Как работа и энерготраты влияют на организм человека

Вторая после основного обмена «статья расходов» энергии — это деятельность мышц во время работы. Рабочие энерготраты зависят от физической тяжести и интенсивности труда. Это затраты энергии в единицу времени. И имеют зависимость от его продолжительности, условий внешней среды. Это прежде всего температура и влажность воздуха.То есть от той среды, в которой выполняется работа. Лесоруб тратит больше калорий, чем водитель или конторский служащий. А почтальон тратит больше калорий, чем продавщица. Но «больше» и «меньше» — понятия неточные, поэтому так важно понимание определения энерготрат.

Уровни энерготрат

Для определения того, насколько именно различаются энерготраты при различных видах трудовой деятельности, выделяют 5 групп для мужчин и 4 группы — для женщин. Для каждой группы профессий применяется коэффициент физической активности (КФА). Он  отражает соотношение общих энерготрат с величиной основного обмена. Если средние энерготраты на все виды жизнедеятельности у людей какой-либо профессии в 2 раза выше, чем средняя величина основного обмена у их сверстников того же пола, то для данной группы коэффициент физической активности будет равен 2. Использование коэффициента физической активности позволяет отнести к одной группе людей с различными профессиями, но с одинаковыми энерготратами. Сложно определить категорию работ по энерготратам, но получить хотя бы примерные представления вполне возможно.

Группы энерготрат

І группа: физическая активность очень легкая, КФА = 1,4.

К первой группе относятся работники умственного труда. Это научные работники, студенты гуманитарных вузов, операторы ЭВМ, педагоги, диспетчеры, работники пультов управления и др..

ІІ группа: физическая активность легкая, КФА = 1,6.

Вторая группа состоит из работников, занятых легким физическим трудом.  К ним относятся водители трамваев и троллейбусов, работники конвейеров, весовщики, упаковщики, швейники, агрономы, медсестры, санитарки, работники связи, сферы обслуживания и др..

ІІІ группа: физическая активность средняя, КФА = 1,9.

В третью группу входят работники физического труда средней тяжести. К ним относятся слесари, наладчики, настройщики, станочники, буровики, водители экскаваторов и бульдозеров, водители автобусов, врачи-хирурги, текстильщики, обувщики, железнодорожники, работники химических заводов и др.

IV группа: физическая активность высокая, КФА = 2,2.

К четвертой группе относятся работники тяжелого физического труда. Это строительные рабочие, помощники буровиков, проходчики, хлопководы, основная масса сельскохозяйственных рабочих и механизаторов, доярки, овощеводы, деревообработчики, металлурги и литейщики и др.

V группа: физическая активность очень высокая, КФА = 2,5.

Пятая группа состоит из работников особо тяжелого физического труда.  К этой группе относятся механизаторы и сельскохозяйственные рабочие в посевной и уборочный периоды, горнорабочие, вальщики леса, бетонщики, каменщики, землекопы, грузчики немеханизированного труда, оленеводы и др.

Благодаря этим группам становится понятно, какова зависимость энерготрат от физической нагрузки.

Суточные энерготраты

Рабочие энерготраты в первую очередь учитываются при определении оптимальной калорийности дневного рациона.

Для расчета суточных энерготрат необходимо умножить соответствующую возрасту и массе тела величину основного обмена на указанный выше коэффициент физической активности для соответствующей группы профессий (с I по V). Наибольшие суточные энерготраты происходят в возрасте молодых ребят.

Для мужчин и женщин применяется одинаковый КФА. Но масса тела и величина основного обмена у женщин меньше, поэтому при выполнении одной и той же работы им достаточно менее калорийного рациона, чем мужчинам того же возраста и веса.

Данные о величине основного обмена в зависимости от массы тела, пола и возраста. Данные представлены в табл. 1 (возрастная категория 75 лет и старше в нее не вошла).

Таблица 1. Значения основного обмена в зависимости от массы тела, пола и возраста

Основной обмен составляет примерно 65% дневной нормы энергии. Коэффициент физической активности вводит поправку для «среднестатистического» человека. Но не учитывает ни индивидуальных особенностей обмена веществ, ни дополнительных энерготрат. Например на регулярные занятия спортом и другие дополнительные нагрузки. Из индивидуальных особенностей на основной обмен влияет в первую очередь доля нежировых тканей и мышц в общей массе тела. От 20 до 65 лет вес тела постепенно увеличивается. Особенно в возрасте 40—50 лет. В 65—70 лет начинается постепенное снижение веса за счет уменьшения массы нежировой ткани.

