Что называют основным обменом
Основной обмен
Натощак (после 12 — 16 часов голодания)
В лежачем положении
В условиях психологического и эмоционального покоя
Температура комфорта (18 — 20 °C)Интенсивность основного обмена у мужчин в среднем составляет 1 ккал/кг/ч, то есть за сутки на основной обмен расходуется 1700 ккал для мужчины весом 70 кг. Для женщин эта величина на 10 % меньше.
Освобождаемая в ходе метаболизма тепловая энергия расходуется на поддержание постоянства температуры тела. Эта энергия также расходуется на процессы клеточного метаболизма, кровообращение, дыхание, выделение, поддержание температуры тела, функционирование жизненно важных нервных центров мозга, постоянную секрецию эндокринных желёз. Энергозатраты организма возрастают при физической и умственной работе, психоэмоциональном напряжении, после приема пищи, при понижении температуры.
мт — масса тела (кг), Р — рост (м)
Величина ОО зависит от соотношения в организме процессов анаболизма и катаболизма.
Связанные понятия
Упоминания в литературе
Связанные понятия (продолжение)
Метаболи́зм (от греч. «превращение», «изменение») или обме́н веще́ств — набор химических реакций, которые возникают в живом организме для поддержания жизни. Эти процессы позволяют организмам расти и размножаться, сохранять свои структуры и отвечать на воздействия окружающей среды.
Не путать с реннином, сычужным ферментом.Ренин (от лат. ren — почка), ангиотензиногеназа — компонент ренин-ангиотензиновой системы, регулирующей кровяное давление. Ренин (КФ 3.4.23.15) — протеолитический фермент позвоночных животных и человека.
Основной обмен: формулы и методы расчета базового метаболизма
Можно легко и просто контролировать разные процессы в организме, а особенно – прибавку в весе, если вы хорошо осведомлены о понятии основного обмена и его величине (ВОО). Если вы научитесь подсчитывать энергозатраты по формулам, то прекрасная жизнедеятельность и хорошее расположение духа вам обеспечено.
Основной обмен (базовый обмен, базовый метаболизм)– что это такое
Можно сказать, что эти три понятия синонимы, но все-таки в их определении есть кое-какие отличия.
Основной обмен- это то количество энергии, которое вам нужно просто чтобы жить не напрягаясь, например, лежа на диване и смотря телевизор, или сидя в кресле. При этом вы физически или умственно мало активны. То есть, это тот минимум энергии, который вам необходим.
Базовый обмен веществ или базовый метаболизм- это то количество энергии (килокалорий), которое сжигает ваш организм при тех же обстоятельствах- лежите на кровати или сидите в кресле не напрягая мозги и физически не уставая.
Данные термины подразумевают под собой минимальное индивидуальное количество энергии (суточный калораж), необходимое для нормальной работы всех человеческих органов в процессе метаболизма, эмоционального и психологического покоя. Состояние покоя также требует определенную долю энергии для поддержания температурного режима, дыхания, выделений, функционирования ответственных нервных мозговых центров, для хорошего кровообращения. Сегодня мы и будем рассчитывать величину основного обмена веществ для женщин и мужчин всех возрастов.
Факторы, определяющие зависимость суточного расхода человеческой энергии
К ним относится масса тела, образ жизни, половая принадлежность, рацион питания, возраст. Следовательно, в зависимости от этого, один человек отличается от другого тем, что у него минимальный расход энергии бывает больше, чем у другого. Они могут быть ровесниками, заниматься одними и теми же делами, но отличаться строением тела и другими признаками. Поэтому и суточная калорийность разнится.
