Κατανάλωση ενέργειας από τον άνθρωπο. Κατανάλωση ενέργειας κατά τη διάρκεια σωματικής δραστηριότητας ποικίλης έντασης Κανόνας ανθρώπινης κατανάλωσης ενέργειας κατά τη σωματική εργασία

Η ενεργειακή δαπάνη του ανθρώπινου σώματος περιλαμβάνει διάφορους τύπους ημερήσιας ενεργειακής δαπάνης.

BX - Αυτή είναι η ενέργεια που ξοδεύεται για την εργασία των εσωτερικών οργάνων (καρδιά, νεφρά, αναπνευστικά όργανα κ.λπ.), διατηρώντας σταθερή τη θερμοκρασία του σώματος και διασφαλίζοντας τον απαραίτητο μυϊκό τόνο.

Η ποσότητα της βασικής μεταβολικής ενέργειας προσδιορίζεται σε ηρεμία, ξαπλωμένη, με άδειο στομάχι (τελευταίο γεύμα 14-16 ώρες πριν την εξέταση), σε θερμοκρασία αέρα 20°C. Η βασική μεταβολική ενέργεια είναι ατομική για κάθε άτομο και ταυτόχρονα είναι μια αρκετά σταθερή τιμή. Κατά μέσο όρο, είναι 1 kcal ανά 1 kg σωματικού βάρους ανά 1 ώρα. Σε άνδρες με σωματικό βάρος 70 kg, ο βασικός μεταβολισμός είναι περίπου 1700 kcal, σε γυναίκες με σωματικό βάρος 55 kg - περίπου 1400 kcal την ημέρα.

Ο βασικός μεταβολικός ρυθμός στις γυναίκες είναι κατά μέσο όρο 10-15% χαμηλότερος από ό,τι στους άνδρες. Στα παιδιά, ο βασικός μεταβολισμός είναι 1,5-2,5 φορές υψηλότερος από ότι στους ενήλικες και σε μεγαλύτερο βαθμό, όσο μικρότερη είναι η ηλικία.

Η κατανάλωση ενέργειας του βασικού μεταβολισμού εξαρτάται από την κατάσταση του κεντρικού νευρικού συστήματος, τη λειτουργία των ενδοκρινικών οργάνων, το ύψος, το σωματικό βάρος κ.λπ. Οι στρεσογόνες καταστάσεις και η υπερλειτουργία του θυρεοειδούς αδένα μερικές φορές αυξάνουν τον βασικό μεταβολισμό σε σημαντικά ποσά.

Ειδική δυναμική δράση θρεπτικών συστατικών (TDD, θερμογόνο επίδραση των τροφίμων ) - αυτή είναι η δαπάνη ενέργειας σε πολύπλοκες ενεργειακές διεργασίες που είναι απαραίτητες για τον μετασχηματισμό των θρεπτικών ουσιών που εισέρχονται στον γαστρεντερικό σωλήνα. Ταυτόχρονα, ο βασικός μεταβολικός ρυθμός με μικτή διατροφή αυξάνεται κατά 10-15% την ημέρα. Τα θρεπτικά συστατικά έχουν διαφορετικές ικανότητες να αυξάνουν τον βασικό μεταβολισμό: πρωτεΐνες - κατά 30-40%, λίπη - κατά 4-14%, υδατάνθρακες - κατά 4-7%.

Φυσική (μυϊκή) Η εργασία είναι ο κύριος παράγοντας που επηρεάζει την καθημερινή ενεργειακή δαπάνη. Η ποσότητα ενέργειας που δαπανάται για τη μυϊκή δραστηριότητα εξαρτάται από την ένταση της βιομηχανικής και οικιακής εργασίας και τα χαρακτηριστικά της ανάπαυσης. Εάν η ενεργειακή δαπάνη υπό βασικές μεταβολικές συνθήκες είναι κατά μέσο όρο 1 kcal ανά 1 kg βάρους ανά ώρα, τότε σε καθιστή θέση - 1,4 kcal/kg/h, σε όρθια θέση - 1,5 kcal/kg/h, κατά τη διάρκεια ελαφριάς εργασίας - 1. 8 -2,5 kcal/kg/h, για ελαφριά μυϊκή εργασία που σχετίζεται με περπάτημα – 2,8-3,2 kcal/kg/h, για εργασία που σχετίζεται με μέτρια μυϊκή εργασία – 3,2-4 kcal/kg/h, για βαριά σωματική εργασία - 5-7,5 kcal/kg/h.

