Metabolisme basal adalah laju pengeluaran energi per unit waktu. Kebenaran pengukurannya membutuhkan serangkaian kriteria yang ketat. Ini termasuk berada dalam keadaan tenang secara fisik dan psikologis, lingkungan yang netral secara termal, dan keadaan pasca-penyerapan.
Deskripsi
Produksi panas tubuh dikenal sebagai thermogenesis. Itu dapat diukur untuk menentukan jumlah energi yang dikeluarkan. Metabolisme basal menurun seiring bertambahnya usia. Itu juga dapat ditingkatkan dengan membangun massa otot. Penyakit, diet, tingkat stres, suhu lingkungan semuanya mempengaruhi pengeluaran energi secara keseluruhan.
Metode perhitungan
Penghitungan yang akurat dari tingkat metabolisme basal mengharuskan sistem saraf simpatik seseorang tidak dirangsang. Ini dapat diukur dengan analisis gas menggunakan kalorimetri langsung atau tidak langsung.
Anda juga dapat menghitung laju metabolisme basal menggunakan persamaan menggunakan usia, jenis kelamin, tinggi, dan berat badan. Studi yang menggunakan kedua metode memberikan bukti validitasrespiratory quotient, yang mengukur komposisi intrinsik dan pemanfaatan karbohidrat, lemak, dan protein saat diubah menjadi unit substrat energi.
Fleksibilitas Fenotipik
Metabolisme basal adalah sifat yang fleksibel. Ini dapat disesuaikan secara reversibel di dalam tubuh. Misalnya, suhu yang lebih rendah biasanya menghasilkan tingkat metabolisme yang lebih tinggi. Ada dua model yang menjelaskan bagaimana metabolisme basal berubah dengan suhu: Variable Maximum Model (VMM) dan Variable Fractional Model (VFM).
PMM mengklaim bahwa tingkat metabolisme meningkat selama musim dingin. PFM mengatakan laju metabolisme basal adalah konstan.
Penelitian
Karya awal ilmuwan J. Arthur Harris dan Francis G. Benedict menunjukkan bahwa perkiraan nilai metabolisme dapat diturunkan dengan menggunakan luas permukaan tubuh (dihitung dari tinggi dan berat badan), usia, dan jenis kelamin. Ini memperhitungkan indikator oksigen dan karbon dioksida yang diambil dari kalorimetri.
Dengan menghilangkan perbedaan jenis kelamin yang timbul dari akumulasi jaringan adiposa dengan menyatakan laju metabolisme per unit berat badan "bebas lemak", nilai perhitungan laju metabolisme basal (BMR) antara kedua jenis kelamin pada dasarnya adalah sama.
Fisiologi
Organ utama yang bertanggung jawab untuk mengatur metabolisme adalah hipotalamus. Ini merupakan bagian dari dinding sampingventrikel ketiga otak. Fungsi utama hipotalamus:
- Kontrol dan integrasi aktivitas sistem saraf otonom (ANS). Ini mengatur kontraksi otot jantung dan sekresi banyak organ endokrin (kelenjar tiroid).
- Pengaturan perasaan marah dan agresi.
- Kontrol suhu tubuh.
- Mengatur asupan makanan.
Pusat nutrisi (lapar) bertanggung jawab atas sensasi yang membuat seseorang mencari makanan. Dengan nutrisi yang cukup, kadar leptin menjadi tinggi. Pusat saturasi dirangsang. Impuls dikirim yang menghalangi rasa lapar. Jika tidak ada cukup makanan, kadar ghrelin meningkat. Reseptor hipotalamus teriritasi. Ada rasa lapar.
Pusat haus bekerja dengan cara yang sama. Peningkatan tekanan osmotik cairan ekstraselular merangsang sel-sel hipotalamus. Jika rasa haus terpuaskan, tekanan akan berkurang. Fungsi-fungsi ini membentuk mekanisme bertahan hidup yang memaksa seseorang untuk mempertahankan proses tubuh yang diukur dengan tingkat metabolisme basal.
Tulis parameter
Rumus Metabolisme Basal pertama kali diterbitkan pada awal abad kedua puluh. Mereka menggunakan konsep berikut:
- P - produksi panas total saat istirahat penuh;
- m - massa (kg);
- h - tinggi (cm);
- a - umur (tahun).
Salah satu metode estimasi yang populer adalah rumus Harris-Benedict:
- untuk wanita: UBM=665 + (9,6 × m) + (1,8 × j) - (4,7 ×a);
- untuk pria: BMR=66 + (13,7 × m) + (5 × j) - (6,8 × a).
