RÓWNOWAGA ENERGETYCZNA
RÓWNOWAGA ENERGETYCZNA
Energia
produkowana
Energia
wydatkowana
produkowana
(metaboliczna)
i energia
przyjmowana
z pokarmem
wydatkowana
1 cal=4,184 J (dŜul)
1 cal=4,184 J (dŜul)
Dobowy wydatek energii w ustroju człowieka składa
się:
podstawowej przemiany materii (
B
asic
M
etabolic
R
ate- BMR),
cieplnego wpływu posiłków (zwanego także
specyficznym dynamicznym działaniem pokarmu)
wydatku energetycznego związanego z aktywnością
ruchową człowieka
Dobowy wydatek energii w ustroju człowieka składa
się:
podstawowej przemiany materii (BMR),
cieplnego wpływu posiłków (zwanego także
cieplnego wpływu posiłków (zwanego także
specyficznym dynamicznym działaniem pokarmu)
wydatku energetycznego związanego z aktywnością
ruchową człowieka
Podstawowa przemiana materii (BMR):
Jest to wydatek energii niezbędny do podtrzymania
podstawowych procesów życiowych:
obrót metaboliczny składników komórek,
utrzymanie ich stałego składu strukturalnego,
praca osmotyczna,
przekształcenie energii chemicznej w energię zmian
przekształcenie energii chemicznej w energię zmian
bioelektrycznych ,
praca mechaniczna serca i mięśni oddechowych
czynność resorpcyjna i wydzielnicza cewek nerkowych
czynność wydzielnicza komórek gruczołowych
Podstawowa Przemiana Materii (BMR):
25% układ nerwowy,
20% wątroba,
6% nerki,
6% nerki,
6% serce ,
40% mięśnie szkieletowe, inne narządy układu
trzewnego, ukł. oddechowego, kostnego, skóry
Badanie wydatku energetycznego dokonuje
się za pomocą:
metody kalorymetrii bezpośredniej
metody kalorymetrii pośredniej (zaleŜność
metody kalorymetrii pośredniej (zaleŜność
między szybkością pobieranego tlenu przez
organizm, a ilością energii uwalnianej w procesach
utleniania
Metoda podwójnie znakowanej wody
BMR = RMR
[
R
esting
M
etabolic
R
ate]
RMR średnio jest większy o 15 % od BMR
wiek
RMR kcal/24 h
Mężczyźni:
3-10
(22,7x masa ciała)+ 495
10-18
(17,5 x masa ciała)+ 651
18-30
(15,3 x masa ciała)+ 679
30-60
(11,6 x masa ciała) + 879
Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) 1985 rok:
30-60
(11,6 x masa ciała) + 879
60
(13,5 x masa ciała)+ 487
Kobiety:
3-10
(22,5 x masa ciała) +499
10-18
(12,2 x masa ciała) + 746
18-30
(14,7 x masa ciała)+ 496
30-60
(8,7 x masa ciała) + 829
60
(10,5 x masa ciała) + 596
MęŜczyzna :
20 lat i masa ciała 70kg
(15,3 x 70 kg)+ 679 =
1750 kcal/24h
Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) 1985 rok:
Kobieta:
20 lat i masa ciała 60kg
(14,7 x 60kg)+ 496 =
1378 kcal/24h
śeby jednak wiarygodnie ocenić dzienną, wydatkowaną
śeby jednak wiarygodnie ocenić dzienną, wydatkowaną
energię naleŜy wziąć pod uwagę
energię naleŜy wziąć pod uwagę poziom aktywności
poziom aktywności
fizycznej
fizycznej
Osoba o niskiej aktywności
Osoba o niskiej aktywności
1,4
1,4
Osoba prowadząca siedzący
Osoba prowadząca siedzący
tryb Ŝycia
tryb Ŝycia
1,5
1,5
Osoba umiarkowanie
Osoba umiarkowanie
aktywna jedynie w pracy,
aktywna jedynie w pracy,
+0,1
+0,1
x BMR =
całkowita wydatkowana
aktywna jedynie w pracy,
aktywna jedynie w pracy,
szkole etc.
szkole etc.
