Для сохранения жизни организму требуется энергия. Она необходима для поддержания функциональной активности всех систем в покое и при различных видах деятельности.

Величина энерготрат зависит от множества факторов: индивидуальных характеристик человека и того занятия, которое он осуществляет в конкретный момент. Она рассчитывается в калориях на килограмм массы тела за единицу времени. Больше всего энергии сжигается при активных тренировках, спортивных соревнованиях.

1
Основной обмен

В организме существует базовый уровень энергообмена. Благодаря ему поддерживается минимальная активность органов и систем: обеспечивается сердечная деятельность, дыхание, теплообразование, работа эндокринных желез, передача импульсов по нервным волокнам. Даже если человек ничего не делает, в его клетках происходят непрерывные процессы образования и аккумуляции энергии, обновления биоструктур, синтез различных молекул.

Показатели основного метаболизма определяются в стандартных условиях:

  • в состоянии полного физического и эмоционального покоя;
  • на голодный желудок;
  • в положении лежа;
  • при температуре воздуха в диапазоне 20–22 градуса по Цельсию.

Величина базового обмена зависит от индивидуальных характеристик человека:

  • пола;
  • возраста;
  • роста;
  • веса;
  • площади поверхности тела.

В среднем мужчины весом 70 кг в стандартных условиях расходуют около 1800 ккал в сутки, а женщины сжигают 1700 ккал. Чем выше масса тела, тем больше тратит организм для поддержания процессов жизнедеятельности. С возрастом данные показатели постепенно снижаются, что связано с замедлением биохимических реакций в организме.

2
Энергетическое равновесие

Для поддержания здоровья и высокого уровня жизни необходим баланс — количество поступившей энергии должно соответствовать количеству потраченной.

При попадании еды в желудочно-кишечный тракт происходит ее расщепление на простые элементы — белки, жиры и углеводы. Сжигание каждого из них сопровождается выходом энергии. Окисление белков и углеводов дает человеку 4,1 ккал, а жиров - 9,3 ккал. Зная калорийность пищи, можно рассчитать величину энергопотребления за день.

Любые виды деятельности — процесс пищеварения, умственная работа, физическая активность, сон — являются энергозатратными. Количество потерянных калорий зависит от уровня основного обмена, интенсивности и продолжительности выполняемых занятий. Существуют специальные таблицы, в которых отражены энергетические траты человека в различных условиях. Обычно их рассчитывают на килограмм веса в час или минуту. Есть также примерные данные для людей с условной массой в 60 или 70 кг.

Средний расход энергии при различных видах повседневной деятельности из расчета на 1 кг в час:

Вид деятельностиРасход энергии (ккал/кг/ч)
Сон0,9
Утренний туалет2
Одевание2
Ходьба в быстром темпе4
Ходьба в медленном темпе (прогулка пешком, на месте)2,7
Подъем по лестнице на 1 этаж3,6
Приготовление пищи2,4
Уборка по дому3,4
Просмотр телевизора1,3
Ручная стирка белья3,4
Глажка3,4
Вождение автомобиля2,4
Письмо1,5
Чтение книг1,4
Прослушивание лекций, докладов на совещании1,5
Сидячая работа в офисе2,4

Средние значения энергетических потерь человека при различных физических нагрузках:

Вид активностиЭнерготраты (ккал/кг/ч)
Утренняя зарядка4
Бег «трусцой»6
Бег со скоростью 8–10 км/ч8–10
Бег со скоростью 10–15 км/ч10–16
Скандинавская ходьба4,5
Езда на велосипеде9
Танцы3,2–15
Игра в футбол8,5
Гимнастика4,7–8,5
Борьба6–16
Плавание7,1
Катание на коньках10
Пробежка на лыжах6,6
Занятия большим теннисом6,1
Настольный теннис3,6
Игра в волейбол3
Кардиотренировка на беговой дорожке (чередование умеренного бега и ходьбы)4,5

Если в организм поступает больше питательных веществ, чем необходимо, говорят о положительном энергобалансе. Излишки калорий откладываются в виде жира и способствуют набору веса. Добиться равновесия в данном случае можно с помощью увеличения расхода энергии или уменьшения ее потребления.

Создание отрицательного баланса широко используется при похудении. При ограничении калорийности питания и усилении физической деятельности начинают сгорать запасы энергии, а масса тела снижается. Добиться этого можно простыми способами — подобрать правильное меню и повысить повседневную активность, например, начать больше ходить. В спортивной среде с этой целью часто применяют сжигатели жира, но пользоваться ими следует с осторожностью.

3
Расчет энергозатрат

Для того чтобы определить количество калорий, которое сжигается человеком за единицу времени, необходимо знать уровень его базового метаболизма и род деятельности.

Выяснить примерный показатель основного обмена можно, зная вес человека, пол и возраст. Уравнения для его расчета представлены в таблице:

ВозрастМужчиныЖенщины
18–30 лет15,3 * массу тела (кг) + 679 (ккал/сутки)14,7 * массу тела (кг) + 496 (ккал/сутки)
31–60 лет11,6 * массу тела (кг) + 879 (ккал/сутки)10,7 * массу тела (кг) + 829 (ккал/сутки)
Старше 6013,5 * массу тела (кг) + 487 (ккал/сутки)8,5 * массу тела (кг) + 596 (ккал/сутки)

Следующим этапом будет измерение калорий, которые теряются в течение дня в процессе повседневной деятельности, переваривании пищи и физических упражнений. При этом учитываются все действия, которые были совершены человеком за это время. Энерготраты суммируются и добавляются к величине базового метаболизма.

Большинство тренажеров оснащено бортовым компьютером, позволяющим определить количество потраченной энергии. Аналогичные счетчики встроены в фитнес-браслеты и приборы, регистрирующие число пройденных шагов. Это существенно облегчает подсчет энергозатрат в процессе занятий спортом.

3.1
Пример определения расхода энергии для женщины 40 лет с массой тела 85 кг

Сначала оцениваем базальный уровень метаболизма. Для человека с вышеперечисленными характеристиками он составит: 10,7 * 85 (кг) + 829 = 1738,5 ккал/сутки. На переработку еды организм затрачивает примерно 10% от величины основного обмена. В данном случае - 173,9 ккал.

Предположим, что в течение дня женщина совершала следующие действия:

  • утренняя зарядка - 15 минут, 85 ккал;
  • умывание, одевание - 45 минут, 255 ккал;
  • приготовление пищи - 30 минут, 102 ккал;
  • пешая прогулка - 2 часа, 459 ккал;
  • просмотр телевизора - 45 минут, 82,9 ккал;
  • езда на автомобиле - 1 час, 204 ккал;
  • кардиотренировка на беговой дорожке - 45 минут, 286,9 ккал;
  • работа в офисе - 6 часов, 1224 ккал;
  • уборка по дому - 45 минут, 216,8 ккал.

Используя специальные таблицы, подсчитываем расход энергии за прошедшие 12 часов. Он равен 2915,6 ккал. Суммируем с показателем основного обмена, затрат на переваривание еды и получаем общее количество сожженных за это время калорий: 2915,6+1738,5+173,9=4828 ккал. Эта женщина, скорее всего, страдает избыточной массой тела. Если она с пищей потребляет меньше энергии, чем теряет, то лишние килограммы будут постепенно уходить.