Metabolismul Bazal și de Activitate Alcatuirea Rațiilor Alimentare

UNIVERSITATEA BABEȘ-BOLYAI CLUJ-NAPOCA

Facultatea de Biologie și Geologie

Specializarea Biologie

REFERAT:

Metabolismul bazal și de activitate: alcatuirea rațiilor alimentare

Mogorean Olga

Biologie, gr.2

Cluj-Napoca

2016

Introducere

Energia este una din rechizitele de bază care contribuie la menținerea vieții. Fară aceasta nu a am fi în stare să susținem nevoile fiziologice ale corpului nostru , și prin urmare nu am putea supravețui. Avem nevoie de energie pentru procesele de bază care au loc în organismul nostru, inclusiv respirație, mișcare, circulație a sîngelui și menținerea temperaturii corpului.

Soarele este sursa primară de energie, dar organismul uman nu este capabil să utilizeze direct, această energie pentru nevoile fiziologice. Plantele, totuși sunt capabile să folosească această formă de energie, construind și reținând energia furnizatoare de macronutrienti din carbohidrați, proteine și grăsimi, datorită luminei solare și clorofilei. Animalele sunt capabile să obțină acești nutrienți din plante, folosindu-le ca combustibil. Oamenii, la rândul lor obțin energia în urma consumului alimentelor de origine vegetală și animală.  Dar alimentele nu sunt absorbite în felul în care noi le mâncăm, ci sunt supuse unor procese complexe de descompunere care, prin multiple reacții chimice, produc componente de bază ce sunt asimilate de organism.

Totalitatea proceselor fizice și chimice din organismul uman, prin care substanțele sunt produse, menținute sau distruse și prin care energia este pusă la dispoziția celulelor sunt reprezentate de metabolism. Acesta reprezintă schimbul permanent de substanțe între organism și mediu. De obicei acesta este împărțit în două categorii : catabolism, reprezentat prin totalitatea proceselor chimice de degradare a substanțelor din organism, în urma caruia se produce în special ruperea legăturilor dintre atomii de carbon, din moleculele diferitor substanțe de reacții, fiind însoțit de eliberarea de energie (reacții exergonice) și anabolism, proces chimic de biosinteză a substanțelor ce intră în alcătuirea materiei vii, caracterizat prin consum de energie (reacții endergonice). Catabolismul și anabolismul se desfășoară printr-o succesiune a numeroase reacții chimice: hidroliză, hidrogenare, deshidratare, decarboxilare, dezaminare, transaminare, esterificare, condensare, polimerizare.

Principalul ingredient in procesele metabolice este apa. Lipsa apei determina, incetarea tuturor proceselor atat anabolice cat si cele catabolice, rezultatul fiind moartea organismului.

Metabolismul bazal

De fiecare dată când executăm unele mișcări, organismul nostru consumă energie. Dar, energia mai este consumată și atunci când organismul este în stare de repaus sau doarme. Acest proces este numit metabolism bazal sau rată metabolică bazală, și reprezintă cantitatea minimă de energie consumată (kcal/kJ) de corpul uman pentru a ne ține în viață, când se află în stare de repaus complet, cu o activitate psihică normală, într-un mediu cu temperatură neutră și cu inactivitate a sistemului digestiv.

Energia (caloriile) sunt arse și folosite de corpul uman pentru a respira, a pompa sângele, a menține temperatura corpului, a funcționa organele interne cum ar fi ficatul, creierul, inima, etc. Corpul uman consumă în jur de 60%..70% din energia noastră, fie îngerată prin alimente sau din rezervele corpului.

Factorii care afectează RMB

Metabolismul bazal este factorul principal pentru a determina numărul de calorii necesare pentru a te menține la o anumită greutate sau pentru a slăbi un anumit număr de kilograme. Acest metabolism bazal depinde de mai multi factori la rândul lui, printre care:

Sexul – bărbații au o masă musculară mai mare și ard mai multe calorii decât femeile

Vârsta – cu vârsta metabolismul bazal scade cu 2% pe deceniu după vârsta de 20 ani

Greutatea – metabolismul bazal crește odată cu greutatea

Dieta – foamea poate scădea metabolismul bazal și arde mai puține calorii

Temperatura externă – expunerea la frig, crește metabolismul bazal

Glande – thyroxina este un factor important în creșterea metabolismului bazal. Cu cât mai multă thyroxină e produsă, cu atât mai mult crește metabolismul. Adrenalina de asemenea crește metabolismul bazal.

