Keseimbangan Energi dan Pengaturan Berat Badan
Keseimbangan energi adalah hubungan antara energi yang dikonsumsi seseorang dalam bentuk makanan dan minuman dengan energi yang dikeluarkan melalui metabolisme dan aktivitas fisik. Seiring waktu, keseimbangan antara asupan dan pengeluaran menentukan apakah cadangan energi tubuh, terutama massa lemak, meningkat, menurun, atau tetap stabil, menjadikan area ini sebagai dasar fisiologis untuk memahami berat badan dan pengaturannya.
Definition
Keseimbangan energi dan pengaturan berat badan adalah studi tentang bagaimana asupan energi dan pengeluaran energi disesuaikan seiring waktu dan bagaimana sistem fisiologis merasakan serta mempertahankan cadangan energi tubuh, dengan ketidakseimbangan yang menghasilkan perubahan berat dan komposisi tubuh.
Scope
Area ini mengarahkan pembaca pada komponen pengeluaran energi manusia, efek termis dari makan, sistem homeostatis dan neuroendokrin yang mempertahankan berat badan, serta perubahan metabolisme yang mengikuti pembatasan energi yang disengaja. Ini membingkai topik-topik ini sebagai fisiologi referensi dan topik ilmu gizi, mengumpulkan empat topik terperinci daripada menawarkan saran manajemen berat badan yang individual.
Sub-topics
Core questions
- Apa saja komponen total pengeluaran energi harian dan bagaimana cara mengukurnya?
- Bagaimana tubuh merasakan cadangan energinya dan menyinyalkannya ke otak?
- Mengapa tubuh cenderung mempertahankan berat badan tertentu, dan mekanisme apa yang menahan penambahan maupun penurunan berat badan?
- Perubahan metabolik apa yang menyertai pembatasan kalori dan penurunan berat badan yang berkelanjutan?
Key concepts
- Asupan energi dan pengeluaran energi
- Total pengeluaran energi harian
- Laju metabolisme basal dan istirahat
- Efek termis makanan
- Termogenesis adaptif
- Homeostasis energi dan sinyal adipositas
- Adaptasi metabolik terhadap penurunan berat badan
Key theories
- Model set-point / settling-point berat badan
- Berat badan diatur secara aktif daripada ditentukan secara pasif: sinyal umpan balik yang proporsional dengan cadangan lemak bekerja pada sirkuit pusat untuk mempertahankan kisaran berat badan, sehingga penyimpangan memicu perubahan kompensasi dalam asupan dan pengeluaran. Varian settling-point menekankan bahwa tingkat yang dipertahankan dibentuk oleh lingkungan serta biologi.
Mechanisms
Total pengeluaran energi harian adalah jumlah dari metabolisme basal/istirahat, efek termis makanan, dan biaya energi aktivitas fisik. Cadangan energi disinyalkan ke otak oleh hormon seperti leptin dan insulin, yang konsentrasinya melacak adipositas; sirkuit hipotalamus mengintegrasikan sinyal-sinyal ini dengan masukan rasa kenyang jangka pendek untuk menyesuaikan asupan makanan dan pengeluaran energi (Schwartz, 2000). Ketika berat badan berkurang, pengeluaran menurun lebih dari yang diprediksi dari hilangnya jaringan saja, sebuah respons kompensasi yang disebut termogenesis adaptif yang mengarahkan sistem untuk mendapatkan kembali berat badan yang hilang (Leibel, 1995; Rosenbaum, 2010).
Clinical relevance
Pemahaman tentang keseimbangan energi mendasari bagaimana perubahan berat badan, malnutrisi, dan obesitas diinterpretasikan dalam ilmu kesehatan, dan ini menjelaskan mengapa penurunan berat badan yang berkelanjutan secara fisiologis sulit. Materi di sini adalah konten referensi deskriptif tentang fisiologi energi normal dan yang berubah dan bukan merupakan protokol untuk mendiagnosis atau mengelola berat badan individu mana pun.
Epidemiology
Pengeluaran energi harian bervariasi sepanjang rentang kehidupan, meningkat pada masa kanak-kanak awal, relatif stabil sepanjang sebagian besar masa dewasa ketika disesuaikan dengan ukuran tubuh, dan menurun pada usia lanjut (Pontzer, 2021). Tindak lanjut jangka panjang terhadap orang-orang setelah penurunan berat badan yang besar menunjukkan bahwa penurunan pengeluaran energi dapat bertahan selama bertahun-tahun (Fothergill, 2016), sebuah pengamatan tingkat populasi yang relevan dengan tingginya tingkat kenaikan berat badan kembali setelah diet.
History
Studi kuantitatif metabolisme energi manusia tumbuh dari kalorimetri abad kesembilan belas dan awal abad kedua puluh, yang menetapkan bahwa asupan dan pengeluaran energi mematuhi hukum kekekalan energi. Sepanjang abad kedua puluh, kalorimetri tidak langsung dan kemudian air berlabel ganda memungkinkan pengeluaran energi diukur pada orang yang hidup bebas, sementara kloning leptin pada tahun 1994 dan pekerjaan selanjutnya pada sirkuit hipotalamus membingkai ulang berat badan sebagai kuantitas yang diatur secara sentral dan disinyalkan secara hormonal daripada catatan kalori yang pasif.
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
- Apa artinya berada dalam keseimbangan energi?
- Seseorang berada dalam keseimbangan energi ketika energi yang mereka ambil dari makanan dan minuman sama dengan energi yang mereka keluarkan melalui metabolisme dan aktivitas, sehingga cadangan energi tubuh tetap kira-kira konstan seiring waktu. Surplus yang persisten disimpan terutama sebagai lemak, dan defisit yang persisten akan menarik dari cadangan tersebut.
- Jika keseimbangan energi hanyalah kalori masuk versus kalori keluar, mengapa berat badan sulit diubah?
- Karena kedua sisi persamaan diatur. Asupan dan pengeluaran bukanlah angka tetap tetapi disesuaikan oleh umpan balik hormonal dan saraf yang mempertahankan cadangan energi yang ada, sehingga tubuh sebagian mengkompensasi perubahan yang disengaja dalam makan atau aktivitas.