Der Grundumsatz ist die Rate des Energieverbrauchs pro Zeiteinheit. Die Korrektheit seiner Messung erfordert einen strengen Kriterienkatalog. Dazu gehören ein körperlich und psychisch ruhiger Zustand, eine thermisch neutrale Umgebung und ein Zustand nach der Absorption.
Beschreibung
Die Wärmeproduktion des Körpers wird als Thermogenese bezeichnet. Sie kann gemessen werden, um die aufgewendete Energiemenge zu bestimmen. Der Grundumsatz nimmt mit zunehmendem Alter ab. Es kann auch durch den Aufbau von Muskelmasse erhöht werden. Krankheiten, Ernährung, Stresslevel und Umgebungstemperatur beeinflussen den Gesamtenergieverbrauch.
Rechenmethoden
Die genaue Berechnung des Grundumsatzes erfordert, dass das sympathische Nervensystem der Person nicht stimuliert wird. Sie kann durch Gasanalyse mittels direkter oder indirekter Kalorimetrie gemessen werden.
Du kannst deinen Grundumsatz auch mit einer Gleichung aus Alter, Geschlecht, Größe und Gewicht berechnen. Studien mit beiden Methoden belegen die ValiditätAtmungsquotient, der die intrinsische Zusammensetzung und Verwertung von Kohlenhydraten, Fetten und Proteinen misst, wenn sie in Einheiten von Energiesubstrat umgewandelt werden.
Phänotypische Flexibilität
Der Grundumsatz ist eine flexible Eigenschaft. Es kann im Körper reversibel verstellt werden. Zum Beispiel führen niedrigere Temperaturen normalerweise zu höheren Stoffwechselraten. Es gibt zwei Modelle, die erklären, wie sich der Grundumsatz mit der Temperatur ändert: das Variable Maximum Model (VMM) und das Variable Fractional Model (VFM).
PMM behauptet, dass die Stoffwechselrate während der k alten Jahreszeit ansteigt. Laut PFM ist der Grundumsatz eine Konstante.
Forschung
Frühe Arbeiten der Wissenschaftler J. Arthur Harris und Francis G. Benedict zeigten, dass anhand der Körperoberfläche (berechnet aus Größe und Gewicht), Alter und Geschlecht ungefähre Stoffwechselwerte abgeleitet werden können. Dabei werden Sauerstoff- und Kohlendioxidindikatoren aus der Kalorimetrie berücksichtigt.
Durch die Eliminierung der geschlechtsspezifischen Unterschiede, die durch die Ansammlung von Fettgewebe entstehen, durch die Angabe des Grundumsatzes pro Einheit des „fettfreien“Körpergewichts, ist der Rechenwert des Grundumsatzes (BMR) zwischen den Geschlechtern wesentlich das gleiche.
Physiologie
Das Hauptorgan, das für die Regulierung des Stoffwechsels verantwortlich ist, ist der Hypothalamus. Es bildet einen Teil der Seitenwändedritter Ventrikel des Gehirns. Die Hauptfunktionen des Hypothalamus:
- Kontrolle und Integration der Aktivität des autonomen Nervensystems (ANS). Es reguliert die Kontraktion des Herzmuskels und die Sekretion vieler endokriner Organe (Schilddrüse).
- Regulation von Wut- und Aggressionsgefühlen.
- Körpertemperatur kontrollieren.
- Regulierung der Nahrungsaufnahme.
Das Ernährungszentrum (Hunger) ist verantwortlich für die Empfindungen, die eine Person dazu bringen, nach Nahrung zu suchen. Bei ausreichender Ernährung werden die Leptinspiegel hoch. Das Sättigungszentrum wird stimuliert. Es werden Impulse gesendet, die das Hungergefühl blockieren. Bei Nahrungsmangel steigt der Ghrelinspiegel. Rezeptoren des Hypothalamus sind gereizt. Es gibt ein Hungergefühl.
Das Durstzentrum funktioniert ähnlich. Der erhöhte osmotische Druck der extrazellulären Flüssigkeit stimuliert die Zellen des Hypothalamus. Wenn der Durst gestillt ist, nimmt der Druck ab. Diese Funktionen bilden einen Überlebensmechanismus, der eine Person dazu zwingt, körperliche Prozesse aufrechtzuerh alten, gemessen am Grundumsatz.
Parameter schreiben
Grundstoffwechselformeln wurden erstmals im frühen zwanzigsten Jahrhundert veröffentlicht. Sie verwendeten die folgenden Konzepte:
- P - gesamte Wärmeerzeugung bei vollständiger Ruhe;
- m - Masse (kg);
- h - Höhe (cm);
- a - Alter (Jahre).
Eine der beliebtesten Schätzmethoden ist die Harris-Benedict-Formel:
- für Frauen: UBM=665 + (9,6 × m) + (1,8 × h) – (4,7 ×a);
- für Männer: BMR=66 + (13,7 × m) + (5 × h) – (6,8 × a).
