Tỷ lệ trao đổi chất cơ bản (BMR) là gì?
Tỷ lệ trao đổi chất cơ bản (BMR) là số calo cơ thể cần để duy trì các chức năng sinh lý thiết yếu -- hô hấp, tuần hoàn, sản sinh tế bào, điều hòa nhiệt độ và chức năng cơ quan -- khi nghỉ ngơi hoàn toàn trong môi trường trung tính về nhiệt sau một đêm nhịn ăn. BMR chiếm khoảng 60-75% tổng năng lượng tiêu hao hàng ngày ở người ít vận động, khiến đây trở thành thành phần lớn nhất trong nhu cầu calo. BMR chịu ảnh hưởng bởi kích thước cơ thể, khối lượng cơ nạc, tuổi tác và giới tính.
BMR khác với tỷ lệ trao đổi chất khi nghỉ (RMR), được đo trong điều kiện ít nghiêm ngặt hơn và thường cao hơn BMR thực một chút. Trong sử dụng hàng ngày và ở hầu hết các công cụ tính toán trực tuyến, hai thuật ngữ này thường được dùng thay thế cho nhau, dù về mặt kỹ thuật BMR đòi hỏi điều kiện đo lường nghiêm ngặt. Cả BMR và RMR đều đại diện cho năng lượng tối thiểu mà cơ thể cần khi không có bất kỳ hoạt động thể chất hay tiêu hóa nào.
Mifflin-St Jeor so với Harris-Benedict: công thức nào chính xác hơn?
Phương trình Harris-Benedict, được công bố lần đầu năm 1919 và được Roza và Shizgal sửa đổi năm 1984, là công thức BMR được sử dụng rộng rãi nhất trong phần lớn thế kỷ 20. Các phương trình Harris-Benedict sửa đổi sử dụng cân nặng, chiều cao và tuổi với các hằng số riêng theo giới tính để dự đoán BMR. Đối với nam: BMR = 88,362 + (13,397 x cân nặng tính bằng kg) + (4,799 x chiều cao tính bằng cm) - (5,677 x tuổi tính bằng năm). Đối với nữ: BMR = 447,593 + (9,247 x cân nặng tính bằng kg) + (3,098 x chiều cao tính bằng cm) - (4,330 x tuổi tính bằng năm).
Năm 1990, MD Mifflin và ST St Jeor công bố các phương trình dự đoán sửa đổi dựa trên nghiên cứu trên 498 người trưởng thành khỏe mạnh. Các phương trình Mifflin-St Jeor là: nam: BMR = (10 x cân nặng tính bằng kg) + (6,25 x chiều cao tính bằng cm) - (5 x tuổi tính bằng năm) + 5; nữ: BMR = (10 x cân nặng tính bằng kg) + (6,25 x chiều cao tính bằng cm) - (5 x tuổi tính bằng năm) - 161. Một đánh giá hệ thống của Frankenfield và cộng sự công bố trên Journal of the American Dietetic Association (2005) cho thấy phương trình Mifflin-St Jeor chính xác nhất trong việc ước tính RMR đo được ở người trưởng thành không béo phì và béo phì, dự đoán RMR đo được trong phạm vi 10% ở khoảng 70% đối tượng nghiên cứu. Học viện Dinh dưỡng và Ăn kiêng Hoa Kỳ đã tán thành phương trình Mifflin-St Jeor là công thức được ưu tiên cho hầu hết các ứng dụng lâm sàng.