Διανοητική εργασία - χαρακτηρίζεται από χαμηλό ενεργειακό κόστος και αύξηση του βασικού μεταβολισμού κατά μέσο όρο 2-16%. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, διάφορα είδη πνευματικής εργασίας συνοδεύονται από μυϊκή δραστηριότητα, επομένως το κόστος ενέργειας μπορεί να είναι σημαντικά υψηλότερο. Το έμπειρο συναισθηματικό στρες μπορεί να προκαλέσει αύξηση του βασικού μεταβολισμού κατά 10-20% μέσα σε λίγες μέρες.

Υψος Καιανάπτυξη του σώματος του παιδιού Η κατανάλωση ενέργειας για ανάπτυξη είναι κατά μέσο όρο 10% του βασικού μεταβολικού ρυθμού.

Ενεργειακό ισοζύγιο

Ενεργειακό ισοζύγιο – τη σχέση μεταξύ της ενεργειακής δαπάνης από τον ανθρώπινο οργανισμό και της πρόσληψής της μέσω της τροφής.

Υπάρχουν 3 τύποι ενεργειακού ισοζυγίου:

ενεργειακό ισοζύγιο- η ενεργειακή δαπάνη αντιστοιχεί στην πρόσληψή της, αυτός ο τύπος ισορροπίας είναι φυσιολογικός για έναν υγιή ενήλικα.

Ο αρνητικό ενεργειακό ισοζύγιο -η κατανάλωση ενέργειας υπερβαίνει την παροχή ενέργειας. Παρατηρείται σε διάφορα είδη νηστείας και χαρακτηρίζεται από την κινητοποίηση όλων των πόρων του οργανισμού για παραγωγή ενέργειας για την εξάλειψη της ανεπάρκειας ενέργειας. Σε αυτή την περίπτωση, όλα τα θρεπτικά συστατικά, συμπεριλαμβανομένης της πρωτεΐνης, χρησιμοποιούνται ως πηγή ενέργειας. Όχι μόνο η πρωτεΐνη των τροφίμων καταναλώνεται για ενεργειακούς σκοπούς, αλλά και η πρωτεΐνη από τους ίδιους τους ιστούς του σώματος, η οποία οδηγεί σε ανεπάρκεια πρωτεΐνης. Η ανεπαρκής θρεπτική αξία οδηγεί σε μεταβολικές διαταραχές, απώλεια σωματικού βάρους, μειωμένη απόδοση κ.λπ. Τα τελευταία χρόνια έχει διαπιστωθεί ότι με το μειωμένο σωματικό βάρος αυξάνεται ο κίνδυνος θνησιμότητας από καρδιαγγειακά νοσήματα και καρκίνο. Σύμφωνα με σύγχρονα δεδομένα, το αρνητικό ενεργειακό ισοζύγιο θεωρείται ως ενιαίο σύμπλεγμα

πρωτεϊνικό ενεργειακό υποσιτισμό (PEM).χαρακτηρίζεται από υπέρβαση της ενεργειακής αξίας της δίαιτας έναντι της ενεργειακής δαπάνης. Αυτός ο τύπος ισορροπίας είναι φυσιολογικός για παιδιά, έγκυες γυναίκες, θηλάζουσες κ.λπ. μιΗ ενεργειακή υπερβολική διατροφή είναι ο κύριος παράγοντας στην εμφάνιση υπέρβαροςΚαι διατροφική παχυσαρκία.

