15493 символа... Nevermind. :)

БАЗОВЫЙ (ОСНОВНОЙ) ОБМЕН ВЕЩЕСТВ

Понятие базового обмена веществ интересует любого, кто хотя бы более менее интересуется темой похудения и здорового питания... и меня, естественно, в том числе. К моему удивлению, в рунете не оказалось информации по этой теме, в источниках которым можно доверять. По этой причине пришлось искать в буржунете. Нашел в англоязычной Википедии, перевёл, делюсь.

Показатель базового обмена веществ (BMR/БОВ) и непосредственно связанное с ним понятие - метаболизм в состоянии покоя (RMR/МСП), определяет то, какое количество энергии будет затрачено человеком (либо животным) в состоянии покоя, ежедневно.

То есть численное значение БОВ наглядно показывает сколько энергии понадобится вашему организму на поддержание собственного жизнеобеспечения, когда ваше тело находится в состоянии покоя и дополнительно не расходует энергию, примером на физические нагрузки. Обычно численное выражение базового обмена веществ взрослого человека, находится в пределах от 1000 до 3000 ккал/сутки, и зависит от физиологических особенностей индивидуума.

Состояние покоя следует понимать не только как не совершение никаких физических действий, а и как нахождение в нейтральных температурных условиях. Кроме этого в состоянии покоя, в ЖКТ, не должен происходить абсорбционный процесс (процесс усвоения пищи) так как он энергозатратный сам по себе и для его осуществления требуется глюкоза.

Фактически измеряется количество энергии высвобожденной и использованной для обеспечения функционирования жизненно важных органов: сердца, легких, нервной системы, почек, печени, кишечника, половых органов, кожи и мышц (в частности необходимых для дыхания).

Определение

Человеческое тело вырабатывает тепло — это свойство известно как термогенез. Количество вырабатываемого тепла можно измерить и таким образом определить расход энергии. Значение базового обмена веществ (БОВ) имеет тенденцию к уменьшению с возрастом и сокращением мышечной массы (что тоже может происходить с годами). Увеличение мышечной массы увеличивает скорость БОВ, но этот эффект не столь значителен дабы рассматривать его как метод годный для снижения массы тела. Ранее считалось, что фитнес-аэробика способна оказывать влияние на базовый обмен веществ. Такое мнение оказалось ошибочным и данные о БОВ предоставляемые в 90-х годах не коррелируют с данными БОВ с поправкой на массу тела не содержащего жир. Новые исследования указывают на то, что анаэробные тренировки (не путать с аэробными) способны увеличить расход энергии в состоянии покоя. Кроме этого, болезни, ранее потребленная пища и напитки, температура окружающей среды и стресс способны влиять на общий расход энергии и на БОВ, в частности.

Базовый обмен веществ измеряется в строго соблюдаемых условиях. Точные замеры БОВ требуют чтобы человек бодрствовал и дабы ничто не имело воздействие на его симпатическую нервную систему, в состоянии полного покоя. Более распространенным и менее жестким методом, является замер метаболизма в состоянии покоя (RMR).

Калориметрия

Оба эти показателя измеряются с помощью газового анализа методом прямой или непрямой калориметрии. Есть и более простой (грубый) способ — посредством формулы в которой учитывается возраст, пол, рост и вес, исследуемого.

Практическое применение рассчетных значений БОВ

Базальный метаболизм (БОВ) как правило является самым значительным составным элементом в статье расходов энергии. То есть основную часть получаемой энергии, человеческий организм расходует именно на базовый обмен веществ. Однако формула Харриса-Бенедикта — приблизительная, а различия БОВ (учитывая различия в соотношении мышечной массы и жира, у разных людей), степень физической активности и разность количества энергии затрачиваемой на термогенез, сильно затрудняют возможность оценки диетической составляющей любых особых индивидуальных потребностей, с целью поддержания массы тела.

Расчет базового обмена веществ с помощью формулы не даёт достаточно объективного результата. Получаемый результат годен лишь для статистической информации и не подходит для корректировки рациона конкретного человека, с целью сохранения, снижения или увеличения массы его тела.

