Βασικός μεταβολισμός: τι είναι, πώς μετράται και γιατί μας επιτρέπει να επιβιώσουμε

Τα ζωντανά πλάσματα δεν είναι στεγανά διαμερίσματα, καθώς πρέπει να λάβουμε ενέργεια από το περιβάλλον για να παραμείνουμε με την πάροδο του χρόνου.

Ορισμένα ταξί αποκτούν ενέργεια μετατρέποντας την ανόργανη σε οργανική ύλη (όπως φυτά και φωτοσύνθεση), ενώ ότι όλα τα σπονδυλωτά παίρνουν αυτήν την ενέργεια μέσω της διατροφής, είτε βασίζονται σε λαχανικά, προϊόντα κρέατος και πολλές άλλες οργανικές πηγές περισσότερο.

Εκτός από το ότι χρειαζόμαστε μια ελάχιστη ποσότητα ενέργειας για να αποφύγουμε το θάνατο, χρειαζόμαστε περισσότερο ή λιγότερο καθημερινή πρόσληψη θερμίδων με βάση την εργασία και την προσπάθειά μας.ή. Δεν έχει καμία σχέση, για παράδειγμα, η ποσότητα τροφής που καταναλώνουν ένα άλογο κούρσας και ένα φίδι που κρύβεται στη φωλιά τους. Εκτός από την ύπαρξη διαφορετικών μεταβολικών οδών, η φυσική εργασία και των δύο δεν είναι καν συγκρίσιμη.

Σε σχέση με όλο αυτό το θέμα, σήμερα ερχόμαστε να σας προσφέρουμε έναν πραγματικά ενδιαφέρον όρο από βιολογική άποψη για ερευνητές, γιατρούς και ζωολόγους. Ας δούμε τι το

βασικός μεταβολισμός: Όσο περίπλοκο κι αν ακούγεται αυτή η ιδέα, σας διαβεβαιώνουμε ότι θα σας μείνει μια λεπτομερής ιδέα μετά την ανάγνωση αυτών των γραμμών.

• Σχετικό άρθρο: "Κύριοι τύποι κυττάρων του ανθρώπινου σώματος"

Ποιος είναι ο βασικός μεταβολισμός;

Ο γενικός μεταβολισμός ή οι μεταβολικές απαιτήσεις μπορούν να οριστούν ως η ενέργεια απαιτεί έναν οργανισμό για το σύνολο των βιοχημικών αντιδράσεων και των φυσικοχημικών διεργασιών που συμβαίνουν στα κύτταρα του. Αυτό το σύνολο αντιδράσεων επιτρέπει στα ζωντανά όντα να αναπτυχθούν, να αναπαραχθούν, να διατηρήσουν τις φυσικές τους δομές σε τάξη και να ανταποκριθούν σε εξωτερικά ερεθίσματα, μεταξύ άλλων.

Ο βασικός μεταβολισμός ή ο βασικός μεταβολικός ρυθμός (BMR) αναφέρεται στον ρυθμό ενεργειακής δαπάνης ανά μονάδα χρόνου που τα ενδοθερμικά ζώα πρέπει να παραμείνουν σε ηρεμία. Με άλλα λόγια, είναι την ποσότητα θερμότητας (εκφραζόμενη σε θερμίδες) που παράγεται σε μία ώρα από το άτομο που βρίσκεται σε ηρεμία, σε θερμοκρασία 18 βαθμών νηστείας μετά από 12-14 ώρες, τυποποιημένες συνθήκες.

Μόλις εισαγάγαμε έναν όρο που είναι εντυπωσιακός και πρέπει να εξηγηθεί: ενδοθερμία. Ας θέσουμε τις βάσεις πριν προχωρήσουμε σε πιο περίπλοκη ορολογία.

Ενδοθερμία έναντι εξωθερμίας

Οι ενδόθερμοι είναι ζωντανά πράγματα που χρησιμοποιούν εσωτερικά παραγόμενη θερμότητα για να διατηρήσουν τη θερμοκρασία του σώματός τους., που τείνει να παραμείνει σε σταθερό εύρος παρά τις κακές καιρικές συνθήκες, εκτός εάν εμφανιστεί παθολογική εικόνα. Αυτό το φυσιολογικό φαινόμενο βασίζεται σε μια προϋπόθεση: οι μεταβολικές αντιδράσεις δεν είναι 100% αποδοτικές και, συνεπώς, η ενέργεια «διαφεύγει» από το σώμα με τη μορφή θερμότητας.

