Υπολογιστής BMR: Βασικός μεταβολικός ρυθμός (Mifflin-St Jeor)

Τι είναι ο BMR;

Ο βασικός μεταβολικός ρυθμός (BMR) είναι η ενέργεια που χρησιμοποιεί το σώμα σε πλήρη ηρεμία, μόνο και μόνο για να συνεχίζει να λειτουργεί: να αναπνέει, να αντλεί αίμα, να διατηρεί τη θερμοκρασία του, να επιδιορθώνει κύτταρα και να λειτουργεί ο εγκέφαλος. Ένας υπολογιστής BMR εκτιμά αυτή την ημερήσια ενέργεια από τέσσερις εισόδους: φύλο, ηλικία, ύψος και βάρος. Ο υπολογιστής αυτός εφαρμόζει την εξίσωση Mifflin-St Jeor και αναφέρει το αποτέλεσμα σε χιλιοθερμίδες ανά ημέρα (kcal/ημέρα) και σε κιλοτζάουλ την ημέρα (kJ/ημέρα).

Το αποτέλεσμα είναι μια στατιστική εκτίμηση για έναν πληθυσμό και όχι μέτρηση ενός ατόμου. Για πραγματική μέτρηση απαιτείται έμμεση θερμιδομετρία, η οποία καταγράφει το οξυγόνο που χρησιμοποιεί ένα άτομο και το διοξείδιο του άνθρακα που εκπνέει υπό ελεγχόμενες συνθήκες ηρεμίας.

Τύπος BMR

Ο υπολογιστής χρησιμοποιεί την εξίσωση που δημοσίευσαν οι Mifflin, St Jeor και οι συνεργάτες τους το 1990. Το βάρος εισάγεται σε κιλά, το ύψος σε εκατοστά, η ηλικία σε έτη και το αποτέλεσμα εμφανίζεται ως kcal/ημέρα.

Άνδρες:

$BMR = 10 \times \text{βάρος (kg)} + 6.25 \times \text{ύψος (cm)} - 5 \times \text{ηλικία (έτη)} + 5$

Γυναίκες:

$BMR = 10 \times \text{βάρος (kg)} + 6.25 \times \text{ύψος (cm)} - 5 \times \text{ηλικία (έτη)} - 161$

Οι δύο εκδοχές είναι πανομοιότυπες, εκτός από τη σταθερά στο τέλος: συν 5 για τους άνδρες και μείον 161 για τις γυναίκες. Και οι δύο σταθερές προέρχονται από την ίδια μελέτη του 1990 και ο υπολογιστής δεν κάνει προεκβολή πέρα από αυτές.

Πριν από την εξίσωση εκτελούνται δύο μετατροπές. Το ύψος στο αγγλοσαξονικό σύστημα μετατρέπεται σε εκατοστά ως (πόδια × 12 + ίντσες) × 2,54, ενώ οι λίβρες μετατρέπονται σε κιλά ως λίβρες × 0,45359237. Και οι δύο συντελεστές είναι ακριβείς βάσει ορισμού σύμφωνα με τη Διεθνή Συμφωνία για την Αυτοκρατορική Γιάρδα και τη Λίβρα του 1959. Η τιμή σε κιλοτζάουλ αντιστοιχεί στην ίδια ενέργεια σε μονάδες SI, αφού 1 χιλιοθερμίδα ισούται ακριβώς με 4,184 κιλοτζάουλ (Ειδική δημοσίευση NIST 811).

Μια διευκρίνιση για την ονομασία: η «θερμίδα» σε μια ετικέτα τροφίμων είναι χιλιοθερμίδα. Μια δίαιτα 2.000 θερμίδων σημαίνει 2.000 kcal, επομένως η τιμή kcal εδώ βρίσκεται στην ίδια κλίμακα με τις ετικέτες τροφίμων.

Πώς υπολογίζεται ο BMR

1. Εισαγάγετε το βάρος σε κιλά και το ύψος σε εκατοστά, μετατρέποντας πρώτα από λίβρες και πόδια ή ίντσες, αν χρειάζεται.
2. Πολλαπλασιάστε το βάρος σε κιλά επί 10.
3. Πολλαπλασιάστε το ύψος σε εκατοστά επί 6,25.
4. Πολλαπλασιάστε την ηλικία σε έτη επί 5.
5. Προσθέστε τα δύο πρώτα γινόμενα, αφαιρέστε το τρίτο και, στη συνέχεια, προσθέστε 5 για έναν άνδρα ή αφαιρέστε 161 για μια γυναίκα.

Για να μετατρέψετε το αποτέλεσμα σε κιλοτζάουλ, πολλαπλασιάστε την τιμή σε kcal επί 4,184.

Λυμένο παράδειγμα

Μετρικό παράδειγμα. Ένας άνδρας ηλικίας 30 ετών, με ύψος 175 cm και βάρος 70 kg.