Физиология

Показатели базового обмена веществ и метаболизма в состоянии покоя, обычно выражаются в цифрах демонстрирующих дневной расход энергии. В ранних работах, ученые Дж. Артур Харрис и Фрэнсис Г. Бенедикт указали приблизительные значения, которые были рассчитаны на основе: поверхностной площади тела (вычисляемой с помощью значений веса и роста), возраста и пола, наряду со значениями газового анализа, измеряемыми с помощью калориметрии. Исследования также показывали что если устранить гендерный фактор (который имеет место быть в виду того что мужчины и женщины по-разному накапливают жир) и рассчитать БОВ для «обезжиренного» тела (мышечной массы) — значения базового обмена остаются практически идентичными, вне зависимости от половой принадлежности. В литературе по практической физиологии присутствуют таблицы с помощью которых можно рассчитать площадь поверхности тела, на основе данных о росте и весе и соответственно узнать свой приблизительный БОВ.

Главный орган, отвечающий за метаболизм — гипоталамус, вот его функции, так или иначе влияющие на обмен веществ:

Контролирует и интегрирует (связывает) вегетативную нервную систему (ВНС). ВНС управляет сокращением гладких мышц и сердечной мышцы, наряду с контролем секреции множества эндокринных органов, в частности щитовидной железы (неполадки в работе которой ведут к нарушению обмена веществ). Так же, посредством ВНС гипоталамус регулирует частоту сердечных сокращений, скорость движения пищи в ЖКТ и сокращения мочевого пузыря.

Вызывает и регулирует чувство гнева и агрессию.

Регулирует температуру тела.

Ответственен за потребление пищи, посредством 2-х центров: питательного центра (центра голода) и центра насыщения. Питательный центр регулирует чувство голода и тем самым заставляет нас искать пищу. Когда организм получил достаточное количество пищи и уровень лептина (гормон — регулятор энергетического обмена) достаточно высок — центр насыщения посылает импульсы, подавляющие импульсы центра голода. Соответственно когда пищи недостаточно гипоталамус активирует центр голода.

Регулирует чувство жажды. Центр жажды работает тем же образом: определенные клетки в гипоталамусе чувствительны к осмотическому давлению внеклеточной жидкости. Если жажда удовлетворена осмотическое давление снижается и человек более не испытывает жажду.

Все вышеперечисленные процессы являются частями сложного «механизма» обеспечивающего выживание организма, который, в свою очередь, поддерживает все процессы происходящие в организме, а БОВ и МСП является численным отражением их активности.

Формулы расчета базового обмена веществ

На данный момент существует несколько формул. Исторически сложилось что самым часто упоминаемым способом расчета БОВ является формула Харриса-Бенедикта, которая была создана в 1919 году.

ОРИГИНАЛЬНАЯ ФОРМУЛА ХАРРИСА-БЕНЕДИКТА:

Для мужчин:   Оригинальная формула Харриса-Бенедикта для мужчин

Для женщин:   Оригинальная формула Харриса-Бенедикта для женщин

Где P - общее количество произведенного тепла в состоянии полного покоя, m — вес, h – рост, a – возраст, а разница между БОВ мужчины и женщины в основном находится в предполагаемой разницы в весе. Для примера: 55-ти летняя женщина, весом 59 кг и ростом 168 см, будет обладать БОВ равным 1272 ккал/день, что соответствует 53 ккал/час, и так же равно 61,3 ватт/час.

В 1984 году была проведена ревизия и доработка оригинальной формулы Харриса-Бенедикта, с учетом новых данных. Таким образом получаемые результаты стали более точными.

УЛУЧШЕННАЯ ФОРМУЛА ХАРРИСА-БЕНЕДИКТА:

Для мужчин:   Улучшенная формула Харриса-Бенедикта для мужчин

Для женщин:   Улучшенная формула Харриса-Бенедикта для женщин

Вплоть до 1990 года, это уравнение считалось лучшим. В 1990 году, Миффлин представил такую формулу:

ФОРМУЛА МИФФЛИНА САН ЖЕОРА:

Формула Миффлина Сан Жеора

Где s равняется +5, для мужчин и -161, для женщин.

Совершив перерасчет вышеприведенного примера, получается что женщине 55-лет, весом 59 кг и ростом 168 см, потребуется 1204 ккал, вместо 1272. Такое различие в расчете является следствием изменения образа жизни за последние 100 лет и на данный момент считается что подобная корректировка в пределах 5%, даёт более правдивый результат.

