- -
- 100%
- +
Закон энергетического баланса – основа в снижении веса
К сожалению, очень часто в научных статьях, посвященных вопросам ожирения, врачи усложняют подходы к решению этой проблемы. Я постараюсь подойти к теме менее сложно, но более логично.
Собственно, есть один неопровержимый факт, подчиняющийся второму закону термодинамики, открытому в свое время Исааком Ньютоном. В ключе проблемы избыточного веса этот закон будет звучать так: непосредственная причина нарастания массы жира в организме всегда одна и заключается в преобладании энергии, поступающей с пищей, над энергией израсходованной. Другими словами, если человек съедает больше пищи, чем он способен израсходовать для обслуживания текущих энерготрат организма, то избыток энергии будет переходить в жир. Жировая ткань – это запас поступающей с пищей энергии, аккумулируемый организмом для использования в случае ее недостатка. Это «энергетическое вещество», которое человек постоянно носит с собой, причем вещество, весьма богатое энергией. При окислении одного грамма жира в организме выделяется примерно 9,3 килокалории, а при окислении того же количества углеводов или белков только около 4,1 килокалории. Обычно в практике расчетов принимается энергоемкость одного грамма жира 9 Ккал, а грамма углеводов или белка 4 Ккал. Иногда в литературе килокалорию называют большой калорией или просто калорией. Это вносит неразбериху. Обратите внимание, даже если в литературе о калорийности продуктов питания пишут калория, подразумевают килокалорию.
Умение организма накапливать энергию в виде жира помогало человечеству в течение нескольких тысячелетий выживать. Но теперь эти механизмы работают в обратном направлении. При избытке пищи и значительном снижении энерготрат у современного человека эта способность организма увеличивает смертность. И, к сожалению, со времен, когда пищи стало в избытке, прошло очень мало времени. А наши гены за такой короткий период времени практически не изменились, и мы также накапливаем жир, как и во времена погони за мамонтами.
Очень хочется донести до всей общественности одну простую истину, что только в случае отрицательного энергетического баланса возможно снижение веса. И никаких других научно обоснованных методов снижения веса просто не существует. Для понимания того, на что мы можем реально воздействовать, мы и рассмотрим базовый закон диетологии – закон Энергетического баланса. Запишем его в виде математической формулы:
Епищ. = Еосн.об. + Етермо + Ефиз.нагр. + Есддп.,
где, Епищ. – энергия, поступающая в организм из пищи;
Еосн.об. – энергия, расходуемая организмом на основной обмен;
Ефиз.нагр. – энергия физической активности;
Етермо – термогенез – выработка тепла для поддержания термостабильности в условиях изменяющейся температуры окружающей среды.
Есддп. – специфическое динамическое действие пищи –затраты энергии на переваривание, всасывание, транспорт и ассимиляцию нутриентов на уровне клетки (наибольшие энерготраты отмечаются после приёма белковой пищи [до 40% от основного обмена], в меньшей степени – после приёма жира и незначительное увеличение – после приёма углеводов).
Это базовое уравнение, дающее понимание механизмов прироста и потери массы тела.
Для определения конкретных, результативных методик снижения веса рассмотрим каждый элемент уравнения энергетического обмена в отдельности.
Основной обмен
Первая составляющая правой половины уравнения – основной обмен.
Энергия, расходуемая на поддержание жизнедеятельности организма, в состоянии лежа (но обследуемый не должен спать) и эмоционального покоя, через 12-16 часов после приема пищи, при температуре окружающей среды 18-20 градусов Цельсия, есть основной обмен.
Существует несколько формул, определяющих затраты на основной обмен.