+0,1
+0,1
Osoba umiarkowanie
Osoba umiarkowanie
ćwicząca w czasie wolnym
ćwicząca w czasie wolnym
+0,2
+0,2
Osoba trenująca, pracująca
Osoba trenująca, pracująca
fizycznie
fizycznie
+0,4
+0,4
Osoba często ćwicząca w
Osoba często ćwicząca w
czasie wolnym
czasie wolnym
+0,2
+0,2
x BMR =
całkowita wydatkowana
dziennie energia
Dobowy wydatek energii w ustroju człowieka składa
się:
podstawowej przemiany materii (BMR),
cieplnego wpływu posiłków (zwanego także
cieplnego wpływu posiłków (zwanego także
specyficznym dynamicznym działaniem pokarmu)
wydatku energetycznego związanego z aktywnością
ruchową człowieka
Cieplny wpływ posiłków (zwanego także specyficznym
dynamicznym działaniem pokarmu)
Zwiększenie tempa metabolizmu 30-60 minut po spożyciu
pokarmu :
6% wartości energetycznej węglowodanów
6% wartości energetycznej węglowodanów
7% wartości energetycznej tłuszczu
15% wartości energetycznej białek
Dobowy wydatek energii w ustroju człowieka składa
się:
podstawowej przemiany materii (BMR),
cieplnego wpływu posiłków (zwanego także
specyficznym dynamicznym działaniem pokarmu)
specyficznym dynamicznym działaniem pokarmu)
wydatku energetycznego związanego z aktywnością
ruchową człowieka
Dobowy wydatek energii w ustroju człowieka składa
się:
wydatku energetycznego związanego z aktywnością
ruchową człowieka
Wzrost tempa metabolizmu w pracujących mięśniach
100-krotnie w stosunku do wartości spoczynkowych .
Tempo metabolizmu uzależnione jest od czasu trwania i
intensywności wysiłku.
MęŜczyzna ( 70kg )
Kobieta (58 kg)
Aktywność
Czas [h]
Kcal/min
Całkowita
Kcal/min
Całkowita
Sen lub
pozycja leŜąca
8
1,1
528
1,0
480
Pozycja
siedząca
7
1,5
630
1,1
462
Rekomendowany dobowy wydatek energetyczny :
Pozycja stojąca
5
2,5
750
1,5
450
Chodzenie
2
3,0
360
2,5
300
Inne
2
4,5
540
3,0
360
2808kcal
2052kcal
WHR (waist to hip ratio)
WHR (waist to hip ratio)
Aby określić rozmieszczenie tłuszczu moŜna
Aby określić rozmieszczenie tłuszczu moŜna
zmierzyć obwód talii i bioder. Obwód talii (w
zmierzyć obwód talii i bioder. Obwód talii (w
centymetrach) mierzy się w połowie odległości między
centymetrach) mierzy się w połowie odległości między
dolnym brzegiem Ŝeber a górnym grzebieniem kości
dolnym brzegiem Ŝeber a górnym grzebieniem kości
biodrowej. Najszerszy obwód bioder (cm) określa się na
biodrowej. Najszerszy obwód bioder (cm) określa się na
wysokości krętarza większego kości udowej. Następnie
wysokości krętarza większego kości udowej. Następnie
określa się stosunek obwodów talii do bioder
określa się stosunek obwodów talii do bioder -- WHR
WHR
(waist to hip ratio).
(waist to hip ratio).
(waist to hip ratio).
(waist to hip ratio).
Otyłość wisceralną (typ jabłka) rozpoznajemy gdy
Otyłość wisceralną (typ jabłka) rozpoznajemy gdy
wskaźnik WHR jest równy lub wyŜszy od 0,8 u kobiet, a
wskaźnik WHR jest równy lub wyŜszy od 0,8 u kobiet, a
u męŜczyzn
u męŜczyzn -- gdy WHR jest równy lub wyŜszy od 1,0.
gdy WHR jest równy lub wyŜszy od 1,0.
Wartości tego wskaźnika poniŜej 0,8 kobiet, a takŜe
Wartości tego wskaźnika poniŜej 0,8 kobiet, a takŜe
niŜsza od 1,0 u męŜczyzn, pozwalają rozpoznać otyłość
niŜsza od 1,0 u męŜczyzn, pozwalają rozpoznać otyłość
udowo
udowo--pośladkową.
pośladkową.
