3.3. Определение физиологической потребности в энергии и отдельных пищевых веществах.

Практические мероприятия по совершенствованию структуры питания как в организованном коллективе, так и индивидуальных лиц начинают с обоснования энергетической ценности и нутриентного состава рациона питания на основе определения физиологической потребности в энергии и отдельных пищевых веществах в конкретных условиях труда и быта.

Потребность в энергии определяют по величине суточных затрат энергии. Затраты энергии могут быть установлены следующими методами:

• прямой энергометрии;

• непрямой (респираторной) энергометрии;

• алиментарной энергометрии;

• хронометражно-табличным.

Методом прямой энергометрии затраты энергии организма определяют путем точного учета выделяемого организмом тепла в различных условиях его существования. Исследование проводится в специальных камерах с двойными стенками, между которыми по системе трубок циркулирует вода. Энергия, выделяемая в виде тепла, определяется путем установления объема протекающей воды и степени ее нагрева в процессе опыта.

Недостатками метода прямой энергометрии являются:

• сложность устройства камеры;

• невозможность воспроизведения всех видов трудовой деятельности человека из-за ограниченных размеров камеры;

• изоляция обследуемого человека от многих факторов производственной и бытовой среды, влияющих на обмен веществ и энергии (климатических, социальных и др.).

Все это делает невозможным использование метода прямой энергометрии для определения расхода энергии в обычных условиях жизни и трудовой деятельности человека.

Метод непрямой (респираторной) энергометрии получил широкое распространение. Принцип метода респираторной энергометрии основан на определении химического состава вдыхаемого и выдыхаемого человеком воздуха с последующим установлением дыхательного коэффициента. Зная энергетический эквивалент одного литра поглощенного кислорода при определенном дыхательном коэффициенте и величину легочной вентиляции, легко вычислить расход энергии при любом виде деятельности человека. Для полной характеристики энергетических затрат необходимо иметь данные суточного хронометража бюджета времени по видам деятельности.

Метод алиментарной энергометрии основан на точном учете энергетической ценности пищи и контроле за массой тела в динамике в течение 10 – 16 дней. Испытуемые ежедневно утром взвешиваются с точностью до 50 граммов. Параллельно производится учет энергетической ценности потребляемой пищи. В случае равенства расхода энергии и энергоемкости пищи масса тела взрослого человека не изменяется. При нарушении этого соответствия масса увеличивается или уменьшается. Прибавка массы тела у взрослых обусловлена в основном накоплением жира в организме. Жировая ткань в среднем содержит 25 % воды, поэтому килограмм прибавки массы тела здорового взрослого человека соответствует 6750 ккал. Если вычесть энергетическую ценность жира, накопившегося в организме за период опыта, из величины энергии, усвоенной за счет потребленной пищи, можно с большой достоверностью судить о расходе энергии испытуемого.

Хронометражно-табличный метод является простым и быстрым методом ориентировочного определения величин энергетических затрат человека. При пользовании этим методом сначала проводится хронометраж суточного бюджета времени и составляется хронограмма дня. Затем, пользуясь специальными таблицами, рассчитывают энергетические затраты по отдельным видам деятельности и за сутки в целом.

Суточные энергетические затраты организма складываются из энергии (величины) основного обмена, энергии специфически-динамического действия пищи и энергии, обусловленной нервно-мышечной деятельностью человека.

Величина основного обмена (ВОО) – это величина расхода энергии в состоянии покоя и зависит от пола, возраста, массы тела и роста человека. Определить ВОО человека за сутки можно 2-мя способами: расчетным методом и по таблице.

Расчетный метод заключается в суммировании двух чисел А и Б, определенных в двух таблицах 5 и 6.

Таблица 5.

Величина основного обмена (ккал/сут.) в зависимости от массы и пола (число А).

Число А			Число А
масса тела, кг	мужчины	женщины	масса тела, кг	мужчины	женщины
3	107	683	35	548	990
4	121	693	40	617	1038
5	135	702	45	685	1085
6	148	712	50	754	1133
7	162	721	55	823	1181
8	176	731	60	892	1229
9	190	741	65	960	1277
10	203	751	70	1029	1325
15	272	798	75	1098	1372
20	341	846	80	1167	1420
25	410	894	85	1235	1468
30	479	942	90	1304	1516

Как видно из таблицы 5, величина основного обмена на 1кг массы тела у женщин значительно превышает таковую величину у мужчин. При этом, чем меньше масса тела, тем эта разница значительнее.

Таблица 6.

