Энергозатраты человека. Нормы потребления энергии для взрослого населения

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.)

Для того чтобы рассчитать суточные энергозатраты человека нужно величину основ­ного обмена умножить на коэффициент физической активности.

Основной обмен

В организме существует базовый уровень энергообмена. Благодаря ему поддерживается минимальная активность органов и систем: обеспечивается сердечная деятельность, дыхание, теплообразование, работа эндокринных желез, передача импульсов по нервным волокнам. Даже если человек ничего не делает, в его клетках происходят непрерывные процессы образования и аккумуляции энергии, обновления биоструктур, синтез различных молекул.

Показатели основного метаболизма определяются в стандартных условиях:

• в состоянии полного физического и эмоционального покоя;
• на голодный желудок;
• в положении лежа;
• при температуре воздуха в диапазоне 20–22 градуса по Цельсию.

Величина базового обмена зависит от индивидуальных характеристик человека:

• пола;
• возраста;
• роста;
• веса;
• площади поверхности тела.

В среднем мужчины весом 70 кг в стандартных условиях расходуют около 1800 ккал в сутки, а женщины сжигают 1700 ккал. Чем выше масса тела, тем больше тратит организм для поддержания процессов жизнедеятельности. С возрастом данные показатели постепенно снижаются, что связано с замедлением биохимических реакций в организме.

Как тратить энергию дома: советы профессионалов

Как утверждают профессиональные тренеры, повысить тонус мышц, ускорить метаболизм и быстрее похудеть можно, занимаясь обычными повседневными делами:

1. Утренние гигиенические процедуры помогут избавиться от 25 ккал. А если включить в список контрастный душ, то вы увеличите этот показатель вдвое. Связано это с тем, что организм во время контрастного душа вынужден поддерживать стабильную температуру тела и, соответственно, увеличивать для этого расход калорий.
2. Во время мытья посуды можно потратить 35 калорий за 10 минут. Если при этом включить музыку и пританцовывать, то эта цифра увеличится вдвое.
3. На развешивание, сортировку и складывание чистого белья уходит 35 ккал за 15 минут. Глажка на протяжении получаса избавит вас от 80 калорий.
4. Во время уборки можно потратить от 300 до 900 ккал.
5. Облагораживание газонов избавит от 450 калорий.
6. 15 минут мытья машины избавит вас от 7 ккал.
7. Во время готовки тратится 180 калорий. Чтобы усилить эффект, выпейте чашку зеленого чая.
8. Просмотр телевизора поможет избавиться от 75 ккал. А если делать это не на диване, а на фитболе, выполняя различные виды упражнений, то вы сможете сжечь еще около 220 ккал.
9. Подвижные игры с детьми – это минус 100 ккал за 10 минут.
10. Поход по магазинам избавит от 155 ккал за 60 минут. Не пропускайте лестницы, чтобы сжигать еще больше жиров.
11. Прогулка с любимым человеком – 150 ккал и более.
12. Ночной сон помогает сжечь до 480 ккал. А чтение книги перед сном или массаж – это минус еще 70 калорий за 15 минут.

Как видите, сжигать жиры можно и без похода в тренажерный зал.

Антон Бегалко, тренер

Мастер спорта международного класса по пауэрлифтингу утверждает, что процесс сжигания жира зависит от пола, возраста, уровня физической подготовленности и т.д.

Наибольшее количество энергии расходуется во время силовых тренировок в сочетании с кардио. Одно занятие позволяет избавиться от 550 ккал, при этом жиры продолжают сгорать еще после тренинга.

Анастасия Фатеева, тренер

Фитнес-тренер центра йоги и фитнеса считает, что энергозатраты зависят от уровня подготовки, интенсивности и длительности тренинга.

Например, табата (короткие высокоинтенсивные интервальные тренировки) позволяет сжечь около 300 ккал, функциональные тренировки на петлях – до 450 калорий, силовая аэробика – примерно 400 ккал.

