Энергозатраты организма включают: Энергозатраты человека и пищевой рацион

Содержание

Энергозатраты человека и пищевой рацион

ЭНЕРГОЗАТРАТЫ ЧЕЛОВЕКА
И
ПИЩЕВОЙ РАЦИОН


Немецкий гигиенист и физиолог МАКС РУБНЕР (конец XIXв.) показал, что при сгорании 1 г вещества и при его окислении выделяется одинаковое количество энергии. Это позволило выяснить ЭНЕРГЕТИЧЕСКУЮ ЦЕННОСТЬ ПОТРЕБЛЯЕМЫХ ЧЕЛОВЕКОМ ВЕЩЕСТВ. (1854 – 1932)

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.

Он составляет: в сутки примерно 1700 ккал или 5,94 кДж на 1 кг веса тела (у подростков), 4,19 кДж — у взрослых.

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.
Суточная энергетическая потребность подростков:(из расчета на среднюю массу тела)
12 – 14 лет
11 760 – 13 860 кДж
2 807 – 3 308 ккал
15 – 16 лет
13 440 – 14 700 кДж
3 208 — 3 508 ккал,

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)
СУТОЧНЫЕ НОРМЫ белков, жиров, углеводов в пище у ПОДРОСТКОВ:
Возраст, лет Белки,г
Жиры, г Углеводы, г
12 – 14
90 – 110
90 – 110
400 – 500
15 – 16
100 – 120 90 – 110
450 — 500
РАЦИОН ПИТАНИЯ:
Кроме энергетической ценности пищи, надо учитывать 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 разнообразная и смешанная пища!!!!!
И ЗАВИСИТ ОТ ВОЗРАСТА, ПОЛА, РОДА ЗАНЯТИЙ, СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ 

РЕЖИМ ПИТАНИЯ
«Мы едим для того, чтобы жить, а не живем для чтобы есть»
ПРАВИЛА:
1.КАЛОРИЙНОСТЬ 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
Практическое задание:
рассчитать энергозатраты на разные виды нагрузок по формуле
Q= 2,09 ( 0,2*ЧСС – 11,3)*t
( в кДж и ккал, ккал= кДж/4,19)
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)
1.Работа по дому (пылесосом, мытье пола, посуды, приготовление пищи, уборка кровати, наведение порядка)
2.На просмотр телепередач по телевизору
5. Затраты на сон
ПРАВИЛЬНО ПОДОБРАННЫЙ РАЦИОН ПИТАНИЯ И ФИЗИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ
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

Энергозатраты организма 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 баланссоотношение 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.

    Энергетически 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.

Как и на что организм расходует энергию. Как рассчитать энергозатраты человека | YamDiet – Свежая диетическая еда | Доставка здоровой еды

Расход энергии в организме можно разделить на 2 группы: основной обмен и дополнительный обмен. Как же их рассчитать и определить энергозатраты человека?

Наиболее точно, определить расход энергии организма можно с помощью клинической диагностики. В настоящее время для определения расхода энергии, в большинстве случаев, применяют метод непрямой калориметрии для оценки основного обмена и нагрузочно-респираторную калориметрию для получения информации о расходе энергии на разных ступенях физической нагрузки. Современные метаболические анализаторы позволяют определить расход энергии организмом с минимальной погрешностью. Так же обычно проводится индивидуальное исследование желудочно-кишечного тракта, на основе которого можно более точного определить специфическое динамическое действие пищи и дать необходимые рекомендации в питании. Существует ряд других исследований, которые позволяют максимально точно определить суточную потребность организма в энергии и макронутриентах (белках, жирах и углеводах), и, соответственно, наиболее точно подобрать индивидуальный рацион питания и составить оптимальную программу нагрузок. Мы настоятельно рекомендуем обратиться к профессиональному диетологу и пройти все необходимые обследования для составления оптимальной программы контроля веса.

Для тех, кто не любит докторов.

На основании многочисленных определений основного обмена у людей, составлены таблицы усредненных нормальных величин этого показателя в зависимости от возраста, пола и общей поверхности тела.

Также существует множество формул и методик для определения усредненного основного обмена (по Дюбойсу, по Дрейеру, по Гаррису-Бенедикту). В последнее время популярность получила методика Миффлина — Сан Жеора (Mifflin St Jeor). Существует еще формула Кэтча-МакАрдла (Katch-McArdle), которая рассчитывает показатель основного обмена на свободной от жира массе тела. Соответственно, чтобы ей воспользоваться, нужно знать процент жира вашего организма. Какой бы метод или формулу вы не использовали полученные данные будут не сильно отличаются от среднестатистических.

Кроме того, есть еще такое понятие как специфическое динамическое действие пищи (СДД) — энергетические затраты организма, связанные с потреблением и перевариванием пищи. Усреднённая цифра СДД — это 10% от основного обмена.

После расчета основного обмена необходимо определить дополнительный обмен. Существует усредненная классификация величин дополнительного обмена в зависимости от профессиональной деятельности или физических нагрузок, которую принято называть коэффициентом физической активности.

Например, формулы для расчета основной метаболической нормы по методу Миффлина — Сан Жеора выглядят так:

  • Мужчины: 10 х вес (в кг) + 6,25 х рост (в см) – 5 х возраст (в годах) + 5
  • Женщины: 10 х вес (в кг) + 6,25 х рост (в см) – 5 х возраст (в годах) – 161

Рассчитав среднестатистическую величину основного обмена, можно вычислить и величину дополнительного обмена. Для этого умножаем полученное число на коэффициент физической активности.

Коэффициенты физической активности:

  1. Минимальные нагрузки (работники умственного труда, сидячая работа) = 0.2
  2. Немного дневной активности или легкие упражнения 1-3 раза в неделю = 0.375
  3. Работа средней тяжести или тренировки 4-5 раз в неделю = 0.4625
  4. Интенсивные тренировки 4-5 раз в неделю = 0.550
  5. Ежедневные тренировки = 0.6375
  6. Ежедневные интенсивные тренировки или тренировки 2 раза в день = 0.725
  7. Тяжелая физическая работа или интенсивные тренировки 2 раза в день = 0.9

Для примера рассчитаем расход энергии для женщины руководителя, возраст которой — 35 лет, рост – 166 см. и вес 65 кг.
Основной обмен = (10 х 65) + (6,25 х 166) – (5 х 35) – 161 = 1351,5
Специфическое динамическое действие пищи = 135,15
Дополнительный обмен = (1351,5 + 135,15) х 0,375 = 557,49
Итак: усредненный дневной расход энергии = 1351,5 + 135,15 + 557,5 = 2044,15

Чтобы узнать норму, которая обеспечит при этом потерю веса, необходимо отнять от получившейся суммы 10 — 30%.
30% от 2044,15 = 613,245
2044,15 – 613,245 = 1430,9

Нижний предел дневной калорийности рациона за который категорически нельзя опускаться, можно рассчитать по формуле:
Вес (в граммах)/450*8
65000 / 450 х 8 = 1155,5

Организовать питание, чтобы постоянно держать заданный лимит калорий достаточно сложно, поэтому если вы самостоятельно рассчитываете и готовите свой рацион питания, определите коридор калорий.
Калории для похудения — 200 = нижний предел диапазона
Калории для похудения + 100 = верхний предел диапазона
Для комфортного похудения и избежания срывов не рекомендуется снижать калорийность дневного рациона ниже 1200 кКал и категорически запрещается уменьшать калорийность питания ниже предела дневной калорийности. В нашем примере это 1150 кКал, поэтому в случае, если Ваш нижний предел оказался ниже 1200, необходимо лишние калории сжигать за счёт физических нагрузок.

Как рассчитать расход энергии при физических нагрузках?

Мы уже упоминали о методе клинической диагностики — нагрузочно респираторной калориметрии, при помощи которой можно получить информацию об индивидуальном расходе энергии на разных ступенях физической нагрузки.

На основе множества наблюдений и измерений определены среднестатистические значения расхода энергии при различных физических нагрузках. Таблицу с этими значениями вы можете найти здесь(ссылка).

Умножьте ваш основной обмен на усредненный коэффициент из таблицы, разделите полученное значение на 24 (часов в сутки) и умножьте на время затрачиваемое на выбранный вид деятельности.

Например:

Основной обмен женщины из расчёта выше 1351,5. Рассчитаем затраты при медленной ходьбе, прогулке в течении 1-го часа. Коэффициент этого вида физической активности = 2,7, соответственно: 1351,5 х 2,7 / 24 х 1 = 152

При составлении плана и графика физических нагрузок, обращайте внимание не только на потраченные калории, но и чтобы упражнения приносили вам удовольствие и не в коем случае не перегружали сердечно-сосудистую и нервную системы, мышцы, кости и связки. Если вы самостоятельно хотите определить оптимальную нагрузку, то мы рекомендуем: в первую очередь прислушаться к своему телу и его реакциям, если вы ощущаете дискомфорт и болевые ощущения – это серьезный повод для коррекции программы. И во вторых следует повышать интенсивность занятий постепенно, предоставив организму возможность привыкнуть к новому образу жизни. Резкое увеличение нагрузок может навредить неподготовленному организму и скорее всего вызовет неприязнь на психологическом уровне. Так же мы рекомендуем в обязательном порядке следить за сердечным ритмом или по научному за частотой сердечных сокращений (ЧСС). Постоянный контроль ЧСС не только предотвратит переутомление и травмы, но и позволит не тратить часы на тренировки вполсилы.

Определить оптимальную частоту сердечных сокращений вашего организма можно при помощи клинической диагностики сердечно-сосудистой системы. Так же мы настоятельно рекомендуем проконсультироваться с профессиональным фитнес тренером для составления оптимального плана и графика физических нагрузок.

Усредненные данные ЧСС для людей со слабой физической подготовкой вы можете увидеть в таблице:

Возраст Нижняя граница Верхняя граница
До 30 110 120
31-40 100 110
41-50 90 100
51-60 80 90

В следующей статье мы постараемся написать, как рассчитать поступающую в организм энергию и составить сбалансированный план питания.

Получайте полезные новости в наших социальных сетях:

Instagram | Facebook | VK | Блог

Энерготраты человека. Количественная сторона питания. Энергозатраты человека. Как рассчитать свои суточные энергозатраты. Суточная потребность детей и подростков в белках, жирах, углеводах и энергии

1.Виды энергозатрат Энергетические затраты человека делятся на нерегулируемые и регулируемые.

Нерегулируемые энергозатраты включают основной обмен и специфически-динамическое действие пищи.

Основной обмен — это энергия, расходуемая на процессы, обеспечивающие работу внутренних органов, систем и тканей, на окислительно-восстановительные реакции и поддержание постоянной температуры тела. Энергия основного обмена для мужчин составляет в среднем 1700 ккал, для женщин — 1400 ккал в сутки.

Специфически-динамическое действие пищевых веществ (СДД) (термогенное действие) — энергия, расходуемая на процессы пищеварения и превращения пищевых веществ. Расход энергии на прием пищи при смешанном питании сопровождается повышением основного обмена в среднем на 10-15% в сутки.

Регулируемые энергозатраты включают расход энергия в процессе трудовой деятельности, быта, при занятиях спортом и т.п. Этот расход энергии сопровождает физическую и умственную деятельность.

Физическая работа является определяющим компонентом в суточном расходе энергии. Чем интенсивнее мышечная деятельность, тем больше затраты энергии.

Умственный труд характеризуется незначительным расходом энергии. Величина основного обмена при нем увеличивается всего на 2-16%, в то время как при физической нагрузке величина основного обмена может увеличиваться в несколько раз.

2.величина энергии основного ормена(при средних величинах)

Основной обмен — один из показателей интенсивности обмена веществ и энергии в организме; выражается количеством энергии, необходимой для поддержания жизни в состоянии полного физического и психического покоя, натощак, в условиях теплового комфорта. О. о. отражает энергетические траты организма, обеспечивающие постоянную деятельность сердца, почек, печени, дыхательной мускулатуры и некоторых других органов и тканей. Освобождаемая в ходе метаболизма тепловая энергия расходуется на поддержание постоянства температуры тела.

В среднем величина основного обмена у мужчины весом 70 кг составляет около 1700 ккал в сутки (1 ккал на 1 кг веса в 1 ч). У женщин 0,9 ккал в 1 ч.

3. Принципы современного нормирования потребности населения в энергии и пищевых веществах.

Гигиена питания выделяет следующие принципы рационального питания:

4.Число групп интенсивности труда, выделяемое при нормировании потребности взрослого трудоспособного населения в энергии и пищевых веществах. В какие группы включены медицинские работники?

1800-2450 ккал

Легкий труд (водители транспорта, работники конвейеров, весовщицы, упаковщицы, швейники, работники радиоэлектронной промышленности, агрономы, медсестры, санитарки, работники связи, сферы обслуживания, продавцы промтоваров и др.)

2100-2800 ккал

Средняя тяжесть труда (слесари, наладчики, настройщики, станочники, буровики, водители экскаваторов, бульдозеров, угольных комбайнов, автобусов, врачи-хирурги, текстильщики, обувщики, железнодорожники, продавцы продтоваров, металлурги-доменщики, работники химзаводов, работники общественного питания и др.)

2500-3300 ккал

Тяжелый физический труд (строители, помощники буровиков, проходчики, хлопкоробы, сельхозрабочие, механизаторы, доярки, овощеводы, деревообработчики, металлурги, литейщики и др.)

2850-3850 ккал

Особо тяжелый физический труд (механизаторы и сельхозрабочие в посевной и уборочный периоды, горнорабочие, вальщики леса, бетонщики, каменщики, землекопы, грузчики немеханизированного труда, оленеводы и др.)

3750-4200 ккал

5.Возрастные группы взрослого трудоспособного населения, выделяемые при нормировании потребности в энергии и пищевых веществах.

18-29; 30-39; 40-59,60-74,75-90,>90

Преимущественно умственный труд (научные работники, студенты, операторы ЭВМ, контролеры, педагоги, диспетчеры, работники учета, секретари и др.)

Белки 53-72гр. Животн. 32-40/сутки

75 и… 1950(2000)

Ж. 60-74 1975(2100)

75 и …. 1700(1900)

9.Энергетическая ценность белков, жиров, углеводов.

Белки 16,74 4,0

Жиры 37,66 9,0

Углеводы 16,74 4,0

10.Сбалансированное питание, понятие.

Сбалансированное питание – это питание, обеспечивающее организм необходимыми ему пищевыми веществами в правильных соотношениях.,при этом каждый компонент рациона может проявлять мах своего д-я. 1:1:4 (умств труд 1:1:3)Покровский

11.Требования, которым должно отвечать рациональное питание человека.

1. Строгое соответствие энергетической ценности пищи энергозатратам организма.

2. Отдельные пищевые вещества сбалансированного питания (белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, витамины и др. БАВ) должны находиться в строго определенном соотношении между собой: б:ж:у=1:1:4 (почти как колбаса, масло и хлеб в бутерброде).

3. Соблюдение режима питания (режим — это распределение пищи в течение дня по времени, калорийности, объему, т. е. кратность приема пищи и интервалов между ними).

4. Создание оптимальных условий для усвоения пищи человеком при составлении суточного рациона питания (пища белкового происхождения планируется на первую половину дня и т. д.).

5. Пища должна быть безупречной в санитарно-эпидемиологическом отношении. Продукты не должны представлять опасности для здоровья из-за наличия физических, химических или биологических загрязнителей или процессов порчи (окисление, брожение, осаливание и т. п.) при неправильном хранении и реализации.

Эти принципы приняты научным медицинским сообществом всех стран мира. А модные регулярно возникающие диеты по П. Брэггу, Г. Шелтону, группе крови и т. д., есть не что иное, как политический заказ, для снятия социального напряжения в обществе, которое не может позволить себе употреблять мясо, масло, яйца и т. д., т. е. натуральные дорогостоящие и жизненно необходимые человеку продукты питания.

12.Соотношение белков, жиров, углеводов, принятое в действующих рекомендациях по питанию.

1:1:4 Соотношение в пищевом рационе белков, жиров и углеводов должно быть 1:1,2:4,6. По Петровскому.

количества белка).

При этом 55-60 % суточной потребности белка должно обеспечиваться белками животного происхождения (молоко, молочные продукты, яйца, мясо, рыба).

В сбалансированном питании может предусматриваться 50% животного жира, 30% растительного масла и 20% маргарина и кулинарного жира. На долю жира в средних климатических условиях приходится около 30% суточной калорийности рациона. Климатические условия могут внести коррективы в отношении повышения на 5% удельного веса жировых калорий в условиях холодного климата и снижения на 5% от средних величин в условиях жаркого климата.

15-25% ??? сахара — 20%

16.Значение белков в питании.

Белки – главные строители новых тканей и клеток, которые обеспечивают нормальное развитие как молодых (растущих) организмов, так и в более зрелом возрасте, когда процессы роста уже полностью приостановлены, но остается потребность в регенерации отживших клеток.

