Bazální metabolismus: co to je, jak se měří a proč nám umožňuje přežít
Živé bytosti nejsou vodotěsné oddíly, protože musíme získávat energii z prostředí, abychom zůstali v průběhu času.
Některé taxony získávají energii přeměnou anorganické na organickou hmotu (jako jsou rostliny a fotosyntéza), zatímco že všichni obratlovci získávají tuto energii výživou, ať už na základě zeleniny, masných výrobků a mnoha dalších organických zdrojů více.
Kromě toho, že potřebujeme minimální množství energie, abychom se vyhnuli umírání, potřebujeme víceméně denní kalorický příjem na základě naší práce a úsilí.nebo. Nemá to nic společného například s množstvím jídla, které spotřebuje dostihový kůň a číhající had v jejich doupěti. Kromě toho, že mají různé metabolické dráhy, fyzická práce, kterou vykonávají oba, není ani srovnatelná.
V souvislosti s tímto tématem vám dnes přinášíme skutečně zajímavý termín z biologického hlediska pro vědce, lékaře i zoology. Uvidíme, co bazální metabolismus: Jakkoli může tento koncept znít komplexně, ujišťujeme vás, že po přečtení těchto řádků vám zůstane podrobná představa.
- Související článek: „Hlavní typy buněk lidského těla“
Co je bazální metabolismus?
Obecný metabolismus nebo metabolické požadavky lze definovat jako energetické nároky, které organismus potřebuje pro soubor biochemických reakcí a fyzikálně-chemických procesů, ke kterým dochází v jeho buňkách. Tato sada reakcí umožňuje živým bytostem růst, množit se, udržovat své fyzické struktury v pořádku a mimo jiné reagovat na vnější podněty.
Bazální metabolismus nebo bazální metabolická rychlost (BMR) označuje rychlost energetického výdeje za jednotku času, kterou endotermická zvířata vyžadují, aby zůstala v klidu. Jinými slovy, je množství tepla (vyjádřeno v kaloriích), které je generováno za jednu hodinu subjektem v klidu, při teplotě 18 stupňů nalačno po 12-14 hodinách, standardizované podmínky.
Právě jsme zavedli výraz, který je zarážející a je třeba jej vysvětlit: endotermie. Položme základy, než přejdeme ke složitější terminologii.
Endotermie vs ektotermie
Endotermy jsou živé věci, které používají vnitřně generované teplo k udržení své tělesné teploty., který má tendenci zůstat v konstantním rozsahu i přes nepříznivé počasí, pokud nedojde k patologickému obrazu. Tento fyziologický jev je založen na premise: metabolické reakce nejsou stoprocentně účinné, a proto energie „uniká“ z těla ve formě tepla.
Na druhou stranu, ektotermy jsou zvířata, která nejsou schopna generovat teplo ve svých metabolických procesech, takže jejich jediný způsob termoregulace je jít ke zdrojům energie nebo se jim dostat pryč.
Není náhodou, že chování při opalování je pozorováno především u plazů: když se ještěrka opírá o kamenné „opalování“, ve skutečnosti získává potřebnou energii ve formě tepla, aby bylo možné provádět metabolické procesy, jako je trávení nebo pohyb, mimo jiné věci.
Aby, Když mluvíme o bazálním metabolismu (BMR), máme na mysli pouze teplo produkované endotermy, což jsou savci a ptáci.
Pokud bychom chtěli kvantifikovat množství energie potřebné k přežití plazů nebo obojživelníků, použili bychom jiný termín a metodiku: standardní metabolickou rychlost (TMS). Toto se řídí podobnými kritérii jako bazální metabolismus, ale je třeba vzít v úvahu teplotu prostředí, protože to zcela moduluje energetickou dostupnost ektotermního zvířete.
- Mohlo by vás zajímat: "Drsné endoplazmatické retikulum: definice, vlastnosti a funkce"
Jaké další parametry doprovázejí bazální metabolismus?
Tato hodnota je velmi užitečná, jak uvidíme později, ale nevysvětluje plně energetickou náročnost jedince. Než budete pokračovat, měli byste zvážit následující:
Celkový energetický výdej (GET): bazální metabolismus (BMR) + endogenní termogeneze (TE) + fyzická aktivita (FA)
Světová zdravotnická organizace (WHO) poskytuje velmi dobrou definici celkového energetického výdeje, v níž hraje TMB velmi důležitou roli: „jde o energetickou hladinu nezbytné k udržení rovnováhy mezi spotřebou a výdajem energie, když jedinec vykazuje váhu, složení těla a fyzickou aktivitu kompatibilní s dobrým stavem Zdraví".
Jak si dokážete představit tato hodnota mezi jednotlivci kolísáMusíte si dávat pozor na věk, pohlaví, etnický původ, místo původu a mnoho dalších věcí.
K čemu je bazální metabolismus?
Bazální metabolismus představuje minimální náklady organismu, aby mohl vykonávat životně důležité udržovací funkce, které nejsou vědomě zastaveny, jako například kardiovaskulární, respirační, endokrinní, centrální nervový systém, renální, jaterní, imunitní a termogenetické jevy (tvorba horký).
