Основной обмен: что это такое, как его измерять и почему он позволяет нам выжить

Живые существа не являются водонепроницаемыми отсеками, поскольку мы должны получать энергию из окружающей среды, чтобы оставаться в ней с течением времени.

Некоторые таксоны получают энергию путем преобразования неорганических веществ в органические (например, растения и фотосинтез), тогда как что все позвоночные получают эту энергию через пищу, будь то овощи, мясные продукты и многие другие органические источники. более.

В дополнение к минимальному количеству энергии, чтобы избежать смерти, нам необходимо более или менее ежедневное потребление калорий в зависимости от нашей работы и усилий.или же. Это не имеет ничего общего, например, с количеством еды, потребляемой скаковой лошадью и затаившейся змеей в их логове. Помимо того, что у них разные метаболические пути, физическая работа, выполняемая обоими, даже несопоставима.

Что касается всей этой темы, сегодня мы предлагаем вам поистине интересный термин с биологической точки зрения для исследователей, врачей и зоологов. Посмотрим как он

instagram story viewer

основной метаболизм: Как бы сложна ни казалась эта концепция, мы заверяем вас, что вы получите подробное представление о ней после прочтения этих строк.

Связанная статья: «Основные типы клеток человеческого тела»

Что такое основной обмен?

Общий метаболизм или метаболические потребности можно определить как энергия, необходимая организму для множества биохимических реакций и физико-химических процессов, происходящих в его клетках.. Этот набор реакций позволяет живым существам расти, воспроизводиться, поддерживать свои физические структуры в порядке и, среди прочего, реагировать на внешние раздражители.

Основной метаболизм или скорость основного обмена (BMR) относится к скорости расхода энергии в единицу времени, которая требуется эндотермическим животным, чтобы оставаться в состоянии покоя. Другими словами, это количество тепла (выраженное в калориях), которое выделяется за час, когда объект находится в состоянии покоя, при температуре 18 градусов натощак, через 12-14 часов, в нормированных условиях.

Мы только что ввели поразительный термин, который необходимо объяснить: эндотермия. Давайте заложим основу, прежде чем переходить к более сложной терминологии.

Эндотермия против экзотермии

Эндотермы - это живые существа, которые используют внутреннее тепло для поддержания температуры своего тела., который имеет тенденцию оставаться в постоянном диапазоне, несмотря на ненастную погоду, если только не возникает патологическая картина. Это физиологическое явление основано на предпосылке: метаболические реакции не на 100% эффективны и, следовательно, энергия «уходит» из тела в виде тепла.

С другой стороны, эктотермы - это животные, которые не способны выделять тепло в своих метаболических процессах, поэтому их единственный способ терморегулировать - это обратиться к источникам энергии или уйти от них.

Не случайно, что загорание в первую очередь наблюдаются у рептилий: когда ящерица, опираясь на камень, «загорает», она на самом деле он получает необходимую энергию в виде тепла, чтобы иметь возможность выполнять метаболические процессы, такие как пищеварение или движение, среди прочего вещи.

Чтобы, Когда мы говорим об основном метаболизме (BMR), мы имеем в виду только тепло, производимое эндотермами., которыми являются млекопитающие и птицы.

Если бы мы хотели количественно оценить количество энергии, необходимое для выживания рептилий или земноводных, мы бы использовали другой термин и методологию: стандартная скорость метаболизма (TMS). Это соответствует критериям, аналогичным критериям базовой скорости метаболизма, но необходимо учитывать температуру окружающей среды, поскольку она полностью регулирует доступность энергии для экзотермических животных.

Вам может быть интересно: «Шероховатая эндоплазматическая сеть: определение, характеристика и функции»

Какие еще параметры сопровождают основной обмен?

Это значение очень полезно, как мы увидим позже, но не полностью объясняет потребность человека в энергии. Прежде чем продолжить, вам следует учесть следующее:

Общие энергетические затраты (GET): базальная скорость метаболизма (BMR) + эндогенный термогенез (TE) + физическая активность (FA)

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) дает очень хорошее определение общего расхода энергии, в котором TMB играет очень важную роль: «это касается уровня энергии. необходим для поддержания баланса между потреблением энергии и расходами, когда индивидуум демонстрирует вес, состав тела и физическую активность, совместимые с хорошим состоянием Здоровье".

Как вы понимаете это значение колеблется между людьмиЧто ж, вы должны обращать внимание на возраст, пол, национальность, место происхождения и многое другое.

Для чего нужен основной метаболизм?

Основной метаболизм представляет собой минимальные затраты организма, чтобы он мог выполнять жизненно важные функции поддержания, которые не прекращаются сознательно, такие как сердечно-сосудистая, респираторная, эндокринная система, центральная нервная система, почки, печень, иммунные явления и явления термогенеза (образование горячий).