Mengapa menghitung?
Laju metabolisme basal dapat digunakan untuk menambah, menurunkan, atau mempertahankan berat badan. Mengetahui berapa banyak kalori yang terbakar, Anda dapat menghitung berapa banyak yang harus dikonsumsi. Misalnya:
- Makan dan bakar jumlah kalori yang sama untuk menjaga berat badan;
- untuk merekrut - konsumsi harus melebihi pembakaran;
- untuk menurunkan, Anda perlu mengonsumsi lebih sedikit kalori daripada yang Anda bakar.
Cara menghitung kalori
Langkah selanjutnya setelah memperkirakan laju metabolisme basal adalah menghitung kalori gaya hidup:
- Duduk. Tanpa aktivitas fisik. Kalikan BMR dengan 1, 2.
- Sedikit aktif. Melakukan olahraga ringan 1-3 kali seminggu. Kalikan UBM dengan 1, 375.
- Cukup aktif. Aktivitas fisik 3-5 kali dalam tujuh hari. UBM kali 1.55.
- Aktif. Hingga tujuh latihan per minggu. Kalikan BMR dengan 1, 725.
- Kerja keras. Aktivitas fisik yang konstan. UBM kali 1, 9.
Formula akan lebih akurat jika menyertakan komposisi tubuh, riwayat berat badan, dan faktor lainnya.
Alasan perbedaan individu
Di Skotlandia, studi tingkat metabolisme basal dilakukan pada 150 orang dewasa. Indikatornya berkisar antara 1020 hingga 2500 kkal/hari. Para peneliti menghitung bahwa 62,4% dari variasi ini disebabkan oleh perbedaan "massa bebas lemak." Alasan lain termasuk lemak tubuh(6,8%), usia (1,8%), dan kesalahan eksperimental (2,1%). Sisa variasi (26,6%) tidak dapat dijelaskan. Dia tidak terpengaruh oleh jenis kelamin atau ukuran jaringan di organ berenergi tinggi seperti otak.
Biokimia
Peningkatan termogenesis postprandial dalam metabolisme basal terjadi tergantung pada komposisi makanan yang dikonsumsi. Hampir 70% dari total konsumsi energi manusia berhubungan dengan proses penunjang kehidupan yang terjadi di dalam tubuh. Sekitar 20% pengeluaran energi berasal dari aktivitas fisik. Sekitar 10% - untuk pencernaan makanan. Proses ini membutuhkan konsumsi oksigen dengan koenzim. Ini memberi energi untuk bertahan hidup dan mengeluarkan karbon dioksida.
Sebagian besar energi yang dihabiskan tubuh untuk mempertahankan tingkat cairan yang dibutuhkan dalam jaringan. Sekitar sepersepuluh dikhususkan untuk pekerjaan mekanis (pernapasan, pencernaan, dan detak jantung).
Pemecahan molekul besar menjadi molekul kecil adalah katabolisme (misalnya, pemecahan protein menjadi asam amino). Anabolisme adalah proses penciptaannya (protein diubah menjadi asam amino). Metabolisme adalah hasil dari reaksi ini.
Hipotesis detak jantung
Pada tahun 1925, Raymond Pearl mengusulkan bahwa umur berbanding terbalik dengan tingkat metabolisme basal. Dukungan untuk teori ini berasal dari fakta bahwa hewan besar memiliki rentang hidup yang lebih lama. Hipotesis ini telah didukung oleh beberapa studi baru yang menghubungkan tingkat basal yang lebih rendahmetabolisme dengan peningkatan siklus hidup di kerajaan hewan, termasuk manusia. Pembatasan kalori dan penurunan kadar hormon tiroid telah dikaitkan dengan umur panjang yang lebih tinggi pada hewan.
Namun, rasio total pengeluaran energi harian terhadap laju metabolisme saat istirahat dapat bervariasi dari 1,6 hingga 8,0 pada spesies mamalia yang berbeda.
Dengan penskalaan alometrik, potensi umur maksimum berhubungan langsung dengan laju metabolisme.
Aspek medis
Metabolisme manusia bergantung pada aktivitas dan kondisi fisiknya. Mengurangi asupan makanan biasanya mengurangi lajunya. Tubuh mencoba untuk menghemat energi. Studi menunjukkan bahwa diet rendah kalori (kurang dari 800 kalori per hari) mengurangi tingkat proses metabolisme lebih dari 10 persen. Menopause dan penyakit juga mempengaruhi metabolisme.