1. Расчет суточных энерготрат на основной обмен (формула Гаррис-Бенедикт)
Для мужчин Еосн.об. = 66 + [13,7 х МТ (кг)] + [5 х Рост (см)] – [6,8 х Возраст (годы)]
Для женщин Еосн.об. = 655 + [9,6 х МТ (кг)] + [1,8 х Рост (см)] – [4,7 х Возраст (годы)]
Пример. Мужчина ростом 180 см, массой 76 кг, 40 лет, его основной обмен составляет:
Е = 66 + (13,7 х 76) + (5 х 180) – (6,8 х 40) = 1735,2 Ккал
Пример. Женщина ростом 166см, массой 60 кг, 40 лет, ее основной обмен составляет:
Е = 655 + (9,6 х 60) + (1,8 х 166) – (4,7 х 40) = 1341,8 Ккал
2. Формула Дрейера. По этой формуле суточная величина основного обмена в килокалориях может быть определена следующим образом.
Еосн.об. = W1/2 / (K*A0.1333)
где, W–масса тела в граммах (обратите особое внимание!)
A–возраст человека в годах,
K–константа, равная:
0,1015 – для мужчины
0,1129 – для женщины.
Таблица 9
Суточная величина основного обмена в килокалориях, рассчитанная по формуле Дрейера для людей массой 70 кг
3. Д. Гебер в своей книге «Шейпинг – диета» для расчета затрат энергии, необходимой организму в состоянии покоя, использует следующее утверждение: каждые 450 гр. нежировой массы тела в состоянии покоя сжигают за сутки примерно 14 Ккал.
Исходя из этого, можно вывести формулу для определения основного обмена
Еосн.об. = НМТ кг х 14 / 0,45
Для определения нежировой массы тела можно использовать данные анализаторов состава тела.
Пример. У женщины ростом 166см, массой 60 кг, 40 лет содержание жировой ткани 24%, а нежировая масса тела 60-14,4 = 45,6 кг, тогда ее основной обмен составляет:
Е = 45,6 х 14 / 0,45 = 1419 Ккал
В этой формуле учитывается, что разные ткани нашего организма требуют разное количество энергии.
4. Наиболее точный метод определения основного обмена используется в полупрофессиональных и профессиональных анализаторах состава тела. Такие анализаторы фирмы Tanita я использую в своей практике. Компания Танита проводила масштабные исследования взаимосвязи основного обмена (базального метаболизма – такой термин используется в руководстве к анализаторам Tanita) с составом организма, определенного с помощью биоимпедансного метода. В результате был разработан метод вычисления Показателя базального метаболизма (ПБМ), основанный на сопоставлении возраста, роста, веса и состава тела человека.
Как мы можем повлиять на основной обмен?
Основной обмен достаточно постоянен, но подвержен колебаниям по определённым биологическими ритмами – суточным и сезонным. Выше всего его значение в часы активности (у дневных организмов, в том числе и у человека, днём, у ночных – ночью). Сезонные изменения основного обмена у человека заключаются в повышении его весной и ранним летом и в замедлении поздней осенью и зимой. В регуляции уровня основного обмена важную роль играют нервная система и железы внутренней секреции. Вот почему обстановка, сопровождаемая мышечной работой, эмоциональным подъемом и действием др. факторов, повышающих расход энергии организма, может вызвать увеличение основного обмена.
Как реально повлиять на основной обмен? Здесь есть несколько основополагающих моментов.
В случае незначительного снижения калорийности пищи, также при выраженном недостатке основных питательных веществ (витаминов, микроэлементов, белка и др.) организм способен сократить свои затраты за счет основного обмена и термогенеза. Как это происходит? Снижается температура тела на 0,2-0,3 градуса, несколько замедляется частота сердечных сокращений (пульс), снижается давление, тонус мышц, «подкашиваются ноги». Человек начинает теплее одеваться, больше спать, меньше двигаться, быстрее уставать, становится более ленивым и даже привычную работу выполняет более экономично. И этот эффект очень часто готов свести к нулю все усилия в снижении веса и результаты несбалансированных низкокалорийных диет.
