อัตราการเผาผลาญขณะพักและผลกระทบทางความร้อนจากอาหาร

อัตราการเผาผลาญขณะพักคือพลังงานที่ร่างกายใช้ไปในขณะพักเพื่อรักษากลไกทางสรีรวิทยาพื้นฐาน และเป็นองค์ประกอบที่ใหญ่ที่สุดของการใช้พลังงานทั้งหมดต่อวันในคนส่วนใหญ่ ผลกระทบทางความร้อนจากอาหารคือพลังงานเพิ่มเติมที่ใช้ในการย่อย ดูดซึม และแปรรูปอาหารที่รับประทานเข้าไป ทั้งสองอย่างนี้เป็นองค์ประกอบหลักสองในสามส่วนของการใช้พลังงาน นอกเหนือจากการทำกิจกรรมทางกายภาพ

Definition

อัตราการเผาผลาญขณะพัก (มักใช้แทนกันได้กับอัตราการเผาผลาญพื้นฐานภายใต้สภาวะมาตรฐาน) คืออัตราการใช้พลังงานของบุคคลที่ตื่นตัวและอยู่ในภาวะพักผ่อนทั้งทางร่างกายและจิตใจ ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิเป็นกลาง โดยทั่วไปหลังจากอดอาหารข้ามคืน ผลกระทบทางความร้อนจากอาหาร (การสร้างความร้อนที่เกิดจากอาหาร) คือการเพิ่มขึ้นของการใช้พลังงานที่สูงกว่าระดับการพักผ่อน ซึ่งเกิดขึ้นหลังจากการรับประทานอาหาร

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมถึงวิธีการกำหนดและวัดอัตราการเผาผลาญขณะพัก ปัจจัยที่กำหนดขนาดของมัน และผลกระทบทางความร้อนจากอาหารที่เพิ่มขึ้นต่อการใช้พลังงานทั้งหมดและแตกต่างกันไปตามองค์ประกอบของมื้ออาหาร ข้อมูลนี้จัดทำขึ้นเพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิงและให้ความรู้เกี่ยวกับการใช้พลังงาน ไม่ใช่คำแนะนำเกี่ยวกับความต้องการพลังงานของแต่ละบุคคล

Core questions

• การเผาผลาญขณะพักคิดเป็นสัดส่วนเท่าใดของการใช้พลังงานทั้งหมดต่อวัน?
• เนื้อเยื่อและปัจจัยองค์ประกอบของร่างกายใดที่มีอิทธิพลต่ออัตราการเผาผลาญขณะพักมากที่สุด?
• ผลกระทบทางความร้อนจากอาหารมีขนาดเท่าใด และแตกต่างกันอย่างไรระหว่างโปรตีน คาร์โบไฮเดรต และไขมัน?
• องค์ประกอบเหล่านี้วัดได้อย่างไรโดยการวัดแคลอรี่ทางอ้อม?

Key concepts

• อัตราการเผาผลาญขณะพัก
• อัตราการเผาผลาญพื้นฐาน
• ผลกระทบทางความร้อนจากอาหาร (การสร้างความร้อนที่เกิดจากอาหาร)
• การใช้พลังงานทั้งหมดต่อวัน
• มวลไร้ไขมันเป็นปัจจัยกำหนดการใช้พลังงานขณะพัก
• การวัดแคลอรี่ทางอ้อม
• สมการทำนาย (เช่น Harris-Benedict)

Mechanisms

อัตราการเผาผลาญขณะพักสะท้อนถึงต้นทุนพลังงานในการรักษากลไกการทำงานของเซลล์และอวัยวะ และมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับมวลไร้ไขมัน (มวลกล้ามเนื้อ) ดังนั้นองค์ประกอบของร่างกายจึงเป็นปัจจัยหลักที่กำหนด; สมการทำนาย เช่น สมการ Harris-Benedict ประมาณค่าจากขนาดร่างกาย เพศ และอายุ (Roza & Shizgal, 1984) ผลกระทบทางความร้อนจากอาหารเกิดจากพลังงานที่จำเป็นในการย่อย ดูดซึม ขนส่ง เผาผลาญ และเก็บรักษาสารอาหารที่รับประทานเข้าไป; โดยทั่วไปแล้วจะมีสัดส่วนสูงสุดสำหรับโปรตีนและน้อยที่สุดสำหรับไขมัน และโดยปกติจะคิดเป็นประมาณหนึ่งในสิบของพลังงานที่ได้รับจากอาหารผสม (Westerterp, 2004) องค์ประกอบทั้งสองนี้ และการแบ่งส่วนของเชื้อเพลิงที่มาพร้อมกับมัน ถูกวัดปริมาณโดยการวัดแคลอรี่ทางอ้อมจากการใช้ออกซิเจนและการผลิตคาร์บอนไดออกไซด์ (Frayn, 1983)

Clinical relevance

การประมาณอัตราการเผาผลาญขณะพักและผลกระทบทางความร้อนจากอาหารให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับความเข้าใจความต้องการและการใช้พลังงานในการวิจัยโภชนาการและการเผาผลาญ เนื้อหาในที่นี้เป็นข้อมูลเชิงพรรณนาและให้ความรู้ และไม่ได้ให้เป้าหมายพลังงานหรือข้อกำหนดด้านอาหารเฉพาะบุคคล

History

การศึกษาเชิงปริมาณเกี่ยวกับการใช้พลังงานของมนุษย์โดยการวัดแคลอรี่พัฒนาขึ้นตลอดศตวรรษที่สิบเก้าและต้นศตวรรษที่ยี่สิบ และการทบทวนของ Passmore และ Durnin ในปี 1955 ได้รวบรวมความรู้เกี่ยวกับการใช้พลังงานในมนุษย์ สมการทำนายสำหรับความต้องการขณะพัก ซึ่งเป็นตัวอย่างโดยสมการ Harris-Benedict ที่ได้รับการตรวจสอบใหม่โดย Roza และ Shizgal (1984) ทำให้การประมาณค่าเป็นไปได้ในทางปฏิบัติ ในขณะที่งานวิจัยในภายหลังได้ระบุลักษณะของการสร้างความร้อนที่เกิดจากอาหารว่าเป็นองค์ประกอบที่แตกต่างกันของการใช้พลังงานที่ขึ้นอยู่กับสารอาหารหลัก

Key figures

• Klaas Westerterp
• Reginald Passmore
• John Durnin

Seminal works

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

Frequently asked questions

ทำไมอัตราการเผาผลาญขณะพักจึงแตกต่างกันมากในแต่ละบุคคล?

ความแตกต่างส่วนใหญ่เกิดจากความแตกต่างของมวลไร้ไขมัน (มวลกล้ามเนื้อ) เนื่องจากเนื้อเยื่อที่มีการเผาผลาญเป็นตัวขับเคลื่อนหลักของการใช้พลังงานขณะพัก; อายุ เพศ และขนาดร่างกายก็มีส่วนร่วมด้วย ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมสมการทำนายจึงรวมปัจจัยเหล่านี้ไว้ด้วย

ผลกระทบทางความร้อนจากอาหารแตกต่างกันไปตามสารอาหารหลักหรือไม่?

ใช่ โปรตีนมีผลกระทบทางความร้อนสูงสุดเนื่องจากต้นทุนพลังงานในการเผาผลาญและการเก็บรักษา คาร์โบไฮเดรตอยู่ระดับปานกลาง และไขมันต่ำสุด ตามที่ Westerterp (2004) ได้ทบทวนไว้