Единицы измерения энерготрат организма

Количество выделяемой энергии согласно системе СИ следует выражать в Дж (1 ккал = 4,19 кДж) или в эргах. Но в медицинской практике в нашей стране и за рубежом пользуются ( единицей калория, или ккал. Так как энерготраты — это поток энергии в единицу времени, то чаще всего используются такие размерности как ккал/мин, ккал/час, ккал/сут. Для оценки величины основного обмена обычно применяется единица ккал/сутки, а для оценки энерго­трат в условиях производственной деятельности, в спорте, в быту — ккал/мин или ккал/час.

Кроме того, используются нормированные показатели — ккал/кг массы в единицу вре­мени или ккал/м² поверхности тела в единицу времени.

297

Комитет экспертов ФАО/ВОЗ, например, рекомендует использовать единицы, кратные величине основного обмена (BOO). К примеру, в условиях физиологического покоя энерготраты испытуемого составляют 1700 ккал/сутки, а в условиях физиологической активности - 3400 ккал/сутки, т. е. 2 BOO.

Основной обмен

Это энерготраты организма в условиях физиологического покоя, т. е. в положении «лежа» натощак (спустя 12—14 час. после приема пищи), при температурном комфорте (18—20°С и эмоциональном покое. Это минимальные траты организма, необходимые для поддержания его жизнедеятельности. В среднем, мужчина, 35 лет, 165 см и массой тела 70 кг имея величину основного обмена, равную 1700 ккал/сутки, или 1,18 ккал/мин, или 70,8 ккал/час. Иногда эту величину выражают как 1 ккал/кг массы в 1 час. У женщин в связи с отсутствием высокого содержания андрогенов величина основного обмена на 10—15% меньше, чему мужчин.

На что тратится энергия, выделяемая в условиях физиологического покоя? Согласно данным, представленным ВОЗ (1987), расходы ее таковы:

печень— 27%, мозг — 19%, сердце — 7%, почки — 10%, мышцы — 18%, прочие органы — 19% (итого 100%). В «прочие входят также энерготраты на терморегуляцию. Соответственно и потребление кислорода определяется энерготратами.

Для каких целей определяется величина основного обмена? Прежде всего, для оценки состояния организма. Известно, что при гиперфункции щитовидной железы (при чрезмерной продукции Т3 и Т4) BOO существенно возрастает, а при гипофункции — наоборот, она снижается. Поэтому эндокринологи, особенно в ситуации, когда нет возможности определить содержание Т3 и Т4, оценивают BOO.

Кроме того, величина основного обмена — это удобный ориентир для расчета величина физической нагрузки при производственной, спортивной и бытовой деятельности.

Должный основной обмен

BOO во многом зависит от пола, возраста, размеров тела. Так, величина основного обмена у мужчин на 10—15% выше по сравнению с женщинами. Известно, что величина основного обмена в расчете на массу тела максимальна у новорожденных и грудных детей, в последующем BOO постепенно снижается, особенно после 20—25 лет.

Энерготраты в условиях физиологического покоя зависят от величины поверхности тела: чем она больше, тем выше энерготраты.

Для того, чтобы сравнить реальную BOO с нормой, предложено рассчитывать должную величину основного обмена (ДВОО), или должный основной обмен (ДОО). Нормативы учитывают пол, возраст, рост и массу тела (и косвенно — площадь поверхности тела). В разных странах проводили нормативные исследования, и поэтому в настоящее время используется несколько вариантов нормативов ДОО. В нашей стране широко используется метод определения ДОО по формулам или таблицам Гарриса-Бенедикта. Существуют два варианта этих таблиц — для мужчин и для женщин. В каждой из них имеются две подтаблицы. В первой подтаблице находят число, зависимое от массы тела, а во второй подтаблице — число, зависимое от роста и возраста. Сумма этих двух чисел дает искомую величину ДОО. Например, женщина 19 лет, рост 164 см, масса тела — 55 кг. Тогда: первое число — при массе 55 кг — 1181, второе — число при росте 164 и возрасте 19 — 234. Сумма 118 + 234 = 1415 ккал/сутки.

Второй способ — определение по методу Дюбуа. Автором определены нормативы энерготрат в условиях физиологического покоя в расчете на м² поверхности тела в час для мужчин и женщин с учетом возраста. Например, в 20 лет для мужчин ДОО =38,6 ккал/м² в час; для женщин — 35,3 ккал/м² в час. Для определения должной величины основного обмена

298

необходимо знать площадь поверхности тела. Она находится на основании данных о росте и массе тела. С этой целью используются формулы или номограммы. В частности, в методе Дюбуа используется номограмма Дюбуа. Например, при росте 160 см и массе тела 65 кг площадь поверхности тела равна 1,67м². Если это 20-летняя женщина, то ее энерготраты в расчете на 1 час составят 1,67 х 35,3 = 59 ккал/час, а в сутки = 59 х 24 = 1415 ккал/сутки.