Человеческий организм способен сэкономить достаточно много энергии, и тому есть реальные примеры. В концлагерях люди выживали длительное время при низкой калорийности пищи и интенсивном физическом труде. Это сложно уложить в механистическую теорию. Однако, понимание того, что при снижении калорийности пищи организм способен значительно экономить энергию, дает нам представление, как это могло происходить. Эти же механизмы объясняют нам, почему очень часто ни голодание, ни жесткие диеты не приводят к желаемым результатам.
Теперь мы рассмотрим возможные методы влияния на активизацию основного обмена, что позволит нам эффективнее сжигать калории в организме, прикладывая при этом меньше усилий. Я сразу исключу такие методы как психотерапия и иглоукалывание. Нет ни одной публикации, реально подтверждающей сколь угодно значимое увеличение энергии основного обмена от этих воздействий.
1. Пережитое эмоциональное возбуждение, будь то положительные или отрицательные эмоции, может вызывать в течение нескольких последующих дней повышение обмена на 11 -19%. Многие, видимо, сталкивались с тем, что люди часто и значимо теряют вес, испытывая длительное время отрицательные эмоции. Я не призываю к отрицательным эмоциям. Но положительные эмоции могут вам помочь активизировать затраты энергии организмом. Кстати, именно за счет огромного заряда положительных эмоций при сексуальной близости человек сжигает много энергии, а никак не за счет больших физических нагрузок. Больше положительных эмоций, активной жизненной позиции, увлеченности делом, любви и это поможет вам поддерживать нужный вес.
2. Один из способов активизации основного обмена – это использование эргогенных и термогенных средств. Кстати, смесь нескольких таких средств является основой современных «сжигателей жира». Эти средства давно известны в спортивной практике. К ним относятся эфедрин, кофеин, бромилайн, гидроксилимонная кислота, L-карнитин, карнитин, холин, инозит и др. Используются также и химически синтезированные вещества. К применению сжигателей надо относиться осторожно, так как некоторые из них, либо их смеси, могут иметь серьезные побочные явления. Но разработаны средства и смеси, обладающие высокой эргогенностью, термогенностью и без побочных эффектов. Эти субстанции, чаще всего основанные на природных стимуляторах, повышают умственную и физическую работоспособность за счет повышения эффективности и скорости обменных процессов в организме и вывода продуктов обмена. Кроме того, хорошие средства всегда обладают антиоксидантными свойствами. Использование таких средств помогает результативно бороться с замедлением обменных процессов на низкокалорийных диетах и вести при этом активный в эмоциональном и физическом плане образ жизни.
3. Препараты, обладающие серотонинергическим действием (фенфлюрамин, дексофенфлюрамин, сибутрамин и др.), подавляют чувство голода и, кроме этого, воздействуя на катехоламинергические системы, повышают термогенез, способствуя увеличению расхода энергии. Однако для их применения имеется ряд противопоказаний (глаукома, психические нарушения, в частности, депрессивные состояния, эпилепсия и др.). Я не рекомендую использовать эти препараты для снижения веса именно из-за возможных серьезных последствий для здоровья.
4. В качестве стимулятора основного обмена используются также гормоны щитовидной железы. Для этой же цели применяются препараты йода, в частности, некоторые из разновидностей морских водорослей (ламинария, фукус мелкопузырчатый, келп и др.). Введение их в состав комплексных препаратов для лечения ожирения обусловлено тем, что морские водоросли являются богатейшим источником йода. Систематическое употребление морских водорослей ведёт к повышению функции щитовидной железы. Я не рекомендую использовать для этих целей гормональные препараты, это может иметь неблагоприятные последствия для здоровья. Растительные же препараты и добавки в разумных количествах могут обеспечить хороший результат в снижении веса и восстановлении обмена веществ.
5. Уровень физической и эмоциональной активности значительно зависит от наличия адекватного пищевого рациона, необходимого для предотвращения усталости и сонливости, которые могут быть вторичными последствиями микроэлементарного дефицита. По этой причине очень важна сбалансированность диеты при снижении веса. К сожалению, достигнуть этого без обогащения вашего рациона специальными биологически активными добавками практически невозможно.
