Bazálny metabolizmus: čo to je, ako sa meria a prečo nám umožňuje prežiť

Živé bytosti nie sú vodotesné oddelenia, pretože musíme získavať energiu z prostredia, aby sme v nej zostali časom.

Niektoré taxóny získavajú energiu premenou anorganickej na organickú hmotu (napríklad rastliny a fotosyntézu), zatiaľ čo že všetky stavovce získavajú túto energiu výživou, či už na základe zeleniny, mäsových výrobkov a mnohých ďalších organických zdrojov viac.

Okrem toho, že potrebujeme minimálne množstvo energie, aby sme sa vyhli úmrtiu, potrebujeme viac alebo menej denného kalorického príjmu na základe našej práce a úsilia.alebo Nemá to nič spoločné napríklad s množstvom jedla, ktoré skonzumuje dostihový kôň a číhajúci had v ich brlohu. Okrem toho, že majú rozdielne metabolické dráhy, fyzická práca oboch nie je ani porovnateľná.

Pokiaľ ide o celú túto tému, dnes vám prinášame skutočne zaujímavý pojem z biologického hľadiska pre výskumníkov, lekárov aj zoológov. Pozrime sa, čo bazálny metabolizmus: Tento koncept môže znieť tak zložito, ale ubezpečujeme vás, že po prečítaní týchto riadkov vám jeho podrobná predstava zostane.

• Súvisiaci článok: „Hlavné typy buniek ľudského tela“

Aký je bazálny metabolizmus?

Všeobecný metabolizmus alebo metabolické požiadavky možno definovať ako energetické nároky, ktoré organizmus vyžaduje pre súbor biochemických reakcií a fyzikálno-chemických procesov, ktoré sa vyskytujú v jeho bunkách. Táto sada reakcií umožňuje živým bytostiam rásť, množiť sa, udržiavať svoje fyzické štruktúry v poriadku a okrem iného reagovať na vonkajšie podnety.

Bazálny metabolizmus alebo Basal Metabolic Rate (BMR) označuje rýchlosť energetického výdaja za jednotku času, ktorú endotermické zvieratá potrebujú, aby zostali v pokoji. Inými slovami, je množstvo tepla (vyjadrené v kalóriách), ktoré je generované za jednu hodinu subjektom držaným v pokoji, pri teplote 18 stupňov nalačno po 12-14 hodinách, štandardizované podmienky.

Práve sme zaviedli výraz, ktorý je zarážajúci a je potrebné ho vysvetliť: endotermia. Skôr ako prejdeme k zložitejšej terminológii, položme základy.

Endotermia vs ektotermia

Endotermy sú živé veci, ktoré využívajú vnútorne generované teplo na udržanie svojej telesnej teploty., ktorá má tendenciu zostať v nepriaznivom počasí v konštantnom rozmedzí, pokiaľ nenastane patologický obraz. Tento fyziologický jav je založený na predpoklade: metabolické reakcie nie sú stopercentne účinné, a preto z tela „uniká“ energia vo forme tepla.

Na druhej strane, ektotermy sú zvieratá, ktoré nie sú schopné generovať teplo vo svojich metabolických procesoch, takže ich jediný spôsob termoregulácie je ísť k zdrojom energie alebo sa im dostať preč.

Nie je to náhoda, že správanie pri opaľovaní sa pozoruje predovšetkým u plazov: keď sa jašterica opiera o kameň „vyhrievajúci sa na slnku“, to, čo skutočne robí, je získavanie potrebnej energie vo forme tepla na to, aby bolo možné vykonávať metabolické procesy, ako je trávenie alebo pohyb, okrem iného veci.

Takže Keď hovoríme o bazálnom metabolizme (BMR), máme na mysli iba teplo produkované endotermami, čo sú cicavce a vtáky.