Grăsimea corporală – persoanele cu un raport de grăsime mai mică, au un metabolism bazal mai mare.

Exerciții – exercițiile fizice nu doar influențează greutatea corpului și arderea de calorii, dar au și influență asupra metabolismului bazal.

Alți factori care mai pot influența metabolismul bazal sunt factorii genetici, sarcina, etapa de creștere, clima sau chiar și etnicitatea.

Cauzele diferențelor individuale în RMB

Rata metabolismului bazal variază între indivizi. Un studiu efectuat între 150 de adulți ai populației din Scoția au raportat rate metabolice bazale de la numai 1027 kcal pe zi (4301 kJ / zi) până la 2499 kcal / zi (10455 kJ / zi); cu o RMB medie de 1500 kcal / zi (6279 kJ / zi). Statistic, cercetatorii au calculat ca 62,3% din această variație a fost explicată prin diferențele de masă fără grăsimi. Alti factori care explică variația masei de grăsime includ (6,7%), vârsta (1,7%), iar eroarea experimentală, inclusiv la același subiect diferă (2%). Restul variației (26,7%) a fost inexplicabilă. Această diferență rămasă nu a fost explicată pe sexe, nici prin diferite mărimi a țesutului organelor extrem de energice, cum ar fi creierul. Au fost observate diferențe în RMB atunci când se compară subiecții cu aceeași masă corporală slabă. Într-un studiu, atunci când se compară indivizii cu aceeași masă corporală slabă, top 5% din RMBs sunt 28-32% mai mare decât cea mai mică de 5% RMB. În plus, acest studiu de rapoarte de un caz în care două persoane cu aceeași masă corporală de 43 kg au avut RMBs de 1075 kcal / zi (4,5 MJ / zi) și 1790 kcal / zi (7,5 MJ / zi). Această diferență de 715 kcal / zi (67%), este echivalentă cu faptul că una dintre persoane alergă 10 km în fiecare zi. Cu toate acestea, acest studiu nu a ținut cont de sexul, înălțimea, statutul, sau procentul de grasime dintre subiecți.

Estimarea RMB

Pentru estimarea ratei metabolice bazale a unui individ și pentru determinarea cerințelor calorice se folosește ecuația Harris – Benedict publicată în 1918-1919.

Se calculează in felul urmator

La barbați BMR = 66.5 + ( 13.75 x greutatea în kg ) + ( 5.003 x înălțimea în cm ) – ( 6.755 x vârsta)

La femei BMR = 655.1 + ( 9.563 x greutatea în kg ) + ( 1.850 x înălțimea în cm ) – ( 4.676 x vârsta)

Valoarea estimată RMB este înmulțită cu un număr care corespunde nivelului activității individului . Numărul obținut este aportul zilnic recomandat de kilocalorii pentru a menține greutatea corporală actuală .

Ecuația Harris – Benedict pot fi folosite pentru a ajuta pierderea in greutate – prin reducerea numărului de admisie a kilocaloriilor sub doza de întreținere estimată a ecuației

2. Rațiile alimentare

Rația alimentară este reprezentată de cantitatea de alimente care permite satisfacerea necesitatilor energetice, în macronutrimente (proteine, lipide, glucide), în micronutrimente (vitamine, minerale) si în apa, ale unui individ sau ale unui grup de persoane.

2.1 Alcatuirea si analiza structurii rației alimentare

Stabilirea unei rații alimentare ține cont de repartiția de dorit a macronutrimentelor: 12% aproximativ din aportul energetic trebuie sa fie furnizat de proteine (carne, peste, lactate, soia, legume uscate), 30-35% de catre lipide (unt, margarina, ulei) si 53-58% de catre glucide, din care maximum 10% glucide rapide (alimente zaharate).