Величина основного обмена (ккал/сут.) в зависимости от роста, возраста, пола (число Б).

Рост, см	Возраст (годы)
	1	3	5	10	15	20	25	30	35	40	50	60
Мужчины
40	- 40	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
50	60	10	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
60	160	95	40	-	-	-	-	-	-	-	-	-
70	260	195	130	-	-	-	-	-	-	-	-	-
80	360	295	230	95	-	-	-	-	-	-	-	-
100	560	495	430	180	-	-	-	-	-	-	-	-
110	595	530	475	280	-	-	-	-	-	-	-	-
120	-	695	630	600	380	-	-	-	-	-	-	-
130	-	-	730	725	480	-	-	-	-	-	-	-
140	-	-	830	835	580	516	-	-	-	-	-	-
150	-	-	-	958	680	618	582	514	480	431	345	-
160	-	-	-	1040	780	684	632	598	564	530	463	395
165	-	-	-	1095	815	714	657	623	589	555	488	420
170	-	-	-	1150	850	744	682	648	614	580	513	445
175	-	-	-	-	875	774	707	673	639	605	538	470
180	-	-	-	-	900	804	732	698	664	630	563	495
Женщины
40	344	234	194	-	-	-	-	-	-	-	-	-
50	305	194	153	-	-	-	-	-	-	-	-	-
60	264	154	113	-	-	-	-	-	-	-	-	-
70	224	114	74	-	-	-	-	-	-	-	-	-
80	184	74	32	52	-	-	-	-	-	-	-	-
100	104	6	40	38	5	-	-	-	-	-	-	-
110	-	46	80	88	45	-	-	-	-	-	-	-
120	-	86	126	133	80	-	-	-	-	-	-	-
130	-	-	166	177	125	-	-	-	-	-	-	-
140	-	-	206	219	165	150	-	-	-	-	-	-
150	-	-	-	259	204	180	161	138	113	90	44	- 2
160	-	-	-	298	242	209	179	156	132	109	62	15
165	-	-	-	315	260	222	188	165	142	118	71	25
170	-	-	-	-	278	234	198	174	151	127	81	34
175	-	-	-	-	296	247	207	183	160	137	90	43
180	-	-	-	-	313	259	216	193	169	146	99	52

Из таблицы 6 следует, что величина основного обмена как у мужчин, так и у женщин увеличивается с ростом и уменьшается с возрастом.

В утвержденных в 1991 году «Нормах физиологических потребностей организма в пищевых веществах и энергии» приводятся следующие расчетные показатели величины основного обмена (ккал/сут.) в зависимости от возраста, пола и массы тела взрослого человека (таблица 7).

Таблица 7.

Показатели ВОО (ккал) взрослого человека за сутки.

Мужчины					Женщины
Масса тела, кг	18-29 лет	30-39 лет	40-59 лет	60-74 года	Масса тела, кг	18-29 лет	30-39 лет	40-59 лет	60-74 года
50	1450	1370	1280	1180	40	1080	1050	1020	960
55	1520	1430	1350	1240	45	1150	1120	1080	1030
60	1590	1500	1410	1300	50	1230	1190	1160	1100
65	1670	1570	1480	1360	55	1300	1260	1220	1160
70	1750	1650	1550	1430	60	1380	1340	1300	1230
75	1830	1720	1620	1500	65	1450	1410	1370	1290
80	1920	1810	1700	1570	70	1530	1490	1440	1360
85	2010	1900	1780	1640	75	1600	1550	1510	1430
90	2110	1990	1870	1720	80	1680	1630	1580	1500

Как следует из таблицы 7, показатели ВОО увеличиваются с увеличением массы тела и уменьшаются с возрастом. При этом величины основного обмена у женщин и мужчин одного возраста и одного веса отличаются – у женщин ВОО несколько ниже, чем у мужчин.

Поскольку классическое понятие об основном обмене требует не только отсутствия всякой физической активности, но еще определенных комфортных метеоусловий и определенного промежутка времени после приема пищи (12 часов), то, по всей вероятности, ВОО включает еще один вид нерегулируемых энергозатрат, связанных с перевариванием и усвоением пищевых веществ (специфически-динамическое действие пищи – СДДП). При потреблении преимущественно углеводистой пищи энергия специфически-динамического действия составляет 4 – 7 % от основного обмена; жировой диеты – 4 – 17 %. Белковая пища увеличивает основной обмен на 30 – 40 %. При смешанных рационах питания это повышение в среднем колеблется от 10 до 15 %.

