PPM – podstawowa przemiana materii

Podstawowa przemiana materii – PPM, zwana inaczej metabolizmem podstawowym – jest to najniższy poziom przemian energetycznych, warunkujący dostarczenie energii niezbędnej do zachowania podstawowych funkcji życiowych w optymalnych warunkach bytowych.

Pomiar PPM

Pomiaru PPM dokonuje się w praktyce rankiem, na czczo, w pozycji leżącej, a osoba badana nie powinna przyjmować przez ostatnie 12 godzin używek ani palić papierosów. Jeśli, któryś z tych warunków nie zostanie zachowany, stosuje się termin „spoczynkowa przemiana materii”, która jest w przybliżeniu około 10% wyższa niż PPM.

Podstawową przemianą materii nazywa się najniższy poziom przemian energetycznych zachodzących w organizmie człowieka pozostającego w warunkach zupełnego spokoju fizycznego, psychicznego, na czczo oraz w optymalnym mikroklimacie. Uwalniana energia z podstawowej przemiany materii jest zużywana przez organizm na podstawowe procesy życiowe (oddychanie, pracę serca, krążenie krwi, odbudowę, wzrost komórek i tkanek, napięcie mięśni, czynność wydalniczą i wydzielniczą, pracę układu nerwowego, utrzymanie stałej temperatury ciała).

Od czego zależy wartość PPM?

Wielkość podstawowej przemiany materii zależy głównie od masy ciała i wzrostu, wieku, płci oraz u kobiet od stanu fizjologicznego. Osoby o większych rozmiarach ciała mają wyższą PPM, a dzięsieciokilogramowa różnica w masie ciała dorosłego mężczyzny lub kobiety oznacza różnicę około 120 kcal/dobę w metabolizmie podstawowym.  Na wielkość PPM wpływ mają także: stan zdrowia, stan odżywienia, gruczoły endokrynne oraz czynniki genetyczne, przyjmowane leki czy klimat.

PPM wzrasta podczas:

• intensywnego wzrostu i rozwoju organizmu (dotyczy to szczególnie niemowląt i młodzieży w okresie pokwitania, koszt energetyczny wzrostu i rozwoju związany jest z potrzebami energetycznymi rozwijających się tkanek, jak i z tworzeniem zapasów energii; szacuje się, że koszt wynikający ze wzrostu niemowlęcia w pierwszych miesiącach życia stanowi ok. 35% całkowitego zapotrzebowania energetycznego, udział energii związanej z rozwojem jego organizmu zmniejsza się pod koniec 1 roku życia do ok. 5%, a po ukończeniu 2 roku życia, aż do zakończenia wzrastania, pozostaje na poziomie 1-2% całkowitych wydatków energetycznych).

• wzrostu temperatury ciała – proporcjonalnie o 12% na każdy stopień Celsjusza powyżej prawidłowej temperatury organizmu,

• nadmiaru tyroksyny wytwarzanej przez tarczycę,

• nadmiaru adrenaliny wytwarzanej przez rdzeń nadnerczy (działanie krótkotrwałe),

• okresu ciąży (poprzez wzrost i rozwój płodu oraz łożyska, rozrost macicy i gruczołów mlecznych oraz zmiany metabolizmu, zwiększenie wydatków energetycznych związanych z PPM, ale także z wykonywaną aktywnością fizyczną; produkcja pokarmu naturalnego i zapewnienie jego wartości odżywczej prowadzi do wzrostu zapotrzebowania energetycznego kobiety karmiącej, które częściowo pokrywane jest z zapasów tłuszczu zgromadzonego podczas ciąży).

• nadczynności tarczycy – wzrost PPM nawet o 80%.

PPM maleje:

• podczas snu (PPM zmniejsza się około 10%),

• w stanie niedożywienia i głodu (im poważniejsze jest niedożywienie, tym niższa podstawowa przemiana materii)

• w klimacie tropikalnym (niższa niż w krajach północnych),

• po ukończeniu 40 roku życia (PPM ulega systematycznemu i powolnemu obniżeniu; kobiety mają mniejsze niż mężczyźni podstawowe wydatki energetyczne, a dalszemu obniżeniu ulegają po menopauzie)

• w wieku podeszłym (u osób starszych maleje udział beztłuszczowej masy ciała, co ogranicza też podstawowe wydatki energetyczne),

• przy niedoczynności tarczycy metabolizm podstawowy może ulec obniżeniu o 30-40%.

• przy stosowaniu leków zawierających amfetaminę lub ß -blokery

Oznaczanie PPM:

Wielkość podstawowej przemiany materii można oznaczyć, wykonując pomiary metodą bezpośrednią lub pośrednią, albo obliczyć za pomocą wzorów teoretycznych:

Metoda bezpośrednia

Metoda bezpośrednia oznaczania PPM polega na zmierzeniu w kalorymetrze ilości wydzielanego przez organizm ludzi ciepła, równocześnie określeniu ilości zużywanego tlenu oraz ilości wytworzonego CO₂ i H₂O.

Metoda pośrednia

Metoda pośrednia polega na obliczeniu ilości zużytego przez organizm tlenu (1 litr tlenu wytwarza 4,825 kcal) i wytworzonego CO₂; ze znanej ilości zużytego tlenu metodą przeliczeń wyznacza się ilość ciepła wydatkowaną w ciągu doby przez badany organizm.

PPM mierzy się za pomocą wyżej wymienionych metod w stanach patologicznych. Dla praktycznych celów żywieniowych wystarczy obliczenie PPM. Oto kilka sposobów:

Obliczanie PPM

• Na podstawie badań stwierdzono, że dorosły zdrowy człowiek wytwarza średnio 1 kcal w ciągu 1 godziny na 1 kg masy ciała, czyli około 24 kcal/ 1 kg masy ciała/dobę.

• PPM można obliczyć także w stosunku do powierzchni skóry. Powierzchnię skóry odczytuje się z nomogramu lub oblicza na podstawie wzoru.

• Metoda oparta na równaniach, które są standardami międzynarodowymi

PPM można obliczyć również za pomocą wzorów Harrisa-Benedicta:

• PPM (kobiety) = SWE (spoczynkowy wydatek energetyczny kcal) = 655,1 + (9,563 x masa ciała [kg]) + (1,85 x wzrost [cm]) – (4,676 x [wiek])

• PPM (mężczyźni) = SWE (spoczynkowy wydatek energetyczny kcal) = 66,5 + (13,75 x masa ciała [kg]) + (5,003 x wzrost [cm]) – (6,775 x [wiek])

Osobnicze różnice w tempie metabolizmu podstawowego sięgające +/- 10% dla osób o tych samych rozmiarach antropometrycznych, wieku i płci, tłumaczone są z reguły zmiennością genetyczną.

Źródło:  Jarosz M. (red), Normy żywienia dla populacji polskiej – nowelizacja, IŻŻ, 2012, Warszawa.

Bibliografia:

1. Jarosz M. (red), Normy żywienia dla populacji polskiej – nowelizacja, IŻŻ, 2012, Warszawa.
2. Gawęcki J., Hryniewiecki L. (red.), Żywienie człowieka. Podstawy nauki o żywieniu, wyd. PWN, Warszawa, 2000.
3. Ciborowska H., Rudnicka A., Dietetyka, Żywienie zdrowego i chorego człowieka, wyd. PZWL, Warszawa, 2014.
4. Włodarek D., Lange E., Kozłowska L., Dietoterapia, wyd. PZWL, Warszawa, 2015.