Как найти расход энергии человека

Расчет энергозатрат: расход калорий, суточная норма, физическая активность

• 6 Ноября, 2019
• Здоровье

Независимо от того, спим мы или бодрствуем, наш организм постоянно расходует энергию. Даже в состоянии полного покоя для поддержания таких процессов, как расщепление пищи, дыхание, работа внутренних органов и мышц, обновление клеток и др. тратится около 20 калорий на 1 кг веса у взрослого человека.

Для чего нужен расчет энергозатрат, сколько калорий необходимо тратить в сутки и откуда брать энергию – об этом пойдет речь далее.

Основной обмен

В школе мы привыкли считать мерой измерения энергии Джоуль. Но относительно физиологии расчеты ведутся в килокалориях. 1 ккал = 4,184 Джоуля. В зависимости от интенсивности нагрузок энергозатраты могут быть больше или меньше. Но даже при полном отсутствии движений организму потребуется минимальное количество энергии на элементарные физиологические процессы. Это количество принято называть базовым обменом. На него расходуется 60-80 % всей суточной энергии организма.

У разных полов и возрастных групп показатели основного обмена разные. Так, подростку требуется гораздо больше энергии, чем взрослому человеку, а взрослой женщине меньше, чем молодому мужчине.

Как выглядит примерный расчет минимальных энергозатрат организма за сутки?

Мужчины расходуют 1 килокалорию на каждый килограмм веса в час. Соответственно, если он весит 95 килограммов, то его основной обмен будет равен 95 х 1 х 24 = 2280 ккал

У женщин расходуется чуть меньше энергии – 0,9 ккал/час на каждый килограмм веса. Женщине на поддержание тех же 95 кг понадобится уже 95 х 0,9 х 24 = 2052 ккал.

Данные расчеты справедливы только для определения основного обмена. Для режима похудения необходимо использовать эту же формулу, но указать не текущий, а желаемый вес. При этом необходимо учесть, что врачи не рекомендуют снижать общую калорийность блюд в сутки менее чем на 1200 ккал. Эта цифра утверждена Всемирной организацией здравоохранения. Экстремальное понижение калорий может повлечь за собой сбои в работе всего организма и нанесет больше вреда, чем принесет пользы от снижения веса.

Что происходит при дефиците энергии

Несмотря на рекомендации врачей, многие девушки в погоне за тонкой талией ограничивают свой рацион до 1000 и даже меньше калорий. Как при этом реагирует организм:

• При дефиците поступающей энергии замедляется метаболизм и обмен веществ. Организм входит в состояние экономии энергии. В том числе он экономит ее на самочувствии. Человек становится вялым, пассивным, раздражительным, рассеянным.
• Организм может среагировать и так: «Нет еды, значит, переходим в “военный режим” и будем ее запасать!» Таким образом, поступающая пища откладывается в жир.
• После «выхода» с диеты организм по-прежнему работает на пониженном основном обмене, а поступающие излишки идут прямиком в жир.
• Если неоткуда брать энергию, то организм возьмет ее из собственных мышечных тканей.
• Нехватка витаминов и питательных веществ.

Основные составляющие расчета суточных энергозатрат, которые фигурируют практически в любой системе подсчета, — это вес, рост и коэффициент активности. В более продвинутых формулах используются частота сердечных сокращений, объем мышц и жира, скорость обмена веществ и даже климат.

Известные ученые в этой области вывели свои формулы для таких расчетов. Наиболее популярные из них формулы Харриса-Бенедикта и Маффина-Джеора.

Формула Харриса-Бенедикта

Она была выведена еще в начале 20-х годов XX столетия и названа именами ученых, ее открывших. Формула рассчитывает метаболизм человека и дает точные данные по количеству необходимых ему калорий. На основе результатов можно скорректировать свой рацион, убрать лишнее, пересмотреть уровень активности и добиться желаемых параметров тела.

Ученые полагают, что энергетические потребности человека зависят от возраста, пола, текущего веса и роста. В их формуле содержится больше переменных, чем при расчете индекса массы тела. В интернете можно найти несколько вариантов этой формулы. Последняя и более доработанная выглядит так:

• Мужчины: 88,362 + (13,397 х вес в кг) + (4,799 х рост в см) – (5,677 х возраст (полных лет)).
• Женщины: 447,593 + (9,247 х вес в кг) + (3,098 х рост в см) – (4,330 х возраст (полных лет)).

Результат нужно умножить на коэффициент активности человека (приведены в таблице ниже), после чего получится точное значение суточной дозы калорий, необходимой для поддержания текущей массы тела.

Пример расчета энергозатрат организма за сутки

Женщина, 34 года, вес 64,5 кг, рост 168 см, физическая активность невысокая (офисный сотрудник, сидячая работа, пару раз в неделю занимается на беговой дорожке). Основной обмен веществ: 447,593 + (9,247 х 64,5) + (3,098 х 168) – (4,330 х 34) = 1417,269 ккал.