6. Активный водный режим. В течение суток человек теряет около 2,5 л воды. Происходит это через мочевыделительную систему и кишечник, с потовыделением, дыханием, выделением слюны. Не забывайте, без воды человек может прожить около недели, не более 7 дней. Недостаток жидкости может значительно замедлять основной обмен. Это связано, во-первых, с тем, что все обменные процессы идут в водной среде, а во-вторых, с тем, что при недостатке жидкости замедляются процессы вывода шлаков (продуктов обмена) из организма.
7. У каждого органа свое значение основного обмена. Больше всего влияют на уровень метаболизма печень, мозг и скелетные мышцы, причем мышцы в активном состоянии (при физической нагрузке) влияют на основной обмен гораздо больше, чем в состоянии покоя.
Таблица 10
Уровни обмена отдельных органов
8. Выше, в методике расчета основного обмена Д. Гебером, подчеркивалось, что основной потребитель энергии в нашем организме именно нежировая масса тела. Поэтому если Вы увеличиваете мышечную массу тела, то и значение основного обмена увеличивается.
9. Правильно подобранные физические нагрузки обеспечивают увеличение энерготрат на основной обмен в течение значительного времени после окончания самих физических нагрузок. Тренированность организма, мышечная масса, активный образ жизни и постоянные адекватные физические нагрузки способствуют увеличению затрат на основной обмен.
При снижении веса целесообразно использовать все безопасные средства для активизации основного обмена. Однако, надо иметь в виду, что при использовании только элементов активизации обмена без влияния на другие составляющие уравнения Энергетического баланса вы не получите значимого результата в снижении веса. Это связано с тем, что суммарное увеличение выхода энергии вряд ли превысит 300-400 Ккал в сутки, что адекватно потери 32,3 – 43 гр. жира в сутки или 969 – 1290 гр. за месяц. Именно поэтому рекламные утверждения, что использование сжигателей жира приведет к снижению веса без дополнительных усилий, не соответствуют действительности и вводят нас в заблуждение.
Самое время вспомнить о типе обмена. По состоянию энергообмена всех нас подразделяют на три типа.
Представители первого – счастливчики. В их организме «сгорают» все жиры. Это люди с интенсивным энергообменом. Сколько бы они ни съедали, все равно остаются худыми. Коэффициент их энергообмена равен 1,2 (снижается с возрастом).
Второй тип – нормальная интенсивность энергообмена. Устойчивая постоянная масса тела, люди при нормальном питании не худеют и не полнеют. Их коэффициент – 1.
Третий тип – увы, самый частый, это большинство людей с избыточной массой: замедленный энергообмен. Наши организмы копят жирок про запас, терпеть не могут расходовать лишнее. Если вы всегда были склонны к полноте, а не прибавили в весе за последние пару лет, то это ваш случай. Коэффициент – 0,8. Людей с третьим типом обмена больше всего на планете, около 60% населения, и им всю жизнь придется следить за своим весом.
Термогенез
Я снова напоминаю уравнение Энергетического баланса, чтобы оно четко отложилось в нашем сознании. Ведь это основное уравнение, по которому мы худеем или набираем вес. И если мы будем пропускать все методики и системы снижения веса через призму этого уравнения, многие вопросы будут отпадать сами собой.
Епищ. = Еосн.об. + Етермо + Ефиз.нагр. + Есддп.
Человек – теплокровное существо, и наш организм обычно поддерживает температуру выше окружающей среды. На эти цели он затрачивает энергию.
Термогенез – это выработка тепла для поддержания термостабильности в условиях изменяющейся температуры окружающей среды.
Увеличение энергетических трат организма регистрируется при понижении температуры окружающей среды. В этих условиях организм в несколько раз увеличивает интенсивность процессов распада для освобождения энергии, используемой на поддержание постоянной температуры тела.