Показатели, влияющие на обмен веществ
У каждого человека есть свое значение ВОО из-за комплекса вышеуказанных отличий. Рассмотрим факторы, которые оказывают большое влияние на параметры основного обмена:
Как определить основной обмен
Расчет базового метаболизма производится особым способом под названием калориметрия. ВОО определяют специальной камерой, фиксирующей в организме обменные процессы. Такое измерение является трудоемким делом, поэтому можно воспользоваться аналогом, который делает вычисления при помощи газообмена. Для определения элементов, попавших под окисление (жиры, белки, углеводы), вычисляется дыхательный коэффициент, представляющий собой соотношение выделенной углекислоты и поглощенного кислорода. Такой коэффициент имеет совершенно разное значение при окислении углеводов, жиров или белков.
Правило поверхности Рубнера
Данный закон состоит в том, что все затраты энергии каждой теплокровной особи находятся в прямой зависимости от поверхности тела. То есть на квадратный метр площади организма количество тепла рассеивается одинаково в стандартных условиях. Поэтому объем и масса оказывают прямое воздействие на базовый уровень метаболизма. Другими словами- чем вы меньше, тем меньше вам надо калорий, и наоборот.
Правила расчета основного обмена веществ
Рассчитать базовый обмен веществ можно самостоятельно. Для этого используются несколько формул, которые были придуманы более столетия назад. Также существует множество сайтов, посвященных здоровому образу жизни, на которых есть онлайн-калькулятор, позволяющий в короткие сроки высчитать показатели ВОО, подходящей для нормальной жизнедеятельности. Для этого нужно будет ввести в указанные поля необходимые значения. Но перед этим воспользуйтесь нижеприведенными формулами и сравните потом результаты.
Используя общую массу тела, можно рассчитать базовый метаболизм по формуле Харриса-Бенедикта, начальная версия которой была придумана еще в 1919 году. В 1884 году с поправками на современный образ жизни ее существенно доработали, поэтому результат вычислений получится более точным.
Просто подставьте в уравнения нужные числа:
Где P – произведенное организмом, находящемся в полном покое, тепло.
Существует еще одна формула базового метаболизма, основанная на общей массе тела – Миффлина-Сан Жеора. Она является чуть более точной, чем предыдущая.
В качестве примера возьмем 55-летнюю женщину с ростом 168 см и весом 59 кг. В результате ее ВОО составит 1204 ккал.
Но у данных уравнений есть неточность – они не включают показатели метаболической активности с учетом количества жира в организме. Получается, что если выбрать двух мужчин с совершенно одинаковыми значениями роста, веса и возраста, то результаты получатся абсолютно идентичными. В реальности их базовый индекс метаболизма будет значительно отличаться из-за того, что первый мужчина «жирный», а второй – «качок».
Для таких случаев используется уравнение Кэтча-МакАрда:
P = 370 + (21, 6*LBM), где LBM – масса с вычетом жира. Например, при весе 70 кг, из которых 30% — жировая составляющая (она будет равна 21 кг), мышечная составляющая будет равна 49 кг (70-21). При подстановке в формулу данного значения получаем результат в 1428 ккал.
Таким образом, скорость базового метаболизма может существенно различаться у людей с практически одинаковыми параметрами. На показатели также влияют и множество других внешних и внутренних факторов.
Калькулятор и таблица
Если вы уж совсем заморочились на расчете своего базового метаболизма, то для получения более точной исчерпывающей информации лучше обратиться к специалисту который подскажет, какое количество калорий вам необходимо ежедневно, чтобы находиться в бодром состоянии и не набирать лишние килограммы.
Организм каждого человека обладает индивидуальными особенностями, но существует таблица усредненных значений базального обмена веществ, которую можно использовать всем. В ней указано минимальное число калорий в сутки, которые требуются человеку с учетом его основных параметрических данных.
Повышение основного обмена
Чтобы похудеть и прибрести стройную, красивую фигуру или просто перейти на здоровый образ жизни, необходимо увеличивать показатели ОО. Для этого:
В одной из наших статей мы подробно писали о том, как разогнать метаболизм. Задавайте вопросы и оставляйте комментарии под статьей.
