Ainevahetuse kiirus (BMR) — inimkeha energiakasutus, põhjused ja mõõtmine

Ainevahetuse kiirus (BMR): kuidas mõõta, mis mõjutab ja miks see määrab su energiakasutuse ning kaalulanguse — praktilised näpunäited ja arvutusvõtted.

Ainevahetuse kiirus on ainevahetuse kiirus ehk looma poolt ajaühikus kasutatud energia hulk. Põhiainevahetuse kiirus (BMR) on loomade poolt puhkeolekus igapäevaselt kasutatav energiakogus, see tähendab energiahulk, mida organism vajab baasfunktsioonide säilitamiseks — hingamiseks, vereringeks, kehatemperatuuri hoidmiseks ja rakkude normaalseks toimimiseks.

Energiakasutuse põhiosa jaotus

Ligikaudu 70% inimese kogu energiakasutamisest tuleneb organites toimuvatest põhilistest eluprotsessidest (põhiainevahetus). Umbes 20% inimese energiakasutusest tuleneb füüsilisest aktiivsusest ja veel ~10% toidu seedimisest pärast söömist (termiline efekt). Need suhtarvud on üldised ning indiviiditi võivad varieeruda sõltuvalt elustiilist, kehakoostisest ja terviseseisundist.

Millelt pärineb energia ja kuidas see kasutusele võetakse?

Kõik need protsessid nõuavad hapniku tarbimist, et tagada ellujäämiseks vajalik energia, mis tavaliselt saadakse makrotoitainetest, nagu süsivesikud, rasvad ja valgud. Rakkudes toimuvate oksüdatiivsete protsesside tulemusel vabanev energia salvestatakse ja transporditakse ATP-molekulide kujul; Krebsi tsükkel on üks keskseid biokeemilisi teid, mis toodab energiarikkaid ATP-molekule ja eraldab süsinikdioksiidi.

Mõõtmine ja hindamine

BMR-i hindamiseks kasutatakse erinevaid meetodeid:

• Otsene kalorimeetria — mõõdetakse keha eraldatava soojuse hulka spetsiaalses kalorimeetris. See on täpne, kuid kallis ja harva kasutatav igapäevases praktikas.
• Kaudne kalorimeetria (indirect calorimetry) — mõõdetakse hapniku tarbimist (VO2) ja/või süsinikdioksiidi tootmist (VCO2) ning teisendatakse need energiaks. Seda kasutatakse sageli kliinikutes ja teadusuuringutes.
• Põhimõttelised võrrandid — kui otsesed mõõtmised pole võimalikud, hinnatakse BMR-i valemite abil. Levinumad on näiteks Harris–Benedicti ja Mifflin–St Jeor'i valemid, mis võtavad arvesse vanust, soo, kehakaalu ja pikkust. Tulemus antakse tavaliselt kilokalorites päevas (kcal/päev) või kilodžaulides (kJ/päev).

Mõjurid, mis mõjutavad BMR-i

Põhiainevahetuse kiirust mõjutavad mitmed tegurid:

• Keha koostis: lihasmass tõstab BMR-i, rasvkoe sisaldus mõjub vähem. Seega kehamassi indeks (KMI) ei väljenda alati täpselt BMR-i, oluline on lihasmass.
• Sugu ja vanus: mehed kipuvad omama kõrgemat BMR-i (rohkem lihasmassi). Vanusega BMR tavaliselt langeb — peamiselt lihasmassi kahanemise tõttu (u 1–3% iga kümnendi kohta pärast 20.–30. eluaastat).
• Geenid ja geneetika: pärilikud erinevused mõjutavad ainevahetuse taset.
• Hormonaalne seisund: kilpnäärme hormoonid, insuliin, adrenaliin ja teised hormoonid mõjutavad oluliselt ainevahetuse kiirust (nt hüpertüreoidism tõstab, hüpotüreoidism alandab BMR-i).
• Keha temperatuur ja keskkond: külmtingimustes suureneb energiakulu soojuse tootmiseks.
• Tervislik seisund ja põletik: haigused, traumad, palavik ja taastumine suurendavad energia vajadust.
• Ravimid ja stimulandid: mõned ravimained või stimulandid (nt kofeiin, amfetamiinid) võivad BMR-i ajutiselt tõsta.
• Toitumuslik seisund: pikaajaline kaloripiirang ja nälg võivad alandada BMR-i (adaptatiivne termogenees).