Από την άλλη πλευρά, τα εξώθερμα είναι ζώα που δεν είναι ικανά να παράγουν θερμότητα στις μεταβολικές διεργασίες τους, οπότε ο μόνος τρόπος τους να θερμορυθμίσουν είναι να πάνε σε πηγές ενέργειας ή να ξεφύγουν από αυτές.

Δεν είναι τυχαίο ότι οι συμπεριφορές ηλιοθεραπείας παρατηρούνται ειδικά στα ερπετά: όταν μια σαύρα κλίνει σε μια πέτρα "ηλιοθεραπεία" Αυτό που πραγματικά κάνει είναι να αποκτήσει την απαραίτητη ενέργεια με τη μορφή θερμότητας για να μπορεί να εκτελεί μεταβολικές διεργασίες όπως πέψη ή κίνηση, μεταξύ άλλων πράγματα.

Ετσι ώστε, Όταν μιλάμε για βασικό μεταβολισμό (BMR), αναφερόμαστε μόνο στη θερμότητα που παράγεται από τους ενδόθερμους, που είναι θηλαστικά και πουλιά.

Εάν θέλαμε να ποσοτικοποιήσουμε την ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για την επιβίωση ενός ερπετού ή αμφίβιου, θα χρησιμοποιούσαμε έναν διαφορετικό όρο και μεθοδολογία: τον τυπικό μεταβολικό ρυθμό (TMS). Αυτό ακολουθεί παρόμοια κριτήρια με το βασικό μεταβολικό ρυθμό, αλλά η περιβαλλοντική θερμοκρασία πρέπει να ληφθεί υπόψη, καθώς τροποποιεί πλήρως τη διαθεσιμότητα ενέργειας του εξωθερμικού ζώου.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Τραχύ ενδοπλασματικό πρόγραμμα: ορισμός, χαρακτηριστικά και λειτουργίες"

Ποιες άλλες παράμετροι συνοδεύουν τον βασικό μεταβολισμό;

Αυτή η τιμή είναι πολύ χρήσιμη, όπως θα δούμε αργότερα, αλλά δεν εξηγεί πλήρως την ενεργειακή ζήτηση του ατόμου. Πριν συνεχίσετε, θα πρέπει να λάβετε υπόψη τα εξής:

Συνολικές δαπάνες ενέργειας (GET): βασικός μεταβολικός ρυθμός (BMR) + ενδογενής θερμογένεση (TE) + φυσική δραστηριότητα (FA)

Ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας (ΠΟΥ) παρέχει έναν πολύ καλό ορισμό των συνολικών ενεργειακών δαπανών, στον οποίο η ΤΜΒ παίζει πολύ σημαντικό ρόλο: «αφορά το ενεργειακό επίπεδο απαραίτητο για τη διατήρηση της ισορροπίας μεταξύ κατανάλωσης ενέργειας και δαπανών, όταν το άτομο παρουσιάζει βάρος, σύνθεση σώματος και σωματική δραστηριότητα συμβατή με καλή κατάσταση Υγεία".

Οπως μπορεις να φανταστεις αυτή η τιμή κυμαίνεται μεταξύ ατόμωνΛοιπόν, πρέπει να προσέξετε την ηλικία, το φύλο, την εθνικότητα, τον τόπο καταγωγής και πολλά άλλα πράγματα.

Σε τι χρησιμεύει ο βασικός μεταβολισμός;

Ο βασικός μεταβολισμός αντιπροσωπεύει το ελάχιστο κόστος του οργανισμού έτσι ώστε να μπορεί να εκτελεί τις ζωτικές λειτουργίες συντήρησης που δεν σταματούν συνειδητά, όπως καρδιαγγειακά, αναπνευστικά, ενδοκρινικά, κεντρικά νευρικά συστήματα, νεφρικά, ήπαρ, ανοσοποιητικά και θερμογενετικά φαινόμενα (σχηματισμός ζεστό).

