Metabolizm podstawowy: co to jest, jak jest mierzony i dlaczego pozwala nam przetrwać

Istoty żywe nie są przedziałami wodoszczelnymi, ponieważ musimy pozyskiwać energię ze środowiska, aby pozostać przez dłuższy czas.

Niektóre taksony pozyskują energię poprzez zamianę materii nieorganicznej w organiczną (np. rośliny i fotosyntezę), podczas gdy że wszystkie kręgowce pozyskują tę energię poprzez odżywianie, czy to oparte na warzywach, produktach mięsnych i wielu innych źródłach organicznych jeszcze.

Oprócz tego, że potrzebujemy minimalnej ilości energii, aby uniknąć śmierci, potrzebujemy mniej lub bardziej dziennego spożycia kalorii w oparciu o naszą pracę i wysiłek.lub. Nie ma to nic wspólnego na przykład z ilością jedzenia spożywanego przez konia wyścigowego i czającego się węża w ich legowisku. Oprócz posiadania różnych szlaków metabolicznych, praca fizyczna wykonywana przez obie nie jest nawet porównywalna.

W związku z całym tym tematem, dzisiaj przedstawiamy naprawdę interesujący termin z biologicznego punktu widzenia dla badaczy, lekarzy i zoologów. Zobaczmy, co podstawowy metabolizm

: Choć ta koncepcja może wydawać się skomplikowana, zapewniamy, że po przeczytaniu tych wierszy zostaniesz ze szczegółowym jej wyobrażeniem.

• Powiązany artykuł: „Główne typy komórek ludzkiego ciała”

Jaki jest podstawowy metabolizm?

Ogólny metabolizm lub wymagania metaboliczne można zdefiniować jako energia potrzebna organizmowi do szeregu reakcji biochemicznych i procesów fizykochemicznych zachodzących w jego komórkach. Ten zestaw reakcji pozwala żywym istotom m.in. rosnąć, rozmnażać się, utrzymywać w porządku swoje fizyczne struktury i reagować na bodźce zewnętrzne.

Podstawowy metabolizm lub podstawna szybkość metabolizmu (BMR) odnosi się do szybkości wydatkowania energii na jednostkę czasu, jakiej potrzebują zwierzęta endotermiczne do pozostania w spoczynku. Innymi słowy, jest ilość ciepła (wyrażona w kaloriach), która jest generowana w ciągu godziny przez osobę utrzymywaną w spoczynku, w temperaturze 18 stopni na czczo po 12-14 godzinach, w standardowych warunkach.

Właśnie wprowadziliśmy termin, który jest uderzający i wymaga wyjaśnienia: endotermia. Połóżmy podwaliny, zanim przejdziemy do bardziej złożonej terminologii.

Endotermia a ektotermia

Endotermy to żywe istoty, które wykorzystują wewnętrznie generowane ciepło do utrzymania temperatury ciała., który ma tendencję do pozostawania w stałym zasięgu pomimo niesprzyjającej pogody, chyba że wystąpi obraz patologiczny. To fizjologiczne zjawisko opiera się na założeniu: reakcje metaboliczne nie są w 100% sprawne, a zatem energia „ucieka” z organizmu w postaci ciepła.

Z drugiej strony ektotermy to zwierzęta, które nie są w stanie wytwarzać ciepła w swoich procesach metabolicznych, więc ich jedynym sposobem na termoregulację jest pójście do źródeł energii lub ucieczka od nich.

To nie przypadek, że zachowania opalania obserwuje się przede wszystkim u gadów: gdy jaszczurka opiera się o kamień „wygrzewając się w słońcu”, tak naprawdę pozyskuje niezbędną energię w postaci ciepła, aby móc przeprowadzać procesy metaboliczne, takie jak m.in. trawienie czy ruch rzeczy.

Po to aby, Kiedy mówimy o metabolizmie podstawowym (BMR), odnosimy się tylko do ciepła wytwarzanego przez endotermy, którymi są ssaki i ptaki.