Потребность в белке возрастает пропорционально изнашиваемости наших тканей. Чем выше физическая нагрузка, тем больше больше белка необходимо для регенерации мышечной ткани.

Белки очень важны в питании человека, они являются главной составной частью клеток всех органов и тканей.

Следует усвоить, что наш организм практически лишен резервов белка и главной из его составляющих “незаменимых” аминокислот. По этому белки – незаменимый компонент ежедневного рациона.

Значение белков в питании человека

1. Белки являются основным строительным материалом клетки и межклеточного вещества. Белки входят в состав всех биологических мембран, играющих очень важную роль в построении клеток.

2. Белками является бОльшая гормонов (инсулин, гормон паращитовидных желез, гормоны гипофиза)

3. Белки являются компонентами ферментов, при этом все простые ферменты представляют собой чистый белок.

4. Специфичность свойств белков составляет основу иммунных реакций, обеспечивающих защиту организма от чужеродных антигенов.

5. Белки участвуют в переносе кровью кислорода (гемоглобин), липидов, углеводов, витаминов, гормонов, лекарственных веществ.

17.Значение жиров в питании.

Жиры относятся к основным питательным веществам и являются обязательным компонентом в сбалансированном питании.

Физиологическое значение жира весьма многообразно. Жиры является источником энергии, превосходящей энергию всех других пищевых веществ. При сгорании 1 г жира образуется 9 ккал, тогда как при сгорании 1 г углеводов или белков – по 4 ккал. Жиры участвуют в пластических процессах, являясь структурной частью клеток и их мембранных систем.

Жиры являются растворителями витаминов А, Е, D и способствуют их усвоению. С жирами поступает ряд биологически ценных веществ: фосфолипиды (лецитин), ПНЖК, стерины и токоферолы и другие биологически активные вещества. Жир улучшает вкусовые свойства пищи, а также повышает ее питательность.

Недостаточное поступление жира приводит к нарушениям в центральной нервной системе ослаблению иммунобиологических механизмов, дегенеративным нарушениям функции кожи, почек, органа зрения и др.

В составе жира и сопутствующих ему веществ выявлены эссеециальные, жизненно необходимые незаменимые компоненты, в том числе липотропного, антиатеросклеротического действия (ПНЖК, лецитин, витамины А, Е и др.).

Жир оказывает влияние на проницаемость клеточной стенки, состояние ее внутренних элементов, что способствует сбережению белка. В целом от уровня сбалансированности жира с другими пищевыми веществами зависят интенсивность и характер многих процессов, протекающих в организме, связанных с обменом и усвоением пищевых веществ.

18.Значение полиненасыщенных жирных кислот, источники в питании.

Биологическая роль пищевых ненасыщенных жирных кислот в питании человека

1. Участвуют в качестве структурных элементов клеточных мембран.

2. Входят в состав соединительной ткани и оболочек нервных волокон.

3. Влияют на обмен холестерина, стимулируя его окисление и выделение из организма, а также образуя с ним эфиры, которые на выпадают из раствора.

4. Оказывают нормализующее действие на стенки кровенос ных сосудов, повышая их эластичность и укрепляя их.

5. Участвуют в обмене витаминов группы В (пиридоксина и ммина).

6. Стимулируют защитные механизмы организма (повышают устойчивость к инфекционным заболеваниям и действию радиации).

7. Обладают липотропным действием, т.е. предотвращают ожирение печени.

8. Имеют значение в профилактике и лечении заболеваний сердечно-сосудистой системы.

19.Значение углеводов в питании.

Углеводы являются основной частью пищевого рациона. В организм их поступает в два раза больше, чем белков и жиров. Углеводы пищи – это полисахариды: крахмал, гликоген и сахара: моносахара – глюкоза, фруктоза, лактоза, сахароза и дисахариды. Кроме сахаров и крахмала к углеводам относится не усваиваемая клетчатка и пектин. При обычном смешанном питании за счет углеводов обеспечивается около 60 % суточной энергоценности, тогда как за счет белков и жиров вместе взятых – только 40 %. Углеводы в организме используются преимущественно как источник энергии для мышечной работы. Чем интенсивнее физическая нагрузка, тем больше требуется углеводов. При малоподвижном образе жизни, напротив, потребность в углеводах уменьшается.

Углеводы пищи – это полисахариды: крахмал, гликоген и сахара: моносахара – глюкоза, фруктоза, лактоза, сахароза и дисахариды. Кроме сахаров и крахмала к углеводам относится не усваиваемая клетчатка и пектин.

На протяжении жизни человек в среднем потребляет около 14 тонн углеводов, и том числе более 2,5 тонн простых углеводов.

Около 52-66 % углеводов потребляется с зерновыми продуктами, 14–26 % – с сахаром и сахаропродуктами, около 8-10% с клубне- и корнеплодами, 5–7 % с овощами, фруктами.

20.Значение клетчатки, источники в питании.

Вот наиболее важные функции клетчатки:

Работает как губка: впитывает и тащит желчь вдоль кишечника, «утаскивая» с собой остатки жиров и токсинов. Клетчатка впитывает то, что не может быть расщеплено ферментами и благополучно удаляет из организма.

Гарантирует нормальную перистальтику. Её скорость тесно связана с количеством съеденной клетчатки. И отсутствие в рационе грозит запорами и проблемой в продвижении пищи по ЖКТ.

Замедляет поступление сахаров в кровь, делая его плавным.

Клетчатка нормализует прохождение пищевой кашицы по толстой кишке. Это её важное свойство нельзя недооценивать. По данным английских ученых до 47% жителей индустриальных стран в наше время страдают от запора. А это не просто неприятно, но еще и может привести к ряду тяжелых заболеваний.

Особенно эффективны плане нормализации работы кишечника отруби грубого помола. В день рекомендуется употреблять 25 г клетчатки, что соответствует примерно 35 г отрубей. Ведь отруби – практически чистое растительное волокно. Они не содержат влаги. Для сравнения, чтобы получить то же количество клетчатки из огурцов, придется съесть их около 500 г.

Клетчатка также помогает выводить из организма продукты обмена веществ и токсины. Снижается уровень холестерина в крови. Вот почему так велико значение клетчатки в питании человека для профилактики сердечнососудистых заболеваний. Здесь наибольший эффект приносит употребление в пищу бобовых растений.

Обогащение рациона растительными волокнами очень действенно при профилактике язвенной болезни желудка или двенадцатиперстной кишки, при гастрите.

Также было экспериментально доказано, что богатая растительными волокнами диета помогает предотвратить развитие сахарного диабета. А если включить в нее сложные углеводы, такие как крахмал, эффект будет еще больше.

Употребление в пищу растительных волокон предохраняет от рака толстой кишки. Например, недавно выявлен механизм антиканцерогенного действия различных видов капусты.

Богатая клетчаткой пища имеет невысокую калорийность, но она хорошо утоляет голод. При этом снижается усвояемость углеводов и жиров. Таким образом, масса тела не увеличивается.

И последний немаловажный пункт. Когда человек есть такую пищу, слюноотделение его повышается, пережевывает он более тщательно. А это предупреждает кариес и улучшает работу желудка.

Источники клетчатки

Внешние покровы зерна, семян, бобов, овощей и фруктов гораздо богаче клетчаткой, чем внутренние. Отруби из цельного зерна, шелуха бобов, кожура овощей и фруктов содержат большое количество волокон. Именно поэтому диета с высоким содержанием клетчатки предписывает потребление цельного зерна – так же, как неочищенных фруктов и овощей (насколько это возможно).

Цельное зерно, бобы, семена, орехи, неочищенные овощи и фрукты отличает баланс волокнистой массы и питательных веществ.

Клетчатка в продуктах

Компонент растительной пищи, который не усваивается организмом и проходит транзитом через кишечник — клетчатка в продуктах. Производители продуктов питания еще век назад решили, что клетчатка – ненужный балласт, и стали делать рафинированные растительные продукты без балластных веществ, к которым относится и клетчатка в продуктах. Примеры отделения «полезной» еды от балласта – белая мука, сахар, макароны, рис. Только спустя столетие ученые пришли к выводу, что тщательное удаление «ненужной» клетчатки из основных продуктов привело к росту заболеваемости инфарктом миокарда, раком толстого кишечника, диабетом, геморроем. Сейчас уже никто не сомневается в полезности клетчатки. Ее называют не только «санитаром» кишечника, но и «личным доктором всего организма».

Клетчатка в продуктах бывает двух видов: растворимая и нерастворимая.

Растворимая снижает уровень холестерина и сахара в крови; не препятствует усвоению из пищи минералов, поэтому ее можно употреблять вместе с любыми продуктами.

К продуктам с растворимой клетчаткой относятся овес и овсяные отруби, льняное семя, бобы и горох, морковь, яблоки и цитрусовые.

Нерастворимая клетчатка в продуктах способствует ускорению продвижения пищи по кишечнику; поглощает токсины и вредные вещества из пищи; снижает риск развития рака кишечника, предотвращает запоры. Продукты с нерастворимой клетчаткой: пшеничные, ржаные и рисовые отруби. Их рекомендуется есть за 30 минут до еды 1–2 раза в день по 1–2 чайной ложки.

21.Значение пектиновых веществ, источники в питании.

Пектиновые вещества – коллоидные полисахариды, гемицеллюлоза (желирующее вещество). Различают два вида этих веществ: протопектины (нерастворимые в воде соединения пектина и целлюлозы) и пектины (растворимые вещества). Пектины под действием пектиназы подвергаются гидролизу до сахара и тетрагалактуроновой кислоты. При этом от пектина отщепляется метоксильная группа (ОСН3), и образуются пектиновая кислота и метильный спирт. Способность пектиновых веществ преобразовываться в водных растворах в присутствии кислоты и сахара в желеобразную, коллоидную массу широко используется в пищевой промышленности. Сырьем для пектинов служат отходы яблок, подсолнечника и арбузов.

Пектины благотворно влияют на процессы пищеварения. Они оказывают детоксирующее действие при отравлении свинцом, находят применение при лечебно-профилактическом питании.

Серьезные количества пектина вы найдете только в продуктах растительного происхождения. Это обусловлено его природой: по сути, пектин является полисахаридом. Вы не прогадаете, если выберете источником поступления пектина в ваш организм практически любые ягоды и фрукты (калина, смородина, ананас, банан, рябина, крыжовник, шиповник), а также овощи (свекла, тыква, арбуз, батат). Очевидным доказательством наличия пектина в фруктах служит загустение джема или конфитюра, приготовленного из фруктов и ягод. Да, обратите внимание на цитрусовые. Они весьма богаты пектином, но все это богатство, содержащееся в их цедре (верхний окрашенный слой кожицы), мы зачастую хороним в отходах. А уж самым важным и доступным большинству из нас источником пектина являются яблоки. Вообще, содержание его в необработанном растительном продукте в среднем составляет около 3%.

Понятие режима питания включает: количество приемов пищи в течение суток, распределение суточного рациона по его энергоценности, химическому составу, продуктовому набору, время приема пищи в течение суток, интервалы между приемами пищи, время, затрачиваемое на прием пищи.

Допустимое 3

Промежутки 4-5ч.

При4-х р. 1.25-30% 2. 10-15% 3.35-40% 4. 20-25%

При 3-х р. 1.30% 2. 50% 3. 20%

Умств. 25.25.25.25%

23.Химический состав, энергетическая ценность хлеба.

Хлеб ржаной формовой 6,5…1,0…41,2…190

Хлеб пшеничный 7,6…0,9…49,7…226

Батон 7,9…1,0…51,9…236

24.Химический состав, энергетическая ценность молока.

Пастеризованное 2,8…3,2…4,7…58

Обезжиренное 3,0…0,05…4,7…31

25.Химический состав, энергетическая ценность мяса.

Баранина1 16,3…15,3…-…203

11 20,8…9,0…-…164

Говядина 1 18,6…16,0…-…187

11 20,2…9.8…-…218

Свинина 51,6…33,0…-…357

26.Пищевая и биологическая ценность хлеба.

Пищевая и биологическая ценность хлеба зависит от вида и сорта используемой муки и содержания наполнителей. В связи с тем что в дневной рацион входит от 250 до 500 г хлеба, человек получает ежедневно 25-35 г белка, 150-200 г углеводов, минеральные вещества и витамины.

Биологическая ценность белков хлеба определяется ценностью белков муки, пошедшей на изготовление теста. По содержанию белка большей ценностью обладает хлеб, выпеченный из обойной муки или цельного зерна (до 6- 8% белка).

Витамины группы В и минеральные соли также содержатся в большом количестве в хлебе из цельного зерна, обойной муки и муки 2-го сорта. Воздействие высоких температур при выпечке не вызывает значительного разрушения витаминов РР, В 2, В ь Хлеб является поставщиком минеральных элементов — калия, натрия, хлора, железа, меди, йода, марганца, некоторые из которых (железо, медь, марганец), участвующие в кроветворении, находятся в благоприятном для организма человека соотношении.

Углеводы (42-52%) в основном представлены крахмалом, а также фруктозой и мальтозой, имеющими не только вкусовое, но и биологическое значение.

Усвояемость хлеба находится в зависимости от степени помола муки, из которой он выпечен. Чем выше сорт муки (тоньше помол), чем меньше в нем содержится периферических частей зерна, тем выше усвояемость хлеба. Белки хлеба усваиваются на 75-85%, углеводы — на 95-98%.

27.Пищевая и биологическая ценность молока.

Гигиеническая характеристика молока (пищевая и биологическая ценность)

Молоко – натуральный, высокопитательный продукт, включающий все вещества, необходимые для поддержания жизни и развития организма в течение длительного времени (отделяется молочной железой в период вскармливания детенышей).

Молоко улучшает соотношение составных частей пищевого рациона, повышая их усвояемость. Оно содержит все необходимые для человеческого организма питательные вещества (белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, витамины) в легкоперевариваемой форме, при этом соотношение питательных веществ в молоке является сбалансированным, т.е. оптимальным для удовлетворения потребности организма в них.

Пищевые вещества, хорошо сбалансированные и легко усвояемые, однако имеют ряд дополнительных полезных потребительских качеств. Они накапливают углекислоту, молочную кислоту и другие вкусовые вещества, возбуждающие аппетит, стимулирующие выделение желудочного сока, улучшающие обмен веществ.

Живые микроорганизмы этих продуктов способны прижиться в кишечнике человека, подавляя гнилостные процессы и препятствуя образованию ядовитых продуктов распада белков.

Кисломолочные продукты обладают важными диетическими свойствами, многие из них (кумыс, ацидофилин, кефир, творог и др.) имеют лечебные свойства.

Калорийность питания населения в высокоразвитых странах часто становится избыточной из-за излишнего потребления жиров и углеводов и малых физических нагрузок, что ведет к излишнему весу и связанных с ним заболеваниям. Поэтому широко налажен выпуск молочных продуктов пониженной калорийности (энергетической ценности). Уменьшение калорийности молочных продуктов осуществляется снижением или почти полным исключением жира при сохранении или повышении биологической ценности продуктов путем обогащения витаминами (D, С, группы В), кальцием (добавление сухого молока, трикальцийфоофата, глюконата кальция).

Молоко представляет собой сложную дисперсную систему, содержащую более сотни органических (белки, жиры, углеводы, ферменты, витамины) и неорганических (вода, минеральные соли, газы) веществ. Химический состав молока несколько различается для разных видов и пород животных, может варьироваться в зависимости от условий кормления животных.

Наиболее ценной составной частью молока являются белки, составляющие около 3, 3%, в том числе казеина – 2, 7%, альбумина – 0, 4%, глобулина – 0, 12%. Казеин содержится в виде кальциевой соли (казеината кальция), относится к сложным белкам фосфопротеинам, придает молоку белый цвет. В свежем молоке казеин образует коллоидный раствор; в кислой среде молочная кислота отщепляет от молекулы казеина кальций, свободная казеиновая кислота выпадает в осадок, и образуется молочнокислый сгусток «

Белки молока содержат все незаменимые аминокислоты и являются полноценными.

Содержание жира в молоке – от 2, 8 до 5%. Молоко является природной эмульсией жира в воде: жировая фаза находится в плазме молока в виде мелких капель, шариков жира, покрытых защитной лецитино-белковой оболочкой, При разрушении оболочки появляется свободный жир, образуются комки жира, что ухудшает качество молока. Для обеспечения устойчивости жировой эмульсии молока необходимо сокращать до минимума механические воздействия на дисперсную фазу молока при транспортировке, хранении и обработке, избегать его вспенивания, правильно проводить тепловую обработку (длительная выдержка при высоких температурах может вызвать денатурацию структурных белков оболочки и нарушение ее целостности), применять дополнительное диспержрование жира путем гомогенизации.

Молочный жир состоит из сложной смеси ацилглицеринов (глицеридов), свойства жиров определяются составом и характером распределения жирных кислот в молекулах триглицеридов.

