Суточный расход энергии. Энергетические затраты, энергетический баланс Суточный расход энергии человека зависит от

Количественная сторона питания определяется энер­гией, которая высвобождается из пищевых веществ в процессе биологического окисления и выражается в килокалориях.

Экви­валенты доступной энергии, выделяющейся при расщеплении усвояемой части пищи, составляют следующие величины: 1 грамм белка — 4,0 ккал., 1 грамм жира — 9,0 ккал., 1 грамм угле­водов -4,0 ккал., 1 грамм спирта — 7,0 ккал., 1 грамм органиче­ских кислот — 3,0 ккал.

Суточная энергетическая потребность связана с энергоза­тратами организма. Энергозатраты человека зависят от физиче­ской нагрузки, пола и возраста.
В соответствии с размерами энергозатрат выделяется 5 групп трудоспособного населения. В основу деления по группам частично закладываются определен­ные профессии. Градация по группам осуществляется по вели­чине основного обмена с учетом коэффициента физической ак­тивности.

Величина основного обмена — это минимальное количество энергии, необходимое для осуществления жизненных процес­сов, то есть затраты энергии на выполнение всех физиологиче­ских, биохимических процессов, на функционирование органов и систем организма в состоянии температурного комфорта (20° С), полного физического и психического покоя нато­щак. Величина основного обмена отражает энергию, расходуе­мую организмом на метаболические процессы, поддержание кровотока и дыхания в состоянии покоя.

Для человека опреде­ленного пола, возраста и массы тела основной обмен имеет по­стоянный показатель. При этом рост человека не играет особой роли.

Величины основного обмена для взрослого человека (ккал./сутки):

Отношение энергозатрат к величине основного обмена опре­деляется как коэффициент физической активности и составляет:

для 1 группы — 1,4 (руководители предприятий, инженерно- технические работники, врачи, педагоги, воспитатели, секрета­ри, работники науки, диспетчеры, работники пультов управле­ния и др.);

для 2-й группы — 1,6 (работники, занятые на автоматизиро­ванных линиях, в радиоэлектронной промышленности, специа­листы сельского хозяйства, медсестры, санитарки, продавцы промтоваров, работники связи, сферы обслуживания, водители городского общественного транспорта, швейники, тренеры и др);

для 3-й группы — 1,9 (станочники, слесари, хирурги, химики, водители экскаваторов, бульдозеров, железнодорожники, тек­стильщики, буровики, металлурги-доменщики, работники пи­щевой промышленности, общественного питания, продавцы продовольственных товаров и др.);

Для 4-й группы — 2,2 (строители, сельскохозяйственные рабо­чие и механизаторы, работники нефтяной и газовой промыш­ленности, металлурги, литейщики и др.);

для 5-й группы — 2,5 (шахтеры, сталевары, каменщики, валь­щики леса, землекопы, грузчики, оленеводы и др.)

Как рассчитать свои суточные энергозатраты

Пример: Вы женщина 35 лет, ваш вес 58 кг, по профессии Вы бухгалтер. Находим в первой таблице столбец 30-39 лет и строку 55 кг (до 60 не хватает 2 кг, поэтому нужно брать от меньшей цифры), таким образом Ваш уровень основного обмена составляет 1260 ккал/сут. Профессия бухгалтер наиболее удовлетворяет первой группе, значит коэффициент Вашей физической активности будет 1,4.

Рассчитываем суточные энергозатраты: 1260 ¤ 1,4 = 1764 ккал/сут

Кроме деления населения по энергозатратам в каждой из пяти групп выделяют три категории по возрасту.

У мужчин, особенно молодого возраста, потребности в энергии и основных пищевых веществах наиболее высокие.

Для беременных и кор­мящих женщин предусмотрено дополнение к норме соответст­вующей группы женщин в связи с дополнительной потребно­стью в энергии и пищевых веществах.

Для лиц, занимающихся активными формами отдыха и про­живающих в местности с менее развитым коммунальным об­служиванием, прибавления к нормам энергетических потребно­стей не предусмотрены.

Нормы потребления энергии для детей

Нормы потребления энергии для детского населения разра­ботаны с учетом интенсивных пластических процессов в орга­низме и высокой активности детей.

В период интенсивного рос­та у детей после 10 лет происходит значительное увеличение тощей (без жира) массы тела (1.5-2 раза), что требует дополнительной энергии.

С 11 лет, когда происходит значительное увеличение тощей массы тела, дети подразделяются по полу и нормы по­требления энергии и основных пищевых веществ у них разли­чаются.

По нормам питания 2008 года детское население подразделяется та­ким образом:

1. Ранний возраст:

0-12 месяцев — грудной;

0-3 лет — преддошкольный.

2. Дошкольный возраст: 3-7 лет

3. Школьный:

— младший 7-11 лет;

Средний 11-14 лет (мальчики и девочки).

4. Подростковый 14-18 лет (юноши и девушки).

