Для обеспечения человека пищей, соответствующей его энергети-ческим затратам и пластическим процессам, необходимо определить суточный расход энергии. За единицу измерения энергии человека принято считать килокалорию.
В течение суток человек тратит энергию на работу внутренних органов (сердца, пищеварительного аппарата, легких, печени, почек и т.д.), теплообмен и выполнение общественно полезной деятельно-сти (работа, учеба, домашний труд, прогулки, отдых). Энергия, зат-рачиваемая на работу внутренних органов и теплообмен, называется основным обменом. При температуре воздуха 20° С, полном покое, натощак основной обмен составляет 1 ккал в 1ч на 1 кг массы тела человека. Следовательно, основной обмен зависит от массы тела, а также от пола и возраста человека.
Таблица основного обмена взрослого населения в зависимости от массы тела, возраста и пола
|
Мужчины (основной обмен), ккал |
Женщины (основной обмен), ккал |
||||||||
|
Масса тела, кг |
Масса тела, кг |
||||||||
|
1450 1520 1590 1670 1750 1830 1920 2010 2110 |
1370 1430 1500 1570 1650 1720 1810 1900 1990 |
1280 1350 1410 1480 1550 1620 1700 1780 1870 |
1180 1240 1300 1360 1430 1500 1570 1640 1720 |
1080 1150 1230 1300 1380 1450 1530 1600 1680 |
1050 1120 1190 1260 1340 1410 1490 1550 1630 |
1020 1080 1160 1220 1300 1370 1440 1510 1580 |
960 1030 1100 1160 1230 1290 1360 1430 1500 |
||
Для определения суточного расхода энергии человека введен ко-эффициент физической активности (КФА) - это соот-ношение общих энерготрат на все виды жизнедеятельности человека с величиной основного обмена.
Коэффициент физической активности является основным физи-ологическим критерием для отнесения населения к той или иной трудовой группе в зависимости от интенсивности труда, т.е. от энер-гозатрат, разработан Институтом питания АМН в 1991 г.
Коэфициент физической активности КФА
|
Группа труда |
Группа труда |
||
Всего определено 5 трудовых групп для мужчин и 4 для женщин. Каждой трудовой группе соответствует определенный коэффициент физической активности Для расчета суточного расхода энергии необходимо ве-личину основного обмена (соответствующую возрасту и массе тела человека) умножить на коэффициент физической активности (КФА) определенной группы населения.
I группа - работники преимущественно умственного труда, очень легкая физическая активность, КФА-1,4: научные работники, сту-денты гуманитарных специальностей, операторы ЭВМ, контролеры, педагоги, диспетчеры, работники пультов управления, медработни-ки, работники учета, секретари и т.д. Суточный расход энергии в зависимости от пола и возраста составляет 1800-2450 ккал.
II группа - работники, занятые легким трудом, легкая физичес-кая активность, КФА-1,6: водители транспорта, работники конвейе-ров, весовщицы, упаковщицы, швейники, работники радиоэлект-ронной промышленности, агрономы, медсестры, санитарки, работ-ники связи, сферы обслуживания, продавцы промтоваров и др. Суточный расход энергии в зависимости от пола и возраста состав-ляет 2100-2800 ккал.
III группа - работники средней тяжести труда, средняя физичес-кая активность, КФА-1,9: слесари, наладчики, настройщики, ста-ночники, буровики, водители экскаваторов, бульдозеров, угольных комбайнов, автобусов, врачи-хирурги, текстильщики, обувщики, железнодорожники, продавцы продтоваров, водники, аппаратчики, металлурги-доменщики, работники химзаводов, работники обще-ственного питания и др. Суточный расход энергии в зависимости от пола и возраста составляет 2500-3300 ккал.
IV группа - работники тяжелого физического труда, высокая физическая активность, КФА-2,2: строительные рабочие, помощни-ки буровиков, проходчики, хлопкоробы, сельхозрабочие и механи-заторы, доярки, овощеводы, деревообработчики, металлурги, ли-тейщики и др. Суточный расход энергии в зависимости от пола и возраста составляет 2850-3850 ккал.
