Энергозатраты человека и пищевой рацион[править | править код]
Основная статья: Metabolic adaptation to weight loss: implications for the athlete
Энерготраты мышц, органов и тканей человека в зависимости от половой принадлежности, возрастной категории и массы тела Таблица расхода энергии органов и тканей человека
Общий ежедневный расход энергии человека
складывается из ряда отдельных компонентов. Самой большой составляющей являются энергозатраты в состоянии покоя, это расход энергии на базальный (основной) метаболизм[1]. Другой компонент – расход энергии в состоянии активности. Его в свою очередь можно разделить на:
- расход энергии на термогенез во время спортивных упражнений
- расход энергии на термогенез во время активности, не связанной с упражнениями
- потери энергии в результате термического эффекта пищи
Скорость протекания метаболизма
– динамическая величина. Дефицит энергии в организме, снижение массы тела влияет на энергообмен организма. В частности, при активном снижении массы тела, снижаются общий ежедневный расход энергии человека. Кроме того, снижение массы тела сокращает объем тканей, участвующих в метаболизме, и тем самым снижает скорость общего метаболизма[2][3].
Зачастую величина, на которую происходит снижение общих ежедневных затрат энергии, превосходит показатель, рассчитанный на основе величины, на которую снизилась общая масса тела. В ряде исследований данный факт объясняется стремлением организма к восстановлению нормальной (базовой) массы тела[4][5][6]. Именно адаптивным термогенезом можно объяснить случаи наступления плато в снижении массы тела, а также предрасположенность организма к набору веса после отмены диеты.
Энергозатраты при различных физических нагрузках
Кроме того, при сокращении массы тела происходит снижение уровня термогенеза во время упражнений[7][8][9]. Очевидно, что при активности, которая требует перемещения тела, сокращение общей массы тела приведет к снижению количества энергии, необходимой для выполнения упражнений. Однако в том случае, если спортсмен с помощью утяжелителей повышает свой вес до исходного, расход энергии на выполнение упражнения остается ниже, чем он был до сокращения массы тела. Предполагается, что такое повышение мышечной эффективности может быть связано с гипотироидизмом и гиполептинемией, которыми сопровождается снижение веса, что приводит к снижению дыхательного коэффициента и увеличению доли липидного метаболизма[10].
Термический эффект пищи
включает в себя энергозатраты на поглощение пищи, абсорбцию, метаболизм и депонирование нутриентов[11]. Термический эффект пищи составляет примерно 10% от общих ежедневных затрат энергии[12][13]. Эта доля может меняться в зависимости от типа диеты. При этом относительная величина термического эффекта пищи не изменяется при энергетическом дефиците в организме[14], несмотря на то, что при низкокалорийной диете, естественно, абсолютная величина термического эффекта пищи будет ниже, чем при обычной диете.
Энергозатраты на активность, не связанную с упражнениями
(повседневная активность), также снижаются при наступлении энергодефицита[15]. Существуют свидетельства того, что уровень спонтанной физической активности снижается при общем энергодефиците организма, и может оставаться некоторое время сниженным даже после возврата к нормальному потреблению пищи[16]. Этот фактор может также способствовать набору веса после отмены специальной диеты. В целом, для эффективного снижения массы тела, уровень потребления энергии нужно определить исходя из индивидуального расхода энергии в течение дня. В контексте снижения веса этот процесс осложняется тем фактом, что расходование энергии в течение дня носит динамический характер. В процессе снижения веса часто отмечается снижение общего уровня расходования энергии (включая расходование энергии при упражнениях и активности, не связанной с упражнениями), а также скорости общего метаболизма и затрат энергии, связанных с термическим эффектом пищи. В следствие запуска процесса адаптивного термогенеза, общие затраты энергии снижаются на величину, большую, чем можно предсказать исходя из наблюдаемого снижения массы тела. При этом процесс адаптивного термогенеза, а также снижение общего расходования энергии наблюдается даже после прекращения активного снижения веса[17][18]. Эти изменения обусловлены стремлением организма минимизировать дефицит энергии, а также предотвратить дальнейшую потерю массы тела.
Для получения АТФ из энергетических субстратов организму требуется провести целую серию химических реакций. В случае аэробного метаболизма, этот процесс включает в себя движение протонов через внутреннюю мембрану митохондрий. С помощью АТФ-синтазы энергия протонов направляется на синтез АТФ. В то же время может происходить утечка протонов через внутреннюю мембрану посредством разобщающих белков (UCP)[19]. В таком случае происходит расход кислорода и окисление энергетических субстратов, но не происходит синтеза АТФ. Утечка протонов – довольно существенный фактор энергозатрат организма. К примеру, у крыс он может составлять 20-30% от общих энергетических затрат на метаболизм[20][21][22].