Видео: Правила расчета базового обмена веществ
Понятие обмена веществ. Основной и общий обмен
Обмен веществ и энергии — это совокупность физических, химических и физиологических процессов усвоения питательных веществ в организме с высвобождением энергии. В обмене веществ (метаболизме) выделяют два взаимосвязанных, но разнонаправленных процесса — анаболизм и катаболизм. Анаболизм — это совокупность процессов биосинтеза органических соединений, компонентов клеток, органов и тканей из поглощенных питательных веществ. Катаболизм — это процессы расщепления сложных компонентов до простых веществ, обеспечивающих энергетические и пластические потребности организма. Жизнедеятельность организма обеспечивается энергией за счет анаэробного и аэробного катаболизма поступающих с пищей белков, жиров и углеводов.
Основным обменом называется количество энергии, которое тратит организм при полном мышечном покое, через 12—14 часов после приема пищи и при окружающей температуре 20—22 °С. Основной обмен поддерживает жизнь организма на самом низком уровне деятельности нервной системы, сердца, дыхательного аппарата, пищеварения, желез внутренней секреции, выделительных процессов, покоя скелетных мышц. Даже в условиях полного покоя в клетках и тканях не прекращается обмен веществ — основа жизни организма. Показателем основного обмена является теплопроизводство в ккал в 1 ч на 1 кг веса тела и равен 1 ккал.
Ведущая роль в обмене веществ принадлежит функциональному состоянию нервной системы, регулированию ею уровня обмена веществ в органах и тканях, поддерживающему относительное постоянство состава белков, химического состава крови, температуры и т. д. относительно независимо от изменений внешней среды, при разных условиях жизни. Существенно влияет на основной обмен также деятельность желез внутренней секреции. Например, основной обмен увеличивается при повышении функции щитовидной железы и, наоборот, уменьшается при понижении ее функций и гипофиза. При повышении температуры тела на 1 °С основной обмен в среднем увеличивается на 10 %. В холодном климате основной обмен возрастает, а в жарком снижается на 10—20 %. Во время сна в результате расслабления скелетных мышц он уменьшается до 13 %. При голодании основной обмен снижается. С 20 до 40 лет основной обмен поддерживается примерно на одинаковом уровне, а затем постепенно падает: у мужчин до 7 %, а у женщин до 17 %.
Общий обмен веществ — происходит в обычных условиях жизни. Он значительно выше основного обмена и зависит главным образом от деятельности скелетных мышц, а также увеличения деятельности внутренних органов. Килокалории, расходуемые при этом сверх основного обмена, называются моторными калориями. Чем интенсивнее мышечная деятельность, тем больше моторных калорий и тем выше общий обмен веществ. При умственном труде общий обмен веществ увеличивается незначительно — на 2—3 %, а если умственный труд сопровождается мышечной деятельностью — на 10—20 %.
Значительное увеличение обмена веществ происходит также при переваривании пищи, что обозначается как ее специфически-динами-ческое действие. Так как для переваривания белков требуется особенно большая затрата энергии, то специфически-динамическое действие белков особенно велико. В среднем, после употребления белковой пищи основной обмен увеличивается на 30—37 %, а после жиров и углеводов на 4—6 %.
Основной обмен веществ (базальный метаболизм)
Все мы знаем главный принцип достижения прогресса в спорте. 40% тренировки, 20% сон, и 40% питание. Но, как правильно рассчитывать питание для достижения тех или иных целей? Конечно, для этого составляется план, в котором учитывается физические и умственные потребности и расходы. Но из всей этой формулы выпадает один единственный фактор, который и будет рассмотрен в следующем материале – основной обмен веществ.
Что это такое
Основной обмен веществ – один из показателей интенсивности метаболизма и энергии в организме человека. Определяется количеством тощаковой энергии в оптимальных температурных условиях, которая необходима для поддержания состояния в полном физическом и психическом покое.
