Тема 2. Розрахунок добових енерговитрат людини

Обмін речовин та енергії - це сукупність хімічних перетворень речовин, що поступають в організм іззовні. Перетворення цих речовин в клітинах призводять до утворення енергії, необхідної для здійснення численних функцій організму.

Обмін речовин та енергії є основою життєдіяльності всіх живих організмів. У основі обміну лежать ферментативні процеси двох типів, тісно пов’язанних один з одним і взаємообумовленних. Перший тип - асимиляція або анаболізм - пов’язанний із споживанням енергії і призводить до засвоєння клітинами сполук, що надходять із зовнішнього середовища, синтезу в клітинах з простих більш складних молекул. Другий тип – дисимиляція або катаболізм - направлений на розщеплення речовин, як тих, що входять до складу клітин організму, так і внаслідок виділення енергії. Енергія використовується для всіх процесів життєдіяльності: скорочення м’язів, проведення нервових імпульсів, підтримка сталої температури тіла, різних процесів синтезу, всмоктування, секреції та ін. Головним наслідком енергетичних процесів є теплоутворення, тому вся енергія, що утворюється в організмі, може бути визначена в кілокалоріях. Величена енергетичного обміну - це показник загального стану та фізичної активності організму. Рівень енерговитрат залежить від статі, віку, росту, величини поверхні тіла, конституції, стану здоров’я ендокринної системи, інтенсивності і тривалості м’язової діяльності, характеру харчування, клімату, метеорологічних факторів, сезону року, часу доби.

Рівень енерговитрат на підтримку основних процесів життєдіяльності складає основний обмін.

Основний обмін - це кількість енергії, що витрачається на підтримку основних процесів життєдіяльності (роботу серця, нирок, легенів тощо). Визначення основного обміну може бути виконано експерементально у спеціально обладнаних приміщеннях, крім того, цей показник визначають за розрахунковими таблицями.

Для більш поглибленного ознайомлення з цією темою, слід вивчити відповідні розділи [1, 2, 14, 15, 17], а потім виконувати практичні завдання.

Завдання 1. Визначення добових енерговитрат хронометражно-табличним методом:

Добові енерговитрати людини включають:

1. основний обмін;

2. витрати енергії на специфічну динамічну дію їжі;

3. витрати енергії на виконання різних видів робіт на виробництві і в побуті.

Енерговитати можуть бути визначені наступними методами:

• прямої калориметрії;

• посередньої (непрямої) калориметрії;

• хронометражно-табличним.

Пряма калориметрія встановлює енерговитрати за кількістю теплоти, що виділяється людиною, оскільки всі види енергії в організмі врешті решт перетворюються на теплову. Однак, для цього методу потрібні громіздкі теплоізоляційні камери, в яких важко створити умови для визначення, енерговитрат при різних видах виробничої діяльності.

Посередня калориметрія заснована на вимірюванні кількості основних продуктів окислення органічних речовин (СО₂, азотистих продуктів розпаду) і розрахунку енергетичної цінності вихідних сполук із використанням відповідних термічних коефіцієнтів.

Хронометражно-табличний метод заснований на використанні хронограми дня та даних про витрати енергії на окремі види діяльності, що здійснюється протягом доби. Крім того, цей показник визначають за розрахунковими таблицями( табл.7...13, додаток1). Енергетичні витрати на основний обмін можливо приблизно вважати рівними 1 ккалл на 1 кг маси тіла за годину.

Завдання 2. Визначити основний обмін.

2.1. Обчислити величину власного основного обміну (ВОО) за добу, користуючись даними табл. 5.

Таблиця 5

Добові енерговитрати дорослого населення без фізичної активності (основний обмін)

Маса тіла, кілограмів	Вік
	18…29 років	30…39 років	40…59 років	60…74 роки
Чоловіки (основний обмін)
1	2	3	4	5
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 ‘і	1780	1640
90	2110	1990	1870	1720
Жінки (основний обмін)
40	1080	1050	1020	960
45	1150	1120	1030	1030
50	1230	1190	1160	1100
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	1580

Примітка: Для обчислення добових енерговитрат фізично активного дорослого населення необхідно величину основного обміну помножити на коефіцієнт фізичної активності для відповідної групи.

2.2. Обчислити основний обмін за час або за хвилину:

ВОО_ч = ВОО : 24 (1440) (2.5)

Завдання 3. Визначити витрати енергії на специфічнодинамічну дію їжі

Обчислити витрати енергії на травлення (специфічно динамічна дія їжі – СДД). СДД складає 10 % від величини основного обміну:

СДД = ВОО * 10 / 100 (2.6)

Завдання 4. Визначити добові енерговитрати методом хронометражу.