Tyto „bazální“ podmínky vyžadují kvantifikaci konkrétního prostředí.: jednotlivec musel spát 10-12 hodin, být v postabsorpčním stavu (nepožívat žádné jídlo alespoň za 12 hodin) a být v podmínkách termoneutality a ve stavu fyzického a emočního odpočinku. Samozřejmě nemůžete měřit bazální metabolismus člověka, pokud je na hoře plné sníh prchající před medvědem, protože jeho energetická poptávka je mnohem vyšší a situace uniká z normální.
Jak se měří bazální metabolismus?
Pro efektivní měření bazálního metabolismu (bez použití prediktivních vzorců) je nutné uchýlit se k přímé nebo nepřímé kalorimetrii. V prvním případě množství tepla produkovaného tělem se měří v hermetických komorách s izolačními stěnami. Zde se zaznamenává akumulovaná energie a ztráta konvekcí po stabilizační době nejméně 6 hodin.
Na druhou stranu lze TMB získat také nepřímou kalorimetrií, což je minimálně invazivní, ale vysoce účinná metoda. To je založeno na příjmu kyslíku a uvolňování oxidu uhličitého: protože to vyžaduje anabolismus uvolňuje se kyslík a CO2, množství vyprodukovaného tepla souvisí se spotřebovaným kyslíkem a CO2 propuštěn. Tady do hry vstupuje respirační koeficient, parametr, který si vyhrazujeme pro další příležitost.
Vzorce bazálního metabolismu
Pokud vyhledáváte online, uvidíte, že existuje několik kalkulaček, které se snaží odhadnout bazální metabolismus bez provedení lékařských testů. Ačkoli je metoda nepřímé kalorimetrie vhodná k získání skutečně spolehlivé hodnoty, jsou tyto programy založeny na matematických vzorcích, které zohledňují následující faktory:
- P: celkový tepelný výkon při úplném volnoběhu.
- M: hmotnost jedince v kilogramech.
- H: výška v centimetrech jedince.
- A: věk, v letech.
Tyto parametry nám dávají následující vzorce:
- MUŽI TMB = (10 x hmotnost v kg) + (6,25 x výška v cm) - (5 x věk v letech) + 5.
- ŽENY TMB = (10 x hmotnost v kg) + (6,25 x výška v cm) - (5 x věk v letech) - 161.
Pokud chcete zůstat u nějaké postavy, můžeme vám říci, že určité studie vypočítaly rychlost metabolismu Výchozí průměr u jedinců ze studií v rozmezí 1027 kilogramů denně / 2499 Kilokalorie / den. To je energie potřebná k tomu, aby jednoduše existovalaTakže na základě cvičení a aktivity musíte přidat variabilní kalorický rozsah.
Je zarážející vědět, že přibližně BMR klesá o 1–2% za každé desetiletí po 20. roce života, a to hlavně kvůli ztrátě čistě tukové hmoty.
Bazální rychlost a velikost metabolismu
Je běžné (a správné) si myslet, že čistá bazální metabolická rychlost bude u slona mnohem vyšší než u myši, protože jeho hmotnost je pohybuje se v různých měřítcích a přirozeně mamutí zvíře vyprodukuje a ztratí mnohem více tepla než malé, pravda?
V absolutních hodnotách je tato postulace správná, ale věci se stanou zajímavými, pokud se BMR vydělí hmotou zvířete. Pokud se dělí na hmotnost, pozoruje se, že rychlost metabolismu myši na gram tkáně je 10krát vyšší než rychlost slona. Ačkoli mechanismy, které jsou základem tohoto procesu, ještě nejsou plně pochopeny, je známo, že poměr povrch / objem malého zvířete je vyšší, což upřednostňuje tepelné ztráty.
Malá endotermická zvířata tedy mívají mnohem kratší životní cykly, protože jejich buněčný metabolismus je velmi rychlý a tkáně a orgány selhávají dříve. Pokud na druhou stranu uvidíte gekona se stejnou váhou jako myš, zjistíte, že žije až 7krát déle. Proč?: Protože plaz negeneruje teplo, je potřeba energie a práce vykonaná jeho tělem mnohem nižší.
Životopis
Fascinující, že? Ukazuje se, že jakkoli to může znít anekdoticky, bazální rychlost metabolismu v endotermách podmiňuje jejich délku života a životní strategie. Na více lékařské než biologické úrovni navíc tento parametr slouží k tomu, aby odborníci na výživu a sportovní profesionálové vědět, kolik kalorií musí denně jíst, aby udrželi, zvýšili nebo snížili celkovou hmotnost organismu beton.
Bibliografické odkazy:
- Bonfanti, N., Fernández, J. M., Gomez-Delgado, F., a Pérez-Jiménez, F. (2014). Vliv dvou nízkokalorických diet a jejich kombinace s fyzickým cvičením na bazální metabolismus a složení těla. Hospital Nutrition, 29 (3), 635-643.
- López-Fontana, C. M., Martínez-González, M. A., & Martínez, J. NA. (2003). Obezita, energetický metabolismus a míra fyzické aktivity. Spanish Journal of Obesity, 1 (1), 29-36.
- Vargas, M., Lancheros, L., & del Pilar Barrera, M. (2011). Výdej energie v klidu a složení těla u dospělých. Věstník Lékařské fakulty, 59 (1), S43-S58.