Некоторые особенности потребления энергии и количественной стороны питания

У лиц пенсионного возраста идет потеря массы тела, обменные процессы замедляются, снижается потребность в энергии и пищевых веществах. Соответственно для лиц старше 60 лет предлагаются более низкие цифры этих показателей.

В ряде обстоятельств уровень потребления энергии оказы­вается выше или ниже фактической потребности.

Люди с низкой физической активностью подвержены риску переедания и по­вышенного потребления калорий. Избыточное потребление ка­лорий ведет к ожирению и снижению функции сердечно­сосудистой и дыхательной систем, иммунитета.

Лица тяжелого физического труда часто недополучают нужное количество ка­лорий с пищей и относятся к группе риска с физической актив­ностью на пределе физических возможностей. Потребление не­достаточного количества пищи для покрытия расходуемой энер­гии ведет к ограничению физической активности, снижению подвижности у детей и работоспособности у взрослых.

Самостоятельная активность

Кроме профессиональной физической активности существует физическая активность, связанная со свободным временем. Это так называемая самостоятельная активность. В самостоятель­ную активность включают:

— социальную активность (участие в общественных собрани­ях, митингах, фестивалях, посещение мест богослужения, теат­ров, кино);

— активность во время занятий спортом, физкультурой;

— необязательная активность (ремонт и благоустройство до­ма, работы в саду и огороде).

Каждому виду деятельности соответствуют определенные энергозатраты, в виде коэффициентов по отношению к величине основного обмена.

Проведя хронометраж деятельности человека за сутки можно рассчитать фактические энергозатраты каждого человека в отдельности, взяв за основу его основной обмен.

Суточный расход энергии у здорового человека значи­тельно превышает величину основного обмена и складывается из следующих компонентов: основного обмена; рабочей прибавки, т.е. энергозатрат, связанных с выполнением той или иной работы; специфически-динамического действия пищи (белковая пища по­вышает интенсивность обмена на 25-30%, а углеводы и жи­ры - на 10% или меньше).

Совокупность компонентов суточного расхода энер­гии составляет рабочий обмен . Степень энер­гетических затрат при различной физической активности оп­ределяется коэффициентом физической активности - отно­шением общих энергозатрат на все виды деятельности в су­тки к величине основного обмена. По этому принципу все население разделено на 5 групп (таблица).

Группы работников по энерготратам

Для людей, выполняющих легкую работу сидя, нужно примерно 2400-2600 ккал в сутки; работающих с большей мышечной нагрузкой требуется 3400-3600 ккал; выполняю­щих тяжелую мышечную работу - 4000-5000 ккал и выше. У тренированных спортсменов при кратковременных интен­сивных упражнениях величина рабочего обмена может в 20 раз превосходить основной обмен.

Потребление кисло­рода при физической нагрузке не отражает общего расхода энергии, так как часть ее тратится на гликолиз (анаэробный) и не требует затраты кислорода. Разность между потребностью в О 2 и его потреблением составляет энергию, получае­мую в результате анаэробного распада, и называется кисло­родным долгом . Потребление О 2 и после окончания мышеч­ной работы остается высоким, так как в это время происхо­дит возвращение кислородного долга. Кислород затрачивает­ся на превращение главного побочного продукта анаэробно­го метаболизма - молочной кислоты в пировиноградную, на фосфорилирование энергетических соединений (креатин-фосфат) и восстановление запасов О 2 в мышечном миоглобине.

При умственном труде также происходят энерготраты, особенно, если умственная активность сопровож­дается эмоциональным возбуждением. Так, пережитое эмоциональное возбуж­дение может вызывать в течение нескольких последующих дней повышение обмена на 11-19%.

Обмен веществ

Обмен веществ начинается с поступления питательных веществ в желудочно-кишечный тракт и воздуха в легкие. Осуществляется в несколько этапов:

1) фермента­тивные процессы расщепления белков, жиров и углеводов до растворимых в воде аминокислот, моно- и дисахаридов, гли­церина, жирных кислот и других соединений, происходящие в различных отделах желудочно-кишечного тракта, а также всасывание этих веществ в кровь и лимфу.

2) транспорт питатель­ных веществ и кислорода кровью к тканям и те сложные хи­мические превращения веществ, которые происходят в клет­ках. В них одновременно осуществляется расщепление пита­тельных веществ до конечных продуктов метаболизма, син­тез ферментов, гормонов, составных частей цитоплазмы. Расщепление веществ сопровождается выделением энергии, которая используется для процессов синтеза и обеспечения работы каждого органа и организма в целом.

3) удаление конечных продуктов распада из клеток, их транспорт и выделение почками, лег­кими, потовыми железами и кишечником.

Превращение белков, жиров, углеводов, минеральных веществ и воды происходит в тесном взаимодействии друг с другом. В метаболизме каждого из них имеются свои осо­бенности, а физиологическое значение их различно, поэтому обмен каждого из этих веществ принято рассматривать от­дельно.