У тучных людей наблюдается меньшее количество бурого жира, а также снижен уровень метаболизма в клетках бурого жира. Было показано, что это связано с повышением концентрации серотонина в периферических тканях, включая жировую. Серотонин снижает энергозатраты и как следствие может приводить к ожирению и диабету.[23]
Особенности питания на дистанции во время длительных пробегов (20 км и более)
Во время длительных пробегов организм расходует не только энергетические запасы, но и теряет вместе с потом электролиты. Большие потери воды приводят к сгущению крови и нарушениям гемодинамики, следствием чего является резкое снижение работоспособности и развитие явлений переутомления во время бега или после окончания дистанции. Поэтому для предупреждения чрезмерного утомления на дистанции необходимо специальное питание. На дистанциях 15-20 км можно, особенно в жаркую погоду, пить обычную чистую воду, чтобы не допустить сгущения крови и снижения работоспособности. При более длительных пробегах необходимо употреблять специальные питательные смеси в виде напитков.
Таблица энергозатрат при различных видах деятельности[править | править код]
Чтобы узнать свои энергозатраты, нужно умножить коэффициент на свой вес и на продолжительность физической активности.
Например, человек весом 80 кг за 30 мин. интенсивной аэробики потратит: 0.123 x 80 (кг) x 30 (мин) = 295,2 кило
калории.
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 | 0.1409 |
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 |
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 |
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 пожарным | 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 |
Фитнес, 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 |
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 |
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 |
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 |
Суточные затраты энергии
Каким видом спорта вам нравится заниматься? Пешими прогулками, плаванием, аэробикой или аквааэробикой, ездой на велосипеде или роликах, силовыми упражнениями? А может, вы предпочитаете что- то более спокойное и расслабляющее — йогу или дыхательные упражнения? Или же вас привлекают танцы? Они бывают медленными и энергичными — на любой вкус, для любого возраста, для любого состояния души. Главное — выбрать занятие, которое станет источником радости, и тренироваться регулярно, то есть хотя бы по часу не реже одного-двух раз в неделю. Это позволит сбалансировать суточные затраты энергии и нормализовать обмен веществ в организме.
Научитесь извлекать удовольствие не из пищи, а из двигательной активности. Доказано, что она усиливает выработку гормонов счастья не хуже, а гораздо лучше, чем шоколад и другие калорийные сладости. У подвижных людей даже выражение лица другое: они чувствуют всю полноту жизни. Еда — самый примитивный источник положительных эмоций. Давайте не будем примитивными людьми!
Источники[править | править код]
- Maclean PS, Bergouignan A, Cornier MA, Jackman MR: Biology’s response to dieting: the impetus for weight regain. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 2011, 301:R581-R600.https://ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21677272?dopt=Abstract&holding=f1000,f1000m,isrctn
- Ravussin E, Burnand B, Schutz Y, Jequier E: Energy expenditure before and during energy restriction in obese patients. Am J Clin Nutr 1985, 41:753-759.https://ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3984927?dopt=Abstract&holding=f1000,f1000m,isrctn
- Leibel RL, Rosenbaum M, Hirsch J: Changes in energy expenditure resulting from altered body weight. N Engl J Med 1995, 332:621-628.https://ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7632212?dopt=Abstract&holding=f1000,f1000m,isrctn
- Doucet E, St-Pierre S, Almeras N, Despres JP, Bouchard C, Tremblay A: Evidence for the existence of adaptive thermogenesis during weight loss. Br J Nutr 2001, 85:715-723.https://ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11430776?dopt=Abstract&holding=f1000,f1000m,isrctn
- Rosenbaum M, Hirsch J, Gallagher DA, Leibel RL: Long-term persistence of adaptive thermogenesis in subjects who have maintained a reduced body weight. Am J Clin Nutr 2008, 88:906-912.https://ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18842775?dopt=Abstract&holding=f1000,f1000m,isrctn
- Rosenbaum M, Leibel RL: Adaptive thermogenesis in humans. Int J Obes 2010, 34(Suppl 1):S47-S55. OpenURL