Warum rechnen?
Der Grundumsatz kann verwendet werden, um zuzunehmen, abzunehmen oder Gewicht zu h alten. Wenn Sie wissen, wie viele Kalorien verbrannt werden, können Sie berechnen, wie viel Sie verbrauchen müssen. Zum Beispiel:
- Iss und verbrenne gleich viele Kalorien, um dein Gewicht zu h alten;
- rekrutieren - Verbrauch muss Verbrennung übersteigen;
- um abzunehmen, musst du weniger Kalorien zu dir nehmen, als du verbrennst.
Wie berechnet man Kalorien
Der nächste Schritt nach der Schätzung des Grundumsatzes ist die Berechnung der Lifestyle-Kalorien:
- Sitzend. Ohne körperliche Aktivität. BMR mit 1, 2 multiplizieren.
- Leicht aktiv. 1-3 Mal pro Woche leichte Übungen machen. UBM mit 1 multiplizieren, 375.
- Mäßig aktiv. Körperliche Aktivität 3-5 Mal in sieben Tagen. UBM mal 1.55.
- Aktiv. Bis zu sieben Workouts pro Woche. BMR mit 1, 725 multiplizieren.
- Harte Arbeit. Ständige körperliche Aktivität. UBM mal 1, 9.
Die Formel wäre genauer, wenn sie Körperzusammensetzung, Gewicht und andere Faktoren enth alten würde.
Gründe für individuelle Unterschiede
In Schottland wurde eine Grundumsatzstudie mit 150 Erwachsenen durchgeführt. Die Indikatoren reichten von 1020 bis 2500 kcal/Tag. Die Forscher berechneten, dass 62,4 % dieser Variation auf Unterschiede in der „fettfreien Masse“zurückzuführen waren. Andere Gründe waren Körperfett(6,8 %), Alter (1,8 %) und Versuchsfehler (2,1 %). Der Rest der Variation (26,6 %) war ungeklärt. Sie wurde nicht durch das Geschlecht oder die Gewebegröße in hochenergetischen Organen wie dem Gehirn beeinflusst.
Biochemie
Die Zunahme der postprandialen Thermogenese im Grundumsatz erfolgt in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der aufgenommenen Nahrung. Fast 70 % des gesamten menschlichen Energieverbrauchs sind mit lebenserh altenden Prozessen im Körper verbunden. Etwa 20 % des Energieverbrauchs werden durch körperliche Aktivität verursacht. Etwa 10% - für die Verdauung von Lebensmitteln. Diese Prozesse erfordern den Verbrauch von Sauerstoff mit Coenzymen. Dies gibt Energie zum Überleben und zum Ausstoßen von Kohlendioxid.
Die meiste Energie verbraucht der Körper für die Aufrechterh altung des erforderlichen Flüssigkeitsspiegels im Gewebe. Etwa ein Zehntel entfällt auf mechanische Arbeit (Atmung, Verdauung und Herzschlag).
Der Abbau großer Moleküle in kleinere ist Katabolismus (zum Beispiel der Abbau von Proteinen in Aminosäuren). Anabolismus ist der Prozess ihrer Entstehung (Proteine werden in Aminosäuren umgewandelt). Der Stoffwechsel ist das Ergebnis dieser Reaktionen.
Heartbeat-Hypothese
Im Jahr 1925 schlug Raymond Pearl vor, dass die Lebenserwartung umgekehrt proportional zum Grundumsatz ist. Unterstützung für diese Theorie kommt von der Tatsache, dass große Tiere eine längere Lebensdauer haben. Diese Hypothese wurde durch mehrere neue Studien gestützt, die niedrigere Basalspiegel miteinander in Verbindung brachtenStoffwechsel mit einer Erhöhung des Lebenszyklus im Tierreich, einschließlich des Menschen. Kalorienrestriktion und Senkung des Schilddrüsenhormonspiegels wurden mit einer längeren Lebensdauer bei Tieren in Verbindung gebracht.
Allerdings kann das Verhältnis des täglichen Gesamtenergieverbrauchs zum Stoffwechsel im Ruhezustand bei verschiedenen Säugetierarten zwischen 1,6 und 8,0 variieren.
Bei der allometrischen Skalierung steht die maximale potenzielle Lebensdauer in direktem Zusammenhang mit der Stoffwechselrate.
Medizinische Aspekte
Der Stoffwechsel des Menschen hängt von seiner Aktivität und körperlichen Verfassung ab. Eine Verringerung der Nahrungsaufnahme verringert normalerweise die Rate. Der Körper versucht Energie zu sparen. Studien zeigen, dass eine kalorienarme Ernährung (weniger als 800 Kalorien pro Tag) die Stoffwechselrate um mehr als 10 Prozent reduziert. Wechseljahre und Krankheiten wirken sich auch auf den Stoffwechsel aus.
