Enerji Harcaması ve Termogenez
Enerji harcaması, vücudun enerjiyi kullanma hızıdır ve termogenez, bu harcamanın bir parçası olarak ısı üretimidir. Birlikte, enerji dengesi denkleminin bir tarafını oluşturmaktadırlar: günlük enerji kullanımının bileşenleri ve belirli dokuların enerjiyi ısı olarak dağıtma kapasitesi, enerjinin yağ olarak depolanıp depolanmayacağını veya yakılıp yakılmayacağını belirlemeye yardımcı olmaktadır.
Tanım
Enerji harcaması, bir vücudun zaman içinde tükettiği toplam enerji miktarıdır; bu miktar, bazal (dinlenme) metabolizma hızı, besinlerin termik etkisi ve fiziksel aktivitenin enerji maliyetinden oluşmaktadır. Termogenez ise, metabolizmadan kaynaklanan zorunlu ısı ve kahverengi yağ dokusu gibi dokular tarafından üretilen isteğe bağlı ısı dahil olmak üzere, metabolik ısı üretimidir.
Kapsam
Bu konu, toplam günlük enerji harcamasının bileşenlerini, kahverengi ve bej yağ dokusunun biyolojisini, mitokondriyal ayrışmanın (uncoupling) ısı üretimindeki rolünü ve kilo değişiminden sonraki adaptif termogenezi kapsamaktadır. Konu, enerji dengesi ve obezite ile ilgili fizyoloji olarak sunulmakta olup, klinik bir rehberlik niteliği taşımamaktadır.
Temel sorular
- Toplam günlük enerji harcamasının bileşenleri ve göreceli büyüklükleri nelerdir?
- Kahverengi ve bej yağ nasıl ısı üretir ve yetişkinlerde ne kadar katkıda bulunur?
- Kilo kaybından sonra enerji harcaması neden düşer ve bu durum kilo koruma için ne anlama gelir?
Anahtar kavramlar
- Toplam günlük enerji harcaması (bazal hız, besinlerin termik etkisi, aktivite)
- Bazal ve dinlenme metabolizma hızı
- Kahverengi yağ dokusu ve ayrıştırıcı protein 1 (UCP1)
- Bej (brite) adipositler
- Mitokondriyal ayrışma (uncoupling) ve titremesiz termogenez
- Kilo değişiminden sonra adaptif termogenez
Mekanizmalar
Toplam günlük enerji harcamasına bazal metabolizma hızı hakim olmakta, besinlerin termik etkisi ve fiziksel aktivite daha küçük katkılar sağlamaktadır. Farklı, isteğe bağlı bir bileşen ise kahverengi yağ dokusundaki titremesiz termogenezdir; burada ayrıştırıcı protein 1 (uncoupling protein 1), mitokondriyal proton gradyanını kısa devre yaparak substrat oksidasyonunun ATP yerine ısı üretmesini sağlamaktadır. Soğuğa maruz kalma, bu dokuyu sempatik sinyalizasyon yoluyla aktive etmekte ve görüntüleme çalışmaları, metabolik olarak aktif kahverengi yağın yetişkinlerde de varlığını sürdürdüğünü göstermiştir. Kilo kaybından sonra, enerji harcaması yeni vücut boyutuna göre beklenenden daha fazla düşmekte olup, bu durum kilo alımını destekleyen adaptif bir termojenik yanıt olarak değerlendirilmektedir.
Klinik önem
Enerji harcaması, enerji dengesinin belirleyicilerinden biri olduğundan, fizyolojisi kilo kaybını sürdürmenin zorluğunun ve termojenik dokuların araştırma hedefleri olarak ilgi görmesinin temelini oluşturmaktadır. Bu madde, eğitim amaçlı referans için mekanizmaları ve bulguları tanımlamakta olup, herhangi bir müdahale veya dozaj önermemektedir.
Kanıt ve kılavuzlar
Bu konudaki kanıtlar, kilo değişiminden sonraki enerji harcamasına ilişkin kontrollü metabolik oda çalışmalarından, yetişkinlerde fonksiyonel kahverengi yağ dokusunun varlığını yeniden ortaya koyan görüntüleme çalışmalarına kadar uzanmaktadır. Bunlar birincil fizyolojik çalışmalar ve derlemeler olup; konu, bunları klinik önerilere dönüştürmek yerine özetlemektedir.
Tarihçe
Kahverengi yağ dokusu uzun süre boyunca esas olarak bebeklerde ve küçük memelilerde önemli kabul edilmekteydi; yetişkin insan enerji harcaması ise başlıca kalorimetri yoluyla incelenmekteydi. 2009 yılında, görüntüleme çalışmaları yetişkinlerde soğukla aktive olan, metabolik olarak aktif kahverengi yağın varlığını göstermiş, bu durum termogeneze insan enerji dengesinin bir bileşeni olarak ilgiyi yeniden canlandırmıştır. Sonraki çalışmalar ise kahverengi ve bej adipositlerin moleküler kontrolünü haritalandırmıştır.
Tartışmalar
- Kahverengi yağ dokusu yetişkin enerji dengesine ne kadar katkıda bulunur?
- Yetişkinlerde fonksiyonel kahverengi yağ bulunmakla birlikte, tüm vücut enerji harcamasına nicel katkısı ve obeziteye karşı kullanılma potansiyeli aktif araştırma konuları olmaya devam etmektedir.
Öne çıkan isimler
- Rudolph Leibel
- C. Ronald Kahn
- Shingo Kajimura
- Wouter van Marken Lichtenbelt
İlgili konular
Temel eserler
- leibel-1995
- cypess-2009
- vanmarkenlichtenbelt-2009
Sıkça sorulan sorular
- Enerji harcamasının ana bileşenleri nelerdir?
- En büyüğü bazal (dinlenme) metabolizma hızıdır; bunu fiziksel aktivitenin enerji maliyeti ve besinlerin termik etkisi takip etmekte olup, isteğe bağlı termogenez ek, daha küçük bir bileşen olarak yer almaktadır.
- Kilo kaybı, verilen kiloyu korumayı neden zorlaştırır?
- Kilo kaybından sonra, enerji harcaması küçülen vücut için tahmin edilenden daha fazla düşmektedir; bu durum, vücudu kaybedilen kiloyu geri almaya yönlendiren adaptif bir termojenik yanıttır.