Gdybyśmy chcieli określić ilość energii potrzebnej do przetrwania gada lub płazy, użylibyśmy innego terminu i metodologii: standardowego tempa metabolizmu (TMS). Jest to zgodne z podobnymi kryteriami do podstawowej przemiany materii, ale należy wziąć pod uwagę temperaturę otoczenia, ponieważ całkowicie moduluje ona dostępność energii zwierzęcia ektotermicznego.

• Możesz być zainteresowany: „Szorstka retikulum endoplazmatyczne: definicja, cechy i funkcje”

Jakie inne parametry towarzyszą podstawowemu metabolizmowi?

Ta wartość jest bardzo przydatna, jak zobaczymy później, ale nie wyjaśnia w pełni zapotrzebowania energetycznego jednostki. Zanim przejdziesz dalej, rozważ następujące kwestie:

Całkowity wydatek energetyczny (GET): podstawowa przemiana materii (BMR) + termogeneza endogenna (TE) + aktywność fizyczna (FA)

Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) podaje bardzo dobrą definicję całkowitego wydatku energetycznego, w której TMB odgrywa bardzo ważną rolę: „chodzi o poziom energii niezbędne do utrzymania równowagi pomiędzy zużyciem a wydatkowaniem energii, gdy dana osoba prezentuje wagę, skład ciała i aktywność fizyczną zgodną z dobrym stanem Zdrowie".

Jak możesz sobie wyobrazić ta wartość waha się między jednostkamiBo trzeba zwracać uwagę na wiek, płeć, pochodzenie etniczne, miejsce pochodzenia i wiele innych rzeczy.

Do czego służy metabolizm podstawowy?

Podstawowy metabolizm stanowi minimalny koszt organizmu, aby mógł on wykonywać niezbędne funkcje podtrzymujące, które nie są zatrzymywane świadomie, takie jak zjawiska sercowo-naczyniowe, oddechowe, endokrynologiczne, ośrodkowego układu nerwowego, nerkowe, wątrobowe, immunologiczne i termogenezy (tworzenie gorąco).

Te „bazowe” warunki wymagają ilościowego określenia określonego środowiska.: osoba musiała spać 10-12 godzin, być w stanie po wchłonięciu (nie spożyła żadnego pokarmu co najmniej 12 godzin) i znajdować się w warunkach termoneutralności oraz w stanie fizycznego i emocjonalnego odpoczynku. Oczywiście nie można zmierzyć podstawowego tempa metabolizmu osoby, która znajduje się na górze pełnej śnieg ucieka przed niedźwiedziem, ponieważ jego zapotrzebowanie na energię jest znacznie większe, a sytuacja umyka przed normalna.

Jak mierzy się podstawowy metabolizm?

Aby skutecznie zmierzyć podstawową przemianę materii (bez użycia formuł prognostycznych), konieczne jest odwołanie się do kalorymetrii bezpośredniej lub pośredniej. W pierwszym przypadku, ilość ciepła wytwarzanego przez ciało mierzy się w hermetycznych komorach z izolującymi ściankami. Tutaj rejestrowana jest zmagazynowana energia i straty przez konwekcję, po okresie stabilizacji trwającym co najmniej 6 godzin.

Z drugiej strony TMB można również uzyskać za pomocą kalorymetrii pośredniej, małoinwazyjnej, ale wysoce skutecznej metody. Opiera się to na pobieraniu tlenu i uwalnianiu dwutlenku węgla: ponieważ anabolizm wymaga uwalniany jest tlen i CO2, ilość wytworzonego ciepła jest powiązana ze zużytym tlenem i CO2 wydany. Tutaj w grę wchodzi współczynnik oddechowy, parametr, który rezerwujemy na kolejną okazję.

Podstawowe wzory na tempo metabolizmu

Jeśli poszukasz w Internecie, zobaczysz, że istnieje kilka kalkulatorów, które próbują oszacować Twoją podstawową przemianę materii bez wykonywania jakichkolwiek badań medycznych. Chociaż metoda kalorymetrii pośredniej jest odpowiednia do uzyskania naprawdę wiarygodnej wartości, programy te opierają się na wzorach matematycznych, które uwzględniają następujące czynniki:

• P: całkowita moc grzewcza przy całkowitym biegu jałowym.
• M: masa osobnika w kilogramach.
• H: wzrost w centymetrach osobnika.
• O: wiek w latach.