- Weigle DS: Contribution of decreased body mass to diminished thermic effect of exercise in reduced-obese men. Int J Obes 1988, 12:567-578.https://ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3235273?dopt=Abstract&holding=f1000,f1000m,isrctn
- Weigle DS, Brunzell JD: Assessment of energy expenditure in ambulatory reduced-obese subjects by the techniques of weight stabilization and exogenous weight replacement. Int J Obes 1990, 14(Suppl 1):69-77. discussion 77–81
- Doucet E, Imbeault P, St-Pierre S, Almeras N, Mauriege P, Despres JP, Bouchard C, Tremblay A: Greater than predicted decrease in energy expenditure during exercise after body weight loss in obese men. Clin Sci 2003, 105:89-95.https://ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12617720?dopt=Abstract&holding=f1000,f1000m,isrctn
- Rosenbaum M, Vandenborne K, Goldsmith R, Simoneau JA, Heymsfield S, Joanisse DR, Hirsch J, Murphy E, Matthews D, Segal KR, Leibel RL: Effects of experimental weight perturbation on skeletal muscle work efficiency in human subjects. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 2003, 285:R183-192.https://ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12609816?dopt=Abstract&holding=f1000,f1000m,isrctn
- Maclean PS, Bergouignan A, Cornier MA, Jackman MR: Biology’s response to dieting: the impetus for weight regain. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 2011, 301:R581-R600. https://ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21677272?dopt=Abstract&holding=f1000,f1000m,isrctn
- Tappy L: Thermic effect of food and sympathetic nervous system activity in humans. Reprod Nutr Dev 1996, 36:391-397.https://ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8878356?dopt=Abstract&holding=f1000,f1000m,isrctn
- Ravussin E, Lillioja S, Anderson TE, Christin L, Bogardus C: Determinants of 24-hour energy expenditure in man. Methods and results using a respiratory chamber. J Clin Invest 1986, 78:1568-1578.https://ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3782471?dopt=Abstract&holding=f1000,f1000m,isrctn
- Miles CW, Wong NP, Rumpler WV, Conway J: Effect of circadian variation in energy expenditure, within-subject variation and weight reduction on thermic effect of food. Eur J Clin Nutr 1993, 47:274-284.https://ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8491165?dopt=Abstract&holding=f1000,f1000m,isrctn
- Levine JA: Non-exercise activity thermogenesis (NEAT). Best Pract Res Clin Endocrinol Metab 2002, 16:679-702.https://ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12468415?dopt=Abstract&holding=f1000,f1000m,isrctn
- Weyer C, Walford RL, Harper IT, Milner M, MacCallum T, Tataranni PA, Ravussin E: Energy metabolism after 2 y of energy restriction: the biosphere 2 experiment. Am J Clin Nutr 2000, 72:946-953.https://ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11010936?dopt=Abstract&holding=f1000,f1000m,isrctn
- Rosenbaum M, Hirsch J, Gallagher DA, Leibel RL: Long-term persistence of adaptive thermogenesis in subjects who have maintained a reduced body weight. Am J Clin Nutr 2008, 88:906-912. https://ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18842775?dopt=Abstract&holding=f1000,f1000m,isrctn
- Leibel RL, Hirsch J: Diminished energy requirements in reduced-obese patients. Metabolism 1984, 33:164-170.https://ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6694559?dopt=Abstract&holding=f1000,f1000m,isrctn
- Jastroch M, Divakaruni AS, Mookerjee S, Treberg JR, Brand MD: Mitochondrial proton and electron leaks. Essays Biochem 2010, 47:53-67.https://ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20533900?dopt=Abstract&holding=f1000,f1000m,isrctn
- Rolfe DF, Brand MD: Contribution of mitochondrial proton leak to skeletal muscle respiration and to standard metabolic rate. Am J Physiol 1996, 271:C1380-1389.https://ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8897845?dopt=Abstract&holding=f1000,f1000m,isrctn
- Rolfe DF, Brown GC: Cellular energy utilization and molecular origin of standard metabolic rate in mammals. Physiol Rev 1997, 77:731-758https://ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9234964?dopt=Abstract&holding=f1000,f1000m,isrctn
- Rolfe DF, Newman JM, Buckingham JA, Clark MG, Brand MD: Contribution of mitochondrial proton leak to respiration rate in working skeletal muscle and liver and to SMR. Am J Physiol 1999, 276:C692-699.https://ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10069997?dopt=Abstract&holding=f1000,f1000m,isrctn
- https://sciencedaily.com/releases/2014/12/141208144408.htm