Tổng năng lượng tiêu hao hàng ngày (TDEE) và hệ số hoạt động
Tổng năng lượng tiêu hao hàng ngày (TDEE) đại diện cho tổng số calo một người đốt cháy trong một ngày, bao gồm BMR, hiệu ứng nhiệt của thực phẩm (khoảng 10% lượng calo nạp vào), và năng lượng tiêu hao cho hoạt động thể chất. TDEE được ước tính bằng cách nhân BMR với hệ số hoạt động, còn gọi là hệ số mức độ hoạt động thể chất (PAL). Bảng dưới đây trình bày các hệ số hoạt động thường được sử dụng, nhìn chung phù hợp với các giá trị được dùng trong nghiên cứu cân bằng năng lượng và thực hành lâm sàng.
| Mức độ hoạt động | Mô tả | Hệ số |
|---|---|---|
| Ít vận động | Ít hoặc không tập thể dục, công việc bàn giấy | 1,2 |
| Vận động nhẹ | Tập thể dục nhẹ 1-3 ngày/tuần | 1,375 |
| Vận động vừa phải | Tập thể dục vừa phải 3-5 ngày/tuần | 1,55 |
| Vận động nhiều | Tập thể dục nặng 6-7 ngày/tuần | 1,725 |
| Vận động rất nhiều | Tập thể dục rất nặng, công việc thể chất, hoặc luyện tập hai lần mỗi ngày | 1,9 |
Vì sao lượng calo quá thấp cần giám sát y tế
Chế độ ăn rất ít calo (VLCD) thường được định nghĩa là cung cấp dưới 800 kcal mỗi ngày, trong khi chế độ ăn ít calo thường cung cấp 800-1.500 kcal mỗi ngày. Các tổ chức y tế bao gồm NHS và Học viện Dinh dưỡng và Ăn kiêng Hoa Kỳ cảnh báo rằng lượng calo nạp vào dưới khoảng 1.200 kcal/ngày đối với nữ và 1.500 kcal/ngày đối với nam có khả năng không đủ đáp ứng nhu cầu vi chất dinh dưỡng nếu không có sự giám sát y tế và bổ sung cẩn thận. Lượng calo quá thấp có nguy cơ gây thiếu hụt protein, vitamin và khoáng chất thiết yếu cho sức khỏe.
Duy trì lượng calo nạp vào rất thấp trong thời gian dài cũng có thể kích hoạt sinh nhiệt thích nghi -- sự giảm tỷ lệ trao đổi chất vượt quá mức có thể giải thích bằng thay đổi thành phần cơ thể đơn thuần. Các nghiên cứu đã ghi nhận rằng những người đã giảm cân đáng kể thông qua hạn chế calo có thể có mức tiêu hao năng lượng khi nghỉ thấp hơn đáng kể so với nhóm đối chứng có cân nặng tương đương nhưng không ăn kiêng, hiện tượng này đôi khi được gọi là 'thích nghi chuyển hóa'. Hướng dẫn của NHS và NICE khuyến nghị mức thâm hụt calo để giảm cân nói chung không nên vượt quá 500-600 kcal/ngày dưới TDEE, và VLCD chỉ nên thực hiện dưới sự giám sát y tế.
Các yếu tố ảnh hưởng đến nhu cầu calo cá nhân
Ngoài các biến số được đưa vào công thức BMR (cân nặng, chiều cao, tuổi, giới tính), nhu cầu calo còn chịu ảnh hưởng bởi thành phần cơ thể, yếu tố nội tiết, thuốc men và tình trạng sức khỏe. Những người có tỷ lệ khối cơ nạc cao hơn có BMR cao hơn những người có nhiều khối mỡ hơn ở cùng cân nặng, vì mô cơ hoạt động chuyển hóa mạnh hơn mô mỡ khi nghỉ. Các tình trạng như suy giáp có thể làm giảm BMR, trong khi cường giáp có thể làm tăng BMR.
Mang thai và cho con bú làm tăng đáng kể nhu cầu calo. Hướng dẫn dinh dưỡng từ các tổ chức y tế lớn bao gồm NHS khuyến nghị bổ sung năng lượng trong thời kỳ mang thai và cho con bú, với lượng thay đổi theo giai đoạn và hoàn cảnh cá nhân. Tuổi tác cũng có liên quan: BMR có xu hướng giảm theo tuổi, một phần do khối lượng cơ nạc giảm dần, nghĩa là nhu cầu calo ở người lớn tuổi nhìn chung thấp hơn so với người trẻ tuổi ở cùng mức độ hoạt động.
