Основным обменом или базальным метаболизмом называют минимально необходимый объем энергии для поддержания жизнедеятельности биологического организма. Это понятие отражает уровень расхода питательных веществ в условиях отсутствия интенсивной физической нагрузки.
Что такое базальный метаболизм?
Такие физиологические процессы поддерживают жизненно важные функции организма.
Существенная доля выделенной в результате метаболических реакций базального типа энергии расходуется на:
- сердцебиение;
- дыхательную деятельность;
- функционирование желез внутренней секреции;
- терморегуляцию;
- пищеварение;
- работу гепатобилиарного механизма;
- почечную деятельность.
Базальный метаболизм – это основной вещественный обмен, определяемый в период бодрствования, при мышечном и эмоциональном покое, комфортной температуре окружающей среды в пределах +18…+22°С.
Трансформация эндогенных соединений и нутриентов представляет собой постоянно происходящие в живом организме биохимические перемены, затрагивающие тканевые структуры, клетки, биологические жидкости.
Ключевая цель базального метаболизма – переработка пища в необходимую для поддержания жизнедеятельности энергию.
В процессе основного обмена:
- синтезируются протеиновые и другие белки;
- расщепляются жиры;
- выделяются углеводы;
- вырабатываются некоторые аминокислоты;
- удаляются азотные отходы, служащие побочным продуктом таких физиологических реакций.
Метаболизм базального типа бывает первичным либо вторичным. Каждый имеет собственное комплексное предназначение. Первичные обменные реакции направлены на осуществление базовых биохимических реакций.
Они определяют развитие, жизнедеятельность и рост организма.
В результате таких процессов вырабатываются:
- сахариды – основной источник энергии;
- липидные вещества, составляющие основу подкожной клетчатки, защитной капсулы некоторых жизненно важных внутренних органов;
- аминокислоты;
- нуклеиновые вещества, хранящие, передающие и реализующие генетическую информацию.
Вторичный базальный метаболизм – биохимические реакции в отдельных структурных группах.
Они направлены на продукцию и расщепление специфических веществ небелковой природы:
- иммунокомпетентных соединений;
- гормонов;
- пигментов;
- строительных молекул, формирующих скелетный каркас, волосы, ногтевые пластины.
Темп переработки пищевых продуктов в энергию именуют скоростью метаболизма. Этот показатель индивидуален. Он зависит от особенностей функционирования нервной системы и эндокринного механизма, текущего состояния внутренних органов.
Для чего необходим расчет уровня базального метаболизма (УБМ)?
Такие вычисления важны для определения количества ежедневно сжигаемых калорий в состоянии покоя, эмоционального напряжения, физической нагрузки. Расчет применяют атлеты, представители различных видов спорта. Определение УБМ необходимо для лечения метаболических нарушений.
Методику используют для коррекции фигуры, при патологическом ожирении. Знание скорости собственного базального метаболизма важно для составления диетического рациона, увеличения мышечной массы, приобретения желаемых антропометрических параметров.
Для поддержания оптимального веса тела на основе расчета УМБ потребляют количество калорий, аналогичное сжигаемому.
Базальный метаболизм обеспечивает:
- гормональный синтез;
- секрецию ферментов;
- когнитивные функции;
- погружение в сон;
- иммунную поддержку;
- правильную пропорцию анаболических реакций и катаболических процессов.
При таких нарушения показатель УБМ используют для составления эффективной терапевтической тактики и определения плана лечебных мероприятий. Базальный метаболизм регулирует гипоталамус.
Расчет скорости обменных реакций выполняют при диагностике функциональных нарушений этого отдела церебральной зоны. Показатель отличает фенотипическая гибкость.
Функция поддается обратимой регуляции медикаментозными средствами и физиотерапевтическими методами. На скорость метаболических реакций влияют эндогенные и экзогенные факторы.
Обменные процессы базального характера ускоряются при некоторых патологических состояниях:
- повышенной температуре тела;
- ожоговых поражениях;
- переломах костей;
- инфекционно-воспалительных процессах;
- лихорадке.
УБМ изменяется в зависимости от фазы менструального цикла, в разные периоды беременности. Расчет с внесением необходимых поправок применяют для определения причины резкого похудения или наоборот аномально быстрого набора веса.
