Энергозатраты человека и пищевой рацион. Методы определения суточных энергозатрат Энергозатраты в покое

Энергозатраты организма человека слагаются из затрат энергии на основной обмен, расхода энергии на специфически-динамическое действие пищи и энергии, затрачиваемой на выполнение физической и умственной работы.

Расход энергии на основной обмен и специфически-динамическое действие пищи не могут регулироваться волей человека и потому его принято относить к нере­гулируемым тратам энергии. Затраты энергии на трудо­вую деятельность, занятия спортом и другие виды деятельности зависят от условий и воли человека и могут сознательно увеличиваться или уменьшаться до значи­тельных пределов. Эти энерготраты принято называть регулируемыми тратами энергии.

Основной обмен. Основной обмен - это энергия, которая затрачивается на работу внутренних органов и жизнеобеспечивающих систем организма. Величина энергии основного обмена определяется в состоянии мышечного и нервного покоя, лежа в удобном положении при комфортной температуре воздуха (20° С), натощак (последний прием пищи за 14-16 ч). Энергия основного обмена для каждого человека индивидуальна и в то же время является достаточно постоянной величиной 1700 ккал (7112,8 кДж) для мужчин и 1400 ккал (5857,6 кДж) для женщин со среднёй массой тела. Ориентировочно при средних условиях (средний возраст, средняя масса и др.) можно принять величину энергии основного обмена равной 4,184 кДж, или 1 ккал, на 1 кг массы тела в час.

На величину основного обмена оказывают влияние пол и возраст человека. У женщин основной обмен на 10% ниже, чем у мужчин. У детей основной обмен выше, чем у взрослых, и тем в большей степени, чем меньше возраст. Превышение основного обмена у детей может достигать 15% и более по сравнению со взрос­лыми. У стариков, наоборот, основной обмен понижен на 10-15% по сравнению с молодыми.

Специфически-динамическое действие пищевых веществ (СДД).

Под влиянием приема пищи расход энер­гии повышается, что связано с усилением окислительных процессов, необходимых для превращения пищевых веществ в организме. Расход энергии при приеме пищи сопровождается повышением основного обмена. При смешанном питании основной обмен повышается на 10-15% в сутки. Пищевые вещества обладают разной способностью повышать основной обмен: белки - на

30-40%, жиры - на 4-14%, углеводы - на 4-7%.

Энергия, затрачиваемая на выполнение умственной и физической работы (регулируемые затраты энергии). Определяющим в величинах затрат энергии в процессе трудовой деятельности является объем и характер мышечной работы, необходимой для выполнения произ­водственных процессов. Чем больше производственный процесс насыщен ручной работой, требующей физических усилий, тем выше затраты энергии.

В настоящее время благодаря широкому развитию механизации и автоматизации производственных процес­сов, расширению коммунального обслуживания в городах и селах современный человек затрачивает мало энергии на выполнение физической работы.

Все население нашей страны в зависимости от энергозатрат, обусловленных профессией, разделено на 5 групп. При этом в каждой группе учитываются возраст и пол (табл. 1).

Примечание.

1. Потребность беременных женщин (период 5-9 происхождения.

2. Потребность кормящих матерей в среднем 3200

в среднем 2900 ккал, белка -100 г в день, в том числе 60 г животного белка -112 г в день, в том числе 67 г белков животного происхождения.

Еще по теме Энергетические затраты организма:

1. Энергетический обмен при постагрессивных состояниях организма
2. Влияние на организм, особенно на водный, электролитный, кислотно-щелочной и энергетический баланс
3. Гигиенические требования к местам проведения закаливающих процедур. Профилактика и первая помощь при тепловом ударе, солнечном ожоге, переохлаждении, утоплении. Питание спортсменов различной специализации с учетом энергетических и пластических потребностей организма.

«Мы едим для того, чтобы жить, а не живем для чтобы есть»

Энергозатраты человека могут быть регулируемыми и нерегулируемыми. Нерегулируемые энергозатраты – это затраты энергии на основной обмен и специфически динамическое действие еды.

