Zapotrzebowanie energetyczne.

Uważam, że jego obliczenie nie należy do zadań łatwych dla dietetyków, a co dopiero dla osób niezwiązanych z tematem. Mówiąc szczerze, każde obliczenia zapotrzebowania energetycznego są „na oko”. Posługujemy się pewnymi wzorami, wartościami i procentami, ale jeśli chcielibyśmy zrobić to dokładnie, należałoby użyć do tego metod wymagających ciężko dostępnych urządzeń np. metoda kalorymetrii pośredniej. Niestety jest to mało praktyczne i kosztowne. Nie mniej jednak, nawet takie uśrednione obliczanie, nie jest bez sensu i w wielu przypadkach się jak najbardziej sprawdza. No dobra, ale zacznijmy od teorii. Czym jest zapotrzebowanie energetyczne? Zapotrzebowaniem energetycznym nazywamy ilość energii, jaką powinniśmy dostarczyć każdego dnia do naszego organizmu poprzez żywność i napoje w celu zaspokojenia aktualnych potrzeb organizmu. Odnosi się ono do całkowitej przemiany materii, czyli naszych całodobowych wydatków energetycznych związanych z normalnym funkcjonowaniem w środowisku i pracą zawodową. Na wartość dziennego zapotrzebowania energetycznego składa się:
Podstawowa przemiana materii (PPM lub BMR, ang. basal metabolic rate), czyli ilość energii potrzebnej do zaspokojenia podstawowych funkcji życiowych tj. oddychanie, bicie serca, utrzymanie stałej temperatury ciała, czy budowa i odbudowa tkanek w spoczynku

Koszt energetyczny podejmowanej aktywności fizycznej treningowej, czyli ilość „spalonych kalorii” podczas zaplanowanego treningu, np. na siłowni, na joggingu, na rowerze, na fitnessie itd. (EAT, ang. exercise activity thermogenesis)

Koszt energetyczny podejmowanej aktywności fizycznej niezwiązanej z zaplanowanym treningiem (NEAT, ang. non-exercise activity thermogenesis), czyli ilość „spalonych kalorii” podczas codziennych czynności tj. gotowanie, sprzątanie, prasowanie, spontaniczne spacery, spontaniczne przebieżki, wiercenie się, mycie zębów, śpiewanie itd. Termiczny efekty pożywienia (TEF, ang. thermal effect of food), czyli ilość energii jaką organizm wydatkuje na trawienie, transport oraz wchłanianie tego, co zjesz. Jak możesz zauważyć, z jednej strony dostarczasz energii w postaci białek, tłuszczów, węglowodanów, no i u niektórych także alkoholu, a z drugiej ta energia jest wykorzystywana do wyżej wymienionych czynności. Spójrz na grafikę, a na pewno zrozumiesz.

Podstawowa przemiana materii stanowi największą składową całkowitej przemiany materii (naszego zapotrzebowania energetycznego) wśród większości osób. Nie możemy nią manipulować krótkoterminowo, gdyż odnosi się do aktualnej masy ciała, wieku, wzrostu oraz temperatury otoczenia. W codziennej praktyce obliczamy ją za pomocą wzorów, między innymi Harrisa-Benedicta, Cunninghama, czy Mifflina. Wydatek energetyczny związany z zaplanowanym treningiem oraz aktywnością niezaplanowaną (czynności, które wykonujemy w ciągu dnia) są składowymi, którymi możemy na co dzień manipulować. To przez to, że więcej się ruszamy w ciągu dnia, czy mocniej trenujemy, możemy (i powinniśmy) bez obaw o przyrost tkanki tłuszczowej spożywać większą ilość jedzenia. Kluczowa składowa. Termiczny efekt pożywienia jest zależny od ilości i rodzaju przyjmowanych pokarmów (rozkładu makroskładników) i stanowi średnio od 5 do 10% całkowitej przemiany materii. Oznacza to, że 5 do 10% energii, jaką dostarczymy z pożywieniem jest tracona na wspomniane już czynności tj. trawienie, wchłanianie i transport składników odżywczych. Poniżej przedstawiłem przeciętny, procentowy rozkład składowych wpływających na nasze zapotrzebowanie energetyczne. Oczywiście nie dotyczy on każdego, gdyż jak wspomniałem wyżej, pewnymi jego częściami możemy manipulować.