Среди насыщенных кислот преобладают пальмитиновая, миристиновая и стеариновая (60–75%), среди ненасыщенных – олеиновая (около 30%). Содержание стеариновой и олеиновой кислот повышается летом, а миристиновой и пальмитиновой – зимой. Молочный жир содержит низкомолекулярные летучие насыщенные жирные кислоты: масляную, капроновую, каприловую и каприновую (4–10%). Они обусловливают специфический вкус молочного жира. Более низкое содержание низкомопекулярных кислот является признаком фальсификации молочного жира другими жирами. Кроме олеиновой кислоты, содержатся также в небольших количествах ненасыщенные жирные кислоты – линолевая, линоленовая и арахидоновая (3–5%).

«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

Сайт предоставляет справочную информацию исключительно для ознакомления. Диагностику и лечение заболеваний нужно проходить под наблюдением специалиста. У всех препаратов имеются противопоказания. Консультация специалиста обязательна!

Нерегулируемые энергозатраты

Энергозатраты человека могут быть регулируемыми и нерегулируемыми. Нерегулируемые энергозатраты – это затраты энергии на основной обмен и специфически динамическое действие еды. Под основным обменом понимают минимальный уровень энергозатрат, который необходим для поддержания здоровья и жизненно важных функций организма.

Основной обмен определяют при условиях полного мышечного и нервного покоя, утром натощак, при комфортной температуре (20 С). его 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%.

Специфично динамическое действие еды проявляется в повышении основного обмена, что связано с процессами пищеварения . При усвоении белков основной обмен повышается на 30 – 40%, жиров – на 4 – 14%, углеводов – на 4 – 5%. При смешанном питании с оптимальным количеством усвоенных продуктов основной обмен повышается в среднем на 10 – 15%.

Регулируемые энергозатраты

Регулируемые энергозатраты – это затраты энергии во время различных видов деятельности человека. Наибольшие энергозатраты имеют место при физической работе, что связано со значительным усилением окислительных процессов в работающих мышцах. Например, во время ходьбы основной обмен увеличивается на 80 – 100%, во время бега – на 400%. С повышением интенсивности мышечных движений увеличивается уровень энергозатрат.

Методы оценки энергозатрат

Существует несколько методов оценки энергозатрат человека .
Наиболее точный метод – прямая калориметрия. Этот метод базируется на измерении количества тепловой энергии, которая освобождается во время выполнения той или иной работы в специальных камерах с высокой степенью теплоизоляции. Однако этот метод требует длительных наблюдений и не позволяет делать измерения при многих видах деятельности.

Достаточное усовершенствование этого метода позволило провести сопоставление количества энергии, которая освобождается в виде тепла с количеством кислорода, который поглощается и количеством углекислого газа, который выдыхается. В результате появилась возможность обосновать принцип – непрямой калориметрии и на его основе предложить менее сложный метод оценки энергозатрат. Ещё более простым и доступным, хотя и менее точным, является – метод непрямой алиментарной калориметрии, при котором просчитывают количество потребляемой пищи и ведут наблюдения за массой тела.

Подсчёт суточных энергозатрат можно также вести и с помощью – хронометражно–табличного метода (регистрация всех видов деятельности на протяжении суток и определение их энергостоимости с помощью таблиц).

Для определения энергозатрат при физических нагрузках используется – метод интегрирования ЧСС, в основе которого лежит фиксация ЧСС на протяжении всей работы с помощью оборудования.

Интересная сводка, особенно по пунктам работы — может быть полезна.
Энергозатраты можно рассчитать по следующему списку, где указаны расходы энергии (в килокалориях) за час деятельности на 1 кг веса. То есть ваш вес вы должны умножить на эту цифру и тогда узнаете, сколько энергии потеряете за час, занимаясь какой-либо деятельностью.

Спорт
Бег, 16 км/ч — 14,4 ккал в час на 1 кг веса.
Бег, 12 км/ч — 11,4.
Велосипедный тренажер (высокая активность) — 11.
Степ-аэробика интенсивная — 10,6.
Восточные единоборства — 10,6.
Бокс — 9,5.
Ритмическая гимнастика (тяжелая) — 8,5.
Бег, 10 км/ч — 8,4.
Горный туризм — 8,33.
Катание на беговых лыжах — 7,4.
Сквош — 7,4.
Аэробика интенсивная — 7,4.
Степ-аэробика легкая — 7,4.
Велосипедный тренажер (средняя активность) — 7,4.
Быстрые танцы — 7,4.
Медленное плавание кролем — 7.
Ритмическая гимнастика (легкая) — 6,75.
Гребля спортивная — 6,4.
Быстрые танцы — 6,4.
Интенсивный подъем тяжестей — 6,35.
Аштанга-йога (с плавным изменением поз) — 6.
Большой теннис — 5,8.
Прыжки с трамплина — 5,8.
Аэробика лёгкая — 5,8.
Ходьба, 7 км/ч (быстрая ходьба) — 5,6.
Верховая езда рысью — 5,6.
Прыжки через скакалку — 5,6.
Медленное плавание брассом — 5,6.
Езда на велосипеде, 16 км/ч — 5,4.
Ходьба в гору (уклон 15%, средняя скорость) — 5,4.
Катание на горных лыжах — 5,2.
Занятия аэробикой — 5,2.
Бадминтон — 4,8.
Баскетбол — 4,8.
Ходьба, 5,5 км/ч — 4,8.
Настольный теннис — 4,8.
Волейбол — 4,8.
Хоккей — 4,4.
Футбол — 4,4.
Конный спорт — 4,37.
Катание на роликах — 4,2.
Ходьба, 4 км/ч — 4,2.
Растягивания (хатха-йога) — 4,2.
Гимнастика — 4.
Фехтование — 4.
Гребля медленная — 4.
Тренировка с отягощениями — 3,8.
Стрельба из лука — 3,7.
Боулинг — 3,6.
Медленные танцы — 3,6.
Гольф, — 3,2.
Дзюдо — 3,2.
Гандбол — 3,2.
Катание на скутере — 3,2.
Катание на коньках — 3,2.
Подъем тяжестей — 3,2.
Статическая йога — 3,2.
Утренняя гимнастика — 3.
Бильярд — 2,5.
Мотоциклетный туризм — 1,8.
Автомобильный туризм — 1,6.

Профессии
Пожарный — 12,7 ккал в час на 1 кг веса.
Лесник — 8,5.
Сталевар — 8,5.
Работа тяжелыми ручными инструментами — 8,5.
Каменщик — 7,4.
Шахтер — 6,4.
Уход за лошадьми — 6,4.
Строитель — 5,8.
Массажист — 4,2.
Спортивный тренер — 4,2.
Плотник — 3,7.
Актер — 3,2.
Оператор тяжелых машин — 2,6.
Полицейский — 2,6.
Бармен — 2,6.
Шофер грузовика — 2.
Ученик в классе — 1,85.
Оператор за компьютером — 1,45.
Клерк в офисе — 1,2.

Работа по дому
Перенос полных коробок — 7,38 ккал в час на 1 кг веса.
Перемещение мебели — 6,35.
Мытье пола без «лентяйки» — 6.
Ручная стирка — 5,3.
Игры с ребенком (высокая активность) — 5,3.
Генеральная уборка — 4,75.
Игры с ребенком (умеренная активность) — 4,2.
Уход за ребенком (купание, кормление) — 3,72.
Распаковка коробок — 3,72.
Покупка продуктов — 3,7.
Мытье окон — 3,5.
Уборка квартиры пылесосом — 3.
Приготовление еды — 2,6.
Подметание пола — 2,41.
Мытьё посуды — 2,06.
Глаженье белья — 1,94.

Работа на даче
Рубка дров — 6,35 ккал в час на 1 кг веса.
Ручная уборка снега — 6,35.
Копание ям — 5,3.
Укладывание дерна — 5,3.
Складывание, переноска дров — 5,3.
Прополка — 4,85.
Работа в огороде (общая) — 4,75.
Работа с газонокосилкой — 4,75.
Посадка деревьев — 4,75.
Уборка овощей на огороде — 4,7.
Посадка в огороде — 4,2.
Работа граблями — 4,2.
Уборка листьев — 4,2.
Вскапывание земли — 4.
Прополка грядок вручную — 2,9.

Ремонт
Кровельные работы — 6,35 ккал в час на 1 кг веса.
Плотницкие работы — 6,35.
Прочистка водостоков — 5,3.
Починка мебели — 4,75.
Укладка коврового покрытия или кафеля — 4,75.
Починка машины — 3,2.
Электропроводка — 3,2.

Прочее
Подъем по лестнице — 7,4 ккал в час на 1 кг веса.
Занятие сексом — 4.
Езда за рулем автомобиля — 2.
Одевание и раздевание — 1,69.
Вязание — 1,66.
Беседа стоя — 1,61.
Беседа сидя — 1,51.
Стояние — 1,5.
Громкое чтение — 1,5.
Умственная работа — 1,46.
Писание писем — 1,44.
Сидение в покое — 1,43.
Стояние в очереди — 1,3.
Чтение сидя — 1,2.
Покой без сна — 1,1.
Сон — 0,93.
Просмотр телепередач — 0,8.


– 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.

Трудовая деятельность ккал/мин*кг
работа барменом 0.0439
работа плотником 0.062
работа спортивным тренером 0.07
работа шахтером 0.106
работа за компьютером 0.024
Строительство 0.097
работа клерком 0.031
работа пожарником 0.211
работа лесником 0.1409
работа оператором тяжелых машин 0.0439
тяжелые ручные инструменты 0.1409
уход за лошадьми 0.106
работа в офисе 0.0206
работа каменщиком 0.123
работа массажистом 0.07
работа полицейским 0.0439
учеба в классе 0.031
работа сталелитейщиком 0.1409
работа актером в театре 0.053
работа шофером грузовика 0.035
Дела по дому ккал/мин*кг
уход за ребенком (купание, кормление) 0.062
детские игры 0.0879
приготовление еды 0.0439
покупка продуктов 0.062
тяжелая уборка 0.079
перемещение мебели 0.106
перенос коробок 0.123
распаковка коробок 0.062
игры с ребенком (умеренная активность) 0.07
игры с ребенком (высокая активность) 0.0879
чтение сидя 0.02
стояние в очереди 0.0219
Сон 0.0109
просмотр телепередач 0.013
Фитнес и аэробика ккал/мин*кг
аэробика лёгкая 0.097
аэробика интенсивная 0.123
степ-аэробика легкая 0.123
степ-аэробика интенсивная 0.1759
водная аэробика 0.7
велосипедный тренажер (средняя активность) 0.123
велосипедный тренажер (высокая активность) 0.185
ритмическая гимнастика (тяжелая) 0.1409
ритмическая гимнастика (легкая) 0.079
тренажеры типа «наездник» 0.0879
гребной тренажер (средняя активность) 0.123
лыжный тренажер 0.167
растягивания (хатха-йога) 0.07
подъем тяжестей 0.053
интенсивный подъем тяжестей 0.106
Спорт ккал/мин*кг
стрельба из лука 0.062
бадминтон 0.079
баскетбол 0.114
бильярд 0.0439
горный велосипед 0.15
велосипед 20 км/ч 0.1409
велосипед 25 км/ч 0.1759
велосипед 30 км/ч 0.211
велосипед 35+ км/ч 0.2899
кегли 0.053
бокс 0.158
керлинг 0.07
быстрые танцы 1.06
медленные танцы 0.053
фехтование 0.106
американский футбол 0.158
гольф 0.097
гандбол 0.211
ходьба на природе 0.106
хоккей 0.1409
верховая езда 0.07
гребля на байдарке 0.0879
восточные единоборства 0.1759
ориентирование на местности 0.158
спортивная ходьба 0.114
ракетбол 0.123
альпинизм (восхождение) 0.194
катание на роликах 0.123
прыжки с веревкой 0.1759
бег 8,5 км/ч 0.1409
бег 10 км/ч 0.1759
бег 15 км/ч 0.255
бег на природе 0.158
катание на скейтборде 0.0879
бег на лыжах 0.1409
катание с гор на лыжах 0.106
санный спорт 0.123
плавание с маской и трубкой 0.0879
футбол 0.123
софтбол 0.0879
плавание (общее) 0.106
быстрое плавание 0.1759
плавание на спине 0.1409
плавание (брасс) 0.1759
плавание (баттерфляй) 0.194
плавание (кроль) 0.194
теннис 0.123
волейбол (игра) 0.053
волейбол (соревнования) 0.07
пляжный волейбол 0.1409
ходьба 6 км/ч 0.07
ходьба 7 км/ч 0.079
ходьба 8 км/ч 0.0879
быстрая ходьба 0.106
водные лыжи 0.106
водное поло 0.1759
водный волейбол 0.053
борьба 0.106
Работа на даче ккал/мин*кг
работа в огороде (общая) 0.079
рубка дров 0.106
выкапывание ям 0.0879
складывание, переноска дров 0.0879
работа в огороде (прополка) 0.081
укладывание дерна 0.0879
работа с газонокосилкой 0.079
посадка в огороде 0.07
посадка деревьев 0.079
работа граблями 0.07
уборка листьев 0.07
ручная уборка снега 0.106
Ремонт дома или машины ккал/мин*кг
починка машины 0.053
плотницкие работы 0.106
починка мебели 0.079
прочистка водостоков 0.0879
укладка ковра или кафеля 0.079
кровельные работы 0.106
электропроводка 0.053
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!

Энергетический обмен организма, виды энергозатрат.

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Узнать стоимость

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.  В  регуляции обмена энергии особую роль играет нейроэндокрильный механизм, т.е как и процессы  пищеварения, так и процессы обмена энергии не могут происходить  без учета коры головного мозга и различных гормонов. Так и основной обмен  усиливается под влиянием гормонов тироксина и адреналина.

 Энергия расходуется на :Поддержание температуры тела, выполнение работы, воссоздание структурных элементов клеток, обеспечение их жизнедеятельности, роста и развития организма.

Энергия расходуется на :Поддержание температуры тела, выполнение работы, воссоздание структурных элементов клеток, обеспечение их жизнедеятельности, роста и развития организма.

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.

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.

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.

Энергетический баланссоотношение 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. Энергетически 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.

Потребность человека в энергии зависит от пола, возраста, характера труда, климатических особенностей, коммунального комфорта, занятий спортом и т.д.

Потребность энергии у женщин на 10-15% ниже, чем у мужчин. С возрастом энергозатраты снижаются. Чем тяжелее физический труд и больше нервно-психическая нагрузка, тем выше потребность в энергии. В условиях холодного климата, особенно при работе на открытом воздухе, потребность в энергии на 5-15% выше, чем в умеренном климате. В южных районах потребление энергии снижается примерно на 5%. При умственном труде энергозатраты ниже, чем при физическом труде. Но различные  виды умственного труда сопровождаются мышечной деятельностью, а иногда эмоциональным возбуждением работ (лекторы, артисты, ораторы) поэтому энергозатраты могут быть значительно большими.

Внимание!

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

Энергетические затраты организма ⋆ Blog.AREARUN.RU

На протяжении всего дня, организм непрерывно расходует энергию, основным топливом  которой является  пища, которую мы потребляем в течение дня, а точнее энергетическая ценность продукта, измеряемая, в килокалориях (ккал) или килоджоулях (кДж), 1Кдж = 0,24ккал. У каждого человека суточный расход энергии, на который влияют множество факторов, индивидуален. Недостаток или перебор в калориях – не желательны, так как в первом случае страдает физическая активность и вес человека, во втором случае, все лишнее откладывается организмом «про запас», в виде жировой прослойки, которая не должна превышать 15% от общей массы тела.  На упаковках продуктов питания можно наблюдать количество килокалорий (энергетическая ценность продукта) на 100 г. продукта и долю этих килокалорий приходящихся на белки, жиры и углеводы.

На заметку! В организме, при окислении одного грамма белка или углевода, выделяется четыре килокалории, а при окислении одного грамма жира – девять килокалорий.

Зная состав суточного рациона (количество съеденных продуктов и выпитых напитков) можно легко подсчитать, сколько  энергии (калорий) было получено за день. Для подсчета общей калорийности блюд, съеденных в течение дня, можно использовать несколько способов: воспользоваться информацией на упаковке, справочником калорийности и электронными пищевыми весами.

Итак, мы знаем, сколько энергии (калорий) потребляем, как определить, сколько мы тратим?

Энергозатраты делят на 2 группы: нерегулируемые и регулируемы, остановимся на каждом виде поподробнее.