С учетом физической активности: 1417,7 ккал х 1,4 = 1984,18 ккал.

Спустя многие годы уравнение Харриса-Бенедикта не теряет своей актуальности. Недавно американские ученые подтвердили ее достоверность. С учетом современных исследований и медицинских стандартов ее точность составляет 90 %.

Формула Маффина-Джеора

Формула расчета энергозатрат человека, выведенная в 1990 году, более современная и, как утверждает американская ассоциация диетологов, более точная. Она так же учитывает рост, вес, возраст и физическую активность, но использует другие коэффициенты.

Как рассчитать энергозатраты по Маффину-Джеору с учетом физической активности? Полученные данные нужно соотнести с коэффициентом активности по следующей таблице.

Возьмем все параметры той же женщины из предыдущего примера с формулой Харриса-Бенедикта и посмотрим результаты по методу Маффина-Джеора:

(9,99 х 64,5) +(6,25 х 168) – (4,92 х34) – 161 = 1366,075 ккал.

С учетом невысокой физической активности – 1878,35 ккал.

Как видим, разница между расчетами основного обмена получилась незначительной. Примерно 50 ккал. И около 100 ккал с учетом физической активности.

Расчет энергозатрат человека на физическую активность

Итак, сколько точно тратится калорий на различные виды физической активности?Мы собрали в одной таблице самые распространенные их виды.

Пищевой термогенез

Итак, мы уже знаем, что человеческая энергия тратится на базовый обмен (в состоянии покоя) и на физическую активность в течение дня. Третий вид расхода энергии – пищевой термогенез. Это затраты на согревание организма, переработку и утилизацию пищи. Расчет суточных энергозатрат человека показывает, что на термогенез уходит в среднем 10 % от всей энергии.

Еда – это «топливо» для энергии в человеческом организме. Именно с пищей в организм попадают белки, жиры, углеводы, микроэлементы, вода и витамины. Три последних ингредиента, однако, не имеют энергетической ценности. Диетологи утверждают, что человеку необходима строго определенная пропорция БЖУ.

БЖУ

Допустим, вы рассчитали по формулам выше свою идеальную дозу калорий для режима похудения, и она равна 1450 ккал/сутки. Это не означает, что вы можете полностью расходовать их на одни углеводы и жиры, скажем, на шоколад или варенье, даже если вы укладываетесь в нужную цифру. В рационе обязательно должны присутствовать и белки. Примерное соотношение БЖУ должно быть таким:

• Белки 30 %.
• Жиры 20 %.
• Углеводы 50 %.

Больше всего энергозатрат уходит на расщепление белков. Такая пища легко усваивается и насыщает организм полезными веществами. На переработку жиров и углеводов уходит в 10 раз меньше энергии.

В зависимости от индекса массы тела и индивидуальных особенностей организма показатели пищевого термогенеза могут быть разными. Так, по исследованиям московских ученых, у разных людей (с разными параметрами тела, показателями метаболизма, возраста и пола) при приеме одной и той же пищи показатели термогенеза белка колебались от 20 до 65 %, а углеводы – от 11 до 37 %.

Недавние исследования показали, что энергия на пищеварение не зависит от возраста, а вот пол имеет значение. Женщинам требуется меньше усилий на переработку еды, чем мужчинам.

На переработку каких продуктов тратится больше всего энергии?

Существуют продукты с так называемой «отрицательной калорийностью», на переработку которых требуется больше энергии, чем они в себе несут. К таким продуктам относят: морковь, сельдерей, шпинат, огурцы, грейпфрут, редис, имбирь, морскую капусту и зеленый чай. Но в них практически не содержится белков. В списке белковых продуктов с хорошими показателями термогенеза: творог, мясо (индейка, куриная грудка, постная говядина), рыба и бобы.

Для чего считать энергозатраты

Расчет суточных энергозатрат необходим тем, кто контролирует свой вес. Цели этого контроля могут быть разными. Человек:

• хочет похудеть;
• поддержать вес;
• набрать мышечную массу.

Люди набирают вес, если поступающая калорийность превышает расходуемую. Потому для тех, кто хочет похудеть, необходимо создать дефицит калорий. Тем, кто доволен своим весом, но боится поправиться, необходимо поддерживать основной обмен. А тем, кто усиленно трудится в спортзале и хочет нарастить мышцы, стоит вести расчет энергозатрат и поступающих калорий с учетом повышенного количества белка.

Что такое TDEE?

TDEE или общий ежедневный расход энергии (от англ. Total Daily Energy Expenditure) – это оценка того, сколько калорий вы сжигаете в день с учётом разного рода активности в течение суток.

Зачем нужен этот показатель? Чаще всего его оценивают, чтобы набрать мышечную массу или сбросить вес:

• чтобы набрать, нужно потреблять энергии больше ежедневного расхода калорий,
• чтобы сбросить – меньше.

Как измеряется TDEE?

