HC's week 6: Fysiologie en ontregeling van stofwisseling I Flashcards
Waardoor wordt de energiebalans in het lichaam bepaald en welke relatie heeft dit tot het lichaamsgewicht?
Energie-inname - energieverbruik = verandering in energie opslag
–> in relatie met lichaamsgewicht: voedsel inname - verbranding = verandering in vet opslag
–> voor elke 7500 kcal te veel/te weinig energie-inname een toe-/afname van 1 kg lichaamsgewicht
waar wordt glucose omgezet en waarin?
het wordt in de lever omgezet in glycogeen (in spieren gebruikt) en vetzuren
Waardoor worden de aminozuren voor gebruikt die ontsnappen van de lever?
door de perifere weefsels voor de eiwitaanmaak
welke aminozuren worden in de spieren gemetaboliseerd?
Vertakte aminozuren (Leu, Ile, Val)
Wat gebeurt er met vetten na een maaltijd?
ze worden omgezet in chylomicronen via het lymfatische stelsel in de circulatie gebracht. in spier- en vetweefsel wordt dit gedeeltelijk door lipoproteïne lipase afgebroken en onstane vetzuren en glycerol worden opgenomen. de restantdeeltjes komen uiteindelijk in de lever
Wat gebeurt er als je gaat kortdurig vasten
Bij het begin van vasten wordt om de glucosespiegel in het bloed te handhaven glucose uit leverglycogeen gemobiliseerd.
Wat gebeurt er als je gaat langdurig vasten
Wanneer het vasten langer duurt (> 8 uur) daalt de bijdrage vanuit leverglycogeen en stijgt de gluconeogenese in de lever vanuit melkzuur en glycerol, en vanuit aminozuren die worden gemobiliseerd uit spiereiwitten. Verder wordt ook de mobilisatie van vetzuren (door de hormoongevoelige lipase) in het vetweefsel uiterst belangrijk. Dit verhoogt de vetzuurconcentratie in het bloed zodat hart en spier vetzuur in plaats van glucose kunnen gaan gebruiken voor energievoorziening. In de lever worden deze vetzuren niet verbrand maar omgezet tot ketonlichamen die door alle organen verbrand worden inclusief de hersenen. De ketogenese zorgt er dus voor dat de hersenen voorzien worden van brandstof en spiereiwit wordt gespaard.
Hoe kun je de energie-inname meten?
Inname van eiwitten, koolhydraten en vetten meten en hiermee de calorie-inname te berekenen (m.b.v. bom calorie meter de temperatuursverhoging en warmteproductie gemeten en calorieën berekend):
- koolhydraat is 4 kcal/g
- eiwit ook 4 kcal/g
- vet is 9 kcal/g
- alcohol is 7 kcal/g
- soluble fiber (oplosbare vezels) is 1,5-2 kcal/g
Wat is een soluble fiber/voedingsvezel?
Bestaat uit glucosemoleculen die met een bèta-glycosidische binding aan elkaar zitten en de mens niet kan afbreken met enzymen
–> hierdoor afbraak door darmflora in colon waardoor korte vetzuren (boterzuren) geproduceerd worden die wel opgenomen kunnen worden –> vetzuren gebruikt voor bacteriegroei en het lichaam (vandaar 1,5-2 kcal/g voor het lichaam)
Wat is de aanbevolen samenstelling voor het dieet voor een goede energie-intake?
Energie-intake moet 2000-2500 kcal/dag zijn, bestaande uit:
- 40% koolhydraten (min. 20% voor voorkomen ketose)
- 10-25% eiwitten
- maximaal 40% vet waarvan <10% verzadigd
- 15g/1000 kcal voedingsvezel
Op welke 3 manieren kun je het energieverbruik meten?
Je kijkt naar factoren in de formule: brandstof + O2 –> CO2 + H2O + warmte
- Directe calorimetrie: warmte meten
- Indirecte calorimetrie: zuurstofverbruik meten
- Double labelled water methode (2H2-18O): CO2 productie meten
Hoe kun je het energieverbruik meten met een directe calorimetrie?
Warmteafgifte van het lichaam meten m.b.v. een Atwater-Rosa calorimeter:
- Patiënt in een kamer arbeid laten verrichten en met een thermometer de temperatuur meten
- Berekening a.d.h.v. 1 kcal is de energie om 1 gram water 1 graad in Celcius te verhogen
- Erg ingewikkeld en duur –> bijna nooit gebruikt
Hoe kun je het energieverbruik meten met een indirecte calorimetrie?