Т.е., базальный метаболизм показывает, сколько энергии тратит организм для поддержания постоянной деятельности внутренних органов, мышц.
Энергия, которую получает вследствие таких реакций организм, идет на обеспечение постоянства температуры тела (источник – Учебник “Физиология обмена веществ и эндокринной системы”, Теппермен).
Благодаря полноценности базального метаболизма обеспечиваются:
И это далеко не полный список происходящего в нашем организме. В частности, даже когда человек спит, большая часть из процессов, пускай и в замедленном порядке, помогают синтезировать новые строительные элементы, и проводят расщепление гликогена на глюкозу. Все это требует постоянного притока калорийности, которую человек получает из пищи. В частности, этот базовый расход и является ежедневной минимальной нормой того, сколько калорий нужно для поддержания основных функций организма.
Поверхность Рубнера
Как ни странно, но иногда обмен веществ определяется не только биохимическими процессами, но и простыми физическими законами.
Ученый Рубнер выявил зависимость, связывающую общую поверхность с количеством затрачиваемых калорий.
Как это работает на самом деле? Есть 2 основных фактора, из-за которых его предположение оказалось верным.
Следовательно, из этого всего можно сделать вывод:
Плотные люди, действительно тратят больше энергии во время основного обмена веществ. Высокие люди, чаще всего худые из-за дефицита калорийности, вызванного увеличенным базальным метаболизмом и тратами на сохранение температуры для большей площади тела.
© designer491 — depositphotos.com. Одна из формул расчета базового обмена
Факторы, определяющие базальный метаболизм
Исходная интенсивность базального метаболизма у мужчин с массой тела около 70 кг в среднем равна 1700 ккал. Для женщин такие параметры на 10% меньше (источник – “Википедия”).
Если рассматривать уровень базального метаболизма, как динамическую систему, подвижную, то есть факторы, которые определяют базовый фон, и количество распределяемой энергии:
Кроме этого стоит выделить и основные конечные продукты обмена веществ, которые выводятся из организма вне зависимости от его скорости.
Чем регулируется?
Теперь нужно определить, не только на что тратится основная энергия при общем обмене веществ, но и чем регулируется количество затрачиваемой энергии.
Продолжая проводить аналогии с машинами, это уменьшение скорости для того, чтобы уменьшить расход масла в двигателе, и, соответственно, уменьшить общий износ двигателя, тем самым продлив жизнь отдельной запчасти.
Нарушение баланса
Расчет основного обмена веществ происходит с учетом динамических стрессов. Так, например, занятия спортом выводят организм из баланса, заставляя его постепенно ускорять обмен веществ, и полностью перестраиваться под новые условия. Это, в свою очередь, вызывает противодействие (которое характеризуется большой потерей питательного потенциала, и, возможно, на некоторое время выведением из штатного режима большинство систем организма).
Кроме того, для регуляции последствий стресса, увеличиваются расходы на поддержание эмоционального фона. Ну, и плюс, если равновесие выведено окончательно, организм начинает полностью перестраиваться под новый режим с новой скоростью метаболизма.
Так, например, резкое изменение в питании, с последующим замедлением метаболизма тоже является достаточным фактором для изменения уровня базового расхода. При выведении системы из баланса она будет стремиться к нему. Это определяет текущий уровень ферментов и гормонов.
Формулы для расчёта базовых потребностей
Формула расчета основного обмена веществ является несовершенной. Она не учитывает такие факторы как:
Однако для общей прикидки, подойдет и такая формула. Перед таблицей вставим разъяснения:
Уравнение
Важно понимать, что формула расчёта не учитывает неравномерность растрат калорийности в течение дня. Так, например, днем во время приема пищи или после тренировки, разогнанный метаболизм заставляет организм потреблять больше энергии, пускай и использует её не так рационально. В то время, как во сне процессы метаболизма оптимизируются максимально, что позволяет достичь оптимального результата в поставленных целях.
