Энергозатраты при физической и умственной деятельности

Из чего складывается общий расход энергии

Ежедневные энергетические траты организма формируются из четырех базовых компонентов:

1. Основной обмен — энергия, необходимая для поддержания минимальной жизнедеятельности в состоянии полного покоя (у спокойно лежащего человека этот показатель равен примерно 35 ккал/м²).
2. Специфическое динамическое действие пищи — затраты на переваривание и усвоение нутриентов.
3. Терморегуляция — поддержание постоянной температуры тела.
4. Физическая и умственная деятельность.

Энергия, которую человек тратит в течение суток сверх основного обмена непосредственно на работу и любую активность, называется рабочей прибавкой. Если сложить основной обмен и рабочую прибавку, мы получим величину валового энергетического обмена.

Влияние мышечной работы и положения тела

Любая мышечная активность требует значительных затрат энергии и сопровождается усиленной выработкой тепла. Наблюдается прямая корреляция: чем интенсивнее деятельность, тем выше суточный расход. Даже простая смена позы радикально меняет метаболические потребности по сравнению с состоянием покоя:

• Приподнимание и опора на спинку кровати: +15%.
• Сидячее положение: +42%.
• Положение стоя: +70% (включается нагрузка на постуральную мускулатуру).
• Спокойная неторопливая ходьба: +180%.

Абсолютные показатели могут варьировать в огромных пределах. Если в положении лежа человек тратит около 1265 ккал в сутки, то активная уборка по дому требует уже 2800 ккал, спортивная гребля — 4080 ккал, а экстремально тяжелая работа (например, кладка кирпича) — до 5850 ккал.

Выбор энергетических субстратов для окисления напрямую зависит от параметров нагрузки. При кратковременной работе организм сжигает преимущественно углеводы. Если нагрузка становится длительной, в ход идут жиры (они обеспечивают до 80% энергетической потребности). Интересно, что у хорошо тренированных профессиональных спортсменов мышечные сокращения могут обеспечиваться исключительно за счет окисления жиров.

Группы труда и коэффициент физической активности (КФА)

Для объективной оценки того, насколько адекватен расход энергии у представителей разных профессий, Всемирная организация здравоохранения ввела коэффициент физической активности (КФА). Это отношение общих энергозатрат на все виды жизнедеятельности к величине базового обмена.

Примечание: значения КФА для мужчин и женщин одинаковы. Однако абсолютный расход энергии в группах с идентичным КФА у женщин всегда ниже из-за меньшей массы тела и, соответственно, меньшей величины основного обмена. Существует также важный гигиенический норматив: тяжесть постоянно выполняемой работы не должна требовать энергозатрат, превышающих уровень основного обмена более чем в 3 раза.

В зависимости от суточного расхода энергии все профессии делятся на пять групп:

1. Группа I (КФА 1,4) — работники преимущественно умственного труда с очень легкой активностью. Сюда входят научные сотрудники, педагоги, студенты, операторы ЭВМ. Тратят от 1800 до 2450 ккал/сут.
2. Группа II (КФА 1,6) — легкий физический труд. Это медицинские сестры, санитарки, продавцы промтоваров, водители городского транспорта. Расход: 2100–2800 ккал/сут.
3. Группа III (КФА 1,9) — труд средней тяжести. Включает врачей-хирургов, станочников, текстильщиков, водителей автобусов и экскаваторов. Расход: 2500–3300 ккал/сут.
4. Группа IV (КФА 2,2) — тяжелый физический труд с высокой активностью. Металлурги, строительные рабочие, основная масса сельскохозяйственных рабочих. Расход: 2800–3850 ккал/сут.
5. Группа V (КФА 2,5) — работники особо тяжелого труда (очень высокая активность). В эту группу входят только мужчины: горнорабочие, вальщики леса, землекопы, грузчики немеханизированного труда. Расход достигает 3750–4200 ккал/сут.

Энерготраты при умственной и эмоциональной деятельности

Вопреки распространенному мифу, интенсивная работа мозга сама по себе почти не сжигает калории. Если человек выполняет чистую психическую деятельность и при этом физически неподвижен, повышение метаболизма составляет всего 2–3% по сравнению с состоянием покоя.

Однако картина меняется при добавлении эмоционального фактора:

• Напряженная эмоциональная деятельность (выступление оратора, сдача экзамена студентом) увеличивает энергозатраты на 11–20%.
• Предстартовое состояние, то есть психологическая установка на будущую нагрузку, вызывает выраженное повышение обмена веществ. Подобные скачки характерны для спортсменов перед важным соревнованием, ученых перед защитой диссертации или летчиков перед ответственным полетом.

Вопросы с занятий и экзамена

Что ещё разобрать по теме

• Определение основного обмена и факторы, на него влияющие
• Специфическое динамическое действие пищи
• Механизмы терморегуляции организма
• Биохимические пути окисления углеводов и жиров в мышцах

Другие темы раздела «Обмен веществ и энергии»

Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.