 

 

Ilość kalorii dostarczonych oraz ilość kalorii wydatkowanych odnosi się do bilansu energetycznego.

Bilans energetyczny i jego wpływ na organizm
Bilans energetyczny może być dodatni, ujemny lub zrównoważony.

Bilans zrównoważony uzyskujemy, wtedy gdy kalorie dostarczone z pożywienia pokrywają się mniej więcej z naszymi wydatkami energetycznymi w ciągu dnia.

O bilansie dodatnim mówimy, gdy ilość dostarczonych kalorii jest większa niż nasze wydatki energetyczne w ciągu dnia.

Do bilansu ujemnego doprowadzamy gdy wydatki energetyczne przewyższają ilość dostarczonych kalorii.

Przeważnie organizm dąży do równowagi energetycznej poprzez naturalne mechanizmy regulujące, jednak w dzisiejszych czasach łatwo dostępnej żywności wysoko przetworzonej, łatwego transportu bez ruszania tyłka (czytaj: samochody, autobusy, tramwaje itd.), czy prac siedzących, nie pozwalamy mu na to. Bardziej nasza szalka jest cięższa po stronie kalorii dostarczanych niż wydatkowanych (oczywiście nie u wszystkich), a świadczy o tym rosnąca ilość ludzi z nadwagą i otyłością na świecie (w 2016 roku było to niemalże 40% światowej populacji, 40%) [4]. To, po której stronie będzie „przewaga kalorii”, w dłuższym okresie wpływa na komponenty naszego ciała. Spójrz na poniższe grafiki.

 

Tak więc bilans energetyczny determinuje naszą masę ciała i nasz skład ciała, ale także nasze samopoczucie i zdrowie oraz formę sportową. Możemy nim świadomie manipulować, np. wprowadzając deficyt energetyczny (ujemny bilans) w celu redukcji tkanki tłuszczowej lub nadwyżkę (dodatni bilans) w przypadku budowania masy mięśniowej. Oczywiście zmiany nie zachodzą z dnia na dzień, a długoterminowo. Dynamiczny bilans energetyczny Tak to wygląda w teorii, którą jednak od praktyki dzieli długa droga. Jak napisałem wyżej, obliczenie zapotrzebowania energetycznego nie należy do łatwych czynności, gdyż bilans energetyczny na co dzień nie jest statyczny, a dynamiczny. Oznacza to, że prawdopodobnie zmienia się on
u Ciebie każdego dnia, w zależności od tego jak ten dzień wygląda, gdyż każdy kolejny zazwyczaj jest inny i wymaga od nas różnych aktywności. Oznacza to też, że zmiana jednej części równania bilansu energetycznego np. zmniejszenie poboru energii, wpływa na drugą stronę równania – wydatki energetyczne. W praktyce bardzo prawdopodobne jest to, że wprowadzając ujemny bilans energetyczny organizm chcąc oszczędzać jak najwięcej energii podświadomie zmniejszy Twoje wydatki energetyczne, które będą przejawiać się np. typowym „nie chce mi się”. Z czasem, podczas deficytu energetycznego spadać będzie również Twoja masa ciała, co również ma wpływ na zapotrzebowanie energetyczne. Takie zjawisko nazywamy adaptacjami metabolicznymi, jednak to temat na całkiem osobny artykuł. Chciałbym Ci jednak tym uświadomić, że zmiany w zapotrzebowaniu energetycznym zachodzą krótkoterminowo, czyli z dnia na dzień poprzez różny bieg zdarzeń w ciągu każdego dnia oraz długoterminowo przez wspomniane wyżej adaptacje metaboliczne. To wszystko sprowadza się do tego, że przeprowadzając jakiekolwiek zmiany w komponentach ciała (redukcja tkanki tłuszczowej, czy budowa masy mięśniowej), ważne jest przeprowadzanie kontroli postępu poprzez m.in. analizę składu ciała, ważenie, czy mierzenie obwodów oraz w razie konieczności wprowadzanie zmian w poborze energii.

