Энергозатраты человека. Нормы потребления энергии для взрослого населения
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):
Масса тела в кг | ВОЗРАСТ (лет) | |||
18-29 | 30-39 | 40-59 | Старше 60 лет | |
МУЖЧИНЫ (расход энергии в ккалориях) | ||||
50 | 1450 | 1370 | 1280 | 1180 |
55 | 1520 | 1430 | 1350 | 1240 |
60 | 1590 | 1500 | 1410 | 1300 |
65 | 1670 | 1570 | 1480 | 1360 |
70 | 1750 | 1650 | 1550 | 1430 |
75 | 1830 | 1720 | 1620 | 1500 |
80 | 1920 | 1810 | 1700 | 1570 |
85 | 2010 | 1900 | 1780 | 1640 |
90 | 2010 | 1990 | 1870 | 1720 |
ЖЕНЩИНЫ (Расход энергии в ккалориях) | ||||
40 | 1080 | 1050 | 1020 | 960 |
45 | 1150 | 1120 | 1080 | 1030 |
50 | 1230 | 1190 | 1160 | 1110 |
55 | 1300 | 1260 | 1220 | 1160 |
60 | 1380 | 1340 | 1300 | 1230 |
65 | 1450 | 1410 | 1370 | 1290 |
70 | 1530 | 1490 | 1440 | 1360 |
75 | 1600 | 1550 | 1510 | 1430 |
80 | 1680 | 1630 | 1580 | 1500 |
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.)
Для того чтобы рассчитать суточные энергозатраты человека нужно величину основного обмена умножить на коэффициент физической активности.
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.
Обмен энергии. Определение суточных энергозатрат
И потребности в пищевых веществах
Различных групп населения
Цель
— выработать у студентов навыки определения суточных энергозатрат различных групп населения и их потребностей в пищевых веществах и энергии.
Учебное
определить собственные суточные затраты энергии и потреб-
задание:
ности в пищевых веществах.
Методические указания Определепие энергозатрат
Потребность человека в энергии определяет уровень потребляемой с пищей энергии, который должен уравновешивать энергозатраты, сохранять устойчивое состояние здоровья и обеспечивать поддержание желательной физической активности.
Потребность в энергии у детей, беременных и кормящих женщин включает также дополнительные потребности, связанные с образованием тканей или молока, на уровне, обеспечивающем нормальную жизнедеятельность.
В целом суточные энергозатраты складываются из затрат энергии на основной обмен, метаболическую реакцию на прием пищи (специфически динамическое действие пищи — СДДП) и физическую активность.
Энергозатраты могут быть определены различными методами;
1) методом прямой калориметрии.
Метод основан на определе нии количества выделяемого организмом тепла в теплоноситель (чаще всего вода), циркулирующий в специальных камерах с
двойнымистен ками (камеры Шатерникова, Пашутина, Этуотера-Бенедикта и др.);
2) методом непрямой калориметрии (газометрическим).
Метод основан на определении химического состава вдыхаемого и выдыхаемо го воздуха с последующим установлением дыхательного коэффициента. Исходя из величины дыхательного коэффициента определяют энергети ческий эквивалент одного литра поглощенного кислорода и рассчиты вают расход энергии на выполняемую работу или основной обмен. Оп ределение производят с использованием разного типа газоанализаторов;
3) хронометражно-табличным методом.
По этому методу снача ла производится хронометраж суточного бюджета времени; составляется хронограмма дня, а затем с помощью таблиц и коэффициентов физиче ской активности (КФА) рассчитываются энергозатраты по отдельным видам деятельности и за сутки в целом;
4) номографическим методом.
Величина энергозатрат и соответ ствие их потребностям могут быть определены с помощью номограмм или номографов.
Кроме того, существуют номографические линейки для расчета идеального веса с учетом данных роста, окружности груди и пола. При наличии идеального веса считается, что калорийность рациона адекватна величине суточных энергозатрат.
Отклонение вашего реального веса от идеального не должно превышать 15%.
58
59
Достаточно широко применяются номограмма энергопотребностей и определитель потребностей различных групп населения в пищевых веществах и энергии по нормам МЗ СССР (1991 г.).
Номографические методы определения калорийности потребляемой пищи или необходимой для удовлетворения физиологической потребности в энергии являются, как и предыдущие методы, непрямыми. С их помощью величина энергозатрат определяется приблизительно. К более точным расчетным методам определения энергозатрат относятся так называемые хрономегражные методы, основанные на точном учете всех видов деятельности человека, их продолжительности, а также величины основного обмена, пола, возраста человека.