Немецкий гигиенист и физиолог МАКС РУБНЕР в конце XIXв. показал, что при сгорании 1 г вещества и при его окислении выделяется одинаковое количество энергии. Это позволило выяснить ЭНЕРГЕТИЧЕСКУЮ ЦЕННОСТЬ ПОТРЕБЛЯЕМЫХ ЧЕЛОВЕКОМ ВЕЩЕСТВ.

Он выразил ее в КАЛОРИЯХ (кал). (1 кал = 4,19 Дж).

М.Рубнер разработал точные способы расчета энергозатрат организма.

1.ВИДЫ ОБМЕНА:

1) ОСНОВНОЙ ОБМЕН – это количество энергии, которое тратит человек спокойно лежащий, не спящий, натощак и при температуре комфорта (21 С).
На работу органов:

• по 26% — печени и расслабленных мышц,
• 18 % — на работу мозга,
• 9 % — сердца,
• 7 % — почек,
• 14 % — всех остальных органов.

Энергозатраты на основной обмен составляют: в сутки примерно 1700 ккал или 5,94 кДж на 1 кг веса тела (у подростков), 4,19 кДж — у взрослых. Эта величина связана с индивидуальными особенностями человека (масса тела, рост, возраст, пол, состояние эндокринной системы). Например, у женщин основной обмен на 5 – 10% ниже, чем у мужчин, а у детей – на 10 – 15% выше, чем у взрослых (относительно массы). С возрастом основной обмен снижается на 10 – 15%.

2) ОБЩИЙ ОБМЕН — включает кроме основного обмена и энергозатраты на все виды деятельности.

Все виды нагрузки:
Мышечная работа, умственная, еда, переваривание пищи, регуляция теплоотдачи, рост и развитие, обновление клеток.

ФОРМУЛА РАСЧЕТА ЭНЕРГОЗАТРАТ по ЧСС:

Q = 2,09 (0,2 * ЧСС – 11,3) * t

Q – энергозатраты (кДж/мин)
ЧСС – частота сердечных сокращений за 1 минуту
t – время, затраченное на опр. нагрузку

Если учесть все виды деятельности и все энегрозатраты, которые человек совершает за сутки, включая сон, и их суммировать, то можно получить СУТОЧНЫЕ ЭНЕРГОЗАТРАТЫ.

Макс Рубнер установил, что при окислении (расщеплении) дают:

1 г углеводов и белков — 17,17 кДж (4,1 ккал)
1 г жиров — 38,97 кДж (9,3 ккал)

Суточная потребность детей и подростков в белках, жирах, углеводах и энергии

РАЦИОН ПИТАНИЯ

Кроме энергетической ценности пищи, надо учитывать и ее КАЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ:
БЕЛКИ, ЖИРЫ, УГЛЕВОДЫ, ВИТАМИНЫ, НЕОРГАНИЧЕСКИЕ И БАЛЛАСТНЫЕ ВЕЩЕСТВА, как РАСТИТЕЛЬНОГО, так и ЖИВОТНОГО происхождения, т.к. они по-разному усваиваются и могут не содержать все необходимые компоненты.

Лучше ! Разнообразие пищи — залог здоровья. В природе не существуют продукты, которые содержали бы все необходимые человеку компоненты (за исключением материнского молока, но это подходит лишь для новорожденных). Поэтому только комбинация разных продуктов лучше всего обеспечивает организму доставку с пищей необходимых ему питательных компонентов. При большом разнообразии продуктов организму для оптимального функционирования легче выбрать необходимые вещества. Более всего это относится к микрокомпонентам пищи — и микроэлементам. Процессы их усвоения часто резко активируются в присутствии других пищевых веществ, иногда нескольких. Все это говорит в пользу разнообразия пищевых продуктов в нашем рационе.

И, разумеется, потребности в питательных веществах зависят от возраста, пола, рода занятий и состояния здоровья. Например,

Суточная потребность детей и подростков в витаминах

Суточная потребность детей и подростков в минеральных веществах, мг

С возрастом снижается потребность в белках, жирах, углеводах и энергии. Это и понятно: ведь снижается интенсивность обменных процессов и уменьшается физическая активность. В то же время потребность в витаминах снижается менее значительно, а для половины витаминов остается постоянной, так же как и для минеральных веществ.

