Энергетический баланс организма человека. Метаболизм.

Положительный или отрицательный энергетический баланс, либо энергетическое равновесие (а значит снижение, увеличение либо стабильная масса тела)  зависит от следующих факторов:

  • Энергия съеденной пищи
  • Основной обмен
  • Физическая активность
  • Специфическое динамическое дей­ствие пищи
  • Терморегуляция
  • Индивидуальный тип энергообмена
  • Заболевания

Все наиболее дей­ственные методы похудения "работают" за счет изменения вели­чины того или иного вышеприведенного фактора энергобаланса. Других вариантов не существует. Для поддержания стабильной массы тела процессы энергообмена должны быть сбалансированы. Остановимся подробнее на каждом факторе.

Энергия съеденной пищи. Учет энергетической ценности пищи в нашей методике применяется в процессе  решения двух задач:

А) На этапе похудения - сформировать у пациентов отрицательный энергетический баланс.

Б) В период сохранения нормальной массы тела – найти  оптимальную калорийность суточного рациона. Так, что бы энергия съеденной пищи была равна энергии затрат. Это способ достижения стабильности массы тела.

Основной обмен (ООВ)

Основной обмен — это минимальная величина энергии, необ­ходимая для поддержания жизни организма, находящегося в со­стоянии покоя (утром, лежа, натощак, в условиях температурно­го комфорта). На основной обмен в норме расходуется примерно 50-60% всего суточного рациона пищи.

Величина основного обмена у женщин составляет 0,9 ккл на 1 кг нормальной массы тела в час. У мужчин 1 ккл на 1 кг нормальной массы тела в 1 час. Например, приблизительная величина суточного основного обмена для женщины с нормальной массой тела 70 кг равна 1500 ккл (70 х 0,9 х 24). Подчеркнем, что величина основного обмена подсчитывается исходя из нормальной, а не фактической массы тела.Опыт показывает, что при суточной калорийности пищи не превышающей величину основного обмена снижение массы тела происходит практически всегда. 

Основной обмен повышается при регулярных физических упражнениях. Развитая мускулатура то же способствует увеличению основного обмена. При одинаковом росте и весе мускулистый человек тратит на основной обмен энергии  на 10-15% больше чем   рыхлый  «неатлет».

Гипероксигенация организма (например, во время холотропного дыхания) способствует повышению основного обмена. На скорость обменных процессов так же влияют нарушения функции эндокринных желез. Основной обмен у одного и того же человека в разные дни имеет колебания в пределах 20%.У взрослых основной обмен снижается на 7-10% каждые 10 лет. Это одна из причин возрастного набора веса.

Наиболее интенсивно обменные процессы проистекают в мозговой, мышечной ткани и органах брюшной полости. Наименьшая интенсивность – в костной и жировой ткани. В жировой ткани интенсивность обмена веществ и энергии в три раза меньше чем в остальной клеточной массе организма. Каждый грамм  жировой ткани «сжигает» на 25-30% меньше энергии, чем тратит за то же время среднестатистический грамм так называемой тощей массы (мышцы, мозг и т.д). Поэтому при ожирении общая величина основного обмена растет намного медленнее чем масса тела.

Мозговая деятельность на величину основного обмена не влияет. Некоторое увеличение энергетического обмена в период психоэмоционального напряжения происходит за счет повышения тонуса мышц.

Редкие приемы пищи (1-2 раза в день) снижают интенсивность обменных процессов. Это еще один довод в пользу 3-6 кратного питания и перерывов между приемами пищи не более 5 часов. Избыточная еде может как повышать так и понижать основной обмен. Низкая суточная калорийность способствует снижению основного обмена

Основной обмен зависит и от качества пищи. При чрез­мерном и преимущественно белковом питании основной об­мен повышается, а при углеводном, наоборот, понижается.

Физическая активность

Это вторая после основного обмена «статья расходов» энергии. Суточная физическая активность складывается из энергозатрат на работе и энергозатрат на отдыхе. Энерготраты зависят не только от физической тяжести и интенсивности труда (затрат энергии в единицу вре­мени), но и от условий внешней сре­ды (прежде всего температуры и влажности воздуха), в которой выполняется работа, и тренированности че­ловека.

