Основной обмен определяют при условиях полного мышечного и нервного покоя, утром натощак, при комфортной температуре (20 С). его величина связана с индивидуальными особенностями человека (масса тела, рост, возраст, пол, состояние эндокринной системы). Например, у женщин основной обмен на 5 – 10% ниже, чем у мужчин, а у детей – на 10 – 15% выше, чем у взрослых (относительно массы). С возрастом основной обмен снижается на 10 – 15%.
Специфично динамическое действие еды проявляется в повышении основного обмена, что связано с процессами пищеварения. При усвоении белковосновной обмен повышается на 30 – 40%,жиров– на 4 – 14%, углеводов– на 4 – 5%. При смешанномпитаниис оптимальным количеством усвоенных продуктов основной обмен повышается в среднем на 10 – 15%.
Регулируемые энергозатраты – это затраты энергии во время различных видов деятельности человека. Наибольшие энергозатраты имеют место при физической работе, что связано со значительным усилением окислительных процессов в работающих мышцах. Например, во время ходьбы основной обмен увеличивается на 80 – 100%, во времябега – на 400%. С повышением интенсивности мышечных движений увеличивается уровень энергозатрат.
Еще во времена СССР были утверждены официальные рекомендации, которые не потеряли актуальности и сейчас. Согласно ним, все люди делятся на 5 категорий в зависимости от напряженности труда:
Работники преимущественно умственного труда: руководители предприятий и организаций, инженерно-технические работники, труд которых не требует существенной физической активности; медицинские работники, кроме врачей-хирургов, медицинских сестер, санитарок; педагоги, воспитатели, кроме спортивных; работники науки, литературы и печати; культурно-просветительные работники; работники планирования и учета; секретари, делопроизводители; работники разных категорий, труд которых связан со значительным нервным напряжением.
Работники, занятые легким физическим трудом: инженерно-технические работники, труд которых связан с некоторыми физическими усилиями; швейники, агрономы, зоотехники, ветеринарные работники; медицинские сестры и санитарки; продавцы промтоварных магазинов; работники, занятые на автоматизированных процессах и в радиоэлектронной промышленности; работники связи и телеграфа; инструкторы физкультуры и спорта, тренеры.
Работники, занятые трудом средней тяжести: станочники по металло- и деревообработке; наладчики, настройщики, врачи-хирурги, химики, текстильщики; водители различных видов транспорта; работники пищевой промышленности, продавцы продовольственных товаров и др.
Работники, занятые тяжелым физическим трудом (строительные и сельскохозяйственные рабочие и механизаторы, такелажники и др.).
Работники, занятые особо тяжелым физическим трудом (горнорабочие, сталевары, вальщики леса, землекопы и др.).
Рекомендуемая суточная калорийность рациона в зависимости от пола, возраста и интенсивности труда приведена в таблице:
| Группа интенсивности труда | Возрастная группа, лет | Мужчины | Женщины |
| 1 | 18-29 | 2800 | 2400 |
| 30-39 | 2700 | 2300 | |
| 40-59 | 2550 | 2200 | |
| 2 | 18-29 | 3000 | 2550 |
| 30-39 | 2900 | 2450 | |
| 40-59 | 2750 | 2350 | |
| 3 | 18-29 | 3200 | 2700 |
| 30-39 | 3100 | 2600 | |
| 40-59 | 2950 | 2500 | |
| 4 | 18-29 | 3700 | 3150 |
| 30-39 | 3600 | 3050 | |
| 40-59 | 3450 | 2900 | |
| 5 | 18-29 | 4300 | - |
| 30-39 | 4100 | - | |
| 40-59 | 3900 | - |
Энергия человеку нужна для следующих целей:
1. Обеспечение жизнедеятельности. Это т.н. уровень основного обмена – энергия, затрачиваемая человеком за сутки, при этом он 8 часов спит и 16 часов находится в лежачем положении. Температура в помещении должна составлять 18-20 °С, поскольку при понижении температуры воздуха затраты энергии повышаются, а при повышении – понижаются.
2. Затраты энергии на физическую деятельность. Любая наша физическая деятельность – ходьба, вставание со стула или подъем по лестнице, колка дров или занятия в фитнес-классе, приводит к дополнительным затратам энергии.
3. Расход энергии на основной обмен и физическую деятельность необходимо просуммировать для нахождения общего расхода энергии. Этот расход должен быть компенсирован поступлением энергии с пищей. Но пищеварение – тоже работа, требующая затрат энергии. Затрачиваемая на переваривание пищи энергия называется обусловленной специфически-динамическим действием пищи (СДДП) или еще затратами на термогенез. Затраты на термогенез должны опять-таки возмещаться пищей.
Для управления процессом похудения или поддержания веса нам прежде всего необходимо определить расходуемую нами энергию. Поскольку лабораторные методы измерения энергозатрат (измерение теплоотдачи в специальной камере или анализ выдыхаемого воздуха) для нас недоступны, прибегнем к рассчетному методу по формулам.
