Metabolisme basal: apa itu, bagaimana diukur dan mengapa itu memungkinkan kita untuk bertahan hidup

Makhluk hidup bukanlah kompartemen kedap air, karena kita harus mendapatkan energi dari lingkungan untuk bertahan dari waktu ke waktu.

Beberapa taksa memperoleh energi dengan mengubah anorganik menjadi bahan organik (seperti tumbuhan dan fotosintesis), sedangkan bahwa semua vertebrata mendapatkan energi ini melalui nutrisi, baik yang berasal dari sayuran, produk daging, dan banyak sumber organik lainnya lebih.

Selain membutuhkan energi dalam jumlah minimum untuk menghindari kematian, kita membutuhkan asupan kalori harian yang lebih banyak atau lebih sedikit berdasarkan pekerjaan dan usaha kita.atau. Ini tidak ada hubungannya dengan, misalnya, jumlah makanan yang dikonsumsi oleh kuda pacuan dan ular yang mengintai di sarangnya. Selain memiliki jalur metabolisme yang berbeda, kerja fisik yang dilakukan keduanya pun tak sebanding.

Sehubungan dengan semua topik ini, hari ini kami datang untuk memberi Anda istilah yang benar-benar menarik dari sudut pandang biologis bagi para peneliti, dokter, dan ahli zoologi. Mari kita lihat apa

metabolisme basal: Sekompleks konsep ini kedengarannya, kami jamin bahwa Anda akan mendapatkan ide terperinci tentangnya setelah membaca baris-baris ini.

• Artikel terkait: "Jenis Sel Utama Tubuh Manusia"

Apa itu metabolisme basal?

Metabolisme umum atau kebutuhan metabolisme dapat didefinisikan sebagai: kebutuhan energi yang dibutuhkan organisme untuk serangkaian reaksi biokimia dan proses fisikokimia yang terjadi di dalam selnya. Serangkaian reaksi ini memungkinkan makhluk hidup untuk tumbuh, berkembang biak, menjaga struktur fisik mereka tetap teratur dan merespons rangsangan eksternal, antara lain.

Metabolisme basal atau Basal Metabolic Rate (BMR) mengacu pada tingkat pengeluaran energi per unit waktu yang dibutuhkan hewan endotermik untuk tetap istirahat. Dengan kata lain, itu adalah jumlah panas (dinyatakan dalam kalori) yang dihasilkan dalam satu jam oleh subjek yang tetap diam, pada suhu 18 derajat puasa setelah 12-14 jam, kondisi standar.

Kami baru saja memperkenalkan istilah yang mencolok dan perlu dijelaskan: endotermi. Mari kita meletakkan dasar sebelum beralih ke terminologi yang lebih kompleks.

Endotermi vs ektotermi

Endoterm adalah makhluk hidup yang menggunakan panas yang dihasilkan secara internal untuk mempertahankan suhu tubuh mereka., yang cenderung tetap dalam kisaran konstan meskipun cuaca buruk, kecuali gambaran patologis terjadi. Fenomena fisiologis ini didasarkan pada premis: reaksi metabolisme tidak 100% efisien dan, oleh karena itu, energi "keluar" dari tubuh dalam bentuk panas.

Di sisi lain, ektoterm adalah hewan yang tidak mampu menghasilkan panas dalam proses metabolismenya, jadi satu-satunya cara mereka untuk mengatur suhu adalah pergi ke sumber energi atau menjauh darinya.

Bukan kebetulan bahwa perilaku berjemur diamati terutama pada reptil: ketika seekor kadal bersandar pada batu "berjemur", ia apa yang sebenarnya dilakukan adalah memperoleh energi yang diperlukan dalam bentuk panas untuk dapat melakukan proses metabolisme seperti pencernaan atau gerakan, antara lain sesuatu.

Yang seperti itu, Ketika kita berbicara tentang metabolisme basal (BMR), kita hanya mengacu pada panas yang dihasilkan oleh endoterm, yaitu mamalia dan burung.