Нерегулируемые энергозатраты —  это энергозатраты, необходимые для поддержания жизнедеятельности организма (работа сердца, легких и других внутренних органов, а так же поддержка мышечного тонуса и температуры тела, затраты на переваривание пищи) и любые затраты нервномышечной деятельности. В среднем, энергозатраты на поддержание жизнедеятельности составляют один килокалорий в час на один килограмм массы тела. Отсюда и берутся, рекомендуемые во многих источниках, средние значения энергозатрат основного обмена у мужчин и женщин (мужчины – 1700 ккал/сутки, женщины – 1400 ккал/сутки).     Более точная формула, берет в расчет еще и возраст, пол, рост человека.

655,1 + 9,6М + 1,9Р – 4,7В – для женщин,
66,5 + 13,8М + 5,0Р – 6,8В – для мужчин,
Где М – масса тела (в кг),
       Р – рост (в см),
      В – возраст (в годах)

Регулируемые энергозатраты – это энергозатраты связанные с физической активностью (в нашем случае это тренировки по бегу). Колебание суточных  энергозатрат спортсменов зависит от многих факторов: вида спорта, интенсивности и продолжительности тренировок и может варьироваться от 2000 до 10000 ккал. Во время тренировок с максимальной интенсивностью, организм для получения энергии в первую очередь отдает предпочтение углеводам в виде гликогена и глюкозы (интервальные  и темповые тренировки – повышение максимального потребления кислорода и анаэробного порога). При умеренных нагрузках (восстановительный бег – бег трусцой), когда мышцы не испытывают нехватки кислорода, более интенсивно расходуются жиры.  В крайних случаях, когда в организме спортсмена нехватка углеводов и жиров, в ход идут белки. Очень не желательно доводить себя до такого состояния, т.к. белок является «строительным материалом» для мышечной ткани и при его нехватке мышцы слабеют, и повышается опасность их травмирования. Бег – бесспорно спорт тренирующий выносливость спортсмена, а при работе на выносливость важно знать, что длительная и интенсивная работа мышц  лучше всего обеспечивается энергией при одновременном использовании жиров и углеводов. Скорость выработки энергии полученной из жиров вдвое меньше, чем из углеводов, но и расход энергии полученной из жиров значительно меньше, чем  энергии из углеводов (углеводы организм запасает в ограниченном объеме и старается использовать экономно, только в момент максимального напряжения и при максимальной интенсивности).

Существуют таблицы регулируемых энергозатрат, в которых описано, сколько килокалорий тратится на час определенной физической нагрузки, по причине их ориентировочной точности полную таблицу  приводить здесь не буду, напишу лишь, то, что касается бега:
– бег трусцой 485 ккал\час
– темповый бег 980 ккал\час

В итоге, суммировав нерегулируемые энергозатраты и регулируемые, мы получим  количество калорий (энергии), которое мы тратим в течение суток. Несложно сравнить это число с количеством калорий потребляемых с пищей и сделать необходимые коррективы. Учтите, что полное покрытие потраченных в течение дня калорий, является необходимым условием продуктивной работы на тренировках, в том числе и тренировках по бегу. Создавать незначительный дефицит калорий целесообразно  только в краткосрочных предсоревновательных периодах, чтобы стимулировать организм запасать больше гликогена «про запас», который понадобится на соревнованиях, а также в периоды «сгонки лишнего веса».

ОСНОВНОЙ ОБМЕН, ТАБЛИЦА ЭНЕРГОЗАТРАТ ФИЗИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ И ТРАТЫ ЭНЕРГИИ НА ПИЩЕВОЙ ТЕРМОГЕНЕЗ


Энергозатраты
– 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.

Энергозатраты: 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.

Трудовая деятельность ккал/мин*кг
работа барменом 0.0439
работа плотником 0.062
работа спортивным тренером 0.07
работа шахтером 0.106
работа за компьютером 0.024
Строительство 0.097
работа клерком 0.031
работа пожарником 0.211
работа лесником 0.1409
работа оператором тяжелых машин 0.0439
тяжелые ручные инструменты 0.1409
уход за лошадьми 0.106
работа в офисе 0.0206
работа каменщиком 0.123
работа массажистом 0.07
работа полицейским 0.0439
учеба в классе 0.031
работа сталелитейщиком 0.1409
работа актером в театре 0.053
работа шофером грузовика 0.035
Дела по дому ккал/мин*кг
уход за ребенком (купание, кормление) 0.062
детские игры 0.0879
приготовление еды 0.0439
покупка продуктов 0.062
тяжелая уборка 0.079
перемещение мебели 0.106
перенос коробок 0.123
распаковка коробок 0.062
игры с ребенком (умеренная активность) 0.07
игры с ребенком (высокая активность) 0.0879
чтение сидя 0.02
стояние в очереди 0.0219
Сон 0.0109
просмотр телепередач 0.013
Фитнес и аэробика ккал/мин*кг
аэробика лёгкая 0.097
аэробика интенсивная 0.123
степ-аэробика легкая 0.123
степ-аэробика интенсивная 0.1759
водная аэробика 0.7
велосипедный тренажер (средняя активность) 0.123
велосипедный тренажер (высокая активность) 0.185
ритмическая гимнастика (тяжелая) 0.1409
ритмическая гимнастика (легкая) 0.079
тренажеры типа «наездник» 0.0879
гребной тренажер (средняя активность) 0.123
лыжный тренажер 0.167
растягивания (хатха-йога) 0.07
подъем тяжестей 0.053
интенсивный подъем тяжестей 0.106
Спорт ккал/мин*кг
стрельба из лука 0.062
бадминтон 0.079
баскетбол 0.114
бильярд 0.0439
горный велосипед 0.15
велосипед 20 км/ч 0.1409
велосипед 25 км/ч 0.1759
велосипед 30 км/ч 0.211
велосипед 35+ км/ч 0.2899
кегли 0.053
бокс 0.158
керлинг 0.07
быстрые танцы 1.06
медленные танцы 0.053
фехтование 0.106
американский футбол 0.158
гольф 0.097
гандбол 0.211
ходьба на природе 0.106
хоккей 0.1409
верховая езда 0.07
гребля на байдарке 0.0879
восточные единоборства 0.1759
ориентирование на местности 0.158
спортивная ходьба 0.114
ракетбол 0.123
альпинизм (восхождение) 0.194
катание на роликах 0.123
прыжки с веревкой 0.1759
бег 8,5 км/ч 0.1409
бег 10 км/ч 0.1759
бег 15 км/ч 0.255
бег на природе 0.158
катание на скейтборде 0.0879
бег на лыжах 0.1409
катание с гор на лыжах 0.106
санный спорт 0.123
плавание с маской и трубкой 0.0879
футбол 0.123
софтбол 0.0879
плавание (общее) 0.106
быстрое плавание 0.1759
плавание на спине 0.1409
плавание (брасс) 0.1759
плавание (баттерфляй) 0.194
плавание (кроль) 0.194
теннис 0.123
волейбол (игра) 0.053
волейбол (соревнования) 0.07
пляжный волейбол 0.1409
ходьба 6 км/ч 0.07
ходьба 7 км/ч 0.079
ходьба 8 км/ч 0.0879
быстрая ходьба 0.106
водные лыжи 0.106
водное поло 0.1759
водный волейбол 0.053
борьба 0.106
Работа на даче ккал/мин*кг
работа в огороде (общая) 0.079
рубка дров 0.106
выкапывание ям 0.0879
складывание, переноска дров 0.0879
работа в огороде (прополка) 0.081
укладывание дерна 0.0879
работа с газонокосилкой 0.079
посадка в огороде 0.07
посадка деревьев 0.079
работа граблями 0.07
уборка листьев 0.07
ручная уборка снега 0.106
Ремонт дома или машины ккал/мин*кг
починка машины 0.053
плотницкие работы 0.106
починка мебели 0.079
прочистка водостоков 0.0879
укладка ковра или кафеля 0.079
кровельные работы 0.106
электропроводка 0.053
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!

Таблицы питания

Энергопотребление человеческого тела

Энергопотребление человеческого тела

Дониш Хан


13 декабря 2012 г.

Представлено как курсовая работа для Ph340, Стэнфордский университет, осень 2012 г.

Введение

Рис. 1: Блок-схема метаболической сводки человеческое тело. (Источник: Викимедиа Commons)

В наши дни новые и захватывающие формы энергии были исследованы, чтобы привести в действие наши новейшие технологии.Тонны ресурсов и были проведены исследования, чтобы понять, как новейшие гаджеты и машины потребляют энергию. Тем не менее, несмотря на все это современное состояние исследования, мы, кажется, забываем, что человеческое тело само по себе машина и еда — его источник энергии. Как и любой другой сложный устройство наводняет наш мейнстрим, человеческое тело требует и потребляет энергия подобным образом и понимание ее внутренней работы — это существенный.

Человеческое тело

Человеческое тело выполняет свои основные функции посредством потребление пищи и превращение ее в полезную энергию.Непосредственная энергия поступает в организм в виде аденозинтрифосфата (АТФ). С АТФ является основным источником энергии для всех функций организма, кроме сохраненная энергия используется для пополнения АТФ. Есть только небольшое количество АТФ в организме, поэтому необходимо иметь достаточные запасы энергии для резервное копирование. [1] Количество ежедневной энергии, необходимой каждому телу, зависит от Суточное потребление энергии людьми и метаболическая потребность в энергии что можно оценить по массе тела и уровню активности.

Базовое энергопотребление человеческого тела составляет 4 кДж / килограмм массы тела и суточный час для расчета индивидуума базовое энергопотребление:

Общее потребление энергии = Масса тела (кг) × 4 кДж × 24 часа / сутки / 4,18 кДж (1)

Общее значение потребления энергии делится на 4,18 кДж, чтобы преобразовать значение в килокалории (1 ккал = 4.18 кДж). Этот расчет представляет собой ежедневное потребление энергии. Избыточное потребление пищи которая не используется, поскольку энергия может храниться в организме в виде жира. Излишний накопление жира может привести к высокому индексу массы тела. Индекс массы тела (ИМТ) указывает на жир тела человека и определяется ростом человека и вес. [2] Рекомендуемый нормальный ИМТ у взрослых колеблется от 19 до 19 лет. 24. Высокий ИМТ потенциально может привести к болезни или осложнениям со здоровьем. [3] Для достижения идеального ИМТ потребление энергии не должно превышать количество энергии, сжигаемой на регулярной основе.Количество энергии проявляется в зависимости от уровня активности.

ИМТ = Масса тела (кг) / Рост (м) × Высота (м) (2)

Заключение

Энергия, измеренная в килокалориях, является представлением способности выполнять работу, и эта энергия получается через пищу. Углеводы, белок и жир, полученные с пищей, обеспечивают АТФ, немедленная энергия.[2] Если энергия пищи не используется активности, он накапливается в организме, и сверхурочная работа может привести к высокому телу индекс массы. Высокий ИМТ может привести к ожирению и другим заболеваниям.

© Дониш Хан. Автор дает разрешение на копировать, распространять и демонстрировать эту работу в неизменном виде, с ссылка на автора, только в некоммерческих целях. Все остальные права, в том числе коммерческие, принадлежат автору.

Список литературы

[1] М.Уильямс, Питание для здоровья, фитнеса и Спорт, 8-е изд. (McGraw-Hill, 2006).

[2] «Диетические рекомендации для американцев 2010, Министерство сельского хозяйства США, декабрь 2010.

[3] Л. А. Феррера, Фокус на индекс массы тела и Health Research (Nova Publishers, 2006).

Эффективность человеческого тела — Физика тела: движение к метаболизму

Это сканирование с помощью фМРТ показывает повышенный уровень потребления энергии в зрительном центре мозга.Здесь пациента просили узнавать лица. Изображение предоставлено NIH через Wikimedia Commons

Все функции организма, от мышления до подъема тяжестей, требуют энергии. Многие мелкие мышечные движения, сопровождающие любую спокойную деятельность, от сна до чесания головы, в конечном итоге превращаются в тепловую энергию, как и менее заметные мышечные действия сердца, легких и пищеварительного тракта. Уровень , с которым организм использует энергию пищи для поддержания жизни и выполнения различных действий, называется скоростью метаболизма.Общий коэффициент преобразования энергии человека в состоянии покоя называется скоростью основного обмена (BMR) и делится между различными системами в организме, как показано в следующей таблице:

Скорость основного обмена (BMR)
Орган Мощность, потребляемая в состоянии покоя (Вт) Потребление кислорода (мл / мин) Процент от BMR
Печень и селезенка 23 67 27
Мозг 16 47 19
Скелетная мышца 15 45 18
Почки 9 26 10
Сердце 6 17 7
Прочее 16 48 19
Итого 85 Вт 250 мл / мин 100%

Наибольшая часть энергии идет в печень и селезенку, а затем в мозг.Около 75% калорий, сжигаемых за день, идет на эти основные функции. Полные 25% всей основной метаболической энергии, потребляемой организмом, используется для поддержания электрических потенциалов во всех живых клетках. (Нервные клетки используют этот электрический потенциал в нервных импульсах.) Эта биоэлектрическая энергия в конечном итоге становится в основном тепловой энергией, но некоторая часть используется для питания химических процессов, таких как в почках и печени, а также при производстве жира. BMR является функцией возраста, пола, общей массы тела и количества мышечной массы (которая сжигает больше калорий, чем жировые отложения).Благодаря этому последнему фактору у спортсменов больше BMR. Конечно, во время интенсивных упражнений потребление энергии скелетными мышцами и сердцем заметно возрастает. Следующая диаграмма суммирует основные энергетические функции человеческого тела.

Самые основные функции человеческого тела сопоставлены с основными концепциями, рассматриваемыми в этом учебнике (химическая потенциальная энергия на самом деле является формой электрической потенциальной энергии, но мы не будем специально обсуждать электрическую потенциальную энергию в этом учебнике, поэтому мы разделили их.)

Тепло

Тело способно накапливать химическую потенциальную энергию и тепловую энергию внутри. Помня, что тепловая энергия — это просто кинетическая энергия атомов и молекул, мы признаем, что эти два типа энергии хранятся микроскопически и внутри тела. Поэтому мы часто объединяем эти два типа микроскопической энергии во внутреннюю энергию (). Когда объект теплее, чем его окружение, тогда тепловая энергия будет передаваться от объекта к окружению, но если объект холоднее, чем его окружение, тогда тепловая энергия будет передаваться объекту из его окружения.Количество тепловой энергии, обмениваемой из-за разницы температур, часто называют теплом (). Когда тепло передается из тела в окружающую среду, мы говорим, что это тепло выхлопных газов, как показано на предыдущем рисунке. Мы узнаем больше о том, как связаны температура и теплопередача, в следующем разделе.

Энергосбережение

Принцип сохранения энергии гласит, что энергия не может быть создана или уничтожена. Следовательно, если тело выполняет полезную работу по передаче механической энергии своему окружению () или передаче тепловой энергии в окружающую среду в виде тепла, тогда эта энергия должна исходить из внутренней энергии тела.Мы наблюдаем это повсюду в природе как Первый закон термодинамики:

(1)

Тепловые двигатели

Ваше тело использует химическую потенциальную энергию, хранящуюся внутри, для выполнения работы, и этот процесс также генерирует тепловую энергию, которую вы выделяете в виде тепла выхлопных газов. Двигатели внутреннего сгорания, которыми оснащено большинство автомобилей, работают аналогичным образом, преобразуя химическую потенциальную энергию топлива в тепловую энергию посредством сгорания, затем преобразуя часть тепловой энергии в полезную работу и сбрасывая часть в тепло выхлопных газов.Ваше тело способно высвобождать химическую потенциальную энергию из вашей пищи без сгорания, что хорошо, потому что вы не можете использовать тепловую энергию вашей внутренней энергии для выполнения работы. Машины, которые могут использовать тепловую энергию для работы, например двигатель внутреннего сгорания, известны как тепловые двигатели. Тепловые двигатели по-прежнему подчиняются Первому закону термодинамики, поэтому любое тепло выхлопных газов должно быть тепловой энергией, которая не использовалась для работы. Тепловая энергия, которую можно использовать для работы, а не тратить впустую в виде тепла выхлопных газов, определяет эффективность теплового двигателя.

Эффективность человеческого тела в преобразовании химической потенциальной энергии в полезную работу известна как механическая эффективность тела. Мы часто вычисляем механический КПД тела в процентах:

(2)

Механическая эффективность тела ограничена, потому что энергия, используемая для метаболических процессов, не может использоваться для полезной работы. Дополнительная тепловая энергия, генерируемая в ходе химических реакций, приводящих в действие мышечные сокращения наряду с трением в суставах и других тканях, еще больше снижает эффективность людей..

«Увы, наши тела не 100 % эффективны в преобразовании энергии пищи в механическую продукцию. Но при КПД около 25 % мы на удивление хороши, учитывая, что большинство автомобилей составляют около 20 % , и что кукурузное поле Айовы эффективно преобразовывает поступающий солнечный свет в химическое хранилище [потенциальной энергии] только на 1,5 % . ” Для превосходного обсуждения механической эффективности человека и сравнения с другими машинами и источниками топлива см. MPG of a Human Тома Мерфи, источника предыдущей цитаты.