Zuurstofconsumptie meten, door ingeademde [O2] en uitgeademde [O2] te meten
- Gemiddeld energieverbruik is 5 kcal/L O2 (5,05 bij koolhydraten, 4,74 bij vet en 4,46 bij eiwitten)
- Dus EE = 5 * V_O2
Bij nog nauwkeuriger meten: gebruik je RQ (verhouding CO2 en O2): bij koolhydraten 1, bij vetten 0,7 en bij eiwitten 0,8
- Dus EE = 3,9 * V_O2 + 1,1 * V_CO2
Hoe kun je het energieverbruik meten met een double labelled water methode?
Standaard methode; patiënt 2H2-18O (double labelled) water laten drinken en de verhouding van 2H:18O in de urine meten
–> Er ontstaat een verschil omdat 2H alleen via de urine wordt uitgescheiden, maar 18O ook via C-18O2 in de uitademingslucht
–> Hoe eerder 18O op is (dus via C-18O2 uitgeademd), hoe meer metabolisme er plaatsvond
Waar verbruik je al je lichaamsenergie aan?
- Basaalmetabolisme: ong. 60%: moeilijk te meten want omgevingsfactoren moeten optimaal zijn (temperatuur, geen inspanning, bij bewustzijn, etc.), daarom vaak sleeping metabolic rate gebruikt
- Fysieke activiteit: 20-30% (deels bewust en deels onbewust)
- Adaptieve thermogenese: 10% (dieet geïnduceerd en koude geïnduceerd)
Wat is je basaalmetabolisme en waar is het voor nodig?
Energie die nodig is voor body maintenance (in rust; 12 uur na maaltijd)
Is nodig voor:
- hartfunctie, ademhaling en bloedcirculatie
- voortgeleiding zenuwimpulsen, hersenfunctie
- reabsorptieprocessen nier
- groei en weefsel regeneratie
- eiwit- en RNA-synthese, iontransport en lichaamstemperatuur
Wanneer verandert je BMR (basaal metabolisme rate)?
Wordt aangepast bij interne omstandigheden: ziekte, ondervoeding, infectie, schildklierafwijkingen, koorts, ernstige verwondingen en stress
Bij obesitas: BMR is hoger, want BMR is afhankelijk van vetvrije massa (FFM) (water, eiwitten en mineralen) –> mensen met meer spiermassa hebben een hogere FFM –> mensen met obesitas hebben meer spiermassa doordat ze zoveel vet de hele rond moeten dragen
Wat is de lichaamssamenstelling en wat is de FFM?
lichaamssamenstelling -> Het lichaam bestaat uit mineralen, water, eiwitten (spiermassa), essentieel vet en opslagvet, etc.
Ingedeeld op verschillende manieren:
- Vet en LBM (niet-essentiële vetten en lean body mass (water, eiwitten, mineralen, residu (koolhydraten) en essentiële vetten))
- FFM en lipiden (vetvrije massa en (niet-)essentiële lipiden)
–> Essentiële vet is bijv. van celmembranen of vet tussen organen om tegen schokweerstand te beschermen
Welke twee vormen van adaptieve thermogenese heb je en wat houden ze in?
Deel van de metabool beschikbare energie die verloren gaat aan opname, transport, metabolisme en opslag:
- Omgevingstemperatuur geïnduceerde thermogenese (TEF): begint met non-shivering (in bruin vetweefsel –> ATP productie in mitochondrion ontkoppeld, dus bij kou alleen warmte en geen ATP) die bij lage temperaturen overgaat in shivering-thermogenese (rillen)
- Voedsel geïnduceerde thermogenese (DIT): meer warmteproductie omdat je stoffen moet kunnen verteren, bij koolhydraten 5-6%, bij vet 3-4% en bij eiwitten 20-30% (% t.o.v. de kcal die vrijkomen na de vertering ervan)
Wat is de specifiek dynamische werking (SDA)?
Het verwerken van voedingsstoffen (koolhydraten, eiwitten, vetten) levert energie, maar het metaboliseren ervan kost energie (% gebruikte kcal/vrijgekomen kcal geeft DIT)
–> Eiwitten kosten relatief veel energie om te verwerken
Hoe verbruik je energie aan fysieke arbied?
