Bazálny metabolizmus - biológia
The Bazálny metabolizmus, tiež bazálny metabolizmus je množstvo, ktoré sa používa hlavne na charakterizáciu metabolizmu u ľudí: je to množstvo energie, ktoré telo potrebuje na udržanie svojich funkcií denne pri úplnom odpočinku, pri ľahostajnej teplote (28 ° C) a nalačno (t.j. s prázdnym žalúdkom) potrebné.
úvod
Z fyzikálneho hľadiska je bazálny metabolizmus Práca za čas, tak moc, oficiálne definovaná jednotka SI je watt (= joule za sekundu). V praxi sa však namiesto joulov zvyčajne používa zastaraná jednotka kalórií a bazálny metabolizmus - pretože sa vždy vzťahuje na celý deň, t. J. 24 hodín - sa primerane uvádza v kilokalóriách za 24 hodín (kcal/24 h) (pričom tiež odkaz „/ 24 h“ je často vynechaný). Na prevod medzi kilojoulami a kilokalóriami sa vzťahuje toto:
1 $ kcal = 4,186 kJ $ a 1 kJ = 0,239 kcal $ .
Medzi faktory, ktoré ovplyvňujú bazálny metabolizmus, patria: vek, pohlavie, telesná hmotnosť, veľkosť tela, svalová hmota, tepelná izolácia cez odev a zdravotný stav (napr. Ak sa telesná teplota zvýši v dôsledku horúčky atď.).
Meranie
Pomocou metód kalorimetrie možno bazálny metabolický pomer merať priamo prostredníctvom množstva odovzdaného tepla alebo nepriamo pomocou spotreby kyslíka, ktorá je príliš náročná na čas na každodenný život mimo vedeckého výskumu, napríklad v nemocniciach.
Priamu kalorimetriu vyvinul Antoine Laurent de Lavoisier v 18. storočí, má však už iba historický význam. Namiesto toho sa v dnešnej lekárskej praxi meria dýchanie pacienta spirometrom a z neho sa určuje objem dychu, spotreba kyslíka a nakoniec aj samotná bazálna rýchlosť metabolizmu. [1]
Výpočet pomocou aproximačných vzorcov
Harrisov-Benediktov vzorec
Publikované už v roku 1918 J. A. Harris a F. G. Benedikta ten po nich pomenovaný Harrisov-Benediktov vzorec, v ktorých je zahrnutá telesná hmotnosť $ m $, výška $ l $ a vek $ t $ ako ovplyvňujúce faktory bazálneho metabolizmu. [2]
Vzorec stále predstavuje dobrú aproximáciu nameraného bazálneho metabolizmu $ G $, ktorá je všeobecne akceptovaná v nutričnej medicíne. Pre mužov je to:
Znateľný rozdiel v prvej sume takmer o desaťkrát - 66,5 u mužov, 655 u žien - vyjadruje, že bazálny metabolizmus u mužov je viac určovaný telesnou postavou a na nej závislou svalovou hmotou.
Úprava indexu Broca
Pretože bazálny metabolizmus na kilogram telesnej hmotnosti klesá so zvyšujúcim sa percentom telesného tuku, malo by sa vyššie uvedené používať hlavne z BMI 30 kg/m². Je možné použiť vzorce s korigovanou telesnou hmotnosťou $ m_> $, berúc do úvahy Normálna váha $ m_> $ po Paul Broca vypočítané takto:
Kombinácia oboch vzorcov vedie k zjednodušeniu. Získa sa korigovaná bazálna rýchlosť metabolizmu bez nutnosti použitia korigovanej telesnej hmotnosti.
Vzorec je pre mužov
Okrem výpočtu korigovaného bazálneho metabolizmu, normálna hmotnosť podľa Broca už nehrá prakticky žiadnu úlohu a používa sa na hodnotenie nadváhy a obezity Index telesnej hmotnosti, ako aj rôzne ďalšie fyzikálne parametre.
Mifflin-St.Jeorov vzorec
Novší vzorec navrhli v roku 1990 Mifflin a St.Jeor [3], ktorý má brať do úvahy zmeny životného štýlu za posledných 100 rokov a je v priemere asi o 5% presnejší. [4]
t> + s \ vpravo) \ frac >>, $ s +5 pre mužov a -161 pre ženy.
Jednoduchý odhad
Veľmi zjednodušený, ale stále vhodný na každodenné použitie, je približný predpoklad, že človek za spomínaných podmienok spotrebuje 25 kcal denne na kilogram telesnej hmotnosti. Z toho sa odvodzuje nasledujúci zjednodušený vzorec:
Pretože deň má 24 hodín a 100 kJ zodpovedá asi 24 kcal, v mnohých publikáciách sa používa ešte jednoduchšie pravidlo s faktorom 24. Napríklad 100-násobok hmotnosti udáva bazálny metabolizmus jedného dňa v kilojouloch a samotná hmotnosť udáva bazálny metabolizmus za hodinu v kcal. Podľa tohto základného pravidla sa denná bazálna metabolická rýchlosť pre človeka počíta takto:
Pretože muži sú v priemere o niečo väčší a majú viac svalovej hmoty a menej telesného tuku ako ženy v pomere k ich telesnej hmotnosti, u žien sa všeobecne predpokladá o 10% nižšia bazálna rýchlosť metabolizmu:
Z toho pre osobu vážiacu 70 kg vyplývajú tieto hodnoty:
Skutočný energetický výdaj
Pri zvýšenej fyzickej aktivite sa zvyšuje aj výdaj energie, a to za deň dodatočne prevedené množstvo energie Obrat výkonu zavolal. Skutočný energetický obrat (ako súčet základného a energetického obratu) je možné odhadnúť porovnaním predtým určeného základného obratu s Činiteľ znásobený. To je medzi 1,2 pri ležaní alebo sedení a až nad 6 pri ťažkej fyzickej práci, napr. v ťažkom priemysle, niekedy dokonca oveľa vyššia v športe. V prípade kancelárskej práce naopak získate iba činiteľ aktivity 1,3 až 1,6.
V prípade choroby sa bazálna rýchlosť metabolizmu na určenie skutočnej energetickej potreby tiež vypočíta pomocou faktora aktivity (ktorý je 1,2 pre ležiacich pacientov a 1,3 pre mobilizovaných pacientov). Faktor traumy násobí, čo sa určuje podľa závažnosti ochorenia a pohybuje sa od 1,0 do 1,6.
Priemerné teplo vydané človekom v pokoji je okolo 90 wattov, produkuje okolo 15 litrov oxidu uhličitého za hodinu a potí sa okolo 1 až 2 litrov vody za deň, čo zodpovedá chladiacemu výkonu 26 až 52 wattov.
Rozvod elektrickej energie
Pečeňové a kostrové svaly tvoria najväčší podiel bazálneho metabolizmu v ľudskom tele, každý s asi 26%, nasledovaný mozgom s 18%, srdcom s 9% a obličkami so 7%. Zvyšných 14% pripadá na ostatné orgány.