Pagrindinė medžiagų apykaita: kas tai yra, kaip ji matuojama ir kodėl tai leidžia mums išgyventi

Gyvos būtybės nėra vandeniui nelaidžios kameros, nes mes turime gauti energijos iš aplinkos, kad liktume laikui bėgant.

Kai kurie taksonai energiją gauna paverčdami neorganinę medžiagą į organinę medžiagą (pvz., Augalus ir fotosintezę), o kad visi stuburiniai gyvūnai gauna šią energiją maitindamiesi, nesvarbu, ar jie pagaminti iš daržovių, mėsos produktų ir daugelio kitų organinių šaltinių daugiau.

Be to, kad mums reikia minimalaus energijos kiekio, kad išvengtume mirties, mums reikia daugiau ar mažiau dienos kalorijų, atsižvelgiant į mūsų darbą ir pastangas.arba. Tai neturi nieko bendro, pavyzdžiui, maisto kiekis, kurį lenktyninis arklys ir tykanti gyvatė sunaudoja savo lizde. Be skirtingų medžiagų apykaitos būdų, abiejų atliekamas fizinis darbas net nėra lyginamas.

Kalbant apie šią temą, šiandien mes pateikiame jums tikrai įdomų terminą biologiniu požiūriu tiek tyrėjams, tiek gydytojams, tiek zoologams. Pažiūrėkime, kaip jam yra bazinė apykaita: Kad ir kaip sudėtingai ši koncepcija skambėtų, mes patikiname, kad perskaitę šias eilutes jums liks išsami jos idėja.

• Susijęs straipsnis: „Pagrindiniai žmogaus kūno ląstelių tipai“

Kas yra bazinė medžiagų apykaita?

Bendras metabolizmas ar medžiagų apykaitos poreikiai gali būti apibrėžti kaip energijos reikalauja organizmas, reikalingas jo ląstelėse vykstančioms biocheminėms reakcijoms ir fizikocheminiams procesams. Šis reakcijų rinkinys leidžia gyvoms būtybėms augti, daugintis, palaikyti savo fizines struktūras ir reaguoti, be kita ko, į išorinius dirgiklius.

Bazinė medžiagų apykaita arba bazinė medžiagų apykaitos norma (BMR) nurodo energijos sąnaudas per laiko vienetą, kurio reikalauja endoterminiai gyvūnai, kad liktų ramybėje. Kitaip tariant, taip yra šilumos kiekis (išreikštas kalorijomis), kurį per valandą sukuria ramybės būsenoje laikomas tiriamasis, esant 18 laipsnių temperatūrai nevalgius po 12-14 valandų, standartizuotos sąlygos.

Ką tik pristatėme terminą, kuris yra ryškus ir kurį reikia paaiškinti: endotermija. Padėkime pagrindą prieš pereidami prie sudėtingesnės terminologijos.

Endotermija vs ektotermija

Endotermai yra gyvi dalykai, kurie naudoja viduje gaunamą šilumą palaikydami savo kūno temperatūrą., kuris, nepaisant nepatogaus oro, linkęs išlikti pastoviame diapazone, nebent susidaro patologinis vaizdas. Šis fiziologinis reiškinys grindžiamas prielaida: medžiagų apykaitos reakcijos nėra 100% efektyvios, todėl energija „išbėga“ iš kūno šilumos pavidalu.

Kita vertus, ektotermai yra gyvūnai, kurie medžiagų apykaitos procesuose nesugeba generuoti šilumos, todėl jų vienintelis termoreguliacijos būdas yra pereiti prie energijos šaltinių arba nuo jų atsitraukti.

Neatsitiktinai ropliams būdingas saulės vonių elgesys: kai driežas remiasi į akmenį „deginasi“, jis tai iš tikrųjų yra tai, kad gauna reikiamą energiją šilumos pavidalu, kad galėtų atlikti medžiagų apykaitos procesus, pvz., virškinimą ar judėjimą. daiktus.

Taigi, Kalbėdami apie bazinę medžiagų apykaitą (BMR), kalbame tik apie šilumą, kurią gamina endotermai, kurie yra žinduoliai ir paukščiai.

