енергії

  • Предмети
  • Резюме
  • Вступ
  • Розмір тіла, склад тіла та енергетичні витрати.
  • Зміни у споживанні їжі та витратах енергії.
  • Зміни фізичної активності та витрат енергії.
  • Обговорення

Предмети

Резюме

Вступ

Витрати енергії у людини визначаються розмірами тіла та складом тіла, середовищем та поведінкою. Більше тіло, особливо більша худорлява маса, вимагає більшої кількості технічного обслуговування, а отже, спричиняє більший рівень метаболізму або витрати енергії у спокої. Основним екологічним фактором, що визначає витрати енергії, є кімнатна температура, де витрати енергії зростають в холодному середовищі при тремтінні та в теплому середовищі при задиханні. Поведінкові детермінанти витрат енергії включають споживання їжі та фізичну активність. У звичайному повсякденному житті такі фактори навколишнього середовища, як кімнатна температура, є незначними. Ми зазвичай обираємо оточення, щоб почуватись комфортно. Ми залишаємось у нейтральній тепловій зоні, контролюючи температуру своїх будинків, і одягаємось відповідно до погодних умов, коли виходимо на вулицю. Тому цей огляд обмежений детермінантами, включаючи характеристики суб’єкта, споживання їжі та фізичну активність.

Загальні витрати енергії (ТЕЕ) можна розділити на три компоненти: витрати енергії на підтримку або спокій (РЗЕ); витрати енергії на перероблену їжу для переробки їжі або енергетичні витрати, спричинені дієтою (DEE); та витрати енергії, зумовлені діяльністю (ЕЕО). Тут аналізується контроль витрат енергії шляхом порівняння ТЕЕ та трьох компонентів у зв'язку з різницею характеристик суб'єкта, розміру тіла та складу тіла з подальшим переглядом впливу змін споживання їжі та змін фізичної активності на витрати енергії.

Розмір тіла, склад тіла та енергетичні витрати.

З народження діти ростуть у вазі та зрості, досягаючи дорослих значень приблизно у віці 18 років. Спочатку потреба в енергії головним чином визначається зростанням та витратами енергії на підтримку організму. 1 Витрати енергії на діяльність як частка ТЕЕ збільшуються з 20% у віці від 1 до

35% у віці 18 років. 2 Збільшення відображається збільшенням індексу фізичної активності (PAI = TEE/REE) з 1,4 до 1,75. Тут основна увага приділяється розміру тіла, будові тіла та енергетичним витратам у осіб, які досягають зросту дорослого, тобто віку 18 років і старше.

У зрілому віці найбільший компонент ТЕЕ для середньоактивного суб'єкта - це підтримка тіла, виміряна в умовах відпочинку. DEE представляє приблизно 10% від загальної кількості споживаної енергії для середньої дієти з 10-15% енергії з білка, 30-35% енергії з жиру та решти енергії з вуглеводів. 3 Отже, DEE становить 10% TEE, коли ви їсте відповідно до ваших потреб. ESA є найбільш мінливою складовою TEE і залежить від способу життя суб'єкта (табл. 1). Для помірно активного суб’єкта з PAI 1,70–1,99 ESA становить 30–40% TEE.

Повний розмір таблиці

Розміри тіла в першу чергу впливають на підтримуючу складову ТЕЕ через взаємозв'язок між розміром тіла та масою без жиру. Більший розмір тіла передбачає більшу масу без жиру (рис. 1). Вищі суб'єкти мають більшу масу знежиреного, ніж суб'єкти низького зросту, а нежирна маса більша у осіб із надмірною вагою та ожирінням, ніж у худих суб'єктів однакової висоти. Тому РЗЕ, як правило, вищий у чоловіків, ніж у жінок однакової ваги та зросту, і зростає із збільшенням ваги у зрілому віці.