Суточная потребность пожилых людей в питательных веществах

Суточная потребность пожилых людей в витаминах

РЕЖИМ ПИТАНИЯ

ПРАВИЛА:
1.КАЛОРИЙНОСТЬ ДОЛЖНА СООТВЕТСТВОВАТЬ СУТОЧНОМУ РАСХОДУ ЭНЕРГИИ
2. 4-Х РАЗОВЫЙ ПРИЕМ ПИЩИ: ПЕРВЫЙ – 10-15%, ВТОРОЙ – 15-35%, ОБЕД – 40-45%, УЖИН – 15-20%
3. В ОДНО И ТО ЖЕ ВРЕМЯ СУТОК С НЕБОЛЬШИМИ ОТСТУПЛЕНИЯМИ, С ПЕРЕРЫВАМИ НЕ БОЛЕЕ 6-ТИ ЧАСОВ
4. ПРОДУКТЫ, БОГАТЫЕ БЕЛКОМ, РАЦИОНАЛЬНЕЕ ИСПОЛЬЗОВАТЬ НА ЗАВТРАКИ, ОБЕДЫ, НА УЖИН — МОЛОЧНО-РАСТИТЕЛЬНЫЕ БЛЮДА
5. 30 % ДОЛЖНЫ СОСТАВЛЯТЬ БЕЛКИ И ЖИРЫ ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Любопытно, что на разные виды деятельности соответственно тратится разное количество энергии. Можно рассчитать энергозатраты на разные виды нагрузок по выше указанной формуле (Q = 2,09 (0,2*ЧСС – 11,3)*t):

1. Физическая (ходьба, бег, занятия спортом, танцы, урок физ.культуры, бассейн, каток и др.)
2. Умственная (чтение книги, выполнение Д/З, создание презентации, разговор, учение наизусть)
3. Работа по дому (пылесосом, мытье пола, посуды, приготовление пищи, уборка кровати, наведение порядка)
4. Затраты на просмотр телевизора, работу за компьютером
5. Затраты на сон

ПРАВИЛЬНО ПОДОБРАННЫЙ И
ОБЕСПЕЧИВАЮТ:
1. ПОСТОЯНСТВО МАССЫ ТЕЛА
2. ПОКРЫТИЕ ВСЕХ ЭНЕРГОЗАТРАТ
3. НОРМАЛЬНУЮ РАБОТУ ОРГАНОВ И СИСТЕМ
4. ВОСПОЛНЕНИЕ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ
5. ВЫСОКИЙ УРОВЕНЬ ИММУНИТЕТА
6. ДОЛГОЛЕТИЕ И ЗДОРОВЬЕ

– это те траты энергии, которые производит организм на под­дер­жа­ние своей жизнедеятельности, на выполнение физических задач и на пе­ре­ва­ри­ва­ние пищи. Энергозатраты так же включают в себя и факультативный термогенез, который часто встречается у эктоморфов, суть феномена в том, что человек может очень много есть и не поправляться. Факультативный термогенез так же называют «волчьим аппетитом», поскольку человек постоянно голоден, связано это с тем, что организм каким-то образом очень эффективно расходует эту энергию, что, на самом деле, очень хорошо. Да, нарастить мышечную массу такому человеку будет сложнее, но зато мышцы будут более жесткие, и атлет будет постоянно «в форме». Но для того, чтобы «расти» такому человеку необходимо включить в рацион не только избыточное количество твердой пищи, а ещё и белково-углеводные смеси .