Обмен белков

Белки используются в организме в первую очередь в качестве пластических материалов. Потребность в белке оп­ределяется тем его минимальным количеством, которое бу­дет уравновешивать его потери организмом. Белки находятся в состоянии непрерывного обмена и обновления. Из аминокислот, полученных в процессе пищеварения, синтезируются специфические для данного вида организма и для каждого органа белки. Де­сять аминокислот из 20 (валин, лейцин, изолейцин, лизин, метионин, триптофан, треонин, фенилаланин, аргинин и гис-тидин) в случае их недостаточного поступления с пищей не могут быть синтезированы в организме и называются неза­менимыми. Другие десять аминокислот (заменимые) могут синтезироваться в организме. Часть аминокислот используется как энергетический материал, т.е. подвергаются расщеплению.

О количестве белка, подвергшегося распаду за сутки, судят по количеству азота, выводимого из организма человека. В 100 г белка содержится 16 г азота. Таким обра­зом, выделение организмом 1 г азота соответствует распаду 6,25 г белка. За сутки из организма взрослого человека выде­ляется около 3,7 г азота, т.е. масса разрушившегося белка со­ставляет 3,7 х 6,25 = 23 г, или 0,028-0,075 г азота на 1 кг мас­сы тела в сутки (коэффициент изнашивания Рубнера). Е сли количество азота, поступающего в организм с пищей, равно количеству азота, выводимого из организма, то организм находится в состоянии азотистого равновесия. Если в организм поступает азота больше, чем выделяется, то это свидетельствует о положительном азотистом балансе . Он возникает при увеличении массы мы­шечной ткани (интенсивные физические нагрузки), в период роста организма, беременности, во время выздоровления по­сле тяжелого заболевания. Состояние, при котором количе­ство выводимого из организма азота превышает его поступ­ление в организм, называют отрицательным азотистым ба­лансом. Оно возникает при питании неполноценными белка­ми, когда в организм не поступают какие-либо из незамени­мых аминокислот, при белковом или полном голодании.

Необходимо потребление не менее 0,75 г белка на 1 кг массы тела в сутки, что для взрослого здорового человека массой 70 кг составляет не менее 52,5 г полноценного белка. Для надежной стабильности азотистого баланса рекоменду­ется принимать с пищей 85-90 г белка в сутки. У детей, беременных и кормящих женщин эти нормы должны быть выше.

Обмен липидов

Липиды являются сложными эфирами глицерина и высших жирных кислот. Липиды играют в организме энергетическую и пластическую роль. За счет окисления жиров обеспечивается около 50% потребности в энергии взрослого организма. Жиры служат резервом питания организма, их запасы у человека в среднем составляют 10-20% массы тела. Из них около половины находятся в подкожной жировой клетчатке, значительное количество откладывается в боль­шом сальнике, околопочечной клетчатке и между мышцами. В состоянии голода, при действии на организм холода, при физической или психоэмоциональной нагрузке происходит интенсивное расщепление запасенных жиров. В условиях покоя после приема пищи происходит ресинтез и отложение липидов в депо. Главную энергетическую роль играют нейтральные жиры - триглицериды, а пластическую - осущест­вляют фосфолипиды, холестерин и жирные кислоты, кото­рые выполняют функции структурных компонентов клеточ­ных мембран, входят в состав липопротеидов, являются предшественниками стероидных гормонов, желчных кислот и простагландинов.

Липидные молекулы, всосавшиеся из кишечника, упа­ковываются в эпителиоцитах в транспортные частицы (хиломикроны), которые через лимфатические сосуды поступа­ют в кровоток. Липидные молекулы могут также синтезироваться в организме, за исключением ненасыщен­ных линолевой, линоленовой и арахидоновой жирных ки­слот, которые должны поступать с пищей. Эти незаменимые кислоты . Отсутствие или недостаточ­ное поступление в организм незаменимых жирных кислот приводит к задержке роста, нарушению функции почек, за­болеваниям кожи, бесплодию.

Так как холестерин и триглицериды являются гидро­фобными соединениями, нерастворимыми в плазме крови, в печени, для их транспорта формируются липопротеиды (жи­ровые вещества, связанные с белками), которые отличаются друг от друга по своему размеру, составу и физико-хими­ческим свойствам. Различают три основных группы липопротеидов: липопротеиды очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеиды низкой плотности (ЛПНП) и липопротеиды высокой плотности (ЛПВП).

ЛПВП - маленькие частицы, которые содержат много фосфолипидов и белков, их функция заключается в удалении избытка холестерина из сосудистой стенки и других тканей. После насыщения холе­стерином они возвращаются в печень, где холестерин и его эфиры превращаются в желчные кислоты и выводятся с жел­чью. ЛПВП снижают образование окисленных форм и счи­таются единственным антиатерогенным (т.е. препятствую­щим развитию атеросклероза) классом липопротеидов. Кро­ме того, эфиры холестерина липопротеидов высокой плотно­сти используются для синтеза стероидных гормонов в надпо­чечниках.