Маса без жиру, побудована на основі маси тіла для дорослих суб’єктів; вік 18–50 років, з експоненціально підігнаною кривою, ліва фігура (закриті точки) для жінок і права фігура (відкриті точки) для чоловіків (дані Speakman and Westerterp 29).

Повнорозмірне зображення

На компонент активності ТЕЕ впливає розмір тіла так само, як РЗЕ, судячи про подібність PAI для суб'єктів, класифікованих за індексом маси тіла (рис. 2). Середній показник PAI становить близько 1,80 для всіх категорій ІМТ, крім найвищої, як це спостерігалося раніше при аналізі 319 вимірювань PAI у дорослих у віці від 18 до 64 років. 4 Отже, TEE збільшується із збільшенням маси тіла як функція знежиреної маси. 5, 6 Лише коли людина досягає хворобливого ожиріння, подальшого збільшення ESA не спостерігається.

Індекс фізичної активності, загальні витрати енергії, кратні витратам енергії у спокої, та індекс маси тіла (дані Вестертерпа та Спекмена 38). * Значно відрізняється від інших категорій індексу маси тіла (Р 7, 8 Надлишок жиру в організмі перешкоджає оптимальній фізичній працездатності. 9 9

На закінчення, витрати енергії більші у великих предметів через більші витрати енергії на технічне обслуговування. Однак менші та стрункіші суб'єкти зазвичай рухаються більше, оскільки витрата енергії на активність у більших предметів не більший пропорційно вартості руху з більшою масою тіла.

Зміни у споживанні їжі та витратах енергії.

Споживання їжі впливає на витрати енергії через вплив на три компоненти ТЕЕ. Зміна споживання їжі впливає на витрати енергії, головним чином, через вплив на ДЕЕ, де ДЕЕ становить приблизно 10% від загальної кількості енергії, що вживається для середньої дієти, як зазначено вище. Отже, збільшення споживання збільшує TEE за рахунок збільшення DEE і навпаки. Крім того, споживання їжі впливає на РЗЕ та ЕСА як функцію енергетичного балансу, де наслідки переїдання відрізняються від обмеження енергії.

Індекс фізичної активності, загальні витрати енергії, кратні енергетичним витратам у стані спокою, до та під час переїдання (дані з посилань 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45).

Повнорозмірне зображення

Різниця у впливі перегодовування та обмеження енергії на РЗЕ та ЕЕО, ймовірно, є наслідком природного відбору. Компенсаційні механізми, що дозволяють економити енергію для зменшення втрати ваги та збільшення набору ваги, мали значення виживання в середовищі, де їжа не завжди була доступною, наприклад, за життя предків. 22 Люди розробили багато пристосувань до голоду, але не до надмірного споживання. Ніколи в історії людства не було такого безперервного достатку їжі, як за останні 50 років. Тому сьогодні ми живемо в середовищі, де переїдання є звичним явищем, і, як наслідок, виникає ризик зайвої ваги та ожиріння. 2. 3

Зміни фізичної активності та витрат енергії.

Індекс фізичної активності, загальні витрати енергії, кратні енергетичним витратам у спокої, під час дієти з обмеженим енергоспоживанням із фізичними вправами або без них, залежно від величини підтримки ваги. Пунктирною лінією є лінія ідентичності (дані Кемпен та ін., 25).

Повнорозмірне зображення

В умовах, в яких фізична підготовка впливає на ТЕЕ через збільшення ЕЕО, тобто у здорових молодих людей у ​​режимі харчування ad libitum, збільшення ЕЕО є функцією статусу підготовки суб'єктів. У нетренованих суб’єктів початкове збільшення ВСЕ, спричинене фізичними вправами, майже вдвічі перевищує передбачувану вартість навчання. 33 Навчання фізичним вправам згодом збільшує економію вправ. Ми спостерігали збільшення ESA приблизно на 15 МДж на тиждень у нетренованих суб’єктів, які готувались до бігу на півмарафоні (рисунок 5). Збільшення відбулося на початковому етапі тренувань, де AEE не показав подальшого збільшення, коли відстань тренувань згодом подвоїли з 25 до 50 км на тиждень. Спостережуване збільшення ESA на 15 МДж відповідало витратам на пробіг 50 км для суб’єктів із середньою масою тіла майже 70 кг. Фізичне тренування може навіть знизити вартість ходьби у літніх людей, уповільнюючи вікове зниження економіки ходьби. 3. 4

Тренувальна дистанція та витрата енергії активності протягом 40-тижневого інтервалу з нетренованих предметів, підготовка до бігу на півмарафоні (дані Westerterp et al. 46).