Общий метаболизм
Естественно, что основные этапы и процессы, происходящие в организме во время основного обмена веществ, – это не единственные траты. При создании плана питания, скажем, для похудения, нужно воспринимать базальный метаболизм не как константу (посчитанную по формуле), а как динамическую систему, любое изменение в которой приводит к изменению в расчётах.
Во-первых, для расхода полной калорийности питания, нужно включить в список растраты калорийности на все производимые действия.
Примечание: Подробней расчет двигательных и умственных потребностей человека был рассмотрен в статье «Как создать дефицит калорий?».
Во-вторых, изменение скорости метаболизма, возникающее как раз в ходе двигательной активности, или её отсутствия. В частности, возникновение белкового и углеводного окна после тренировок, стимулирует не только ускорение метаболизма, но и изменение трат организма на пищеварение. В это время, базальный метаболизм усиливается на 15-20%, пускай и в краткосрочном периоде, не считая остальных потребностей.
Расчет базального метаболизма для атлета, конечно, не является нужным и определяющим фактором для достижения оптимального роста. Несовершенство формул, изменение постоянных процессов, требует регулярной коррекции. Однако при первичном подсчете расхода калорий для создания избытка или дефицита, базальный метаболизм поможет понять, как корректировать получившиеся цифры.
Это особенно важно для тех, кто привык не самостоятельно составлять план питания, а пользоваться готовыми диетами. Все мы понимаем принципы похудения, а, следовательно, любую диету нужно подстраивать под себя. И, что для 90 килограммового толстяка похудение, то для 50 килограммовой фитоняшки, может оказаться вредным и избыточным.
Эксперт проекта. диагностика, лечение, первичная, вторичная профилактика заболеваний почек, суставов, сердечно-сосудистой системы; дифференциальная диагностика заболеваний различных органов и систем; рекомендации по диетическому питанию, физическим нагрузкам, лечебной физкультуре, подбор индивидуальной схемы питания.
Основной и общий обмен веществ
Обмен веществ у человека и животных при обычных условиях существования называют общим обменом.
Средний общий обмен у людей значительно выше, чем у животных. На 1 кг массы тела взрослый человек потребляет в течение жизни до 3 300 000 кДж, лошадь — 685000, собака — 690 000, корова — 592000 кДж. Из этого количества кДж на возобновление массы тела человек использует около 5%, лошадь и корова — 33%, собака — 35% (М. Рубнер). Следовательно, у человека на работу и теплообразование на каждый кг массы расходуется в течение жизни примерно 2 900 000 кДж, чего в несколько раз больше, чем у животных.
Обмен веществ при строго определенных условиях, позволяющий сравнивать обмен веществ у различных животных, называется основным.
Основной обмен — предельно низкий уровень обмена веществ, обеспечивающий жизнь человека при мышечном и умственном покое, натощак, в утренние часы, не менее чем через 12-14 ч после приема пищи, при нормальной температуре тела и температуре окружающей среды около 20-22 градусов.
Для каждого человека основной обмен — относительно постоянная величина. Основной обмен зависит от функционального состояния нервной системы, возраста, пола, роста и поверхности тела, физиологического состояния организма, времени года, климата, а у животных также от вида и породы.
У животных основной обмен определяется при следующих условиях: 1) в состоянии относительного покоя, 2) при температуре, оптимальной для данного вида животных, 3) при относительно освобожденном от пищи пищеварительном канале.
Для сравнения основного обмена у различных животных организмов учитывают теплопроизводство в килоджоулях в 1 ч на 1 кг массы тела.
Основной обмен представляет собой наименьший уровень затрат энергии на поддержание основных процессов жизни в клетках, тканях и органах, на сокращения дыхательной мускулатуры, сердца, деятельность желез. При определении основного обмена следует учесть, что больше всего тепловой энергии освобождается при окислительных процессах в мускулатуре.
