разходи

  • Субекти
  • Обобщение
  • Въведение
  • Размер на тялото, състав на тялото и разход на енергия.
  • Промени в приема на храна и енергийните разходи.
  • Промени във физическата активност и енергийните разходи.
  • Дискусия

Субекти

Обобщение

Въведение

Разходът на енергия при хората се определя от размера на тялото и телесния състав, околната среда и поведението. По-голямото тяло, особено по-голямата чиста маса, изисква повече поддръжка и следователно предизвиква по-висока базална скорост на метаболизма или разход на енергия в покой. Основният детерминант на околната среда за разхода на енергия е околната температура, където разходът на енергия се увеличава в студена среда при треперене и в топла среда при задъхване. Поведенческите детерминанти на енергийните разходи включват прием на храна и физическа активност. В нормалното ежедневие факторите на околната среда като стайната температура са незначителни. Обикновено избираме заобикалящата ни среда, за да се чувстваме комфортно. Оставаме в неутралната термична зона, като контролираме температурата на домовете си и се обличаме според метеорологичните условия при напускане. Следователно, този преглед е ограничен до детерминанти, включително характеристики на субекта, прием на храна и физическа активност.

Общите енергийни разходи (TEE) могат да бъдат разделени на три компонента: енергийни разходи за поддържане или почивка (REE); енергийни разходи за погълната преработка на храна или енергийни разходи, предизвикани от диета (DEE); и индуцирани от дейността енергийни разходи (ЕЕО). Тук контролът на енергийните разходи се преглежда чрез сравняване на TEE и трите компонента във връзка с разликите за характеристиките на субекта, размера на тялото и телесния състав, последван от преглед на ефектите от промените в приема на храна и промените във физическата активност върху енергийните разходи.

Размер на тялото, състав на тялото и разход на енергия.

От раждането децата растат с тегло и ръст, достигайки стойности за възрастни около 18-годишна възраст. Първоначално енергийните нужди се определят главно от растежа и енергийните разходи за поддържане на тялото. 1 Енергийните разходи на дейността като част от TEE се увеличават от 20% на възраст от 1 до

35% на 18 години. 2 Увеличението се отразява в увеличение на индекса на физическа активност (PAI = TEE/REE) от 1,4 на 1,75. Тук акцентът е върху размера на тялото, състава на тялото и енергийните разходи при субекти, достигащи височина за възрастни, тоест на възраст 18 години или повече.

В зряла възраст най-големият компонент на TEE за умерено активен субект е за поддържане на тялото, измерено при условия на почивка. DEE представлява приблизително 10% от общото количество погълната енергия за средна диета с 10-15% енергия от протеини, 30-35% енергия от мазнини и останалата енергия от въглехидрати. 3 Следователно DEE е 10% TEE, когато се храните според вашите нужди. ESA е най-променливият компонент на TEE и зависи от начина на живот на субекта (Таблица 1). За умерено активен субект с PAI от 1,70–1,99 ESA е 30–40% TEE.

Таблица в пълен размер

Размерът на тялото засяга преди всичко поддържащия компонент на TEE, чрез връзката между размера на тялото и обезмаслената маса. По-големият размер на тялото предполага по-голяма маса без мазнини (Фигура 1). По-високите субекти имат по-голяма безмаслена маса от субектите с нисък ръст, а обезмаслената маса е по-голяма при наднормено тегло и затлъстели лица, отколкото при слаби субекти със същата височина. Следователно REE обикновено е по-висок при мъжете, отколкото при жените със сходно тегло и ръст и се увеличава с увеличаване на теглото в зряла възраст.

Безмаслена маса, начертана спрямо телесна маса за възрастни субекти; възраст 18–50 години, с експоненциално приспособена крива, лява фигура (затворени точки) за жени и дясна фигура (отворени точки) за мъже (данни от Speakman и Westerterp 29).

Изображение в пълен размер

Изглежда, че активният компонент на TEE е повлиян по подобен начин от размера на тялото като REE, съдейки за сходството на PAI за субекти, категоризирани според индекса на телесна маса (Фигура 2). Средният PAI е около 1,80 за всички категории с изключение на най-високия BMI, както се наблюдава по-рано в анализ на 319 измервания на PAI при възрастни на възраст между 18 и 64 години. 4 Следователно TEE се увеличава с телесната маса като функция на маса без мазнини. 5, 6 Само когато човек достигне заболяването със затлъстяване, няма допълнително увеличение на ESA.

Индекс на физическа активност, общ разход на енергия като кратно на разхода на енергия в покой и индекс на телесна маса (данни от Westerterp и Speakman 38). * Значително различен от останалите категории индекс на телесна маса (P 7, 8 Излишните телесни мазнини възпрепятстват оптималното физическо представяне. 9 9

В заключение, енергийните разходи са по-големи при по-големите субекти поради по-високите енергийни разходи за поддръжка. Въпреки това, по-малките и по-тънки субекти обикновено се движат повече, тъй като енергийният разход на активност при по-големите субекти не е по-голям пропорционално на разходите за движение с по-високо телесно тегло.

Промени в приема на храна и енергийните разходи.

Приемът на храна влияе върху разхода на енергия чрез ефекти върху трите компонента на TEE. Промяната в приема на храна засяга енергийните разходи предимно чрез ефекта му върху DEE, където DEE е приблизително 10% от общото количество погълната енергия за средна диета, както беше споменато по-горе. Следователно увеличаването на приема увеличава TEE чрез увеличаване на DEE и обратно. Освен това приемът на храна влияе на REE и ESA като функция на енергийния баланс, където ефектите от преяждането са различни от ограничаването на енергията.

