معدل الأيض أثناء الراحة والتأثير الحراري للغذاء

معدل الأيض أثناء الراحة هو الطاقة التي ينفقها الجسم في حالة السكون للحفاظ على الوظائف الفسيولوجية الأساسية، وهو أكبر مكون منفرد من إجمالي الإنفاق اليومي للطاقة لدى معظم الناس. التأثير الحراري للغذاء هو الطاقة الإضافية التي تُنفق في هضم الوجبة وامتصاصها ومعالجتها. يصفان معًا اثنين من المكونات الرئيسية الثلاثة لإنفاق الطاقة، إلى جانب النشاط البدني.

Definition

معدل الأيض أثناء الراحة (غالبًا ما يُستخدم بالتبادل مع معدل الأيض الأساسي تحت ظروف موحدة) هو معدل إنفاق الطاقة لشخص مستيقظ في حالة راحة جسدية وعقلية في بيئة محايدة حراريًا، وعادةً ما يكون ذلك بعد صيام ليلة كاملة. التأثير الحراري للغذاء (توليد الحرارة الناتج عن الغذاء) هو الزيادة في إنفاق الطاقة فوق مستوى الراحة التي تتبع تناول الوجبة.

Scope

يغطي هذا الموضوع كيفية تعريف وقياس معدل الأيض أثناء الراحة، وما الذي يحدد حجمه، وكيف يضيف التأثير الحراري للغذاء إلى إجمالي الإنفاق ويتغير بتكوين الوجبة. يُقدم هذا الموضوع كمرجع وحساب تعليمي لإنفاق الطاقة بدلاً من كونه نصيحة حول احتياجات الطاقة الفردية.

Core questions

• ما هي نسبة إجمالي الإنفاق اليومي للطاقة التي يمثلها الأيض أثناء الراحة؟
• ما هي الأنسجة وعوامل تكوين الجسم التي تؤثر بشكل أكبر على معدل الأيض أثناء الراحة؟
• ما هو حجم التأثير الحراري للغذاء، وكيف يختلف بين البروتين والكربوهيدرات والدهون؟
• كيف تُقاس هذه المكونات بواسطة القياس غير المباشر للسعرات الحرارية؟

Key concepts

• معدل الأيض أثناء الراحة
• معدل الأيض الأساسي
• التأثير الحراري للغذاء (توليد الحرارة الناتج عن الغذاء)
• إجمالي الإنفاق اليومي للطاقة
• الكتلة الخالية من الدهون كمحدد للإنفاق أثناء الراحة
• القياس غير المباشر للسعرات الحرارية
• المعادلات التنبؤية (مثل هاريس-بينديكت)

Mechanisms

يعكس معدل الأيض أثناء الراحة تكلفة الطاقة للحفاظ على وظيفة الخلايا والأعضاء ويرتبط ارتباطًا وثيقًا بالكتلة الخالية من الدهون (الكتلة النحيلة)، لذا فإن تكوين الجسم هو المحدد الأساسي؛ وتقدر المعادلات التنبؤية مثل معادلة هاريس-بينديكت (Harris-Benedict) هذا المعدل بناءً على حجم الجسم والجنس والعمر (Roza & Shizgal, 1984). ينشأ التأثير الحراري للغذاء من الطاقة اللازمة لهضم وامتصاص ونقل واستقلاب وتخزين العناصر الغذائية المتناولة؛ وهو الأكبر نسبيًا للبروتين والأقل للدهون، وعادة ما يمثل حوالي عُشر الطاقة المتناولة في نظام غذائي مختلط (Westerterp, 2004). يتم قياس كلا المكونين، وتقسيم الوقود الذي يصاحبهما، عن طريق القياس غير المباشر للسعرات الحرارية من استهلاك الأكسجين وإنتاج ثاني أكسيد الكربون (Frayn, 1983).

Clinical relevance

تُفيد تقديرات معدل الأيض أثناء الراحة والتأثير الحراري للغذاء في فهم كيفية تحديد متطلبات الطاقة وإنفاقها في أبحاث التغذية والأيض. المواد هنا وصفية وتعليمية ولا تقدم أهدافًا فردية للطاقة أو وصفات غذائية.

History

تطور الدراسة الكمية لإنفاق الطاقة البشرية عن طريق قياس السعرات الحرارية خلال القرنين التاسع عشر وأوائل القرن العشرين، وقد عززت مراجعة باسيمور ودورنين عام 1955 المعرفة بإنفاق الطاقة لدى البشر. جعلت المعادلات التنبؤية للاحتياجات أثناء الراحة، والتي تتجسد في معادلة هاريس-بينديكت التي أعاد فحصها روزا وشيزغال (1984)، التقدير عمليًا، بينما وصفت الأعمال اللاحقة توليد الحرارة الناتج عن الغذاء كمكون مميز لإنفاق الطاقة يعتمد على المغذيات الكبيرة.

Key figures

• Klaas Westerterp
• Reginald Passmore
• John Durnin

Seminal works

• roza-shizgal-1984
• westerterp-2004
• passmore-1955

Frequently asked questions

لماذا يختلف معدل الأيض أثناء الراحة كثيرًا بين الأشخاص؟

يرجع جزء كبير من التباين إلى الاختلافات في الكتلة الخالية من الدهون (الكتلة النحيلة)، حيث أن الأنسجة النشطة أيضيًا هي المحرك الرئيسي لإنفاق الطاقة أثناء الراحة؛ كما تساهم عوامل العمر والجنس وحجم الجسم، ولهذا السبب تتضمن المعادلات التنبؤية هذه العوامل.

هل يختلف التأثير الحراري للغذاء باختلاف المغذيات الكبيرة؟

نعم. للبروتين أعلى تأثير حراري بسبب تكلفة الطاقة لعمليات الأيض والتخزين، وتأثير الكربوهيدرات متوسط، بينما الدهون هي الأقل، كما استعرضه ويستيرتيرب (Westerterp, 2004).