Te parametry dają nam formuły takie jak:

• MĘŻCZYŹNI TMB = (10 x waga w kg) + (6,25 x wzrost w cm) - (5 x wiek w latach) + 5.
• KOBIETY TMB = (10 x waga w kg) + (6,25 x wzrost w cm) - (5 x wiek w latach) - 161.

Jeśli chcesz pozostać przy jakiejś figurze, możemy powiedzieć, że niektóre badania obliczyły tempo metabolizmu Średnia wyjściowa u osób z badań w zakresie od 1027 kilokalorii / dzień do 2499 Kilokalorii / dzień. To jest energia potrzebna, by po prostu istniećTak więc, w oparciu o ćwiczenia i aktywność, musisz dodać zmienny zakres kalorii.

Uderzające jest to, że w przybliżeniu BMR zmniejsza się o 1-2% na każdą dekadę po ukończeniu 20 lat, głównie z powodu utraty masy czysto tłuszczowej.

Podstawowa przemiana materii i wielkość

Powszechnie (i słusznie) uważa się, że podstawowe tempo metabolizmu netto będzie znacznie wyższe u słonia niż u myszy, ponieważ jego waga jest porusza się w różnych skalach i naturalnie mamut wytwarza i traci znacznie więcej ciepła niż mały, prawda?

W wartościach bezwzględnych postulacja ta jest słuszna, ale ciekawie robi się, gdy BMR dzieli się przez masę zwierzęcia. Po podzieleniu przez wagę obserwuje się, że tempo metabolizmu myszy na gram tkanki jest 10 razy większe niż u słonia. Chociaż mechanizmy leżące u podstaw tego procesu nie są jeszcze w pełni poznane, wiadomo, że stosunek powierzchni do objętości małego zwierzęcia jest wyższy, co sprzyja utracie ciepła.

Tak więc małe zwierzęta endotermiczne mają zwykle znacznie krótsze cykle życiowe, ponieważ ich metabolizm komórkowy jest bardzo szybki, a tkanki i narządy zawodzą wcześniej. Z drugiej strony, jeśli zobaczysz gekona o tej samej wadze co mysz, przekonasz się, że żyje on do 7 razy dłużej. Dlaczego?: ponieważ gad nie wytwarza ciepła, zapotrzebowanie na energię i praca wykonywana przez jego organizm jest znacznie mniejsze.

Wznawianie

Fascynujące, prawda? Okazuje się, że może to zabrzmieć anegdotycznie, podstawowe tempo przemiany materii w endotermach warunkuje ich oczekiwaną długość życia i strategie życiowe. Na poziomie bardziej medycznym niż biologicznym, dodatkowo ten parametr służy dietetykom i profesjonalistom sportowym wiedzieć, ile kalorii dziennie muszą spożywać, aby utrzymać, zwiększyć lub zmniejszyć całkowitą masę organizmu beton.

Odniesienia bibliograficzne:

• Bonfanti, N., Fernández, J. M., Gomez-Delgado, F. i Pérez- Jiménez, F. (2014). Wpływ dwóch diet niskokalorycznych i ich połączenia z ćwiczeniami fizycznymi na podstawową przemianę materii i skład ciała. Żywienie szpitalne, 29 (3), 635-643.
• López-Fontana, C. M., Martínez-Gonzalez, M. A., i Martínez, J. DO. (2003). Otyłość, metabolizm energetyczny i miara aktywności fizycznej. Hiszpański Dziennik Otyłości, 1 (1), 29-36.
• Vargas M., Lancheros L. i del Pilar Barrera M. (2011). Wydatek energetyczny w spoczynku i skład ciała u dorosłych. Dziennik Wydziału Lekarskiego, 59 (1), S43-S58.