Эти формулы базируются на общей массе тела, не беря в расчет разницу в метаболической активности, в зависимости от жировой составляющей веса тела.

Из-за подобного несовершенства представленных формул, получается что если взять, примером, 2-х мужчин с идентичными данными по возрасту, весу и росту, то расчетные результаты для них будут абсолютно одинаковыми. В действительности же их БОВ может значительно различаться, ввиду того что один будет «накачанным», а второй «жирным».

Существуют формулы, которые учитывают жировую составляющую массы тела. Одна из них — Кэтча-Макардла, другая Каннингема. Надо отметить что формула Каннингема существует для прогнозирования метаболизма в состоянии покоя (RMR/МСП).

ФОРМУЛА КЭТЧА-МАКАРДЛА:

Формула Кэтча-Макардла

Где LBM, масса тела за вычетом жира.

Согласно этой формуле, если женщина из вышеприведенного примера имеет 30% жира, в организме (для расчета к-ва жира есть свои методики: кронциркулем, ультразвуком, с помощью биометрии и т.д), то соответственно ее БОВ равняется 1263 ккал.

ФОРМУЛА КАННИНГЕМА:

Формула Канингема

Суть расчета БОВ без учета жировой массы заключается в том, что жировые клетки требуют гораздо меньше энергии чтобы оставаться стабильными, чем мышечная масса. Поэтому такие расчеты считаются более точными. Особенно для спортсменов, у которых, как правило, мышечная масса значительно преобладает над жировой.

Для расчета ежедневной потребности в калориях, берется показатель базового обмена веществ и умножается на коэффициент физической активности (КФА). КФА имеет значения от 1.2 (для людей с отсутствующими физ. нагрузками) до 2.4 (для спортсменов участвующих в сильно физически нагруженных видах спорта).

Причины различий индивидуальных показателей БОВ

Каждый человек обладает своим индивидуальным показателем базального обмена веществ. Одно из исследований проведенных в Шотландии, в котором участвовало 150 человек, продемонстрировали такие результаты: минимальный показатель БОВ — 1027 ккал в день(4301 кДж/день), максимальный - 2499 ккал в день (10455 кДж/день). Итого, средний показатель составил 1500 ккал/день (6279 кДж/день). Статистические расчеты показали, что в 62.3% данные показатели были связаны с отличием в количестве мышечной массы у исследуемых. Другие факторы: объём внутреннего жира (не подкожного) (6,7%), возраст (1,7%), погрешность эксперимента (2%). Остальные отличия в БОВ (26,7%) остались необъяснимыми. Эти различия не объясняются ни половой принадлежностью, ни наличием жировой и мышечной массы в любых пропорциях, ни зависимостью от объёма у энергозатратных органов, таких как мозг.

Таким образом, различия в показателях БОВ присутствуют даже если сравниваются два, казалось бы, совершенно одинаковых, по требуемым данным, индивида: одинаковый вес, одинаковая мышечная масса. Наивысшая скорость метаболизма (на 28-32% больше среднестатистического показателя) наблюдалась у 5% людей, к замедленному обмену веществ были отнесены люди с замедленным всего на 5% БОВ.

Примером, в одном из исследований были получены практически экстремальные результаты, когда у двух человек, с идентичной мышечной массой 43 кг, разница в базовом обмене веществ составила 715 ккал/день. В первоначальных цифрах это составляло 1075 ккал/день и 1790 ккал/день, что в разнице по энергозатратам сопоставимо с 10-ти километровой пробежкой.

Биохимические процессы

Порядка 70% энергии расходуется человеком на базальные (основные) жизненно важные процессы, происходящие внутри различных органов тела. Около 20% энергии расходуется на физическую активность и еще 10% на термогенез или переваривание пищи (постпрандиальный термогенез). Для обеспечения всех этих энергоёмких процессов требуется кислород в сочетании с коферментами (происходящих из макронутриентов: углеводов, жиров, белков), остаточным результатом этих процессов является диоксид углерода, согласно циклу Кребса.

Большая часть энергии используемой в пределах самого БОВ, расходуется на поддержание уровня жидкости в тканях посредством осморегуляции, и только десятая часть энергии уходит на механическую работу: пищеварение, пульс и дыхание.