Энергозатраты зависят от целого ряда факторов, например, от уровня тренированности, поскольку мышцы потребляют много энергии, в связи с чем, мы и рекомендовали Вам стараться во время тренировок на сушку сохранить, как можно больше, мышечных тканей. Стоит заметить, что с возрастом энергозатраты организма снижаются, поэтому, ес­ли молодые атлеты могут себе позволить избегать кардио тренировок , то ат­ле­ты, ко­то­рым боль­ше 30 лет, обязательно должны включать кардио нагрузку в свою про­г­рам­му тренировок. Кроме того, кардио тренирует сердце, а избыточная мышечная масса, ко­то­рой стремятся бодибилдеры, создает дополнительную нагрузку на сердечную мыш­цу, поэтому избегать кардио не стоит! У девушек избытка мышц, конечно, не наблюдается, но термогенез у девушек ниже, чем у мужчин, а жиры накапливаются быстрее, поэтому и им стоит уделять время не только штангам и гантелям.

основной обмен

Основной обмен – это те затраты энергии, которые организм тратит на поддержание самого себя в текущем состоянии. Другими словами, это энергозатраты, которые производит организм без физической активности, но величина этих энергозатрат зависит от пола. Мужчины тратят энергии больше, женщины меньше, почему? Потому что у мужчин в организме больше мышечных тканей, а у женщин больше жировых, из чего следует вывод: гипертрофия мышечных волокон влечет за собой повышение потребности в калориях. Чтобы узнать, сколько энергии тратит Ваш организм на основной обмен, Вам необходимо высчитать величину тощей массы тела, а для этого нужно провести измерение жира . Тощая масса тела будет равна общей массе за минусом массы жира, после чего Вы можете воспользоваться формулой:

Для мужчин: 1ккал/час * тощую массу тела = энергозатратам в час на основной обмен
Для женщин: 0,9ккал/час * тощую массу тела = траты энергии на основной обмен в час

Таблица энергозатрат физической активности

В процессе жизнедеятельности Вы вынуждены заниматься той или иной физической деятельность, либо занимаетесь ею специально, что тоже вынуждает организм тратить энергию. Чтобы рассчитать энергозатраты организма на выполнение той или иной задачи, Вам необходимо умножить собственную общую массу тела на коэффициент энергозатрат из таблицы, относящийся к этому виду деятельности, и все это умножить на время выполнения физической активности. Например, Вы весите 100кг и на протяжении 100 минут занимаетесь баскетболом, соответственно, 100 * 100 * 0,114 = 1140 Ккал. Эту цифру можно прибавить к основному обмену, и Вы узнаете достаточно точную цифру энергозатрат за эти 100 минут.

Зачем Вам нужно вообще знать свои энергозатраты? А затем, что для набора мышечной массы нужен избыток калорийности, а для утилизации жира – недостаток. Соответственно, если Вы посчитаете достаточно точно траты энергии, то Вы сможете с помощью таблицы состава продуктов составить себе идеальной меню, как для набора массы, так и для «сушки». Если, при составлении меню, Вы исходите из эмпирических данных, то, «тыкая пальцем в небо, можно попасть в бровь», а вот, если Вы будете исходить из точных цифр, то и массу Вы сможете набирать чистую и худеть без стресса для пищеварительной системы.

Пищевой термогенез

Организм вынужден тратить энергию на переваривание пищи, но энергозатраты различаются в зависимости от того, что Вы едите. Больше всего энергии организм затрачивает для усвоения белковых продуктов, поэтому для снижения веса и рекомендуется сидеть на белковой диете , даже если Вы и не заинтересованы в сохранении мышечных волокон. Меньше всего энергии тратится на усвоение углеводов, особенно на усвоение углеводов с низким гликемическим индексом , то есть на моносахариды. Так же на скорость и, соответственно, энергозатраты на усвоение пищи влияет количество специй. Если продукты Вы просто варите, то они усвоятся быстро, а организму не придется их долго переваривать, расходуя на это энергию, если же Вы их сильно приправите, то на переваривание таких продуктов организму придется потратить достаточно много калорий. Но это не значит, что для того, чтобы похудеть, нужно высыпать солонку перца на куриную грудку, поскольку, кроме энергозатрат, существует ещё много других побочных эффектов, которых лучше избежать!

Одним из законов рационального питания является баланс между энергией, поступающей с пищей, и энергозатратами человека . Любой процесс жизнедеятельности организма требует расхода энергии. В организм она поступает с пищей в результате расщепления жиров, углеводов, реже белков. Какие существуют методики подсчета энергетических затрат?