Cách sử dụng ước tính calo trong thực tế
Ước tính TDEE dựa trên công thức là điểm khởi đầu, không phải phép đo chính xác. Cách tiếp cận thực tế nhất là sử dụng ước tính công thức để thiết lập mục tiêu calo ban đầu, sau đó theo dõi cân nặng cơ thể trong hai đến bốn tuần và điều chỉnh lượng nạp vào dựa trên phản ứng thực tế. Cân nặng cơ thể dao động hàng ngày do tình trạng nước, dự trữ glycogen và nội dung tiêu hóa, vì vậy mức trung bình theo tuần cung cấp thông tin hữu ích hơn so với các phép đo đơn lẻ hàng ngày.
Chất lượng dinh dưỡng cũng quan trọng không kém tổng lượng calo. Đáp ứng mục tiêu calo bằng thực phẩm giàu dinh dưỡng -- cung cấp đủ protein, vitamin, khoáng chất và chất xơ -- hỗ trợ kết quả sức khỏe vượt ra ngoài việc quản lý cân nặng. Hướng dẫn dinh dưỡng từ WHO và các cơ quan y tế quốc gia khuyến nghị dựa lượng calo nạp vào trên một chế độ ăn đa dạng gồm rau củ, trái cây, ngũ cốc nguyên hạt, protein nạc và chất béo lành mạnh, thay vì chỉ tập trung đếm calo. Bất kỳ ai cân nhắc thay đổi đáng kể lượng calo nạp vào vì mục đích sức khỏe hoặc quản lý cân nặng nên tham khảo ý kiến chuyên gia dinh dưỡng đã đăng ký hoặc nhà cung cấp dịch vụ y tế.
Câu hỏi thường gặp
Tôi cần bao nhiêu calo mỗi ngày?
Nhu cầu calo hàng ngày thay đổi đáng kể theo kích thước cơ thể, tuổi tác, giới tính và mức độ hoạt động. Chúng được ước tính bằng cách tính BMR (tỷ lệ trao đổi chất cơ bản) bằng một công thức đã được kiểm chứng như Mifflin-St Jeor, sau đó nhân với hệ số hoạt động để có TDEE (tổng năng lượng tiêu hao hàng ngày). Để tham khảo, nhiều phụ nữ trưởng thành có TDEE trong khoảng 1.600-2.400 kcal/ngày và nhiều nam giới trưởng thành 2.000-3.000 kcal/ngày, nhưng sự khác biệt cá nhân là đáng kể. Công cụ tính calo sử dụng số đo cá nhân cho ước tính chính xác hơn so với mức trung bình dân số chung.
Sự khác biệt giữa BMR và TDEE là gì?
BMR (tỷ lệ trao đổi chất cơ bản) là số calo cơ thể cần để duy trì các chức năng sống cơ bản khi nghỉ ngơi hoàn toàn -- hô hấp, tuần hoàn, sửa chữa tế bào và điều hòa nhiệt độ. TDEE (tổng năng lượng tiêu hao hàng ngày) là tổng số calo đốt cháy trong một ngày, bao gồm BMR cộng với năng lượng dùng cho hoạt động thể chất và tiêu hóa thực phẩm. TDEE được tính bằng cách nhân BMR với hệ số hoạt động dao động từ khoảng 1,2 (ít vận động) đến 1,9 (vận động rất nhiều). TDEE đại diện cho lượng calo nạp vào mà tại đó cân nặng cơ thể duy trì ổn định.
Công thức BMR nào chính xác nhất: Mifflin-St Jeor hay Harris-Benedict?
Phương trình Mifflin-St Jeor (công bố năm 1990) hiện được coi là công thức chính xác nhất để ước tính BMR ở hầu hết người trưởng thành. Một đánh giá hệ thống của Frankenfield và cộng sự công bố trên Journal of the American Dietetic Association (2005) cho thấy công thức này dự đoán tỷ lệ trao đổi chất khi nghỉ đo được trong phạm vi 10% ở khoảng 70% đối tượng, vượt trội hơn phương trình Harris-Benedict. Cả hai công thức đều có sai số cá nhân; không công thức dự đoán nào có thể thay thế cho phép đo trực tiếp trong phòng xét nghiệm chuyển hóa.
