Bazalni metabolizem

Gregor Vidmar, 24. 9. 2006

Metabolizem ali presnova je seštevek vseh kemičnih in fizikalnih sprememb v telesu. Vse te spremembe zahtevajo energijo, ki jo telo dobi iz shranjenih zalog in/ali iz hrane. Nekaj teh kemičnih in fizikalnih sprememb – ter s tem energije – je nujno potrebnih za življenje. Temu pravimo bazalni metabolizem. Bazalni metabolizem je torej minimalna količina energije (kalorij oz. joulov), ki je potrebna za vzdrževanje vseh življenjsko pomembnih funkcij. Je poraba energije v t.i. bazalnih pogojih:

  • termonevtralno okolje (okolje s temperaturnim razponom, v katerem lahko zdrav človek vzdržuje normalno telesno temperaturo brez posegov v bazalno presnovo);
  • popolna psihična in fizična sproščenost (zjutraj, po osmih urah spanca);
  • postabsorptivno stanje (12 ur brez hrane / na tešče).

Gre torej za porabo energije v striktno določenih pogojih mirovanja. V primeru, da pogoji mirovanja niso tako striktno določeni, govorimo o porabi energije v mirovanju oz. o metabolizmu v mirovanju. Ta je, tako kot bazalni metabolizem, minimalna količina energije, ki je potrebna za vzdrževanje vseh življenjsko pomembnih funkcij, vključuje pa še energijo termičnega učinka hranjenja in residualno porabo energije zaradi dnevnih aktivnosti. Metabolizem v mirovanju je tako približno 10% višji od bazalnega metabolizma.

Kljub na videz majhnem deležu bazalni metabolizem predstavlja kar do 70% skupne porabe energije. To je energija, ki se porablja za dihanje, poganjanje krvi po telesu, delovanje živčnega sitema, ohranjanje telesne temperature, normalno delovanje prebavil, izdelavo novih krvnih celic, hormonov itd. Delež je odvisen od številnih dejavnikov, ki bodo predstavljeni v nadaljevanju. Preostala energija – okrog 30% – se porabi za vse ostale “ekstra” aktivnosti.

Bazalni metabolizem je torej največji del energije, ki jo porabimo čez dan in je tako eden ključnih dejavnikov pri tem, koliko hrane moramo zaužiti, če želimo shujšati, se zrediti ali telesno težo le ohranjati. Nanj vplivajo sledeči notranji in zunanji dejavniki:

  • Dedni zapis
    Kot pri večini drugih fizikalno-fizioloških lastnostih ima tudi pri bazalnem metabolizmu »glavno besedo« dedni zapis. Nekateri ljudje so rojeni s počasnejšim, drugi s hitrejšim metabolizmom.
  • Spol
    Moški imajo običajno več mišične in manj maščobne mase. To pomeni, da imajo tudi hitrejši metabolizem.
  • Starost
    Hitrost bazalnega metabolizma z leti pada. Po dvajsetem letu se zmanjša za približno 2% na 10 let.
  • Telesna teža
    Težji ljudje imajo višji bazalni metabolizem.
  • Površina telesa
    Ta dejavnik odvisen od višine in teže telesa. Ljudje z večjo površino imajo višji bazalni metabolizem.
  • Odstotek telesne maščobe
    Ljudje z manjšim odstotkom telesne maščobe imajo višji bazalni metabolizem.
  • Prehrana
    Vsako omejevanje vnosa kalorij ima za posledico tudi padec bazalnega metabolizma. Pri smiselno sestavljenih dietah lahko sčasoma pade za 10% – 20%, pri nesmiselnih, kamor spada večina popularnih diet, pa tudi za 30%.
  • Telesna temperatura
    Povišanje telesne temperature (npr. zaradi bolezni) vodi do povišanja bazalnega metabolizma. Dvig telesne temperature za 0,5 st.C povzroči povišanje bazalnega metabolizma za okoli 7%. Vendar pa spremembe niso linearne; pri večjih spremembah temperature je sprememba metabolizma še bolj izrazita. Tako ima lahko bolnik, ki ima telesno temperaturo 42 st.C metabolizem povečan tudi do 50%.
  • Zunanja temperatura
    Izpostavljenost hladnemu okolju zvišuje bazalni metabolizem, saj mora telo samo proizvesti toploto za vzdrževanje normalne telesne temperature. Kratkotrajna izpostavljenost vročemu okolju na bazalni metabolizem ne vpliva, saj se spremembe izravnavajo s pomočjo hitrejšega odvajanja toplote. Daljaša izpostavljenost vročini pa bazalni metabolizem lahko dvigne.
  • Hormoni
    Povišanje nivoja nekaterih hormonov pomembno vpliva na povečanje hitrosti bazalnega metabolizma. Najpomembnejši med njimi so T4, T3 (ščitnična hormona) in adrenalin.
  • Telesna vadba
    Visokointenzivna telesna vadba zvišuje hitrost bazalnega metabolizma. Pri srednje in nizkointenzivni vadbi tega učinka žal ni. Lahko pa vadba zviša metabolizem tudi posredno, preko večje količine mišične mase. Ta je namreč bolj energijsko potratna kot maščobno tkivo.