- Bewuste arbeid: sporten, geen groot aandeel als je de rest van de dag zit en weinig NEAT hebt
- NEAT (non-exercise activity thermogenesis –> onbewuste dagelijkse handelingen): verschilt tussen personen en afhankelijk van hoeveelheid lichaamsgewicht
–> NEAT neemt lineair af met hoeveelheid vet dus meer lichaamsbeweging is minder vet
Waarom is het moeilijk om af te vallen en hoe kun je er toch voor zorgen dat het lukt?
Het lichaam verzet zich tegen veranderingen
- Als je teveel eet zal je lichaam in de volgende dagen de behoefte aan eten aanpassen zodat je niet aankomt
- Bij minder eten zal je basaalmetabolisme efficiënter werken en minder energie verbruiken
Toch afvallen: verminderde voedselinname maar ook door te sporten waardoor je meer spiermassa aanmaakt (in FFM) (gaat dus niet over het bewegen wat energie kost, maar over de eiwitten in spiermassa (belangrijkste bijdrage basaalmetabolisme))
Hoe veranderd ons gewicht gemiddeld over ons leven?
Tussen 25 –> 75 een gemiddelde gewichtstoename van 10 kg
- Per dag een disbalans van 4,1 kcal (0,16%) teveel inname (erg weinig)
Op welke 5 verschillende niveaus kun je de lichaamssamenstelling bekijken en uit welke onderdelen bestaan deze?
- Atoomniveau: 98% door zuurstof, koolstof, waterstof, stikstof en calcium, de rest door 45 andere atomen
- Moleculair niveau: eiwitten, koolhydraten, mineralen, vetten, water, etc. elementen worden moleculen met >100.000 chemische verbindingen variërend in complexiteit en moleculair gewicht
- Celniveau: vetcellen, body cell mass, vloeistof (ECF en ICF) en extracellulaire massa’s ((an)organisch). 10^14 uiteenlopende cellen met verschillende functies (extracellulair, vloeistof, cel massa, etc.) in variërende vorm, grootte, samenstelling en verdeling
- Weefselniveau: vetweefsel, spierweefsel, zenuwweefsel, botweefsel en bloed. Gemaakt door verschillende soorten cellen.
- Het hele lichaam (lengte, gewicht, BMI en WHR)
Waarom wil je de lichaamssamenstelling weten?
- Heeft gezondheidsconsequenties: kans op ziektes als diabetes, hart- en vaatziektes, etc. en vergelijken met het ideale % vet voor je gezondheid
- Voor adviezen: hoeveel vet aankomen/afvallen, hoeveel spieren trainen en voor atletische doeleinden
Wat is de Body Mass Index (BMI)?
BMI = gewicht (kg) / lengte ^2 (m)
–> altijd kijken naar relatieve proporties van lichaamssamenstelling, want topsporters en obesitas mensen hebben beide een hoog BMI –> of kijken naar lichaamssamenstelling
Indeling:
<18,5 = ondergewicht
18,5-24,9 = gezond
25-29,9 = overgewicht
30-39,9 = obesitas
>40 = morbide obesitas
Hoe is het BMI voorspellend voor de levensverwachting?
Bij een goed BMI van ong. 22 zal dit het beste zijn voor de levensverwachting, maar tussen de 18,5-24,9 is ook helemaal prima
–> Hier onder of hier boven zorgt voor een afname in levensverwachting
–> Er is geen verschil tussen mannen en vrouwen
–> Bij roken neemt je gewicht iets af waardoor de lijnen ook verschuiven (en het optimum ook)
–> Leeftijd heeft hier ook invloed op, bij oudere mensen met obesitas is dit veel minder erg
–> Is op basis van Kaukasische afkomst, bij bijv. Afrikaans (minder vet) of Aziatisch (meer vet) is dit anders
–> Geen goede weergave van de relatieve hoeveelheid vet
-> ondergewicht en obesitas zorgt voor verhoogde mortaliteit
Wat zijn de effecten van een te hoog of een te laag vetpercentage?
Te hoog: grotere kans op chronische ziektes als; cardiovasculaire ziektes, hypertensie, type 2 diabetes en kanker
Te laag: te slechte lichaamscirculatie en immuunziektes
Waar in het lichaam is vet opgeslagen?