Zapotrzebowanie energetyczne osób aktywnych fizycznie vs. zapotrzebowanie energetyczne leniuchów

Wydatki energetyczne oraz związane z nimi dzienne zapotrzebowanie na kalorie dostarczane z pożywienia może się różnić znacznie pomiędzy dwoma osobami, nawet o tych samych parametrach (masa ciała, wiek, wzrost, płeć, zawartość masy mięśniowej i tkanki tłuszczowej). Dzieje się tak, ponieważ jak wspomniałem wyżej największą zmienną dziennych wydatków energetycznych jest aktywność fizyczna związana z treningiem zaplanowanym (EAT) oraz aktywność fizyczna niezwiązana z treningiem (NEAT). Zestawimy dwie osoby (uśredniając).

 

Jak widzisz, to co robisz w ciągu dnia ma kluczowe znaczenie dla Twojego zapotrzebowania energetycznego. Jeśli jesteś leniuszkiem to Twoje zapotrzebowanie jest niskie, a jeśli dużo się ruszasz to możesz więcej jeść, a jeśli możesz więcej jeść to możesz również wliczyć w to więcej produktów rekreacyjnych tj. pizza, ciasta, piwko z przyjaciółmi i tym podobne. Oczywiście na niektóre rzeczy nie mamy wpływu tj. praca zawodowa, jednak na to co robimy po jej zakończeniu już tak. Pewna ilość wydatków energetycznych jest zależna od czynników
genetycznych i jest poza dobrowolną kontrolą (np. ruszanie nogą siedząc, czy wiercenie się). Przykładowo, obliczono że wydatek energetyczny osoby niemogącej usiedzieć spokojnie, tj. wiercącej się na krześle jest większy w porównaniu do osoby spokojnie siedzącej o około 0,62 kcal /minutę! Po krótkich obliczeniach w przypadku 8-godzinnej pracy za biurkiem u osoby wiercącej się taki wydatek mógłby być wyższy o blisko 300kcal! W skali tygodnia roboczego mamy 1500 kcal [3]. Ciekawe prawda? Niektórzy mają po prostu trochę łatwiej w życiu, nie oszukujmy się. Ale tylko trochę. Co ważne, bardzo ważne. Tak jak wspomniałem wcześniej, bilans energetyczny jest wysoce zmienny w ciągu każdego dnia u większości osób. Każdy nasz dzień wygląda prawdopodobnie inaczej, więc różnice w wydatkach energetycznych mogą być znaczne i sięgać kilkaset, a nawet i więcej kilokalorii. Należy więc wiedzieć, że bilans energetyczny osiągany jest tylko po uśrednieniu w dłuższych okresach czasu, np. w ciągu tygodnia. Obserwacje długoterminowe pozwolą nam stwierdzić czy nasz organizm jest w równowadze energetycznej, czy ujemnym lub dodatnim bilansie poprzez zmiany w składzie i masie ciała. Zobacz o co mi chodzi.

W praktyce mamy dwie możliwości ustalania zapotrzebowania energetycznego. Pierwsza to wyliczenie średniego tygodniowego zapotrzebowania, a druga to rotacja kaloriami w zależności od aktywności w danym dniu. Ustala się to już indywidualnie. Dla osób aktywnych fizycznie polecam sposób, który opisuje niżej.

