Máy tính BMR: Tỷ lệ trao đổi chất cơ bản (Mifflin-St Jeor)

BMR là gì?

Mức chuyển hóa cơ bản (BMR) là năng lượng cơ thể sử dụng khi hoàn toàn nghỉ ngơi, chỉ để duy trì các chức năng: hô hấp, bơm máu, giữ ấm, sửa chữa tế bào và hoạt động của não. Máy tính BMR ước tính năng lượng hằng ngày này từ bốn thông tin đầu vào: giới tính, tuổi, chiều cao và cân nặng. Công cụ này áp dụng phương trình Mifflin-St Jeor và cho kết quả theo kilocalo mỗi ngày (kcal/ngày) và kilojoule mỗi ngày (kJ/ngày).

Kết quả là một ước tính thống kê cho một quần thể, không phải phép đo ở một cá nhân. Một phép đo thực sự đòi hỏi phương pháp đo nhiệt lượng gián tiếp, ghi nhận lượng oxy một người sử dụng và lượng carbon dioxide họ thở ra trong các điều kiện nghỉ ngơi được kiểm soát.

Công thức BMR

Máy tính sử dụng phương trình do Mifflin, St Jeor và các cộng sự công bố vào 1990. Cân nặng được nhập theo kilôgam, chiều cao theo centimet, tuổi theo năm, và kết quả được tính theo kcal/ngày.

Nam:

$BMR = 10 \times \text{cân nặng (kg)} + 6.25 \times \text{chiều cao (cm)} - 5 \times \text{tuổi (năm)} + 5$

Nữ:

$BMR = 10 \times \text{cân nặng (kg)} + 6.25 \times \text{chiều cao (cm)} - 5 \times \text{tuổi (năm)} - 161$

Hai phiên bản giống hệt nhau, ngoại trừ hằng số cuối cùng: cộng 5 đối với nam, trừ 161 đối với nữ. Cả hai hằng số đều xuất phát từ cùng một nghiên cứu 1990, và máy tính không ngoại suy vượt quá các giá trị đó.

Hai phép chuyển đổi được thực hiện trước khi áp dụng phương trình. Chiều cao theo hệ Anh được đổi sang centimet theo công thức (feet × 12 + inch) × 2,54, còn pound được đổi sang kilôgam theo công thức pound × 0,45359237. Cả hai hệ số đều chính xác theo định nghĩa trong Hiệp định Quốc tế về yard và pound 1959. Giá trị kilojoule là cùng lượng năng lượng đó theo đơn vị SI, vì 1 kilocalo chính xác bằng 4,184 kilojoule (Ấn phẩm Đặc biệt NIST 811).

Một điểm cần lưu ý về tên gọi: “calo” trên nhãn thực phẩm là kilocalo. Chế độ ăn 2.000 calo có nghĩa là 2.000 kcal, vì vậy giá trị kcal ở đây dùng cùng thang đo với nhãn thực phẩm.

Cách tính BMR

1. Nhập cân nặng theo kilôgam và chiều cao theo centimet; nếu cần, hãy đổi từ pound và feet hoặc inch trước.
2. Nhân cân nặng tính theo kilôgam với 10.
3. Nhân chiều cao tính theo centimet với 6,25.
4. Nhân tuổi tính theo năm với 5.
5. Cộng hai tích đầu tiên, trừ tích thứ ba, sau đó cộng 5 đối với nam hoặc trừ 161 đối với nữ.

Để đọc kết quả theo kilojoule, nhân giá trị kcal với 4,184.

Ví dụ minh họa

Ví dụ theo hệ mét. Một nam giới 30 tuổi, cao 175 cm và nặng 70 kg.

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

Máy tính hiển thị 1.649 kcal/ngày. Theo kilojoule, giá trị đó là 1648,75 × 4,184 = 6898,37, được hiển thị là 6.898 kJ/ngày.

Ví dụ theo hệ Anh. Một nữ giới 45 tuổi, cao 5 feet 4 inch và nặng 150 lb.

Trước hết là các phép chuyển đổi: 5 × 12 + 4 = 64 in, và 64 × 2,54 = 162,56 cm. Sau đó 150 × 0,45359237 = 68,0388555 kg, được máy tính hiển thị là 68,04 kg.

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

Máy tính hiển thị 1.310 kcal/ngày, và 1310,388555 × 4,184 = 5482,67, được hiển thị là 5.483 kJ/ngày.

Phép tính được thực hiện trên các số chưa làm tròn và chỉ làm tròn một lần ở cuối. Tự tính lại từ chiều cao và cân nặng đã làm tròn có thể cho kết quả lệch một chữ số so với con số trên màn hình.

Con số này bao gồm những gì và không bao gồm gì

BMR chỉ là phần năng lượng hằng ngày được sử dụng khi nghỉ ngơi. Nó không bao gồm năng lượng cho việc đi lại, làm việc, tập thể dục và tiêu hóa thức ăn. Tổng mức tiêu hao năng lượng hằng ngày (TDEE) là toàn bộ lượng năng lượng, thường được ước tính bằng BMR nhân với hệ số mức độ hoạt động thể chất. Phép nhân đó là một phép tính riêng và trang này không thực hiện.