Расчет энергозатрат человека

Достаточно распространенными стали таблицы энергозатрат при различных видах деятельности. Составляются они следующим образом. Человека размещают в специальной изолированной камере, где с помощью точных термометров замеряют количество тепла за определенное время в условиях разных видов работ. В результате выводят средние данные, которые затем издаются в справочниках. Вот примеры подобных таблиц.

Группировка специальностей с учетом энергетических затрат (по А.И. Бодрову).

Энергозатраты человека в процессе различных видов спорта при весе порядка 70 кг (по Винаржицкому).

Данные показатели являются достаточно интересными в сравнительных целях – соотнести различные виды деятельности, спорта, подобрать для себя наиболее подходящий вариант.

Кроме таких таблиц применяются методики, по которым подсчитываются средние дневные энергозатраты человека. Есть вот такой вариант.

Энергетические затраты рассчитываются суммарно:

• энергия, затрачиваемая на основной обмен (в состоянии абсолютного покоя, можно рассчитать 1 ккал/кг/час*24);
• энергия на динамическое действие пищи (переваривание и ассимиляцию нутриентов 10 – 15 % от основного обмена);
• энергия на трудовую деятельность;
• энергия на домашнюю работу;
• энергия на занятия спортом и т.п.

Пункты кроме энергии на основной обмен можно определить с помощью специальных таблиц.

Другой вариант расчета энергозатрат

1. Определяется нормальная масса тела с учетом роста (Р) в сантиметрах:

М норм. = (Р-100)*0,9 – для лиц мужского пола

М норм. = (Р-100)*0,85 – для лиц женского пола

1. Подсчитывается разница в процентах между реальной массой и массой, которая является нормой:

М-М норм./М норм * 100%

Если вес недостаточный, то за превышение принимается 0.

1. Опираясь на полученную величину, характеризующую степень ожирения, по таблице определяется базовая дневная потребность организма в энергии.

Суточные энергетические затраты , обусловленные массой тела, в состоянии абсолютного покоя:

1. Найденное значение умножается на реальную массу, и получают базовую дневную потребность А

Эта величина характеризует энергетические затраты организма в сутки в состоянии покоя.

1. Рассчитываются общие среднесуточные энергозатраты человека в зависимости от характера работы.

Итак, подсчитана среднесуточная потребность в калориях. Однако эти формулы не принимают во внимание объем мышц и особенности телосложения. Естественно, к примеру, что человек худощавого, неспортивного телосложения будет весить меньше, чем круглый от природы борец при одинаковом росте.

Дневная потребность в энергии на 1 кг веса также является величиной достаточно спорной. Подсчитать собственные затраты дома и на работе представляет собой еще более сложную задачу. Однако ориентировочно определить свои энергетические потребности интересно.

Только насколько эта попытка организовать свой процесс жизнеобеспечения является правильной и актуальной? Будет ли удовлетворена потребность организма в энергии, обеспечит подобранный на основе этого фактора рацион питания здоровье и долголетие организму человека?

Энергетические затраты организма человека включают несколько видов суточного расхода энергии.

Основной обмен - это энергия, которая затрачивается на работу внутренних органов (сердца, почек, органов дыхания и т.д.), поддержание постоянства температуры тела, обеспечение необходимого мышечного тонуса.

Величина энергии основного обмена определяется в состоянии покоя, лежа, натощак (последний прием пищи за 14-16 часов до обследования), при температуре воздуха 20°С. Энергия основного обмена для каждого человека индивидуальна и в то же время является достаточно постоянной величиной. В среднем она составляет 1 ккал на 1 кг массы тела в 1 час. У мужчин с массой тела 70 кг основной обмен составляет около 1700 ккал, у женщин с массой тела 55 кг - около 1400 ккал в сутки.

Величина основного обмена у женщин в среднем на 10-15% ниже, чем у мужчин. У детей основной обмен в 1,5-2,5 раза выше, чем у взрослых, и тем в большей степени, чем меньше возраст.