Михаил Бугаенко, тренер

Основатель профессиональной студии бокса советует проводить интенсивные длительные тренировки, чтобы похудеть. Занятие на протяжении 1,5 часа избавит от 800 ккал. Тренинг в умеренном темпе поможет сжечь до 500 ккал.

Во время кардиотренировки жировая ткань сгорает через полчаса. Поэтому, чтобы получить максимальный эффект, нужно заниматься не менее 1 часа в высоком темпе. Но самое главное – если вы хотите похудеть, то потребляйте меньше калорий, чем потратили.

Важно! Перед тем, как приступить к интенсивным тренировкам, рекомендовано проконсультироваться со своим лечащим врачом, ведь высокоинтенсивный тренинг при ряде заболеваний (сердечно-сосудистой, мочевыделительной систем) может нанести вред вашему здоровью.

Энергетическое равновесие

Для поддержания здоровья и высокого уровня жизни необходим баланс — количество поступившей энергии должно соответствовать количеству потраченной.

При попадании еды в желудочно-кишечный тракт происходит ее расщепление на простые элементы — белки, жиры и углеводы. Сжигание каждого из них сопровождается выходом энергии. Окисление белков и углеводов дает человеку 4,1 ккал, а жиров — 9,3 ккал. Зная калорийность пищи, можно рассчитать величину энергопотребления за день.

Любые виды деятельности — процесс пищеварения, умственная работа, физическая активность, сон — являются энергозатратными. Количество потерянных калорий зависит от уровня основного обмена, интенсивности и продолжительности выполняемых занятий. Существуют специальные таблицы, в которых отражены энергетические траты человека в различных условиях. Обычно их рассчитывают на килограмм веса в час или минуту. Есть также примерные данные для людей с условной массой в 60 или 70 кг.

Средний расход энергии при различных видах повседневной деятельности из расчета на 1 кг в час:

Средние значения энергетических потерь человека при различных физических нагрузках:

Если в организм поступает больше питательных веществ, чем необходимо, говорят о положительном энергобалансе. Излишки калорий откладываются в виде жира и способствуют набору веса. Добиться равновесия в данном случае можно с помощью увеличения расхода энергии или уменьшения ее потребления.

Создание отрицательного баланса широко используется при похудении. При ограничении калорийности питания и усилении физической деятельности начинают сгорать запасы энергии, а масса тела снижается. Добиться этого можно простыми способами — подобрать правильное меню и повысить повседневную активность, например, начать больше ходить. В спортивной среде с этой целью часто применяют сжигатели жира, но пользоваться ими следует с осторожностью.

Расход энергии при работе

Основной обмен у здорового взрослого человека равен в среднем 1 700-2000 Ккалорий. При мышечной работе расход энергии быстро возрастает: чем тяжелее мышечная работа, тем больше энергии тратит человек. По количеству затрачиваемой энергии людей разных профессий можно разделить на несколько групп.

• Первая группа. Работа в сидячем положении, не требующая больших мышечных движений: офисные работники (секретарь, библиотекарь, фармацевт и т.п.) они тратят в среднем 2 200 — 2 400 больших калорий.
• Вторая группа. Мышечная работа в сидячем положении (ювелир, регистратор, учитель) они тратят около 2 600 — 2 800 ккалорий.
• Третья группа. Умеренная мышечная работа (почтальон, врач, официант, диджей) — 3 000 ккалорий.
• Четвертая группа. Напряженная мышечная работа (маляр, автослесарь, тренер, дирижер) 3 400 — 3 600 ккалорий.
• Пятая группа. Тяжелый физический труд (цеховой рабочий, профессиональный спортсмен) — 4 000 ккалорий.
• Шестая группа. Очень тяжелый труд (каменщик, шахтер) — 5 000 ккалорий и более.

При умственной работе затрачивается очень небольшое количество энергии. Поэтому умственная работа – не повод есть шоколадки.

