Энергозатраты человека и пищевой рацион
Энерготраты спортсменов
Суточный расход энергии должен полностью покрываться за счет энергии, полученной с пищей. Если пища поступает в недостаточном количестве, то это условие не соблюдается и начинают окисляться вещества самого организма. Вследствие этого человек худеет, у него снижаются работоспособность и адаптация к неблагоприятным воздействиям внешней среды; возникает ряд других явлений, свидетельствующих о серьезных нарушениях в состоянии здоровья. Поэтому, характеризуя потребность организма в пище, необходимо прежде всего установить, какова его потребность в энергии. Этим определяется количественная сторона питания.
Суточный расход энергии слагается из трех величин: основного обмена, повышения обмена при приеме пищи и в результате работы (физической или умственной).
Основной обмен определяется в состоянии покоя — утром натощак, спустя 12—14 ч после приема пищи, при комнатной температуре. Он характеризует затраты энергии на поддержание жизненно важных функций: деятельность сердечно-сосудистой, дыхательной, выделительной систем, обмен веществ, поддержание тонуса мышц.
Величина его зависит от пола и возраста, от размера поверхности тела по отношению к массе, состояния ЦНС, активности действия эндокринных желез, характера питания, климато-географических условий и др.
Основной обмен у женщин на 5—8% ниже, чем у мужчин; у детей — относительно выше, чем у взрослых (при работе на единицу массы тела); у пожилых людей — на 10—15% ниже, чем у молодых.
У сравнительно молодых людей с хорошо развитой мускулатурой, являющейся в энергетическом отношении активной тканью (спортсменов), основной обмен выше, чем у полных людей со значительными жировыми отложениями.
При повышении внешней температуры основной обмен снижается, при понижении — повышается.
В среднем величина основного обмена у взрослых людей составляет 1 ккал на 1 кг массы тела в час (1680 ккал при массе 70 кг в сутки).
Прием пищи (особенно белков) вызывает увеличение основного обмена — вследствие повышения активности пищеварительных органов и деятельности некоторых отделов скелетной мускулатуры, связанных с приемом пищи. В среднем основной обмен после еды повышается на 10-12%.
Работа (особенно связанная с мышечной деятельностью) оказывает большое влияние на повышение основного обмена. Спокойное сидение уже увеличивает обмен на 12—15%, стояние — на 20%, небыстрая ходьба — на 80—100%, бег — на 400%. Спортивные упражнения увеличивают энерготраты в 10—20 раз и более за счет усиления окислительных процессов в работающих мышцах.
Суточный расход энергии и соответственно потребность в калориях у взрослого человека колеблются (в зависимости от рода деятельности и возраста): у мужчин — от 2350 до 3900 ккал, у женщин — от 2100 до 3350 ккал (с учетом активного отдыха — до 4200 и 3600 ккал соответственно).
Согласно теории сбалансированного питания, нормальная жизнедеятельность организма возможна при условии снабжения его необходимым количеством энергии, соответствующим его суточным энерготратам, которые складываются из основного обмена веществ, специфического динамического действия пищи (СДДП), физической нагрузки, пола и возраста.
Величина основного обмена (ВОО)характеризует расход энергии в организме на метаболические процессы, поддержание кровотока и дыхания в состоянии покоя.
Под влиянием приема пищи расход энергии увеличивается, что связано с усилением окислительно-восстановительных процессов, необходимых для превращения пищевых веществ в организме. При смешанном питании это повышение составляет 10—15% от основного обмена.
На повышение обмена оказывает также влияние характер принимаемой пищи, т.е. различные пищевые вещества (белки, жиры, углеводы) обладают разной способностью к повышению основного обмена. Более всего основной обмен увеличивается при приеме белков — на 30—40%. Жиры повышают обмен на4—14%, углеводы — на4—7%. Повышение обмена, вызванное приемом различных компонентов пищи, называется специфическим динамическим действием пищи (СДДП).
В соответствии с величиной энерготрат выделяют 5 групп трудоспособного населения среди мужчин и 4 группы — среди женщин; они вошли в ныне действующие «Нормы физиологических потребностей для взрослого населения» (1991).
Раньше в основу деления по группам закладывались определенные профессии, однако практика показала, что связь энерготрат с профессиональной принадлежностью человека весьма условна. Поэтому в «Нормах» 1991 г. градация населения по группам основана на физиолого-биохимических особенностях организма и осуществляется по BOO с учетом коэффициента физической активности (КФА) в соответствии с рекомендациями Комитета экспертов ФАО/ВОЗ (1985).
КФА — это отношение суточных энерготрат к величине основного обмена. Если, к примеру, энерготраты на все виды жизнедеятельности в 2 раза выше ВОО для соответствующей группы по полу и возрасту, то для данной группы КФА будет равен 2. Чем выше энерготраты, тем выше КФА.
Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах не являются постоянными и периодически уточняются и пересматриваются— в связи с изменением условий труда и быта населения, появлением новых научных данных в области гигиены питания.