Уровень основного обмена (УОО). Его еще называют базальным метаболизмом. Базальный метаболизм – другое название обмена.
В процессе жизнедеятельности человек рассеивает тепловую энергию в окружающую среду. Количество рассеиваемой энергии определяется разностью температур среды и объекта и площадью поверхности объекта, в нашем случае человека. О влиянии на основной обмен температуры в помещении мы говорили выше, теперь мы знаем, что если у человека лихорадка (повышение температуры), то уровень основного обмена также повышается. Это учитывается в лечебных учреждениях (стационарах) назначением больным усиленного питания. Усиленное питание также необходимо при лактации (кормлении грудью) и в процессе заживления ран и травм.
Уровень основного обмена также зависит от гормонального фона человека (может меняться при заболеваниях гормональной сферы) и психологических факторов (эмоционального состояния). На уровень основного обмена также влияет прием гормональных препаратов и психотропных средств (наркотиков, тонизирующих средств, кофе, чая). В частности, у половозрелых женщин УОО меняется в сторону увеличения во второй половине менструального цикла вследствие выброса в кровеносную систему гормона прогестерона. Это ведет к повышению температуры тела на 0,5-0,7 °С, и в результате к ускорению обмена веществ.
Нас сейчас интересует УОО здорового человека в нормальных условиях. Зависит он в основном от площади поверхности тела. Измерить площадь поверхности тела напрямую невозможно, но ее можно оценить, зная объем тела и рост, а объем тела, в свою очередь, очень тесно связан с весом человека. Итак, зная измеряемые напрямую характеристики, рост и вес, можно определить УОО человека. УОО также зависит от возраста человека. С возрастом УОО снижается, что ведет, в частности, к понижению температуры тела у пожилых людей. Вечерняя температура тела человека обычно также выше утренней на 0,3-0,5 °С. У женщин УОО обычно также ниже, чем у мужчин.
Существует много формул для оценки УОО. Самые известные из них – это формула Харриса-Бенедикта (1918 год) и Миффлина-СанЖеора (1990 год). В этих формулах УОО определяется по росту, весу и возрасту с учетом пола. Существуют также формулы УОО, рекомендованные ВОЗ (Всемирной организацией здравоохранения), формулы расчета УОО по безжировой массе тела (каковую мы знать не можем, поскольку не знаем количество жира в организме человека), и совсем простенькие формулы оценки УОО только по весу человека.
Все вышеупомянутые формулы были выведены путем прямого измерения УОО у группы здоровых людей с различающимся ростом, весом, возрастом, полом и степенью ожирения, путем подбора коэффициентов при росте, весе и возрасте, уменьшающих возможную ошибку формулы. Поскольку в любом случае необходимо учитывать СДДП (термогенез), мы включили его в основной обмен, что дало формулу оценки уровня основного обмена:
УООм = 6(Р – В) + 13М (ккал),
где Р – рост (в см), В – возраст (в годах), М – вес тела (в кг). Эта формула справедлива для мужчин. Для женщин от полученного значения необходимо отнять 200 ккал:
УООж = 6(Р – В) + 13М – 200 (ккал).
Случайное равенство коэффициентов при росте и возрасте позволило упростить формулу, вычитая из роста возраст.
Затраты энергии на физическую деятельность наиболее тяжело учесть, поскольку они сильно разнятся от человека к человеку и определяются его родом деятельности и образом жизни. Мы исходим из того, что физический труд сейчас широко не распространен, и человек, для которого мы определяем затраты энергии, занят на работе, не связанной с тяжелым физическим трудом. Тогда затраты энергии на физическую деятельность можно считать пропорциональными весу тела: ФД = 7М (ккал). В этой зависимости термогенез также уже учтен. Тогда общие затраты энергии для мужчин определяются формулой
ЗЭм = 6(Р – В) + 20М (ккал),
для женщин
ЗЭж = 6(Р – В) + 20М – 200 (ккал).
Считается, что УОО здорового человека в норме может отклоняться от вычисленного по формуле на 10%. При эндокринных заболеваниях, связанных с нарушениями метаболизма, отклонение обычно больше и достигает 30%. Для нас вычисленное по формуле значение УОО представляет интерес в первые две недели следования системе "Минус фунт". В дальнейшем это значение нас перестает интересовать, поскольку система начинает самостоятельно оценивать уровень энергозатрат и вносить коррекцию в наше поведение, как по потреблению пищи, так и по физической активности.
Пример 1: Рассчитаем энергозатраты мужчины в возрасте 28 лет, ростом 182 см и весом 97 кг.
ЗЭм= 6(Р – В) + 20М = 6(182 – 28) + 20 × 97 = 2864 (ккал).
Пример 2: Рассчитаем энергозатраты женщины в возрасте 42 лет, ростом 168 см и весом 63 кг.