বেসাল বিপাক: এটি কী, এটি কীভাবে গণনা করা হয় এবং প্রাসঙ্গিক ডেটা - জীববিদ্যা - 2025

মূলগত বিপাক শরীর, যার মাধ্যমে একটি প্রাণী অত্যাবশ্যক প্রসেস বজায় রাখার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি ন্যূনতম পরিমাণ ব্যয় রাসায়নিক বিক্রিয়ার সেট হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা যায়। এই পরিমাণটি সাধারণত কোনও প্রাণীর মোট শক্তি বাজেটের 50% বা তার বেশি প্রতিনিধিত্ব করে।

বেসাল বিপাক সময় ইউনিট প্রতি শক্তি ব্যয় মানক ব্যবস্থা দ্বারা পরিমিত হয়। সর্বাধিক সাধারণ হ'ল স্ট্যান্ডার্ড বিপাক হার (টিএমএস) এবং বেসাল বিপাক হার (বিএমআর)।

সূত্র: pixabay.com

টিএমএস হ'ল ঠাণ্ডা রক্তযুক্ত প্রাণী, যেমন বেশিরভাগ মাছ, মলাস্কস, উভচর এবং সরীসৃপগুলিতে পরিমাপ করা হয়। টিএমবি হ'ল উষ্ণ রক্তযুক্ত প্রাণী যেমন পাখি এবং স্তন্যপায়ী প্রাণীর মধ্যে পরিমাপ করা হয়।

বিপাকের হারগুলি পরিমাপের একক

টিএমএস এবং বিএমআর সাধারণত ও ₂ গ্রাহক (মিলি), ক্যালোরি (ক্যালরি), কিলোক্যালরি (কেসিএল), জোলস (জে), কিলোজুল (কেজে), বা ওয়াটস (ডাব্লু) হিসাবে প্রকাশিত হয়।

একটি ক্যালোরি 1 গের পানির তাপমাত্রা 1 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড বাড়ানোর জন্য প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণ হিসাবে সংজ্ঞায়িত হয় A একটি ক্যালোরি 4,186 জোল সমান। জোলটি শক্তির মৌলিক পরিমাপ (এসআই, আন্তর্জাতিক সিস্টেম)। ওয়াট, যা প্রতি সেকেন্ডে 1 জোল সমান, শক্তি স্থানান্তর এবং রূপান্তর হারের মৌলিক (এসআই) পরিমাপ।

বেসাল বিপাক পরিমাপের শর্তসমূহ

বিভিন্ন অধ্যয়নের দ্বারা প্রাপ্ত মূল্যগুলি তুলনামূলক হয় তা নিশ্চিত করার জন্য, টিএমএস এবং বিএমআর পরিমাপের জন্য পরীক্ষামূলক প্রাণীগুলি বিশ্রাম এবং উপবাসের প্রয়োজন। টিএমবির ক্ষেত্রে, এই প্রাণীগুলিকে তাদের থার্মোনাইট্রাল জোনে থাকাও প্রয়োজন।

কোনও প্রাণী যদি স্বতঃস্ফূর্ত আন্দোলন ছাড়াই এবং শারীরিক বা মানসিক চাপ ছাড়াই তার স্বাভাবিক দৈনন্দিন চক্রের নিষ্ক্রিয় পর্যায়ে থাকে তবে তাকে বিশ্রামের জন্য বিবেচনা করা হয়।

কোনও প্রাণী যদি তাপকে উৎপন্ন করার উপায়ে এমনভাবে খাদ্য হজম না করে তবে উপবাস বিবেচনা করা হয়।

কোনও প্রাণীকে তার থার্মোনাইট্রাল জোন হিসাবে বিবেচনা করা হয় যদি, পরীক্ষাগুলির সময়, এটি তাপমাত্রার পরিসরে থাকে যার মধ্যে তার দেহের তাপ উত্পাদন অপরিবর্তিত থাকে।

টিএমএস এবং টিএমবি মাপার জন্য রেসপিরমিতি পদ্ধতিগুলি

- ভলিউম বা ধ্রুবক চাপ শ্বাসযন্ত্র। প্রাণীটি সিলড পাত্রে রাখা হয়। পশুর দ্বারা ও ₂ গ্রহণের কারণে চাপ পরিবর্তনগুলি একটি মানোমিটারের মাধ্যমে ধ্রুবক তাপমাত্রায় পরিমাপ করা হয়। প্রাণীর দ্বারা উত্পাদিত সিও ₂ কেওএইচ বা অ্যাসকরাইট ব্যবহার করে রাসায়নিকভাবে নির্মূল করা হয়।