В докладе экспертов ФАО/ВОЗ (1987) приводятся формулы для расчета должной вели­чины основного обмена, которые получены в последние годы' ^' при исследовании большого контингента людей.

Таблица 11.

Возраст, года	Ккал/сутки
	Мужчины	Женщины
0—3	60,9 МТ — 54	61,0 МТ—51
3—10	22,7 МТ+495	22,5 МТ + 499
10—18	17,5 МТ+651	12,2 МТ + 746
18—301	15,3 МТ+679	14,7 МТ + 496
30—60	11,6 МТ+879	8,7 МТ+829
более 60	13,5 МТ+487	10,5 МТ+596

*где МТ — масса тела.

Независимо от способа расчета ДОО или ДВОО, допускается, что реальная величина основного обмена может отличаться от нормы на ± 15%.

ОБЩИЙ ОБМЕН

Это энерготраты организма в реальной жизни. Он складывается из различных составля­ющих, например, для конторского служащего ситуация такова (из доклада экспертов ФАО/ ВОЗ):

Таблица 12.

Условия	Продолжительность	Энерготраты
В постели (BOO)	8 часов	560ккал
Прфессиогальнвя активность 1,7 BOO	6 часов	710ккал
Самостоятельная активность (социально-желательная активность и домашняя работа), ЗВОО	2 часа	420 ккал
Физкультпауза для поддержа­ния функции сердечно-сосу­дистой системы, 6 BOO	1/3 часа	140 ккал
Оставшееся время (различная деятельность), 1,4 BOO	7 ч 40 мин.	750 ккал
Всего (1,54 BOO)	24 часа	2580ккал/сут

299

Из этой таблицы видно, что во сне энерготраты организма равны BOO. Энерготраты при всех видах деятельности превышают величину основного обмена в то или иное число раз, и в итоге составляют 2580 - 560 = 2020 ккал/сутки — это величина рабочей прибавки, т. е. энерготрат на выполнение определенной физической нагрузки.

Итак, общий обмен — это основной обмен + рабочая прибавка + специфико-динамическое действие пищи. При приеме пищи основной обмен возрастает, особенно существенно (на 30% или до 1,3 BOO) при употреблении белков. Причина этого явления до настоящего времени не ясна.

Любая работа сопряжена с затратой энергии, поэтому тяжесть работы легко определить по величине энерготрат при выполнении данной работы.

Так, если выражать энерготраты в числах, кратных BOO, или в ккал/мин (так как в условиях физиологического покоя BOO — примерно 1 ккал/мин), энерготраты таковы:

ходьба пешком, умывание, одевание, кратковременная поза «стоя» — 1,4 BOO; пение, танцы — 3,2; стирка одежды — 2,2; ходьба по дому — 2,5; медленные прогулки по улице — 2,8; игра в карты — 1,4; приготовление пищи 1,8; повседневная уборка — 2,7; конторские работы — 1,3; кладка кирпича — 3,3; столярные работы — 2,8; работа вилами — 6,8; охота и рыбная ловля — 3,4; ручная дойка коров — 2,9; погрузка мешков на тачку — 7,4; рубка сахарного тростника — 6,5.

В связи с возможностью объективно оценить энерготраты организма при выполнении той или иной деятельности, предложено разделить все виды трудовой деятельности по тяжести, т. е. по интенсивности нагрузки на скелетную мускулатуру, на категории или классы.

В нашей стране принято делить в основном все трудовые процессы на 4 категории: легкий, средний, тяжелый и очень тяжелый труд.

В этом случае суточные энерготраты составляют (ккал/сут):

Таблица 13.

Легкий труд	Средний труд	Тяжелый труд	Очень тяжелый труд
2200 — 3300	2350 — 3500	2500 — 3700	2900—4200

Часто выражают тяжесть по количеству энерготрат в минуту:

Таблица 14.

Легкий труд	Средний труд	Тяжелый труд	Очень тяжелый труд
2,5—5,0 ккал/мин	5,1—7,5ккал/ мин	7,6—10 ккал/ мин	более 10 ккал/мин

Эти цифры дают возможность ориентировочно определить, во сколько раз энерготраты превышают BOO.

Согласно данным экспертов ФАО/ВОЗ, в международной практике принято выделять только три категории тяжести труда — легкий, средний и тяжелый. При этом энерготраты, выраженные в единицах, кратных BOO, равны:

Таблица 15.

Пол	Легкий труд	Средний труд	Тяжелый труд
Мужчины Женщины	1,7 BOO 1,7 BOO	2,7 BOO 2,2 BOO	3,8 BOO 2,8 BOO

Средние суточные энерготраты у студентов составляют около 3000 ккал/сут, а у людей умственного труда 2400—2800 ккал/сутки.

300