Обмен углеводов

Углеводы являются основным источником энергии, а также выполняют в организме пластические функции, в ходе окисления глюкозы образуются промежуточные продукты - пентозы, которые входят в состав нуклеотидов и нуклеино­вых кислот. Глюкоза необходима для синтеза некоторых аминокислот, синтеза и окисления липидов, полисахаридов.

Организм человека получает углеводы главным образом в виде растительного полисахарида крахмала и в небольшом количестве в виде животного полисахарида гликогена. В же­лудочно-кишечном тракте осуществляется их расщепление до уровня моносахаридов (глюкозы, фруктозы, лактозы, га­лактозы). Моносахариды, основным из которых является глюкоза, всасываются в кровь и через воротную вену посту­пают в печень. Здесь фруктоза и галактоза превращаются в глюкозу. Внутриклеточная концентрация глюкозы в гепатоцитах близка к ее концентрации в крови. При избыточном поступлении в печень глюкозы она пре­вращается в резервную форму ее хранения - гликоген. Коли­чество гликогена может составлять у взрослого человека 150-200 г. В случае ограничения потребления пищи, при снижении уровня глюкозы в крови происходит расщепление гликогена и поступление глюкозы в кровь. В течение первых 12 ч и более после приема пищи поддержание концентрации глюкозы крови обеспечивается за счет распада гликогена в печени. После истощения запасов гликогена усиливается синтез ферментов, обеспечивающих реакции глюконеогенеза - синтеза глюкозы из лактата или аминокислот. В среднем за сутки человек потребляет 400-500 г углеводов, из которых обычно 350-100 г составляет крахмал, а 50-100 г - моно-и дисахариды. Избыток углеводов депонируется в виде жира.

Рассчитываем расход калорий

Всем нам хорошо известно, что на все процессы в окружающем нас мире требуется определенная энергия, и наш организм, конечно, не исключение.

Затрачивает организм эту энергию на функционирование внутренних органов и систем, поддержание необходимой температуры тела, на выполнение различной работы (уборка, готовка и прочие дела домашние , с собакой погуляли, в магазин сходили, на работе были, с шефом поконфликтовали, стресс… жуть сколько энергии потратили) и, что ни странно, максимум килокалорий тратится на физические нагрузки.

Даже в состоянии покоя организм работает и затрачивает энергию, которая называется основным обменом веществ (базовым). Единицей измерения обмена веществ является килокалория. Не следует пренебрегать этим показателем, он очень важный. Основной обмен - просто необходимый минимум для поддержания стабильной работы всего организма. Уменьши ты уровень своего основного обмена веществ и организм (а он умный!) перейдет в режим экономии энергии, его тут не обманешь. Попросту говоря, обмен веществ замедлится и ты начнешь пухнуть от, казалось бы, безобидного, огурца. Ну продолжим…

Принято считать, что в среднем за 1 час на 1 килограмм массы тела расходуется 1 ккал. На примере это выглядит следующим образом: человек весом в 47 кг имеет основной обмен, равный 47*24=1128. Почему в среднем? Здесь все очень даже легко, мышечная ткань расходует килокалорий на поддержание самой себя втрое больше, чем жировая. Вывод? Нельзя терять мышечную массу. Ну не будем отвлекаться от темы…

С основным обменом разобрались. Но это не все. Суточный расход энергии состоит не только из базового обмена веществ. Необходимо еще учитывать затраты энергии на различные виды деятельности. Для этого применяют коэффициент физической активности:

• 1,2 - сидячий образ жизни или отсутствие физической активности в принципе
• 1,4 - легкая физическая активность (слабые занятия спортом 1-3 раза в неделю)
• 1,55 - умеренная физическая активность (интенсивные тренировки 3-5 раз в неделю)
• 1,725 - повышенная физическая активность (интенсивные ежедневные тренировки)
• 1,9 - супер-активность (сверхинтенсивные тренировки или тяжелая физическая работа)

Находим из перечня свой коэффициент, умножаем его на показатель базового обмена и получаем свой суточный расход энергии. Опять же пример: девушка в возрасте 35 лет, 47 кг весом, занимающаяся спортом активно каждый день, имеет средний расход энергии равный:

1128*1,725=1945,8.

Энергетическая ценность продуктов

С расходом энергии разобрались, но откуда организм ее берет, естественно, из еды. Поэтому и характеризуют все продукты таким показателем как энергетическая ценность (калорийность).

Как не трудно догадаться, общая калорийность продукта суммируется из калорийности его составляющих: белков, жиров и углеводов:

1 г белков = 17 кДж (4,1 ккал)
1 г жиров = 39 кДж (9,3 ккал)
1 г углеводов = 20 кДж (4,7 ккал)

Заведите дневник, считайте калории.