Ak by sme chceli kvantifikovať množstvo energie potrebnej na prežitie plazov alebo obojživelníkov, použili by sme iný termín a metodiku: štandardnú rýchlosť metabolizmu (TMS). Toto sa riadi podobnými kritériami ako bazálny metabolizmus, ale je potrebné brať do úvahy teplotu prostredia, pretože to úplne moduluje energetickú dostupnosť ektotermického zvieraťa.

• Mohlo by vás zaujímať: „Drsné endoplazmatické retikulum: definícia, vlastnosti a funkcie“

Aké ďalšie parametre sprevádzajú bazálny metabolizmus?

Táto hodnota je veľmi užitočná, ako uvidíme neskôr, ale úplne nevysvetľuje energetickú potrebu jednotlivca. Pred pokračovaním by ste mali zvážiť nasledovné:

Celkový energetický výdaj (GET): bazálny metabolizmus (BMR) + endogénna termogenéza (TE) + fyzická aktivita (FA)

Svetová zdravotnícka organizácia (WHO) poskytuje veľmi dobrú definíciu celkového výdaja energie, v ktorej hrá TMB veľmi dôležitú úlohu: „ide o energetickú hladinu nevyhnutné na udržanie rovnováhy medzi spotrebou a výdajom energie, keď má jedinec hmotnosť, zloženie tela a fyzickú aktivitu zlučiteľnú s dobrým stavom Zdravie “.

Ako si viete predstaviť táto hodnota medzi jednotlivcami kolíšePretože musíte venovať pozornosť veku, pohlaviu, etnickej príslušnosti, miestu pôvodu a mnohým ďalším veciam.

Na čo slúži bazálny metabolizmus?

Bazálny metabolizmus predstavuje minimálne náklady na organizmus, aby mohol vykonávať životne dôležité udržovacie funkcie, ktoré nie sú vedome zastavené, ako napr. kardiovaskulárne, dýchacie, endokrinné, centrálny nervový systém, obličkové, pečeňové, imunitné a termogénne javy (tvorba horúci).

Tieto „základné“ podmienky si vyžadujú kvantifikáciu konkrétneho prostredia.: jednotlivec musel spať 10 - 12 hodín, byť v postabsorbčnom stave (nemal požiť žiadne jedlo najmenej 12 hodín) a byť v podmienkach termoneutality a v stave fyzického a emočného odpočinku. Samozrejme, nemôžete merať bazálny metabolizmus človeka, ak je na hore plnej sneh utekajúci pred medveďom, pretože jeho energetická náročnosť je oveľa vyššia a situácia uniká z normálne.

Ako sa meria bazálny metabolizmus?

Na efektívne meranie bazálneho metabolizmu (bez použitia prediktívnych vzorcov) je potrebné uchýliť sa k priamej alebo nepriamej kalorimetrii. V prvom prípade množstvo tepla produkovaného telom sa meria v hermetických komorách s izolačnými stenami. Tu sa zaznamenáva akumulovaná energia a strata konvekciou po stabilizačnej dobe najmenej 6 hodín.

Na druhej strane sa TMB dá získať aj nepriamou kalorimetriou, čo je minimálne invazívna, ale vysoko účinná metóda. Je to založené na absorpcii kyslíka a uvoľňovaní oxidu uhličitého: pretože si to vyžaduje anabolizmus uvoľňuje sa kyslík a CO2, množstvo vyrobeného tepla súvisí so spotrebovaným kyslíkom a CO2 prepustený. Tu do hry vstupuje respiračný koeficient, parameter, ktorý si vyhradzujeme pre ďalšiu príležitosť.

Vzorce bazálneho metabolizmu

Ak hľadáte online, uvidíte, že existuje niekoľko kalkulačiek, ktoré sa snažia odhadnúť váš bazálny metabolizmus bez vykonania akýchkoľvek lekárskych testov. Aj keď je metóda nepriamej kalorimetrie vhodná na získanie skutočne spoľahlivej hodnoty, tieto programy sú založené na matematických vzorcoch, ktoré zohľadňujú nasledujúce faktory:

• P: celkový tepelný výkon pri úplnom voľnobehu.
• M: hmotnosť jednotlivca v kilogramoch.
• H: výška jednotlivca v centimetroch.
• A: vek, v rokoch.