V группа - работники особо тяжелого физического труда, очень высокая физическая активность, КФА-2,4: механизаторы и сельхоз- рабочие в посевной и уборочный периоды, горнорабочие, вальщики леса, бетонщики, каменщики, землекопы, грузчики немеханизиро-ванного труда, оленеводы и др. Суточный расход энергии в зависи-мости от пола и возраста составляет 3750-4200 ккал.
Цель работы: закрепить теоретические знания о расходе энергии и овладеть методикой его определения с помощью хронометражно-табличного метода.
Количественная сторона питания характеризуется калорийностью пищевого рациона. Одним из принципов организации рационального питания человека является соответствие калорийности рациона суточным энерготратам. Другими словами, чтобы ответить на вопрос, какова должна быть калорийность суточного рациона, необходимо знать расход энергии за это время.
Как известно, общие суточные энерготраты складываются из энергии основного обмена; энергии, связанной с приемом пищи (специфически-динамическое действие пищи); энергии, обусловленной нервно-мышечной деятельностью.
Для определения расхода энергии используются лабораторные и расчетные методы. К лабораторным относятся методы прямой и непрямой (по газообмену) калориметрии. На практике значительно чаще применяются расчетные методы, в которых использованы данные лабораторных методов.
Определяя потребность в энергии, т.е. калорийность рациона, следует прежде всего руководствоваться «Нормами физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии для различных групп населения», утвержденными и действующими в настоящее время в России. Содержащиеся в "Нормах" величины носят групповой характер и относятся к группам лиц с одинаковыми характеристиками: пол, возраст, масса тела (при расчете использовалась масса тела мужчин, равная 70 кг, женщин – 60 кг).
В новых "Нормах" введен объективный физиологический критерий, определяющий адекватное количество энергии для конкретных групп – коэффициент физической активности (КФА), показывающий отношение общих энерготрат на все виды деятельности к величине основного обмена (ВОО). Если, например, общие суточные энерготраты больше величины основного обмена в 3 раза для соответствующей группы по полу и возрасту, то это значит, что коэффициент физической активности для данной группы равен 3.
Учитывая это, к группе с одинаковыми энерготратами могут быть отнесены различные профессии. Физиологическим критерием для отнесения к той или иной группе является коэффициент физической активности.
Таблица 1
Суточные энерготраты взрослого трудоспособного населения страны в зависимости от коэффициента физической активности (КФА)
| Группа | КФА | Профессии, относящиеся к группе | Возрастные подгруппы | Энерготраты (ккал) | |
| мужчины | женщины | ||||
| I II III VI V | 1,4 1,6 1,9 2,2 | Работники, преимущественно умственного труда: студенты гуманитарных вузов, педагоги и т.д. Работники, занятые легким трудом: водители, швейники, медсестры, санитарки, работники сферы обслуживания и др. Работники средней тяжести труда: слесари, станочники, водители автобусов, хирурги, обувщики, железнодорожники и т.д. Работники тяжелого физического труда: строительные рабочие, с/х рабочие и механизаторы, дерево-обработчики и т.д. Работники особого тяжелого физического труда: вальщики леса, горнорабочие, каменщики, грузчики | 18-29 30-39 40-59 18-29 30-39 40-59 18-29 30-39 40-59 18-29 30-39 40-59 18-29 30-39 40-59 |
Более точно энерготраты взрослого человека можно определить, используя данные табл.1, в которой приведены величины основного обмена энергии не только в зависимости от пола и возраста, но и от массы тела. Чтобы рассчитать энерготраты, нужно найденную по табл.2 величину умножить на групповое значение коэффициента физической активности. Например, требуется определить суточный расход энергии водителя городского автобуса в возрасте 40 лет с массой тела 80 кг. По табл. 2 находится величина основного обмена, она равняется 1700 ккал в сутки. Эта величина умножается на 1,9, т.к. водитель городского автобуса, согласно табл.1, относится к третьей группе профессий с КФА 1,9, и получается результат 3230 ккал. Полученный результат на 280 ккал выше приведенного в табл.1, т.к. в ней приведены результаты расчетов на массу тела в 70 кг.
Таблица 2
Величина основного обмена взрослого населения в сутки в зависимости от массы тела, пола и возраста
К сожалению, возможности этого приема ограничены тем, что нет коэффициента физической активности для многих видов деятельности.
