Швидкість базального метаболізму - біологія
Швидкість базального метаболізму, також базальна швидкість метаболізму - це величина, яка в основному використовується для характеристики метаболізму у людини: це кількість енергії, необхідної організму, щоб підтримувати свої функції на день у повному спокої, при байдужій температурі (28 ° C) і натщесерце (тобто з порожнім шлунком) потрібні.
вступ
З фізичної точки зору, базальний рівень метаболізму становить Робота за раз, так потужність, офіційно визначеною одиницею СІ є вата (= джоулі на секунду). На практиці, однак, застарілу одиницю калорій зазвичай використовують замість джоулів, а базальна швидкість метаболізму - оскільки вона завжди відноситься до цілого дня, тобто до 24 годин - відповідно в кілокалоріях за 24 години (ккал/24 год) посилання “/ 24 год” часто залишають позаду). Наступне стосується перерахунку між кілоджоулями та кілокалоріями:
1 ккал = 4,186 кДж і 1 кДж = 0,239 ккал .
До факторів, що впливають на швидкість основного метаболізму, належать: вік, стать, вага тіла, розмір тіла, м’язова маса, теплоізоляція через одяг та стан здоров’я (наприклад, якщо температура тіла підвищується через лихоманку тощо).
Вимірювання
За допомогою методів калориметрії швидкість основного метаболізму можна виміряти безпосередньо за кількістю виділеного тепла або опосередковано за рахунок споживання кисню, що занадто трудомістке для повсякденного життя поза науковими дослідженнями, наприклад у лікарнях.
Пряма калориметрія була розроблена Антуаном Лораном де Лавуазьє у 18 столітті, але зараз вона має лише історичне значення. Натомість сьогоднішня медична практика використовує спірометри для вимірювання дихального потоку випробовуваного і використовує це для визначення обсягу дихання, споживання кисню та, з обох, самої базальної швидкості метаболізму. [1]
Розрахунок за апроксимаційними формулами
Формула Харріса-Бенедикта
Опубліковано вже у 1918 році Дж. А. Гарріс і Ф. Г. Бенедикт той, що названий на їх честь Формула Харріса-Бенедикта, в яких маса тіла $ m $, зріст $ l $ і вік $ t $ включаються як фактори, що впливають на швидкість базального метаболізму. [2]
Формула все ще представляє хорошу апроксимацію виміряної базальної швидкості метаболізму $ G $, яка є загальновизнаною у харчовій медицині. Для чоловіків це:
Помітна різниця в першому складенні майже на десять степенів - 66,5 у чоловіків, 655 у жінок - виражає, що базальний рівень обміну речовин у чоловіків більше визначається статом тіла та залежною від нього м’язовою масою.
Коригування індексу Broca
Оскільки базальна швидкість метаболізму на кілограм маси тіла зменшується із збільшенням відсотка жиру в організмі, вищезазначене слід використовувати переважно з ІМТ 30 кг/м2. Формули з коригованою масою тіла $ m_> $ можуть бути використані з урахуванням Нормальна вага $ m_> $ після Пол Брока обчислюється наступним чином:
Результат спрощення при поєднанні обох формул. Отримана скоригована базальна швидкість метаболізму без необхідності використовувати скориговану масу тіла.
Формула призначена для чоловіків
За винятком розрахунку скоригованої базальної швидкості метаболізму, нормальна вага за Брока вже практично не відіграє жодної ролі і використовується для оцінки надмірної ваги та ожиріння Індекс маси тіла, а також різні інші фізичні параметри.
Формула Міффліна-Сент-Жора
У 1990 році Міффлін та Сент-Джорор запропонували нову формулу, яка повинна враховувати зміни способу життя за останні 100 років і є в середньому приблизно на 5% точнішою. [4]
t> + s \ праворуч) \ frac >>, $ with +5 для чоловіків та −161 для жінок.
Проста оцінка
Набагато спрощеним, але все ж придатним для повсякденного використання, є приблизне припущення, що людина споживає 25 ккал на день на кілограм ваги за згаданих умов. З цього випливає наступна спрощена формула:
Оскільки день має 24 години, а 100 кДж відповідає приблизно 24 ккал, у багатьох публікаціях використовується ще більш просте правило з коефіцієнтом 24. Наприклад, вага, що перевищує 100 разів, дає базальну швидкість метаболізму в кілоджоулях на один день, а сама вага - базову швидкість метаболізму на годину в ккал. Відповідно до цього принципу, добова базальна швидкість метаболізму для чоловіка обчислюється наступним чином:
Оскільки чоловіки в середньому трохи вищі і мають як більшу м’язову масу, так і менше жиру, ніж жінки, у порівнянні з масою тіла, для жінок зазвичай передбачається нижча базальна швидкість метаболізму на 10%:
Це призводить до таких значень для людини, що важить 70 кг:
Фактичні витрати енергії
Зі збільшенням фізичного навантаження витрата енергії також збільшується, а отже, і на день додатково перетворена кількість енергії Оборот продуктивності зателефонував. Фактичний оборот енергії (як суму основного та енергообігу) можна оцінити, порівнюючи раніше визначений базовий оборот з a Фактор активності помножений. Це між 1,2 при положенні лежачи або сидячи і до понад 6 при виконанні важкої фізичної роботи, наприклад у важкій промисловості, іноді навіть набагато вищі у спорті. У випадку офісної роботи, з іншого боку, ви отримуєте лише коефіцієнт активності від 1,3 до 1,6.
У разі хвороби базальний рівень метаболізму для визначення фактичної потреби в енергії також розраховується з використанням коефіцієнта активності (який становить 1,2 для лежачих пацієнтів і 1,3 для мобілізованих пацієнтів) Травматичний фактор помножене, яке визначається тяжкістю захворювання і становить від 1,0 до 1,6.
Середнє тепло, яке виділяє людина, що перебуває в стані спокою, становить близько 90 Вт, виробляючи близько 15 літрів вуглекислого газу на годину і потовиділяючись приблизно від 1 до 2 літрів води на день, що відповідає охолоджувальній потужності від 26 до 52 Вт.
Розподіл потужності
На печінку та скелетні м’язи припадає найбільша частка базального рівня метаболізму в людському тілі - приблизно 26%, за ним слідує мозок - 18%, серце - 9%, нирки - 7%. Решта 14% припадає на інші органи.