Το υπερβολικό σωματικό βάρος χαρακτηρίζεται από την εναπόθεση υπερβολικού λίπους στο σώμα και η αύξηση του φυσιολογικού σωματικού βάρους κατά 5-10% θεωρείται παχυσαρκία. Η παχυσαρκία ανάλογα με τη σοβαρότητα ταξινομείται σε 4 βαθμούς: I - το υπερβολικό σωματικό βάρος είναι 10 - 30%, II βαθμός - 30-50%, III βαθμός - 50-100% και IV βαθμός - 100% ή περισσότερο. Επί του παρόντος, στις οικονομικά ανεπτυγμένες χώρες, ο επιπολασμός του υπέρβαρου είναι 50%, και της παχυσαρκίας 25-35%. Η συνέπεια της σοβαρής παχυσαρκίας είναι η δυσλειτουργία ορισμένων οργάνων και συστημάτων του σώματος, επιπλέον, η παχυσαρκία είναι παράγοντας κινδύνου και συμβάλλει στην πρώιμη εκδήλωση και εξέλιξη της αθηροσκλήρωσης και της στεφανιαίας νόσου, του σακχαρώδη διαβήτη τύπου 2, της αρτηριακής υπέρτασης, της χολολιθίασης και μια σειρά από άλλες ασθένειες.Η ενεργειακή δαπάνη του σώματος υπό συνθήκες φυσικής δραστηριότητας. Η ένταση των μεταβολικών διεργασιών στο σώμα αυξάνεται σημαντικά υπό συνθήκες

σωματική δραστηριότητα.

Η άμεση εξάρτηση της ποσότητας της κατανάλωσης ενέργειας από τη σοβαρότητα του φορτίου καθιστά δυνατή τη χρήση του επιπέδου κατανάλωσης ενέργειας ως έναν από τους δείκτες της έντασης της εργασίας που εκτελείται (Πίνακας 10.5).

Ο ρυθμός κατανάλωσης οξυγόνου μπορεί να ληφθεί ως ένα άλλο κριτήριο για τον προσδιορισμό της έντασης της σωματικής εργασίας που εκτελείται από το σώμα. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια έντονης σωματικής δραστηριότητας, αυτός ο δείκτης δεν αντικατοπτρίζει την ακριβή ενεργειακή δαπάνη, καθώς το σώμα λαμβάνει μέρος της ενέργειας μέσω αναερόβιων διεργασιών γλυκόλυσης, οι οποίες συμβαίνουν χωρίς κατανάλωση οξυγόνου. Αύξηση εργασίας .

Η διαφορά μεταξύ των ενεργειακών δαπανών του σώματος για την εκτέλεση διαφόρων τύπων εργασίας και των ενεργειακών δαπανών για τον βασικό μεταβολισμό είναι η λεγόμενη

Η διανοητική εργασία δεν απαιτεί τόση ενέργεια όση η σωματική εργασία. Η κατανάλωση ενέργειας του σώματος αυξάνεται κατά τη διανοητική εργασία κατά μέσο όρο μόνο 2-3%. Η διανοητική εργασία, που συνοδεύεται από ελαφριά μυϊκή δραστηριότητα και ψυχοσυναισθηματικό στρες, οδηγεί σε αύξηση του ενεργειακού κόστους κατά 11-19% ή περισσότερο.

Ειδική δυναμική δράση των τροφίμων

Ειδική δυναμική δράση των τροφίμων- αυξημένος μεταβολικός ρυθμός υπό την επίδραση της πρόσληψης τροφής και αύξηση της ενεργειακής δαπάνης του σώματος σε σχέση με τα επίπεδα του μεταβολισμού και της ενεργειακής δαπάνης που συνέβησαν πριν από το γεύμα.

Η ειδική δυναμική επίδραση των τροφίμων καθορίζεται από τη δαπάνη ενέργειας σε:

1. Πέψη της τροφής,

2. Απορρόφηση θρεπτικών συστατικών από το γαστρεντερικό σωλήνα στο αίμα και τη λέμφο,

3. Επανασύνθεση πρωτεϊνών, συμπλόκων λιπιδίων και άλλων μορίων.