Ratiile alimentare sunt stabilite plecand de la diferite grupe de alimente (fructe si legume, corpi grasi, produse lactate, cereale, legume uscate si cartofi, carne, peste, oua etc.) si contabilizeaza eventualul aport furnizat de către băuturile alcoolice (10% maximum din aportul energetic total). Ele mai trebuie sa țină cont și de obiceiurile de consum (porție, frecvența, preferințe, repartiția între mese), de eventualele constrângeri (buget, aprovizionare) și sunt susceptibile de modificări și de adaptări în funcție îndeosebi de activitatea fizică a subiecților în cauză.

Asigurarea energiei organismului uman este o funcție vitală, fără de care respirația, activitatea inimii, a creierului, ficatului, excretiei, activitatea musculara, creșterea si reproducerea nu ar fi posibile. Energia organismului uman este asigurată prin metabolizarea (arderea) substantelor calorigene (monozaharide, acizi grasi si aminoacizi).

Producerea de energie se realizează în special pe seama glucidelor și lipidelor, proteinele avand rol deosebit în crestere si reproducere. Neutilizarea totală a energiei furnizate duce la depozitarea glucidelor si lipidelor în țesutul adipos, ficat si muschi. Excesul alimentar și sedentarismul creează premizele obezitțtii. Cand nevoile energetice nu sunt acoperite prin aport alimentar, timp îndelungat, apare denutriția (slabirea). Pentru menținerea funcțiilor sale vitale, organismul are nevoie de o cantitate de energie calorica minimă.

Nevoile energetice bazale sunt mai crescute la copil și scad cu varsta. Pentru cheltuielile energetice suplimentare (în special efortul), organismul necesită un supliment energetic.

Se știe că un gram de lipide eliberează 9,3 calorii, iar un gram de glucide și de proteine cîte 4,1 calorii. Se cunosc astazi nevoile calorice pentru diferite activități fizice și profesii ale adultului între 25-40 de ani. Raportate la kg corp/greutate ideală, nevoile calorice in raport cu munca depusă sunt:
-repaus la pat 20-25 calorii/kg corp/zi;
-munca usoară 30-35 calorii/kg corp/zi;
-activitate fizica moderată 35-45 calorii;
-munca fizică intensă și prelungită 40-45 calorii;
– munca foarte grea 50-60 calorii si chiar mai mult.

Alți autori calculează surplusuri de calorii ăn funcție de diferitele activitați astfel:
-pentru viața sedentară 8-900 calorii peste metabolismul bazal;
-pentru activitate fizica usoara 900-1400 calorii în plus;
-pentru activitatea moderată 1400-1800 calorii ăî plus;
– pentru munca grea 1800-4500 calorii în plus.

Alimentele din grupele alimentare prezentate se pot consuma fie ca atare, fie dupa preparare culinară. Prin gruparea în diferite moduri a preparatelor culinare la o masă, se obține ansamblul de preparate culinare numite meniu. Meniul rațional trebuie să asigure o varietate largă de preparate, precum și un mod de prezentare stimulant, să realizeze o concordanță deplina între aport si nevoi, să fie echilibrat, adica să cuprindă alimente din toate grupele (factori energetici, plastici, saruri minerale, vitamine). Aceasta reprezintă de fapt rația calorică alimentară, deci cantitatea de alimente care să satisfacă cantitativ și calitativ toate nevoile nutritive ale organismului, în raport cu munca, sexul, vârsta, diferitele stări fiziologice (alaptare, graviditate, crestere), clima, pe o perioadă de obicei de 24 de ore.