যদি ওয়ারবার্গের রেসিরোমিটার ব্যবহার করা হয় তবে ধারকটির ভলিউম স্থির রেখে চাপ পরিবর্তন পরিমাপ করা হয়। যদি একটি গিলসন শ্বাসযন্ত্রক ব্যবহৃত হয়, চাপকে অবিচ্ছিন্ন রেখে ভলিউমের পরিবর্তন পরিমাপ করা হয়।

- গ্যাস বিশ্লেষণ। বর্তমানে প্রচুর ল্যাবরেটরি যন্ত্র রয়েছে যা হে ₂ এবং সিও ₂ ঘনত্বের সরাসরি পরিমাপের অনুমতি দেয় । এই উপকরণটি খুব সুনির্দিষ্ট এবং স্বয়ংক্রিয় নির্ধারণের অনুমতি দেয়।

টিএমএস এবং টিএমবি পরিমাপের জন্য ক্যালোরিমেট্রিক পদ্ধতি

- বোম ক্যালোরিমেট্রি। জ্বালানি খরচ অনুমান করা হয় যে সেই খাবারের হজমকৃত অংশ (মল এবং প্রস্রাব) এর সমতুল্য নমুনার দাহ দ্বারা উত্পাদিত উত্তাপের সাথে অপ্রচলিত খাবারের নমুনার দাহ দ্বারা উত্পাদিত তাপের সাথে তুলনা করে নির্ধারণ করা হয়।

- সরাসরি ক্যালোরিট্রি। এটি সরাসরি নমুনার দহন শিখা দ্বারা উত্পাদিত তাপ পরিমাপ করে consists

- পরোক্ষ ক্যালরিমিট্রি। এটি ও ₂ খরচ এবং সিও ₂ উত্পাদনের তুলনা করে তাপ উত্পাদন পরিমাপ করে । এটি হেসের নিয়মিত তাপের নিয়মের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে, যা বলে যে রাসায়নিক বিক্রিয়ায় প্রচুর পরিমাণে তাপ কেবলমাত্র চুল্লি এবং পণ্যগুলির প্রকৃতির উপর নির্ভর করে মুক্তি পায়।

- গ্রেডিয়েন্ট ক্যালোরিমেট্রি। যদি একটি তাপ প্রবাহ Q বেধের উপাদান জি, অঞ্চল এ এবং তাপ পরিবাহিতা সি এর মধ্য দিয়ে যায় তবে ফলাফলটি একটি তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্ট যা জি সহ বৃদ্ধি পায় এবং এ এবং সি এর সাথে হ্রাস পায় temperature এটি শক্তির ব্যয় গণনা করা সম্ভব করে।

- ডিফারেনশিয়াল ক্যালোরিমেট্রি। এটি পরীক্ষামূলক প্রাণী এবং একটি সংলগ্ন অনিয়ন্ত্রিত চেম্বারের মধ্যে থাকা একটি কক্ষের মধ্যে তাপ প্রবাহকে পরিমাপ করে। দুটি কক্ষ তাপমাত্রায় উত্তাপিত হয় কেবল যে পৃষ্ঠের সাথে যোগ দেয় সেগুলি বাদ দিয়ে, যার মাধ্যমে তারা তাপ বিনিময় করে।

বেসাল বিপাক এবং শরীরের আকার

টিএমএস এবং বিএমআর প্রাণীর আকারের সাথে তুলনামূলকভাবে ভিন্ন হয়। এই সম্পর্কটি বিপাকীয় বৃদ্ধি হিসাবে পরিচিত। খরগোশ এবং হাতির মতো দুটি ভিন্ন ভিন্ন মাপের স্তন্যপায়ী প্রাণীর তুলনা করে ধারণাটি সহজেই বোঝা যায়।

যদি তারা এক সপ্তাহ ধরে তারা যে পরিমাণে পাতাগুলি খায় আমরা তার পরিমাণ নির্ধারণ করি তবে আমরা দেখতে পেতাম যে খরগোশ হাতির তুলনায় অনেক কম খায়। তবে, পূর্বের দ্বারা খাওয়া পাতার পরিমাণগুলি তার নিজের শরীরের ভরগুলির চেয়ে যথেষ্ট বেশি হবে, তবে পরবর্তী ক্ষেত্রে এটি অন্য উপায়ে হবে।

এই বৈষম্য ইঙ্গিত দেয় যে, তাদের আকারের সাথে আনুপাতিকভাবে উভয় প্রজাতির শক্তির চাহিদা পৃথক। শতাধিক প্রাণী প্রজাতির অধ্যয়ন থেকে দেখা যায় যে এই বিশেষ পর্যবেক্ষণ টিএমএস এবং বিএমআর এর পরিপ্রেক্ষিতে বিপাকীয় ক্রমবর্ধমান পরিমাণের সাধারণ প্যাটার্নের একটি অংশ।