4. Επίδραση στο μεταβολισμό βιολογικά δραστικών ουσιών που εισέρχονται στον οργανισμό ως μέρος της τροφής (ιδιαίτερα πρωτεΐνης) και σχηματίζονται σε αυτόν κατά την πέψη (βλ. επίσης Κεφάλαιο 9).

Μια αύξηση της κατανάλωσης ενέργειας του σώματος πάνω από το επίπεδο που συνέβη πριν από ένα γεύμα εμφανίζεται περίπου μία ώρα μετά το γεύμα, φτάνοντας στο μέγιστο μετά από τρεις ώρες, γεγονός που οφείλεται στην ανάπτυξη μέχρι αυτή τη στιγμή υψηλής έντασης των διαδικασιών πέψης, απορρόφησης και επανασύνθεση ουσιών που εισέρχονται στο σώμα. Η συγκεκριμένη δυναμική επίδραση της τροφής μπορεί να διαρκέσει 12-18 ώρες. Είναι πιο έντονο όταν παίρνετε πρωτεϊνούχα τρόφιμα, τα οποία αυξάνουν τον μεταβολικό ρυθμό έως και 30%, και λιγότερο σημαντικά όταν λαμβάνετε μικτές τροφές, γεγονός που αυξάνει τον μεταβολικό ρυθμό κατά 6-15%.

Το επίπεδο της συνολικής ενεργειακής δαπάνης, καθώς και ο Βασικός Μεταβολισμός, εξαρτάται από την ηλικία:

Η ημερήσια ενεργειακή δαπάνη αυξάνεται στα παιδιά από 800 kcal (6 μήνες -1 έτος) σε 2850 kcal (11-14 ετών).

Μια απότομη αύξηση της κατανάλωσης ενέργειας εμφανίζεται στα έφηβα αγόρια ηλικίας 14-17 ετών (3150 kcal).

Μετά από 40 χρόνια, η κατανάλωση ενέργειας μειώνεται και στα 80 χρόνια είναι περίπου 2000-2200 kcal/ημέρα.

Η διανοητική εργασία δεν απαιτεί τόση ενέργεια όση η σωματική εργασία. Η κατανάλωση ενέργειας του σώματος αυξάνεται κατά τη διανοητική εργασία κατά μέσο όρο μόνο 2-3%. Η διανοητική εργασία, που συνοδεύεται από ελαφριά μυϊκή δραστηριότητα και ψυχοσυναισθηματικό στρες, οδηγεί σε αύξηση του ενεργειακού κόστους κατά 11-19% ή περισσότερο. Το επίπεδο της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας, όπως το OO, εξαρτάται από την ηλικία: η ημερήσια κατανάλωση ενέργειας αυξάνεται στα παιδιά από 800 kcal (6 μήνες -1 έτος) σε 2850 kcal (11-14 ετών). Μια απότομη αύξηση της κατανάλωσης ενέργειας εμφανίζεται στα έφηβα αγόρια ηλικίας 14-17 ετών (3150 kcal). Μετά από 40 χρόνια, η κατανάλωση ενέργειας μειώνεται και στα 80 χρόνια είναι περίπου 2000-2200 kcal/ημέρα. Στην καθημερινή ζωή, το επίπεδο κατανάλωσης ενέργειας σε έναν ενήλικα εξαρτάται όχι μόνο από τα χαρακτηριστικά της εργασίας που εκτελείται, αλλά και από το γενικό επίπεδο σωματικής δραστηριότητας, τη φύση της ανάπαυσης και τις κοινωνικές συνθήκες διαβίωσης.

Στην καθημερινή ζωή, το επίπεδο κατανάλωσης ενέργειας σε έναν ενήλικα εξαρτάται όχι μόνο από τα χαρακτηριστικά της εργασίας που εκτελείται, αλλά και από το γενικό επίπεδο σωματικής δραστηριότητας, τη φύση της ανάπαυσης και τις κοινωνικές συνθήκες διαβίωσης.