Индекс на физическа активност, общ разход на енергия като кратно на разхода на енергия в покой, преди и по време на преяждане (данни от справки 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45).

Изображение в пълен размер

Разликата в ефекта от прехранването и ограничаването на енергията върху РЗЕ и ЕЕО вероятно е следствие от естествения подбор. Компенсаторните механизми, които спестяват енергия за намаляване на загубата на тегло и увеличаване на наддаването на тегло, имат стойност за оцеляване в среда, в която храната не винаги е била на разположение, например по време на живота на предците. 22 Хората са разработили много адаптации към глада, но не и към прекомерната консумация. Никога в човешката история не е имало такова непрекъснато изобилие от храна, както през последните 50 години. Следователно, днес живеем в среда, в която преяждането е често срещано, с последващия риск от наднормено тегло и затлъстяване. 2. 3

Промени във физическата активност и енергийните разходи.

Индекс на физическа активност, общ енергиен разход, кратен на енергийния разход в покой, по време на диета с ограничена енергия със или без упражнения в зависимост от стойността на поддържане на теглото Пунктираната линия е линията на идентичност (данни от Kempen et al. 25).

Изображение в пълен размер

При условия, при които физическото обучение засяга TEE чрез увеличаване на EEE, т.е. при здрави млади възрастни при условия на хранене ad libitum, повишаването на EEE е функция на тренировъчния статус на субектите. При нетренираните субекти първоначалното увеличение на ESA, предизвикано от упражнения, е почти два пъти по-голямо от очакваните разходи за обучение. 33 Впоследствие тренировките за упражнения увеличават икономичността на упражненията. Наблюдавахме увеличение на ESA от около 15 MJ на седмица при нетренирани субекти, подготвящи се за бягане на полумаратон (Фигура 5). Увеличението е настъпило в началната фаза на обучението, където AEE не е показал допълнително увеличение, когато разстоянието на обучение впоследствие се е удвоило от 25 на 50 км на седмица. Наблюдаваното увеличение на ESA от 15 MJ е в съответствие с разходите за бягане на 50 км за лица със средна телесна маса от близо 70 kg. Физическото обучение може дори да намали разходите за ходене при възрастни възрастни, забавяйки свързания с възрастта спад в икономиката на ходене. 3. 4

Трениране на дистанция и разход на енергия за активност в рамките на 40-седмичен интервал по нетренирани предмети, обучение за бягане на полумаратонен конкурс (данни от Westerterp et al. 46).

Изображение в пълен размер

Дискусия

Основните определящи фактори за енергийните разходи са размерът и съставът на тялото, приемът на храна и физическата активност. Приемът на храна и физическата активност влияят пряко и непряко на разхода на енергия, последният чрез ефекта на приема на храна и физическата активност върху размера и състава на тялото. Разходът на енергия достига минимални стойности при пациенти с нервна анорексия и максимални стойности при пациенти със затлъстяване или елитни спортисти за издръжливост. При анорексични жени TEE може да бъде по-малко от 5 MJ на ден. Липсата на лечение предизвиква загуба на тегло, което води до намаляване на размера на тялото с последващо намаляване на REE. Хроничният енергиен дефицит намалява ESA чрез намален физически капацитет със загуба на мускулна маса. 15, 35 Следователно TEE е по-малко от половината от стойността от 10 MJ на ден за жена със среден размер и PAI. Хроничното преяждане предизвиква наддаване на тегло, което води до стойности на TEE над 15 MJ на ден за жени и 20 MJ на ден за мъже със затлъстяване, поне 50% повече от средния размер и PAI.

Намаляването на TEE по време на ограничаване на енергията намалява загубата на тегло. За да се постигне максимална загуба на тегло за лечение на затлъстяване, са разработени проучвания за ефекта на периодично спрямо непрекъснато ограничаване на енергията. Въпреки това, докато периодичното ограничаване на енергията постоянно намалява телесното тегло и затлъстяването, изглежда не превъзхожда непрекъснатото ограничаване на енергията за отслабване. 36 Адаптивното намаляване на TEE е сходно и в двата режима за ограничаване на енергията.

Предполага се, че увеличаването на TEE чрез физическа активност е ограничено. Pontzer et al. 37 заключава, от сравнителен анализ на TEE и данните за физическа активност, TEE се увеличава с физическа активност при ниски нива на активност, но се стабилизира при по-високи нива на активност. Те предложиха ограничен модел TEE с метаболитни адаптации към физическата активност. Едно от обясненията е разликата в икономиката на упражненията между субекти с нисък PAI без обучение и субекти с висок PAI, които се обучават. Индуцираното от тренировки увеличаване на икономията на упражнения ограничава ефекта от повишената физическа активност върху TEE и следователно обяснява криволинейната връзка между физическата активност и TEE, както се наблюдава от Pontzer et al. 37

В заключение, поддържащият метаболизъм е най-важният компонент на TEE, особено при млади и възрастни хора. Разходът на енергия за дейността е най-променливият компонент на TEE и може да бъде увеличен, когато приемът на храна го позволява. Разходът на енергия се увеличава с увеличаване на теглото в зряла възраст чрез последващо увеличаване на поддържащия метаболизъм. По-малките и по-тънки субекти обикновено се движат повече, тъй като енергийният разход на активност при по-големите субекти не е по-голям пропорционално на разходите за движение с по-голямо телесно тегло. Ограничаването на енергията и преяждането предизвикват промени в енергийните разходи като функция от промените в размера на тялото и състава на тялото. Освен това, ограничаването на енергията предизвиква адаптивно намаляване на енергийните разходи чрез намаляване на метаболизма в тъканите и намаляване на движението на тялото. Увеличението на разходите за дейност, предизвикано от упражнения, е функция на състоянието на обучение.