 
Расход энергии
Печень 27%
Мозг 19%
Другие органы 19%
Скелетные мышцы 18%
Почки 10%
Сердце 7%

Цикл Кребса позволяет преобразовывать жиры, белки и углеводы в энергию, наличие которой можно обозначить как способность или же потенциал возможности выполнять работу. Разбивка крупных молекул на более мелкие, связана с высвобождением (выработкой) энергии и называется — катаболизм. Процесс создания молекул — анаболизм, наоборот требует энергетических затрат. Расщепление белков на аминокислоты — пример катаболизма, а создания белка из аминокислот — анаболический процесс. Совокупность этих процессов и является метаболизмом, как таковым.

***

Аэробные и анаэробные упражнения

Исследования проведенные в 1992 г. и в 1997 годах, показали что аэробные нагрузки не коррелируют (не согласуются) с показателем базового обмена веществ. В результате обоих исследований выяснилось что аэробные нагрузки никак не увеличивают потенциальную энергозатратность (мощность) мышечной массы и как результат — не влияют на БОВ.

В свою очередь, анаэробные упражнения, такие как тяжелая атлетика, способствуют росту мышечной массы и как следствие оказывают влияние на БОВ. Однако, осязаемый эффект таких упражнений и влияние на обмен веществ, пока еще открытый вопрос. Различные исследования показывают, что уровень метаболизма возрастает на 55 ккал, с каждым килограммом натренированных мышц. Таким образом, даже значительное увеличение мышечной массы, лишь немного отражается на БМО.

Так же в некоторых исследованиях выявлено, что 20-25 минут кардиотренировки (разновидность аэробики) способны кратковременно увеличить (ускорить) БМО примерно на 10%, по причине того что мышцы увеличивают свои энергозатраты, для восполнения запасов гликогена.

Продолжительность жизни и обмен веществ

В 1926 году, Раймондом Перлом, было сделано предположение, что продолжительность жизни обратно пропорциональна основному обмену веществ (гипотеза «скорости жизни»). Основание этой гипотезы происходит из того, что млекопитающие с большим размером тела обладают большей максимальной продолжительностью жизни, и тем, что продолжительность жизни мушки дрозофилы обратно пропорциональна температуре окружающей среды. Кроме того, продолжительность жизни мух может быть увеличена путемограничения их физической активности. Эта теория была подкреплена несколькими новыми исследованиями, выявляющими взаимосвязь между нижним порогом базального метаболизма и продолжительностью жизни, актуального для всего животного царства и людей, в том числе.

Медицинские соображения

Человеческий метаболизм варьируется в зависимости от физического состояния и активности. Силовые (анаэробные) тренировки имеют большее влияние на БОВ, чем аэробные тренировки, но до сих пор не существует никаких математических формул и зависимостей позволяющих рассчитать эффективность нагрузок и степень влияния их на базальный обмен веществ.

Уменьшение потребления пищи может снизить скорость обмена веществ, потому что организм будет пытаться сохранить энергию. Исследователь Гари Фостер, считает что очень низкокалорийные диеты (менее 800 ккал) могут снизить скорость обмена веществ более чем на 10%.

Скорость метаболизма может быть затронута лекарственными средствами: некоторые антидепрессанты способны замедлить обмен веществ и служить причиной избыточного веса. То же самое касается и лекарственных средств для лечения гиперфункции щитовидной железы.

Некоторые исследования сосредоточены на разработке препаратов для лечения ожирения, путем повышения скорости обмена веществ, примером — препараты ускоряющие скорость термогенеза в скелетных мышцах.

Изучения физического состояния людей-долгожителей, с возрастом более 100 лет, показали непосредственную связь со «снижением активности щитовидной железы», в результате чего эти люди обладают несколько замедленным обменов веществ. Что и считается атрибутом их долголетия.

Скорость обмена веществ может быть повышенной из-за стресса, диабета, болезни или менопаузы.

И еще о диетах, здоровом питании и т.д.

Пригодится:

Скачать диету

Совершенно бесплатная программа для создания индивидуальной диеты.

Другие рубрики:

Вес продуктов наглядно Готовим легкий суп Состав и калорийность продуктов Калорийность бутербродов
comments powered by Disqus

Домашняя диета | 2011 - 2014 | © Пожалуйста при использовании материалов этого сайта укажите источник гиперссылкой. | Карта сайта