Μικτό ΕΟ

Για τον χαρακτηρισμό του ακαθάριστου μεταβολισμού της ενέργειας, χρησιμοποιείται η έννοια του βασικού μεταβολισμού και της ανταλλαγής κατά τη διάρκεια διαφόρων τύπων δραστηριότητας. Ο βασικός μεταβολισμός χαρακτηρίζεται από την ποσότητα ενέργειας που δαπανάται υπό συνθήκες πλήρους μυϊκής ανάπαυσης, υπό τυπικές συνθήκες (σε άνετη θερμοκρασία περιβάλλοντος, 12 - 16 ώρες μετά το γεύμα, σε ξαπλωμένη θέση). Η κατανάλωση ενέργειας υπό αυτές τις συνθήκες είναι 4,2 kJ ανά 1 ώρα ανά 1 kg σωματικού βάρους.

Μικρές αποκλίσεις από αυτές τις συνθήκες οδηγούν σε αλλαγές στο επίπεδο ανταλλαγής. Μετά την κατανάλωση τροφής, εμφανίζεται αύξηση του μεταβολισμού ως αποτέλεσμα της ειδικά δυναμικής του δράσης. Η πιο δραματική αύξηση του μεταβολισμού (20 - 30%) εμφανίζεται κατά την κατανάλωση πρωτεϊνούχων τροφών. Οι μικτές τροφές με υδατάνθρακες και λιπαρά προκαλούν αύξηση του μεταβολισμού κατά 10 - 15%. Η αύξηση της θερμοκρασίας του σώματος στο HS προκαλεί αύξηση του μεταβολισμού κατά μέσο όρο 5%.

Η ποσότητα της μεταφοράς θερμότητας σχετίζεται στενά με την επιφάνεια του σώματος (κανόνας επιφάνειας του Rubner). Επομένως, η κατανάλωση ενέργειας υπό βασικές μεταβολικές συνθήκες ανά μονάδα επιφάνειας σε διαφορετικά ζωικά είδη έχει σημαντικά μικρότερη εξάπλωση από ό,τι ανά μονάδα μάζας σώματος. Έτσι, σε ποντίκι, σκύλο και άλογο, οι σχετικές τιμές του βασικού μεταβολισμού είναι 4989, 4363 και 3944 kJ/m 2 την ημέρα. Όταν υπολογίζεται ανά 1 κιλό σωματικού βάρους, η ειδική ενεργειακή δαπάνη σε ένα ποντίκι είναι 2746, σε σκύλο - 216 και σε άλογο - μόνο 17 kJ.

Ο κανόνας του Rubner δεν ισχύει σε όλες τις περιπτώσεις. Υπάρχουν προφανείς εξαιρέσεις σε αυτό. Για παράδειγμα, η ειδική μεταφορά θερμότητας ανά μονάδα επιφάνειας του δέρματος ενός αλόγου είναι σχεδόν δύο φορές μικρότερη από αυτή ενός ταύρου. Στα άγρια ​​ζώα, η ειδική ενεργειακή δαπάνη σε κατάσταση ηρεμίας είναι υψηλότερη από ό,τι στα οικόσιτα ζώα. Έχει διαπιστωθεί (I. A. Arshavsky και άλλοι) ότι η συστηματική μυϊκή εργασία συνοδεύεται από σταδιακή μείωση της ενεργειακής δαπάνης υπό βασικές μεταβολικές συνθήκες.

Θέλετε να μάθετε πόσες θερμίδες ξοδεύετε δουλεύοντας, για παράδειγμα, ως μπάρμαν; Ή πόση ενέργεια καταναλώνετε όταν εργάζεστε γύρω από το σπίτι ή όταν οργώνετε τον κήπο;

Ο πίνακας μας για την ανθρώπινη κατανάλωση ενέργειας θα σας βοηθήσει σε αυτό. Φυσικά, διαφορετικοί τύποι σωματικής δραστηριότητας χρησιμοποιούν διαφορετικά την ενέργεια του σώματός μας. Κατά συνέπεια, ο ίδιος χρόνος που αφιερώνεται σε διαφορετικούς τύπους σωματικής δραστηριότητας θα αποφέρει διαφορετική αποτελεσματικότητα.

