Ενεργειακή Ισορροπία και Ρύθμιση Σωματικού Βάρους
Η ενεργειακή ισορροπία είναι η σχέση μεταξύ της ενέργειας που προσλαμβάνει ένας άνθρωπος μέσω τροφής και ποτών και της ενέργειας που δαπανά μέσω του μεταβολισμού και της σωματικής δραστηριότητας. Με την πάροδο του χρόνου, η ισορροπία μεταξύ πρόσληψης και δαπάνης καθορίζει εάν οι αποθήκες ενέργειας του σώματος, κυρίως η λιπώδης μάζα, θα αυξηθούν, θα μειωθούν ή θα παραμείνουν σταθερές, καθιστώντας αυτόν τον τομέα τη φυσιολογική βάση για την κατανόηση του σωματικού βάρους και της ρύθμισής του.
Definition
Η ενεργειακή ισορροπία και η ρύθμιση του σωματικού βάρους είναι η μελέτη του τρόπου με τον οποίο η ενεργειακή πρόσληψη και η ενεργειακή δαπάνη ταιριάζουν με την πάροδο του χρόνου και του τρόπου με τον οποίο τα φυσιολογικά συστήματα ανιχνεύουν και διαφυλάσσουν τις ενεργειακές αποθήκες του σώματος, με την ανισορροπία να παράγει αλλαγές στο σωματικό βάρος και τη σύστασή του.
Scope
Αυτός ο τομέας προσανατολίζει τον αναγνώστη στα συστατικά της ανθρώπινης ενεργειακής δαπάνης, τις θερμικές επιδράσεις της διατροφής, τα ομοιοστατικά και νευροενδοκρινικά συστήματα που διαφυλάσσουν το σωματικό βάρος, και τις μεταβολικές αλλαγές που ακολουθούν τη σκόπιμη ενεργειακή στέρηση. Τον πλαισιώνει ως θέματα φυσιολογίας και επιστήμης διατροφής αναφοράς, συγκεντρώνοντας τέσσερα λεπτομερή θέματα αντί να προσφέρει εξατομικευμένες συμβουλές διαχείρισης βάρους.
Sub-topics
Core questions
- Ποια είναι τα συστατικά της συνολικής ημερήσιας ενεργειακής δαπάνης και πώς μετρώνται;
- Πώς το σώμα ανιχνεύει τις ενεργειακές του αποθήκες και τις σηματοδοτεί στον εγκέφαλο;
- Γιατί το σώμα τείνει να διαφυλάσσει ένα δεδομένο βάρος και ποιοι μηχανισμοί αντιστέκονται τόσο στην αύξηση όσο και στη μείωση του βάρους;
- Ποιες μεταβολικές αλλαγές συνοδεύουν τη συνεχή θερμιδική στέρηση και την απώλεια βάρους;
Key concepts
- Ενεργειακή πρόσληψη και ενεργειακή δαπάνη
- Συνολική ημερήσια ενεργειακή δαπάνη
- Βασικός και ηρεμικός μεταβολικός ρυθμός
- Θερμική επίδραση της τροφής
- Προσαρμοστική θερμογένεση
- Ομοιοστατική ρύθμιση της ενέργειας και σήματα παχυσαρκίας
- Μεταβολική προσαρμογή στην απώλεια βάρους
Key theories
- Μοντέλα σημείου ρύθμισης / σημείου ισορροπίας του σωματικού βάρους
- Το σωματικό βάρος ρυθμίζεται ενεργά αντί να καθορίζεται παθητικά: σήματα ανάδρασης ανάλογα με τις αποθήκες λίπους δρουν σε κεντρικά κυκλώματα για να διαφυλάξουν ένα εύρος βάρους, έτσι ώστε οι αποκλίσεις να προκαλούν αντισταθμιστικές αλλαγές στην πρόσληψη και τη δαπάνη. Παραλλαγές του σημείου ισορροπίας τονίζουν ότι το διαφυλασσόμενο επίπεδο διαμορφώνεται από το περιβάλλον καθώς και από τη βιολογία.
Mechanisms
Η συνολική ημερήσια ενεργειακή δαπάνη είναι το άθροισμα του βασικού/ηρεμικού μεταβολισμού, της θερμικής επίδρασης της τροφής και του ενεργειακού κόστους της σωματικής δραστηριότητας. Οι ενεργειακές αποθήκες σηματοδοτούνται στον εγκέφαλο από ορμόνες όπως η λεπτίνη και η ινσουλίνη, των οποίων οι συγκεντρώσεις παρακολουθούν την παχυσαρκία· τα υποθαλαμικά κυκλώματα ενσωματώνουν αυτά τα σήματα με βραχυπρόθεσμες εισόδους κορεσμού για να προσαρμόσουν την πρόσληψη τροφής και την ενεργειακή δαπάνη (Schwartz, 2000). Όταν το βάρος μειώνεται, η δαπάνη μειώνεται περισσότερο από ό,τι προβλέπεται μόνο από την απώλεια ιστού, μια αντισταθμιστική απόκριση που ονομάζεται προσαρμοστική θερμογένεση και η οποία ευνοεί την ανάκτηση του χαμένου βάρους (Leibel, 1995; Rosenbaum, 2010).
