Pengeluaran Energi dan Termogenesis

Pengeluaran energi adalah laju penggunaan energi oleh tubuh, dan termogenesis adalah produksi panas sebagai bagian dari pengeluaran tersebut. Keduanya membentuk satu sisi persamaan keseimbangan energi: komponen penggunaan energi harian, dan kapasitas jaringan tertentu untuk menghilangkan energi sebagai panas, membantu menentukan apakah energi disimpan sebagai lemak atau dibakar.

Definition

Pengeluaran energi adalah jumlah total energi yang dikonsumsi tubuh dari waktu ke waktu, meliputi laju metabolisme basal (istirahat), efek termal makanan, dan biaya energi aktivitas fisik; termogenesis adalah pembentukan panas secara metabolik, termasuk panas wajib dari metabolisme dan panas fakultatif yang dihasilkan oleh jaringan seperti jaringan adiposa cokelat.

Scope

Topik ini mencakup komponen total pengeluaran energi harian, biologi jaringan adiposa cokelat dan beige, peran pemisahan mitokondria dalam produksi panas, dan termogenesis adaptif setelah perubahan berat badan. Ini disajikan sebagai fisiologi yang relevan dengan keseimbangan energi dan obesitas, bukan sebagai panduan klinis.

Core questions

• Apa saja komponen total pengeluaran energi harian dan ukuran relatifnya?
• Bagaimana lemak cokelat dan beige menghasilkan panas, dan seberapa besar kontribusinya pada orang dewasa?
• Mengapa pengeluaran energi menurun setelah penurunan berat badan, dan apa implikasinya untuk pemeliharaan berat badan?

Key concepts

• Total pengeluaran energi harian (laju basal, efek termal makanan, aktivitas)
• Laju metabolisme basal dan istirahat
• Jaringan adiposa cokelat dan protein pemisah 1 (UCP1)
• Adiposit beige (brite)
• Pemisahan mitokondria dan termogenesis non-menggigil
• Termogenesis adaptif setelah perubahan berat badan

Mechanisms

Total pengeluaran energi harian didominasi oleh laju metabolisme basal, dengan kontribusi yang lebih kecil dari efek termal makanan dan aktivitas fisik. Komponen fakultatif yang berbeda adalah termogenesis non-menggigil pada jaringan adiposa cokelat, di mana protein pemisah 1 (uncoupling protein 1) memperpendek sirkuit gradien proton mitokondria sehingga oksidasi substrat menghasilkan panas daripada ATP. Paparan dingin mengaktifkan jaringan ini melalui sinyal simpatik, dan studi pencitraan telah menunjukkan bahwa lemak cokelat yang aktif secara metabolik tetap ada pada orang dewasa. Setelah penurunan berat badan, pengeluaran energi menurun lebih dari yang diperkirakan untuk ukuran tubuh yang baru, suatu respons termogenik adaptif yang mendukung penambahan berat badan kembali.

Clinical relevance

Karena pengeluaran energi adalah salah satu penentu keseimbangan energi, fisiologinya mendasari kesulitan mempertahankan penurunan berat badan dan minat pada jaringan termogenik sebagai target penelitian. Entri ini menjelaskan mekanisme dan temuan untuk referensi edukasi dan tidak meresepkan intervensi atau dosis.

Evidence & guidelines

Bukti dalam topik ini berkisar dari studi ruang metabolik terkontrol tentang pengeluaran energi setelah perubahan berat badan hingga studi pencitraan yang menegaskan kembali keberadaan jaringan adiposa cokelat fungsional pada orang dewasa. Ini adalah studi fisiologis primer dan tinjauan; topik ini merangkumnya daripada menerjemahkannya ke dalam rekomendasi klinis.

History

Jaringan adiposa cokelat telah lama dianggap relevan terutama pada bayi dan mamalia kecil, sementara pengeluaran energi manusia dewasa dipelajari terutama melalui kalorimetri. Pada tahun 2009, studi pencitraan menunjukkan lemak cokelat yang diaktifkan dingin dan aktif secara metabolik pada orang dewasa, menghidupkan kembali minat pada termogenesis sebagai komponen keseimbangan energi manusia, dan pekerjaan selanjutnya memetakan kontrol molekuler adiposit cokelat dan beige.

Debates

Seberapa besar kontribusi jaringan adiposa cokelat terhadap keseimbangan energi orang dewasa?

Lemak cokelat fungsional ada pada orang dewasa, tetapi kontribusi kuantitatifnya terhadap pengeluaran energi seluruh tubuh dan potensinya untuk dimanfaatkan melawan obesitas tetap menjadi pertanyaan aktif.

Key figures

• Rudolph Leibel
• C. Ronald Kahn
• Shingo Kajimura
• Wouter van Marken Lichtenbelt

Seminal works

• leibel-1995
• cypess-2009
• vanmarkenlichtenbelt-2009

Frequently asked questions

Apa saja komponen utama pengeluaran energi?

Yang terbesar adalah laju metabolisme basal (istirahat), diikuti oleh biaya energi aktivitas fisik dan efek termal makanan, dengan termogenesis fakultatif sebagai komponen tambahan yang lebih kecil.

Mengapa penurunan berat badan membuat berat badan lebih sulit dipertahankan?

Setelah penurunan berat badan, pengeluaran energi menurun lebih dari yang diperkirakan untuk tubuh yang lebih kecil, suatu respons termogenik adaptif yang cenderung membuat tubuh mendapatkan kembali berat badan yang hilang.