Повседневный пример: энергия для подъема по лестнице

Предполагая, что механический КПД при подъеме по лестнице составляет 20%, насколько уменьшится ваша внутренняя энергия, когда человек весом 65 кг поднимется по лестнице высотой 15 м ? Сколько тепловой энергии человек передает в окружающую среду в виде тепла выхлопных газов?

Во-первых, давайте посчитаем изменение потенциальной энергии гравитации:

Человек действительно работал над преобразованием химической потенциальной энергии своего тела в механическую энергию, в частности, в потенциальную гравитационную энергию.Однако их эффективность составляет всего 20%, а это означает, что только 1/5 химической потенциальной энергии, которую они используют, идет на полезную работу. Следовательно, изменение химической потенциальной энергии должно быть в 5 раз больше, чем выходная мощность механической работы

.

Используемая химическая потенциальная энергия возникла из внутренней энергии человека, поэтому:

Мы можем использовать Первый закон термодинамики, чтобы найти тепловую энергию, исчерпываемую человеком:

(3)

Перестановка на:

Мы находим, что тепло отрицательно, что имеет смысл, потому что человек истощает тепловую энергию из тела в окружающую среду, поднимаясь по лестнице.

В качестве альтернативы, мы могли бы знать сразу, что выхлопное тепло должно составлять 4/5 от общей потери внутренней энергии, потому что только 1/5 идет на выполнение полезной работы. Итак, тепло выхлопа должно быть:

По историческим причинам мы часто измеряем тепловую энергию и тепло в единицах калорий ( кал, ), а не в джоулях. Есть 4,184 Джоулей на калорию. Мы измеряем химическую потенциальную энергию, хранящуюся в пище, в единицах 1000 калорий или килокалорий ( ккал ), и иногда мы записываем килокалории как калории ( кал ) с заглавной буквы C вместо строчной буквы c .Например, бублик с 350 кал содержит 350 ккал или 350 000 кал . Если перевести в Джоули, это будет бублик.

Примеры на каждый день

Какую долю бублика вам нужно съесть, чтобы восполнить потерю внутренней энергии (в виде химической потенциальной энергии) 47 775 Дж , которую мы вычислили в предыдущем повседневном примере с подъемом по лестнице?

Есть 1,464,400 J / бублик

Следовательно нам нужно съесть:

Пульсоксиметр — это прибор, который измеряет количество кислорода в крови.Оксиметры можно использовать для определения скорости метаболизма человека, то есть скорости преобразования пищевой энергии в другую форму. Такие измерения могут указывать на уровень спортивной подготовки, а также на наличие определенных медицинских проблем. (кредит: UusiAjaja, Wikimedia Commons)

Пищеварительный процесс — это в основном процесс окисления пищи, поэтому потребление энергии прямо пропорционально потреблению кислорода. Таким образом, мы можем определить реальную энергию, потребляемую во время различных видов деятельности, измеряя использование кислорода.В следующей таблице показаны уровни потребления кислорода и соответствующей энергии для различных видов деятельности.

Нормы потребления энергии и кислорода в среднем для мужчин 76 кг
Деятельность Энергопотребление в ваттах Расход кислорода в литрах O 2 / мин
Спящий 83 0,24
Сидят в состоянии покоя 120 0.34
Стоя расслабленно 125 0,36
Сидят в классе 210 0.60
Ходьба (5 км / ч) 280 0,80
Езда на велосипеде (13–18 км / ч) 400 1,14
Дрожь 425 1,21
Игра в теннис 440 1,26
Плавание брасс 475 1.36
Каток (14,5 км / ч) 545 1,56
Подъем по лестнице (116 об / мин) 685 1,96
Езда на велосипеде (21 км / ч) 700 2,00
Бег по пересеченной местности 740 2,12
Играет в баскетбол 800 2,28
Велоспорт, профессиональный гонщик 1855 5.30
Спринт 2415 6,90

Примеры на каждый день: снова восхождение по лестнице

В предыдущих примерах мы предполагали, что наша механическая эффективность при подъеме по лестнице составляет 20%. Давайте воспользуемся данными из приведенной выше таблицы, чтобы проверить это предположение. Данные в таблице приведены для человека весом 76 кг , который поднимается по 116 ступеням в минуту. Давайте посчитаем скорость, с которой этот человек выполнял механическую работу, поднимаясь по лестнице, и сравним скорость, с которой он израсходовал внутреннюю энергию (первоначально из пищи).

Минимальная стандартная высота ступеньки в США составляет 6,0 дюйма (0,15 м ), тогда потенциальная гравитационная энергия человека весом 76 кг будет увеличиваться на 130 Дж с каждым шагом, как рассчитано ниже:

При подъеме по 116 ступеням в минуту скорость использования энергии или мощности составит:

Согласно нашей таблице данных, тело использует 685 W для подъема по лестнице с такой скоростью. Подсчитаем КПД:

В процентном отношении этот человек имеет 32% механической эффективности при подъеме по лестнице.Возможно, мы недооценили в предыдущих примерах, когда предполагали, что эффективность подъема по лестнице составляет 20%.

Мы часто говорим о «сжигании» калорий, чтобы похудеть, но что это на самом деле означает с научной точки зрения ?. Во-первых, мы действительно имеем в виду потерю массы, потому что это мера того, сколько веществ находится в нашем теле, а вес зависит от того, где вы находитесь (на Луне все по-другому). Во-вторых, наши тела не могут просто обмениваться массой и энергией — это разные физические величины и даже не одинаковые единицы.Так как же нам похудеть, тренируясь? На самом деле мы не удаляем атомы и молекулы, из которых состоят такие ткани тела, как жир, «сжигая» их. Вместо этого мы расщепляем молекулы жира на более мелкие молекулы, а затем разрываем связи внутри этих молекул, чтобы высвободить химическую потенциальную энергию, которую мы в конечном итоге преобразуем в работу и отводим тепло. Атомы и более мелкие молекулы, образовавшиеся в результате разрыва связей, объединяются, образуя углекислый газ и водяной пар (CO 2 и H 2 O), и мы выдыхаем их.Мы также выделяем небольшое количество H 2 O с потом и мочой. Процесс похож на сжигание дров в костре — в итоге у вас остается намного меньше массы золы, чем у оригинальной древесины. Куда делась остальная масса? В воздух как CO 2 и H 2 O. То же самое верно и для топлива, сжигаемого вашей машиной. Подробнее об этой концепции смотрите в первом видео ниже. Поистине удивительный факт заключается в том, что ваше тело завершает этот химический процесс без чрезмерных температур, связанных с сжиганием древесины или топлива, которые могут повредить ваши ткани.Уловка организма заключается в использовании ферментов, которые представляют собой узкоспециализированные молекулы, которые действуют как катализаторы для повышения скорости и эффективности химических реакций, как описано и анимировано в начале второго видео ниже.

Подобно эффективности тела, эффективность любого энергетического процесса может быть описана как количество энергии, преобразованной из входной формы в желаемую форму, деленное на исходное входное количество.Следующая диаграмма показывает эффективность различных систем при преобразовании энергии в различные формы. Диаграмма не учитывает стоимость, риск опасности или воздействие на окружающую среду, связанное с требуемым топливом, строительством, техническим обслуживанием и побочными продуктами каждой системы.

Эффективность человеческого тела по сравнению с другими системами
Система Форма входной энергии Желаемая форма вывода Макс.эффективность
Человеческое тело Химический потенциал Механический 25%
Автомобильный двигатель Химический потенциал Механический 25%
Турбинные электростанции Stream, работающие на угле / нефти / газе Химический потенциал Электрооборудование 47%
Газовые электростанции комбинированного цикла Химический потенциал Электрооборудование 58%
Биомасса / Биогаз кинетическая Электрооборудование 40%
Ядерная кинетическая Электрооборудование 36%
Солнечно-фотоэлектрическая электростанция Солнечный свет (электромагнитный) Электрооборудование 15%
Солнечно-тепловая электростанция Солнечный свет (электромагнитный) Электрооборудование 23%
Гидроэлектростанции и приливные электростанции Гравитационный потенциал Электрооборудование 90% +

Просмотрите вкладку «Энергетические системы» в этом моделировании, чтобы визуализировать различные системы преобразования энергии.

Расход энергии

: как организм сжигает калории


Введение в расход энергии

Человеческое тело преобразовывает продуктов питания, человек, в энергии .Количество энергии, обеспечиваемой пищей, обычно измеряется либо в калориях , либо в килоджоулей .

Различные виды пищи содержат разное количество энергии. Жиры и алкоголь содержат относительно высокое количество энергии (то есть 9 калорий на грамм жира и 7 калорий на грамм алкоголя) по сравнению с углеводами (3,75 калории на грамм) и белками (4 калории на грамм). Таким образом, количество потребляемой энергии зависит не только от количества потребляемой пищи, но и от типа потребляемой пищи.

Энергия, производимая с пищей в организме человека, используется для поддержания основных функций организма (например, роста и восстановления клеток, дыхания, транспорта крови) и выполнения физических задач, включая работу, упражнения и развлекательные мероприятия. Организму требуется определенное количество энергии только для выполнения своих основных функций, и у большинства людей большая часть потребляемой энергии будет тратиться на выполнение этих функций.

Подавляющее большинство людей также в течение дня выполняют, по крайней мере, ту или иную форму физической активности .Физическая активность включает в себя все формы движения, включая ходьбу, подъем предметов, уборку, упражнения и танцы. По мере увеличения общего объема физической активности, которую выполняет человек, его потребность в энергии также увеличивается.

Энергия, затрачиваемая на выполнение физических задач, составляет большую часть оставшихся энергетических затрат человека (после энергии, затраченной на выполнение основных функций). Ряд факторов, включая типы выполняемых физических нагрузок, а также продолжительность их выполнения, влияют на количество потребляемой энергии.


Что заставляет организм сжигать калории?

Есть много факторов, которые влияют на количество энергии, которое человек тратит. Выполнение основных функций организма и выполнение физических упражнений являются двумя основными расходами энергии, хотя на расход энергии также влияют другие факторы, такие как возраст, пол и даже менструация.


Основные функции

Человек, который отдыхает в постели и не занимается какой-либо физической активностью (например,г. ходьба), по-прежнему потребуется около 1200 калорий в течение 24 часов для поддержания своих основных функций. Этот расход энергии известен как базальный расход энергии (BEE) и обычно является самым большим отдельным компонентом расхода энергии.

Базальный уровень метаболизма (BMR) — это скорость, с которой энергия расходуется на BEE, когда человек бодрствует, но находится в состоянии полного покоя (например, лежа и не ел, поскольку еда увеличивает расход энергии, потому что организм должен расходовать энергию переваривать съеденную пищу).


Физическая активность и упражнения

Помимо базальных затрат энергии, человек тратит большую часть своей энергии на выполнение различных физических нагрузок, и поэтому общие затраты энергии (TEE) (т. Е. Базальные затраты энергии плюс все другие затраты энергии) в значительной степени зависят от объема физической активности, которую выполняет человек. . У людей, которые много занимаются физической активностью (например, спортсменов, рабочих), компонент энергии, потребляемой во время физической активности, часто превышает компонент, расходуемый на выполнение основных функций организма.Даже у людей, которые явно не выполняют физических задач, физические действия, которые выполняются бессознательно и спонтанно (например, ерзание, улыбка), потребляют энергию.

Физическая активность — единственный фактор, влияющий на расход энергии, который может контролироваться человеком (в отличие, например, от пола и возраста). Человек, желающий увеличить расход энергии, должен увеличить либо количество, либо интенсивность выполняемой физической активности.

Физическая активность — это любая деятельность, которая заставляет тело двигаться. Физические упражнения — это отдельная категория физической активности, характеризующаяся деятельностью, которая достаточно активна, чтобы вызвать затрудненное дыхание и потоотделение. Количество энергии, затрачиваемой в течение периода физической активности, в основном зависит от типа упражнений и силы, с которой они выполняются. Более энергичные физические нагрузки расходуют больше энергии, например, человек, бегавший трусцой в течение 30 минут, потратит больше, чем человек, который ходил 30 минут, поскольку бег трусцой является более энергичной формой упражнений.

Масса тела человека, выполняющего упражнение, также влияет на расход энергии, и в среднем более тяжелые люди будут потреблять немного больше энергии, чем более легкие люди, выполняющие те же задачи. Например, человек весом 57 кг израсходовал бы 135 калорий, быстро ходя в течение 30 минут. Такая же физическая активность приведет к расходу энергии, эквивалентному 165 калориям, у человека весом 70 кг.


После физических нагрузок

Влияние физической активности на расход энергии ощущается даже после прекращения физической активности, поскольку потребность организма в кислороде увеличивается в период после активности.Степень увеличения расхода энергии после тренировки связана с энергией выполняемого упражнения. Человек может рассчитывать на дополнительные 15% энергии, затрачиваемой на выполнение физической активности, в период после активности. Поскольку более энергичные действия расходуют больше энергии во время их выполнения, они также заставляют человека тратить больше энергии в период после тренировки. В зависимости от интенсивности выполняемой деятельности человек может расходовать дополнительную энергию в течение периода до 24 часов после выполнения физической активности.


Рост, беременность и лактация

Периоды роста, то есть периоды, когда новые ткани выращиваются организмом, требуют дополнительной энергии по сравнению с периодами отсутствия роста, и, таким образом, индивидууму, который растет, требуется дополнительная энергия для поддержания этого роста. Такой рост тканей происходит в детстве, подростковом возрасте, в период беременности или кормления грудью.

Рост тканей плаценты и плода также требует дополнительной энергии, и, таким образом, беременным женщинам требуется повышенная энергия.Это особенно актуально во втором и третьем триместрах беременности, когда рост плода происходит наиболее быстро. Лактация также создает более высокие энергетические потребности из-за дополнительной энергии, необходимой для производства грудного молока.


Энергозатраты у младенцев

Самый интенсивный период роста приходится на первый год жизни. Количество энергии, расходуемое младенцами и очень маленькими детьми, значительно отличается от количества, расходуемого детьми старшего возраста и взрослыми.Это происходит главным образом потому, что в первый год жизни значительная часть энергии, потребляемой ребенком, используется для поддержки роста. Эта энергия, способствующая росту, преобразуется в ткани, которые увеличивают размер костей, мышц и органов тела, таких как печень, почки и мозг, а процесс преобразования энергии в ткани тела известен как отложение тканей. Младенцы обычно удваивают свой вес в течение шести месяцев и утраивают его в течение 12 месяцев, прежде чем скорость их роста стабилизируется. Таким образом, доля энергии, которая используется для роста и отложения тканей, наиболее высока в раннем младенчестве.В возрасте до одного месяца младенец использует около 35% своей энергии для роста. К 12 месяцам этот показатель снижается примерно до 3%. После этого рост остается относительно стабильным до пубертатного скачка роста, когда до 4% энергии используется для поддержки роста. В первый год экстенсивного роста затраты энергии на килограмм массы тела у младенцев примерно вдвое выше, чем у взрослых, а базальные затраты энергии составляют почти все общие затраты энергии младенцев.

Расход энергии также варьируется между младенцами в зависимости от возраста и пола ребенка, а также от того, кормят ли они грудным молоком или смесями и дополнительными продуктами питания.Младенцам с возрастом обычно требуется больше энергии, а младенцы мужского пола обычно тратят больше энергии, чем младенцы женского пола. Младенцы, потребляющие только грудное молоко, обычно тратят меньше энергии, чем дети, которых кормят смесями и другой пищей, в первые 12 месяцев жизни. В возрасте трех месяцев ребенку, находящемуся на искусственном вскармливании, требуется на 7% больше энергии, чем ребенку, находящемуся на грудном вскармливании, в то время как в возрасте шести, девяти и двенадцати месяцев дополнительная потребность для детей, вскармливаемых смесью, составляет 8%, 9% и 3% соответственно.


Пол

Расходы энергии у женщин, по оценкам, на 16% ниже, чем у мужчин.Точная причина такой разницы неясна, однако считается, что она связана с разной гормональной средой мужского и женского тела.


Тепловое воздействие пищи

Прием пищи немного увеличивает расход энергии тела, так как тело должно работать больше и, следовательно, использовать больше энергии для переваривания и обработки пищи. Это называется тепловым эффектом пищи. Степень, в которой потребление пищи увеличивает расход энергии выше уровня покоя (т. Е. Выше BEE), зависит от типа потребляемой пищи.Тепловое воздействие углеводов увеличивает расход энергии организма на 5-10% на время, необходимое для переваривания пищи. Потребление жира увеличивает расход энергии на <5%, в то время как потребление белка увеличивает расход энергии до 30%, отражая более энергоемкий процесс, необходимый для переработки белка в организме.