Подытожим: чем больше физической активности, тем больше энергии мы тратим. Вывод напрашивается сам собой: больше расходуешь, чем потребляешь, худеешь. Расходуешь меньше, чем наедаешь, толстеешь. Все просто. Главное не забывать, меньше уровня базового обмена веществ есть нельзя (проблем со здоровьем не оберешься)!

Более подробно о суточной норме калорий читаем .

Касимова Екатерина
для женского журнала сайт

При использовании и перепечатке материала активная ссылка на женский онлайн журнал обязательна

Для обеспечения человека пищей, соответствующей его энергетическим затратам и конструктивным (пластическим) процессам, необходимо знать, сколько энергии он расходует. Обычно мы говорим, что все процессы жизнедеятельности происходят в нашем организме с затратой энергии. Настало время обсудить, о каких главных энергозатратных процессах человека идет речь.

К основным энергозатратным процессам человека относятся следующие:

• 1) работа внутренних органов;
• 2) терморегуляция;
• 3) движение;
• 4) общественно полезная деятельность.

Работа внутренних органов и терморегуляция происходит в организме постоянно и не зависит от того, бодрствует человек или спит. От состояния человека зависит только количество работы - во время отдыха и сна наши внутренние органы работают медленнее, а во время дневного времяпрепровождения - быстрее и активнее. Ночью наше сердце ритмично сокращается, в кишечнике продолжает перевариваться пища, съеденная на ужин, почки фильтруют кровь, мышцы двигаются, когда мы переворачиваемся во сне, мозг контролирует дыхание, сердцебиение, слух, обменные процессы и т.д. Днем все эти процессы усиливаются, добавляются те, что не задействованы во время сна, например, зрение, активное питание и движение, эмоции и т.д.

Поддержание постоянной температуры тела - терморегуляция, тоже процесс круглосуточный, менее активный ночью и более активный днем, потому что при дневном образе жизни, изменяющихся условиях окружающей среды (холодный - горячий душ, теплая комната, прохладный воздух на улице и др.) активизируются процессы терморегуляции организма.

Движение - это в первую очередь усиленная работа мышц, сердца, кровеносной системы и суставов. Во время движения мышечные клетки перемешаются в пространстве путем сокращения и расслабления. Именно на это перемещение мышечных клеток тратится значительная часть нашей энергии.

Под общественно полезной деятельностью понимается не только привычный нам труд (работа) и занятия спортом, к этим энергозатратным процессам относятся также учеба, домашний труд, активный отдых, эмоциональные переживания, прогулки, посещение театров, выставок и др.

Энергия, затрачиваемая на работу внутренних органов и на терморегуляцию при полном покое, называется основным обменом. При температуре 20 °С, натощак основной обмен в среднем составляет 1 ккал в 1 ч на 1 кг массы тела человека (или 24 ккал/кг в сутки). Например, у людей массой тела 60 кг он составляет 1440 ккал, у людей массой тела 70 кг - 1680 ккал и т.д. Средние величины основного обмена взрослого населения России в зависимости от возраста и массы тела представлены в приложении Ж, детского населения в зависимости от возраста - в приложении И.

Интенсивность основного обмена - величина непостоянная, кроме массы тела она зависит от пола, возраста, температуры окружающей среды и ряда других факторов. Поскольку масса тела и его поверхность у женщин в среднем меньше, чем у мужчин, поэтому и основной обмен у них ниже на 10-12%. Основной обмен обратно пропорционален возрасту человека: самый высокий - у детей и самый низкий - в пожилом возрасте. Величина основного обмена в сутки у детей до года составляет 40-50 ккал/кг, у подростков - 32-38 ккал/кг, у взрослого населения - 22-26 ккал/кг, у пожилых людей - 18-20 ккал/кг. Изменение температуры окружающей среды (от оптимальной) в любую сторону (повышение или понижение) приводит к увеличению интенсивности основного обмена, потому что и в том, и в другом случаях организму требуются дополнительные энергетические затраты для поддержания постоянства собственной температуры тела.

Кроме описанных энергопотоков на работу внутренних органов и терморегуляцию организм человека тратит значимую часть энергии на активный образ жизни, происходящий в дневное время, в связи с этим появилось понятие - суточный расход энергии.

Суточный расход энергии состоит из основного обмена и энергии, потраченной на движение и общественно полезную деятельность. Для определения суточного расхода энергии человека используется коэффициент физической активности (КФА), который учитывает энергозатраты, потраченные на мышечную активность при выполнении профессионального физического труда и полноценного отдыха. Например, для учителя, писателя, директора КФА составляет 1,4, а для сталевара, шахтера или лесоруба - 2,4. Более подробно об интенсивности физической нагрузки мы поговорим в главе 6.

Суточные энерготраты человека зависят от характера и интенсивности выполняемой работы, возраста и пола. Расчет суточных энергозатрат позволяет определить физиологическую потребность организма в основных нутриентах и использовать их для оценки адекватности индивидуального питания.

Цели занятия.

Цель (общая) – уметь определить суточные энергозатраты хронометражно-табличным методом и рассчитать потребность организмак в нутриентах.

Для достижения общей цели необходимо уметь:

1.Обосновать энергетический баланс в организме, его нарушения и потребность организма в энергии.

2.Выбрать методы определения суточных энерготрат.

3.Провести хронометраж суток.

6.Обосновать возможность оценки адекватности питания расчетными методами.

Теоретические вопросы, на основании которых возможно выполнение целевых видов деятельности:

1.Понятие энергетического баланса в организме человека.

2.Составные части суточных энерготрат организма человека.

а) Основной обмен, специфическое динамическое действие пищи, их характеристика.

б) Энерготраты на различные виды деятельности, их зависимость от коэффициента физической активности.

3.Методы определения суточных энергозатрат человека, их характеристика.

4.Хронометражно-табличный метод, методика расчета суточных энерготрат хронометражно-табличным методом.

5.Определение физиологической потребности организма в белках, жирах, углеводах.

6.Обоснование возможности оценки адекватности питания расчетными методами.

Литература по теме

Обязательная:

1.Даценко І.І., Габович Р.Д. Профілактична медицина. Загальна гігієна з основами екології. Навчальний посібник.-К.:Здоров´я, 1999. – С. 313-320.

2.Даценко І.І., Денисюк О.Б., Долошицький С.Л. Загальна гігієна: посібник для практичних занять.- Львів: Світ, 2001. – С. 140 – 146.

3.Лекция по теме.

4.Граф логической структуры (Приложение 1).

5.Учебное пособие.

Дополнительная:

1.Габович Р.Д., Познанский С.С., Шахбазян Г.Х. Гигиена. – К.: Вища школа, 1983. – С. 134 – 135.

2.Румянцев Г.И., Вишневская Е.П., Козлова Т.А. Общая гигиена. – М.: Медицина, 1985. – С. 34 – 40.

3.Пивоваров Ю.П., Гоева О.Э., Величко А.А. Руководство к лабораторным занятиям по гигиене. – М.: Медицина, 1983. – С. 4 – 12.

1. При изучении баланса энергии необходимо оценивать три основных компонента: поступление энергии с пищей, запасы ее в организме и энергетические затраты. Поступление энергии в организм человека с пищей регулируется сложной системой, включающей такие физиологические проявления, как аппетит и насыщение, а также изменениями концентраций различных метаболических субстратов в крови. Адекватность потребляемой энергии зависит также от степени абсорбции и утилизации энергетических компонентов пищи. Запасы энергии в самом организме зависят от жировых отложений, а также содержания белков, жиров, углеводов в тканях организма. Энергетические затраты связаны с поддержанием физиологических функций организма, обусловленных работой различных систем организма – нервной, сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной, выделительной, а также с различными видами деятельности.

Энергетический баланс – состояние организма, при котором энергетические затраты полностью покрываются, то есть количество вырабатываемой энергии в организме соответствуют энергозатратам.

При неадекватном питании в организме может возникать отрицательный энергетический баланс, при этом производимые затраты энергии не покрываются. Организм мобилизует все ресурсы на максимальную продукцию энергии, что будет сопровождаться тратой пищевых веществ тканей на покрытие энергетического дефицита. С энергетической целью расходуется белок, не только поступающий с пищей, но и белок тканей. Отрицательный энергетический баланс связан с белковой недостаточностью и должен рассматриваться как единый комплекс белково-энергетической недостаточности. Не менее вреден и положительный энергетический баланс. Он возникает при продолжительном превышении энергетической ценности рациона питания относительно затрат энергии организмом. На основе длительного положительного энергетического баланса в значительной степени прогрессируют и развиваются избыточная масса тела, ожирение, атеросклероз, гипертоническая болезнь, ИБС.

Таким образом, как отрицательный, так и положительный энергетический баланс неблагоприятно влияют на состояние организма. Необходимо обеспечивать энергетическое равновесие, то есть соответствие поступления и расхода энергии организмом в течение суток.

Возникает необходимость определения суточных энергозатрат каждым индивидуумом.

2. Суточные энерготраты человека включают 3 составные части: основной обмен, специфически-динамическое действие пищевых веществ (СДД) и энерготраты на различные виды деятельности.

Энергозатраты на основной обмен и специфическое динамическое действие пищи следует относить к нерегулируемым волей человека тратам энергии, а к регулируемым энергозатратам – расход энергии в процессе трудового, бытового и домашнего поведения, при занятиях спортом и других видах деятельности.

А) Под основным обменом следует понимать обмен энергии, необходимый для поддержания физиологических функций (дыхательной мускулатуры, сердца, печени, почек и др.), поддерживающих жизнедеятельность организма в состоянии полного мышечного и нервного покоя, при исключении всех эндо- и экзогенных влияний (натощак или через 12-16 часов после приема пищи, при комфортной температуре воздуха 18-20 о С).

Приблизительно величина основного обмена для лиц среднего возраста (35 лет), среднего роста (165см) и средней массе тела (70 кг) составляет 1 ккал (4,186 кДж) на 1 кг массы за 1 час. Основной обмен выше у детей, чем у взрослых, у мужчин на 10% выше, чему женщин. У лиц пожилого возраста основной обмен снижается.

Современные исследования показали, что основной обмен величина непостоянная даже для данного индивидуума. Основной обмен отражает гормональные процессы в организме, которые зависят от мышечной массы, массы тела, патологического состояния внутренних органов, эндокринных заболеваний. Увеличение массы тела за счет жировых отложений приводит к снижению основного обмена из-за накопления мало активной ткани. Установлена коррелятивная зависимость между величиной основного обмена и развитием мускулатуры. При увеличении мышечной массы основной обмен возрастает.

При ограничении питания и недостаточном содержании в рационе отдельных питательных веществ основной обмен снижается на 20-40%.

Значительные изменения основного обмена происходят при нарушении функций отдельных органов и систем. При таких заболеваниях как малярия, брюшной тиф, туберкулез, базедова болезнь – основной обмен повышен; при микседеме – снижен.

Основной обмен изменяется в зависимости от сезона года и климатических условий, что обусловлено изменениями гормональных функций организма. При действии низких температур основной обмен повышается, при высоких – понижается.

Специфическим динамическим действием пищи (термогенное действие) называется повышение энергетического обмена при приеме пищи. Эта энергия тратится организмом на процессы пищеварения, абсорбцию, транспорт, метаболизм и хранение переваренной пищи. Выделяется слабое специфическое динамическое действие пищи (увеличение энергетического обмена на 10%), достаточное (увеличение от 10% до 20%) и хорошо выраженное (более 20%). Наибольшим СДД обладают белки (в среднем 26,8%), наименьшим – углеводы (2,8%) и среднее место занимают жиры (8,9%). При приеме смешанной пищи СДД равняется 10 – 15% от основного обмена.

Б) Увеличение энергозатрат при выполнении умственной и физической работы называется рабочей надбавкой. Рабочая надбавка рассчитывается на основе хронометража всех видов деятельности при учете времени, затраченной на каждый вид. По специальной таблице определяется значение энерготрат в ккал/час на каждый вид деятельности, что будет являться рабочей надбавкой. Сумма рабочих надбавок составят энерготраты на различные виды деятельности в ккал и кДж в час.

В рабочих надбавках отражаются регулируемые траты энергии, которые в зависимости от условий и воли человека могут увеличиваться или уменьшаться.

Сумма основного обмена, СДД и рабочей надбавки и составляет суточные энергозатраты.

КФА – это отношение общих энергозатрат к основному обмену.

В соответствии с КФА все трудящееся население делится на следующие группы:

1 группа – лица преимущественно умственного труда. КФА – 1,4 (научные работники, студенты гуманитарных специальностей, операторы ЭВМ, педагоги, диспетчеры, контролеры, работники пультов управления).

2 группа – лица, занятые легкой физической работой. КФА – 1,6 (водители трамваев, троллейбусов, работники конвейеров, упаковщики, швейники, работники радиоэлектронной промышленности, агрономы, медсестры, санитарки, работники связи, сферы обслуживания, продавцы промтоваров).

3 группа – лица, занятые физической работой средней тяжести. КФА – 1,9 (слесари, наладчики, экскаваторщики и бульдозеристы, водители автобусов, врачи-хирурги, железнодорожники, обувщики, продавцы продтоваров).

4 группа – лица, занятые тяжелым физическим трудом (строители, проходчики, доярки, металлурги, литейщики). КФА для мужчин – 2,3, для женщин – 2,2.

3. Существуют различные методы определения суточных энерготрат человека.

Наиболее точным методом является метод прямой калориметрии, который заключается в непосредственном определении выделяемой человеком тепловой энергии в калориметрической камере. Между стенками камеры протекает вода, которая имеет постоянную теплоемкость. По степени нагрева воды определяют количество выделенного тепла. Этот метод имеет ограничения применительно к различным видам деятельности.

Для определения суточных энергозатрат при различных видах деятельности и быта чаще используется метод непрямой калориметрии. При этом методе исследуется газообмен. С этой целью в мешки Дугласа-Холдена производится сбор выдыхаемого воздуха, определяется в нем содержание углекислоты и кислорода. Рассчитывается дыхательный коэффициент (СО 2 / О 2): отношение выделенной углекислоты (л) к количеству потребленного кислорода (л). По таблице определяется калорическая ценность 1 л кислорода при данном дыхательном коэффициенте. Перемножаются количество потребленного кислорода за сутки и калорическая ценность кислорода. Это будут суточные энергозатраты человека.

Предложены различные табличные метода:

Определяется основной обмен по таблицам Гарриса-Бенедикта. Число А по данным веса и пола и число Б – по росту, возрасту и полу. Складываются 2 числа, что будет составлять основной обмен. К этой цифре прибавляется 10% от нее (на переваривание и усвоение пищи). По таблицам учета рабочей надбавки на различные виды деятельности на основе хронометража определяется третья составная часть суточных энергозатрат, которая прибавляется к величине основного обмена и специфически динамическому действию пищи.

Например. Необходимо определить суточные энерготраты портного 40 лет, весом 65 кг, ростом 170 см, работающего 8 часов в сутки, живущего за 4 км от места работы (30 минут езды на велосипеде), в течение 4 часов, занимающегося домашней работой, отдых сидя – 3 часа.

По таблице определяется первое число А – по весу и полу – 960 ккал. По второй таблице определяется число Б по росту, возрасту и полу – 580 ккал. Основной обмен будет равен 960 + 580 = 1540 ккал.

К этой цифре прибавляется 10%, т.е. 154 ккал, затрачиваемое на специфически-динамическое действие пищи.

Рабочие надбавки будут составлять:

На работу 8ч.х65=520 ккал.

На езду на велосипеде – 1ч.х365 = 365 ккал.

На домашнюю работу 4х80=320 ккал.

Отдых сидя – 15х3 = 45 ккал.

Суточные энерготраты портного составят 1540 + 154 + 520 + 365 + 320 + 45 = 2944 ккал.

Основной обмен может определяться расчетным методом по формулам, учитывающим возраст и пол, или определять по таблице с учетом массы тела, возраста и пола, а к нему прибавляются 10% от основного обмена и рабочие надбавки по таблицам с учетом вида деятельности, отдыха, домашней работы и времени, затрачиваемого на них.

Всемирная организация здравоохранения предлагает расчет суточных энергозатрат по основному обмену и коэффициенту физической активности. Основной обмен определяется по таблицам. КФА рассчитывается средний по всем видам проведенной работы. При этом учитываются все виды деятельности и берется КФА для каждого вида из таблиц, суммируются КФА и определяются средняя величина ее. Затем основной обмен умножается на КФА. Это и будут суточные энергозатраты.

Например. Необходимо определить суточные энерготраты студента 20 лет, с весом 70 кг. Студент занимался на кафедре хирургии (КФА – 2,4), слушал лекцию (КФА – 2,0), работал на компьютере (КФА – 1,7), готовил пищу (КФА – 1,8), принимал пищу (КФА – 1,5), ездил на занятия (КФА – 1,7), смотрел телепередачи (КФА – 1,5), раздевался, одевался (КФА – 1,5), умывался (КФА – 1,6).

Средняя величина КФА = 1,74. Основной обмен по таблице – 1750 ккал. Суточные энерготраты студента составляют 1750 х 1,74 = 3045 ккал или 12746,4 кДж.

4. В последние годы получил распространение хронометражно-табличный метод. Разработаны таблицы энергетических затрат человека на различные виды деятельности, включающих энерготраты на основной обмен, в том числе и сон.

Хронометраж суток предполагает определение всех видов деятельности и времени, затрачиваемой на каждый из них в минутах. В общей сложности должно быть 24 часа – 1440 мин (сутки). Затем определяются в таблицах энергетические коэффициенты, то есть затраты энергии на каждый вид деятельности в ккал/мин/кг.

Рассчитываются энерготраты в ккал/кг на каждый вид деятельности с учетом затраченного времени. Для этого время в минутах умножается на энергетический коэффициент ккал/мин/кг.

Суточные энеготраты будут составлять сумму энерготрат на все виды деятельности ккал/кг за сутки, умноженное на вес с прибавлением 10% неучтенных движений.

Например. Определить суточный расход энергии студента весом 70 кг.

Хронометраж суток студента

Для расчета суточных энергозатрат 36,27 ккал умножается на вес и прибавляется 10%:

36,27х70=2538,9 + 253,89=2792,79 ккал/сутки (11690,66 кДж/сутки).

5. Физиологическая потребность в питательных веществах зависит от энергозатрат организма, которые отражают возраст, пол, массу тела и интенсивность труда.

При расчете суточной физиологической потребности организма в белках, жирах, углеводах необходимо учитывать суточные энерготраты, 5алорийную квоту каждого питательного вещества и калорийные коэффициенты.

Калорийная квота – процент от общей калорийности, покрываемый белками, жирами, углеводами. В соответствии норм физиологических потребностей населения Украины в основных пищевых веществах и энергии от 18 ноября 1999 года калорийная квота белков составляет 11%, жиров – 25% и углеводов – 64%. Количество энергии выделяемое при сгорании 1 г питательного вещества (калорийные коэффициенты) белков – 4 ккал, жиров – 9 ккал и углеводов – 4 ккал.

Потребность в белках будет равна