Põhiainevahetus: mis see on, kuidas seda mõõdetakse ja miks see võimaldab meil ellu jääda

Elusolendid ei ole veekindlad kambrid, kuna aja jooksul püsimiseks peame keskkonnast energiat hankima.

Mõned taksonid saavad energiat anorgaanilise aine orgaaniliseks aineks muundamise teel (näiteks taimed ja fotosüntees) et kõik selgroogsed saavad seda energiat toitumise kaudu, olgu see siis köögiviljade, lihatoodete ja paljude muude orgaaniliste allikate põhjal rohkem.

Lisaks sellele, et suremise vältimiseks vajame minimaalset energiat, vajame enam-vähem igapäevast kaloraaži, mis põhineb meie tööl ja pingutusel.või. Sellel pole midagi pistmist näiteks võidusõiduhobuse ja varjatud madu tarvitatava toidukogusega. Lisaks erinevatele ainevahetusradadele pole mõlema tehtud füüsiline töö isegi võrreldav.

Kogu selle teemaga seoses toome täna teieni tõeliselt huvitava termini bioloogilisest vaatepunktist nii teadlaste, arstide kui ka zooloogide jaoks. Vaatame, mida põhiainevahetus: Nii keeruline kui see kontseptsioon ka ei tundu, kinnitame teile, et pärast nende ridade lugemist jääb teile üksikasjalik idee.

• Seotud artikkel: "Inimkeha peamised rakutüübid"

Mis on põhiainevahetus?

Üldist ainevahetust või ainevahetusvajadusi võib määratleda järgmiselt: energia nõuab, mida organism vajab oma rakkudes toimuvate biokeemiliste reaktsioonide ja füüsikalis-keemiliste protsesside jaoks. See reaktsioonide komplekt võimaldab elusolenditel muu hulgas kasvada, paljuneda, oma füüsilisi struktuure korras hoida ja reageerida välistele stiimulitele.

Basaalne metabolism ehk põhiainevahetus (BMR) viitab ajaühiku energiakulu määrale, mida endotermilised loomad vajavad puhkeasendis püsimiseks. Teisisõnu on soojushulk (väljendatud kaloritena), mida tekitab ühe tunni jooksul puhkeolekus olev subjekttemperatuuril 18 kraadi tühja kõhuga 12-14 tunni pärast, standardiseeritud tingimused.

Oleme just kasutusele võtnud mõiste, mis on silmatorkav ja vajab selgitamist: endotermia. Paneme aluse enne keerulisema terminoloogia juurde liikumist.

Endotermia vs ektootermia

Endotermid on elusolendid, mis kasutavad kehatemperatuuri hoidmiseks sisemiselt toodetavat soojust., mis kipub püsima ebasoodsast ilmast hoolimata konstantses vahemikus, välja arvatud juhul, kui tekib patoloogiline pilt. See füsioloogiline nähtus põhineb eeldusel: metaboolsed reaktsioonid ei ole sajaprotsendiliselt efektiivsed ja seetõttu "põgeneb" energia kehast soojuse kujul.

Teisest küljest on ektotermid loomad, kes ei ole ainevahetusprotsessides võimelised soojust tekitama, seega on nende ainus viis termoregulatsiooniks minna energiaallikatele või neist eemale saada.

Pole juhus, et roomajatel täheldatakse päevitamiskäitumist ennekõike: kui sisalik toetub kivile "päevitama", saab ta mida ta tegelikult teeb, on vajaliku energia hankimine soojuse kujul, et oleks võimalik läbi viia muu hulgas metaboolseid protsesse, nagu seedimine või liikumine asju.

Nii et Kui räägime basaalmetabolismist (BMR), siis peame silmas ainult endotermide tekitatud soojust, mis on imetajad ja linnud.

Kui sooviksime kvantifitseerida roomaja või kahepaiksete ellujäämiseks vajaliku energiahulga, kasutaksime teist mõistet ja metoodikat: standardne ainevahetuse kiirus (TMS). See järgib ainevahetuse põhikiirusega sarnaseid kriteeriume, kuid tuleb arvestada keskkonnatemperatuuriga, kuna see moduleerib täielikult ektootermilise looma energia kättesaadavust.

• Teile võivad huvi pakkuda: "Kare endoplasmaatiline retikulum: määratlus, omadused ja funktsioonid"

Millised muud parameetrid kaasnevad põhimetabolismiga?

See väärtus on väga kasulik, nagu näeme hiljem, kuid ei seleta täielikult inimese energiavajadust. Enne jätkamist peaksite kaaluma järgmist:

Energiakulu kokku (GET): põhimetaboolne kiirus (BMR) + endogeenne termogenees (TE) + füüsiline aktiivsus (FA)

Maailma Terviseorganisatsioon (WHO) esitab energiakulude kohta väga hea määratluse, milles TMB-l on väga oluline roll: „see puudutab energiataset vajalik energiatarbimise ja kulutamise tasakaalu säilitamiseks, kui inimene esitab kehakaalu, kehakoostise ja kehalise aktiivsuse Tervis ".

Nagu võite ette kujutada see väärtus kõigub üksikisikute vahelNoh, peate pöörama tähelepanu vanusele, soole, rahvusele, päritolukohale ja paljudele teistele asjadele.

Milleks on põhiainevahetus?

Põhimetabolism esindab organismi minimaalseid kulusid, et see saaks täita elutähtsaid hooldusfunktsioone, mida teadlikult ei peatata, näiteks kardiovaskulaarsed, hingamisteede, endokriinsed, kesknärvisüsteemi, neeru-, maksa-, immuun- ja termogeneesinähtused ( kuum).