Менструация

ПЧЭ у женщин, по-видимому, увеличивается во время лютеиновой фазы (постовуляционная фаза менструального цикла) по сравнению с фолликулярной фазой (первая половина менструального цикла или фаза сразу после начала менструального кровотечения) менструального цикла. цикл.


Возраст

По мере взросления их ПЧЕЛ уменьшается. У мужчин снижение потребности в энергии начинается примерно в 40 лет, в то время как у женщин обычно наблюдается снижение расхода энергии после менопаузы, начиная примерно с 50 лет.


Генетика

Энергетические потребности значительно различаются у разных людей, и считается, что это генетически связано. Хотя в настоящее время недостаточно данных для прогнозирования потребностей человека в энергии на основе генетических характеристик, это может стать возможным в ближайшем будущем.


Как измеряется физическая активность?


Метаболические эквиваленты (МЕТ)

Метаболические эквиваленты (МЕТ) — это мера силы физической активности, основанная на скорости потребления кислорода во время этой активности. Количество потребляемого кислорода связано с количеством израсходованных калорий.

Посчитав МЕТ физической активности, можно также рассчитать количество калорий, которые будут израсходованы за каждую минуту выполнения этой активности.Поскольку масса тела человека также влияет на количество кислорода, потребляемого во время физической активности, масса тела также учитывается при подсчете количества калорий, потребляемых человеком во время физической активности.

В следующей таблице представлены значения МЕТ для ряда обычных домашних занятий и досуга, а также расход энергии (в калориях), эквивалентный 30 минутам этой активности для мужчин и женщин с массой тела 70 кг и 57 кг соответственно.

МЕТ

Расход энергии (калории)
30 минут (мужчина 70 кг)

Расход энергии (калории)
30 минут (женщина 57 кг)

Мягкая
Играющий на аккордеоне

1.8

66

54

Флейта

2,0

74

60

Верховая езда (ходьба)

2,3

85

69

Виолончель

2,3

85

69

Фортепиано

2.3

85

69

Бильярд

2,4

88

72

Каноэ (неторопливый)

2,5

92

75

Гольф (с тележкой)

2,5

92

75

Скрипка

2.5

92

75

Ходьба (2 миль / ч)

2,5

92

75

Танцы (бальный зал)

2,9

107

87

Волейбол (неконкурентный)

2,9

107

87


Умеренная
Ходьба (3 миль / ч)

3.3

121

99

Велоспорт (неторопливый)

3,5

129

105

Художественная гимнастика (без веса)

4,0

147

120

Гольф (без тележки)

4,4

162

132

Плавание (медленное)

4.5

165

135

Ходьба (4 миль / ч)

4,5

165

135


Сильный
Рубка древесины

4,9

180

147

Теннис (пары)

5,0

184

150

Бальные танцы (быстрые) или
квадрат

5.5

202

165

Каток

5,5

202

165

Велоспорт (умеренно)

5,7

209

171

Танцы (аэробика или балет)

6,0

221

180

Серфинг

6.0

221

180

Ролик коньковый

6,5

239

195

Лыжи (водные или горные)

6,8

250

203

Восхождение на холмы (без нагрузки)

6,9

254

206

Плавание

7.0

257

209

Восхождение на холмы (нагрузка 5 кг)

7,4

272

221

Ходьба (5 миль / ч)

8,0

294

239

Бег (10 мин миль)

10,2

375

305

Скакалка

12.0

441

359

Кабачок

12,1

445

362



Уровень физической активности (PAL)

Физическая активность измеряется с использованием рейтинга уровня физической активности (PAL), который количественно определяет долю общих затрат энергии, вызванных физической активностью. Лица с низким уровнем PAL тратят лишь небольшую часть своей общей энергии на выполнение физических упражнений; большая часть их энергии тратится на поддержание основных функций организма.С другой стороны, люди с высоким уровнем PAL тратят более половины всей энергии на выполнение физических упражнений. Следующие PAL соответствуют категориям физической активности.


Сидячий образ жизни (1,0 ≤ PAL <1,4
)

Люди, ведущие малоподвижный образ жизни, потребляют энергию за счет основного расхода энергии, теплового воздействия пищи и выполнения задач, необходимых для самостоятельной жизни (например, сидя, стоя, приготовление пищи, уборка). Они не занимаются никакой другой физической активностью, например прогулками.


Низкая активность (1,4 ≤ PAL <1,6
)

Люди с низкой активностью потребляют энергию с помощью тех же механизмов, что и люди, ведущие малоподвижный образ жизни. Кроме того, человек со средним весом (например, мужчина весом 70 кг или женщина весом 57 кг) будет выполнять физическую активность, которая эквивалентна ежедневной ходьбе 2,2 мили со скоростью 3–4 мили в час, или примерно 45 минут быстрой ходьбы. . Быструю ходьбу можно рассматривать как ходьбу, при которой частота сердечных сокращений увеличивается до такой степени, что человек немного запыхивается, но все еще может говорить во время выполнения упражнения.Людям с гораздо более легким весом необходимо выполнять больше физических упражнений, тогда как тем, кто намного тяжелее, не нужно выполнять столько же физических нагрузок. Например, человеку, который весил всего 44 кг, нужно было бы пройти 2,9 мили с той же скоростью, а тому, кто весил 120 кг, нужно было пройти только 1,5 км.


Активный (1,6 ≤ PAL <1,9
)

Как и люди, ведущие малоподвижный образ жизни, активные люди расходуют энергию на еду и выполнение повседневных задач.Кроме того, мужчины и женщины весом 70 кг и 57 кг соответственно занимаются физической активностью, которая эквивалентна ходьбе на 7,3 мили в день со скоростью 3–4 мили в час или примерно двухчасовой быстрой ходьбой. Требование к физической активности для активных людей весом всего 44 кг увеличивается до 9,9 миль в день, а для людей с весом 120 кг — до 5,3 миль в день.


Высокоактивный (1,9 ≤ PAL <2,5
)

Высокоактивные люди расходуют энергию за счет теплового воздействия пищи и выполнения повседневных задач.Кроме того, люди весом 70 кг занимаются физической активностью, которая эквивалентна ходьбе 16,7 миль в день со скоростью 3–4 мили в час или примерно шести часам быстрой ходьбы. Людям, которые весят всего 44 кг, необходимо проходить 22,5 мили в день для достижения того же эффекта, а тем, кто весит 120 кг, нужно проходить только 12,3 мили в день, чтобы достичь уровня PAL, эквивалентного высокой активности.


Уровни физической активности у младенцев

По мере взросления ребенка энергия, потребляемая в результате физической активности, составляет все большую долю TEE.В трехмесячном возрасте PAL ребенка составляет 1,2, то есть только около 17% его общих затрат энергии приходится на физическую активность, в то время как около 83% энергии расходуется на поддержание основных функций (как BEE). PAL младенца обычно повышается до 1,4 к 24 месяцам. Таким образом, к 2 годам 29% расхода энергии у ребенка происходит за счет физической активности.

Младенцы, находящиеся на исключительно грудном вскармливании, получают примерно 500 калорий в день из грудного молока, что несколько ниже, чем энергетические потребности младенцев в возрасте двух месяцев и старше.Однако кормление исключительно грудным молоком рекомендуется как наиболее питательный вариант питания для младенцев в возрасте до шести месяцев, и из-за более низких энергетических потребностей детей, находящихся на грудном вскармливании, по сравнению с младенцами, вскармливаемыми смесью, младенцы будут получать все макро- и микронутриенты, которые они получают. потребность в первые полгода жизни исключительно от грудного вскармливания.

Дополнительная информация


Для получения дополнительной информации о фитнесе и упражнениях, включая растяжки, типы упражнений, восстановления после упражнений и упражнений с нарушениями здоровья, а также некоторые полезные видеоролики см. Фитнес и упражнения.

Список литературы

  1. Группа экспертов по макроэлементам и Постоянный комитет по научной оценке рекомендуемых диетических поступлений. Энергия. Глава 5. Нормы потребления энергии, углеводов, клетчатки, жиров, жирных кислот, холестерина, белков и аминокислот (макроэлементов), Национальная академия наук. 2005. [цитируется 6 июня 2009 г.], Доступно по адресу http://www.nap.edu/catalog/10490.html
  2. Группа экспертов по макроэлементам и Постоянный комитет по научной оценке рекомендуемых пищевых рационов.Физическая активность. Глава 12. Нормы потребления энергии, углеводов, клетчатки, жиров, жирных кислот, холестерина, белков и аминокислот (макроэлементов), Национальная академия наук. 2005. [цитируется 6 июня 2009 г.], Доступно по адресу http://www.nap.edu/catalog/10490.html

Энергетические потребности человека

Энергетические потребности человека


Энергетические потребности человека оцениваются по расход энергии плюс дополнительные потребности в энергии для роста, беременности и кормление грудью.Рекомендации по потреблению калорий из пищи должны удовлетворять эти требования для достижения и поддержания оптимального здоровья, физиологическая функция и благополучие. Последнее (то есть благополучие) зависит не от только на здоровье, но и на способность удовлетворить требования, предъявляемые общества и окружающей среды, а также всех других энергоемких деятельность, отвечающая индивидуальным потребностям.

Энергетический баланс достигается при вводе (т.е. потребление) равно выходу (т.е. общий расход энергии) плюс стоимость энергии роста в детстве и беременности, или затрат энергии на производство молока во время кормление грудью. Когда энергетический баланс поддерживается в течение длительного периода, считается, что человек находится в устойчивом состоянии. Это может включать короткие периоды в течение которого ежедневный баланс между потреблением и расходом не нарушается. происходить. Оптимальное устойчивое состояние достигается, когда потребление энергии компенсирует общий расход энергии и обеспечивает адекватный рост детей, и беременность и кормление грудью у женщин, без нарушения обмена веществ, физиологии или поведенческие ограничения, которые ограничивают полное выражение человека биологический, социальный и экономический потенциал.

В определенных пределах люди могут адаптироваться к временным или устойчивые изменения в потреблении энергии из-за возможных физиологических и поведенческих ответы, связанные с расходом энергии и / или изменениями в росте. Энергетический баланс сохраняется, и затем достигается новое устойчивое состояние. Однако поправки к низкое или высокое потребление энергии может иногда повлечь за собой биологические и поведенческие штрафы, такие как снижение скорости роста, потеря мышечной массы, чрезмерное накопление жира в организме, повышенный риск заболеваний, периоды вынужденного отдыха и физические или социальные ограничения при выполнении определенных действий и задач.Некоторые из этих корректировок важны и могут даже увеличить шансы на выживание во времена нехватки еды.

2.1 Определения

Адекватная, здоровая диета должна удовлетворять потребности человека в энергии и все необходимые питательные вещества. Кроме того, диетические потребности в энергии и рекомендации нельзя рассматривать в отрыве от других питательных веществ в диета, так как отсутствие одного повлияет на другие. Таким образом, следующие определения основаны на предположении, что потребности в энергии будут выполняется за счет потребления диеты, удовлетворяющей все питательные вещества потребности.

Энергетическая потребность — количество пищевой энергии. необходим для баланса расхода энергии для поддержания размеров тела, тела состав и уровень необходимой и желательной физической активности согласованы с долгосрочным хорошим здоровьем. Сюда входит энергия, необходимая для оптимального роста и развития детей, по отложению тканей во время беременность, а также секреция молока во время лактации в соответствии с крепкое здоровье матери и ребенка.

Рекомендуемый уровень калорийности рациона для группы населения — это средняя потребность здоровых людей в энергии, хорошо питающиеся люди, которые составляют эту группу.

Исходя из этих определений, основная цель оценка энергетических потребностей — это назначение диетической энергии которые совместимы с долгосрочным хорошим здоровьем. Следовательно, уровни энергии потребление, рекомендованное этой экспертной консультацией, основано на оценках потребности здоровых, хорошо питающихся особей .это признал, что некоторые группы населения обладают особыми характеристиками общественного здравоохранения которые являются частью их обычной «нормальной» жизни. В первую очередь это население группы во многих развивающихся странах, где есть много младенцев и дети, которые страдают от легкой до средней степени недоедания и которые испытывают частые эпизоды инфекционных заболеваний, в основном диарейных и респираторные инфекции. В этом отчете особое внимание уделяется таким субпопуляции.

2.1.1 Суточная потребность в энергии и дневная энергия воздухозаборники

Энергетические потребности и рекомендуемые уровни потребления часто называется суточная потребность или рекомендуемая суточная доза . Эти термины используются для удобства и условности, указывая на то, что потребность представляет собой среднее значение потребности в энергии за определенное количество дней, и что рекомендуемое потребление энергии — это количество энергии, которое должно поступать в среднем за день в течение определенного периода времени.Здесь нет подразумевается, что именно такое количество энергии должно потребляться каждый день, ни что потребность и рекомендуемая доза постоянны изо дня в день. Ни один есть ли какое-либо биологическое основание для определения количества дней, в течение которых потребность или потребление должны быть усреднены. Для удобства, принимая во внимание учтите, что физическая активность и пищевые привычки могут меняться в некоторые дни недели, периоды семи дней часто используются при оценке среднесуточных расход энергии и рекомендуемая суточная доза.

2.1.2 Средняя потребность и индивидуальные вариация

Оценки потребности в энергии получены на основе измерений лиц. Обмеры совокупности одинаковых особей пол и аналогичный возраст, размер тела и физическая активность сгруппированы вместе, чтобы укажите среднюю потребность в энергии — или рекомендуемый уровень диетического потребления — для класса человек или группы населения .Эти требования затем используются для прогнозирования требований и рекомендуемых уровней энергии потребление для других лиц с аналогичными характеристиками, но на кого замеры не производились. Хотя люди в данном классе были соответствует характеристикам, которые могут повлиять на требования, таким как пол, возраст, размер тела, состав тела и образ жизни остаются неизвестными факторами, которые производят различия среди людей. Следовательно, существует распределение потребности внутри класса или группы населения (ВОЗ, 1985) (рисунок 2.1).

РИСУНОК 2.1
Распределение потребности в энергии группа населения или класс лиц *

* Предполагается, что индивидуальные требования случайным образом распределены относительно средней потребности для класса лиц, и что распределение гауссово.
Источник. ВОЗ, 1985.

Для большинства определенных питательных веществ определенное превышение не быть вредным.Таким образом, при расчете диетических рекомендаций для этих питательных веществ, различия между людьми в классе или группе населения принимается во внимание, а рекомендуемый уровень потребления — это количество, которое соответствовать или превосходить требования практически всех людей в группе. Для Например, рекомендуемый безопасный уровень потребления белков — средний требование группы населения плюс 2 стандартных отклонения. Этот подход не может быть применен к рекомендациям диетической энергии, потому что потребление превышает требования приведут к положительному балансу, что может привести к избыточному весу и ожирение в долгосрочной перспективе.Высокий уровень потребления энергии, обеспечивающий низкий вероятность дефицита энергии для большинства людей (например, средняя потребность плюс 2 стандартных отклонения) также подразумевает высокую вероятность ожирения для большинства люди из-за переизбытка калорий (рис. 2.2). Поэтому по согласованию с более ранними отчетами, эта экспертная консультация пришла к выводу, что дескриптор диетическое потребление энергии, которое можно безопасно рекомендовать населению группа оценивается в средней потребности в энергии из этого группа.

РИСУНОК 2.2
Вероятность того, что определенное потребление энергии неадекватно или чрезмерно для физического лица *

* Люди выбираются случайным образом из класса людей или группы населения. Две кривые вероятности перекрываются, поэтому уровень потребления энергии, обеспечивающий низкую вероятность получения энергии с пищей дефицит — тот же уровень, который подразумевает высокую вероятность ожирения из-за избыток диетической энергии.
Источник: ВОЗ, 1985.

2.2 Источники питания энергия

Энергия для метаболических и физиологических функций человека происходит из химической энергии, связанной с пищевыми продуктами, и ее макроэлементами. составляющие, т.е. углеводы, жиры, белки и этанол, которые действуют как субстраты или топливо. После проглатывания пищи ее химическая энергия высвобождается и преобразуется в термическую, механическую и другие формы энергии.

Этот отчет касается требований к энергии, которые должны быть удовлетворены адекватно сбалансированным питанием и не делают конкретных рекомендации по углеводам, жирам или белкам.Отчеты других ФАО и Группы экспертов ВОЗ обращаются к этим темам. Тем не менее, следует отметить, что жиры и углеводы являются основными источниками пищевой энергии, хотя белки также обеспечивают важное количество энергии, особенно когда общая диетическая энергия потребление ограничено. Этанол не считается частью пищевой системы, но его вклад в общее потребление энергии нельзя не заметить, особенно среди население, регулярно употребляющее алкогольные напитки.С учетом среднего кишечная абсорбция, а также азотистая часть белков, которая не может полностью окисляться, средние значения метаболизируемой энергии обеспечиваются субстраты в смешанной диете составляют 16,7 кДж (4 ккал) на грамм углеводов или белка и 37,7 кДж (9 ккал) на грамм жира. Этанол обеспечивает 29,3 кДж (7 ккал) за грамм. Энергетическая ценность пищи или диеты рассчитывается с применением этих факторы к количеству субстратов, определенному химическим анализом, или оценивается по соответствующим таблицам состава пищевых продуктов.Недавний связанный отчет от технический семинар ФАО предоставляет дополнительную информацию по этой теме (ФАО, 2003 г.).