RÓWNOWAGA ENERGETYCZNA
Energia
produkowana
Energia
wydatkowana
produkowana
(metaboliczna)
i energia
przyjmowana
z pokarmem
wydatkowana
jest większa niŜ
MęŜczyzna 75kg , siedzący tryb Ŝycia :
rzeczywiste zapotrzebowanie 2400kcal/24h, podaŜ 2600kcal
Dzień
Tydzień
Miesiąc
Rok
1.
PodaŜ +200kcal
200kcal
+1400
ok.1kg
9,5kg
Zalecana zawartość tkanki tłuszczowej dla aktywnych,
dorosłych męŜczyzn i kobiet [% zawartość tkanki
tłuszczowej]
Mężczyźni:
niski
średni
wysoki
wiek
18-30
5
10
15
30-50
7
11
18
>50
9
12
18
>50
9
12
18
Kobiety:
niski
średni
wysoki
wiek
18-30
16
23
28
30-50
20
27
33
>50
20
27
33
Lohman TG., Houtkooper L., Going SB., Body fat measurement goes high-tech: not all are
created equal. ACSM`s Health Fit.J 1997; 7:30-5
Zalecana procentowa zawartość tkanki tłuszczowej
dla dzieci i młodzieŜy
Poziom tkanki
Poziom tkanki
tłuszczowej
tłuszczowej
Chłopcy
Chłopcy
[%]
[%]
Dziewczęta
Dziewczęta
[%]
[%]
Bardzo niski
Bardzo niski
<5
<5
<12
<12
niski
niski
5
5--10
10
12
12--15
15
optymalny
optymalny
11
11--20
20
16
16--25
25
optymalny
optymalny
11
11--20
20
16
16--25
25
Średnio wysoki
Średnio wysoki
21
21--25
25
26
26--30
30
Wysoki
Wysoki
26
26--31
31
31
31--36
36
Bardzo wysoki
Bardzo wysoki
>31
>31
>36
>36
Lohman TG., Houtkooper L., Going SB., Body fat measurement goes high-tech: not all are
created equal. ACSM`s Health Fit.J 1997; 7:30-5
Pomiar masy ciała
Pomiar masy ciała
metodą
metodą
metodą
metodą
bio
bio--impedancji
impedancji
Niska
częstotliwość
Tkanka tłuszczowa-
Funkcje wydzielnicze
Tkanka tłuszczowa
biała (duŜe adipocyty o średnicy 100 – 200 mcm a
95% ich objętości stanowią trójglicerydy - główny
magazyn energii)
brunatna
(adipocyty
są
mniejsze,
bardziej
rozproszone
a lipidy stanowią tylko 30-50%
rozproszone
a lipidy stanowią tylko 30-50%
objętości komórek,
ma ona bogatsze unerwienie
wspólczulne, utylizuje lipidy i wytwarza ciepło.
Zlokalizowana
jest
głownie
w
okolicach
okołonerkowych, wzdłuŜ naczyń szyjnych i w
okolicy serca
.
Tkanka tłuszczowa :
wytwarza wiele substancji,
wpływających zarówno na produkcję jak i zuŜycie tłuszczu w
organizmie
1. Adiponektyna
( jej
stęŜenia są dodatnio skorelowane ze stęŜeniem lipoprotein
o duŜej gęstości (HDL) natomiast ujemnie z ciśnieniem tętniczym oraz poziomem
trójglicerydów i lipoprotein o małej gęstości (LDL).
Adiponektyna zwiększa oksydację kwasów tłuszczowych w mięśniach szkieletowych,
obniŜa ich stęŜenie i zmniejsza insulinooporność
.
2. Leptyna
(odkryta w 1994 r,
hamuje apetyt i jednocześnie poprzez aktywację
2. Leptyna
(odkryta w 1994 r,
hamuje apetyt i jednocześnie poprzez aktywację
układu współczulnego zwiększa termogenezę, większe stęŜenie u ludzi otyłych i kobiet,
koreluje z BMI)
3.Rezystyna
(bierze udział w rozwoju insulinooporności jako cytokina prozapalna.
4. Visfatyna
Wysiłek fizyczny reguluje poziom hormonow
tkanki tłuszczowej .
Dalsze badania dotyczące działania tych
Dalsze badania dotyczące działania tych
hormonów są wskazane.