Nghiên cứu Mifflin-St Jeor đo mức chuyển hóa khi nghỉ ngơi (RMR), không phải mức chuyển hóa cơ bản theo nghĩa chặt chẽ. Phép đo cơ bản yêu cầu nhịn ăn qua đêm và nghỉ ngơi hoàn toàn, thường là ngay sau khi thức dậy; phép đo khi nghỉ ngơi được thực hiện trong các điều kiện ít nghiêm ngặt hơn và cho kết quả cao hơn vài phần trăm. BMR là tên gọi phổ biến và được sử dụng trên trang này, nhưng phương trình dự đoán RMR.

Giới hạn của phép ước tính

• Phương trình được xây dựng dựa trên 498 người trưởng thành khỏe mạnh từ 19 đến 78 tuổi. Phương trình chưa được thẩm định cho trẻ em, thanh thiếu niên, phụ nữ mang thai hoặc người trưởng thành lớn tuổi hơn phạm vi đó. Máy tính đánh dấu tuổi nằm ngoài khoảng 19 đến 78 bằng một ghi chú.
• Một tổng quan hệ thống của Frankenfield và các cộng sự vào 2005 cho thấy phương trình dự đoán tỷ lệ trao đổi chất khi nghỉ ngơi với sai số không quá 10 phần trăm ở khoảng 82 phần trăm người trưởng thành không béo phì và khoảng 70 phần trăm người trưởng thành béo phì. Sai số ở từng cá nhân có thể vượt 20 phần trăm.
• Các thông tin đầu vào bao gồm tổng cân nặng cơ thể, không phải khối nạc. Cơ bắp tiêu thụ nhiều năng lượng khi nghỉ ngơi hơn mỡ, vì vậy ở cùng một cân nặng, ước tính có xu hướng cao đối với người có nhiều mỡ cơ thể và thấp đối với người rất cơ bắp.
• Độ chính xác giảm ở các mức chiều cao và cân nặng cực đoan, nơi quần thể nghiên cứu có rất ít người.
• Vì phương trình là một đường thẳng, sự kết hợp giữa thể trạng rất nhỏ và tuổi cao có thể khiến kết quả bằng không hoặc thấp hơn không. Máy tính báo lỗi thay vì in ra một con số mà phương trình không thể hỗ trợ.

Các câu hỏi thường gặp

BMR bao nhiêu được xem là bình thường? Không có giá trị ngưỡng. BMR phụ thuộc chặt chẽ vào kích thước cơ thể, nên cơ thể lớn hơn có BMR cao hơn; việc so sánh hai người chỉ có ý nghĩa khi xét cùng chiều cao, cân nặng, tuổi và giới tính. Hai ví dụ trên, 1.649 và 1.310 kcal/ngày, cho thấy các con số thông thường ở người trưởng thành có thể cách biệt đáng kể.

Vì sao nam và nữ có kết quả khác nhau? Phương trình được công bố có một bộ hệ số cho mỗi giới, chỉ khác nhau ở hằng số cuối cùng. Trung bình, nam giới trong quần thể nghiên cứu có nhiều khối nạc hơn ở cùng chiều cao và cân nặng, và hai hằng số phản ánh sự khác biệt đó.

BMR có giống lượng calo một người đốt cháy trong một ngày không? Không. BMR chỉ là phần năng lượng khi nghỉ ngơi. Tổng năng lượng hằng ngày còn bao gồm vận động, tập thể dục và tiêu hóa, nên sẽ cao hơn.

Mifflin-St Jeor khác Harris-Benedict như thế nào? Harris-Benedict, được công bố lần đầu vào 1919 và hiệu chỉnh vào 1984, là phương trình cũ hơn. Tổng quan Frankenfield 2005 đã so sánh một số phương trình dự đoán và kết luận rằng Mifflin-St Jeor có khả năng cao nhất cho kết quả nằm trong khoảng 10 phần trăm so với tỷ lệ trao đổi chất khi nghỉ ngơi đã đo được ở cả người trưởng thành không béo phì và béo phì.

Vì sao hiển thị cả kilojoule và kilocalo? Kilojoule là đơn vị năng lượng SI, và nhãn thực phẩm ở nhiều quốc gia ghi kJ. Phép chuyển đổi là chính xác: 1 kcal bằng 4,184 kJ.

Điều gì xảy ra nếu tuổi nhập vào nằm ngoài khoảng 19 đến 78? Phương trình vẫn trả về một con số, và máy tính hiển thị con số đó kèm ghi chú rằng tuổi nằm ngoài quần thể mà phương trình được xây dựng dựa trên. Ở độ tuổi đó, ước tính có độ bất định cao hơn.

Tài liệu tham khảo

• Mifflin MD, St Jeor ST, Hill LA, Scott BJ, Daugherty SA, Koh YO. Một phương trình mới để dự đoán mức tiêu hao năng lượng khi nghỉ ngơi ở người khỏe mạnh. American Journal of Clinical Nutrition. 1990;51(2):241-247. doi:10.1093/ajcn/51.2.241
• Frankenfield D, Roth-Yousey L, Compher C. So sánh các phương trình dự đoán tỷ lệ trao đổi chất khi nghỉ ngơi ở người trưởng thành khỏe mạnh không béo phì và béo phì: một tổng quan hệ thống. Journal of the American Dietetic Association. 2005;105(5):775-789. doi:10.1016/j.jada.2005.02.005
• Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia. Hướng dẫn sử dụng Hệ đơn vị Quốc tế (SI), Ấn phẩm Đặc biệt NIST 811, ấn bản 2008, Phụ lục B.