Эти «базовые» условия требуют количественной оценки конкретной среды.: человек должен проспать 10-12 часов, находиться в состоянии постабсорбции (не принимать пищу не менее 12 часов) и находиться в условиях термонейтральности и в состоянии физического и эмоционального покоя. Конечно, вы не можете измерить базальную скорость метаболизма человека, если он находится на горе, полной снег убегает от медведя, так как его потребность в энергии намного выше, и ситуация ускользает от обычный.

Как измеряется основной метаболизм?

Чтобы эффективно измерить базальную скорость метаболизма (без использования прогнозных формул), необходимо прибегнуть к прямой или косвенной калориметрии. В первом случае количество тепла, выделяемого телом, измеряется в герметичных камерах с изолирующими стенками. Здесь записывается накопленная энергия и потери из-за конвекции после периода стабилизации не менее 6 часов.

С другой стороны, TMB также можно получить с помощью непрямой калориметрии, минимально инвазивного, но очень эффективного метода. Это основано на поглощении кислорода и выделении углекислого газа: потому что анаболизм требует выделяется кислород и CO2, количество выделяемого тепла связано с потребляемым кислородом и CO2. выпущенный. Здесь в игру вступает респираторный коэффициент, параметр, который мы оставляем для другой возможности.

Формулы базовой скорости метаболизма

Если вы поищете в Интернете, вы увидите, что есть несколько калькуляторов, которые пытаются оценить вашу базальную скорость метаболизма без проведения каких-либо медицинских тестов. Хотя метод непрямой калориметрии подходит для получения действительно надежных значений, эти программы основаны на математических формулах, которые учитывают следующие факторы:

P: общая тепловая мощность при полном холостом ходе.
М: масса человека в килограммах.
H: рост человека в сантиметрах.
A: возраст в годах.

Эти параметры дают нам следующие формулы:

MEN TMB = (10 x вес в кг) + (6,25 x рост в см) - (5 x возраст в годах) + 5.
ЖЕНЩИНЫ TMB = (10 x вес в кг) + (6,25 x рост в см) - (5 x возраст в годах) - 161.

Если вы хотите сохранить некоторую фигуру, мы можем сказать вам, что в некоторых исследованиях рассчитывалась скорость метаболизма. Исходное среднее значение в исследованиях в диапазоне от 1027 до 2499 килокалорий в день. Килокалорий / день. Это энергия, необходимая для того, чтобы просто существоватьИтак, исходя из упражнений и активности, вам нужно добавить переменный диапазон калорий.

Поразительно знать, что примерно после 20 лет BMR снижается на 1-2% на каждые десять лет, в основном из-за потери чисто жировой массы.

Скорость основного обмена и размер

Принято (и правильно) думать, что чистая базальная скорость метаболизма у слона будет намного выше, чем у мыши, поскольку его вес равен движется в разных масштабах, и, естественно, животное-мамонт будет выделять и терять гораздо больше тепла, чем маленькое, правда?

В абсолютных величинах это предположение верно, но все становится интересно, если BMR разделить на массу животного. Если разделить на вес, можно заметить, что скорость метаболизма мыши на грамм ткани в 10 раз выше, чем у слона.. Хотя механизмы, лежащие в основе этого процесса, еще полностью не изучены, известно, что соотношение поверхность / объем у мелких животных выше, что способствует потере тепла.

Таким образом, маленькие эндотермические животные, как правило, имеют гораздо более короткие жизненные циклы, поскольку их клеточный метаболизм очень быстрый, а ткани и органы выходят из строя раньше. С другой стороны, если вы увидите геккона с таким же весом, как мышь, вы обнаружите, что он живет в 7 раз дольше. Почему?: Поскольку рептилия не выделяет тепло, потребность в энергии и работа, выполняемая ее телом, намного ниже.

Резюме

Очаровательно, правда? Оказывается, как бы анекдотично это ни звучало, базальная скорость метаболизма эндотерм определяет их продолжительность жизни и жизненные стратегии. Кроме того, на более медицинском, чем биологическом уровне, этот параметр помогает диетологам и спортивным специалистам знать, сколько калорий им нужно съедать в день, чтобы поддерживать, увеличивать или уменьшать общую массу организма конкретный.

Библиографические ссылки:

Бонфанти, Н., Фернандес, Х. М., Гомес-Дельгадо, Ф., и Перес-Хименес, Ф. (2014). Влияние двух низкокалорийных диет и их комбинации с физическими упражнениями на основной обмен веществ и композицию тела. Больничное питание, 29 (3), 635-643.
Лопес-Фонтана, К. М., Мартинес-Гонсалес, М. А., & Мартинес, Х. К. (2003). Ожирение, энергетический обмен и мера физической активности. Испанский журнал ожирения, 1 (1), 29-36.
Варгас, М., Ланчерос, Л., и дель Пилар Баррера, М. (2011). Расход энергии в покое и состав тела у взрослых. Журнал медицинского факультета, 59 (1), S43-S58.