Больше всего организм использует с энергетическими целями углеводы и жиры. Когда случается явный дефицит этих микронутриентов в качестве источника энергии кратковременно задействуется белок пищи. В нашем организме энергия запасается в виде жира (различные депо) и белка (в основном в виде мышечной массы). Запасы углеводов у человека практически отсутствуют, за исключением небольшого количества гликогена, – все они оперативно трансформируются в метаболических процессах, а их излишки превращаются в жиры.
Энергозатраты организма и методы их определения
Затраты энергии у человека разделяют на нерегулируемые и регулируемые. К первым относят: основной обмен и специфически динамическое действие пищи (пищевой термогенез). Вторые: расход энергии на умственную и физическую деятельность (УФД).
Потребность в энергии покоя имеет прямую зависимость от мышечной массы и содержания жировой ткани в организме. У мужчин величина основного обмена в среднем на 10% выше, чем у женщин. При обычном телосложении в пересчете на 1 кг массы тела у мужчин она составляет около 1 ккал/час, а у женщин – 0,9 ккал/час.
С возрастом эта величина уменьшается в соответствии с сокращением мышечной массы. Увеличение ВОО у взрослых наблюдается в условиях холодного климата и при некоторых заболеваниях (увеличение функции щитовидной железы), а также при состояниях, сопровождающихся лихорадкой. Повышение температуры тела на 10°С приводит к увеличению ВОО на 10-15%.
Величину основного обмена у человека определяют методами прямого и опосредованного измерения или расчета. Прямое измерение (прямая калориметрия) проводится с использованием калориметрических камер, а опосредованное (непрямая калориметрия) – с помощью специальной регистрирующей аппаратуры. Проводят такое измерение у человека, лежащего на спине сразу после пробуждения утром и на пустой желудок (через 12-14 часов после последнего приема пищи). В помещении температура воздуха должна быть 20°С. Оцениваются потребление кислорода, выделение углекислого газа и для максимальной точности – количество азота, выделяющегося с мочой.
К регулируемым энергетическим затратам относится расход энергии на умственную и физическую деятельность. С позиции физиологии на нее должно приходиться не менее 40% всех затрат энергии. А со стороны гигиены УФД является определяющим фактором энергетической потребности человека. От ее интенсивности зависит возможность обеспечить организм оптимальным по химическому составу питанием.
Для определения энергетических затрат можно использовать различные лабораторные или расчетные методы. Из методов непрямой калориметрии наибольшее распространение получили методы Дугласа–Холдена и Шатерникова–Молчановой, основанные на изучении газообмена.
Из расчетных наибольшей точностью и индивидуальностью обладает метод хронометража, который заключается в регистрации всех видов деятельности человека за сутки и расчете суточных затрат энергии исходя из коэффициентов физической активности (КФА) различных видов деятельности – соотношение энергетических затрат на выполнение конкретной работы и ВОО. Для хронометража суточной деятельности необходимо в режиме записи (реальное время) и воспроизведения (например, за прошедшие сутки) последовательно зафиксировать все виды деятельности (название и продолжительность) и перевести их в соответствующие энергетические затраты, предварительно рассчитав ВОО в час. При групповом расчете можно пользоваться КФА для различных профессий в зависимости от того, в какую группу интенсивности труда они включены. Коэффициент физической активности для различных профессиональных групп учитывает суточные энергозатраты работников, занятых в различных сферах трудовой деятельности, в соответствии с особенностями выполнения трудового процесса.
В зависимости от интенсивности и тяжести труда все работники разделены на пять групп для мужчин и на четыре группы для женщин:
1) КФА 1,4 (научные работники, студенты, педагоги, чиновники – работники преимущественно умственного труда);
2) КФА 1,6 (работники конвейеров, сферы обслуживания, медицинский персонал);