สภาวะสมดุลพลังงาน

ในสหรัฐอเมริกา พลังงานชีวภาพแสดงโดยใช้หน่วยพลังงานCalorieโดยมี C ตัวพิมพ์ใหญ่ (เช่น กิโลแคลอรี) ซึ่งเท่ากับพลังงานที่จำเป็นในการเพิ่มอุณหภูมิของน้ำ 1 กิโลกรัมขึ้น 1 °C (ประมาณ 4.18 k J ) ^[6]

ความสมดุลของพลังงานโดยปฏิกิริยาสังเคราะห์ทางชีวภาพสามารถวัดได้ด้วยสมการต่อไปนี้^[1]

ปริมาณพลังงานที่ได้รับ (จากอาหารและของเหลว) = พลังงานที่ใช้ไป (จากการทำงานและความร้อนที่สร้างขึ้น) + การเปลี่ยนแปลงของพลังงานที่สะสม (การสะสมไขมันในร่างกายและไกลโคเจน )

กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์กล่าวว่าพลังงานไม่สามารถสร้างหรือทำลายได้ แต่พลังงานสามารถเปลี่ยนจากพลังงานรูปแบบหนึ่งไปเป็นอีกรูปแบบหนึ่งได้ ดังนั้นเมื่อแคลอรี่ของพลังงานอาหารที่มีการบริโภคหนึ่งในสามของผลกระทบโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เกิดขึ้นภายในร่างกาย: เป็นส่วนหนึ่งของแคลอรี่ที่อาจจะเก็บไว้เป็นไขมันในร่างกาย , ไตรกลีเซอไรด์หรือไกลโคเจนถ่ายโอนไปยังเซลล์และแปลงเป็นพลังงานเคมีในรูปแบบของซีน triphosphate (ATP - เป็นโคเอนไซม์ ) หรือสารประกอบที่เกี่ยวข้องหรือเหือดหายไปเป็นความร้อน ^{[1] [5] [7]}

การบริโภค

การบริโภคพลังงานวัดจากปริมาณแคลอรี่ที่บริโภคจากอาหารและของเหลว ^[1]การบริโภคพลังงาน modulated โดยความหิวซึ่งถูกควบคุมหลักโดยhypothalamus , ^[1]และทางเลือกซึ่งจะถูกกำหนดโดยชุดของโครงสร้างสมองที่มีหน้าที่รับผิดชอบในการควบคุมมาตรการกระตุ้นเศรษฐกิจ (เช่นผ่าตัดเครื่องและเครื่องคลาสสิก ) และองค์ความรู้ การควบคุมพฤติกรรมการกิน ^{[8] [9]}หิวจะถูกควบคุมในส่วนของการกระทำของบางอย่างฮอร์โมนเปปไทด์และneuropeptides (เช่นอินซูลิน , leptin , ghrelinและneuropeptide Yท่ามกลางคนอื่น) ในมลรัฐ ^{[1] [10]}

รายจ่าย

ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานเป็นผลรวมของความร้อนภายในและงานภายนอกเป็นหลัก ความร้อนภายในผลิตเป็นในทางกลับกันส่วนใหญ่เป็นผลรวมของอัตราการเผาผลาญพื้นฐาน (BMR) และผลกระทบร้อนของอาหาร งานภายนอกอาจประเมินได้โดยการวัดระดับการออกกำลังกาย (PAL) ^{[ ต้องการการอ้างอิง ]}

ความไม่สมดุล

ทฤษฎี Set-Point , ครั้งแรกในปี 1953 ตั้งสมมติฐานว่าแต่ละร่างกายมีน้ำหนักคงที่ preprogrammed กับกลไกการกำกับดูแลเพื่อชดเชย ทฤษฎีนี้ถูกนำมาใช้อย่างรวดเร็วและใช้เพื่ออธิบายความล้มเหลวในการพัฒนาขั้นตอนการลดน้ำหนักที่มีประสิทธิภาพและยั่งยืน การตรวจสอบอย่างเป็นระบบในปี 2019 ของการแทรกแซงการเปลี่ยนแปลงน้ำหนักหลายอย่างในมนุษย์ รวมถึงการอดอาหารการออกกำลังกาย และการกินมากเกินไป พบว่า "ข้อผิดพลาดด้านพลังงาน" อย่างเป็นระบบ การสูญเสียหรือได้รับแคลอรีโดยไม่ชดเชย สำหรับขั้นตอนเหล่านี้ทั้งหมด นี้แสดงให้เห็นว่าร่างกายไม่สามารถชดเชยได้อย่างแม่นยำสำหรับข้อผิดพลาดในการใช้พลังงาน / แคลอรี่, ตรงกันข้ามกับสิ่งที่ทฤษฎี Set-Point hypothesizes และอาจอธิบายทั้งการสูญเสียน้ำหนักและเพิ่มน้ำหนักเช่นโรคอ้วน การทบทวนนี้ดำเนินการในการศึกษาระยะสั้น ดังนั้นจึงไม่สามารถยกเว้นกลไกดังกล่าวได้ในระยะยาว เนื่องจากยังไม่มีหลักฐานในกรอบเวลานี้ ^{[11] [12]}