$10 \times 70 = 700$ $6.25 \times 175 = 1093.75$ $5 \times 30 = 150$ $BMR = 700 + 1093.75 - 150 + 5 = 1648.75$

Ο υπολογιστής εμφανίζει 1.649 kcal/ημέρα. Η αντίστοιχη τιμή σε κιλοτζάουλ είναι 1648,75 × 4,184 = 6898,37, που εμφανίζεται ως 6.898 kJ/ημέρα.

Παράδειγμα στο αγγλοσαξονικό σύστημα. Μια γυναίκα ηλικίας 45 ετών, με ύψος 5 πόδια 4 ίντσες (1,63 m) και βάρος 150 lb (68 kg).

Πρώτα γίνονται οι μετατροπές: 5 × 12 + 4 = 64 ίντσες και 64 × 2,54 = 162,56 cm. Στη συνέχεια 150 × 0,45359237 = 68,0388555 kg, το οποίο ο υπολογιστής εμφανίζει ως 68,04 kg.

$10 \times 68.0388555 = 680.388555$ $6.25 \times 162.56 = 1016$ $5 \times 45 = 225$ $BMR = 680.388555 + 1016 - 225 - 161 = 1310.39$

Ο υπολογιστής εμφανίζει 1.310 kcal/ημέρα και 1310,388555 × 4,184 = 5482,67, που εμφανίζεται ως 5.483 kJ/ημέρα.

Οι πράξεις εκτελούνται με τις μη στρογγυλοποιημένες τιμές και γίνεται μία στρογγυλοποίηση στο τέλος. Αν επαναλάβετε χειροκίνητα έναν υπολογισμό χρησιμοποιώντας το στρογγυλοποιημένο ύψος και βάρος, το αποτέλεσμα μπορεί να διαφέρει κατά ένα ψηφίο από την τιμή που εμφανίζεται στην οθόνη.

Τι καλύπτει ο αριθμός και τι δεν καλύπτει

Ο BMR αφορά μόνο το τμήμα της ημερήσιας κατανάλωσης ενέργειας σε ηρεμία. Δεν περιλαμβάνει το περπάτημα, την εργασία, την άσκηση και την ενέργεια που δαπανάται για την πέψη της τροφής. Η συνολική ημερήσια ενεργειακή δαπάνη (TDEE) είναι το σύνολο και συνήθως εκτιμάται ως BMR πολλαπλασιασμένος με έναν συντελεστή επιπέδου σωματικής δραστηριότητας. Αυτός ο πολλαπλασιασμός είναι ξεχωριστός υπολογισμός και η παρούσα σελίδα δεν τον εκτελεί.

Η μελέτη Mifflin-St Jeor μέτρησε τον μεταβολικό ρυθμό ηρεμίας (RMR) και όχι αυστηρά τον βασικό μεταβολικό ρυθμό. Η βασική μέτρηση απαιτεί νηστεία κατά τη διάρκεια της νύχτας και πλήρη περίοδο ανάπαυσης, συνήθως αμέσως μετά το ξύπνημα· η μέτρηση σε ηρεμία γίνεται υπό λιγότερο αυστηρές συνθήκες και είναι κατά λίγα τοις εκατό υψηλότερη. Η ονομασία BMR είναι η συνηθισμένη και χρησιμοποιείται σε αυτή τη σελίδα, όμως η εξίσωση προβλέπει τον RMR.

Όρια της εκτίμησης

• Η εξίσωση προσαρμόστηκε σε 498 υγιείς ενήλικες ηλικίας 19 έως 78 ετών. Δεν επικυρώθηκε για παιδιά, εφήβους, εγκύους ή ενήλικες μεγαλύτερης ηλικίας από αυτό το εύρος. Ο υπολογιστής επισημαίνει ηλικία εκτός του εύρους 19 έως 78 με σχετική σημείωση.
• Μια συστηματική ανασκόπηση των Frankenfield και συνεργατών του 2005 διαπίστωσε ότι η εξίσωση προέβλεπε τον μετρημένο μεταβολικό ρυθμό ηρεμίας με ακρίβεια εντός 10 τοις εκατό για περίπου 82 τοις εκατό των ενηλίκων χωρίς παχυσαρκία και για περίπου 70 τοις εκατό των ενηλίκων με παχυσαρκία. Το ατομικό σφάλμα μπορεί να ξεπεράσει το 20 τοις εκατό.
• Οι είσοδοι περιλαμβάνουν το συνολικό σωματικό βάρος και όχι την άλιπη μάζα. Οι μύες καίνε περισσότερη ενέργεια σε ηρεμία από ό,τι το λίπος, επομένως, στο ίδιο βάρος, η εκτίμηση τείνει να είναι υψηλή για κάποιον με πολύ σωματικό λίπος και χαμηλή για κάποιον με πολύ ανεπτυγμένη μυϊκή μάζα.
• Η ακρίβεια μειώνεται στα άκρα του ύψους και του βάρους, όπου ο πληθυσμός της μελέτης περιλάμβανε λίγα άτομα.
• Επειδή η εξίσωση είναι ευθεία γραμμή, πολύ μικρόσωμα άτομα σε συνδυασμό με μεγάλη ηλικία μπορεί να οδηγήσουν την τιμή στο μηδέν ή κάτω από αυτό. Ο υπολογιστής το αναφέρει ως σφάλμα αντί να εμφανίσει έναν αριθμό που η εξίσωση δεν μπορεί να υποστηρίξει.