Средний основной обмен у здорового человека среднего возраста равен приблизительно 4,2 кДж в 1 ч на 1 кг массы тела.
Худые люди производят на 50% больше тепла на 1 кг массы, чем полные. Однако эта разница почти исчезает, если произвести расчет на 1 м 2 поверхности тела. Это позволило считать, что основной обмен веществ приблизительно пропорционален поверхности тела и не зависит от величины тела (правило Рубнера). Эта закономерность не подтвердилась. Оказалось, что обмен веществ зависит не только от поверхности, но и от величины тела животного, например, у лошади основной обмен на 1 м 2 почти в 2 раза больше, чем у крысы.
Интенсивность обмена веществ определяется главным образом активностью цитоплазмы, особенно мышечной деятельностью, а не величиной внешней поверхности, например, в первый год жизни вес ребенка увеличивается в 3 раза, а величина его наружной поверхности резко уменьшается (В. Н. Никитин, 1963).
Ведущая роль в регуляции уровня основного обмена веществ в соответствии с условиями существования принадлежит нервной системе.
Возрастные, суточные, климатические и другие изменения основною обмена
Основной обмен уменьшается с возрастом. Во всех возрастах у мужчин основной обмен больше, чем у женщин.
Во время сна основной обмен понижается до 13% вследствие полного расслабления скелетной мускулатуры. При повышении температуры тела на 1°С основной обмен увеличивается в среднем на 10%. В жарком климате основной обмен ниже на 10-20%, и, наоборот, он значительно выше в холодном климате. Основной обмен зависит и от деятельности желез внутренней секреции, например, при увеличении функции щитовидной железы он значительно повышается, а при понижении функции гипофиза и щитовидной железы — резко понижается.
Специфически-динамическое действие пищи состоит в том, что после приема пищи увеличивается обмен веществ. Поэтому основной обмен определяется до приема нищи.
Специфически-динамическое действие белков особенно велико. При поступлении белков в организм основной обмен веществ увеличивается в среднем на 30%, жиров и углеводов — в среднем на 4%. Специфически-динамическое действие пищевых веществ зависит от усиления окислительных процессов продуктами промежуточного обмена веществ. Незначительную роль играет и увеличение деятельности пищеварительного канала после поступления в него пищи. Так как обмен веществ регулируется нервной системой, то специфически-динамическое действие зависит от функций нервной системы и регулируется безусловными рефлексами.
У детей специфически-динамическое действие пищевых веществ выражено слабее, чем у взрослых.
Прием пищи повышает обмен веществ и условнорефлекторым путем.
Затрата энергии при работе
Рабочий обмен в течение дня намного выше основного обмена. Большая часть повышения расхода энергии — результат мышечной работы, меньшая — пищеварения.
На мышечную работу расходуется энергия сверх основного обмена. Этот расход тем больше, чем интенсивнее физический труд.
Расход энергии у человека в сутки при небольшом физическом труде равен 9211-11732 кДж, при физическом труде средней тяжести 11723-15073 кДж, при тяжелом физическом труде 150773-18841-30146 кДж. Расход энергии у студентов-физкультурников в среднем 16748 кДж.
Средний расход энергии в кДж на 1 кг массы тела во время ( на — 3,9, лежания без сна — 4,63, чтения вслух — 6,3, печатания на машинке — 8,4, домашней работы — 7,55-12,6, спокойного бега по ровной дороге — 25,2, скоростного бега на 100 м — 189, ходьбы на лыжах со скоростью 12 км в 1 ч — 50,5, гребли — 10,5-25,2, езды на велосипеде — 14,7-37,8.
У человека расход энергии при умственном труде выше основною обмена на 2-3%, а если умственный труд сопровождается мышечной деятельностью при эмоциях (лектор, оратор, артист и т. д.), то расход энергии увеличивается на 10 — 20% в течение нескольких дней.