Kliiniline tähendus ja rakendused

BMR on oluline kaalulangetuse, kehakaalu säilitamise ja haiglate toitmisplaneerimise puhul. Täpne energiavajaduse hinnang aitab määrata sobiva energia­tarbimise dieeti ja parendada taastumist haigustest või operatsioonidest. Erinevad haigusseisundid (nt kilpnäärme talitlushäired, kroonilised põletikulised haigused) vajavad BMR-i arvestamist ravi planeerimisel.

Kuidas BMR-i praktiliselt mõjutada

Kui eesmärk on BMR-i suurendada või säilitada, on teaduspõhised soovitused järgmised:

• Suurem lihasmass: jõutreening ja vastupanutreening aitavad suurendada lihasmassi ning tõsta BMR-i.
• Sobiv valgutarbimine: piisav valgusisaldus dieedis aitab säilitada lihasmassi ja toetab taastumist.
• Regulaarne füüsiline aktiivsus: nii aeroobne kui ka anaeroobne treening suurendab kogu energiakulu ja aitab hoida ainevahetust aktiivsena.
• Piisav uni ja stressi kontroll: krooniline une puudus ja stress võivad soodustada hormonaalseid muutusi, mis vähendavad ainevahetuse efektiivsust.
• Vältida liiga järsku ja pikka kaloripiirangut: väga madala kalorsusega dieedid võivad alandada BMR-i ja viia tagasihoidlikuma kaalulanguseni pikas perspektiivis.

Kuidas valmistuda BMR-i mõõtmiseks

• Ole paastunud 8–12 tundi (ainult vesi); väldi hiljutist söömist, mis mõjutab termilist efekti.
• Ole puhkeolekus — mõõtmised tehakse tavaliselt hommikul, varsti pärast ärkamist ja enne füüsilist aktiivsust.
• Väldi kofeiini, nikotiini ja intensiivset treeningut 24 tunni jooksul enne mõõtmist.
• Mõõtmise keskkond peaks olema termoneutraalne (mugav toatemperatuur) ja stressivaba.

Kuigi BMR annab olulise aluse individuaalse energiabilansi hindamiseks, tuleb meeles pidada, et tegu on ühe komponendiga kogu energiakulust. Täpsema energiavajaduse leidmiseks arvestatakse BMR-i kõrval ka füüsilise aktiivsuse taset ning toidu termilist efekti. Personaalne nõustamine toitumisspetsialisti või arstiga aitab saada täpsemaid ja turvalisi soovitusi.

Individuaalsed erinevused

Ainevahetuse kiirus on indiviiditi erinev. Ühes Šotimaa 150 täiskasvanud inimese hulgas läbi viidud uuringus teatati, et ainevahetuse põhikogus on nii madal kui 1027 kcal päevas (4301 kJ) ja kõrge kui 2499 kcal (10455 kJ). Keskmine oli 1500 kcal (6279 kJ) päevas.

Teadlased arvutasid, et 62,3% sellest erinevusest seletati erinevustega massis (kaalus) miinus rasvavarud. Teised tegurid olid rasva hulk (6,7%), vanus (1,7%) ja eksperimentaalne viga, sealhulgas katsealuste erinevus (2%). Ülejäänud erinevus (26,7%) oli seletamatu.

Seega on erinevused BMR-is isegi siis, kui võrrelda kahte isikut, kelle kehamass on sama. Parimad 5% inimestest metaboliseerivad energiat 28-32% kiiremini kui madalaima 5% BMR-iga isikud. Näiteks teatati ühes uuringus äärmuslikust juhtumist, kus kahe sama lahja kehamassiga (43 kg) inimese BMR oli 1075 kcal/päevas (4,5 MJ) ja 1790 kcal/päevas (7,5 MJ). See 715 kcal (67%) erinevus on võrdne sellega, et üks isikutest läbib iga päev 10 kilomeetri jooksu.

Max Kleiberi (1947) poolt käsitsi joonistatud originaalkujutis keha suuruse ja ainevahetuse kiiruse suhtest.


Ainevahetuse kiiruse (kcal/h) ja kehamassi (g) graafik erinevate taksonoomiliste rühmade lõikes. Kohandatud Hemmingsen 1960.

Otsing