উদাহরণস্বরূপ, 100 গ্রাম স্তন্যপায়ী প্রাণীর গড় বিএমআর (2200 জে / ঘন্টা) দশগুণ নয়, কেবল 5.5 গুণ, 10 গ্রাম স্তন্যপায়ী প্রাণীর গড় বিএমআর (400 জে / ঘন্টা) এর চেয়ে বেশি। একইভাবে, 400 গ্রাম (4940 জে / ঘন্টা) এর গড় স্তন্যপায়ী বিএমআর চারবার নয়, তবে মাত্র 2.7 গুণ, 100 গ্রামের স্তন্যপায়ী বিএমআরের চেয়ে বেশি।

বিপাকীয় স্কেলিংয়ের অ্যালোমেট্রিক সমীকরণ

টি দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা টিএমএস (বা টিএমবি), এবং একটি প্রাণীর এম দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা শরীরের ভর, জৈবিক সংশ্লেষের ধ্রুপদী সমীকরণ, টি = a × এম ^বি দ্বারা বর্ণিত হতে পারে, যেখানে a এবং b স্থির হয়।

এই সমীকরণের মানটি গাণিতিকভাবে ব্যাখ্যা করে যে কেন টিএমএস এবং বিএমআর প্রাণীর ভরগুলির সাথে আনুপাতিকভাবে পরিবর্তিত হয় না। উভয় পক্ষের লগারিদম প্রয়োগ করে নীচে সমীকরণটি প্রকাশ করা যেতে পারে

লগ (টি) = লগ (ক) + বি × লগ (এম), লগ (ক) এবং বি একটি প্রাণী গোষ্ঠীর একাধিক প্রজাতির লগ (টি) এবং লগ (এম) এর পরীক্ষামূলক মানগুলির মধ্যে লিনিয়ার রিগ্রেশন বিশ্লেষণ দ্বারা অনুমান করা যায়। ধ্রুবক লগ (এ) উল্লম্ব অক্ষের রেগ্রেশন লাইনের কাট-অফ পয়েন্ট। এর অংশ হিসাবে, খ, যা বলা রেখার opeাল, অ্যালোমেট্রিক ধ্রুবক।

এটি পাওয়া গেছে যে অনেক প্রাণীর গোষ্ঠীর গড় অ্যালোমেট্রিক ধ্রুবক 0.7 এর কাছাকাছি থাকে। লগ (ক) এর ক্ষেত্রে এর মানগুলি তত বেশি, বিশ্লেষণের আওতায় প্রাণীর গোষ্ঠীর বিপাকের হার তত বেশি।

বেসাল বিপাক, প্রচলন এবং শ্বসন

আকারের সাথে টিএমএস এবং বিএমআর এর আনুপাতিকতার অভাবজনিত কারণ হ'ল বড় প্রাণীর তুলনায় ক্ষুদ্র প্রাণীর প্রতি গ্রাম দেহের ভর বেশি O ₂ থাকে। উদাহরণস্বরূপ, এক গ্রাম হোয়েল টিস্যুর শক্তি ব্যয়ের হার এক গ্রাম হোমোলাস মাউস টিস্যুর তুলনায় অনেক কম।

বড় এবং ছোট স্তন্যপায়ী প্রাণীর দেহের ভরগুলির সাথে সম্পর্কযুক্ত একই মাপের হৃদয় এবং ফুসফুস রয়েছে। এই কারণে, টিস্যুগুলিতে পর্যাপ্ত পরিমাণে ও ₂ বহন করতে পূর্বের হার্ট এবং ফুসফুসের সংকোচনের হার আগেরগুলির তুলনায় অনেক বেশি হওয়া দরকার ।

উদাহরণস্বরূপ, প্রতি মিনিটে হার্ট বিটসের সংখ্যা একটি হাতির মধ্যে 40, একজন প্রাপ্তবয়স্ক মানুষের মধ্যে 70 এবং একটি মাউসে 580। একইভাবে, মানুষ প্রতি 12 মিনিট এবং ইঁদুর প্রায় 100 বার শ্বাস নেয়।

একই প্রজাতির মধ্যে এই আকারগুলি বিভিন্ন আকারের ব্যক্তিদের মধ্যেও পরিলক্ষিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, প্রাপ্তবয়স্ক মানুষের মধ্যে মস্তিষ্ক মোট বিপাকীয় ব্যয়ের প্রায় 20% এর জন্য দায়ী, যখন 4 থেকে 5 বছর বয়সী শিশুদের মধ্যে এই ব্যয় 50% পর্যন্ত পৌঁছে যায়।

বেসাল বিপাক এবং দীর্ঘায়ু

স্তন্যপায়ী প্রাণীদের মধ্যে, মস্তিষ্ক এবং শরীরের আকার এবং বেসাল বিপাক সমীকরণের দ্বারা দীর্ঘায়ু সম্পর্কিত হয়