На увеличение затрат энергии влияет не только температура окружающей среды, но и температура тела человека. При повышении температуры тела увеличивается потребление кислорода или уровень обмена. На каждый градус повышения температуры уровень обмена увеличивается на 10-13%, это явление называется эффект Q10. Так, у больной при t = 40° потребление кислорода или уровень обмена на 30-35% выше только из-за подъема t тела.
Внешняя температура имеет важное значение. При t°< = 23-26° уровень обмена начинает подниматься, чтобы поддержать температуру тела. При этой «критической температуре» (23-26°) включается центральные механизмы, которые увеличивают уровень обмена для поддержания температуры. С другой стороны, повышение t° окружающей среды выше 37° приведет к повышению уровня обмена под влиянием эффекта Q 10.
Исходя из этого, вытекают соответствующие рекомендации:
• Старайтесь даже в холодное время не одеваться очень тепло, это заставит наш организм тратить дополнительно энергию на поддержание температуры тела.
• Принимайте холодный душ (прохладный).
• Когда пьете воду, пейте ее охлажденной или со льдом.
• В парилке в соответствии с эффектом Q10 повышается активность обмена веществ, поэтому парилка благотворно влияет на процессы снижения веса, помогая не только вывести избытки жидкости из организма, но активизировать обменные процессы в организме.
Физические нагрузки
При физических энерготратах есть два основных момента, которые не позволяют многим людям правильно относиться к физическим нагрузкам при снижении веса.
Первое заблуждение. Очень часто люди переоценивают реальное влияние физических упражнений для снижения веса. Этому способствует активная реклама различных фитнес-центров своих услуг именно для снижения веса. Но это не совсем соответствует действительности.
Например, для потери 44 г жира в день (или 1,32 кг за месяц при ежедневных занятиях) надо потратить 400 ккал. А для этого человеку с массой тела 70 кг нужно заниматься аэробикой более часа или пробежать около 10 км. Многие же считают, что будет достаточно заниматься физическими упражнениями 10–15 мин. Взвешивание после часового занятия аэробикой или бега на 10 км зафиксирует не потерю жирового запаса организма, а потерю воды с потом. Эти потери могут достигать нескольких сотен граммов. Но эта вода вернётся в организм и в нем останется после первого же обильного питья. И учтите, если тренер рекомендует вам уменьшить количество выпиваемой жидкости, он очень сильно заблуждается. Это может привести к серьезным проблемам. При физических нагрузках, наоборот, надо увеличивать объем выпиваемой жидкости примерно на один стакан на каждые полчаса интенсивных занятий спортом.
Желая похудеть посредством аэробики или бега умеренной интенсивности, при нормальном питании нужно ориентироваться на то, что человек с массой тела 70 кг будет уменьшать вес всего лишь на 0,9 г в минуту, т.е. для потери 5 кг веса в месяц надо бегать 93 часа (по три часа каждый день). Многие скажут по этому поводу, что у них есть знакомые, которые реально похудели, посещая тренажерные залы. Но чаще всего это связано не с физическими нагрузками, а с соблюдением низкокалорийных диет или ограничений в питании, которыми сопровождаются эти нагрузки. К сожалению, чаще всего эти диеты не сбалансированы по основным питательным веществам и могут принести больше вреда, чем пользы. Да, и похудев, используя физические нагрузки и несбалансированные диеты, вы вернете вес обратно в короткие сроки. Ведь людям, интенсивно занимающимся физическими упражнениями, требуется в 1,5-2 раза больше питательных веществ (белков, витаминов, микроэлементов и др.). В г. Минске мы не нашли ни одного клуба, в котором есть квалифицированный консультант по питанию. Думаю, аналогичная ситуация складывается практически везде.
Второе заблуждение. Очень часто, пытаясь снижать вес с помощью физических занятий и не достигнув видимого результата, худеющие бросают регулярные занятия. Однако надо однозначно отметить благотворное действие физических нагрузок для снижения веса.