Συχνές ερωτήσεις

Τι θεωρείται φυσιολογικός BMR; Δεν υπάρχει οριακή τιμή. Ο BMR σχετίζεται στενά με το μέγεθος του σώματος, επομένως ένα μεγαλύτερο σώμα έχει υψηλότερο BMR, και η σύγκριση δύο ατόμων έχει νόημα μόνο μαζί με το ύψος, το βάρος, την ηλικία και το φύλο τους. Τα δύο παραπάνω παραδείγματα, 1.649 και 1.310 kcal/ημέρα, δείχνουν πόσο μπορεί να διαφέρουν μεταξύ τους οι συνηθισμένες τιμές ενηλίκων.

Γιατί οι άνδρες και οι γυναίκες λαμβάνουν διαφορετικά αποτελέσματα; Η δημοσιευμένη εξίσωση έχει ένα σύνολο συντελεστών για κάθε φύλο, τα οποία διαφέρουν μόνο ως προς τη σταθερά στο τέλος. Κατά μέσο όρο, οι άνδρες του πληθυσμού της μελέτης είχαν περισσότερη άλιπη μάζα στο ίδιο ύψος και βάρος, και οι δύο σταθερές αποτυπώνουν αυτή τη διαφορά.

Είναι ο BMR ίδιος με τις θερμίδες που καίει ένα άτομο σε μία ημέρα; Όχι. Ο BMR αφορά μόνο το τμήμα σε ηρεμία. Το ημερήσιο σύνολο περιλαμβάνει επίσης την κίνηση, την άσκηση και την πέψη, επομένως είναι υψηλότερο.

Πώς συγκρίνεται η Mifflin-St Jeor με τη Harris-Benedict; Η εξίσωση Harris-Benedict, που δημοσιεύτηκε για πρώτη φορά το 1919 και αναθεωρήθηκε το 1984, είναι η παλαιότερη. Η ανασκόπηση των Frankenfield του 2005 συνέκρινε αρκετές εξισώσεις πρόβλεψης και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η Mifflin-St Jeor ήταν εκείνη που είχε τις περισσότερες πιθανότητες να βρίσκεται εντός 10 τοις εκατό του μετρημένου μεταβολικού ρυθμού ηρεμίας τόσο σε ενήλικες χωρίς παχυσαρκία όσο και σε ενήλικες με παχυσαρκία.

Γιατί εμφανίζονται τα κιλοτζάουλ μαζί με τις χιλιοθερμίδες; Το κιλοτζάουλ είναι μονάδα ενέργειας στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI) και οι ετικέτες τροφίμων σε πολλές χώρες αναγράφουν kJ. Η μετατροπή είναι ακριβής: 1 kcal ισούται με 4,184 kJ.

Τι συμβαίνει αν η ηλικία που εισάγεται είναι εκτός του εύρους 19 έως 78; Η εξίσωση εξακολουθεί να επιστρέφει έναν αριθμό και ο υπολογιστής τον εμφανίζει μαζί με σημείωση ότι η ηλικία βρίσκεται εκτός του πληθυσμού στον οποίο προσαρμόστηκε η εξίσωση. Η εκτίμηση έχει εκεί μεγαλύτερη αβεβαιότητα.

Παραπομπές

• Mifflin MD, St Jeor ST, Hill LA, Scott BJ, Daugherty SA, Koh YO. Μια νέα εξίσωση πρόβλεψης για τη δαπάνη ενέργειας ηρεμίας σε υγιή άτομα. American Journal of Clinical Nutrition. 1990;51(2):241-247. doi:10.1093/ajcn/51.2.241
• Frankenfield D, Roth-Yousey L, Compher C. Σύγκριση εξισώσεων πρόβλεψης για τον μεταβολικό ρυθμό ηρεμίας σε υγιείς μη παχύσαρκους και παχύσαρκους ενήλικες: συστηματική ανασκόπηση. Journal of the American Dietetic Association. 2005;105(5):775-789. doi:10.1016/j.jada.2005.02.005
• National Institute of Standards and Technology. Οδηγός για τη χρήση του Διεθνούς Συστήματος Μονάδων (SI), Ειδική δημοσίευση NIST 811, έκδοση 2008, Παράρτημα B.