Odchudzanie, a tkanka tłuszczowa
Odchudzanie, a tkanka tłuszczowa
Komórki tłuszczowe pęcznieją zwiększając swoją
Komórki tłuszczowe pęcznieją zwiększając swoją
objętość nawet sześciokrotnie. Gdy przekroczą tę
objętość nawet sześciokrotnie. Gdy przekroczą tę
wartość zaczynają się rozmnaŜać z 40 mld do
wartość zaczynają się rozmnaŜać z 40 mld do
nawet 100mld.
nawet 100mld.
Odchudzanie nie powoduje zaniku komórek
Odchudzanie nie powoduje zaniku komórek
tłuszczowych lecz zmianę ich objętości.
tłuszczowych lecz zmianę ich objętości.
Słabnie równieŜ ich aktywność.
Słabnie równieŜ ich aktywność.
RÓWNOWAGA ENERGETYCZNA
Energia
produkowana
Energia
wydatkowana
produkowana
(metaboliczna)
i energia
przyjmowana
z pokarmem
wydatkowana
jest mniejsza niŜ
Utrata 1kg tłuszczu wymaga deficytu
energetycznego o wartości 7700kcal.
1 cal=4,184 J (dŜul)
W perspektywie tygodnia naleŜało by więc
ograniczyć dzienną podaŜ o 1100kcal/24h,
co jest niezdrowe i niebezpieczne.
co jest niezdrowe i niebezpieczne.
Zwiększenie energii wydatkowanej podczas
wysiłku fizycznego do 1100kcal/24h, co
często jest trudne w obliczu codziennych
obowiązków, ale tez bardzo obciąŜające
dla organizmu
Metody odchudzania
Metody odchudzania
MęŜczyzna 75kg , siedzący tryb Ŝycia :
podaŜ energii wynosi 2600kcal/24h, rzeczywiste zapotrzebowanie 2400kcal/24h
Utrata 1kg tkanki tłuszczowej wymaga deficytu 7700 kcal
Dzień
Tydzień
ObniŜenie
masy ciała
masy ciała
1.
Deficyt
energetyczny
500kcal
3500 kcal
1kg / 2tygodnie
2.
Dieta
800kcal
1600kcal -
deficyt
1,5 kg / tydzień
3.
Głodówka
2kg /tydzień
Całkowita masa ciała [kg] =
Masa tkanki tłuszczowej [kg] + Beztłuszczowa Masa
Ciała [kg] [LBM]
Komponenty masy ciała
Masa tkanki tłuszczowej
Beztłuszczowa masa ciała
Masa tkanki tłuszczowej
Beztłuszczowa masa ciała
”aktywna metabolicznie masa
ciała”
Tkanka tłuszczowa:
podskórna,
mięśni,
narządów wewnętrznych
tkanka mięśniowa,
narządy wewnętrzne,
tkanki miękkie,
Tkanka kostna stanowi 15 % masy całkowitej ciała
Całkowita masa ciała:
Masa komórkowa (ogólna ilość wymiennego potasu i
ogólna objętość wody wewnątrzkomórkowej)
Komponenty masy ciała
Masa podporowa (woda zewnątrzkomórkowa, masa
stałych składników płynu pozakomórkowego, masa
tłuszczu w organizmie
Komponenty masy ciała
WyróŜniamy :
Masę ciała aktualną
Masę ciała przeciętną
Masę ciała naleŜną
Masę ciała naleŜną
Komponenty masy ciała
Obliczanie masy ciała naleŜnej:
Wzór Broca:
C
N
= W -100
gdzie C
N
naleŜna masa ciała
C
N
= W -100
gdzie C
N
naleŜna masa ciała
W –wysokość ciała w cm
Komponenty masy ciała
Obliczanie masy ciała naleŜnej (wg Tatonina):
MęŜczyźni
Kobiety :
C
N
= W -100 - [(W-100)/20]
C
N
= W -100 - [(W-100)/10]
C
N
= W -100 - [(W-100)/20]
C
N
= W -100 - [(W-100)/10]
gdzie C
N
naleŜna masa ciała
W –wysokość ciała w cm
Komponenty masy ciała