Αυτές οι "βασικές" προϋποθέσεις απαιτούν ποσοτικό προσδιορισμό ενός συγκεκριμένου περιβάλλοντος.: το άτομο πρέπει να έχει κοιμηθεί 10-12 ώρες, να είναι σε κατάσταση μετά την απορρόφηση (δεν έχει καταπιεί κανένα φαγητό σε τουλάχιστον 12 ώρες) και να είστε κάτω από συνθήκες θερμοευαισθησίας και σε κατάσταση σωματικής και συναισθηματικής ανάπαυσης. Φυσικά, δεν μπορείτε να μετρήσετε το βασικό μεταβολικό ρυθμό ενός ατόμου εάν βρίσκεται σε ένα βουνό γεμάτο το χιόνι φεύγει από μια αρκούδα, καθώς η ενεργειακή του ζήτηση είναι πολύ υψηλότερη και η κατάσταση ξεφεύγει από την κανονικός.

Πώς μετράται ο βασικός μεταβολισμός;

Για να μετρήσετε αποτελεσματικά έναν βασικό μεταβολικό ρυθμό (χωρίς τη χρήση προβλέψεων), είναι απαραίτητο να καταφύγετε σε άμεση ή έμμεση θερμιδομετρία. Στην πρώτη περίπτωση, Η ποσότητα θερμότητας που παράγεται από το σώμα μετράται σε ερμητικούς θαλάμους με μονωτικά τοιχώματα. Εδώ καταγράφεται η αποθηκευμένη ενέργεια και η απώλεια μέσω μεταφοράς, μετά από μια περίοδο σταθεροποίησης τουλάχιστον 6 ωρών.

Από την άλλη πλευρά, το ΤΜΒ μπορεί επίσης να ληφθεί με έμμεση θερμιδομετρία, μια ελάχιστα επεμβατική αλλά εξαιρετικά αποτελεσματική μέθοδο. Αυτό βασίζεται στην πρόσληψη οξυγόνου και στην απελευθέρωση διοξειδίου του άνθρακα: επειδή απαιτείται αναβολισμός απελευθερώνεται οξυγόνο και CO2, η ποσότητα θερμότητας που παράγεται σχετίζεται με το οξυγόνο που καταναλώνεται και το CO2 απελευθερώθηκε. Εδώ ο αναπνευστικός συντελεστής μπαίνει στο παιχνίδι, μια παράμετρος που διατηρούμε για άλλη ευκαιρία.

Βασικοί τύποι μεταβολικού ρυθμού

Εάν κάνετε αναζήτηση στο διαδίκτυο, θα δείτε ότι υπάρχουν αρκετοί υπολογιστές που προσπαθούν να εκτιμήσουν το βασικό μεταβολικό ρυθμό σας χωρίς να κάνετε ιατρικές εξετάσεις. Αν και η μέθοδος έμμεσης θερμιδομετρίας είναι κατάλληλη για να αποκτήσει μια πραγματικά αξιόπιστη τιμή, αυτά τα προγράμματα βασίζονται σε μαθηματικούς τύπους που λαμβάνουν υπόψη τους ακόλουθους παράγοντες:

• P: η συνολική έξοδος θερμότητας σε πλήρη αδράνεια.
• Μ: η μάζα σε χιλιόγραμμα του ατόμου.
• H: το ύψος σε εκατοστά του ατόμου.
• Α: ηλικία, σε χρόνια.

Αυτές οι παράμετροι μας δίνουν τύπους όπως οι εξής:

• MEN TMB = (10 x βάρος σε kg) + (6,25 x ύψος σε cm) - (5 x ηλικία σε έτη) + 5.
• ΓΥΝΑΙΚΕΣ TMB = (10 x βάρος σε kg) + (6,25 x ύψος σε cm) - (5 x ηλικία σε έτη) - 161.

Εάν θέλετε να μείνετε με κάποιον αριθμό, μπορούμε να σας πούμε ότι ορισμένες μελέτες έχουν υπολογίσει τους μεταβολικούς ρυθμούς Βασικός μέσος όρος σε άτομα από μελέτες που κυμαίνονται μεταξύ 1027 Kilocalories / ημέρα και 2499 Κιλοκαλλιέργειες / ημέρα. Αυτή είναι η ενέργεια που απαιτείται για να υπάρχει απλώςΈτσι, με βάση την άσκηση και τη δραστηριότητα, πρέπει να προσθέσετε ένα μεταβλητό θερμιδικό εύρος.