In vet depots, deze bevinden zich:
- Subcutaan: onder de huid
- Intermusculair: tussen de spieren
- Intramusculair: in de spieren
- In de buikholte
- In de borstholte
Bij mannen wordt vet vaker opgeslagen rond de buik en bij vrouwen rond het onderste deel van het abdomen, billen, borsten, schouders en dijen
Welke twee modellen zijn er voor het beschrijven van de lichaamssamenstelling?
- Model body composition 1: onderscheid tussen vrije vetmassa (niet-essentieel vet + opslagvet) en lean body mass (weefsel met essentieel vet) –> moeilijk te meten
- Model body composition 2: onderscheid tussen vetmassa (inclusief essentieel vet) en vetvrije massa (overig weefsel –> bot, spieren, organen en bindweefsel (water, glycogeen en eiwitten))
–> belangrijk dat 60% van het lichaam uit water bestaat (waarvan 34% intracellulair)
Wat is essentieel vet?
Cruciaal voor goed functioneren van het lichaam:
- Steun aan organen in de buik
- Beschermend effect
- Lichaamsisolatie
- Belangrijke energiebron
- Bron van hormonen en cytokines voor functioneren
–> minimum percentage nodig om te kunnen overleven, bij mannen 3-5% en vrouwen 8-12% van het lichaamsgewicht (want bij vrouwen nodig bij de voortplanting, zo ook pas bij een kritische hoeveelheid leptine (vet) vindt er menstruatie plaats)
Zit in grote organen, spieren en het centraal zenuwstelsel
Het verminderen van essentieel vet tot onder een minimale hoeveelheid kan de algehele gezondheid schaden. Extremen in het volgen van een dieet (en lichaamsbeweging) kunnen de essentiële vetvoorraden verminderen
Wat is niet-essentieel vet?
Opslag van vet die je niet direct nodig hebt in de vorm van triglyceriden
- Vormt een energiereserve
- Ligt meestal onder de huid (subcutaan)
Wat is een juiste lichaamssamenstelling o.b.v.:
- Vrouw van 164 cm en 56,7 kg
- Man van 174 cm en 70 kg
En hoe veranderd deze als je ouder wordt?
Mannen hebben meer spieren en bot. Daarentegen slaan vrouwen meer vet op en hebben ze meer essentieel vet
Vetpercentage mannen 10-20% en vrouwen 18-28%
Als je ouder wordt: mensen worden kleiner en krijgen meer buikvorming (mannen en vrouwen), spiermassa en kracht neemt geleidelijk af, daarnaast gaan ze iets minder bewegen en iets meer eten waardoor ze ook aankomen
Welke manieren zijn er om de lichaamssamenstelling te meten?
Huidplooidiktemeting
Lichaamsomtrek meting (WHR)
Bio-elektrische impedantie analyse (BIA)
Beeldvormende technieken (CT, MRI en DEXA)
Hoe werkt een huidplooidiktemeting?
70-90% van het vetweefsel ligt subcutaan dus met de aanname dat vet regelmatig is verdeeld over het lichaam zal de dikte van de huidplooien een maat zijn voor de totale hoeveelheid lichaamsvet
- Met een skin caliper meten hoeveel mm de huidplooi dik is op verschillende plaatsen
- Grote subjectieve component door verschil in uitvoerende artsen
- Moeilijk reproduceerbare test
- Vertelt niks over hoeveelheid vet rond de ingewanden (visceraal vet)
Hoe werkt een lichaamsomtrek meting?
Waist-to-hip ratio (WHR) of in NL heup-taille ratio (verkeerd om) berekenen: WHR = omtrek taille / omtrek heup –> meten op het smalste en breedste punt
- Bij mannen >0,95 en vrouwen >0,80 significant gevaarlijk voor de gezondheid
- Informatie over vetverdeling in het lichaam
- Neemt toe met de leeftijd
- Bij hogere WHR een hogere morbiditeit door: insuline resistentie omhoog, hoge bloeddruk, HDL cholesterolspiegel laag, meer kans op diabetes mellitus en hart- en vaatziekten + verhoogde mortaliteit
De heup-taille ratio voorspelt beter dan welke andere anthropometrische parameter het gezondheidsrisico van een individu. Dus de verdeling van het vet is belangrijker dan de hoeveelheid vet.