Obliczanie masy ciała naleŜnej:
Wzór Broca (męŜczyzna 180cm):
C
N
= 180 -100
C
N
= W -100 - [(W-100)/20]
C
N
= 180 -100
C
N
= W -100 - [(W-100)/20]
C
N
= 80 kg
C
N
= 76kg
Komponenty masy ciała
Obliczanie masy ciała naleŜnej:
Wzór Broca (kobieta 170 cm):
C
N
= 170 -100
C
N
= W -100 - [(W-100)/10]
C
N
= 170 -100
C
N
= W -100 - [(W-100)/10]
C
N
= 70 kg
C
N
= 63 kg
Komponenty masy ciała
Aktualna masa ciała przewyŜszająca masę naleŜną o 10-
20% jest określana jako nadmierna
Aktualna masa ciała przewyŜszająca masę naleŜną więcej
niŜ 20% jest określana mianem otyłości
niŜ 20% jest określana mianem otyłości
BMI (body mass index) = masa ciała / wzrost
2
(kg/m
2
)
Klasyfikacja otyłości na podstawie BMI:
Niedowaga
< 18,5
Norma
18,5 - 24,9
BMI (body mass index) = masa ciała / wzrost
2
(kg/m
2
)
Norma
18,5 - 24,9
Nadwaga
25,0 - 29,9
Otyłość
30,0 - 34,9
Otyłość ***
> 40
Oblicz masę komponenty masy ciała:
MęŜczyzny o masie ciała 80 kg i zawartości tkanki
tłuszczowej 15% ?
Komponenty masy ciała
tłuszczowej 15% ?
Kobiety o masie ciała 60 kg i zawartości tkanki tłuszczowej
25 % ?
Oblicz masę komponenty masy ciała dla :
MęŜczyzny o masie ciała 80 kg i zawartości tkanki
tłuszczowej 15%
Komponenty masy ciała
Masa mięśniowa 68kg i masa tłuszczu 12kg
Kobiety o masie ciała 60 kg i zawartości tkanki tłuszczowej
25 %
Masa mięśniowa 45kg i masa tłuszczu 15kg
Beztłuszczowa masa ciała :
LBM = TBW / 0,732
gdzie LBM –lean body mass
Komponenty masy ciała
gdzie LBM –lean body mass
TBW – total body water (kg)
Zawartość wody w tkance beztłuszczowej
(LBM) wynosi 71,8 - 73,2%
Woda w organizmie :
Komponenty masy ciała
woda wewnątrzkomórkowa
woda zewnątrzkomórkowa
2/3 woda wewnątrzkomórkowa 28kg
1/3 woda zewnątrzkomórkowa 14kg:
przestrzeń międzykomórkowa
wody osocza
płyn międzykomórkowy
(mózgowo-rdzeniowy, światło jelit)
Całkowita ilość wody w organizmie
Osocze
63%
37%
Płyn
międzykomórkowy
Woda wewnątrzkomórkowa
Woda zewnątrzkomórkowa
Woda „transkomórkowa”
Limfa
międzykomórkowy
Całkowita ilość wody w organizmie
Osocze
37%
Płyn śródmiąŜszowy
Płyn zewnątrzkomórkowy ECF:
-objętość krwi 8% całkowitej masy ciała
-płyn śródmiąŜszowy 15% masy ciała:
otacza wszystkie komórki poza
krwinkami i obejmuje limfę
Woda zewnątrzkomórkowa
Woda „transkomórkowa”
Limfa
-płyn transkomórkowy 1l
Zawartość wody w organizmie, a wiek :
MęŜczyźni
Kobiety
Noworodki
Woda
60 %
54%
75%
Woda
całkowita
60 %
54%
75%
% całkowitej masy ciała
Bilans wodny
Utrata wody:
-przewód pokarmowy
200ml,
-układ oddechowy
400ml
-Skóra
500ml,
-Nerki
1500ml
Przyjmowanie wody [zysk] :
-woda
1300ml,
- woda z pokarmem
1000ml
-Woda metaboliczna
300ml,
[1g węglowodanów-0,6ml wody]
[1g białek -0,4ml wody ]
SUMA
2600ml
[1g białek -0,4ml wody ]
[1g tłuszczu -1,0ml wody]
SUMA
2600ml
Dziękuję za
Dziękuję za
uwagę !!!