2.3 Составляющие энергии требования

Человеческим существам энергия необходима для следующего:

  • Базальный Метаболизм . Он включает в себя ряд функций, которые необходимы для жизнь, например, функция и замена клеток; синтез, секреция и метаболизм ферментов и гормонов для транспортировки белков и других веществ и молекулы; поддержание температуры тела; бесперебойная работа сердечные и дыхательные мышцы; и функции мозга.Количество используемой энергии для основного метаболизма за период времени называется базальным метаболизмом коэффициент ( BMR ), и измеряется в стандартных условиях, которые включают бодрствование в положении лежа на спине после 10-12 часов голодания и восьми часов физического отдыха и нахождения в состоянии душевного расслабления в окружающем температура окружающей среды, не вызывающая выделения тепла или теплоотводящие процессы. В зависимости от возраста и образа жизни BMR составляет от 45 до 70 процентов ежедневных общих затрат энергии, и это определяется в основном возраст, пол, размер и состав тела человека.

  • Метаболический ответ на еда . Прием пищи требует энергии для переваривания и переваривания пищи, и для абсорбции, переноса, взаимного превращения, окисления и осаждения питательные вещества. Эти метаболические процессы увеличивают выработку тепла и кислорода. потребление, и известны под такими терминами, как диетический термогенез , специфическое динамическое воздействие пищи и термический эффект кормления .Метаболический ответ на пищу увеличивает общую энергию расходы примерно на 10 процентов от BMR за 24-часовой период у физических лиц употребление смешанной диеты.

  • Физическая активность . Этот является наиболее изменчивым и, после BMR, вторым по величине компонентом ежедневного Расход энергии. Люди выполняют обязательные и дискреционные физические упражнения. Обязательных действий редко можно избежать в рамках заданного окружающей среде, и они навязываются человеку экономическими, культурными или социальные требования.Термин «обязательный» более обширен, чем термин «профессиональный», который использовался в отчете 1985 г. (ВОЗ, 1985) , потому что, в дополнение к профессиональной работе, обязательные действия включают повседневную деятельность такие как посещение школы, уход за домом и семьей и другие требования, предъявляемые на детей и взрослых по их экономическим, социальным и культурным окружающая обстановка.

    Дискреционная деятельность, но не социальная или экономически необходимы, важны для здоровья, благополучия и хорошего качества жизни в целом.Они включают регулярную физическую активность для фитнес и здоровье; выполнение дополнительных домашних заданий, которые могут способствовать семейному комфорту и благополучию; и участие в индивидуальном и социально желательная деятельность для личного удовольствия, социального взаимодействия и Сообщество по вопросам развития.

  • Рост . Стоимость энергии роста состоит из двух компонентов: 1) энергия, необходимая для синтеза растущего ткани; и 2) энергия, депонированная в этих тканях.Стоимость энергии роста составляет около 35 процентов от общей потребности в энергии в течение первых трех месяцев возраст, быстро падает примерно до 5 процентов в 12 месяцев и примерно до 3 процентов в второй год, остается на уровне 1-2 процентов до середины подросткового возраста и является незначительным в позднем подростковом возрасте.

  • Беременность . В течение беременность необходима дополнительная энергия для роста плода, плаценты и различные материнские ткани, такие как матка, грудь и жировые отложения, а также что касается изменений в метаболизме матери и увеличения материнских усилий в покой и во время физических нагрузок.

  • Лактация . Энергия Стоимость лактации состоит из двух составляющих: 1) энергетическая ценность молока секретный; и 2) энергия, необходимая для производства этого молока. Сытный кормящие женщины могут получить часть этого дополнительного требования из жировой ткани. запасы, накопленные во время беременности.

2.4 Расчет энергии требования

Общие затраты энергии свободно живущих людей могут быть измеряется с использованием метода воды с двойной меткой (DLW) или других методов, которые дают сопоставимые результаты.Среди них индивидуально откалиброванная частота пульса. Мониторинг успешно проверен. Используя эти методы, измерения общие затраты энергии за 24-часовой период включают метаболический ответ на питание и энергетические затраты на синтез тканей. Для взрослых это эквивалентно ежедневные потребности в энергии. Дополнительная энергия для отложения в растущих тканях необходим для определения потребности в энергии в младенчестве, детстве, подростковом возрасте и во время беременности, а также для производства и секреции молока во время кормление грудью.Его можно оценить из расчетов роста (или прибавки в весе). скорости и состава прибавки веса, а от среднего объема и состав грудного молока.

2.4.1 Факторные оценки полной энергии расходы

Когда нет экспериментальных данных по общему расходу энергии доступны, его можно оценить факториальными расчетами на основе времени выделяется на действия, которые выполняются обычно, и затраты энергии на эти мероприятия.Факториальные расчеты объединяют два или более компонентов или «факторы», такие как сумма энергии, потраченной во время сна, отдыха, работы, выполнение общественных или дискреционных домашних дел, а также на досуге. Затраченная энергия в каждом из этих компонентов, в свою очередь, можно рассчитать, зная время выделяется для каждого вида деятельности и соответствующие затраты на энергию.

Как обсуждается в следующих разделах настоящего отчета, экспериментальное измерение общих затрат энергии и оценка рост и состав тканей позволяют делать надежные прогнозы относительно энергетические потребности и диетические рекомендации для младенцев и детей старшего возраста вокруг света.Особые соображения и дополнительные расчеты помогают формулировка рекомендаций для детей и подростков с разнообразными образ жизни.

Общие затраты энергии также измерялись по группам взрослых, но это было в основном в промышленно развитых странах. Вариации в размер тела, состав тела и привычная физическая активность среди населения разные географические, культурные и экономические условия затрудняют применять опубликованные результаты во всем мире.Таким образом, чтобы учесть различия в размерах и составе тела, потребности в энергии изначально были рассчитывается как кратное BMR. Затем они были преобразованы в единицы энергии с использованием известное значение BMR для популяции или среднее значение BMR, рассчитанное из средняя масса тела населения. Чтобы учесть различия в характерная физическая активность ассоциированного образа жизни, энергия потребности взрослых оценивались факторными расчетами с учетом учитывать время, затрачиваемое на занятия, требующие разного физического усилие.

Также учитывались дополнительные потребности во время беременности и кормления грудью. рассчитывается с использованием факторных оценок роста матери и плода ткани, метаболические изменения, связанные с беременностью, а также синтез и секреция молока при лактации.

2.4.2 Выражение требований и рекомендации

Измерения расхода энергии и потребности в энергии рекомендации выражены в единицах энергии (джоули, Дж) в соответствии с международная система единиц.Потому что многие люди до сих пор привыкли к обычное использование термохимических единиц энергии (килокалорий, ккал), оба являются используется в этом отчете, где сначала указаны килоджоули, а во вторую — килокалории, в пределах круглые скобки и другим шрифтом (Arial 9). В таблицах значения для килокалории выделены курсивом тип. [2]

Пол, возраст и масса тела являются основными определяющими факторами общего Расход энергии. Таким образом, потребности в энергии представлены отдельно для каждого пол и различные возрастные группы, и выражаются как в единицах энергии в день и энергия на килограмм веса тела.Как размер тела и состав также влияют на расход энергии и тесно связаны с основным обменом веществ, требования также выражаются как кратные BMR.

2.5 Рекомендации по физ. деятельность

Определенный объем деятельности должен выполняться регулярно в для поддержания общего здоровья и физической формы [3] , для достижения энергетического баланса и снижения риска развития ожирения и сопутствующие заболевания, большинство из которых связано с малоподвижным образом жизни.Таким образом, эта экспертная консультация одобрила предложение о том, что рекомендации потребление калорий с пищей должно сопровождаться рекомендациями по соответствующий уровень привычной физической активности. В этом отчете представлены рекомендации для желаемого уровня физической активности, а также для продолжительности, частоты и интенсивность физических упражнений в соответствии с рекомендациями различных организаций опыт в области физической активности и здоровья. Он также подчеркивает, что уместные виды и объемы физической активности могут выполняться во время выступления обязательных или дискреционных действий, и что рекомендации должны учитывать культурные, социальные и экологические особенности целевая аудитория.

2.6 Глоссарий и сокращения

В дополнение к тем, которые определены в предыдущих разделах, В этом отчете используются следующие термины и сокращения. Они последовательны с определениями, используемыми в других связанных документах ВОЗ и ФАО (FAO, 2003; Джеймс и Скофилд 1990; ВОЗ, 1995).

Скорость основного обмена (BMR) : Минимальная скорость расход энергии, совместимый с жизнью. Измеряется в положении лежа на спине. в стандартных условиях покоя, голодания, неподвижности, термонейтральности и умственное расслабление.В зависимости от его использования ставка обычно выражается за минуту, час или 24 часа.

Индекс массы тела (ИМТ) : Показатель веса адекватность по отношению к росту детей старшего возраста, подростков и взрослых. это рассчитывается делением веса (в килограммах) на рост (в метрах), в квадрате. Допустимый диапазон для взрослых — от 18,5 до 24,9, а для детей — от 18,5 до 24,9. меняется с возрастом.

Вода с двойной маркировкой (DLW) метод : Метод, используемый для измерения средней полной энергии расходы свободно живущих людей в течение нескольких дней (обычно от 10 до 14), на основе исчезновения дозы воды, обогащенной стабильными изотопами 2 H и 18 O.

Потребность в энергии (ER) : Количество еды энергия, необходимая для баланса расхода энергии, чтобы поддерживать размер тела, тело состав и уровень необходимой и желательной физической активности, а также обеспечивают оптимальный рост и развитие детей, отложение тканей во время беременность и секреция молока во время кормления грудью в соответствии с длительным периодом хорошее здоровье. Для здоровых, хорошо питающихся взрослых это эквивалентно общему количеству Расход энергии.Есть дополнительная энергия, необходимая для поддержки роста в детям и женщинам во время беременности, а также для производства молока во время кормление грудью.

Мониторинг сердечного ритма (HRM) : Метод измерения суточный расход энергии свободноживущих людей, основанный на соотношение частоты пульса и потребления кислорода и поминутно мониторинг пульса.

Общие затраты энергии (TEE) : Энергия потрачено, в среднем, за 24-часовой период отдельным лицом или группой частные лица.По определению, он отражает среднее количество энергии, затрачиваемой на типичный день, но это не точное количество энергии, затрачиваемой каждый раз день.

Уровень физической активности (PAL) : TEE за 24 часа выражается как кратное BMR и рассчитывается как TEE / BMR за 24 часа. У взрослых у мужчин и небеременных, не кормящих женщин, BMR, умноженное на PAL, равно TEE или суточная потребность в энергии.

Коэффициент физической активности (PAR) : Энергозатраты активности за единицу времени (обычно минуту или час), выраженную как кратное BMR.Он рассчитывается как энергия, затраченная на действие / BMR, для выбранная единица времени.

Источники

ФАО. 2003. Пищевая энергия — методы анализа и коэффициенты пересчета. Отчет технического семинара. ФАО Продовольствие и питание Документ № 77. Рим.

Джеймс, W.P.T. & Schofield, E.C. 1990. Человек потребности в энергии. Пособие для планировщиков и диетологов . Оксфорд, Великобритания, Oxford Medical Publications по согласованию с ФАО.

ВОЗ. 1985. Энергетические и белковые потребности: отчет. совместной консультации экспертов ФАО / ВОЗ / УООН. Серия технических отчетов ВОЗ No. 724. Женева.

ВОЗ. 1995. Физическое состояние: Использование и интерпретация антропометрии. Отчет экспертного комитета ВОЗ. ВОЗ Серия технических отчетов № 854. Женева.


[2] 1 джоуль (Дж) — это сумма механической энергии, необходимой для перемещения массы 1 кг на расстояние 1 м с ускорением 1 м в секунду (1 Дж = 1 кг × 1 м 2 × 1 сек -2 ).1 000 (килоджоулей, кДж) или 1 миллион (мегаджоули, МДж) используются в питании человека. Коэффициенты пересчета между Джоули и калории составляют: 1 ккал = 4,184 кДж или, наоборот, 1 кДж = 0,239 ккал.
[3] Термин «фитнес» включает кардиореспираторное здоровье, соответствующий состав тела (включая распределение жира), мышечная сила, выносливость и гибкость. Фитнес может обычно описывается как способность выполнять физические упражнения от умеренной до высокой. активность без чрезмерной усталости.

Источники топлива для тела — Human Kinetics

Это отрывок из 3-го издания Endurance Sports Nutrition, написанного Сюзанной Жирар Эберле.

Источники топлива тела

Наша способность бегать, ездить на велосипеде, кататься на лыжах, плавать и грести зависит от способности тела извлекать энергию из съеденной пищи.В качестве потенциальных источников топлива углеводы, жиры и белки в продуктах, которые вы едите, следуют различным метаболическим путям в организме, но все они в конечном итоге дают воду, углекислый газ и химическую энергию, называемую аденозинтрифосфатом (АТФ). Думайте о молекулах АТФ как о высокоэнергетических соединениях или батареях, которые накапливают энергию. Каждый раз, когда вам нужна энергия — чтобы дышать, завязать обувь или проехать 100 миль (160 км), — ваше тело использует молекулы АТФ. Фактически, АТФ — единственная молекула, способная снабжать мышечные волокна энергией для сокращения мышечных сокращений.Креатинфосфат (КП), как и АТФ, также в небольших количествах хранится в клетках. Это еще одно высокоэнергетическое соединение, которое можно быстро мобилизовать, чтобы способствовать кратковременным взрывным усилиям. Однако для поддержания физической активности клетки должны постоянно восполнять как CP, так и АТФ.


Наш ежедневный выбор продуктов питания пополняет запасы потенциальной энергии или топлива, которое требуется организму для нормального функционирования. Эта энергия принимает три формы: углевод, жир и белок. (См. Таблицу 2.1, Расчетные запасы энергии у людей.) Тело может хранить некоторые из этих топлив в форме, которая предлагает мышцам непосредственный источник энергии. Углеводы, такие как сахар и крахмал, например, легко расщепляются до глюкозы, основного источника энергии организма. Глюкозу можно сразу использовать в качестве топлива или отправить в печень и мышцы и хранить в виде гликогена. Во время упражнений мышечный гликоген превращается обратно в глюкозу, которую только мышечные волокна могут использовать в качестве топлива. Печень также превращает свой гликоген обратно в глюкозу; однако он попадает непосредственно в кровоток для поддержания уровня сахара в крови (глюкозы в крови).Во время упражнений ваши мышцы собирают часть этой глюкозы и используют ее в дополнение к собственным запасам гликогена. Глюкоза крови также служит наиболее важным источником энергии для мозга как в состоянии покоя, так и во время упражнений. Организм постоянно использует и пополняет запасы гликогена. Содержание углеводов в вашем рационе, а также тип и количество тренировок, которые вы проводите, влияют на размер ваших запасов гликогена.

http://www.humankinetics.com/AcuCustom/Sitename/DAM/099/32se_Main.jpg


Однако способность вашего тела накапливать гликоген в мышцах и печени ограничена примерно 1 800–2 000 калорий энергии или достаточным количеством топлива для 90–120 минут непрерывной энергичной активности. Если вы когда-либо ударялись о стену во время тренировки, вы знаете, что такое истощение мышечного гликогена. По мере того как мы тренируемся, запасы гликогена в мышцах постоянно уменьшаются, а уровень глюкозы в крови играет все более важную роль в удовлетворении энергетических потребностей организма. Чтобы не отставать от этого значительно возросшего спроса на глюкозу, запасы гликогена в печени быстро истощаются.Когда в печени заканчивается гликоген, вы будете «биться» из-за слишком низкого уровня глюкозы в крови, и в результате гипогликемия (низкий уровень сахара в крови) еще больше замедлит вас. Углеводы, которые вы едите или пьете во время упражнений, могут замедлить истощение мышечного гликогена и предотвратить гипогликемию.


Жир — это наиболее концентрированный источник энергии в организме, обеспечивающий более чем в два раза больше потенциальной энергии, чем углеводы или белки (9 калорий на грамм против 4 калорий на грамм).Во время упражнений накопленный в организме жир (в виде триглицеридов в жировой или жировой ткани) расщепляется на жирные кислоты. Эти жирные кислоты транспортируются через кровь к мышцам в качестве топлива. Этот процесс происходит относительно медленно по сравнению с мобилизацией углеводов в качестве топлива. Жир также хранится в мышечных волокнах, где к нему легче получить доступ во время упражнений. В отличие от ваших ограниченных запасов гликогена, жировые отложения являются практически неограниченным источником энергии для спортсменов.Даже у худых и скупых людей в мышечных волокнах и жировых клетках накапливается достаточно жира, чтобы обеспечить до 100 000 калорий — этого достаточно для более чем 100 часов марафонского бега!


