Bilanțul energetic și reglarea greutății corporale

Bilanțul energetic reprezintă relația dintre energia pe care o persoană o consumă sub formă de alimente și băuturi și energia pe care o cheltuiește prin metabolism și activitate fizică. În timp, echilibrul dintre aport și cheltuială determină dacă rezervele de energie ale corpului, în principal masa de grăsime, cresc, scad sau rămân stabile, făcând din acest domeniu fundamentul fiziologic pentru înțelegerea greutății corporale și a reglării acesteia.

Definition

Bilanțul energetic și reglarea greutății corporale reprezintă studiul modului în care aportul de energie și cheltuiala de energie sunt echilibrate în timp și cum sistemele fiziologice detectează și apără rezervele de energie ale corpului, dezechilibrul producând modificări ale greutății și compoziției corporale.

Scope

Acest domeniu orientează cititorul către componentele cheltuielii energetice umane, efectele termice ale alimentației, sistemele homeostatice și neuroendocrine care apără greutatea corporală și modificările metabolice care urmează restricției energetice deliberate. Acesta încadrează aceste aspecte ca subiecte de referință în fiziologie și știința nutriției, adunând patru subiecte detaliate, în loc să ofere sfaturi individualizate pentru gestionarea greutății.

Sub-topics

• Basal Metabolic Rate and Total Daily Energy Expenditure
• Dietary Thermogenesis and Adaptive Thermogenesis
• Energy Balance Homeostasis and Regulation
• Metabolic Adaptation to Caloric Restriction

Core questions

• Care sunt componentele cheltuielii energetice zilnice totale și cum sunt ele măsurate?
• Cum detectează corpul rezervele sale de energie și cum le semnalează creierului?
• De ce tinde corpul să apere o anumită greutate și ce mecanisme rezistă atât creșterii în greutate, cât și pierderii în greutate?
• Ce modificări metabolice însoțesc restricția calorică susținută și pierderea în greutate?

Key concepts

• Aportul de energie și cheltuiala de energie
• Cheltuiala energetică zilnică totală
• Rata metabolică bazală și de repaus
• Efectul termic al alimentelor
• Termogeneza adaptativă
• Homeostazia energetică și semnalele de adipozitate
• Adaptarea metabolică la pierderea în greutate

Key theories

Modele de tip set-point / settling-point ale greutății corporale

Greutatea corporală este reglată activ, mai degrabă decât determinată pasiv: semnalele de feedback proporționale cu rezervele de grăsime acționează asupra circuitelor centrale pentru a apăra o anumită gamă de greutate, astfel încât deviațiile provoacă modificări compensatorii ale aportului și cheltuielii. Variantele de tip settling-point subliniază că nivelul apărat este modelat atât de mediu, cât și de biologie.

Mechanisms

Cheltuiala energetică zilnică totală este suma metabolismului bazal/de repaus, a efectului termic al alimentelor și a costului energetic al activității fizice. Rezervele de energie sunt semnalizate creierului de către hormoni precum leptina și insulina, ale căror concentrații urmăresc adipozitatea; circuitele hipotalamice integrează aceste semnale cu informații de sațietate pe termen scurt pentru a ajusta aportul alimentar și cheltuiala energetică (Schwartz, 2000). Când greutatea este redusă, cheltuiala scade mai mult decât este prezis doar din pierderea de țesut, un răspuns compensatoriu numit termogeneză adaptativă, care înclină sistemul spre recuperarea greutății pierdute (Leibel, 1995; Rosenbaum, 2010).

Clinical relevance

Înțelegerea bilanțului energetic stă la baza modului în care modificările greutății, subnutriția și obezitatea sunt interpretate în științele sănătății și explică de ce pierderea susținută în greutate este fiziologic dificilă. Materialul prezentat aici este conținut de referință descriptiv despre fiziologia energetică normală și alterată și nu este un protocol pentru diagnosticarea sau gestionarea greutății unei persoane.

Epidemiology

Cheltuiala energetică zilnică variază pe parcursul vieții, crescând în copilăria timpurie, rămânând relativ stabilă în mare parte a vieții adulte, atunci când este ajustată pentru dimensiunea corporală, și scăzând la vârste înaintate (Pontzer, 2021). Urmărirea pe termen lung a persoanelor după o pierdere mare în greutate arată că reducerea cheltuielii energetice poate persista ani de zile (Fothergill, 2016), o observație la nivel de populație relevantă pentru ratele ridicate de recuperare a greutății după dietă.

History

Studiul cantitativ al metabolismului energetic uman a apărut din studiile de calorimetrie din secolele al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea, care au stabilit că aportul și cheltuiala de energie respectă conservarea energiei. Pe parcursul secolului al XX-lea, calorimetria indirectă și, ulterior, apa dublu marcată au făcut posibilă măsurarea cheltuielii la persoanele care trăiesc liber, în timp ce clonarea leptinei în 1994 și lucrările ulterioare asupra circuitelor hipotalamice au redefinit greutatea corporală ca o cantitate reglată central, semnalizată hormonal, mai degrabă decât un registru pasiv de calorii.

Key figures

• Rudolph Leibel
• Michael Rosenbaum
• Michael W. Schwartz
• Kevin D. Hall
• Herman Pontzer

Seminal works

• leibel-1995
• schwartz-2000
• rosenbaum-2010

Frequently asked questions

Ce înseamnă a fi în bilanț energetic?

O persoană este în bilanț energetic atunci când energia pe care o consumă din alimente și băuturi este egală cu energia pe care o cheltuiește prin metabolism și activitate, astfel încât rezervele de energie ale corpului rămân aproximativ constante în timp. Un surplus persistent este stocat în principal sub formă de grăsime, iar un deficit persistent apelează la acele rezerve.

Dacă bilanțul energetic înseamnă doar calorii consumate versus calorii arse, de ce este greu de modificat greutatea?

Deoarece ambele părți ale ecuației sunt reglate. Aportul și cheltuiala nu sunt numere fixe, ci sunt ajustate prin feedback hormonal și neural care apără rezervele de energie existente, astfel încât corpul compensează parțial modificările deliberate ale alimentației sau activității.