ยอดดุลที่เป็นบวก

ความสมดุลในเชิงบวกเป็นผลมาจากการบริโภคพลังงานที่สูงกว่าที่ใช้ในงานภายนอกและวิธีการใช้พลังงานทางร่างกายอื่นๆ ^{[ ต้องการการอ้างอิง ]}

สาเหตุหลักที่สามารถป้องกันได้คือ:

• การกินมากเกินไปทำให้ได้รับพลังงานเพิ่มขึ้น
• การใช้ชีวิตอยู่ประจำทำให้ใช้พลังงานจากการทำงานภายนอกลดลง

ความสมดุลในเชิงบวกส่งผลให้พลังงานถูกเก็บสะสมไว้เป็นไขมันและ/หรือกล้ามเนื้อทำให้น้ำหนักเพิ่มขึ้น เมื่อเวลาผ่านไปน้ำหนักเกินและโรคอ้วนอาจเกิดขึ้นพร้อมกับภาวะแทรกซ้อนที่ตามมา

ยอดติดลบ

ความสมดุลเชิงลบเป็นผลมาจากการบริโภคพลังงานที่น้อยกว่าที่ใช้ในงานภายนอกและวิธีการใช้พลังงานทางร่างกายอื่นๆ

สาเหตุหลักคือundereatingเนื่องจากเป็นเงื่อนไขทางการแพทย์เช่นความอยากอาหารลดลง , โรคกลัวอ้วน , โรคทางเดินอาหารหรือเนื่องจากการสถานการณ์บางอย่างเช่นการอดอาหารหรือการขาดการเข้าถึงอาหาร Hyperthyroidismอาจเป็นสาเหตุได้เช่นกัน

ความต้องการ

ความต้องการพลังงานตามปกติ และการบริโภคพลังงานตามปกตินั้นขึ้นอยู่กับอายุ เพศ และระดับการออกกำลังกาย (PAL) เป็นหลัก องค์การอาหารและเกษตรแห่งสหประชาชาติ (FAO) ของสหประชาชาติได้รวบรวมรายงานรายละเอียดเกี่ยวกับความต้องการพลังงานของมนุษย์ ^[13]วิธีเก่า แต่ที่ใช้กันทั่วไปและถูกต้องเป็นธรรมเป็นสมการแฮร์ริสเบเนดิกต์

กระนั้น ขณะนี้มีการศึกษาอย่างต่อเนื่องเพื่อแสดงว่าการจำกัดแคลอรี่ให้ต่ำกว่าค่าปกติมีผลดีหรือไม่ และแม้ว่าการจำกัดแคลอรีจะส่งผลในเชิงบวกต่อไพรเมตที่ไม่ใช่มนุษย์^{[14] [15]}ยังไม่แน่ใจว่าการจำกัดแคลอรีมีผลดีต่อ อายุยืนยาวของมนุษย์และไพรเมตอื่นๆ ^{[14] [15] การ}จำกัดแคลอรี่อาจถูกมองว่าเป็นการบรรลุสมดุลของพลังงานที่การบริโภคและค่าใช้จ่ายที่น้อยลง และในแง่นี้ โดยทั่วไปแล้วไม่ใช่ความไม่สมดุลของพลังงาน ยกเว้นความไม่สมดุลเริ่มต้นที่ค่าใช้จ่ายที่ลดลงยังไม่ตรงกับการลดลง การบริโภค

มีการโต้เถียงกันเกี่ยวกับข้อความสมดุลพลังงานที่ลดปริมาณการบริโภคพลังงานที่ได้รับการส่งเสริมโดยกลุ่มอุตสาหกรรมอาหาร ^[16]

• งบประมาณพลังงานแบบไดนามิก
• สมดุลพลังงานของโลก

• แผนภาพควบคุมการสะสมไขมันและความหิว[1]
• เครื่องคำนวณความต้องการพลังงานรายวัน