Однако наиболее точным из расчетных методов определения энерготрат является хронометражно-табличный, в котором используются данные расхода энергии, полученные лабораторными методами. Метод определения расхода энергии по газообмену позволяет определить энергетические траты организма при различных условиях: в покое, во время производственной, бытовой и спортивной деятельности. Результаты этих данных представлены в многочисленных таблицах, как правило в виде суммарных данных, которые включают три величины: основной обмен, величину повышения обмена при приеме пищи и величину повышения обмена в результате работы.
Энерготраты, вычисленные на основании данных О. П. Молчановой, А. Н. Крестовникова, Б. Д. Кравчинского, А. А. Минха и других исследователей, указаны в табл.3.
Таблица 3
Расход энергии (включая основной обмен) при различных видах деятельности
| Вид деятельности | Энерготраты в 1 мин на 1 кг веса тела (ккал) |
| Ходьба: 110 шагов / мин 6 км / ч 8 км / ч Бег со скоростью: 8 км / ч 10,8 км / ч 320 м / мин Гимнастика: Вольные упражнения Упражнения на снарядах Езда на велосипеде со скоростью 10-20 км / ч Катание на коньках Передвижение по пересеченной местности на лыжах Упражнения со скакалкой Плавание со скоростью 50 м / мин Физические упражнения Умственный труд: в лаборатории сидя (практические занятия) в лаборатории стоя (практические занятия) Печатание на машинке Школьные занятия Личная гигиена Прием пищи сидя Отдых: Стоя Сидя лежа (без сна) Уборка постели Сон | 0,0690 0,0714 0,1548 0,1357 0,178 0,320 0,0845 0,1280 0,1285 0,1071 0,2086 0,1033 0,1700 0,0648 0,0250 0,0360 0,0333 0,0264 0,0329 0,0236 0,0264 0,0229 0,0183 0,0329 0,0155 |
На использовании величин энерготрат, представленных в различных таблицах, основан хронометрожно-табличный метод определения суточного расхода энергии. В отличии от других методов, он не требует никакой аппаратуры и может применяться в любых условиях.
Порядок определения суточного расхода энергии с помощью хронометражно-табличного метода следующий:
– подготовить рабочую таблицу (табл.4);
– провести хронометраж дня и определить время выполнения различных видов деятельности;
– найти в табл.3 для каждого вида деятельности соответствующие данные энергетических трат, которые указываются как суммарная величина расхода энергии в ккал за 1 мин на 1 кг веса. Если в таблице тот или иной вид деятельности не указан, то следует пользоваться данными, относящимися к близкой по характеру деятельности;
– вычислить расход энергии при выполнении определенной деятельности за указанное время, для чего умножить величину энергетических трат при данном виде деятельности на время ее выполнения;
– определить величину, характеризующую суточный расход энергии на 1 кг веса тела, суммировав полученные данные расхода энергии при различных видах деятельности за сутки;
– вычислить суточный расход энергии человека, для чего величину суточного расхода энергии на 1 кг веса тела умножить на вес тела и к полученной величине прибавить 15 % от полученной суммы с целью покрытия неучтенных энерготрат.
Пример. Нужно определить суточный расход энергии студента. Вес студента 60 кг.
Данные хронометража дня и времени на различные виды деятельности студента вносятся в рабочую табл.4. С помощью таблицы 3 определяют энерготраты при различных видах деятельности. Затем суммируют величины расхода энергии за сутки. Полученная в результате суммирования величина 33,593 ккал показывает расход энергии за сутки на 1 кг веса тела студента. Для определения суточного расхода энергии умножают указанную величину на вес тела (60 кг): 33,593 х 60 = 2015,58 ккал. Далее вычисляют 15 % от полученной величины (неучтенные энерготраты) и прибавляют к показателю суточного расхода энергии: 2015,58 + 302,337 = 2317,917 ккал. В итоге получают величину суточного расхода энергии для данного студента - 2317,917 ккал.
Естественно, если в распорядке дня будут внесены существенные изменения, то необходимо вновь рассчитать суточный расход энергии.