Need "põhitingimused" nõuavad konkreetse keskkonna kvantifitseerimist.: isik peab olema maganud 10–12 tundi, olema imendumisjärgses olekus (söömata vähemalt 12 tunni jooksul) ning olema termoneutraalsuse tingimustes ning füüsilises ja emotsionaalses puhkeseisundis. Muidugi ei saa te mõõta inimese ainevahetuse kiirust, kui ta on mäel täis karu eest põgenev lumi, kuna selle energiavajadus on palju suurem ja olukord põgeneb normaalne.

Kuidas mõõdetakse põhiainevahetust?

Basaalse ainevahetuse kiiruse efektiivseks mõõtmiseks (ilma ennustusvalemeid kasutamata) on vaja kasutada otsest või kaudset kalorimeetriat. Esimesel juhul keha toodetud soojushulka mõõdetakse isoleerivate seintega hermeetilistes kambrites. Siin registreeritakse salvestatud energia ja konvektsioonikaod pärast vähemalt 6-tunnist stabiliseerimisperioodi.

Teisalt võib TMB-d saada ka kaudse kalorimeetria abil, mis on minimaalselt invasiivne, kuid väga tõhus meetod. See põhineb hapniku omastamisel ja süsinikdioksiidi eraldumisel: kuna anabolism nõuab eraldub hapnik ja CO2, toodetud soojushulk on seotud tarbitud hapniku ja CO2-ga vabastati. Siin mängu tuleb hingamiskoefitsient, see parameeter, mille jätame endale teise võimaluse jaoks.

Ainevahetuse kiiruse põhivalemid

Veebist otsides näete, et on mitmeid kalkulaatoreid, mis püüavad teie põhimetaboolset kiirust hinnata ilma meditsiinilisi teste tegemata. Kuigi kaudse kalorimeetria meetod sobib tõeliselt usaldusväärse väärtuse saamiseks, põhinevad need programmid matemaatilistel valemitel, mis võtavad arvesse järgmisi tegureid:

• P: kogu soojusenergia tootmine tühikäigul.
• M: indiviidi mass kilogrammides.
• H: indiviidi kõrgus sentimeetrites.
• V: vanus aastates.

Need parameetrid annavad meile järgmised valemid:

• MEN TMB = (10 x kaal kilogrammides) + (6,25 x kõrgus cm) - (5 x vanus aastates) + 5.
• NAISTE TMB = (10 x kaal kg) + (6,25 x kõrgus cm) - (5 x vanus aastates) - 161.

Kui soovite jääda mõne näitaja juurde, võime öelda, et teatud uuringutes on arvutatud ainevahetuse määr Uuringute üksikisikute keskmine baasväärtus vahemikus 1027 kilokalorit päevas ja 2499 Kilokalorid päevas. See on energia, mida on vaja lihtsalt eksisteerimiseksSeega peate treeningu ja aktiivsuse põhjal lisama muutuva kalorivahemiku.

On hämmastav teada, et ligikaudu 20-aastaselt väheneb BMR iga kümnendi kohta 1-2% peamiselt puhtalt rasvamassi vähenemise tõttu.

Basaalne ainevahetuse kiirus ja suurus

On tavaline (ja õige) arvata, et põhiline ainevahetuse kiirus on elevandil palju suurem kui hiirel, kuna tema kaal on suurem liigub erineval skaalal ja loomulikult toodab ja kaotab mammutloom palju rohkem soojust kui väike, tõde?

Absoluutväärtustes on see postulatsioon õige, kuid asi läheb huvitavaks, kui BMR jagatakse looma massiga. Kui jagada massiga, täheldatakse, et hiire ainevahetuse kiirus koe grammi kohta on 10 korda suurem elevandi omast. Kuigi selle protsessi aluseks olevaid mehhanisme pole veel täielikult mõistetud, on teada, et väikese looma pinna / mahu suhe on suurem, mis soosib soojuskaod.

Seega on väikeste endotermiliste loomade elutsüklid tunduvalt lühemad, kuna nende ainevahetus rakkudes on väga kiire ning koed ja elundid rikuvad varem. Kui näete seevastu hiirega sama kaaluga gekot, leiate, et ta elab kuni 7 korda kauem. Miks?: Kuna roomaja ei tekita soojust, on tema keha energiavajadus ja töö palju väiksem.

Jätka

Põnev, eks? Selgub, et nii anekdootlik kui see ka ei tundu, põhimetaboolne kiirus endotermides tingib nende eeldatava eluea ja elutähtsad strateegiad. Meditsiinilisemal kui bioloogilisel tasandil toimib see parameeter ka toitumisspetsialistide ja spordispetsialistide jaoks tea, kui palju kaloreid nad peavad päevas sööma, et säilitada, suurendada või vähendada organismi üldmassi betoonist.

Bibliograafilised viited:

• Bonfanti, N., Fernández, J. M., Gomez-Delgado, F. ja Pérez-Jiménez, F. (2014). Kahe madala kalorsusega dieedi ja nende kombinatsiooni füüsiliste harjutustega mõju põhiainevahetusele ja keha koostisele. Haigla toitumine, 29 (3), 635-643.
• López-Fontana, C. M., Martínez-González, M. A., & Martínez, J. TO. (2003). Rasvumine, energia ainevahetus ja kehalise aktiivsuse mõõtmine. Hispaania ülekaalulisuse ajakiri, 1 (1), 29–36.
• Vargas, M., Lancheros, L., & del Pilar Barrera, M. (2011). Energiakulu puhkeseisundis ja keha koostis täiskasvanutel. Arstiteaduskonna ajakiri, 59 (1), S43-S58.