В табл. 3 представлены КФА различных групп населения. Зная ВОО и КФА, легко рассчитать суточные энерготраты человека, перемножив эти показатели. Более высокие потребности в энергии и пищевых веществах отмечаются у мужчин молодого возраста (18—29 лет), у беременных и кормящих женщин, у жителей Севера (на 10—15%), Для последних «Нормы» предусматривают процентное соотношение по калорийности белков, жиров и углеводов как 15:35:50.
Измерение объема жира в организме осуществляется следующими способами:
1) с помощью специального прибора, показывающего массу воды, мышц и жира в организме. Места скопления жира определяются методом сканирования;
2) путем определения соотношения объема талии и объема бедер — в норме оно должно быть меньше 0,85.
Если масса тела увеличена за счет жировых отложений на 10—15%, говорят об избыточной массе тела, но не об ожирении как болезни. По степени выраженности выделяют 4 степени ожирения:
I - 15-29% г
II - 30-49%
III — 50—99%
IV — 100% и более.
Рассчитать индивидуальные суточные энерготраты можно с разной степенью точности. Более точно определить данный показатель можно, если исходить из среднестатистических данных основного обмена для человека определенного возраста и с определенной массой тела.
У спортсменов энерготраты намного выше. Особенно они возрастают в связи с увеличением тренировочных нагрузок и повышением квалификации во всех видах спорта. Величины энерготрат спортсменов в различных видах спорта приведены в табл. 4.
Поскольку энерготраты и соответственно нормы калорийности питания спортсмена зависят от его веса, предложено их рассчитывать на 1 кг массы тела.
В гимнастике, акробатике, фехтовании, регби, хоккее на траве, волейболе, прыжках в воду, конном спорте, легкоатлетическом спринте и прыжках, стрелковом спорте, туризме нормы калорийности питания составляют 60—65 ккал/кг; в легкоатлетических метаниях, водном поло, боксе, баскетболе, хоккее, футболе, конькобежном спорте, лыжном спорте (короткие дистанции) — 65—70 ккал/кг; в беге на длинные дистанции, плавании, тяжелой атлетике, лыжных гонках (длинные дистанции), спортивной ходьбе, всех видах гребли, велосипедном спорте — 70—75 ккал/кг; в марафонском беге — 75—85 ккал/кг; в многодневных велосипедных гонках — 82-90 ккал/кг.
Для определения калорийности питания необходимо норму калорийности для данного вида спорта умножить на вес спортсмена и прибавить 10%. Например, для бегуна-спринтера калорийность составляет: 65 х 70 (вес спортсмена) = 4550 ккал; 4550 + 455 = 5005 ккал.
Необходимость прибавления 10% связана с тем, что 10% пищи обычно в организме не усваивается.
Каковы энерготраты у детей и у юных спортсменов?
Суточная потребность в энергии у детей и подростков составляет: в 7 лет — 2400; в 11—13 лет — 2850; в 14—17 лет (юноши) — 3150, в 14-17 лет (девушки) - 2750 ккал.
При занятиях легкой атлетикой к этим цифрам нужно добавить расход энергии: в спринте, прыжках, метаниях -из расчета 290 ккал на 1 ч занятий, а при беге на средние дистанции — 450 ккал/ч.
Таким образом, расход энергии для юношей-бегунов 14—17 лет может составить: 3150 + 900 = 4050 ккал.
Расход энергии для юного спортсмена можно рассчитать также по величине средней потребности в калориях представителей различных видов спорта, выраженной на 1 кг массы тела в сутки. Например, для юношей весом 50 кг расход энергии будет равен: 70 х 50 = 3500 ккал + 350 (10%) = 3850 ккал.
При соответствии (равенстве) калорийности питания энерготратам масса тела остается более или менее постоянной. Значительное увеличение массы тела при излишнем отложении жира и отсутствии заметного роста мускулатуры или, наоборот, уменьшение массы тела, не объяснимое потерей воды, свидетельствует о чрезмерном или недостаточном питании. При этом следует учитывать, что в начале тренировки масса тела уменьшается на 1—3 кг в результате некоторой потери воды, отложений жира и непроизводительной траты энергии вследствие лишних движений. Затем, по мере роста тренированности, масса стабилизируется или даже несколько увеличивается (за счет развития мускулатуры).
Употребление алкоголя, табачных изделий и некоторых наркотических веществ изменяет функциональное состояние органов пищеварения и может заметно повлиять на усвоение питательных веществ. Так, алкоголь обеспечивает дополнительное поступление энергии (29,7 кДж/г) и соответственно существенно изменяет энергетический баланс организма спортсмена.
В связи с этим при оценке калорийности дневного рациона умолчание спортсмена даже о малых количествах принятого алкоголя может привести к заметному расхождению между вычисленным и реальным поступлением энергии.
При хроническом алкоголизме нарушаются процессы пищеварения, всасывания и усвоения питательных веществ, в результате чего снижается питательная ценность продуктов.