × h) - (4,7 ×a);
- dành cho nam: BMR=66 + (13,7 × m) + (5 × h) - (6,8 × a).
Tại sao phải tính toán?
Tỷ lệ trao đổi chất cơ bản có thể được sử dụng để tăng, giảm hoặc duy trì cân nặng. Biết bao nhiêu calo được đốt cháy, bạn có thể tính được lượng cần tiêu thụ. Ví dụ:
- Ăn và đốt cháy lượng calo bằng nhau để duy trì cân nặng;
- để tuyển dụng - lượng tiêu thụ phải vượt quá mức đốt cháy;
- để giảm, bạn cần tiêu thụ ít calo hơn mức bạn đốt cháy.
Cách tính calo
Bước tiếp theo sau khi ước tính tỷ lệ trao đổi chất cơ bản là tính toán lượng calo trong lối sống:
- Chỗ ngồi. Nếu không có hoạt động thể chất. Nhân BMR với 1, 2.
- Hơi hoạt động. Tập thể dục nhẹ nhàng 1-3 lần một tuần. Nhân UBM với 1, 375.
- Hoạt_động vừa phải. Hoạt động thể chất 3-5 lần trong bảy ngày. UBM lần 1,55.
- Đang hoạt động. Tối đa bảy bài tập mỗi tuần. Nhân BMR với 1, 725.
- Chăm chỉ. Hoạt động thể chất liên tục. UBM lần 1, 9.
Công thức sẽ chính xác hơn nếu nó bao gồm thành phần cơ thể, lịch sử cân nặng và các yếu tố khác.
Lý do cho sự khác biệt riêng biệt
Ở Scotland, một nghiên cứu về tỷ lệ trao đổi chất cơ bản đã được thực hiện ở 150 người lớn. Các chỉ số dao động từ 1020 đến 2500 kcal / ngày. Các nhà nghiên cứu tính toán rằng 62,4% sự biến đổi này là do sự khác biệt về "khối lượng không có chất béo". Các lý do khác bao gồm chất béo trong cơ thể(6,8%), tuổi (1,8%), và sai số thực nghiệm (2,1%). Phần còn lại của biến thể (26,6%) là không giải thích được. Cô ấy không bị ảnh hưởng bởi giới tính hoặc kích thước mô trong các cơ quan năng lượng cao như não.
Hóa sinh
Sự gia tăng sinh nhiệt sau ăn trong quá trình trao đổi chất cơ bản xảy ra tùy thuộc vào thành phần của thực phẩm được tiêu thụ. Gần 70% tổng năng lượng tiêu thụ của con người liên quan đến các quá trình hỗ trợ sự sống xảy ra trong cơ thể. Khoảng 20% năng lượng chi tiêu đến từ hoạt động thể chất. Khoảng 10% - cho quá trình tiêu hóa thức ăn. Các quá trình này đòi hỏi sự tiêu thụ oxy với các coenzyme. Điều này cung cấp năng lượng để tồn tại và loại bỏ carbon dioxide.
Phần lớn năng lượng mà cơ thể dành để duy trì mức chất lỏng cần thiết trong các mô. Khoảng 1/10 dành cho công việc cơ học (thở, tiêu hóa và nhịp tim).
Sự phân hủy các phân tử lớn thành các phân tử nhỏ hơn là quá trình dị hóa (ví dụ, sự phân hủy protein thành các axit amin). Đồng hóa là quá trình tạo ra chúng (protein được chuyển đổi thành axit amin). Sự trao đổi chất là kết quả của những phản ứng này.
Giả thuyết nhịp tim
Vào năm 1925, Raymond Pearl đã đề xuất rằng tuổi thọ tỷ lệ nghịch với tỷ lệ trao đổi chất cơ bản. Sự ủng hộ cho lý thuyết này xuất phát từ thực tế là các loài động vật lớn có tuổi thọ dài hơn. Giả thuyết này đã được hỗ trợ bởi một số nghiên cứu mới liên kết các mức cơ bản thấp hơntrao đổi chất với sự gia tăng chu kỳ sống trong giới động vật, bao gồm cả con người. Hạn chế calo và giảm mức độ hormone tuyến giáp có liên quan đến tuổi thọ cao hơn ở động vật.
Tuy nhiên, tỷ lệ giữa tổng năng lượng tiêu thụ hàng ngày với tỷ lệ trao đổi chất khi nghỉ ngơi có thể thay đổi từ 1,6 đến 8,0 ở các loài động vật có vú khác nhau.
Với quy mô sinh trắc học, tuổi thọ tiềm năng tối đa liên quan trực tiếp đến tỷ lệ trao đổi chất.
khía cạnh y tế
Sự trao đổi chất của con người phụ thuộc vào hoạt động và tình trạng thể chất của nó. Giảm lượng thức ăn thường làm giảm tỷ lệ của nó. Cơ thể cố gắng bảo tồn năng lượng. Các nghiên cứu cho thấy chế độ ăn ít calo (ít hơn 800 calo mỗi ngày) làm giảm tốc độ quá trình trao đổi chất hơn 10 phần trăm. Thời kỳ mãn kinh và bệnh tật cũng ảnh hưởng đến sự trao đổi chất.