Энергозатраты на работе удобно из­мерять с помощью ступенчатой энергетической шкалы, в которой каждая ступень равна 500 ккал в сутки. При использовании ступенчатой шкалы выделяют пять уров­ней "физической" интенсивности профессиональной деятельности:

1-я ступень (500 ккал) ~ относительный покой, который ха­рактеризуется минимальной интенсивностью обмена веществ. Первая ступень энергозатрат присуща значительному количеству работников, занимающихся "сидячей работой", то есть тем, кто не затрачивает значительных физических усилий. Такой ра­бочий расход энергии характерен для людей умственного труда и "кабинетных" работников (операторов персональных компьюте­ров, писателей, журналистов, клерков, чиновников, администра­торов и т. д.). Именно первая ступень физической активности ха­рактерна для подавляющего большинства людей с избыточной массой тела или ожирением.

2-я ступень (1000 ккал) — соответствует легкой работе и ха­рактерна для профессий механизированного труда, требующих минимальных физических усилий (продавцы, медицинские се­стры, лаборанты, санитарки и т. д.).

3-я ступень (1500 ккал) — характерна для умеренно тяжелой работы. Соответствует профессиям механизированного труда, требующих значительных физических усилий (водители транс­порта, рабочие-станочники и др.).

4-я и 5-я ступени (2000-25011 ккал и более) — соответствуют тяжелой физической работе представителей таких профес­сий, как шахтеры, землекопы, профессиональные спортсмены и др. Люди, имеющие такие энергозатраты редко страдают ожирением. Для них более характерно появление значительного избытка массы тела после изменения характера трудовой деятельнос­ти, перехода на легкий труд. Особенно часто это происходит в практике спортсменов-профессионалов в таких видах спорта, как борьба, тяжелая атлетика, бодибилдинг, после их ухода с "большой арены". 

Энергозатраты во время отдыха

Энергозатраты во время отдыха являются не менее важным параметром. Только за счет увеличения энергозатрат во время досуга работают различные программы физических способов похудения. В таблице 3 приведены данные о расходе энергии при различных видах деятельности.

Напомним, что для снижения веса и активизации обменных процессов используются аэроб­ные физические нагрузки - (быстрая ходьба, бег, гимнастика, аэробика, плавание, езда на велосипеде, танцы). Анаэробные упражнения (подъем тяжестей, спринтерский бег и т.д.) малоэффективны для снижения массы тела. Дело в том, что при аэробных (тяжелых) нагрузках источником энергии для мышц являются углеводы, а при  анаэробных – жиры. Именно аэробные, то есть использующие кислород для получения энергии, физические упражнения стоит рекомендовать  пациентам, желающим увеличить двигательную активность в период стабилизации массы тела.

Действие пищи

Специфическое динамическое действие пищи. Специфическое динамическое действие пищи (СДД) — это затраты энергии на переваривание, всасывание, транс­порт и усвоение пищевых веществ. Другими словами,  это свойство пищевых продуктов усиливать обмен веществ. СДД пищи в общем энергетическом балансе организма не так велико и  составляет в норме около 6-10% энергетической ценности рациона. Но после слишком сытной пищи СДД может вырастать до 30-40%.

Белковая пища обладает наибольшим специфическим динамическим действием и, в том числе поэтому, должна присутствовать в суточном рационе наших пациентов.  Потребление белков малыми пор­циями в течение длительного времени приводит к больше­му росту обмена, чем однократный прием всего количества сразу – еще один плюс в пользу дробного питания.

Считается, что высокое специфическое динамическое действие пищи позволяет худощавому от природы человеку есть много и не толстеть. У больных ожирением СДД пищи снижается пропор­ционально степени ожирения: чем больше доля жиро­вой ткани в общей массе организма, тем меньше энер­гии тратится на то, чтобы усвоить питательные веще­ства. Это еще один механизм, с помощью которого гипертрофированная жировая ткань поддерживает свое существование.

Терморегуляция

Терморегуляция. У современного городского жителя энергозатраты на терморегуляцию минимальны и при расчете энергобаланса обычно не учитываются. Косвенное значение имеют сезонные колебания температуры окружающей среды, приводящие.

Уро­вень основного обмена снижается зимой (организм начинает более экономно расходовать энергию) и повышается весной (энергия расходуется на охлаждение организма). Основной обмен зависит и от сезонных колеба­ний гормональных функций. Все это приводит к увеличению массы тела на 3-5 кг у некоторых наших пациенток.  Кроме того, при жаре снижа­ется аппетит, а значит, уменьшается объем потребляемой пищи.

Индивидуальный тип энергообмена

Индивидуальный тип энергообмена. Интенсивность энергообмена строго индивидуальна. Поэтому при определенном, унаследованном типе обмена веществ, внутренних приспособительных реакции для поддержания постоянной массы тела может оказаться недостаточно. Именно наследование индивидуального типа энергообмена имеют в виду наши пациентки, когда говорят о генетической предрасположенности к избыточному весу. Или когда говорят о том, что полнеют «от воздуха».