Повнорозмірне зображення

Обговорення

Основними детермінантами енергетичних витрат є розмір і склад тіла, споживання їжі та фізична активність. Прийом їжі та фізична активність впливають на витрати енергії прямо та опосередковано, останні через вплив прийому їжі та фізичної активності на розмір та склад тіла. Витрати енергії досягають мінімальних значень у пацієнтів з нервовою анорексією та максимальних значень у пацієнтів із патологічним ожирінням або елітних спортсменів на витривалість. У анорексичних жінок TEE може бути менше 5 МДж на день. Відсутність лікування спричиняє втрату ваги, що призводить до зменшення розміру тіла з подальшим зменшенням РЗЕ. Хронічний дефіцит енергії зменшує ESA через зменшення фізичної працездатності із втратою м’язової маси. 15, 35 Отже, TEE становить менше половини значення 10 МДж на день для жінки середнього розміру та PAI. Хронічне переїдання індукує збільшення ваги, в результаті чого значення ТЕЕ перевищують 15 МДж на день для жінок та 20 МДж на день у пацієнтів із ожирінням, що страждають ожирінням, щонайменше на 50% більше середнього значення та PAI.

Зменшення TEE під час обмеження енергії зменшує втрату ваги. Щоб максимізувати втрату ваги для лікування ожиріння, були розроблені дослідження щодо ефекту періодичного та постійного обмеження енергії. Однак, хоча періодичне обмеження енергії постійно зменшує масу тіла та ожиріння, воно, здається, не перевершує безперервне обмеження енергії для схуднення. 36 Адаптивне зменшення TEE є подібним в обох режимах обмеження енергії.

Вважається, що збільшення ТЕЕ за допомогою фізичних навантажень обмежене. Понцер та ін. У висновку, на основі порівняльного аналізу даних про ТЕЕ та дані про фізичну активність, ТЕЕ зростає при фізичній активності на низьких рівнях активності, але стабілізується на більш високих рівнях активності. Вони запропонували обмежену модель TEE з метаболічними адаптаціями до фізичної активності. Одне з пояснень - різниця в економіці фізичних вправ між суб'єктами з низьким PAI без навчання та суб'єктами з високим PAI, які навчаються. Викликане тренуванням збільшення економічності фізичних вправ обмежує вплив підвищеної фізичної активності на ТЕЕ і, отже, пояснює криволінійний зв’язок між фізичною активністю та ТЕЕ, як спостерігають Pontzer et al. 37

На закінчення, підтримуючий метаболізм є найважливішим компонентом ТЕЕ, особливо у молодому та старшому віці. Витрати енергії на діяльність є найбільш мінливою складовою ТЕЕ і можуть бути збільшені, коли це дозволяє споживання їжі. Витрати енергії зростають із збільшенням ваги у зрілому віці через подальше збільшення обміну речовин, що підтримує. Менші та стрункіші суб’єкти зазвичай рухаються більше, оскільки витрата енергії на активність у більших предметів не більший пропорційно вартості руху з більшою вагою тіла. Обмеження енергії та переїдання спричиняють зміни у витратах енергії у залежності від зміни розміру та складу тіла. Крім того, обмеження енергії спричиняє адаптивне зменшення енергетичних витрат через зменшення метаболізму тканин та зменшення руху тіла. Збільшення витрат на діяльність, спричинене фізичними вправами, є функцією статусу навчання.