Jika kita ingin menghitung jumlah energi yang dibutuhkan untuk kelangsungan hidup reptil atau amfibi, kita akan menggunakan istilah dan metodologi yang berbeda: tingkat metabolisme standar (TMS). Ini mengikuti kriteria yang mirip dengan tingkat metabolisme basal, tetapi suhu lingkungan harus diperhitungkan, karena sepenuhnya memodulasi ketersediaan energi hewan ektotermik.

• Anda mungkin tertarik pada: "Retikulum endoplasma kasar: definisi, karakteristik, dan fungsi"

Parameter lain apa yang menyertai metabolisme basal?

Nilai ini sangat berguna, seperti yang akan kita lihat nanti, tapi tidak sepenuhnya menjelaskan kebutuhan energi individu. Sebelum melanjutkan, Anda harus mempertimbangkan hal berikut:

Pengeluaran energi total (GET): laju metabolisme basal (BMR) + termogenesis endogen (TE) + aktivitas fisik (FA)

Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) memberikan definisi yang sangat baik tentang pengeluaran energi total, di mana TMB memainkan peran yang sangat penting: “ini tentang tingkat energi diperlukan untuk menjaga keseimbangan antara konsumsi dan pengeluaran energi, ketika individu menunjukkan berat badan, komposisi tubuh, dan aktivitas fisik yang sesuai dengan keadaan kesehatan yang baik. Kesehatan".

Seperti yang bisa Anda bayangkan nilai ini berfluktuasi antar individuNah, Anda harus memperhatikan usia, jenis kelamin, suku, tempat asal dan banyak hal lainnya.

Untuk apa metabolisme basal?

Metabolisme basal merupakan biaya minimum organisme sehingga dapat melakukan fungsi pemeliharaan vital yang tidak dihentikan secara sadar, seperti kardiovaskular, pernapasan, endokrin, sistem saraf pusat, ginjal, hati, kekebalan tubuh, dan fenomena thermogenesis (pembentukan panas).

Kondisi "basal" ini memerlukan lingkungan tertentu untuk diukur.: individu harus tidur 10-12 jam, berada dalam keadaan pasca-penyerapan (tidak menelan makanan apa pun setidaknya dalam 12 jam) dan berada dalam kondisi termonetralitas dan dalam keadaan istirahat fisik dan emosional. Tentu saja, Anda tidak dapat mengukur tingkat metabolisme basal seseorang jika mereka berada di gunung yang penuh salju melarikan diri dari beruang, karena permintaan energinya jauh lebih tinggi dan situasinya terlepas dari normal.

Bagaimana metabolisme basal diukur?

Untuk mengukur tingkat metabolisme basal secara efektif (tanpa menggunakan rumus prediksi), perlu menggunakan kalorimetri langsung atau tidak langsung. Dalam kasus pertama, jumlah panas yang dihasilkan oleh tubuh diukur dalam ruang kedap udara dengan dinding isolasi. Di sini energi yang tersimpan dan kerugian konveksi dicatat, setelah periode stabilisasi minimal 6 jam.

Di sisi lain, TMB juga dapat diperoleh dengan kalorimetri tidak langsung, metode invasif minimal tetapi sangat efektif. Ini didasarkan pada pengambilan oksigen dan pelepasan karbon dioksida: karena anabolisme membutuhkan oksigen dan CO2 dilepaskan, jumlah panas yang dihasilkan terkait dengan oksigen yang dikonsumsi dan CO2 dirilis. Sini koefisien pernapasan ikut bermain, parameter yang kami simpan untuk kesempatan lain.

Rumus laju metabolisme basal

Jika Anda mencari secara online, Anda akan melihat bahwa ada beberapa kalkulator yang mencoba memperkirakan tingkat metabolisme basal Anda tanpa melakukan tes medis apa pun. Meskipun metode kalorimetri tidak langsung cocok untuk mendapatkan nilai yang benar-benar andal, program ini didasarkan pada rumus matematika yang memperhitungkan faktor-faktor berikut:

• P: total keluaran panas pada saat idle penuh.
• M: massa dalam kilogram individu.
• H: tinggi dalam sentimeter individu.
• A: umur, dalam tahun.