Tieto parametre nám dávajú nasledujúce vzorce:

• MUŽI TMB = (10 x hmotnosť v kg) + (6,25 x výška v cm) - (5 x vek v rokoch) + 5.
• ŽENY TMB = (10 x váha v kg) + (6,25 x výška v cm) - (5 x vek v rokoch) - 161.

Ak chcete zostať pri nejakej hodnote, môžeme vám povedať, že určité štúdie vypočítali rýchlosť metabolizmu Východiskový priemer u jednotlivcov zo štúdií v rozmedzí od 1027 kilokalórií za deň do 2499 Kilokalórie / deň. Toto je energia potrebná na to, aby sme jednoducho existovaliTakže na základe cvičenia a aktivity musíte pridať variabilný kalorický rozsah.

Je zarážajúce vedieť, že približne BMR klesá o 1 - 2% za každé desaťročie po 20. roku života, hlavne z dôvodu straty čistej tukovej hmoty.

Bazálny metabolizmus a veľkosť

Je bežné (a správne) si myslieť, že čistý bazálny metabolizmus bude oveľa vyšší u slona ako u myši, pretože jeho hmotnosť je pohybuje sa v rôznych mierkach a prirodzene mamutie zviera vyprodukuje a stratí oveľa viac tepla ako malé, pravda?

V absolútnych hodnotách je táto postulácia správna, ale veci sa stanú zaujímavými, ak sa BMR vydelí hmotnosťou zvieraťa. Ak sa podelí hmotnosťou, zistí sa, že metabolická rýchlosť myši na gram tkaniva je 10-krát vyššia ako u slona. Aj keď mechanizmy, ktoré sú základom tohto procesu, ešte nie sú úplne pochopené, je známe, že pomer povrch / objem malého zvieraťa je vyšší, čo podporuje tepelné straty.

Malé endotermické zvieratá teda majú tendenciu mať oveľa kratšie životné cykly, pretože ich bunkový metabolizmus je veľmi rýchly a tkanivá a orgány zlyhávajú skôr. Ak naopak uvidíte gekona s rovnakou hmotnosťou ako myš, zistíte, že žije až 7-krát dlhšie. Prečo?: Keďže plaz negeneruje teplo, potreba energie a práca vykonaná jeho telom je oveľa nižšia.

Pokračovať

Fascinujúce, že? Ukazuje sa, že akokoľvek sa to môže zdať anekdotické, bazálny metabolizmus v endotermách podmieňuje ich dĺžku života a životne dôležité stratégie. Na medicínskejšej ako biologickej úrovni tento parameter navyše slúži tomu, aby odborníci na výživu a športovci vedieť, koľko kalórií musia denne zjesť, aby udržali, zvýšili alebo znížili celkovú hmotnosť organizmu betón.

Bibliografické odkazy:

• Bonfanti, N., Fernández, J. M., Gomez-Delgado, F., a Pérez-Jiménez, F. (2014). Vplyv dvoch nízkokalorických diét a ich kombinácie s fyzickým cvičením na bazálny metabolizmus a zloženie tela. Hospital Nutrition, 29 (3), 635-643.
• López-Fontana, C. M., Martínez-González, M. A., & Martínez, J. TO. (2003). Obezita, energetický metabolizmus a miera fyzickej aktivity. Spanish Journal of Obesity, 1 (1), 29-36.
• Vargas, M., Lancheros, L., & del Pilar Barrera, M. (2011). Výdaj energie v pokoji a zloženie tela u dospelých. Vestník lekárskej fakulty, 59 (1), S43-S58.