میزان متابولیسم پایه و اثر حرارتی غذا

میزان متابولیسم پایه، انرژی است که بدن در حالت استراحت برای حفظ عملکردهای فیزیولوژیکی اساسی مصرف می‌کند و در بیشتر افراد، بزرگترین جزء واحد از کل مصرف انرژی روزانه است. اثر حرارتی غذا، انرژی اضافی است که برای هضم، جذب و پردازش یک وعده غذایی صرف می‌شود. این دو با هم، دو جزء از سه جزء اصلی مصرف انرژی را، در کنار فعالیت بدنی، توصیف می‌کنند.

Definition

میزان متابولیسم پایه (که اغلب تحت شرایط استاندارد با میزان متابولیسم پایه (basal metabolic rate) به جای یکدیگر استفاده می‌شوند) نرخ مصرف انرژی یک فرد بیدار در حالت استراحت فیزیکی و ذهنی در یک محیط خنثی حرارتی است که معمولاً پس از یک شب ناشتایی اندازه‌گیری می‌شود. اثر حرارتی غذا (ترموژنز ناشی از رژیم غذایی) افزایش مصرف انرژی بالاتر از حالت استراحت است که پس از مصرف یک وعده غذایی رخ می‌دهد.

Scope

این موضوع به تعریف و اندازه‌گیری میزان متابولیسم پایه، عوامل تعیین‌کننده بزرگی آن، و چگونگی افزودن اثر حرارتی غذا به کل مصرف انرژی و تغییر آن با ترکیب وعده غذایی می‌پردازد. این مطلب به عنوان یک مرجع و توضیح آموزشی در مورد مصرف انرژی ارائه شده است و نه به عنوان توصیه‌ای در مورد نیازهای انرژی فردی.

Core questions

• چه نسبتی از کل مصرف انرژی روزانه توسط متابولیسم پایه تشکیل می‌شود؟
• کدام بافت‌ها و عوامل ترکیب بدنی بیشترین تأثیر را بر میزان متابولیسم پایه دارند؟
• اثر حرارتی غذا چقدر است و چگونه بین پروتئین، کربوهیدرات و چربی تفاوت دارد؟
• این اجزا چگونه با کالری‌سنجی غیرمستقیم اندازه‌گیری می‌شوند؟

Key concepts

• میزان متابولیسم پایه
• میزان متابولیسم پایه (Basal metabolic rate)
• اثر حرارتی غذا (ترموژنز ناشی از رژیم غذایی)
• کل مصرف انرژی روزانه
• توده بدون چربی به عنوان عامل تعیین‌کننده مصرف پایه
• کالری‌سنجی غیرمستقیم
• معادلات پیش‌بینی‌کننده (مثلاً هریس-بندیکت)

Mechanisms

میزان متابولیسم پایه منعکس‌کننده هزینه انرژی برای حفظ عملکرد سلولی و اندام‌ها است و ارتباط نزدیکی با توده بدون چربی (lean mass) دارد، بنابراین ترکیب بدن یک عامل تعیین‌کننده اصلی است؛ معادلات پیش‌بینی‌کننده مانند معادله هریس-بندیکت آن را از اندازه بدن، جنسیت و سن تخمین می‌زنند (Roza & Shizgal, 1984). اثر حرارتی غذا ناشی از انرژی مورد نیاز برای هضم، جذب، انتقال، متابولیسم و ذخیره مواد مغذی مصرف شده است؛ این اثر به نسبت برای پروتئین بیشترین و برای چربی کمترین است و معمولاً در یک رژیم غذایی مختلط، تقریباً یک دهم انرژی مصرفی را تشکیل می‌دهد (Westerterp, 2004). هر دو جزء، و تقسیم‌بندی سوخت‌هایی که آنها را همراهی می‌کنند، با کالری‌سنجی غیرمستقیم از مصرف اکسیژن و تولید دی‌اکسید کربن اندازه‌گیری می‌شوند (Frayn, 1983).

Clinical relevance

تخمین‌های میزان متابولیسم پایه و اثر حرارتی غذا، درک ما از نیازها و مصرف انرژی در تحقیقات تغذیه و متابولیسم را شکل می‌دهند. مطالب اینجا توصیفی و آموزشی است و اهداف انرژی فردی یا توصیه‌های رژیم غذایی را ارائه نمی‌دهد.

History

مطالعه کمی مصرف انرژی انسان با کالری‌سنجی در طول قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم توسعه یافت و بررسی Passmore و Durnin در سال 1955 دانش مربوط به مصرف انرژی در انسان را تثبیت کرد. معادلات پیش‌بینی‌کننده برای نیازهای پایه، که با معادله هریس-بندیکت مورد بازبینی Roza و Shizgal (1984) نمونه‌سازی شد، تخمین را عملی ساخت، در حالی که کارهای بعدی ترموژنز ناشی از رژیم غذایی را به عنوان یک جزء متمایز و وابسته به درشت‌مغذی‌ها از مصرف انرژی مشخص کردند.

Key figures

• Klaas Westerterp
• Reginald Passmore
• John Durnin

Seminal works

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

Frequently asked questions

چرا میزان متابولیسم پایه بین افراد بسیار متفاوت است؟

بخش زیادی از این تفاوت‌ها به تفاوت در توده بدون چربی (lean mass) برمی‌گردد، زیرا بافت فعال متابولیکی محرک اصلی مصرف انرژی پایه است؛ سن، جنسیت و اندازه بدن نیز نقش دارند، به همین دلیل معادلات پیش‌بینی‌کننده این عوامل را شامل می‌شوند.

آیا اثر حرارتی غذا بر اساس درشت‌مغذی‌ها متفاوت است؟

بله. پروتئین بالاترین اثر حرارتی را دارد به دلیل هزینه انرژی متابولیسم و ذخیره‌سازی آن، کربوهیدرات در حد متوسط است و چربی کمترین میزان را دارد، همانطور که توسط وسترترپ (Westerterp, 2004) بررسی شده است.