تعادل انرژی و تنظیم وزن بدن
تعادل انرژی، رابطه بین انرژی دریافتی فرد از غذا و نوشیدنی و انرژی مصرفی او از طریق متابولیسم و فعالیت بدنی است. با گذشت زمان، تعادل بین دریافت و مصرف تعیین میکند که ذخایر انرژی بدن، عمدتاً توده چربی، افزایش، کاهش یا ثابت میمانند، که این امر این حوزه را به پایه فیزیولوژیکی برای درک وزن بدن و تنظیم آن تبدیل میکند.
Definition
تعادل انرژی و تنظیم وزن بدن، مطالعه چگونگی تطابق دریافت انرژی و مصرف انرژی در طول زمان و چگونگی حس و دفاع سیستمهای فیزیولوژیک از ذخایر انرژی بدن است، به طوری که عدم تعادل منجر به تغییراتی در وزن و ترکیب بدن میشود.
Scope
این حوزه خواننده را با اجزای مصرف انرژی انسان، اثرات حرارتی غذا خوردن، سیستمهای هموستاتیک و نورواندوکرین که از وزن بدن دفاع میکنند، و تغییرات متابولیکی که به دنبال محدودیت عمدی انرژی رخ میدهند، آشنا میکند. این موارد را به عنوان موضوعات مرجع فیزیولوژی و علوم تغذیه در نظر میگیرد و چهار موضوع دقیق را گردآوری میکند، نه اینکه توصیههای فردی برای مدیریت وزن ارائه دهد.
Sub-topics
Core questions
- اجزای کل مصرف انرژی روزانه چیست و چگونه اندازهگیری میشوند؟
- بدن چگونه ذخایر انرژی خود را حس میکند و آنها را به مغز سیگنال میدهد؟
- چرا بدن تمایل به دفاع از وزن معینی دارد و چه مکانیسمهایی در برابر افزایش و کاهش وزن مقاومت میکنند؟
- چه تغییرات متابولیکی همراه با محدودیت کالری پایدار و کاهش وزن رخ میدهد؟
Key concepts
- دریافت انرژی و مصرف انرژی
- کل مصرف انرژی روزانه
- نرخ متابولیسم پایه و استراحت
- اثر حرارتی غذا
- ترموژنز تطبیقی
- هموستاز انرژی و سیگنالهای چاقی
- سازگاری متابولیک با کاهش وزن
Key theories
- مدلهای نقطه تنظیم / نقطه استقرار وزن بدن
- وزن بدن به طور فعال تنظیم میشود نه اینکه به طور غیرفعال تعیین شود: سیگنالهای بازخوردی متناسب با ذخایر چربی بر مدارهای مرکزی عمل میکنند تا از محدوده وزنی دفاع کنند، به طوری که انحرافات تغییرات جبرانی در دریافت و مصرف را تحریک میکنند. انواع نقطه استقرار تأکید میکنند که سطح دفاع شده توسط محیط و همچنین زیستشناسی شکل میگیرد.
Mechanisms
کل مصرف انرژی روزانه مجموع متابولیسم پایه/استراحت، اثر حرارتی غذا، و هزینه انرژی فعالیت بدنی است. ذخایر انرژی توسط هورمونهایی مانند لپتین و انسولین به مغز سیگنال داده میشوند که غلظت آنها چاقی را ردیابی میکند؛ مدارهای هیپوتالاموسی این سیگنالها را با ورودیهای سیری کوتاهمدت ادغام میکنند تا دریافت غذا و مصرف انرژی را تنظیم کنند (Schwartz, 2000). هنگامی که وزن کاهش مییابد، مصرف انرژی بیش از آنچه از دست دادن بافت به تنهایی پیشبینی میشود، کاهش مییابد، یک پاسخ جبرانی که ترموژنز تطبیقی نامیده میشود و سیستم را به سمت بازیابی وزن از دست رفته سوق میدهد (Leibel, 1995; Rosenbaum, 2010).
Clinical relevance
درک تعادل انرژی زیربنای چگونگی تفسیر تغییر وزن، سوءتغذیه و چاقی در علوم بهداشتی است و توضیح میدهد که چرا کاهش وزن پایدار از نظر فیزیولوژیکی دشوار است. مطالب اینجا محتوای مرجع توصیفی در مورد فیزیولوژی انرژی طبیعی و تغییر یافته است و پروتکلی برای تشخیص یا مدیریت وزن هیچ فردی نیست.
Epidemiology
مصرف انرژی روزانه در طول عمر متفاوت است، در اوایل کودکی افزایش مییابد، در بیشتر دوران بزرگسالی با تنظیم برای اندازه بدن نسبتاً ثابت میماند و در سنین بالاتر کاهش مییابد (Pontzer, 2021). پیگیری طولانیمدت افراد پس از کاهش وزن زیاد نشان میدهد که کاهش مصرف انرژی میتواند سالها ادامه یابد (Fothergill, 2016)، یک مشاهده در سطح جمعیت که مربوط به نرخ بالای بازیابی وزن پس از رژیم غذایی است.
History
مطالعه کمی متابولیسم انرژی انسان از کالریسنجی قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم نشأت گرفت، که ثابت کرد دریافت و مصرف انرژی از قانون بقای انرژی پیروی میکنند. در طول قرن بیستم، کالریسنجی غیرمستقیم و سپس آب دوگانه نشاندار شده، مصرف انرژی را در افراد آزاد قابل اندازهگیری ساخت، در حالی که کلونینگ لپتین در سال 1994 و کارهای بعدی بر روی مدارهای هیپوتالاموسی، وزن بدن را به عنوان یک کمیت تنظیم شده مرکزی و سیگنالدهی شده هورمونی، به جای یک دفترچه حساب غیرفعال کالری، بازتعریف کرد.
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
- در تعادل انرژی بودن به چه معناست؟
- فرد زمانی در تعادل انرژی است که انرژی دریافتی او از غذا و نوشیدنی برابر با انرژی مصرفی او از طریق متابولیسم و فعالیت باشد، به طوری که ذخایر انرژی بدن در طول زمان تقریباً ثابت بمانند. مازاد پایدار عمدتاً به صورت چربی ذخیره میشود و کمبود پایدار از آن ذخایر استفاده میکند.
- اگر تعادل انرژی فقط کالری ورودی در مقابل کالری خروجی است، چرا تغییر وزن دشوار است؟
- زیرا هر دو طرف معادله تنظیم میشوند. دریافت و مصرف اعداد ثابتی نیستند، بلکه توسط بازخورد هورمونی و عصبی تنظیم میشوند که از ذخایر انرژی موجود دفاع میکند، بنابراین بدن تا حدی تغییرات عمدی در خوردن یا فعالیت را جبران میکند.