Jei norėtume kiekybiškai įvertinti energijos kiekį, reikalingą roplio ar varliagyvio išgyvenimui, naudotume kitą terminą ir metodiką: standartinį medžiagų apykaitos greitį (TMS). Tai atliekama pagal panašius kriterijus, kaip ir bazinis metabolizmo greitis, tačiau reikia atsižvelgti į aplinkos temperatūrą, nes ji visiškai moduliuoja ektoterminio gyvūno energijos prieinamumą.

• Jus gali sudominti: "Grubus endoplazminis tinklas: apibrėžimas, charakteristikos ir funkcijos"

Kokie kiti parametrai lydi bazinę medžiagų apykaitą?

Ši vertė yra labai naudinga, kaip pamatysime vėliau, bet nevisiškai paaiškina asmens energijos poreikį. Prieš tęsdami, turėtumėte apsvarstyti šiuos dalykus:

Bendros energijos sąnaudos (GET): bazinis medžiagų apykaitos greitis (BMR) + endogeninė termogenezė (TE) + fizinis aktyvumas (FA)

Pasaulio sveikatos organizacija (PSO) pateikia labai gerą visų energijos sąnaudų apibrėžimą, kuriame TMB vaidina labai svarbų vaidmenį: „tai susiję su energijos lygiu būtina išlaikyti energijos sunaudojimo ir išlaidų pusiausvyrą, kai asmuo pateikia svorį, kūno sudėtį ir fizinį aktyvumą, suderinamą su gera būsena Sveikata".

Kaip galite įsivaizduoti ši vertė svyruoja tarp asmenųNa, reikia atkreipti dėmesį į amžių, lytį, etninę kilmę, kilmės vietą ir daugelį kitų dalykų.

Kam reikalinga bazinė medžiagų apykaita?

Pagrindinė medžiagų apykaita yra minimali organizmo kaina, kad jis galėtų atlikti gyvybiškai svarbias palaikymo funkcijas, kurios nėra sąmoningai sustabdytos, pvz., širdies ir kraujagyslių, kvėpavimo, endokrininės, centrinės nervų sistemos, inkstų, kepenų, imuninės ir termogenezės reiškiniai ( karšta).

Šios „bazinės“ sąlygos reikalauja kiekybiškai įvertinti konkrečią aplinką.: asmuo turi miegoti 10–12 valandų, būti po absorbcijos (nevalgęs maisto) mažiausiai per 12 valandų) ir būti termoneutralumo sąlygomis bei būti fizinio ir emocinio poilsio būsenoje. Žinoma, jūs negalite išmatuoti pagrindinio žmogaus medžiagų apykaitos greičio, jei jis yra kalne, kuriame pilna sniegas, bėgantis nuo lokio, nes jo energijos poreikis yra daug didesnis, o padėtis išvengiama normalus.

Kaip matuojamas bazinis metabolizmas?

Norint efektyviai išmatuoti bazinį metabolizmo greitį (nenaudojant nuspėjamųjų formulių), būtina pasitelkti tiesioginę ar netiesioginę kalorimetriją. Pirmuoju atveju kūno gaminamas šilumos kiekis matuojamas hermetiškose kamerose su izoliacinėmis sienomis. Čia užregistruojama sukaupta energija ir konvekcijos metu patiriami nuostoliai, pasibaigus mažiausiai 6 valandų stabilizavimo laikotarpiui.

Kita vertus, TMB taip pat galima gauti netiesiogine kalorimetrija - minimaliai invaziniu, bet labai efektyviu metodu. Tai pagrįsta deguonies pasisavinimu ir anglies dioksido išsiskyrimu: nes reikalingas anabolizmas išsiskiria deguonis ir CO2, pagaminamas šilumos kiekis yra susijęs su sunaudotu deguonimi ir CO2 paleistas. Čia pradeda veikti kvėpavimo koeficientas - parametras, kurį pasiliekame kitai progai.