Норма в зависимости от возрастной группы и пола
Базальный метаболизм – это показатель скорости основного вещественного обмена, который считается неизменной величиной для каждого организма в условиях полного покоя и комфортной температуры.
УБМ служит интегральным значением интенсивности окислительно-восстановительных реакций в тканевых и клеточных структурах. Норма зависит от типа и характера внешнего воздействия на тело.
Уровень базального метаболизма изменяется при избыточном или чрезмерном насыщении организма пищевыми продуктами, физиологически активными веществами. Скорость протекания таких процессов подвержена влиянию физических нагрузок, климатических факторов.
УБМ зависит от половой принадлежности, возраста, функционального состояния организма. Примерный суточный расход калорий для взрослого человека оценивается в 1600-1700 ккал.
Ориентировочные показатели скорости базального метаболизма для взрослых разных возрастов и пола представлены в таблице.
| Возраст, лет | Стандартный показатель основного обмена, ккал на 1 м2 площади тела в час | |
| Мужчины | Женщины | |
| 16-18 | 43,0 | 40,0 |
| 18-20 | 41,0 | 38,0 |
| 20-30 | 39,5 | 37,0 |
| 30-40 | 39,5 | 36,5 |
| 40-50 | 37,0 | 35,5 |
| 50-60 | 35,3 | 32,7 |
У детей до 16 лет показатель скорости базального метаболизма нестабилен и подвержен существенным колебаниям под воздействием многочисленных факторов. Суточная потребность младенцев в калориях по разным исследовательским данным составляет 46-54 ккал/кг массы тела.
В первые месяцы жизни активно формируется механизм терморегуляции, требующий повышенного объема энергии. Теплопродукция постоянно возрастает, достигая максимального значения в начале второго года после рождения.
В этот период термообразование ребенка превосходит аналогичный показатель для взрослых в 1,5-2 раза. В разных жизненных фазах базальный метаболизм то ускоряется, то замедляется. По мере развития организма основной обмен стабилизируется и в возрасте 16 лет достигают стандартных значений, характерных для взрослых.
Повышенная скорость метаболических процессов у детей обусловлена большим объемом протоплазменной массы, существенной реакционной активностью, быстрым ростом скелетных конструкций и тканевых структур.
Как измерить УБМ?
Для получения достоверного и объективного лабораторного значения требуется минимальная нервная активность. Испытуемого погружают в состояние полного покоя. Для расчета применяют специально разработанную формулу Харриса-Бенедикта, Миффлина-Сан Жеора или Кача-Макардла.
Первую вывел в 1984 г. американский, физиолог и диетолог, чьим именем она названа. В 1990 г. была представлена более точная и актуальная формула расчета скорости базального метаболизма. Ее авторство принадлежит группе американских диетологов, которой руководили доктора Миффлин и Сен-Жеор. Эта формула считается наиболее точной.
Схема Кача-Макардла появилась относительно недавно. Ее отличие от других применяемых формул заключается в возможности расчета энергетических затрат организма во сне. Она учитывает объем мышечной массы и активность мускульных структур в бессознательном состоянии. Методика подходит профессиональным спортсменам. Базальный метаболизм замедляется с возрастом и по мере уменьшения безжировой массы тела.
Энергопотребление организма существенно увеличивают силовые и аэробные упражнения. Формула Кача-Макардла позволяет точно рассчитать этот показатель. Графически ее записывают следующим образом: BMR=370+21,6 (1-F) x W.
Литера F означает процент жировой прослойки от общей массы тела, W – вес в кг. Обновленное уравнение Харриса-Бенедикта для расчета скорости базального метаболизма у мужчин выглядит следующим образом: BMR=13,397хW+4,799хH-5,667хA+88,362.
Литера H – рост в см, A – возраст. Формула для женщин отличается вводимыми коэффициентами, но не принципом расчета. Она имеет такой вид: BMR=9,247хW+3,098хH-4,330хA+447,593.
Базальный метаболизм можно рассчитать по формуле Миффлина-Сен Жеора. Это уравнение применяют для определения суточной потребности в калориях. Формула для мужчин имеет такой вид: BMR=10xW+6,25xH-5xA+5. Уравнение для женщин отличается только последним числовым коэффициентом. Он имеет значение -161.
Калькулятор основного обмена с учётом пола, возраста и веса
Порядка 70% получаемой из пищи энергии расходуется жизненно важными физиологическими процессами. Около 20% приходится на нервную деятельность и физическую активность.
