Базальный метаболизм и общие суточные энергозатраты

Базальный метаболизм (БМ) — это энергия, которую организм использует в состоянии полного покоя для поддержания жизненно важных функций. Обычно он составляет наибольшую долю общих суточных энергозатрат (ОСЭ) — суммы всей энергии, которую человек расходует за день. Вместе они описывают расходную сторону энергетического баланса и являются величинами, используемыми в нутрициологии для оценки потребностей в энергии.

Definition

Базальный метаболизм — это скорость расхода энергии бодрствующим человеком в состоянии физического и психического покоя, в термонейтральной среде и в постабсорбтивном состоянии; общие суточные энергозатраты — это общая энергия, которую человек расходует в течение 24 часов, включая базальный/покойный метаболизм, термический эффект пищи и энергетические затраты на физическую активность.

Scope

В этой теме дается определение базального метаболизма и тесно связанного с ним метаболизма в покое, излагаются компоненты общих суточных энергозатрат и объясняется, как каждый из них измеряется и что обусловливает различия между людьми. Это справочная физиология; она описывает измерения и детерминанты, а не предписывает целевые показатели энергии для конкретного человека.

Core questions

• Что входит в базальный метаболизм и чем он отличается от метаболизма в покое?
• Каковы компоненты общих суточных энергозатрат?
• Что определяет, сколько энергии человек расходует в состоянии покоя?
• Как измеряются энергозатраты в лаборатории и у свободно живущих людей?

Key concepts

• Базальный метаболизм
• Метаболизм в покое / расход энергии в покое
• Общие суточные энергозатраты
• Термический эффект пищи
• Энергетические затраты на активность
• Термогенез, не связанный с физической активностью (NEAT)
• Безжировая масса как основной детерминант метаболизма в покое
• Непрямая калориметрия и дважды меченая вода

Mechanisms

Общие суточные энергозатраты условно делятся на три компонента: базальный (или покоящийся) метаболизм, термический эффект пищи и энергетические затраты на физическую активность, причем последний включает как преднамеренные упражнения, так и термогенез, не связанный с физической активностью, от спонтанных движений и поддержания позы (Levine, 2002). Базальный метаболизм отражает энергетические потребности органов и тканей организма в покое; поскольку метаболически активная безжировая масса является его основным детерминантом, более крупные тела и тела с большей долей безжировой массы имеют более высокий абсолютный БМ. Метаболизм в покое измеряется методом непрямой калориметрии, которая выводит теплопродукцию из потребления кислорода и выделения углекислого газа, в то время как общие затраты у свободно живущих людей измеряются методом дважды меченой воды.

Clinical relevance

БМ и ОСЭ обеспечивают концептуальную основу для оценки потребностей в энергии при нутриционной оценке и для интерпретации изменения веса с точки зрения энергетического баланса. Тема представляет собой описательный справочный материал о том, как распределяются и измеряются затраты, и не содержит предписаний по энергии для отдельных лиц.

Epidemiology

При учете размера и состава тела общие суточные энергозатраты относительно стабильны на протяжении большей части взрослой жизни и выше на единицу массы у маленьких детей, со снижением в более позднем возрасте (Pontzer, 2021). У отдельных людей преднамеренная потеря веса снижает энергозатраты сверх того, что ожидается от одного лишь изменения массы тела (Leibel, 1995; Rosenbaum, 2010).

History

Оценка базального метаболизма восходит к калориметрии начала XX века, которая связывала теплопродукцию с площадью поверхности тела и легла в основу первых уравнений для прогнозирования потребностей в энергии. Непрямая калориметрия сделала метаболизм в покое рутинно измеряемым, а валидация метода дважды меченой воды у людей в конце XX века позволила количественно оценить общие затраты в повседневной жизни, что привело к созданию крупных многолабораторных наборов данных, описывающих затраты на протяжении всей жизни (Pontzer, 2021).

Debates

Насколько термогенез, не связанный с физической активностью, способствует расходу энергии и регуляции веса?

Спонтанные, не связанные с упражнениями движения сильно варьируются между людьми и могут составлять значительную долю ежедневной энергии активности; насколько они изменяются в ответ на переедание или недоедание и насколько они объясняют различия в наборе веса, остается актуальным вопросом.

Key figures

• James A. Levine
• Herman Pontzer
• Rudolph Leibel
• Michael Rosenbaum

Seminal works

• leibel-1995
• pontzer-2021

Frequently asked questions

В чем разница между базальным метаболизмом и метаболизмом в покое?

Базальный метаболизм измеряется в строгих условиях — в бодрствующем, но полностью отдохнувшем состоянии, в термонейтральном помещении и в постабсорбтивном (натощак) состоянии. Метаболизм в покое измеряется в менее строгих условиях и обычно немного выше, но на практике эти два термина часто используются как взаимозаменяемые.

Почему базальный метаболизм так сильно различается у разных людей?

Самым большим определяющим фактором является безжировая (тощая) масса, поскольку мышцы и органы являются метаболически активными тканями. Таким образом, размер тела, возраст и пол объясняют большую часть вариаций, с меньшими дополнительными влияниями других физиологических факторов.