Proporția substanțelor nutritive într-o rație calorică echilibrată, trebuie să fie pentru adultul sănătos, în ce privește proteinele 10-15% (13% în medie), pentru lipide 25-30% (30% în medie) și pentru glucide 55-65% (60% în medie). Aceasta echivalează cu: 1-1,5 g/kg corp greutate ideală pentru proteine, 1-1,5 g/kg/corp (și numai in cazuri deosebite 2 g/kg corp) pentru lipide și 4-9 g/kg/corp pentru glucide. Sub aspect calitativ proteinele cu valoare biologica mare (lapte, carne, branzeturi, oua peste) trebuie să reprezinte 40-45% din cantitatea totală de proteine (maximum 50%). Raportul dintre lipidele animale și cele vegetale trebuie să fie 1/2 la 1/2, în funcție de vârsta și felul activității. Nu se va depași niciodată la adult și mai ales la bătrân procentul 50-55% grăsimi animale, grăsimile vegetale putând ajunge chiar până la 60% din cantitatea totală de grăsimi. În ceea ce privește glucidele, calitativ, vor fi alese dintre cele cu molecula mare (cereale, legume, fructe) indicându-se reducerea drastică a concentratelor industriale (zaharuri). Un organism adult sănătos, conform condițiilor de efort mediu, are nevoie zilnic de o alimentație cu o valoare calorica de aproximativ 3000 calorii. Printr-o regula de trei simpla, cunoscând necesarul de principii nutritive și procentul, putem afla usor cate calorii din cele 3000 revin fiecarui principiu alimentar.
-proteine:3000 calorii x 15 : 100 = 450 calorii
-lipide: 3000 calorii x 25 : 100 = 750 calorii
– glucide: 3000 calorii x 60 : 100 = 1800 calorii Dacă împarțim rezultatele prezentate la indicii de ardere cunoscuti (4,1 pentru proteine și glucide si 9,3 pentru lipide), obținem o cantitate aproximativă în grame:
– proteine 450 : 4,1 = 109,7 g (110 g in medie)
-lipide 750 : 9,3 = 80,6 g
– glucide 1800 : 4,1 = 438,09 g.

Cunoscând aproximativ la câte grame din fiecare substanță nutritivă avem dreptul, în cadrul rației calorice zilnice, luam lista de alimente necesare unei persoane, în medie pe zi, pe care o putem calcula conform tabelelor cu compoziție a alimentelor. Această listă trebuie să cuprindă alimentele din toate grupele principale (proteine, lipide, glucide) în proporțiile indicate și în cadrul unui număr global de aproximativ 3000 calorii.

Concluzii

Din cele relatate mai sus, reiese că metabolismul este procesul prin care organismul transformă alimentele și lichidele îngerate în energie. Iar cantitatea de energie necesară organismului uman pentru a se afla în stare de repaus este reprezentată de metabolismul bazal. Acesta este factorul principal pentru a determina numărul decalorii necesare pentru a te menține la o anumită greutate sau pentru a slăbi unanumit număr de kilograme.

În general, metabolismul nu este stabil și variază atît de la un organism la altul, dar și la același organism, aflându-se în anumite situații sau fiind influențat de anumite condiții.

După cum s-a constatat există o mulțime de factori care influențează metabolismul organismului, ducând atât la creșterea căt și la încetinirea acestuia. Dar s-a dovedit că principalele elemente ce duc la modificarea metabolismului sunt alimentația și efortul fizic.

Bibliografie

Harris J, Benedict F ."A Biometric Study of Human Basal Metabolism” 1918

Johnstone, Alexandra M; Murison, Sandra D; Duncan, Jackie S; Rance, Kellie A; Speakman, John R; Koh, YO . "Factors influencing variation in basal metabolic rate include fat-free mass, fat mass, age, and circulating thyroxine but not sex, circulating leptin, or triiodothyronine". American Journal of Clinical Nutrition, 2005

Lisa Gordon-Davis.Hospitality Industry Handbook on Nutrition and Menu Planning 2004

Speakman, John R.; Król, Elzbieta; Johnson, Maria S. (2004). "The Functional Significance of Individual Variation in Basal Metabolic Rate".Physiological and Biochemical Zoology

Roza, Allan M; Shizgal, Harry M (1984). "The Harris Benedict equation reevaluated: resting energy requirements and the body cell mass".The American Journal of Clinical Nutrition

V. Ranga I.T. Exarcu,Anatomia și fiziologia omului, Editura Medicală, 1970