TDEE рассчитывается путем вычисления основного уровня метаболизма (BMR или REE), а затем умножения этого значения на коэффициент активности в течение суток.

TDEE = BMR × К_акт.

BMR (уровень основного обмена веществ) показывает потребление энергии человеком в состоянии покоя: в лежачем положении, в условиях психологического и эмоционального покоя, температура комфорта (18—20 °C). Это минимальная энергия, нужная только для поддержания жизнедеятельности человека. На показатель влияют: пол, возраст, вес и рост.

Существует несколько формул подсчёта BMR. Вот названия лишь некоторых из них:

• Формула Харриса-Бенедикта (1984).
• Формула Оуэна (1986).
• Миффлина-Сан Жеора (1990).
• Формула Алмаджвала-Абулмеати (2019).
• Тома Венуто.
• Льюиса.
• И другие.

Если не погружаться в конкретные расчёты (об этом в отдельной статье про BMR), то нужно знать, что самое высокое значение чаще всего показывает формула Алмаджвала-Абулмеати, а самое низкое – Оуэна. И именно в диапазоне между этими значениями и находится реальный ежедневный уровень расхода калорий. А расхождение между формулами – это особенности расчётов. Эти особенности появились, так как на метаболизм влияют не только пол, вес, рост, возраст, но и другие параметры, которые зависят от генетики, типа потребляемой пищи и т.п.

Вот пример расчёта BMR (TDEE в состоянии покоя) по разным формулам для мужчины весом 87 кг, возрастом 34 года и ростом 187 см:

• Алмаджвала-Абулмеати – 2526 ккал.
• Харриса-Бенедикта – 2350 ккал.
• Миффлина-Сан Жеора – 2249 ккал.
• Льюиса – 2243 ккал.
• Оуэна – 2115 ккал.

В калькуляторе выше использована формула Миффлина-Сан Жеора, которая сегодня часто считается наиболее точной:

• s – коэффициент для разного пола (+5 для мужчин и -161 для женщин).
• m – масса (кг),
• h – рост (см),
• a – возраст (годы).

Но показатель BMR это еще не полная суточная энергетическая потребность. Для расчёта всех калорий, которые тратятся за день, нужно умножить базовый метаболизм на коэффициент активности в течение дня. Его условно делят на шесть диапазонов, каждому из которых соответствует коэффициент от 1,2 до 2,4.

• мало / нет физических упражнений (малоподвижный образ жизни): 1,2.
• легкие физические упражнения 1-2 раза в неделю: 1,375.
• умеренные физические нагрузки 2-3 раза в неделю: 1,55.
• интенсивные упражнения 4-5 раз в неделю: 1,725.
• физическая работа или тяжелые физические упражнения 6-7 раз в неделю: 1,9.
• профессиональный спортсмен: 2,4.

Чтобы определить общую суточный расход энергии в килокалориях (Total Daily Energy Expenditure), нужно свой BMR умножить на соответствующий коэффициент активности.

Похожие калькуляторы

Возможно вам пригодятся ещё несколько калькуляторов по данной теме:

• Калькулятор телосложения. Определите свой тип телосложения: эктоморф, эндоморф, мезоморф.
• Калькулятор темпа бега. Рассчитайте онлайн оптимальный темп или скорость для пробежки.
• Калькулятор жима лежа на раз. Рассчитайте максимальный вес жима штанги лежа на грудь на горизонтальной скамье.
• Калькулятор длины шага. Рассчитайте свою среднюю длину шага в сантиметрах по специальной формуле.
• Калькулятор калорий бега. Рассчитайте, сколько калорий сжигается при беге (лёгкий, трусцой, на дорожке) в зависимости от расстояния в километрах или времени в минутах или часах.
• Калькулятор идеального веса. Рассчитайте онлайн идеальный вес для женщин и мужчин по специальной формуле в зависимости от пола, роста и возраста.
• Калькулятор пульса для сжигания жира. Онлайн-калькулятор пульса рассчитывает диапазон пульсовых зон, при котором сжигание жира будет максимальным в течение тренировок.
• Калькулятор калорий на велосипеде. Рассчитайте, сколько калорий вы сжигаете при езде на велосипеде, исходя из скорости, веса, а также расстояния в километрах или времени в часах.
• Калькулятор калорий при ходьбе. Рассчитайте, сколько калорий сжигается при ходьбе пешком, к примеру, за 1 км, 1 час или 10000 шагов. Учитывается тип ходьбы: быстрая, по лестнице, скандинавская.
• Калькулятор ИМТ: индекса массы тела. Узнайте по индексу массы тела, является ли ваш вес нормальным, недостаточным или избыточным. Подходит для любого пола и возраста: для мужчин, женщин, подростков и детей.

Если понравилось, поделитесь калькулятором в своих социальных сетях: вам нетрудно, а проекту полезно для продвижения. Спасибо!

Есть что добавить?

Напишите своё мнение, комментарий или предложение.

Показать комментарии