Taxa metabólica
Taxa metabólica é a taxa do metabolismo, a quantidade de energia utilizada por um animal por unidade de tempo. A taxa metabólica basal (BMR) é a quantidade de energia utilizada diariamente pelos animais em repouso.
Cerca de 70% do uso total de energia de um humano é devido aos processos de vida basal dentro dos órgãos do corpo (ver tabela). Cerca de 20% do uso de energia de uma pessoa vem da atividade física e outros 10% da digestão dos alimentos depois de comer.
Todos esses processos requerem uma ingestão de oxigênio para fornecer energia para a sobrevivência, geralmente a partir de macronutrientes como carboidratos, gorduras e proteínas. O ciclo de Krebs produz moléculas ATP ricas em energia e liberta dióxido de carbono.
O processamento de alimentos depois de comer utiliza energia química e produz algum calor
Metabolismo basal
O metabolismo basal é geralmente de longe o maior componente da energia total utilizada. A liberação e uso da energia neste estado é suficiente apenas para o funcionamento dos órgãos vitais, coração, pulmões, sistema nervoso, rins, fígado, intestino, órgãos sexuais, músculos e pele.
Bioquímica
Para o BMR, a maior parte da energia é consumida para manter os níveis de fluido nos tecidos através da osmose, e apenas cerca de um décimo é consumido para trabalhos mecânicos, tais como digestão, batimento cardíaco e respiração.
O que permite ao ciclo de Krebs realizar mudanças metabólicas nas gorduras, carboidratos e proteínas é a energia, que pode ser definida como a capacidade ou capacidade de fazer trabalho.
A decomposição de moléculas grandes em moléculas menores - associada à liberação de energia - é catabolismo. A decomposição de proteínas em aminoácidos é um exemplo de catabolismo. O calor corporal em animais de sangue quente é produzido por reações químicas do tipo catabólico.
O processo de construção é chamado de anabolismo. A formação de proteínas a partir de aminoácidos é um processo anabolizante.
O trifosfato de adenosina (ATP) é a molécula intermediária que impulsiona a transferência da energia utilizada na contração muscular. O ATP é uma molécula de alta energia porque armazena grandes quantidades de energia nas ligações químicas dos dois grupos terminais de fosfato. A quebra dessas ligações químicas no ciclo de Krebs fornece a energia necessária para a contração muscular.
Diferenças individuais
A taxa metabólica varia de indivíduo para indivíduo. Um estudo com 150 adultos representativos da população na Escócia relatou taxas metabólicas basais de até 1027 kcal por dia (4301 kJ) até 2499 kcal (10455 kJ). A média era de 1500 kcal (6279 kJ) por dia.
Os pesquisadores calcularam que 62,3% dessa variação foi explicada pelas diferenças de massa (peso) menos as reservas de gordura. Outros fatores foram a quantidade de gordura (6,7%), a idade (1,7%) e o erro experimental, incluindo a diferença dentro do sujeito (2%). O resto da variação (26,7%) não foi explicada.
Portanto, há diferenças no BMR mesmo quando se comparam dois sujeitos com a mesma massa corporal magra. Os 5% de pessoas no topo estão metabolizando energia 28-32% mais rápido do que os indivíduos com os 5% mais baixos de BMR. Por exemplo, um estudo relatou um caso extremo em que dois indivíduos com a mesma massa corporal magra de 43 kg tinham BMR de 1075 kcal/dia (4,5 MJ) e 1790 kcal/dia (7,5 MJ). Esta diferença de 715 kcal (67%) é equivalente a um dos indivíduos que completam uma corrida de 10 km por dia.
O gráfico original do tamanho do corpo versus taxa metabólica desenhada à mão por Max Kleiber (1947).
Gráfico da taxa metabólica (kcal/hr) versus massa corporal (g) entre os grandes grupos taxonômicos. Adaptado de Hemmingsen 1960.
Efeitos de escalonamento
As taxas metabólicas variam de acordo com o tamanho dos animais, e isto vem sendo discutido há mais de um século.
Os gráficos mostram que :
- A taxa metabólica dos mamíferos é uma função regular do tamanho de seu corpo, e
- A função é significativamente diferente de uma função direta de suas superfícies corporais.
- Em uma escala de log-log, o metabolismo dos mamíferos em relação ao tamanho de seu corpo forma uma linha reta com um declive de cerca de 0,75.
- Pesquisas posteriores mostraram que relações similares existem para animais "de sangue frio" e protistas.