Clinical relevance
Η κατανόηση της ενεργειακής ισορροπίας θεμελιώνει τον τρόπο ερμηνείας της αλλαγής βάρους, της υποσιτισμού και της παχυσαρκίας στις επιστήμες υγείας, και εξηγεί γιατί η συνεχιζόμενη απώλεια βάρους είναι φυσιολογικά δύσκολη. Το υλικό εδώ είναι περιγραφικό περιεχόμενο αναφοράς για την κανονική και την αλλοιωμένη ενεργειακή φυσιολογία και δεν αποτελεί πρωτόκολλο για τη διάγνωση ή τη διαχείριση του βάρους οποιουδήποτε ατόμου.
Epidemiology
Η ημερήσια ενεργειακή δαπάνη ποικίλλει κατά τη διάρκεια της ζωής, αυξάνεται στην πρώιμη παιδική ηλικία, παραμένει σχετικά σταθερή κατά το μεγαλύτερο μέρος της ενήλικης ζωής όταν προσαρμόζεται στο μέγεθος του σώματος, και μειώνεται στην προχωρημένη ηλικία (Pontzer, 2021). Μακροχρόνια παρακολούθηση ατόμων μετά από μεγάλη απώλεια βάρους δείχνει ότι η μειωμένη ενεργειακή δαπάνη μπορεί να επιμένει για χρόνια (Fothergill, 2016), μια παρατήρηση σε επίπεδο πληθυσμού σχετική με τα υψηλά ποσοστά ανάκτησης βάρους μετά από δίαιτα.
History
Η ποσοτική μελέτη του ανθρώπινου ενεργειακού μεταβολισμού αναπτύχθηκε από την θερμιδομετρία του δέκατου ένατου και αρχών του εικοστού αιώνα, η οποία καθιέρωσε ότι η ενεργειακή πρόσληψη και δαπάνη υπακούουν στην διατήρηση της ενέργειας. Κατά τη διάρκεια του εικοστού αιώνα, η έμμεση θερμιδομετρία και αργότερα το διπλά σημασμένο νερό κατέστησαν δυνατή τη μέτρηση της δαπάνης σε ελεύθερα κινούμενα άτομα, ενώ η κλωνοποίηση της λεπτίνης το 1994 και οι επακόλουθες εργασίες στα υποθαλαμικά κυκλώματα αναδιαμόρφωσαν το σωματικό βάρος ως μια κεντρικά ρυθμιζόμενη, ορμονικά σηματοδοτούμενη ποσότητα αντί για ένα παθητικό λογιστικό βιβλίο θερμίδων.
Key figures
- Rudolph Leibel
- Michael Rosenbaum
- Michael W. Schwartz
- Kevin D. Hall
- Herman Pontzer
Related topics
Seminal works
- leibel-1995
- schwartz-2000
- rosenbaum-2010
Frequently asked questions
- Τι σημαίνει να είσαι σε ενεργειακή ισορροπία;
- Ένα άτομο βρίσκεται σε ενεργειακή ισορροπία όταν η ενέργεια που προσλαμβάνει από τροφή και ποτό ισούται με την ενέργεια που δαπανά μέσω του μεταβολισμού και της δραστηριότητας, έτσι ώστε οι ενεργειακές αποθήκες του σώματος να παραμένουν περίπου σταθερές με την πάροδο του χρόνου. Μια επίμονη πλεόνασμα αποθηκεύεται κυρίως ως λίπος, και ένα επίμονο έλλειμμα αντλεί από αυτές τις αποθήκες.
- Αν η ενεργειακή ισορροπία είναι απλώς θερμίδες που εισέρχονται έναντι θερμίδων που εξέρχονται, γιατί το βάρος είναι δύσκολο να αλλάξει;
- Επειδή και οι δύο πλευρές της εξίσωσης ρυθμίζονται. Η πρόσληψη και η δαπάνη δεν είναι σταθεροί αριθμοί, αλλά προσαρμόζονται από ορμονική και νευρική ανάδραση που διαφυλάσσει τις υπάρχουσες ενεργειακές αποθήκες, έτσι ώστε το σώμα να αντισταθμίζει εν μέρει τις σκόπιμες αλλαγές στη διατροφή ή τη δραστηριότητα.