Енерговитрати людини та харчовий раціон
Загальна щоденна витрата енергії людинискладається з низки окремих компонентів. Найбільшою складовою є енерговитрати у стані спокою, це витрати енергії на базальний (основний) метаболізм [1] . Інший компонент - витрата енергії у стані активності. Його у свою чергу можна розділити на:
- витрати енергії на термогенез під час спортивних вправ
- витрати енергії на термогенез під час активності, не пов'язаної з вправами
- втрати енергії внаслідок термічного ефекту їжі
Швидкість перебігу метаболізму- динамічна величина. Дефіцит енергії в організмі, зниження маси тіла впливає на енергообмін організму. Зокрема, при активному зниженні маси тіла знижуються загальні щоденні витрати енергії людини. Крім того, зниження маси тіла скорочує обсяг тканин, що беруть участь у метаболізмі, і тим самим знижує швидкість загального метаболізму [2] [3] .
Найчастіше величина, яку відбувається зниження загальних щоденних витрат енергії, перевищує показник, розрахований з урахуванням величини, яку знизилася загальна маса тіла. У низці досліджень цей факт пояснюється прагненням організму до відновлення нормальної (базової) маси тіла [4] [5] [6] . Саме адаптивним термогенез можна пояснити випадки настання плато в зниженні маси тіла, а також схильність організму до набору ваги після відміни дієти.
Крім того, при скороченні маси тіла відбувається зниження рівня термогенезу під час вправ [7] [8] [9] . Вочевидь, що з активності, яка потребує переміщення тіла, скорочення загальної маси тіла призведе до зниження кількості енергії, яка потрібна на виконання вправ. Однак у тому випадку, якщо спортсмен за допомогою обтяжувачів підвищує свою вагу довихідного, витрата енергії на виконання вправи залишається нижчою, ніж вона була до скорочення маси тіла. Передбачається, що таке підвищення м'язової ефективності може бути пов'язане з гіпотироїдизмом та гіполептинемією, якими супроводжується зниження ваги, що призводить до зниження дихального коефіцієнта та збільшення частки ліпідного метаболізму [10] .
Термічний ефект їжівключає енерговитрати на поглинання їжі, абсорбцію, метаболізм і депонування нутрієнтів [11] . Термічний ефект їжі становить приблизно 10% від загальних щоденних витрат енергії [12] [13] . Ця частка може змінюватись в залежності від типу дієти. При цьому відносна величина термічного ефекту їжі не змінюється при енергетичному дефіциті в організмі [14] , незважаючи на те, що при низькокалорійній дієті, звичайно, абсолютна величина термічного ефекту їжі буде нижчою, ніж при звичайній дієті.
Енерговитрати на активність, не пов'язану з вправами(повсякденна активність), також знижуються при настанні енергодефіциту [15] . Існують свідчення того, що рівень спонтанної фізичної активності знижується при загальному енергодефіциті організму, і може деякий час залишатися зниженим навіть після повернення до нормального споживання їжі [16] . Цей фактор може також сприяти набору ваги після скасування спеціальної дієти. Загалом, для ефективного зниження маси тіла рівень споживання енергії потрібно визначити виходячи з індивідуальної витрати енергії протягом дня. У контексті зниження ваги цей процес ускладнюється тим фактом, що витрачання енергії протягом дня має динамічний характер. У процесі зниження ваги часто відзначається зниження загального рівня витрачання енергії (включаючи витрачання енергії при вправах та активності, непов'язаної з вправами), а також швидкості загального метаболізму та витрат енергії, пов'язаних із термічним ефектом їжі. Внаслідок запуску процесу адаптивного термогенезу, загальні витрати енергії знижуються на величину, більшу, ніж можна передбачити виходячи із зниження маси тіла, що спостерігається. При цьому процес адаптивного термогенезу, а також зниження загальної витрати енергії спостерігається навіть після припинення активного зниження ваги [17] [18] . Ці зміни обумовлені прагненням організму мінімізувати дефіцит енергії, а також запобігти подальшій втраті маси тіла.
Для отримання АТФ із енергетичних субстратів організму потрібно провести цілу серію хімічних реакцій. У разі аеробного метаболізму, цей процес включає рух протонів через внутрішню мембрану мітохондрій. За допомогою АТФ-синтази енергія протонів спрямовується на синтез АТФ. У той же час може відбуватися витік протонів через внутрішню мембрану за допомогою білків, що роз'єднують (UCP) [19] . У разі відбувається витрата кисню і окислення енергетичних субстратів, але відбувається синтезу АТФ. Витік протонів – досить важливий чинник енерговитрат організму. Наприклад, у щурів може становити 20-30% від загальних енергетичних витрат за метаболізм [20] [21] [22] .
У опасистих людей спостерігається менша кількість бурого жиру, а також знижений рівень метаболізму в клітинах бурого жиру. Було показано, що це пов'язано із підвищенням концентрації серотоніну у периферичних тканинах, включаючи жирову. Серотонін знижує енерговитрати і як наслідок може призводити до ожиріння та діабету. [23]
Щоб дізнатися про свої енерговитрати, потрібно помножити коефіцієнт на свою вагу та на тривалість фізичної активності.
Наприклад, людина вагою 80 кг за 30 хв.інтенсивної аеробіки витратить: 0.123 x 80 (кг) x 30 (хв) = 295,2 кіло калорії.