Жир является более эффективным топливом на единицу веса, чем углеводы. Углеводы необходимо хранить вместе с водой. Наш вес увеличился бы вдвое, если бы мы хранили такое же количество энергии, как гликоген (плюс вода, содержащаяся в гликогене), которую мы сохраняем в виде жира. У большинства из нас есть достаточные запасы энергии в виде жира (жировой ткани или телесного жира), плюс организм легко преобразовывает и сохраняет лишние калории из любого источника (жир, углеводы или белок) в виде телесного жира.Однако для того, чтобы жир питал упражнения, необходимо одновременно потреблять достаточное количество кислорода. Во второй части этой главы кратко объясняется, как темп или интенсивность, а также продолжительность тренировки влияют на способность организма использовать жир в качестве топлива.


Что касается белка, то в нашем организме нет официальных резервов для использования в качестве топлива. Скорее, белок используется для создания, поддержания и восстановления тканей организма, а также для синтеза важных ферментов и гормонов. В обычных условиях белок удовлетворяет только 5 процентов потребностей организма в энергии.Однако в некоторых ситуациях, например, когда мы едим слишком мало калорий в день или недостаточно углеводов, а также на последних этапах упражнений на выносливость, когда запасы гликогена истощаются, скелетные мышцы разрушаются и используются в качестве топлива. Эта жертва необходима для доступа к определенным аминокислотам (строительным блокам белка), которые могут быть преобразованы в глюкозу. Помните, что для оптимального функционирования вашему мозгу также необходим постоянный и стабильный запас глюкозы.


Упражнения на метаболизм топлива и выносливость

Углеводы, белки и жиры играют определенную роль в питании упражнениями.


Углеводы

  • Обеспечивает высокоэффективный источник топлива. Поскольку организму для сжигания углеводов требуется меньше кислорода по сравнению с белками или жирами, углеводы считаются наиболее эффективным источником топлива для организма. Углеводы становятся все более жизненно важными во время упражнений высокой интенсивности, когда организм не может обрабатывать достаточно кислорода для удовлетворения своих потребностей.
  • Поддерживает работу мозга и нервной системы. Когда уровень глюкозы в крови падает, вы становитесь раздражительным, дезориентированным и вялым, и вы можете быть неспособны концентрироваться или выполнять даже простые задачи.
  • Помогает метаболизму жиров. Для эффективного сжигания жира ваше тело должно расщепить определенное количество углеводов. Поскольку запасы углеводов ограничены по сравнению с запасами жира в организме, употребление диеты с недостаточным содержанием углеводов существенно ограничивает метаболизм жиров.
  • Сохраняет мышечную массу — потребление достаточного количества углеводов избавляет организм от использования белка (из мышц, внутренних органов или диеты) в качестве источника энергии. Пищевой белок гораздо лучше используется для создания, поддержания и восстановления тканей организма, а также для синтеза гормонов, ферментов и нейротрансмиттеров.

Жир

  • Обеспечивает концентрированный источник энергии — жир обеспечивает более чем в два раза больше потенциальной энергии, чем белок и углеводы (9 калорий на грамм жира против 4 калорий на грамм углеводов или белков).
  • Помогает подпитывать активность низкой и средней интенсивности. В состоянии покоя и во время упражнений, выполняемых на уровне 65 процентов аэробной способности или ниже, жир обеспечивает 50 или более процентов топлива, в котором нуждаются мышцы.
  • Повышает выносливость за счет экономии запасов гликогена. Как правило, по мере увеличения продолжительности или времени, затрачиваемого на тренировку, интенсивность уменьшается (и больше кислорода становится доступным для клеток), и жир является более важным источником энергии.Накопленные углеводы (гликоген в мышцах и печени) впоследствии используются медленнее, тем самым замедляя наступление усталости и продлевая активность.

Белок

  • Обеспечивает энергией на поздних этапах продолжительных упражнений — когда запасы гликогена в мышцах снижаются, как это обычно происходит на последних этапах упражнений на выносливость, организм расщепляет аминокислоты, содержащиеся в белке скелетных мышц, на глюкозу, обеспечивая до 15 процентов энергии. нужный.
  • Обеспечивает энергией, когда ежедневный рацион недостаточен по общему количеству калорий или углеводов. В этой ситуации организм вынужден полагаться на белок для удовлетворения своих энергетических потребностей, что приводит к разрушению безжировой мышечной массы.

Подробнее о Endurance Sports Nutrition, третье издание .

Энергетические потребности организма — Science Learning Hub

Макронутриенты (углеводы, белки, жиры и масла), которые мы потребляем в нашем рационе, помогают снабжать организм энергией, необходимой для поддержания его работы.Эта энергия используется для управления сложными химическими, механическими и электрическими системами тела. Скорость высвобождения энергии из макроэлементов в результате химических процессов, происходящих в организме, известна как скорость метаболизма.

Скорость метаболизма

Количество энергии, необходимое для поддержания функционирования организма в состоянии покоя, бодрствования и голодания в комфортно теплой среде, называется скоростью метаболизма в состоянии покоя (RMR).

RMR варьируется от человека к человеку из-за следующих факторов:

  • Пол — самцы выделяют энергию из пищи на 5–7% быстрее, чем женщины.
  • Размер — чем больше площадь поверхности у человека, тем больше RMR.
  • Состав тела — чем выше соотношение безжировой и жировой ткани, тем выше RMR.
  • Гормон щитовидной железы — этот гормон стимулирует метаболизм в состоянии покоя. Слишком мало — и RMR падает.
  • Возраст — чем моложе человек, тем выше RMR для данного размера и пола.
  • Другие факторы — лихорадка, некоторые лекарства, такие как кофеин, беременность, лактация и эмоции, увеличивают RMR.

Здоровый мальчик в возрастной группе 12–14 лет, среднего роста и веса, имеет RMR около 6 500 килоджоулей в день. Для девочки того же возраста этот показатель составит около 5 500 килоджоулей в день.

Общий уровень метаболизма — это количество энергии, которое организм использует для выполнения всех своих функций. Часто выражается в килоджоулей в день.

Факторами, определяющими общую скорость метаболизма, являются:

  • скорость обмена веществ в покое
  • энергия, необходимая для выполнения всех видов мышечной работы, от сидения в постели до очень напряженного физического труда или упражнений
  • термического эффекта пищи .

Для усвоения пищи требуется энергия. Например, углеводы и жиры имеют термический эффект около 5%, тогда как белок составляет около 30%. Это означает, что для усвоения 100 килоджоулей углеводов необходимо 5 килоджоулей, а в организме остается 95 килоджоулей полезной энергии. Для сравнения: для метаболизма 100 килоджоулей белка необходимо 30 килоджоулей, а в организме остается 70 килоджоулей.

В среднем для умеренно активного человека около 60% общих суточных затрат энергии организма связано с метаболизмом в состоянии покоя, около 32% затрат энергии тела приходится на физическую активность и еще 8% приходится на термический эффект.

Используя приведенные выше показатели RMR, это означает, что общий уровень метаболизма у мальчика составляет около 11 000 килоджоулей в день, а у девочки — 9 200 килоджоулей в день.

Уравнение для расчета RMR

Относительно простой способ определения скорости метаболизма в состоянии покоя — использовать уравнение, известное как уравнение Миффлина. Он основан на массе тела (w), росте (h), возрасте (a) и поле.

Хотя он не принимает во внимание этническую принадлежность или количество жировой ткани при расчете мышечной ткани, он все же является хорошей прогностической мерой.

Формула:

  • Самцы: RMR = (10 xw) + (6,25 xh) — (5 xa) + 5
  • Женщины: RMR = (10 xw) + (6.25 xh) — (5 xa) — 161

Для мальчика-подростка с массой тела 60 кг, ростом 165 см, возрастом 14 лет:

RMR

= (10 x 60) + (6,25 x 165) — (5 x 14 ) + 5

= 600 + 1031,25 — 70 + 5

= 1566.25 калорий x 4,18 в килоджоулей

= 6546,9 кДж в день

Для девочки-подростка с массой тела 50 кг, ростом 163 см, возрастом 14 лет:

RMR

= (10 x 60) + (6,25 x 165) — (5 x 14) + 5

RMR

= (10 x 50) + (6,25 x 163) — ( 5 x 14) — 161

= 1,287.75 калорий x 4,18 для преобразования в килоджоули

= 5 382,8 кДж в день

Баланс между поступлением и выходом энергии

Баланс потребления энергии за счет приема пищи с выходом за счет метаболизма в состоянии покоя, роста, физических упражнений и переваривание пищи — один из ключевых компонентов поддержания здоровья и благополучия.

Упрощенное уравнение баланса энергии выглядит так: энергия на входе = энергия на выходе.

  • Недостаточное количество еды приводит к отрицательному энергетическому балансу, что приводит к потере веса.
  • Если съедено слишком много еды, возникает положительный энергетический баланс, а избыточная энергия сохраняется в виде жира, что приводит к увеличению веса.

Здоровые дети и подростки (пока они не перестанут расти) находятся в состоянии положительного энергетического баланса — набора веса. Дополнительные килоджоули используются в основном для увеличения количества важных тканей организма, таких как кости, мышцы, кровь и органы тела. Некоторые из этих добавок могут также накапливаться в виде телесного жира, который впоследствии можно использовать в качестве источника энергии.Отрицательный энергетический баланс не позволяет нормально расти и развиваться, ограничивая нормальный набор веса, связанный с детьми и подростками.

У взрослых ситуация иная, поскольку рост и развитие достигли пика. Для поддержания здоровья и благополучия рекомендуется поддерживать баланс между входящей и выходной энергией.

Связанное содержание

Пища, которую мы едим, поставляет энергию, необходимую организму для управления его сложными химическими, механическими и электрическими системами.Откуда берется эта энергия, как она фиксируется в молекулах пищи и как высвобождается? Подробнее читайте в статье Как получить энергию в продуктах питания.

Идея упражнения

В упражнении «Расчет RMR и суточной выработки энергии» учащиеся вычисляют свой RMR (уровень метаболизма в состоянии покоя) и используют его для расчета затрат энергии на различные виды деятельности.

Работа, энергия и сила в людях — College Physics

Преобразование энергии у людей

Наши тела, как и все живые организмы, являются машинами преобразования энергии.Сохранение энергии подразумевает, что химическая энергия, хранящаяся в пище, преобразуется в работу, тепловую энергию и / или сохраняется в виде химической энергии в жировой ткани. (См. (Рисунок).) Доля каждой формы зависит как от того, сколько мы едим, так и от нашего уровня физической активности. Если мы едим больше, чем необходимо для работы и согреваемости, остаток переходит в жировые отложения.

Энергия, потребляемая людьми, преобразуется в работу, тепловую энергию и накопленный жир. Безусловно, самая большая часть идет на тепловую энергию, хотя эта доля варьируется в зависимости от типа физической активности.

Энергия, потребляемая в состоянии покоя

Уровень , с которым организм использует энергию пищи для поддержания жизни и выполнения различных действий, называется скоростью метаболизма. Общий коэффициент преобразования энергии человека в состоянии покоя называется скоростью основного обмена (BMR) и распределяется между различными системами в организме, как показано на (Рисунок). Самая большая часть идет в печень и селезенку, а затем в мозг. Конечно, во время интенсивных упражнений потребление энергии скелетными мышцами и сердцем заметно возрастает.Около 75% калорий, сжигаемых за день, идет на эти основные функции. BMR является функцией возраста, пола, общей массы тела и количества мышечной массы (которая сжигает больше калорий, чем жировые отложения). Благодаря этому последнему фактору у спортсменов больше BMR.

Скорость основного обмена (BMR)
Орган Мощность, потребляемая в состоянии покоя (Вт) Потребление кислорода (мл / мин) Процент BMR
Печень и селезенка 23 67 27
Мозг 16 47 19
Скелетная мышца 15 45 18
Почки 9 26 10
Сердце 6 17 7
Прочее 16 48 19
Итого 85 Вт 250 мл / мин 100%

Потребление энергии прямо пропорционально потреблению кислорода, потому что пищеварительный процесс — это в основном процесс окисления пищи.Мы можем измерить энергию, потребляемую людьми во время различных занятий, путем измерения потребления кислорода. (См. (Рисунок).) Приблизительно 20 кДж энергии вырабатывается на каждый литр потребляемого кислорода, независимо от типа пищи. (Рисунок) показывает уровни потребления энергии и кислорода (затрачиваемая мощность) для различных видов деятельности.

Сила выполнения полезной работы

Работа, проделанная человеком, иногда называется полезной работой, это работа, выполненная во внешнем мире , такая как поднятие тяжестей.Для полезной работы требуется сила, прилагаемая на расстоянии к внешнему миру, и поэтому она исключает внутреннюю работу, например, выполняемую сердцем при перекачивании крови. Полезная работа включает в себя подъем по лестнице или ускорение до полного разбега, потому что это достигается за счет приложения сил к внешнему миру. Силы, прикладываемые телом, неконсервативны, поэтому они могут изменять механическую энергию () системы, над которой воздействуют, и это часто является целью. Например, бейсболист, бросающий мяч, увеличивает как кинетическую, так и потенциальную энергию мяча.

Если человеку нужно больше энергии, чем он потребляет, например, при интенсивной работе, организм должен использовать химическую энергию, запасенную в жире. Так что упражнения могут быть полезны для похудания. Однако количество упражнений, необходимое для похудания или сжигания лишних калорий, потребленных в этот день, может быть большим, как показано на рисунке.

Расчет потери веса при выполнении упражнений

Если человек, которому обычно требуется в среднем 12 000 кДж (3000 ккал) пищевой энергии в день, потребляет 13 000 кДж в день, он будет постоянно набирать вес.Сколько нужно ездить на велосипеде в день, чтобы избавиться от лишних 1000 кДж?

Решение

(рисунок) указывает, что 400 Вт используются при езде на велосипеде на умеренной скорости. Время, необходимое для отработки 1000 кДж с этой скоростью, тогда составляет

Обсуждение

Если этот человек использует больше энергии, чем потребляет, организм человека будет получать необходимую энергию за счет метаболизма жировых отложений. Если человек потребляет 13000 кДж, но потребляет только 12000 кДж, то потеря жира составит

.

при условии, что содержание энергии в жире составляет 39 кДж / г.

Пульсоксиметр — это прибор, который измеряет количество кислорода в крови. Оксиметры можно использовать для определения скорости метаболизма человека, то есть скорости преобразования пищевой энергии в другую форму. Такие измерения могут указывать на уровень спортивной подготовки, а также на наличие определенных медицинских проблем. (Источник: UusiAjaja, Wikimedia Commons)

Нормы потребления энергии и кислорода 1 (Мощность)
Действия Энергопотребление в ваттах Расход кислорода в литрах O 2 / мин
Спящий 83 0.24
Сидят в состоянии покоя 120 0,34
Стоя расслабленно 125 0,36
Сидят в классе 210 0.60
Ходьба (5 км / ч) 280 0,80
Езда на велосипеде (13–18 км / ч) 400 1,14
Дрожь 425 1,21
Игра в теннис 440 1.26
Плавание брасс 475 1,36
Каток (14,5 км / ч) 545 1,56
Подъем по лестнице (116 об / мин) 685 1,96
Езда на велосипеде (21 км / ч) 700 2,00
Бег по пересеченной местности 740 2,12
Играет в баскетбол 800 2.28
Велоспорт, профессиональный гонщик 1855 5,30
Спринт 2415 6,90

Все функции организма, от мышления до подъема тяжестей, требуют энергии. (См. (Рисунок).) Многие мелкие мышечные движения, сопровождающие любую спокойную деятельность, от сна до чесания головы, в конечном итоге превращаются в тепловую энергию, как и менее заметные мышечные действия сердца, легких и пищеварительного тракта.По сути, дрожь — это непроизвольная реакция на низкую температуру тела, при которой мышцы сталкиваются друг с другом, вырабатывая тепловую энергию в теле (и не выполняя никакой работы). Почки и печень потребляют удивительное количество энергии, но самым большим сюрпризом является то, что 25% всей энергии, потребляемой организмом, используется для поддержания электрических потенциалов во всех живых клетках. (Нервные клетки используют этот электрический потенциал в нервных импульсах.) Эта биоэлектрическая энергия в конечном итоге становится в основном тепловой энергией, но некоторая часть используется для питания химических процессов, таких как в почках и печени, а также при производстве жира.

Это сканирование с помощью фМРТ показывает повышенный уровень потребления энергии в зрительном центре головного мозга. Здесь пациента просили узнавать лица. (Источник: NIH через Wikimedia Commons)

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.