Витрати енергії на виконання різних видів роботи на виробництві і в побуті можна визначити хронометражно-табличним методом. Для цього спочатку складають орієнтовну хронограму робочого дня і відпочинку. Потім визначають витрати енергії на кожний вид занятть, використовуючи дані таблиць,коефіцієнтів фізичної активності для розрахунку енергетичних витрат при різних видах діяльності (табл. 6).

Приклад хронограми робочого дня студента

7.00 - підйом

7.00 – 7.15 - зарядка

7.15 – 7.30 - ранковий туалет

7.30 – 7.45 - сніданок

7.45 – 8.00 - ходьба в інститут

8.00 – 11.30 - заняття

11.30 – 12.00 - перерва, ІІ сніданок

12.00 – 15.30 - заняття в інституті

15.30 – 16.00 - ходьба із інституту

16.00 - 16.30 - обід

16.30 - 17.00 - миття посуду

17.30 - 18.00 - прання

18.30 – 19.00 - ходьба до спорткомплексу

19.00 – 20.00 - плавання

20.00 – 20.30 - ходьба із спорткомплексу

20.30 – 21.00 - вечеря

21.00 – 23.00 - відпочинок, перегляд телепрограм

23.00 – 7.00 - сон

Потім обробляють хронограмму за схожими групами енерговитрат і отримані результати записують в табл.6.

Таблиця6

Енерговитрати при різноманітній фізичній активності (по відношенню до величини основного обміну)

Вид діяльності	Коефіцієнт фізичної активності	Вид діяльності	Коефіцієнт фізичної активності
Сон	1,0	Їзда у транспорті	1,7
Відпочинок сидячи	1,2	Приготування їжі	2,2
Відпочинок стоячи	1,4	Господарчі роботи по дому	3,3
Туалет	1,8	Заняття у вузі	1,9
Ходьба в приміщенні	2,5	Робота в лабораторії	2,6
Прогулянка повільна у звичайному темпі - з вантажем	2,8 3,2 3,5	Читання літератури	1,6
Продовження таблиці 6
1	2	3	4
Сходження по сходах	5,7	Конспектування	2,0
Спуск зі сходів	3,1	Прийом їжі	1,5
		Проглядання телевізійних програм (сидячи)	1,4

Після складання хронограми робочого дня однотипні витрати енергії, наприклад, приймання їжі, ходьба з роботи і на роботу, виконання роботи по спеціальності тощо, зводять до таблиці за наступною формою(приклад):

ВОО в годину визначають за формулою (2.5 ).

Таблиця 7

Розрахунок витрат енергії на виконання різних видів роботи

Вид діяльності	Тривалість різних видів діяльності (год)	ВОО в годину (ккал/год)	КФА	Витрата енергії за добу (ккал)
Сон	8	98	1	8 · 98 · 1
Туалет	0,25	98	1,8	0,25· 98 · 1,8
І т. д.
Всього	24,0

Перемноживши тривалість витрат енергії (у годинах) на витрати енергії за одну годину, з урахуванням виду діяльності, отримують витрату енергії на даний вид діяльності за день. А підсумувавши останню колонку таблиці, отримують витрати енергії за день на різноманітні види діяльності. До них додають СДД та, одержують добові енерговитрати.

Після визначення сумарних енерговитрат рекомендується звірити їх з табличними даними ( табл 7, 10, 13. Додаток 1).

Контрольні питання

1. На які групи за інтенсивністю праці поділяють населення

України?

2. Які коефіцієнти фізичної активності прийняті для різних груп

працюючих ?

3. Які норми добових енерговитрат затерджені для різних верств населення?

4. Яке значення має обмін речовин?

5. Від чого залежить величина обміну речовин і як вона змінюється?

6. В чому виражається порушення обміну речовин? Причини, що викликають ці порушення.

7. Як використовується організмом енергія, що утворилась при окисленні харчових речовин?

8. Назвіть види енергетичних витрат організмом.

9. Що таке основний обмін та методи його визначення?

10. Які фактори, впливають на основний обмін?

11. Що таке специфічно динамічна дія їжі (харчовий термогенез)?

12. Від чого залежать витрати енергії організмом, що регулюються?

13. На які групи поділяється працездатне населення України за енерге-тичними затратами?

Заняття 6. Визначення енергетичної, харчової та біологічної цінності раціонів харчування