С помощью хронометражно-табличного метода суточный расход энергии можно определить лишь ориентировочно, так как нельзя полностью учесть все виды деятельности человека в течение дня. Кроме того, приводимые в таблицах энерготраты имеют относительное значение, так как расход энергии человека даже при выполнении одного и того же вида деятельности может колебаться по разным причинам: условия труда, состояние организма и др. Вместе с тем этот метод позволяет вычислить суточный расход энергии в пределах, достаточных для практических целей.
Таблица 4
Рабочая таблица для определения суточного расхода энергии студента
| Вид деятельности | Время (от-до, ч, мин) | Продол- житель- ность (мин) | Расход энергии (в 1 мин на 1 кг веса тела ккал) | Вычисление расхода энергии (ккал на 1 кг веса тела) |
| Подъем, личная гигиена Завтрак (прием пищи сидя) Ходьба на учебу Умственная работа сидя Ходьба с учебы домой Личная гигиена Обед (прием пищи сидя) Отдых лежа Умственная работа сидя Ужин (прием пищи сидя) Умственная работа сидя Свободное времяпровождение: Ходьба Отдых стоя Ходьба Отдых сидя Личная гигиена Сон | 7.30 – 7.50 7.50 – 8.00 8.00 – 8.10 8.10 – 13.15 13.15 – 13.30 13.30 –14.30 14.30 – 15.00 15.00 – 16.30 16.30 – 18.30 18.30 – 19.10 19.10 – 20.10 20.10 – 20.40 20.40 – 21.00 21.00 – 21.20 21.20 – 22.00 22.00 – 22.30 22.30 – 7.30 | 0,0329 0,0236 0,0690 0,025 0,0690 0,0329 0,0236 0,0183 0,0243 0,0236 0,0243 0,0690 0,0264 0,0690 0,0229 0,0329 0,0155 | 0,0329*20=0,658 0,0236*10=0,236 0,0690*10=0,69 0,025*305=7,625 0,0690*15=1,035 0,0329*60=1,974 0,0236*30=0,708 0,0183*90=1,098 0,0243*120=2,916 0,0236*40=0,944 0,0243*60=1,458 0,0690*30=2,07 0,0264*20=0,528 0,0690*20=1,38 0,0229*40=0,916 0,0329*30=0,987 0,0155*540=8,37 | |
| Итого: | 33,593 |
1. Дубровский В.И. Спортивная медицина: Учебник для студентов вузов. – М.: Гуманит. изд. центр. ВЛАДОС, 1998. – 480 с.
2. Епифанов В.А. Лечебная физическая культура: Учебное пособие. – М.: ГЭОТАР – ИЕД, 2002. – 560 с.
3. Лубышева Л.И. 10 лекций по социологии физической культуры и спорта. – М.: ТиПФК, 2000. – 151 с.
4. Решетников Н.В., Кислицын Ю.Л. Физическая культура: Учеб. пособие для студ. сред. проф. учеб. заведений. – М.: «Академия»», 2000. – 152 с.
5. Солодков А.С., Сологуб Е.Б. Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная: Учебник. – М.: Терра-Спорт, Олимпия Пресс, 2001. – 520 с.
6. Теория и методика физической культуры: Учебник / Под.ред.проф. Ю.Ф. Курамшина. – М.: Советский спорт, 2003. – 464 с.
7. Холодов Ж.К., Кузнецов В.С. Теория и методика физического воспитания и спорта: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Издательский центр "Академия", 2001. – 480 с.
8. Барчуков И.С. Физическая культура и физическая подготовка [Электронный ресурс]: учебник/ Барчуков И.С., Назаров Ю.Н., Кикоть В.Я.- Электрон. текстовые данные.- М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2012.- 431 c.- Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/15491.- ЭБС «IPRbooks», по паролю
9. Физическая культура [Электронный ресурс]: учебно-методический комплекс (для студентов экономических специальностей)/ С.И. Бочкарева [и др.].- Электрон. текстовые данные.- М.: Евразийский открытый институт, 2011.- 344 c.- Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/11107.- ЭБС «IPRbooks», по паролю
Приложение
Пример контрольной работы
Задание 1.
Профессию педагога (ваша специальность) можно отнести к “группе риска” по частоте нарушений здоровья и серьезности протекающих заболеваний.