Wydatki energetyczne podczas różnych czynności

W internecie mamy dostęp do wielu różnych tabel z wartościami odnoszącymi się do wydatków energetycznych podczas wykonywania różnych aktywności i czynności. Jest to na pewno mocno uproszczone, gdyż przykładowo wydatek energetyczny podczas zmywania naczyń może być u każdego inny. Jeden zmywa energicznie, drugi powolnie, trzeci przy tym skacze, a czwarty… wkłada naczynia do zmywarki. Dlatego powtórzę jeszcze raz, są to wartości uśrednione, które w ostateczności odnoszą się do współczynnika aktywności fizycznej tzw. PAL (ang. physical activity level), o którym niżej. Wartości wydatków energetycznych podczas różnych aktywności można zobaczyć na przykład tutaj – LINK

Trening siłowy a wydatek energetyczny

Chciałbym tylko wspomnieć jeszcze o wydatku energetycznym podczas takich aktywności jak trening siłowy, czyli przerywanych. W tabelach mamy podany koszt energetyczny na godzinę aktywności. W przypadku treningu siłowego wynosi on 400 kcal / godzinę. Pamiętaj jednak, że Ty prawdopodobnie, w 99% nie ćwiczysz przez godzinę, a załóżmy, że połowę z tego odpoczywasz pomiędzy seriami. Dlatego realny wydatek energetyczny będzie o połowę mniejszy. Ludzie mają tendencje do zawyżania wydatków energetycznych (szczególnie treningu siłowego) a zaniżania spożycia kalorii. Musisz mieć to na uwadze.

Na praktykę przyszedł czas – jak obliczyć swoje zapotrzebowanie energetyczne i czy to w ogóle ma sens?

Tak ma to sens. Warto wiedzieć, jakie jest mniej więcej nasze zapotrzebowanie energetyczne, chociaż i tak zawsze proponuje dążyć do odżywiania intuicyjnego. Tego jednak uczymy się z czasem. Wśród osób np. odchudzających się kluczowe będzie utrzymanie ujemnego bilansu energetycznego w czasie, tak więc odpowiednie wyliczenie zapotrzebowania będzie niezwykle ważne. Tak samo u sportowców, aby nie dopuścić do niedoborów energetycznych, czy wśród osób chcących budować masę mięśniową, istotne będzie spożywanie kalorii ponad swoje zapotrzebowanie. Jak się więc za to zabrać?

1 krok: Obliczanie podstawowej przemiany materii

Obliczamy ją za pomocą dostępnych w internecie wzorów i kalkulatorów. Do wyboru mamy wzory głównie Harrisa-Benedicta oraz Mifflina, które bazują na wieku, płci, masie ciała oraz wzroście. W przypadku osób mających dostęp do analizy składu ciała i procentowej zawartości poszczególnych tkanek w organizmie możesz zastosować wzór Cunninghama, który jest prawdopodobnie dokładniejszą opcją.

2 krok: Obliczanie współczynnika aktywności fizycznej (PAL)

Współczynnik aktywności fizycznej może odnosić się do wykonywanych przez nas aktywności i czynności niezwiązanych z treningiem (NEAT) oraz tych związanych z treningiem (trening siłowy, bieganie, rower, fitness itd.). Ja jestem zdecydowanie jednak zwolennikiem brania pod uwagę tylko i wyłącznie aktywności poza treningowej, a wydatki związane z aktywnością treningową kompensował za pomocą dodatkowego posiłku w dany dzień treningowy. Mam nadzieje, że rozumiesz o co mi chodzi (niżej jest przykład).

Dobieranie współczynnika PAL
– cały dzień odpoczynku, leżenia, bez żadnej aktywności 1.2 – 1.3
praca siedząca, lekka aktywność w ciągu dnia 1.4 – 1.5
– praca siedząca lub lekko aktywna, dosyć spora aktywność w ciągu dnia (spacery, rower, sprzątanie, gotowanie) lub; – praca fizyczna, ale nieduża aktywność poza pracą 1.6 – 1.7
– aktywny tryb życia, dużo ruchu w ciągu dnia 1.8 – 1.9
– bardzo aktywny tryb życia (praca fizyczna, dużo spacerów, aktywności ruchowej tj. gotowanie, sprzątanie itd.) – po prostu cały dzień w ruchu 2.0 – 2.4

PAL jest składową, którą zdecydowanie musimy szacować na oko. Widome jest, że dietetycy, którzy ułożyli już setki planów żywieniowych i setki razy obliczali zapotrzebowania energetyczne różnych osób mają większą wiedzę w tym zakresie i potrafią dokładniej oszacować odpowiedni mnożnik. Mając współczynnik PAL wykonujemy działanie:

PPM x PAL = Twoje zapotrzebowanie
+ kalorie w formie dodatkowego posiłku (np. po treningu) związane z wydatkiem energetycznym na danej jednostce treningowej
I to wszystko! Możesz się jeszcze zapytać, a co z termicznym efektem pożywienia? Dlaczego go nie wliczamy w obliczenia? Jest to założenie teoretyczne, rzadko stosowane w praktyce. Osobiście uważam, że na tym poziomie nie ma ono dużego znaczenia, gdyż nasze wyliczenia są itak już mocno uśrednione, tak że dodatkowe +- 10% kalorii związane właśnie z TEF, niczego nie zmieni. Po obliczeniu zapotrzebowania Twoim zadaniem jest wprowadzenie go do życia, trzymanie się założeń, np. poprzez korzystanie z aplikacji do liczenia kalorii i obserwacja zmian w masie ciała. Po około dwóch tygodniach, będziesz mógł lub mogła stwierdzić czy wyliczone zapotrzebowanie:

1) Pokrywa się z Twoimi wydatkami energetycznymi – brak zmian w
masie ciała
2) Jest wyższe niż Twoje wydatki energetyczne – wzrost masy ciała
3) Jest niższe niż Twoje wydatki energetyczne – spadek masy ciała

Przykład wyliczenia zapotrzebowanie energetycznego:

 

Wiek: 25 lat
Masa ciała: 85kg
Wzrost: 185cm
Płeć: mężczyzna
Praca: pracownik biurowy, praca przed komputerem (8 godzin dziennie, 5 dni w tygodniu)
Aktywność poza pracą: codzienne długie spacery z psem, gotowanie posiłków na cały dzień, poruszanie się samochodem, poza tym zazwyczaj odpoczynek
Trening: – 3x w tygodniu godzinny trening siłowy – 1x w tygodniu (na weekend) godzinna jazda na rowerze (20km/h – stałe tempo)
PPM (wzór Harrisa-Benedicta): 1991 kcal
PAL: 1.5
Zapotrzebowanie energetyczne: 1991 x 1.5 = ~3000 kcal

3000 kcal – tyle osoba z przykładu powinna spożywać w dni bez treningu

Dzień treningowy:
W dzień, w którym osoba ta wykonuje zaplanowany trening (siłowy lub wytrzymałościowy) warto dodać dodatkową ilość kalorii aby skompensować ten wydatek energetyczny, czyli:
Trening siłowy: ~200kcal
Jazda na rowerze: ~600kcal
Taką mniej więcej ilość energii powinna spożyć dodatkowo w postaci posiłku np. po treningu.

Mam nadzieje, że się czegoś ciekawego dowiedziałeś lub dowiedziałaś. Temat zapotrzebowania i bilansu energetycznego, uwierz mi jest jeszcze bardziej złożony i zależny od wielu innych czynników niż tylko „jedz mniej a schudniesz” lub „jedz więcej a przytyjesz”. Jest to prawda, lecz bardzo mocno uproszczona. Na koniec, jak znasz już teorie i po części praktykę, a chciałem żebyś ją poznał lub poznała, zostawiam Ci link do kalkulatora, który zrobi to wszystko o czym powiedzieliśmy za Ciebie. Uważam, że jest to najlepszy kalkulator zapotrzebowania energetycznego dostępny w internecie, stworzony przez specjalistów w dziedzinie. LINK DO KALKULATORA – OBLICZANIE ZAPOTRZEBOWANIA ENERGETYCZNEGO
Do następnego!

 

Autor: Bartek Kościukiewicz

Źródła:
1. Loeffelholz, The Role of Non-exercise Activity Thermogenesis in
Human Obesity, 2018
2. Manore, Dynamic Energy Balance: An Integrated Framework for
Discussing Diet and Physical Activity in Obesity Prevention—Is it More
than Eating Less and Exercising More?, 2017
3. Levine, Energy expenditure of nonexercise activity, 20004. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/obesity-and- overweight
5. Jan Gawęcki, Żywienie Człowieka, 2012