Главным и решающим фактором, от которого зависит величина суточных энергетических затрат, является мышечная деятельность – физическая работа, активная форма отдыха, занятия физической культурой и спортом.

Рассчитать энергозатраты каждого человека за сутки возможно различными способами. Во-первых, по таблицам расхода энергии сверх основного обмена; во-вторых, используя КФА; в-третьих, по таблицам расхода энергии, включающим энергозатраты на основной обмен.

Расход энергии сверх основного обмена при различных видах деятельности приведен в приложении 1.

При использовании КФА индивидуальную величину основного обмена за час необходимо умножить на КФА соответствующего вида деятельности (таблица 8) и на время (в часах) продолжительности этой работы, а полученные данные (за 24 часа) суммировать.

Таблица 8.

Энергозатраты взрослого человека при различной физической активности по отношению к величине основного обмена (КФА).

Вид деятельности	Мужчины	Женщины
Сон	1,0	1,0
Лежачее положение	1,2	1,2
Отдых сидя	1,2	1,4
Отдых стоя	1,4	1,5
Туалет	1,8	1,8
Еда	1,5	1,7
Езда в транспорте	1,7	1,5
Приготовление пищи	2,2	2,2
Чтение, учеба	1,6	1,6
Хозяйственные работы по дому	3,3	3,3
Студенты
Занятия	1,9	1,8
Перерыв между занятиями	2,8	2,5
Ходьба по дому	2,5	2,4
Прогулка медленно	2,8	3,0
Прогулка в обычном темпе	3,2	3,4
Прогулка с грузом 10 кг	3,5	4,0
Прогулка в гору в обычном темпе	5,7	4,6
Прогулка в гору медленно	4,7	3,7

Вычислить расход энергии при различных видах деятельности можно, используя данные приложения 2. Для этого указанный в таблице показатель необходимо умножить на массу тела в кг и продолжительность работы в мин.

В «Нормах физиологических потребностей …» все трудоспособное население разделено в зависимости от размеров энерготрат на 5 групп для мужчин и 4 – для женщин:

I – работники умственного труда;

II – работники, занятые легким трудом;

III – работники средней тяжести труда;

IV – работники тяжелого физического труда;

V – работники очень тяжелого физического труда.

Каждой группе соответствует определенный коэффициент физической активности (КФА), представляющий соотношение общих энерготрат на все виды жизнедеятельности с величиной основного обмена. Распределение профессий по группам интенсивности труда представлены в таблице 9.

Таблица 9.

Распределение профессий по группам интенсивности труда.

Группа	КФА	Профессии
I	1,4	Руководители предприятий и организаций, инженерно-технические работники, труд которых не требует существенной физической активности; медицинские работники, кроме хирургов, медицинских сестер и санитарок; педагоги и воспитатели, кроме спортивных; работники науки; работники литературы и печати; культурно-просветительные работники; работники планирования и учета; секретари, делопроизводители; работники разных категорий, труд которых связан со значительным нервным напряжением, например, работники пультов управления и диспетчеры.
II	1,6	Инженерно-технические работники, труд которых связан с некоторыми физическими усилиями; работники, занятые на автоматизированных процессах; работники радиоэлектронной промышленности; швейники; агрономы; зоотехники; ветеринарные работники; медицинские сестры и санитарки; продавцы промтоварных магазинов; работники сферы обслуживания; работники часовой промышленности; работники связи и телеграфа; преподаватели физкультуры и спорта; тренеры.
III	1,9	Станочники, занятые в металлообработке и деревообработке; слесари; наладчики; настройщики; хирурги; химики; текстильщики; обувщики; водители транспорта; работники пищевой промышленности; работники коммунально-бытового обслуживания и общественного питания; продавцы продовольственных товаров; бригадиры тракторных и полеводческих бригад; железнодорожники; водники; работники авто- и электротранспорта; машинисты подъемно-транспортных механизмов; полиграфисты.
IV	2,2	Строительные рабочие; основная часть сельскохозяйственных рабочих и механизаторы; горнорабочие на поверхностных работах; работники нефтяной и газовой промышленности; металлисты и литейщики, кроме тех, кто отнесен к V группе; работники целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности; стропальщики; такелажники; деревообработчики; плотники и др.; работники промышленности строительных материалов, кроме лиц, отнесенных к V группе.
V	2,5	Горнорабочие, занятые непосредственно на подземных работах; сталевары; вальщики леса и рабочие на разделке древесины; каменщики; бетонщики; землекопы; грузчики, труд которых не механизирован; работники промышленности строительных материалов.