Обработав статистические данные по заболеваемости педагогов, сотрудники института В. М. Бехтерева обнаружили ярко выраженные преобладающие заболевания:
1. сердечно-сосудистые;
2. желудочно-кишечные;
3. нарушения опорно-двигательного аппарата;
4. болезни крови;
5. нарушение функции щитовидной железы
К основным профессиональным заболеваниям педагогов относятся:
– миопия (близорукость);
– ларингит;
– синдром хронической усталости;
– гиподинамия;
– остеохондроз.
Причинами заболеваний являются:
1. отсутствие стабильного режима труда и отдыха;
2. снижение двигательной активности;
3. эмоциональная перенапряженность;
4. большая учебная нагрузка как результат низкой почасовой оплаты;
5. отсутствие системы психопрофилактических мероприятий, комнат психологической разгрузки;
(Здоровье педагога. Профилактика профессиональных заболеваний
Вычисление суточного расхода и потребления энергии организмом. Цель: изучить основной принцип рационального питания – баланс энергии в организме, основные пути его энергозатрат. Овладеть методом контроля полноценности питания в количественном отношении.
Рациональное питание обеспечивает правильный рост и развитие организма, возмещает все энергетические и вещественные затраты, увеличивает сопротивляемость организма по отношению к вредным влияниям внешней среды, способствует развитию функциональных способностей и повышает трудоспособность. Одним из основных принципов рационального питания является баланс энергии в организме. Величина энергетической потребности организма в пище в сутки зависит от количества энергии, расходуемой организмом за тот же период времени. Важнейшим фактором, определяющим величину расхода энергии, является мышечная деятельность.
Энергозатраты и энергетическая ценность пищи выражаются в килокалориях (ккал). При расщеплении в организме 1 г. белка освобождается 4,1 ккал., 1 г. углеводов – 4,1 ккал., 1 г. жира – 9,3 ккал. (калорические коэффициенты).
Калорийность суточного рациона должна полностью покрывать весь расход энергии организмом за сутки. В противном случае энергетический баланс становится отрицательным, вес тела падает, и возникает ряд других патологических явлений, характеризующих недостаточность питания.
Для учета баланса в обмене энергии необходимо определить, с одной стороны, величину расхода энергии за сутки, а с другой – калорийность суточного рациона и полученные результаты сопоставить между собой.
Так определяется полноценность питания в количественном отношении.
Пути расхода энергии:
* основной обмен – это расход энергии у человека в состоянии полного покоя, спустя 12-14 часов после приема пищи и достаточного отдыха после работы, при нормальных метеоусловиях окружающей среды. Основной обмен указывает на количество энергии, расходуемой на поддержание основных жизненных функций: дыхания, работы сердца, почек и т.д. Величина его зависит от состояния ВНД, от пола, возраста, величины поверхности тела, от активности действия эндокринных желез, географических условий и т.д. У женщин основной обмен несколько ниже чем у мужчин; у детей – выше, чем у взрослых (при расчете на единицу массы тела); в старческом возрасте ниже чем в более молодом. Понижение температуры внешней среды вызывает повышение обмена, длительное ограниченное питание снижает его и т.д. В среднем величина основного обмена у взрослого человека составляет 1ккал. на 1кг./в час.
* повышение обмена при приеме пищи возникает в результате повышения деятельности пищеварительных органов и работы скелетных мышц, связанных с приемом пищи. Причем, наибольшее увеличение обмена наблюдается при приеме белков, меньшее – при приеме углеводов и еще меньшее – жиров. В среднем установлено, что при обычной смешанной пище с нормальным соотношением белков, жиров и углеводов обмен энергии повышается после приёма пищи на 10-15% по сравнению с уровнем основного обмена.
* повышение обмена в результате работы наступает при любом физическом напряжении и в значительно меньшей степени при умственной деятельности. Установлено, что потребность организма в количестве пищи (калориях) зависит главным образом от вида и интенсивности труда.
11. Каково суточное потребление энергии жителей города?
Начнём с освещения
Допустим, вы имеете дом с тремя спальнями. В добавление к этому - прихожая, гостиная, кухня, две лестницы и подвал.
Помните, как горит 100 Вт лампочка? Её вполне хватает для освещения одной комнаты. Для гостиной - прибавим ещё одну, а на лестницы и подвалы возьмем по 60 Вт.
