معدل الأيض الأساسي والإنفاق الكلي اليومي للطاقة

معدل الأيض الأساسي (BMR) هو الطاقة التي يستخدمها الجسم في حالة الراحة التامة للحفاظ على الوظائف الحيوية، وعادةً ما يمثل الحصة الأكبر من الإنفاق الكلي اليومي للطاقة (TDEE) — وهو مجموع كل الطاقة التي ينفقها الشخص في اليوم. يصفان معًا جانب الإنفاق في توازن الطاقة وهما الكميات التي يستخدمها علم التغذية لتقدير متطلبات الطاقة.

Definition

معدل الأيض الأساسي هو معدل إنفاق الطاقة لشخص مستيقظ في حالة راحة جسدية وعقلية، في بيئة محايدة حراريًا وفي حالة ما بعد الامتصاص؛ الإنفاق الكلي اليومي للطاقة هو إجمالي الطاقة التي ينفقها الشخص على مدار 24 ساعة، ويشمل الأيض الأساسي/أثناء الراحة، والتأثير الحراري للطعام، وتكلفة الطاقة للنشاط البدني.

Scope

يحدد هذا الموضوع معدل الأيض الأساسي (BMR) ومعدل الأيض أثناء الراحة المرتبط به ارتباطًا وثيقًا، ويحدد مكونات الإنفاق الكلي اليومي للطاقة، ويوضح كيفية قياس كل منها وما الذي يدفع التباين بين الأشخاص. إنه فسيولوجيا مرجعية؛ يصف القياس والمحددات بدلاً من وصف أهداف الطاقة لأي فرد.

Core questions

• ماذا يشمل معدل الأيض الأساسي وكيف يختلف عن معدل الأيض أثناء الراحة؟
• ما هي مكونات الإنفاق الكلي اليومي للطاقة؟
• ما الذي يحدد كمية الطاقة التي ينفقها الشخص في حالة الراحة؟
• كيف يُقاس إنفاق الطاقة في المختبر ولدى الأشخاص الأحرار؟

Key concepts

• معدل الأيض الأساسي
• معدل الأيض أثناء الراحة / إنفاق الطاقة أثناء الراحة
• الإنفاق الكلي اليومي للطاقة
• التأثير الحراري للطعام
• إنفاق طاقة النشاط
• توليد الحرارة من النشاط غير الرياضي (NEAT)
• الكتلة الخالية من الدهون كمحدد رئيسي للأيض أثناء الراحة
• قياس السعرات الحرارية غير المباشر والماء الموسوم مزدوجًا

Mechanisms

يُقسم الإنفاق الكلي اليومي للطاقة تقليديًا إلى ثلاثة مكونات: الأيض الأساسي (أو أثناء الراحة)، والتأثير الحراري للطعام، وتكلفة الطاقة للنشاط البدني، ويشمل الأخير كلاً من التمارين المتعمدة وتوليد الحرارة من النشاط غير الرياضي الناتج عن الحركة التلقائية والوضعية (Levine, 2002). يعكس الأيض الأساسي متطلبات الطاقة لأعضاء وأنسجة الجسم في حالة الراحة؛ ولأن الكتلة الخالية من الدهون النشطة أيضيًا هي المحدد الرئيسي له، فإن الأجسام الأكبر والأكثر غنى بالكتلة الخالية من الدهون لديها معدل أيض أساسي مطلق أعلى. يُقاس الأيض أثناء الراحة عن طريق قياس السعرات الحرارية غير المباشر (indirect calorimetry)، الذي يستنتج إنتاج الحرارة من استهلاك الأكسجين وإخراج ثاني أكسيد الكربون، بينما يُقاس الإنفاق الكلي لدى الأشخاص الأحرار باستخدام الماء الموسوم مزدوجًا (doubly-labelled water).

Clinical relevance

يوفر معدل الأيض الأساسي (BMR) والإنفاق الكلي اليومي للطاقة (TDEE) الأساس المفاهيمي لتقدير متطلبات الطاقة في تقييم التغذية ولتفسير تغير الوزن من حيث توازن الطاقة. الموضوع هو محتوى مرجعي وصفي حول كيفية تقسيم الإنفاق وقياسه ولا يحدد وصفات طاقة للأفراد.

Epidemiology

عند أخذ حجم الجسم وتكوينه في الاعتبار، يكون الإنفاق الكلي اليومي للطاقة مستقرًا نسبيًا خلال معظم فترة البلوغ ويكون أعلى لكل وحدة كتلة لدى الأطفال الصغار، مع انخفاض في مراحل لاحقة من الحياة (Pontzer, 2021). داخل الأفراد، يؤدي فقدان الوزن المتعمد إلى خفض إنفاق الطاقة بما يتجاوز ما هو متوقع من التغير في كتلة الجسم وحدها (Leibel, 1995; Rosenbaum, 2010).

History

يعود تقدير الأيض الأساسي إلى قياس السعرات الحرارية في أوائل القرن العشرين، والذي ربط إنتاج الحرارة بمساحة سطح الجسم وأسس أول معادلات التنبؤ باحتياجات الطاقة. جعل قياس السعرات الحرارية غير المباشر قياس الأيض أثناء الراحة ممكنًا بشكل روتيني، وسمح التحقق من صحة الماء الموسوم مزدوجًا في البشر في أواخر القرن العشرين بتحديد الإنفاق الكلي في الحياة اليومية، وبلغ ذروته في مجموعات بيانات كبيرة متعددة المختبرات تصف الإنفاق على مدار العمر (Pontzer, 2021).

Debates

ما مدى مساهمة توليد الحرارة من النشاط غير الرياضي في الإنفاق وتنظيم الوزن؟

تختلف الحركة التلقائية غير الرياضية بشكل كبير بين الأشخاص ويمكن أن تمثل حصة كبيرة من طاقة النشاط اليومي؛ ويبقى السؤال مفتوحًا حول مدى تعديلها استجابة للإفراط في التغذية أو نقص التغذية، ومدى تفسيرها للاختلافات في زيادة الوزن.

Key figures

• James A. Levine
• Herman Pontzer
• Rudolph Leibel
• Michael Rosenbaum

Seminal works

• leibel-1995
• pontzer-2021

Frequently asked questions

ما الفرق بين معدل الأيض الأساسي ومعدل الأيض أثناء الراحة؟

يُقاس معدل الأيض الأساسي تحت ظروف صارمة — مستيقظًا ولكن في راحة تامة، في غرفة محايدة حراريًا، وفي حالة ما بعد الامتصاص (الصيام). يُقاس معدل الأيض أثناء الراحة تحت ظروف أقل صرامة ويكون عادةً أعلى قليلاً، ولكن غالبًا ما يُستخدم المصطلحان بالتبادل في الممارسة العملية.

لماذا يختلف معدل الأيض الأساسي كثيرًا بين الأشخاص؟

المحدد الأكبر الوحيد هو الكتلة الخالية من الدهون (العضلية)، لأن العضلات والأعضاء هي أنسجة نشطة أيضيًا. لذلك، يفسر حجم الجسم والعمر والجنس جزءًا كبيرًا من التباين، مع تأثيرات إضافية أصغر من عوامل فسيولوجية أخرى.