Энергозатраты основного обмена зависят от состояния центральной нервной системы, функции эндокринных органов, роста, массы тела и т.д. Стрессовые состояния и гиперфункция щитовидной железы повышают основной обмен иногда до значительных величин.

Специфически-динамическое действие пищевых веществ (СДД, термогенное действие пищи ) - это расход энергии на сложные энергетические процессы, необходимые для превращения поступивших в желудочно-кишечный тракт пищевых веществ. При этом величина основного обмена при смешанном питании повышается на 10-15% в сутки. Пищевые вещества обладают разной способностью повышать основной обмен: белки - на 30-40%, жиры - на 4-14%, углеводы - на 4-7%.

Физическая (мышечная) работа является главным фактором, влияющим на суточные энергозатраты. Величина расхода энергии на мышечную деятельность зависит от интенсивности производственной и домашней работы, особенностей отдыха. Если затраты энергии в условиях основного обмена составляют в среднем 1ккал на 1кг веса в час, то в положении сидя – 1,4 ккал/кг/ч, в положении стоя – 1,5 ккал/кг/ч, при легкой работе – 1,8-2,5 ккал/кг/ч, при небольшой мышечной работе, связанной с ходьбой – 2,8-3,2 ккал/кг/ч, при труде, связанном с мышечной работой средней тяжести – 3,2-4 ккал/кг/ч, при тяжелом физическом труде – 5-7,5 ккал/кг/ч.

Умственный труд - характиризуется незначительными затратами энергии и повышают основной обмен в среднем на 2-16%. Однако, в ряде случаев различные виды умственного труда сопровождаются мышечной деятельностью, поэтому энергетические затраты могут быть значительно выше. Пережитое эмоциональное напряжение может вызывать увеличение основного обмена на 10-20% в течение нескольких дней.

Рост и развитие детского организма Расход энергии на рост составляет в среднем 10% от величины основного обмена.

Энергетический баланс

Энергетический баланс – соотношение между расходом энергии организмом человека и поступлением ее за счет пищи.

Различают 3 вида энергетического баланса:

энергетическое равновесие - расход энергии соответствует ее поступлению, такой вид баланса является физиологичным для здорового взрослого человека;

отрицательный энергетический баланс - расход энергии превышает энергопоступление. Наблюдается при различных видах голодания и характеризуется мобилизацией всех ресурсов организма на продукцию энергии для ликвидации энергетического дефицита. При этом все пищевые вещества, в том числе белок, используются как источник энергии. На энергетические цели расходуется не только белок пищи, но и белок собственных тканей организма, что приводит к возникновению белковой недостаточности. Недостаточное по энергоценности питание ведет к нарушению обмена веществ, уменьшению массы тела, снижению работоспособности и т.д. В последние годы установлено, что при сниженной массе тела возрастает риск смертности от сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. Согласно современным данным, отрицательный энергетический баланс рассматривается как единый комплекс белково-энергетической недостаточности (БЭН).

Положительный энергетический баланс характеризуется превышением энергетической ценности пищевого рациона над расходом энергии. Этот вид баланса является физиологичным для детей, беременных, кормящих женщин и т.д. Э нергетически избыточное питание является главным фактором возникновения избыточной массы тела и алиментарного ожирения . Избыточная масса тела характеризуется отложением избыточного жира в организме и увеличением нормальной массы тела на 5-10%, увеличение свыше 10% является ожирением. Ожирение по степени выраженности классифицируется на 4 степени: I - избыток массы тела составляет - 10 - 30%, II степень - 30-50%, Ш степень - 50-100% и IV степень - 100% и более. В настоящее время в экономически развитых странах распространенность избыточной массы тела составляет 50%, а ожирения 25-35%. Следствием выраженного ожирения является нарушение функций некоторых органов и систем организма, кроме того, ожирение является фактором риска и способствует раннему проявлению и прогрессированию атеросклероза и ишемической болезни сердца, сахарного диабета второго типа, артериальной гипертензии, желчнокаменной болезни и ряда других заболеваний.