По потреблению электроэнергии 100 Вт-ой лампочке соответствует 30 Вт-ая, а 60 Вт-ой - 15 Вт-ая. Значит, всего потребляемой мощности у вас набирается 255 Вт. Т. е., если вы включите их все одновременно, энергопотребление составит 255 Вт/час.
Но вы же не будете так делать! Если у вас в семье четыре человека и все сидят вечером по разным комнатам, то должно гореть максимум 5 ламп, т. е., по максимуму - 150 Вт/ч.
Освещение вы используете лишь вечером, т. е., 5-6 часов в сутки. Таким образом, в сутки вы потратите на него всего лишь 900 Вт/ч, прибавим к этому 100 Вт на походы в подвал и другие неожиданные включения, получим 1 кВт/ч в сутки.
]Энерготраты мышц, органов и тканей человека в зависимости от половой принадлежности, возрастной категории и массы тела
Таблица расхода энергии органов и тканей человека
Суточный расход энергии слагается из трех величин:
- основного обмена
- повышения обмена при приеме пищи (специфически динамическое действие пищи)
- повышения обмена в результате работы (физической или умственной).
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 нарушается энергетический баланс , 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.
Основной обмен определяется в состоянии покоя - утром натощак, спустя 12-14 ч после приема пищи, при комнатной температуре, лёжа. 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 расчёте 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 на 4-14%, 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).
Коэффициент физической активности (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.
Таблица 3 Коэффициент физической активности (КФА) различных групп населения
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:
- с помощью специального прибора, показывающего массу воды, мышц и жира в организме. Места скопления жира определяются методом сканирования;
- путем определения соотношения объема талии и объема бедер - в норме оно должно быть меньше 0,85.
- с помощью
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:
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.
Таблица 4 Величины энерготрат спортсменов в различных видах спорта
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.
Занятие № 3.
Тема: Физиология и патофизиология обмена веществ и энергии
Цель: сформировать умение определять энергорасход и рассчитывать энергопотребление, анализировать пищевой рацион и активность двигательного режима.
Задачи:
систематизировать знания об основном и общем обмене веществ;
сформировать умение определять суточный расход энергии человека в зависимости от трудовой деятельности;
сформировать умение рассчитывать энергопотребление;
ознакомить с основными принципами составления и оценки пищевого рациона и сформировать умение анализировать пищевой рацион;
формировать умение анализировать результаты исследования;
способствовать формированию у студентов мотивации на здоровый образ жизни и его реализации.
Материалы и оборудование: таблицы с нормативами энергозатрат при разных видах деятельности, в том числе для спортсменов, образец меню-раскладки, таблицы химического состава пищевых продуктов, таблица примерной энергетической ценности отдельных блюд, таблица массы наиболее часто употребляемых пищевых продуктов, таблица суточной потребности в основных пищевых веществах и энергии, калькулятор.
Вопросы для самоподготовки
Понятие об обмене веществ и энергии. Основной и общий обмены веществ.
Общие проявления нарушений обмена веществ.
Обмен белков и его регуляция. Нарушения обмена белков.
Обмен липидов и его регуляция. Нарушение обмена жиров.
Обмен углеводов и его регуляция. Нарушение обмена углеводов.
Обмен воды и минеральных солей, регуляция. Нарушение обмена воды и минеральных солей.
Взаимосвязь обменов веществ.
Физиологические основы питания.
Перечень лабораторных работ
Работа № 1. Определение суточного расхода энергии.
Работа № 2. Определение суточной калорийности питания.
Литература: 1, 2, 6, 7, 9.
Лабораторные работы
Работа № 1. Определение суточного расхода энергии.
Задача: определить суточный расход энергии хронометражно-табличным методом и сопоставить результаты с гигиеническими нормативами суточных энергозатрат для лиц разной профессиональной принадлежности, оценить интенсивность двигательного режима.
Теоретическое обоснование
Общий суточный расход энергии складывается из величины основного обмена, рабочей прибавки, энергии на специфическое динамическое действие пищи. Основным обменом называют минимальный уровень обмена веществ и энергетических затрат. На протяжении суток человек выполняет разные виды работы, затрачивая при этом неодинаковое количество энергии. В связи с этим вид работы определяет общие энергозатраты организма.