Στον παρακάτω πίνακα μπορείτε εύκολα να μάθετε πόσες θερμίδες κάψατε, ανάλογα με δύο παράγοντες:

• είδος σωματικής δραστηριότητας,
• το διάστημα κατά το οποίο ήσασταν σωματικά δραστήριοι.

Συμβουλές από τον Kostya Shirokaya:χρησιμοποιήστε την αναζήτηση Ctrl + F. Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να ανοίξετε τη γραμμή αναζήτησης στο πρόγραμμα περιήγησής σας και να εισαγάγετε τον τύπο της φυσικής δραστηριότητας που σας ενδιαφέρει.
Εάν ο τύπος σωματικής δραστηριότητας που επιλέξατε είναι στη λίστα, θα τονιστεί με ξεχωριστό χρώμα και στα δεξιά του θα αναγράφεται ο αριθμός των θερμίδων που καίγονται ανά λεπτό.

Για παράδειγμα, ένα άτομο που ζυγίζει 80 κιλά σε 30 λεπτά. η έντονη αεροβική θα ξοδέψει: 0,123 x 80 (kg) x 30 (min) = 295,2 θερμίδες.

P.S. δεν έχετε ιδέα πόσες θερμίδες ξοδέψαμε κατά τη δημιουργία αυτού του πίνακα χειροκίνητα σε html :)

Μάθετε πόση ενέργεια ξοδεύετε κατά τη διάρκεια της δραστηριότητας!

Θέλετε να μάθετε πόσες θερμίδες ξοδεύετε δουλεύοντας, για παράδειγμα, ως μπάρμαν; Ή πόση ενέργεια καταναλώνετε όταν εργάζεστε γύρω από το σπίτι ή όταν οργώνετε τον κήπο;

Ο πίνακας μας για την ανθρώπινη κατανάλωση ενέργειας θα σας βοηθήσει σε αυτό. Φυσικά, διαφορετικοί τύποι σωματικής δραστηριότητας χρησιμοποιούν διαφορετικά την ενέργεια του σώματός μας. Κατά συνέπεια, ο ίδιος χρόνος που αφιερώνεται σε διαφορετικούς τύπους σωματικής δραστηριότητας θα αποφέρει διαφορετική αποτελεσματικότητα.

Στον παρακάτω πίνακα μπορείτε εύκολα να μάθετε πόσες θερμίδες κάψατε, ανάλογα με δύο παράγοντες:

• είδος σωματικής δραστηριότητας,
• το διάστημα κατά το οποίο ήσασταν σωματικά δραστήριοι.

Συμβουλές από τον Kostya Shirokaya:χρησιμοποιήστε την αναζήτηση Ctrl + F. Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να ανοίξετε τη γραμμή αναζήτησης στο πρόγραμμα περιήγησής σας και να εισαγάγετε τον τύπο της φυσικής δραστηριότητας που σας ενδιαφέρει.
Εάν ο τύπος σωματικής δραστηριότητας που επιλέξατε είναι στη λίστα, θα τονιστεί με ξεχωριστό χρώμα και στα δεξιά του θα αναγράφεται ο αριθμός των θερμίδων που καίγονται ανά λεπτό.

Για παράδειγμα, ένα άτομο που ζυγίζει 80 κιλά σε 30 λεπτά. η έντονη αεροβική θα ξοδέψει: 0,123 x 80 (kg) x 30 (min) = 295,2 θερμίδες.

P.S. δεν έχετε ιδέα πόσες θερμίδες ξοδέψαμε κατά τη δημιουργία αυτού του πίνακα χειροκίνητα σε html :)

Μάθετε πόση ενέργεια ξοδεύετε κατά τη διάρκεια της δραστηριότητας!