Metode določanja skupne celodnevne porabe energije

Prvi korak za določitev skupne celodnevne porabe energije (SCPE), ki nam lahko pomaga pri oblikovanju prehranskega režima, prilagojenega specifičnim ciljem (izguba telesne maščobe, pridobivanje teže – mišične mase ali ohranjanje telesne teže), je določitev bazalnega metabolizma oz. metabolizma v mirovanju.

Bazalni metabolizem oz. metabolizem v mirovanju lahko izmerimo v laboratoriju z metodama direktne ali indirektne kalorimetrije, dobre ocene pa dobimo tudi z uporabo različnih enačb za izračune (v nadaljevanju).

Ko smo določili bazalni metabolizem oz. metabolizem v mirovanju, tega nato pomnožimo s količnikom telesne aktivnosti in dobimo SCPE.

Izračunane vrednosti veljajo za zdrave ljudi, ki se povprečno prehranjujejo. Za nekoga, ki je že nekaj časa na kalorično omejeni dieti, izračuni niso primerni, saj se bazalni metabolizem v takih primerih zniža zaradi določenih dejavnikov (npr. zmanjšana količina ščitničnih hormonov). Prav tako – kot je bilo že omenjeno – se metabolizem spremeni zaradi povišane telesne temperature, raznih poškodb in drugih bolezenskih stanj.

Za izračun bazalnega metabolizma oz. metabolizma v mirovanju se največkrat uporabljata Mifflin-St. Jeorova enačba in Katch-McArdleova enačba.

Originalna Harris-Benedictova enačba (1918)

Haris-Benedictova enačba za izračun bazalnega metabolizma temelji na telesni višini, teži, spolu in starosti. Edini parameter, ki ga ta enačba ne upošteva, je pusta telesna masa (skupna telesna masa – masa maščobnega tkiva). Zaradi tega je enačba primerna za vse razen za izredno mišičaste (enačba da premajhen rezultat) in izredno predebele (enačba da previsok rezultat) ljudi.

Za moške: Bazalni metabolizem = 66,5 + (13,75 x teža (kg)) + (5,003 x višina (cm)) – (6,755 x starost (leta))

Za ženske: Bazalni metabolizem = 655,1 + (9,563 x teža (kg)) + (1,850 x višina (cm)) – (4,676 x starost (leta))

Dopolnjena Harris-Benedictova enačba za izračun metabolizma v mirovanju (1984)

Za moške: Metabolizem v mirovanju = 88.362 + (13.397 x teža (kg)) + (4.799 x višina (cm)) – (5.677 x starost (leta))

Za ženske: Metabolizem v mirovanju = 447.593 + (9.247 x teža (kg)) + (3.098 x višina (cm)) – (4.330 x starost (leta))

Mifflin-St. Jeorova enačba za izračun metabolizma v mirovanju (1990)

Za moške: Metabolizem v mirovanju = (10 x teža (kg)) + (6.25 x višina (cm)) – (5 x starost (leta)) + 5

Za ženske: Metabolizem v mirovanju = (10 x teža (kg)) + (6.25 x višina (cm)) – (5 x starost (leta)) – 161

Katch-McArdleova enačba za izračun metabolizma v mirovanju

Katch-McArdleova enačba je natančnejša saj temelji na pusti telesni masi. To omogoča poenoten izračun za moške in ženske. Vse, kar je potrebno poznati, je natančen odstotek telesne maščobe.

Metabolizem v mirovanju = 370 + (21,6 x pusta telesna masa (kg)) kjer je

pusta telesna masa = skupna telesna teža (kg) – ((skupna telesna teža (kg) x odstotek telesne maščobe) / 100)

Skupna celodnevna poraba energije

Skupno celodnevno porabo energije dobimo, če porabo bazalnega metabolizma oz. metabolizma v mirovanju zmnožimo s količnikom dnevne telesne aktivnosti (KTA).

Koliko ste telesno aktivni? / KTA

  • Skoraj nič / 1,1
  • Zelo malo (sedeče delo) / 1,2 – 1,3
  • Malo (povprečno gibljivo delo) / 1,4 – 1,5
  • Srednje (telesno aktivno delo, zmerna rekreacija) / 1,6 – 1,7
  • Zelo (vsakodnevna intenzivna telesna aktivnost) / 1,8 – 1,9
  • Ekstremno (celodnevno fizično delo, športna tekmovanja, treningi 2 x dnevno) / 2,0 – 2,1

Šele ko poznamo skupno celodnevno energijsko porabo, lahko prehranski režim učinkovito prilagodimo ciljem.