Parameter ini memberi kita rumus seperti berikut:

• MEN TMB = (10 x berat badan dalam Kg) + (6,25 x tinggi badan dalam cm) - (5 x umur dalam tahun) + 5.
• TMB WANITA = (10 x berat badan dalam kg) + (6,25 x tinggi badan dalam cm) - (5 x umur dalam tahun) - 161.

Jika Anda ingin tetap dengan beberapa angka, kami dapat memberi tahu Anda bahwa penelitian tertentu telah menghitung tingkat metabolisme Rata-rata dasar pada individu dari studi berkisar antara 1027 Kilokalori / hari dan 2499 kilokalori/hari. Ini adalah energi yang dibutuhkan untuk eksisJadi, berdasarkan olahraga dan aktivitas, Anda harus menambahkan rentang kalori yang bervariasi.

Sangat mengejutkan mengetahui bahwa, kira-kira, BMR menurun 1-2% untuk setiap dekade setelah usia 20 tahun, terutama karena hilangnya massa lemak murni.

Laju dan ukuran metabolisme basal

Adalah umum (dan benar) untuk berpikir bahwa tingkat metabolisme basal bersih akan jauh lebih tinggi pada gajah daripada pada tikus, karena beratnya adalah bergerak pada skala yang berbeda dan secara alami hewan raksasa akan menghasilkan dan kehilangan lebih banyak panas daripada hewan kecil, kebenaran?

Dalam nilai absolut, postulat ini benar, tetapi hal-hal menjadi menarik jika BMR dibagi dengan massa hewan. Jika dibagi dengan berat, diamati bahwa tingkat metabolisme tikus per gram jaringan adalah 10 kali lipat dari gajah. Meskipun mekanisme yang mendasari proses ini belum sepenuhnya dipahami, diketahui bahwa rasio permukaan / volume hewan kecil lebih tinggi, yang mendukung hilangnya panas.

Dengan demikian, hewan endotermik kecil cenderung memiliki siklus hidup yang jauh lebih pendek, karena metabolisme seluler mereka sangat cepat dan jaringan serta organ gagal lebih awal. Sebaliknya, jika Anda melihat tokek dengan berat yang sama dengan tikus, Anda akan menemukan bahwa ia hidup hingga 7 kali lebih lama. Mengapa?: Karena reptil tidak menghasilkan panas, kebutuhan energi dan kerja yang dilakukan oleh tubuhnya jauh lebih rendah.

Lanjut

Menarik, bukan? Ternyata, meski terdengar anekdot, tingkat metabolisme basal dalam kondisi endotermik harapan hidup mereka dan strategi vital. Pada tingkat yang lebih medis daripada biologis, di samping itu, parameter ini berfungsi agar ahli gizi dan profesional olahraga tahu berapa banyak kalori yang mereka butuhkan untuk makan per hari untuk mempertahankan, menambah atau mengurangi massa total suatu organisme beton.

Referensi bibliografi:

• Bonfanti, N., Fernández, J. M., Gomez-Delgado, F., & Pérez-Jiménez, F. (2014). Pengaruh dua diet rendah kalori dan kombinasinya dengan latihan fisik pada tingkat metabolisme basal dan komposisi tubuh. Nutrisi Rumah Sakit, 29 (3), 635-643.
• López-Fontana, C. M., Martínez-Gonzalez, M. A., & Martinez, J. UNTUK. (2003). Obesitas, metabolisme energi dan ukuran aktivitas fisik. Jurnal Obesitas Spanyol, 1 (1), 29-36.
• Vargas, M., Lancheros, L., & del Pilar Barrera, M. (2011). Pengeluaran energi saat istirahat dan komposisi tubuh pada orang dewasa. Jurnal Fakultas Kedokteran, 59(1), S43-S58.