L = 5.5 × C ^0.54 × M ^-0.34 × T ^-0.42, যেখানে এল মাসে দীর্ঘায়ু হয়, সি গ্রামে মস্তিষ্কের ভর হয়, গ্রামে এম বডি ভর হয়, এবং প্রতি ঘন্টা গ্রামে ক্যালোরিতে টি বিএমআর হয়।

সি এর জন্য সূচকটি ইঙ্গিত দেয় যে স্তন্যপায়ী স্তরের দৈর্ঘ্যের মস্তিষ্কের আকারের সাথে একটি ইতিবাচক মিল রয়েছে। এম এর সূচক ইঙ্গিত দেয় যে দীর্ঘায়ু শরীরের ভর সঙ্গে একটি নেতিবাচক সমিতি আছে। টি এর ক্ষতিকারক ইঙ্গিত দেয় যে দীর্ঘায়ু বিপাকের গতির সাথে একটি নেতিবাচক যোগসূত্র রয়েছে।

এই সম্পর্কটি যদিও বিভিন্ন অভিজাতদের সাথে, তবে এটি পাখির ক্ষেত্রেও প্রযোজ্য। যাইহোক, তারা একই ধরণের শরীরের ভর স্তন্যপায়ী প্রাণীদের চেয়ে দীর্ঘকাল বেঁচে থাকে।

মেডিকেল আগ্রহ

মহিলাদের বিএমআর গর্ভাবস্থায় দ্বিগুণ হতে পারে। এটি ভ্রূণ এবং জরায়ু কাঠামোর বৃদ্ধি দ্বারা এবং মাতৃ রক্ত ​​সঞ্চালন এবং রেনাল ফাংশনটির বৃহত্তর বিকাশের ফলে অক্সিজেন গ্রহণ বৃদ্ধি বৃদ্ধির কারণে হয়।

হাইপারথাইরয়েডিজম নির্ণয়ের দ্বারা অক্সিজেন গ্রহণ বৃদ্ধি, অর্থাৎ উচ্চ বিএমআর দ্বারা নিশ্চিত হওয়া যায়। ওভারটিভ থাইরয়েডের প্রায় 80% ক্ষেত্রে, বিএমআর স্বাভাবিকের চেয়ে কমপক্ষে 15% বেশি থাকে। তবে একটি উচ্চ বিএমআর অন্যান্য রোগের কারণেও হতে পারে।

তথ্যসূত্র

1. গায়টন, এসি, হল, জেএ 2001. মেডিকেল ফিজিওলজির উপর চিকিত্সা। ম্যাকগ্রা-হিল ইন্টেরামেরিকানা, মেক্সিকো।
2. হিল, আরডাব্লু, উইস, জিএ, অ্যান্ডারসন, এম। 2012. অ্যানিমাল ফিজিওলজি। সিনাওর অ্যাসোসিয়েটস, সুন্দরল্যান্ড।
3. লাইটন, জেআরবি ২০০৮. বিপাকের হারগুলি পরিমাপ - বিজ্ঞানীদের জন্য একটি ম্যানুয়াল। অক্সফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয় প্রেস, অক্সফোর্ড।
4. লোফ, এম।, ওলাউসন, এইচ।, বোস্ট্রোম, কে।, জেনারোট-সিজবার্গ, বি।, সোহলস্ট্রম, এ, ফোসসাম, ই 2005। শরীরের ওজন এবং রচনার পরিবর্তনের সাথে গর্ভাবস্থায় বেসাল বিপাকের হারে পরিবর্তন, কার্ডিয়াক আউটপুট, ইনসুলিনের মতো গ্রোথ ফ্যাক্টর I এবং থাইরয়েড হরমোন এবং ভ্রূণের বৃদ্ধির সাথে সম্পর্কিত। আমেরিকান জার্নাল অফ ক্লিনিকাল পুষ্টি, 81, 678-85 –
5. র্যান্ডাল, ডি, বার্গগ্রেন, ডাব্লু। ফরাসী, কে। 1998. অ্যানিমাল ফিজিওলজি - প্রক্রিয়া এবং অভিযোজন। ম্যাকগ্রা-হিল ইন্টেরামেরিকানা, মাদ্রিদ।
6. সলোমন, এসজে, কুজার, এমএস, কল্লো, ডিএইচ 1982 struতুস্রাব এবং মহিলাদের মধ্যে বেসাল বিপাকের হার। আমেরিকান জার্নাল অফ ক্লিনিকাল পুষ্টি, 36, 611,616।
7. উইলমার, পি।, স্টোন, জি।, জনস্টন, আই। 2005. পশুর পরিবেশগত ফিজিওলজি। ব্ল্যাকওয়েল, অক্সফোর্ড