Tốc độ chuyển hóa cơ bản và tổng năng lượng tiêu hao hàng ngày

Tốc độ chuyển hóa cơ bản (BMR) là năng lượng cơ thể sử dụng khi nghỉ ngơi hoàn toàn để duy trì các chức năng sống còn, và thường chiếm phần lớn nhất trong tổng năng lượng tiêu hao hàng ngày (TDEE) — tổng năng lượng mà một người tiêu hao trong một ngày. Cả hai cùng mô tả khía cạnh tiêu hao của cân bằng năng lượng và là các đại lượng mà khoa học dinh dưỡng sử dụng để ước tính nhu cầu năng lượng.

Definition

Tốc độ chuyển hóa cơ bản là tốc độ tiêu hao năng lượng của một người tỉnh táo trong trạng thái nghỉ ngơi về thể chất và tinh thần, trong môi trường trung tính nhiệt và trong trạng thái sau hấp thu; tổng năng lượng tiêu hao hàng ngày là tổng năng lượng mà một người tiêu hao trong 24 giờ, bao gồm chuyển hóa cơ bản/khi nghỉ ngơi, hiệu ứng nhiệt của thức ăn và chi phí năng lượng cho hoạt động thể chất.

Scope

Chủ đề này định nghĩa BMR và tốc độ chuyển hóa khi nghỉ ngơi có liên quan chặt chẽ, trình bày các thành phần của tổng năng lượng tiêu hao hàng ngày, và giải thích cách đo lường từng thành phần cũng như những yếu tố gây ra sự khác biệt giữa các cá nhân. Đây là sinh lý học tham chiếu; nó mô tả cách đo lường và các yếu tố quyết định hơn là đưa ra các mục tiêu năng lượng cụ thể cho bất kỳ cá nhân nào.

Core questions

• Tốc độ chuyển hóa cơ bản bao gồm những gì và nó khác với tốc độ chuyển hóa khi nghỉ ngơi như thế nào?
• Các thành phần của tổng năng lượng tiêu hao hàng ngày là gì?
• Điều gì quyết định lượng năng lượng mà một người tiêu hao khi nghỉ ngơi?
• Năng lượng tiêu hao được đo lường như thế nào trong phòng thí nghiệm và ở những người sống tự do?

Key concepts

• Tốc độ chuyển hóa cơ bản
• Tốc độ chuyển hóa khi nghỉ ngơi / Năng lượng tiêu hao khi nghỉ ngơi
• Tổng năng lượng tiêu hao hàng ngày
• Hiệu ứng nhiệt của thức ăn
• Năng lượng tiêu hao do hoạt động
• Sinh nhiệt hoạt động không tập thể dục (NEAT)
• Khối lượng không mỡ là yếu tố quyết định chính của chuyển hóa khi nghỉ ngơi
• Đo nhiệt lượng gián tiếp và nước được đánh dấu kép

Mechanisms

Tổng năng lượng tiêu hao hàng ngày thường được chia thành ba thành phần: chuyển hóa cơ bản (hoặc khi nghỉ ngơi), hiệu ứng nhiệt của thức ăn và chi phí năng lượng cho hoạt động thể chất, trong đó thành phần cuối cùng bao gồm cả tập thể dục có chủ đích và sinh nhiệt hoạt động không tập thể dục từ các cử động tự phát và tư thế (Levine, 2002). Chuyển hóa cơ bản phản ánh nhu cầu năng lượng của các cơ quan và mô của cơ thể khi nghỉ ngơi; vì khối lượng không mỡ có hoạt động trao đổi chất là yếu tố quyết định chính, các cơ thể lớn hơn và giàu khối lượng nạc hơn có BMR tuyệt đối cao hơn. Chuyển hóa khi nghỉ ngơi được đo bằng phương pháp đo nhiệt lượng gián tiếp, suy ra sự sản sinh nhiệt từ lượng oxy tiêu thụ và lượng carbon dioxide thải ra, trong khi tổng năng lượng tiêu hao ở những người sống tự do được đo bằng nước được đánh dấu kép.

Clinical relevance

BMR và TDEE cung cấp cơ sở khái niệm để ước tính nhu cầu năng lượng trong đánh giá dinh dưỡng và để giải thích sự thay đổi cân nặng theo cân bằng năng lượng. Chủ đề này là nội dung tham khảo mô tả về cách tiêu hao được phân chia và đo lường và không đưa ra các chỉ định năng lượng cụ thể cho từng cá nhân.

Epidemiology

Khi tính đến kích thước và thành phần cơ thể, tổng năng lượng tiêu hao hàng ngày tương đối ổn định trong phần lớn tuổi trưởng thành và cao hơn trên mỗi đơn vị khối lượng ở trẻ nhỏ, với sự suy giảm ở giai đoạn sau của cuộc đời (Pontzer, 2021). Trong từng cá nhân, việc giảm cân có chủ đích làm giảm tiêu hao năng lượng vượt quá mức dự kiến chỉ từ sự thay đổi khối lượng cơ thể (Leibel, 1995; Rosenbaum, 2010).

History

Việc ước tính chuyển hóa cơ bản có từ phương pháp đo nhiệt lượng đầu thế kỷ XX, liên quan đến sự sản sinh nhiệt với diện tích bề mặt cơ thể và là cơ sở cho các phương trình dự đoán đầu tiên về nhu cầu năng lượng. Phương pháp đo nhiệt lượng gián tiếp đã giúp đo lường chuyển hóa khi nghỉ ngơi một cách thường xuyên, và việc xác nhận nước được đánh dấu kép ở người vào cuối thế kỷ XX đã cho phép định lượng tổng năng lượng tiêu hao trong cuộc sống hàng ngày, đỉnh điểm là các bộ dữ liệu lớn từ nhiều phòng thí nghiệm mô tả sự tiêu hao trong suốt cuộc đời (Pontzer, 2021).

Debates

Sinh nhiệt hoạt động không tập thể dục đóng góp bao nhiêu vào tiêu hao năng lượng và điều hòa cân nặng?

Các cử động tự phát, không tập thể dục thay đổi rất nhiều giữa các cá nhân và có thể chiếm một phần đáng kể năng lượng hoạt động hàng ngày; mức độ điều chỉnh của nó để đáp ứng với việc ăn quá nhiều hoặc ăn thiếu, và mức độ nó giải thích sự khác biệt trong tăng cân, vẫn là một câu hỏi đang được nghiên cứu.

Key figures

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

Seminal works

• leibel-1995
• pontzer-2021

Frequently asked questions

Sự khác biệt giữa tốc độ chuyển hóa cơ bản và tốc độ chuyển hóa khi nghỉ ngơi là gì?

Tốc độ chuyển hóa cơ bản được đo trong các điều kiện nghiêm ngặt — tỉnh táo nhưng hoàn toàn nghỉ ngơi, trong phòng trung tính nhiệt và trong trạng thái sau hấp thu (nhịn ăn). Tốc độ chuyển hóa khi nghỉ ngơi được đo trong các điều kiện ít nghiêm ngặt hơn và thường cao hơn một chút, nhưng hai thuật ngữ này thường được sử dụng thay thế cho nhau trong thực tế.

Tại sao tốc độ chuyển hóa cơ bản lại khác nhau nhiều giữa các cá nhân?

Yếu tố quyết định lớn nhất là khối lượng không mỡ (nạc), vì cơ bắp và các cơ quan là mô có hoạt động trao đổi chất. Do đó, kích thước cơ thể, tuổi tác và giới tính chiếm phần lớn sự khác biệt, với những ảnh hưởng bổ sung nhỏ hơn từ các yếu tố sinh lý khác.