В основе хронометражно-табличного метода лежит хронометраж, т. е. время (в минутах), затраченное на выполнение разнообразной деятельности в течение суток.
В современной литературе приводятся гигиенические нормативы суточных энергозатрат для лиц разной профессиональной принадлежности:
I группа – работники умственного труда: руководители предприятий, медики (кроме хирургов), педагоги, научные работники, писатели, работники печатной отрасли, журналисты, студенты.
Суточный расход энергии составляет для мужчин 2550–2800 ккал, для женщин 2200–2400 ккал, т. е. в среднем 40 ккал/кг массы тела;
II группа – работники легкого физического труда (рабочие автоматизированных линий, швейники, агрономы, ветеринары, медсестры, продавцы промтоваров, тренеры, инструкторы по физической культуре).
Суточный расход энергии составляет 3000–3200 ккал для мужчин и 2550–2700 ккал для женщин; в среднем 43 ккал;
III группа – работники среднего по тяжести труда (водители, хирурги, работники пищевой промышленности, продавцы продовольственных товаров, работники водного транспорта).
Суточный расход энергии составляет 3200–3650 ккал (муж.) и 2600–2800 ккал (жен.), на 1 кг массы в среднем 46 ккал;
IV группа – работники тяжелого физического труда (строители, сельхозрабочие, механизаторы, металлурги, спортсмены).
Суточный расход энергии составляет 3700–4250 ккал (муж.) и 3150–2900 ккал (жен.), 53 ккал/кг массы;
V группа – лица особо тяжелого физического труда (сталевары, лесорубы, шахтеры, грузчики).
Суточный расход энергии составляет 3900–4300 ккал у мужчин (61 ккал/кг); для женщин этот расход не нормируется. Вышеуказанные цифры энергозатрат
ориентированы на мужчин и женщин среднего веса (70 кг и 60 кг, соответственно).
Для лиц 60–74 лет среднесуточный расход энергии составляет 2300 ккал (муж.), 2100 ккал (жен.), старше 75 лет – 2000 ккал (муж.) и 1900 ккал (жен.).
Для лиц, занимающихся спортом профессионально, существуют другие нормативные значения суточных энергозатрат, конкретизированные по видам спорта.
Величина мышечных усилий человека – один из факторов, составляющих здоровый образ жизни, так как она является стимулятором активности всех органов и систем. Величина мышечной деятельности человека может быть:
оптимальной (соответствующей биологическим потребностям организма);
чрезмерной (гиперкинезия, гипердинамия)
недостаточной (гипокинезия, гиподинамия).
Естественно, что достаточными резервами здоровья способен обладать человек с оптимальным двигательным режимом.
Порядок выполнения работы
Внести в таблицу в порядке очередности виды деятельности, осуществленной в течение предыдущих суток, начиная с утра (таблица 1, столбец 1).
Указать временной интервал выполнения каждого вида работы (таблица 1, столбец 2).
Расход энергии на 1 кг веса за 1 мин (4 колонка таблицы 1) определить по данным таблиц 2 и 3 в соответствии с видом деятельности.
Умножить суммарную цифру энергозатрат (5 колонка таблицы 1) на массу тела, таким образом, получив суточный расход энергии.
С учетом существования неточностей в расчетном методе к полученной цифре следует добавить 15 % (неучтенные энергозатраты) от суточного расхода. Для этого значение, полученное в п. 5, необходимо умножить на 0,15, а затем суммировать значение суточного расхода энергии и неучтенные энерготраты.
Внесите данные в таблицу итогового протокола занятия.
Таблица 1 – Определение суточных энергозатрат
|
Виды деятельности за сутки |
Время от…до |
Время деятельности в мин |
Расход энергии на 1 кг за 1 мин |
Энергорасход за время деятельности |
|
0,0648х20=0,1296 |
||||
|
0,0155х480=7,44 |
||||
Работа № 2. Определение суточной калорийности питания.
Задача: составить таблицу собственного суточного меню по приемам пищи (выбрать день с наиболее типичным питанием) и определить суточную калорийность питания, познакомиться с основными принципами составления и оценки пищевого рациона.
Теоретическое обоснование
Большой интерес представляет изучение соотношений между количеством энергии, поступающей с пищей и отдаваемой во внешнюю среду. Это так называемый энергетический баланс организма, изучение которого дает материал для расчетов пищевых рационов человека.