Физические нагрузки реально способствуют снижению веса за счет увеличения энергозатрат. Плюс к этому правильно подобранные по интенсивности и продолжительности нагрузки повышают настроение, жизненный тонус, тонус мышц, способствуя активизации основного обмена и снижению аппетита.
Учеными доказано, что при занятиях спортом «в организме сильнее вырабатывается тироксин, влияющий на скорость сжигания калорий, тем самым увеличивается скорость обмена веществ. Физические упражнения помогают организму вырабатывать энзимы – вещества, участвующие в расщеплении жира».
Достаточно интенсивные нагрузки позволяют терять именно жировую массу, не приводя к потере мышечной массы тела. Это очень важно при снижении веса. При физических нагрузках крайне важно, чтобы рацион питания обеспечивал поступление достаточного количества полноценного белка, необходимых витаминов и минералов.
Для того чтобы вы реально могли ориентироваться, сколько сжигаете энергии при физических нагрузках, можно использовать достаточно точную формулу для определения этих энергозатрат.
E = 0,014 х G х t х (0,12 х f-7)
где, E – энергозатраты в килокалориях,
G – масса тела в килограммах,
t – время в минутах,
f – число сердечных сокращений (ЧСС) в минуту.
Поясним этот способ расчета на конкретном примере.
Пример. Предположим, что Иванов в свободное время ходил на лыжах в течение 1,5 часов, замеряя пульс каждые 30 минут. Если средняя частота пульса по 3 замерам – 130 ударов в минуту, и вес лыжника – 70 кг, то энергозатраты можно оценить с помощью следующей формулы:
E = 0,014 · 70 · 90 · (0,12 · 130 – 7) = 779 Ккал.
Хотя описанный способ точнее, чем “компьютерные” данные тренажера типа “Казанова”, погрешность способа может быть значительной. В формуле никак не учитывается спортивная квалификация, тогда, как известно, что при одной и той же частоте пульса мастера спорта могут совершать работу в 1,5 раза большую, чем нетренированные люди. Соответственно, и их общие энергозатраты будут больше с учетом более высокого КПД по сравнению с обычными людьми.
Очень важно учитывать еще один момент. При увеличении физических нагрузок организм нуждается в большем количестве питательных веществ (белок, витамины, минералы). Полностью удовлетворить потребность в витаминах, минералах и других питательных веществах людей, интенсивно занимающихся спортом, за счет обычного питания практически невозможно. Руководитель лаборатории обмена витаминов и минеральных веществ Института питания РАМН, член-корреспондент АМН, профессор В.СПИРИЧЕВ утверждает, что даже самый идеально построенный рацион, рассчитанный на 2500 килокалорий в день (это даже немного больше средних энерготрат современного россиянина в 2300 Ккал), дефицитен по большинству витаминов и микроэлементов минимум на 20%.
Расход жиров при физических нагрузках высокой интенсивности даже ниже, чем при умеренных нагрузках. Их выделение из подкожной клетчатки блокируется усиленным выделением инсулина. Кроме этого, при значительных увеличениях интенсивности нагрузки в организме начинают преобладать анаэробные процессы, которые проходят преимущественно за счет бескислородного распада веществ. И это также приводит к замедлению сжигания жира в организме за счет образования и накопления недоокисленных продуктов обмена.
Интенсивные и сверхинтенсивные тренировки быстро приводят к утомлению мышц. Мышцы расслабляются, тонус их падает, и мы наблюдаем уменьшение расхода энергии. И очень часто бывает так – во время тренировки человек тратит гораздо больше энергии, чем в покое, но зато после нагрузки ввиду выраженного утомления он тратит значительно меньше энергии, чем обычно. Видимо, с этим механизмом связано наблюдаемое многими учеными явление –сверхинтенсивные нагрузки не увеличивают, а часто, наоборот, снижают суммарный суточный расход энергии.