Более точно, чем по табл.1, величину основного обмена (Bоо) в килокалориях можно определить по формуле Уарриса — Бенедикта:

• для женщин Bоо = 65,5 + (9,6 х M) + (1,8 x Р) — (4,7 х В);
• для мужчин Bоо = 66 + (13,7 х М) + (5,0 х Р) — (6,8 х В), где

М — идеальная масса тела, кг;

р— рост, см;

В — возраст, лет.

Для определения рекомендуемой калорийности суточного рациона полученное значение величины основного обмена умножают на коэффициент физической активности для соответствующей профессиональной группы.

Таблица 2. Нормы физиологической потребности в энергии и пищевых веществах в сутки

Для определения суточных норм физиологических потребностей в энергии и основных пищевых веществах можно воспользоваться табл. 2. Приведенные в ней нормы рассчитаны на людей с идеальной массой тела. Это категория 60 кг для женщин и 70 кг для мужчин. Те, чья идеальная масса отличается от этих значений, могут рассчитать свою величину основного обмена по приведенной выше формуле и умножить на соответствующий коэффициент физической активности (КФА). После этого можно приблизительно оценить свою потребность в белках, жирах, углеводах, макро- и микроэлементах и витаминах по тем строкам таблицы для людей своего возраста и пола, в которых указаны наиболее близкие к полученной величине значения энерготрат.

Мышечная деятельность оказывает наиболее сильное влияние на обмен энергии. Энерготраты при бодрствовании всегда больше, чем величина основного обмена. Степень повышения зависит от уровня двигательной активности.

Получено значительное количество данных об энерготратах при различных видах мышечной деятельности. Так, при медленной ходьбе расход энергии увеличивается по сравнению со сном в 3 раза, а при интенсивной нагрузке (например, при беге на короткие дистанции на соревнованиях) — более чем в 40 раз. Расход энергии при различных видах деятельности приведен в табл. 3.

Таблица 3. Расход энергии при различных видах деятельности

Суммарный расход энергии за сутки у человека, выполняющего тяжелую физическую работу, может в три раза превышать основной обмен. Он может достигать 6000 ккал. При обычной работе расход энергии за 8 часов работы повышается в 1,5—2 раза (на 1000—2000 ккал) сверх основного обмена, при этом общая потребность в энергии достигает 3000—4000 ккал.

Существенное влияние на уровень энергетических трат при работе оказывает тренированность, поэтому энерготраты спортсменов значительно отличаются. Спортивная и профессиональная тренировка уменьшает расход энергии. Она предохраняет организм от переутомления, сокращает период восстановления сил после работы. А также позволяет в короткие сроки развивать значительное напряжение.

Повышение обмена при мышечной нагрузке зависит не только от более активного функционирования мышц, принимающих непосредственное участие в работе, но и от усиленной деятельности органов дыхания, кровообращения и других систем организма.

Какова зависимость энерготрат от физической нагрузки

Физическая работоспособность человека и уровень максимальных энерготрат в значительной мере определяются функциональными возможностями сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Умственная деятельность не может существенно отражаться на расходе энергии всего организма. Так как общая масса мозга составляет около 2% массы тела. Изменения в энергетическом обмене при умственной работе очень незначительны. Они не оказывают заметного влияния на общую потребность организма в энергии. Установлено, что человек с массой 70 кг при умственной работе за 7 часов тратит дополнительно всего 50—60 ккал. По сравнению с основным обменом энерготраты при чтении «про себя» в положении сидя повышаются на 16%. В то время как при чтении вслух — на 48%. А при чтении лекции стоя — на 94%. Повышение энерготрат при умственной деятельности во многом зависит от эмоционально-психического возбуждения. А также зависят от сопутствующего повышения тонуса мышц и двигательной активности.

Выводы: энерготраты — зависимость от физической нагрузки

• Мышечная деятельность оказывает наиболее сильное влияние на обмен энергии. Рабочие энерготраты зависят от тяжести и интенсивности труда, его продолжительности, условий окружающей среды и тренированности человека.
• Суточный расход энергии при тяжелой физической нагрузке может в три раза превышать основной обмен и достигать 6000 ккал. При выполнении одной и той же работы энерготраты у женщин меньше, чем у мужчин.
• Потребность в питательных веществах, витаминах, макро- и микроэлементах зависит от возраста, пола и характера мышечной деятельности.