Науке известны три основных типа  энергетического обмена

Первый тип — "организм-транжира". Для людей с таким типом обмена веществ характерна очень низкая эффективность использования полученных с пищей калорий и малая потенциальная способность к накоплению энергии в жировой ткани. Ожирение у них развивается редко, в основном при явном переедании. Чаще наблюдается пониженный вес, несмотря на полноценное и высококалорийное питание. О таких в шутку говорят: "не и коня корм".

Второй тип — идеальный энергетический обмен. Для такого типа обмена энергии характерна высокая приспособляе­мость к внешним изменениям (количеству пищи, изменению энергозатрат) и устойчивая постоянная масса тела. У людей со вторым типом энергообмена вероятность развития ожирения при неправильном чрезмерном питании и гиподинамии невели­ка. Но более реальна, чем у людей с первым типом энергообмена.

Третий тип — "организм-скряга". Для него характер­на очень высокая эффективность знергообмена с повышенным накоплением энергии про запас в виде жировой ткани. Все полу­ченные с пищей калории расходуются экономно. Именно третий тип энергообмена и является неблагоприятным энергетическим фоном у значительной части полных людей. Сам по себе данный тип энергообмена не приводит к избытку веса. В любом случае необходимо наличие других вредных факторов – малоподвижности  и переедания.

Для поддержания стабильной массы тела «организму-скряге» требуется 65% калорийности среднего рациона, а «организму-транжире» 135%. Например, при суточном рацио­не 1500 ккал одни люди худеют, другие сохраняют массу, несмотря на низкую калорийность пищи, а третьи (правда, их значительно меньше) даже поправляются. Однако индиви­дуальные особенности обмена веществ имеют свои пределы. На диете, составляющей 1000 ккал в сутки, все толстяки худеют, а при суточном потреблении 6000 ккал все худые полнеют.

Не стоит преувеличивать значение индивидуального типа энергообмена, поскольку частота встречаемости третьего типа среди всех людей невелика и составляет от 5-10%. Среди людей, имеющих избыточный вес частота такого типа энергообмена – 20-30%.

Заболевания влияющие на энергетический баланс

Особенно отчетливое влияние на основной обмен выявле­но при заболеваниях щитовидной железы. При повышенной функции щитовидной железы (гипертиреозе) основной об­мен повышается на 150% и более, а при значительном сниже­нии ее функции (выраженном гипотиреозе) — понижается на 35-40%.

Но и у здоровых людей основной обмен в значительной мере зависит от индивидуальных особенностей состо­яния щитовидной железы. До 30% случаев потери аппетита в пожилом возрас­те вызывается понижением активности щитовидной железы.

Значительная роль в регуляции окислительных процессов принадлежит гипофизу, надпочечникам и половым железам. Повышение их активности усиливает основной обмен.

Имеются также данные об условно-рефлекторных измене­ниях обмена. Предстоящая тяжелая работа еще до ее испол­нения может вызвать повышение основного обмена, причем иногда даже более отчетливо, чем фактическая работа. Формирование условно-рефлекторных связей, способствующих повышению обменных процессов, можно широко использовать  во время сеансов психотерапии.

Упрощенный способ определения оптимальной калорийности суточного рациона после достижения стройности, таков: умножить нормальный вес пациента в кг на 33 ккал (для мужчин) или на 30 ккал (для женщин). Например, женщина, желающая весить 70 кг должна в период стабилизации веса употреблять около 2100 ккл. Однако и этот способ не совсем корректен, поскольку калорийность рациона необходимо приспосабливать в соот­ветствии с условиями жизни человека.

Среди всех  составляющих энергообмена,  количество энергии съеденной пищи наиболее значимо для накопления избыточной массы тела. У большинства предрасположенных к полноте людей для достижения равновесия между поступлением и тратой энергии требуется постоянный сознательный контроль.

Таким образом, нарушение пищевого поведения — самый важный провоцирующий фактор отклонения от идеальной массы тела. Именно этот факт стоит настойчиво доносить до наших пациентов, часть которых убеждена что причина полноты в неправильном обмене веществ.

Учет факторов, влияющих на энергообмен, позволяет в каждом конкретном случае дать индивидуальные рекомендации пациенту. Однако решающее значение в сохранении массы тела имеет не способность окислять избыток потребляемых пищевых веществ (как думает часть наших пациентов), а способность организма регулировать уровень потребления пищи в соответствии с фактическими потребностями.