Оставшиеся 10% потребляют реакции постпрандиального термогенеза, связанные с перевариванием, расщеплением и усвоением пищи. Всем указанным метаболическим реакциям требуются кислород и коферменты.
Применительно к уровню основного обмена веществ значительную долю энергетических ресурсов затрачивают ферментативные процессы, регуляция осмотического давления в тканях и кровеносных руслах.
Энергетический ресурс нужен для эвакуации углекислого газа, выделяющегося результате прохождения цикла Кребса.
Калькулятор расчета УБМ учитывает следующие факторы:
- Изначальную скорость метаболических реакций. Показатель неизменен для отдельного организма. Он определяется соотношением подвижности к избыточному количеству выделяемой энергии.
- Насыщенность крови гормональными веществами. При диабетической патологии или нарушении функций ЖКТ основной обмен протекает медленнее установленной нормы.
- Половую принадлежность. У мужчин метаболические реакции происходят быстрее, чем у женщин, из-за большего объема мышечных тканей и меньшего – жировой прослойки. Прирост в 10% скорости дает тестостерон. У женщин в менопаузальной фазе уменьшается активность щитовидной железы, что вызывает набор веса. Наблюдается гормональный дисбаланс, ухудшающий регуляцию глюкозы, инсулина, гюкагона – катализаторов метаболических реакций.
- Массу тела. Субтильная конституция ускоряет основной обмен веществ. Избыточный вес указывает на замедленность метаболических реакций.
- Возраст. Естественное замедление базального метаболизма начинается после 40 лет. В возрасте 25 лет прекращается рост костных тканей. С этого момента основной обмен замедляется приблизительно на 2% каждые 10 лет.
В формулу расчета УБМ вводят коэффициент физической активности от 1,2 при пассивном образе жизни до 1,9 для профессиональных спортсменов.
Как рассчитать свой базовый метаболизм?
Для получения объективных и достоверных результатов необходимо точно знать множество анатомо-физиологических параметров. Приблизительно рассчитать собственную скорость основного обмена веществ можно с применением простой формулы.
Базальный метаболизм – это физиологическая характеристика организма, подверженная изменениям в зависимости от:
- пола;
- возраста;
- конституции тела;
- типа физической активности;
- наличия патологий.
Формула приблизительного расчета скорости основного обмена для среднестатистической 25-летней девушки весом 50 кг и ростом 165 см выглядит следующим образом: 10,4х50+615х1,65-282.
Согласно полученному результату ей нужно потреблять ежедневно 1253 ккал для поддержания нормальной жизнедеятельности организма. В приведенной формуле не учитываются тип физической активности, индивидуальная эндокринная деятельности, гормональный фон.
Постоянный и персональный параметр – пищевой термогенез. На его поддержание расходуется около 10% потребляемых энергетических ресурсов. Другой важный фактор влияния на УБМ – скорость расщепления белков, жиров, углеводных соединений.
Первые наиболее энергозатратны. На переработку белковых веществ затрачивается примерно 20-30% их калорийности. Для усвоения углеводов требуется 6-8%, жиров – 2-3%.
Значение имеет тип питания, который учитывают в специальных формулах расчета УБМ путем присвоения соответствующего коэффициента. Высокобелковые диеты используют для коррекции фигуры благодаря высокой энергетическим затратам таких веществ.
Кроме большого расхода калорий, подобные соединения внушают ложное чувство сытости, что облегчает соблюдение диетического рациона.
Липидные нутриенты подразделяют на:
- насыщенные;
- полиненасыщенные;
- мононенасыщенные;
- пищевой холестерин;
- трансжиры.
Каждая разновидность требует собственного количества энергии для переработки, что влияет на скорость базального метаболизма. Точность расчета обеспечивает индивидуальный и многофакторный подход. Ниже приведены актуальные варианты вычислений УБМ.
Формулы Ларна
Методика подсчета учитывает возрастную категорию, влияющую на скорость базальных метаболических реакций. Для мужчин 18-29 лет используют следующую формулу Ларна: 15,3 х вес в кг + 679. Для женщин аналогичного возраста меняются только коэффициенты.
Расчет производят путем умножения массы тела на 14,7. К полученному результату прибавляют коэффициент 496. Для расчета уровня базального метаболизма у мужчин в возрасте 30-59 лет показатель массы тела в кг умножают 11,6 и прибавляют к полученному числовому значению 879.