В пище содержатся вещества, снабжающие организм энергией (жиры и углеводы) и строительным материалом (белки), а также минеральные соли витамины. Если организм в течение длительного времени получает недостаточное количество пищи (недоедание) или получает в избытке пищевые продукты, богатые энергией (переедание), следует говорить о неправильном питании. Чтобы пищевой рацион был адекватным и стабилизированным, указанные компоненты должны находиться в нем в правильных соотношениях. Рациональное питание должно обеспечивать нормальную жизнедеятельность организма, высокую работоспособность, у детей – правильно, развитие.
При составлении пищевого рациона следует учитывать соответствие калорийности рациона суточному расходу энергии, а также оптимальное для лиц данного вида труда количество белков, жиров и углеводов. Для определения процентного содержания их в пище и калорийности 100 г продуктов используют специальные таблицы.
Для определения суточной калорийности питания существуют различные методы: лабораторный, меню-раскладки (расчетный).
Лабораторный метод используется для соответствующей оценки питания в условиях лаборатории санэпидстанции, где с помощью специальных методик химическим путем определяется содержание пищевых веществ в пробах продуктов, взятых в столовых, ресторанах, кафе в необходимом количестве в специальную посуду. Учитывается, что пищевые белки и углеводы поставляют организму 4,1 ккал в 1 г, а жиры – 9,3 ккал/г.
Наиболее удобным для учебных целей является метод меню-раскладки . Для этого заполняется таблица собственного питания по нижеприведенному образцу (таблица 4).
В таблицах химического состава пищевых продуктов (таблицы 5, 6) приводятся цифры на 100 г продукта Необходимо сделать пересчет на фактически потребленное количество.
Порядок выполнения работы
Составьте таблицу собственного меню в соответствии с образцом (таблица 4).
Блюдо разбейте по составляющим его продуктам, которые должны быть выражены в граммах (таблица 4, столбцы 1 и 2, вспомогательная таблица 7).
Каждый продукт разложите по всем входящим в него нутриентам, исходя из потребленного количества продукта.
Примечание: при употреблении продуктов в заводской упаковке выкопировать данные по калорийности и содержанию пищевых веществ из указанных в маркировке.
Сделайте пересчет значений столбца 6 (на 100 г) на фактически потребленное количество в столбце 7.
Подсчитайте по колонкам суммарное потребление всех нутриентов (белков, жиров и т. д.) и калорий за сутки.
Сравните полученные в п. 4 значения с нормативными (таблица 8).
Рассчитайте распределение энергии по приемам пищи, с использованием своей таблицы меню.
Таблица 4 – Образец меню-раскладки
|
Наименование приемов пищи, продуктов и блюд |
Кол-во, г |
Основные нутриенты, г |
Калорийность, ккал |
Общая калорийность, ккал |
||
|
Углеводы |
||||||
|
Хлеб с сыром |
||||||
|
Хлеб белый |
||||||
|
Чай с сахаром |
||||||
Оформление итогового протокола занятия № 3.
Тема: …
Цель: …
Материалы и оборудование: …
Работа № 1. …
Работа № 2. …
Отмечаются текущие результаты и фиксируются расчеты.
Таблица – Результаты определения энергорасхода и расчета энергопотребления, анализа пищевого рациона и двигательного режима
Вывод: сделайте общее заключение о степени соответствия энергорасхода энергопотреблению, активности двигательного режима.
При наличии значительных расхождений составьте рекомендации по коррекции энергозатрат (двигательного режима) и оптимизации питания.
Вопросы для самоконтроля
Что называется основным обменом, от каких факторов зависит его уровень?
Что называется общим обменом? Из чего он складывается?
Какими факторами может быть обусловлена избыточная масса тела?
Таблица 5
Примечание. Условные обозначения: 0 – отсутствие пищевого вещества, установленное аналитическим путем; "–" – отсутствие сведений о содержании пищевого вещества; Сл. (следы) – наличие пищевого вещества в количествах, не имеющих практического значения; "*" – зарубежные данные; знак "°" – недостаточно достоверных данных; цифры в скобках – данные, полученные расчетным путем.
Таблица 6
Таблица 7