Определение величины основного обмена
Самым важным компонентом энергозатрат является величина основного обмена, которую можно точно измерить в стандартизированных условиях и использовать как кратную величину для расчета всех компонентов суммарных энергозатрат.
Прямое определение BOO требует создания искусственных условий для испытуемого (измерение должно проводиться не ранее чем через 14 ч после приема пищи, при полном физическом и психическом покое исследуемого, в лежачем положении, в условиях теплового комфорта).
BOO зависит, главным образом, от массы тела и возраста человека. BOO на единицу массы изменяется с возрастом (она выше у детей и ниже у пожилых), а также в зависимости от массы тела (в пределах любого возрастного диапазона она будет выше у низкорослых и худых людей и ниже у высоких и тучных). Исходя из этого предложены следующие формулы для расчета BOO (табл. 7, 8).
Таблица 7 Формулы для расчета BOOна основании массытела, роста и пола1
Возрастной диапазон (годы) | Мужчины | Жсншины |
10-18 | 16,6МТ’ + 77Р + 572 | 7.4МТ + 482Р + 217 |
19-30 | 15,4МТ-27Р + 717 | 13,ЗМТ + 334Р + 35 |
31-60 | IUMT+16P + 901 | 8.7МТ-25Р + 865 |
>60 | 8,8 МТ+ 1128 Р- 1071 | 9.2МТ + 637Р-302 |
Таблица Формулы для расчета BOO на основании массы теля и пола
Возрастной диапазон (годы) | Мужчины | Женщины |
10-18 | 17,5 МТ+ 651 | 12.2МТ + 746 |
19-30 | 15,3 МТ +679 | 14,7 МТ + 496 |
31-60 | И.бМТ + 879 | 8,7 МТ + 829 |
>60 | 13.5МТ + 487 | 10,5 МТ+596 |
BOO можно определить также по данным, приведенным в табл. 9 (для мужчин) и в табл. 10 (для женщин).
Таблица 9
Величина основного обмена для мужчин в зависимости от массы тела и возраста, ккал
МТ, кг | 18-29 лет | 30-39 лет | 40-59 лет | 60-74 года |
50 | 1 450 | 1370 | 1280 | 1 180 |
55 | 1 520 | 1430 | 1350 | 1 240 |
60 | 1 590 | 1500 | 1410 | 1300 |
65 | 1 670 | 1570 | 1480 | 1 360 |
70 | 1750 | 1650 | 1550 | 1 430 |
75 | 1 830 | 1 720 | 1620 | 1 500 |
80 | 1 920 | 1810 | I 700 | 1 570 |
85 | 2 010 | 1 900 | 1780 | 1640 |
90 | 2 110 | 1 990 | 1 870 | 1720 |
Таблица 10
Величина основного обмена для женщин в зависимости от массы тела и возраста, ккал
МТ, кг | 18-29 лет | 30-39 лет | 40-59 jrc-i | 60-74 года | |
40 | 090 | 1 050 | 1020 | 960 | |
45 | 150 | 1 120 | 1 080 | 1030 | |
50 | 230 | 1 190 | I 160 | 1 100 | |
55 | 300 | 1260 | 1220 | 1 160 | |
60 | 380 | 1340 | 1300 | 1 230 | |
65 | 450 | 1410 | 1370 | 1290 | |
70 | 530 | 1490 | 1440 | 1360 | |
75 | 600 | 1550 | 1410 | 1430 | |
80 | 680 | 1630 | 1580 | 1 500 |
Примечания:
1Регламентированы ВОЗ.
2МТ — масса тела, кг; Р — рост, м.
Рост
измеряется станковым деревянным ростомером следующим образом. Исследуемый становится на площадку ростомера спиной к стойке со шкалой и касается ее тремя точками: пятками, ягодицами и межлопаточной частью тела. Голова не должна касаться ростомера, а должна быть немного наклонена так, чтобы верхний край слухового
60
61
прохода и нижний край глазницы располагались на одной линии, параллельно полу. Измеряющий становится сбоку от исследуемого и опускает на его голову планку, скользящую по сантиметровой шкале. Отсчет производится по нижнему уровню планки.
Масса тела
определяется взвешиванием на медицинских весах. Исследуемый становится на середину площадки весов. Определение массы тела должно проводиться натощак, после опорожнения мочевого пузыря и кишечника, без одежды. Если невозможно провести взвешивание без одежды, то из общего веса вычитают ее примерный вес.
Для определения BOO за минуту показатели его делят на количество минут в сутках, т.е. на 1 440 минут.
Вторая составляющая суточных энергозатрат — специфически динамическое действие пищи
(СДЦП), т.е. метаболическая реакция на прием пищи, характеризуется интенсивностью обмена веществ после приема пищи и зависит от ее состава. При потреблении преимущественно углеводистой пищи интенсивность обмена увеличивается на 4-7% основного обмена, жирной пищи — на 4-17% и белковой пищи — на 30-40% BOO. Среднее значение СДДП при смешанном питании составляет 10-15% основного обмена.
Третья составляющая суточных энергозатрат — энергозатраты, связанные с физической активностью.
Согласно рекомендациям ВОЗ в качестве критерия физиологической активности при различных видах деятельности может служить коэффициент физической активности (КФА). Ой определяется как частное от деления общих суточных энергозатрат на все виды деятельности к величине основного обмена. Так, КФА при энергозатратах 3,24 ккал/мин и BOO = 1,08 ккал/мин составит 3,84: 1,08 = 3.
Энергозатраты на физическую активность определяются:
а) профессиональной активностью, зависящей от характера про фессии, продолжительности рабочего дня;
б) активностью в нерабочее время (ведение домашнего хозяйства, работа в саду, ремонт и благоустройство дома и т.п.);
в) социально желательной активностью (присугствие на общест венных собраниях, участие в спортивных мероприятиях или фестива лях, занятия физической культурой и спортом).
Структуру суточного бюджета времени и величину суточных энергозатрат характеризует хронометраж деятельности (на службе и в нерабочее время), т.е. перечень всех видов деятельности и их продолжительность. Так как в течение суток одни и те же виды деятельности могут повторяться (прием пищи, пешие прогулки, поездка в транспорте и т.п.), эти виды деятельности можно объединять. Для определения энергоза-
62
трат за сутки необходимо составить хронограмму, т.е. перечислить вес виды деятельности и их продолжительность за сутки (с учетом КФА для каждого). Хронограмма и результаты определения суточного расхода энергии оформляются в виде таблиц (табл. 11, 12).
Таблица 11
Пример хронограммы
Вид деягельноети | Период | Продолжительность, мин |
Сон | 24.00-6.00 | 360 |
Уборка постели, туалет | 6.00-6.10 | 10 |
Прием пищи | 6.10-6.25 | 15 |
Ходьба в обычном темпе до остановки граненорта | 6.25-6.35 | 10 |
Нзда в транспорте | 6.35-7.00 | 25 |
и т.д. до 24.00 | 1440 |
Таблица 12
Суточный расход энергии
Пол — муж.; возраст — 40 лет; масса тела — 70 кг; рост — 170 см; BOO в сутки — 1 884 ккал; BOO в минуту — 1,30 | ||
Вид деятельности | КФА * ВОО/мин * Время (мин) | ккал/сут. |
Сон Туалет, уборка Прием пищи… | 1 * 1,30>=360 1,8 х 1,30×10 1,7 х 1,30×60 | 468 23,4 132.6 |
Всего |
Примечание.
Учитывая возможное отклонение от среднесуточного бюджета времени, а также затраты энергии на СДДП, полученную величину суточных энергозатрат следует увеличить на 10%.
Наиболее характерные виды деятельности и КФА приведены в табл. 13 (для мужчин) и табл. 14 (для женщин).
63
Таблица 1 3
Таблица 14
Коэффициенты физической активности для мужчин при различных видах деятельности
Вил деятельности | и 1 | Вид деятельности | Коэффициент |
Сон | 1.0 | Копание земли, рытье ям | 6,2 |
Лежачее положение | 1.2 | Работа оператора: | |
Отдых: | прием и сдача смены | 2,3 | |
сидя | 1,2 | контроль ja технологическими операциями: | |
стоя | 1.4 | СИДЯ | 1,7 |
Туалет | U | то же стоя | 2,7 |
Ходьба: | то же в движении | 4,0 | |
по дому | 2,5 | Работа оператора птицефабрики: | |
прогулка медленная | 2,8 | кормление кур | 2,2 |
а обычном темпе | 3,2 | coop и укладка яиц | 2,8 |
с грузом 10 кг | 3,5 | чистка навоза | 3,7 |
в гору: | Работа слесаря; | ||
медленная | 4,7 | уборка рабочего места | 2,2 |
н обычном темпе | 5,7 | Работа машинистов шаровых мельниц: | |
быстрая | 7,5 | прием и сдача смены | 2,6 |
в обычном темпе с грузом 10 кг | 6,7 | уход за ооорудованисм | 4.6 |
под гору: | контроль за состоянием технического оборудования: | ||
медленная | 2,8 | сидя | 2.1 |
в обычном темпе | 3,1 | то же стоя | 3,2 |
быстрая | 3,6 | то же в движении | 3,2 |
Еда | 1,5 | подбор россыпи и забрасыварше на транспортер | 4,4 |
Езда в транспорте | 1.7 | уборка площадки водонапорным шлангом | 3,4 |
Приготовление пити, уход за детьми | 2,2 | Работа токаря: | |
Чтение, учеба | 1.6 | подрезка затворов | 2,7 |
Хозяйственные работы по дому | 3,3 | расточка затворов | 2,3 |
Учеба студентов: | расточка патрубков | 2,4 | |
занятия | 1.9 | шлифовка корпуса штока | 2,8 |
перерыв между занятиями | 2,8 | токарная обработка штока | 3,7 |
Научная деятельность: | Различные виды отдыха: | ||
просмотр научной литературы | 1,8 | сидячие (игра в карты, шахматы, шашки и другие настольные игры) | 2,2 |
реферирование научной литературы | 2,0 | легкая активность (физзарядка, настольный теннис, бильярд и т.п.) | 2,2-4,4 |
обсуждение научной проблемы | 2,2 | умеренная активность (танцы, плавание, теннис и т.п.) | 4,4-5,6 |
выполнение научного эксперимента | 2,6 | тяжелые упражнения (футбол, атлетика, бег трусцой, гребля и т.п.) | 6,6 |
Рыбная ловля на леску | 2,1 |
Коэффициенты физической активности для женщин при различных видах деятельности
Вид деятельности | | т | Вид деятельности | •§■ о |
Сон | 1.0 | Работа мотальщиц: | |
Лежачее положение | 1,2 | смена початка сидя в кресле | 2,5 |
Отдых: | связывание нитей сидя | 2,3 | |
сидя | 1,4 | *абота ткачих: | |
стоя | 1,5 | ликвидация обрыва нити | 2,6 |
Туалет | 1,8 | расчистка брака на полотне | з,з |
Ходьба: | чистка прнооров | 2,8 | |
подому | 2,4 | Работа прядильщиц: | |
прогулка медленная | 3.0 | смена катушек с ровницей | 2,7 |
в обычном темпе | 3.4 | ликвидация обрывов | 2,8 |
с грузом 10 кг | 4.0 | чистка станков щеткой | 2,8 |
в гору: | Работа швей-мотористок: | ||
в обычном темпе | 4,6 | пробника петель | 1,9 |
быстрая | 6,6 | чистка готовых изделии | 2,2 |
в обычном темпе с грузом 10 кг | 6,0 | соединение передней части со спинкой | 3,7 |
под гору: | пробивка бортов | 3,2 | |
медленная | 2,3 | обработка карманов | 3,1 |
в обычном темпе | 3.0 | пришивание подкладки | зд |
быстрая | 3,4 | подготовка к работе | 2,1 |
с нагрузкой | 4,6 | Работницы лакокрасочного завода | |
Отдых сидя | 1,2 | Работа аппаратчиц: | |
Еда | 1,7 | производство анализов | 1,9 |
Езда в транспорте | 1,5 | переходы по лестницам | 6,1 |
Приготовление пищи, уход за детьми | 2,2 | наблюдение, заполнение документов | 1,5 |
Чтение, учеба | 1.6 | Работа сливший: | |
Хозяйственные работы по дому | 3.3 | подготовка к работе | 2,1 |
Учеба студентов: | ходьба | 6.1 | |
занятия | 1,8 | подача тары | 4,1 |
перерыв между занятиями | 2,5 | заливка растворов и наблюдение | 4,0 |
Работа лаборантов: | сброс наполненной емкости | 3,0 | |
мойка посулы | 3,1 | Аппаратчики химического завода: | |
производство химических анализов | 2,6 | наблюдение за работой грануляторов и up | 26 |
непроизводственные работы | 1,8 | регулировка подачи воздуха и воды, прочистка бункеров | 3,8 |
перерывы в работе | 2,7 | уборка рабочего места, подбор россыпи | 3.6 |
Шитье одежды | 1,4 | Различные виды отдыха: | 2,1 |
Стирка одежды | 3,0 | сидячие (игра зкарты, шахматы, шашки и другие настольные игры) | 2,И,2 |
Глажение одежды | 1.4 | легкая активность (физзарядка) | 4,4-5,6 |
Копание земли | 4,6 | умеренная активность (танцы, плавание) | 6,6 |
большая активность (атлетика, бег трусцой, гребля) |
64
65
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.