Для женщин аналогичного возраста действуют коэффициенты 8,7 и 829 соответственно. Подобные формулы характеризует относительную точность, поскольку не учитываются индивидуальные физиологические и патологические факторы, способные менять скорость метаболических реакций в существенном диапазоне.
В клинической медицине определение УБМ имеет диагностическое значение при выборе тактики лечения многочисленных гастроэнтерологических заболеваний, эндокринных патологий, пищеварительных нарушений.
Диетологи и врачи других профилей применяют уточненные таблицы, где учитывается максимальное количество факторов, действуют поправочные коэффициенты. Дополнительно используют калометрические методики, основанные на фиксируемых показателях газообмена.
Они позволяют вычислить и охарактеризовать энергетические потери с термическими эффектами, свойственные отдельным метаболическим реакциям отражающие деятельность органов, цитологических единиц, внутриклеточных органелл.
Формулы Харриса и Бенедикта
Базальный метаболизм – это физиологическая характеристика, при расчете которой необходимо учитывать тип физической активности. Для таких вычислений применяют формулы Харриса и Бенедикта.
Каждому типу физической активности присвоен индивидуальный коэффициент, на который умножают полученный результат УБМ. Для мужчин применяют следующую формулу: 66,5 + (13,5 х вес в кг) + (5 х рост в см) – (6,75 х возраст).
При вычислении женского уровня базального метаболизма первый поправочный коэффициент остается неизменным, остальные приобретают значения 9,55, 1,8 и 4,7 соответственно.
Полученный результат отражает приблизительный суточный расход энергетических ресурсов в калориях. Для уточнения параметров УБМ вычисленное значение умножают на дополнительный и самостоятельно определяемый коэффициент физической активности.
При малоподвижном образе жизни этот показатель составляет 1,2. Для среднестатистического человека применяют коэффициент 1,375. Тем, кто посещает тренажерный зал, совершает ежедневные утренние пробежки или занят тяжелым физическим трудом рекомендуется умножать полученный результат 1,725.
Влияющие на УБМ факторы
Кроме описанных выше возрастных, половых, физиологических причин, на скорость базального метаболизма воздействует большое количество поведенческих, патологических, генетических факторов.
Значение имеют:
- Специфическое динамическое усвоение нутриентов. Содержащиеся в пище вещества обычно расщепляются в течение 5-6 ч., но у каждого человека этот процесс имеет разную скорость, что отражается на показателе УБМ.
- Температура окружающей среды. Длительное воздействие холода ускоряет метаболические процессы. При падении температурного показателя на 10° ниже установленного уровня комфортности скорость основного обмена веществ возрастает на 2,5%.
- Циркадные ритмы. Базальный метаболизм изменяется в зависимости от времени суток, по дням недели, сезонам. Во сне основной обмен замедляется на 13% в сравнении с периодом бодрствования из-за расслабления скелетных мышц.
- Прием лекарственных средств. Естественное течение метаболических процессов изменяет потребление диуретических медикаментов, пероральных контрацептивов, глюкокортикостероидов, венотонических и многих других препаратов.
Существенное влияние на скорость основного обмена оказывает тонус вегетативного и симпатического отделов нервной системы. Продуцируемые ими нейромедиаторы играют важную роль в термогенезе. Выраженное изменение основного обмена веществ наблюдается при поражении передней доли гипофизарного отдела головного мозга.
Из патологических факторов влияния отмечают опухолевые процессы в хромафинных тканях. Такие неоплазии выделяют адреналин и норадреналин, резко ускоряющие основной обмен веществ. Изменение УБМ вызывает травматическое повреждение или опухолевое поражение вегетативных центров диэнцефальной зоны.
К снижению скорости базального метаболизма приводит хирургическая ампутация симпатических сплетений, дегенерация мозговой прослойки надпочечников. Выделяемые ими гормоны способны воздействовать не только на функции внутренних органов, но и на первичный термогенез.
Биохимический механизм такого влияния до конца не изучен. К изменению скорости базального метаболизма приводит нарушение продукции тиреоидного гормона. Это физиологически активное соединение выполняет специфическую регуляцию тканевого дыхания, энергетического обмена.
Видео о базальном метаболизме
Как правильно рассчитать свой обмен веществ: