Βασικός Μεταβολικός Ρυθμός και Συνολική Ημερήσια Ενεργειακή Δαπάνη

Ο βασικός μεταβολικός ρυθμός (BMR) είναι η ενέργεια που δαπανά το σώμα σε πλήρη ανάπαυση για τη διατήρηση ζωτικών λειτουργιών, και συνήθως αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος της συνολικής ημερήσιας ενεργειακής δαπάνης (TDEE) — το άθροισμα όλης της ενέργειας που δαπανά ένα άτομο σε μια ημέρα. Μαζί περιγράφουν την πλευρά της δαπάνης της ενεργειακής ισορροπίας και είναι οι ποσότητες που χρησιμοποιεί η επιστήμη της διατροφής για την εκτίμηση των ενεργειακών αναγκών.

Definition

Ο βασικός μεταβολικός ρυθμός είναι ο ρυθμός ενεργειακής δαπάνης ενός ξύπνιου ατόμου σε σωματική και ψυχική ηρεμία, σε θερμο-ουδέτερο περιβάλλον και σε κατάσταση μετά την απορρόφηση· η συνολική ημερήσια ενεργειακή δαπάνη είναι η συνολική ενέργεια που δαπανά ένα άτομο σε 24 ώρες, περιλαμβάνοντας τον βασικό/μεταβολισμό ηρεμίας, το θερμικό αποτέλεσμα της τροφής και την ενεργειακή δαπάνη της σωματικής δραστηριότητας.

Scope

Αυτό το θέμα ορίζει τον BMR και τον στενά σχετιζόμενο μεταβολικό ρυθμό ηρεμίας, παρουσιάζει τα συστατικά της συνολικής ημερήσιας ενεργειακής δαπάνης και εξηγεί πώς μετράται το καθένα και τι προκαλεί τις διαφορές μεταξύ των ατόμων. Πρόκειται για φυσιολογία αναφοράς· περιγράφει τη μέτρηση και τους καθοριστικούς παράγοντες παρά συνταγογραφεί ενεργειακούς στόχους για οποιοδήποτε άτομο.

Core questions

• Τι περιλαμβάνεται στον βασικό μεταβολικό ρυθμό και πώς διαφέρει από τον μεταβολικό ρυθμό ηρεμίας;
• Ποια είναι τα συστατικά της συνολικής ημερήσιας ενεργειακής δαπάνης;
• Τι καθορίζει πόση ενέργεια δαπανά ένα άτομο σε ηρεμία;
• Πώς μετράται η ενεργειακή δαπάνη στο εργαστήριο και σε άτομα που ζουν ελεύθερα;

Key concepts

• Βασικός μεταβολικός ρυθμός
• Μεταβολικός ρυθμός ηρεμίας / ενεργειακή δαπάνη ηρεμίας
• Συνολική ημερήσια ενεργειακή δαπάνη
• Θερμικό αποτέλεσμα της τροφής
• Ενεργειακή δαπάνη δραστηριότητας
• Θερμογένεση μη-σωματικής δραστηριότητας (NEAT)
• Η άλιπη μάζα ως ο κύριος καθοριστικός παράγοντας του μεταβολισμού ηρεμίας
• Έμμεση θερμιδομετρία και διπλώς σημασμένο ύδωρ

Mechanisms

Η συνολική ημερήσια ενεργειακή δαπάνη διαιρείται συμβατικά σε τρία συστατικά: βασικό (ή μεταβολισμό ηρεμίας), θερμικό αποτέλεσμα της τροφής και ενεργειακή δαπάνη της σωματικής δραστηριότητας, με το τελευταίο να περιλαμβάνει τόσο την εσκεμμένη άσκηση όσο και τη θερμογένεση μη-σωματικής δραστηριότητας από ακούσια κίνηση και στάση (Levine, 2002). Ο βασικός μεταβολισμός αντικατοπτρίζει τις ενεργειακές απαιτήσεις των οργάνων και ιστών του σώματος σε ηρεμία· επειδή η μεταβολικά ενεργή άλιπη μάζα είναι ο κύριος καθοριστικός παράγοντάς του, μεγαλύτερα και πιο πλούσια σε άλιπη μάζα σώματα έχουν υψηλότερο απόλυτο BMR. Ο μεταβολισμός ηρεμίας μετράται με έμμεση θερμιδομετρία, η οποία συμπεραίνει την παραγωγή θερμότητας από την κατανάλωση οξυγόνου και την παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα, ενώ η συνολική δαπάνη σε άτομα που ζουν ελεύθερα μετράται με διπλώς σημασμένο ύδωρ.

Clinical relevance

Ο BMR και ο TDEE παρέχουν τη θεωρητική βάση για την εκτίμηση των ενεργειακών αναγκών στην αξιολόγηση της διατροφής και για την ερμηνεία της αλλαγής βάρους όσον αφορά την ενεργειακή ισορροπία. Το θέμα είναι περιγραφικό περιεχόμενο αναφοράς σχετικά με το πώς διαμερίζεται και μετράται η δαπάνη και δεν καθορίζει ενεργειακές συνταγές για άτομα.

Epidemiology

Όταν λαμβάνονται υπόψη το μέγεθος και η σύνθεση του σώματος, η συνολική ημερήσια ενεργειακή δαπάνη είναι σχετικά σταθερή σε μεγάλο μέρος της ενήλικης ζωής και είναι υψηλότερη ανά μονάδα μάζας σε μικρά παιδιά, με μείωση σε μεταγενέστερη ζωή (Pontzer, 2021). Εντός των ατόμων, η εσκεμμένη απώλεια βάρους μειώνει την ενεργειακή δαπάνη πέρα από αυτό που αναμένεται από την αλλαγή στη μάζα του σώματος από μόνη της (Leibel, 1995; Rosenbaum, 2010).

History

Η εκτίμηση του βασικού μεταβολισμού χρονολογείται από την πρώιμη εικοστή αιώνα θερμιδομετρία, η οποία συσχέτισε την παραγωγή θερμότητας με την επιφάνεια του σώματος και αποτέλεσε τη βάση των πρώτων εξισώσεων πρόβλεψης για τις ενεργειακές ανάγκες. Η έμμεση θερμιδομετρία κατέστησε τον μεταβολισμό ηρεμίας τακτικά μετρήσιμο, και η επικύρωση του διπλώς σημασμένου ύδατος σε ανθρώπους στα τέλη του εικοστού αιώνα επέτρεψε την ποσοτικοποίηση της συνολικής δαπάνης στην καθημερινή ζωή, κορυφώνοντας σε μεγάλα πολυεργαστηριακά σύνολα δεδομένων που περιγράφουν τη δαπάνη σε όλο τον κύκλο ζωής (Pontzer, 2021).

Debates

Πόσο συμβάλλει η θερμογένεση μη-σωματικής δραστηριότητας στη δαπάνη και στη ρύθμιση του βάρους;

Η ακούσια, μη-σωματική κίνηση ποικίλλει ευρέως μεταξύ των ατόμων και μπορεί να αποτελέσει σημαντικό μέρος της ημερήσιας ενεργειακής δαπάνης δραστηριότητας· πόσο προσαρμόζεται σε απόκριση υπερσίτισης ή υποσιτισμού, και πόσο εξηγεί τις διαφορές στην αύξηση βάρους, παραμένει ένα ενεργό ερώτημα.

Key figures

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

Seminal works

• leibel-1995
• pontzer-2021

Frequently asked questions

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ βασικού μεταβολικού ρυθμού και μεταβολικού ρυθμού ηρεμίας;

Ο βασικός μεταβολικός ρυθμός μετράται υπό αυστηρές συνθήκες — ξύπνιος αλλά πλήρως ξεκούραστος, σε θερμο-ουδέτερο δωμάτιο, και σε κατάσταση μετά την απορρόφηση (νηστείας). Ο μεταβολικός ρυθμός ηρεμίας μετράται υπό λιγότερο αυστηρές συνθήκες και είναι συνήθως ελαφρώς υψηλότερος, αλλά οι δύο όροι συχνά χρησιμοποιούνται εναλλακτικά στην πράξη.

Γιατί ο βασικός μεταβολικός ρυθμός διαφέρει τόσο πολύ μεταξύ των ατόμων;

Ο μεγαλύτερος μεμονωμένος καθοριστικός παράγοντας είναι η άλιπη (μυϊκή) μάζα, επειδή οι μύες και τα όργανα είναι μεταβολικά ενεργός ιστός. Το μέγεθος του σώματος, η ηλικία και το φύλο, επομένως, εξηγούν μεγάλο μέρος της διακύμανσης, με μικρότερες πρόσθετες επιρροές από άλλους φυσιολογικούς παράγοντες.