Είναι εντυπωσιακό να γνωρίζουμε ότι, περίπου, η BMR μειώνεται κατά 1-2% για κάθε δεκαετία μετά την ηλικία των 20, κυρίως λόγω της απώλειας μάζας καθαρά λίπους.

Βασικός μεταβολικός ρυθμός και μέγεθος

Είναι σύνηθες (και σωστό) να πιστεύουμε ότι ο καθαρός βασικός μεταβολικός ρυθμός θα είναι πολύ υψηλότερος σε έναν ελέφαντα από ότι σε ένα ποντίκι, καθώς το βάρος του είναι κινείται σε διαφορετικές κλίμακες και φυσικά ένα μαμούθ ζώο θα παράγει και θα χάσει πολύ περισσότερη θερμότητα από ένα μικρό, αλήθεια?

Σε απόλυτες τιμές, αυτή η διατύπωση είναι σωστή, αλλά τα πράγματα γίνονται ενδιαφέροντα εάν το BMR διαιρείται με τη μάζα του ζώου. Εάν διαιρείται με το βάρος, παρατηρείται ότι ο μεταβολικός ρυθμός ενός ποντικού ανά γραμμάριο ιστού είναι 10 φορές υψηλότερος από αυτόν ενός ελέφαντα. Αν και οι μηχανισμοί που διέπουν αυτήν τη διαδικασία δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητοί, είναι γνωστό ότι ο λόγος επιφάνειας / όγκου ενός μικρού ζώου είναι υψηλότερος, κάτι που ευνοεί την απώλεια θερμότητας.

Έτσι, τα μικρά ενδοθερμικά ζώα τείνουν να έχουν πολύ μικρότερους κύκλους ζωής, καθώς ο κυτταρικός μεταβολισμός τους είναι πολύ γρήγορος και οι ιστοί και τα όργανα αποτυγχάνουν νωρίτερα. Εάν, από την άλλη πλευρά, δείτε ένα γκέκο με το ίδιο βάρος με το ποντίκι, θα διαπιστώσετε ότι ζει έως και 7 φορές περισσότερο. Γιατί;: καθώς το ερπετό δεν παράγει θερμότητα, η ζήτηση ενέργειας και η εργασία που επιτελεί το σώμα του είναι πολύ χαμηλότερες.

ΒΙΟΓΡΑΦΙΚΟ

Συναρπαστικό, σωστά; Αποδεικνύεται ότι, ανέκδοτο όπως φαίνεται, ο βασικός μεταβολικός ρυθμός σε ενδόθερμους συντελεί στο προσδόκιμο ζωής και στις ζωτικές στρατηγικές τους. Σε πιο ιατρικό από βιολογικό επίπεδο, επιπλέον, αυτή η παράμετρος χρησιμεύει έτσι ώστε οι διατροφολόγοι και οι αθλητές Μάθετε πόσες θερμίδες πρέπει να τρώνε την ημέρα για να διατηρήσουν, να αυξήσουν ή να μειώσουν τη συνολική μάζα ενός οργανισμού σκυρόδεμα.

Βιβλιογραφικές αναφορές:

• Bonfanti, N., Fernández, J. Μ., Gomez-Delgado, F., & Pérez-Jiménez, F. (2014). Επίδραση δύο δίαιτας χαμηλών θερμίδων και του συνδυασμού τους με σωματική άσκηση στο βασικό μεταβολικό ρυθμό και τη σύνθεση του σώματος. Νοσοκομειακή Διατροφή, 29 (3), 635-643.
• López-Fontana, Γ. Μ., Martínez-González, M. A., & Martínez, J. ΠΡΟΣ ΤΗΝ. (2003). Παχυσαρκία, μεταβολισμός ενέργειας και μέτρηση της σωματικής δραστηριότητας. Spanish Journal of Obesity, 1 (1), 29-36.
• Vargas, M., Lancheros, L., & del Pilar Barrera, Μ. (2011). Ενεργειακές δαπάνες σε ανάπαυση και σύνθεση σώματος σε ενήλικες. Εφημερίδα της Ιατρικής Σχολής, 59 (1), S43-S58.