Bazinio metabolizmo greičio formulės

Jei ieškosite internete, pamatysite, kad yra keletas skaičiuotuvų, kurie bando įvertinti jūsų bazinį medžiagų apykaitos greitį neatlikę jokių medicininių tyrimų. Nors netiesioginės kalorimetrijos metodas yra tinkamas norint gauti tikrai patikimą vertę, šios programos yra pagrįstos matematinėmis formulėmis, kuriose atsižvelgiama į šiuos veiksnius:

• P: visa šiluminė galia esant visiškai tuščiąja eiga
• M: individo masė kilogramais.
• H: individo aukštis centimetrais.
• A: amžius, metais.

Šie parametrai suteikia mums tokias formules:

• MEN TMB = (10 x svoris kg) + (6,25 x aukštis cm) - (5 x amžius metais) + 5.
• MOTERŲ TMB = (10 x svoris kg) + (6,25 x aukštis cm) - (5 x amžius metais) - 161.

Jei norite likti su kokia nors figūra, galime pasakyti, kad tam tikruose tyrimuose apskaičiuotas medžiagų apykaitos greitis Tyrimų asmenų pradinis vidurkis nuo 1027 kilokalorijų per dieną iki 2499 Kilokalorijos per dieną. Tai yra energija, reikalinga tiesiog egzistuotiTaigi, atsižvelgiant į mankštą ir aktyvumą, turite pridėti kintamą kalorijų diapazoną.

Stulbina žinoti, kad apytiksliai BMR sumažėja 1-2% kiekvieną dešimtmetį po 20 metų, daugiausia dėl grynai riebalų masės praradimo.

Bazinis metabolizmo greitis ir dydis

Įprasta (ir teisinga) manyti, kad grynasis pagrindinis metabolizmo greitis dramblyje bus daug didesnis nei pelės, nes jo svoris yra juda skirtingais mastais ir natūraliai mamutas gyvūnas gamins ir praras daug daugiau šilumos nei mažas, tiesa?

Absoliučiomis vertėmis ši postulacija yra teisinga, tačiau viskas įdomu, jei BMR padalijamas iš gyvūno masės. Padalinus iš svorio, pastebima, kad pelės medžiagų apykaitos greitis viename grame audinio yra 10 kartų didesnis nei dramblio.. Nors šio proceso mechanizmai dar nėra visiškai suprantami, yra žinoma, kad mažo gyvūno paviršiaus ir tūrio santykis yra didesnis, o tai palanku šilumos nuostoliams.

Taigi mažų endoterminių gyvūnų gyvenimo ciklai būna daug trumpesni, nes jų ląstelių apykaita yra labai greita, o audiniai ir organai sugenda anksčiau. Kita vertus, jei pamatysite geką, kurio svoris yra toks pat kaip ir pelės, pamatysite, kad jis gyvena iki 7 kartų ilgiau. Kodėl?: Kadangi roplys negamina šilumos, energijos poreikis ir jo kūno darbas yra daug mažesnis.

Tęsti

Žavi, tiesa? Pasirodo, kad ir kaip gali atrodyti anekdotai, bazinis metabolizmas endotermijose lemia jų gyvenimo trukmę ir gyvybiškai svarbias strategijas. Be to, šis parametras yra labiau medicininis nei biologinis, kad mitybos specialistai ir sporto profesionalai žinoti, kiek kalorijų jie turi suvalgyti per dieną, kad išlaikytų, padidintų ar sumažintų bendrą organizmo masę betonas.

Bibliografinės nuorodos:

• Bonfanti, N., Fernándezas, J. M., Gomez-Delgado, F. ir Pérez-Jiménez, F. (2014). Dviejų mažai kaloringų dietų ir jų derinimo su fiziniais pratimais poveikis baziniam medžiagų apykaitos greičiui ir kūno sudėčiai. Ligoninės mityba, 29 (3), 635-643.
• López-Fontana, C. M., Martínez-González, M. A., & Martínez, J. Į. (2003). Nutukimas, energijos apykaita ir fizinio aktyvumo matas. Ispanijos nutukimo žurnalas, 1 straipsnio 1 dalis, 29–36.
• Vargas, M., Lancheros, L., & del Pilar Barrera, M. (2011). Energijos sąnaudos ramybės būsenoje ir kūno sudėtis suaugusiesiems. Medicinos fakulteto leidinys, 59 (1), S43-S58.