Tôi nên ăn bao nhiêu calo để giảm cân?
Giảm cân đòi hỏi thâm hụt calo bền vững -- nạp vào ít calo hơn lượng tiêu hao (TDEE). Mức thâm hụt 500 kcal/ngày thường được khuyến nghị như điểm khởi đầu vừa phải, thường liên quan đến khoảng 0,5 kg giảm cân mỗi tuần. Các tổ chức y tế bao gồm NHS khuyến nghị lượng nạp vào ở nữ nói chung không nên dưới khoảng 1.200 kcal/ngày và ở nam dưới khoảng 1.500 kcal/ngày mà không có giám sát y tế. Chế độ ăn rất ít calo có nguy cơ gây thiếu hụt dinh dưỡng và thích nghi chuyển hóa, chỉ nên thực hiện dưới sự giám sát lâm sàng.
Trao đổi chất có chậm lại theo tuổi tác không?
BMR có xu hướng giảm theo tuổi tác. Điều này một phần được giải thích bởi mất khối lượng cơ nạc (thiểu cơ) thường xảy ra khi lão hóa, vì mô cơ có hoạt động chuyển hóa cao hơn mô mỡ khi nghỉ. Duy trì khối lượng cơ thông qua tập luyện sức đề kháng và tiêu thụ đủ protein trong chế độ ăn có thể giúp bù đắp một phần sự giảm BMR liên quan đến tuổi tác. Thay đổi nội tiết liên quan đến lão hóa cũng có thể ảnh hưởng đến chuyển hóa năng lượng.
Công cụ tính calo trực tuyến có chính xác không?
Công cụ tính calo trực tuyến dựa trên các công thức đã được kiểm chứng như Mifflin-St Jeor cung cấp ước tính hữu ích, nhưng có sai số vốn có vì chúng sử dụng phương trình được xây dựng từ dữ liệu dân số thay vì phép đo cá nhân. Phương trình Mifflin-St Jeor dự đoán RMR đo được trong phạm vi 10% ở khoảng 70% người, nghĩa là một số cá nhân sẽ thấy sự khác biệt đáng kể giữa ước tính công thức và tỷ lệ trao đổi chất thực tế của họ. Sử dụng ước tính như điểm khởi đầu và điều chỉnh dựa trên phản ứng cân nặng thực tế trong hai đến bốn tuần là một cách tiếp cận thực tế.
Tài liệu tham khảo
- Mifflin MD, St Jeor ST, Hill LA, Scott BJ, Daugherty SA, Koh YO. "A new predictive equation for resting energy expenditure in healthy individuals." American Journal of Clinical Nutrition, 1990;51(2):241-247.
- Roza AM, Shizgal HM. "The Harris Benedict equation reevaluated: resting energy requirements and the body cell mass." American Journal of Clinical Nutrition, 1984;40(1):168-182.
- Frankenfield D, Roth-Yousey L, Compher C. "Comparison of predictive equations for resting metabolic rate in healthy nonobese and obese adults: a systematic review." Journal of the American Dietetic Association, 2005;105(5):775-789.
- NHS. "Understanding calories." NHS, 2022. www.nhs.uk
- National Institute for Health and Care Excellence (NICE). "Obesity: identification, assessment and management." NICE guideline CG189, 2014.
- Hall KD, Heymsfield SB, Kemnitz JW, Klein S, Schoeller DA, Speakman JR. "Energy balance and its components: implications for body weight regulation." American Journal of Clinical Nutrition, 2012;95(4):989-994.
- Levine JA. "Non-exercise activity thermogenesis (NEAT)." Best Practice and Research Clinical Endocrinology and Metabolism, 2002;16(4):679-702.