Расчет энергозатрат

Для того чтобы определить количество калорий, которое сжигается человеком за единицу времени, необходимо знать уровень его базового метаболизма и род деятельности.

Выяснить примерный показатель основного обмена можно, зная вес человека, пол и возраст. Уравнения для его расчета представлены в таблице:

Следующим этапом будет измерение калорий, которые теряются в течение дня в процессе повседневной деятельности, переваривании пищи и физических упражнений. При этом учитываются все действия, которые были совершены человеком за это время. Энерготраты суммируются и добавляются к величине базового метаболизма.

Большинство тренажеров оснащено бортовым компьютером, позволяющим определить количество потраченной энергии. Аналогичные счетчики встроены в фитнес-браслеты и приборы, регистрирующие число пройденных шагов. Это существенно облегчает подсчет энергозатрат в процессе занятий спортом.

Пример определения расхода энергии для женщины 40 лет с массой тела 85 кг

Сначала оцениваем базальный уровень метаболизма. Для человека с вышеперечисленными характеристиками он составит: 10,7 * 85 (кг) + 829 = 1738,5 ккал/сутки. На переработку еды организм затрачивает примерно 10% от величины основного обмена. В данном случае — 173,9 ккал.

Предположим, что в течение дня женщина совершала следующие действия:

• утренняя зарядка — 15 минут, 85 ккал;
• умывание, одевание — 45 минут, 255 ккал;
• приготовление пищи — 30 минут, 102 ккал;
• пешая прогулка — 2 часа, 459 ккал;
• просмотр телевизора — 45 минут, 82,9 ккал;
• езда на автомобиле — 1 час, 204 ккал;
• кардиотренировка на беговой дорожке — 45 минут, 286,9 ккал;
• работа в офисе — 6 часов, 1224 ккал;
• уборка по дому — 45 минут, 216,8 ккал.

Используя специальные таблицы, подсчитываем расход энергии за прошедшие 12 часов. Он равен 2915,6 ккал. Суммируем с показателем основного обмена, затрат на переваривание еды и получаем общее количество сожженных за это время калорий: 2915,6+1738,5+173,9=4828 ккал. Эта женщина, скорее всего, страдает избыточной массой тела. Если она с пищей потребляет меньше энергии, чем теряет, то лишние килограммы будут постепенно уходить.

Превращение энергии

Обмен веществ и превращения энергии являются по сути единым процессом. Они неотделимы друг от друга, так как не бывает обмена веществ без изменения энергии и не может быть превращения энергии без обмена веществ.

Энергия не может зарождаться или пропадать — она только видоизменяется. Механическая энергия может превратиться в тепловую или наоборот; при известных условиях тепловая энергия может превратиться в механическую, электрическая — тепловую и т. д.

Все виды энергии организм в конечном итоге отдает в окружающую среду в виде тепловой энергии. Чтобы иметь представление о количестве затраченной организмом энергии, достаточно измерить количество тепла, которое поступает во внешнюю среду.

Тепловая энергия измеряется калориями. Большой калорией называется то количество тепла, которое необходимо, чтобы нагреть 1000 мл воды на 1° (килокалория), а малой калорией — то количество тепла, которое необходимо, чтобы нагреть 1 мл вводы на 1°.

Для учета количества калорий, затрачиваемых человеком, применяют два способа. 1-й способ. Он заключается в том, что учитывается количество тепла, которое человек отдает в окружающую среду. Для этой цели человека помешают в камеру, стенки которой не проводят тепло. По потолку проходит система трубок с проточной водой. Измеряют температуру втекающей и вытекающей воды. Зная разность температур и количество протекшей воды, определяют количество калорий, которые были выделены организмом и использованы на нагревание воды. Такие камеры делают иногда довольно больших размеров, так что человек может производить там определенную работу. Это позволяет определить затраты энергии при разных видах работ. 2-й способ. Он заключается в определении количества потребленного кислорода. При участии 1 л кислорода в окислительных процессах в количество потребленного кислорода, узнают величину затраченной энергии.