В восемнадцатом веке французский химик Антуан Лавуазье провел необычный эксперимент. Он поместил в одну стеклянную закрытую емкость горящую свечу, а в другую – морскую свинку. Свеча горела за счет кислорода и, когда он закончился, потухла. В емкости остался лишь образовавшийся в процессе горения углекислый газ. Морская свинка дышала кислородом и выделяла углекислый газ. Когда кислород закончился, свинка погибла. Кроме того, и свеча, и свинка выделяли тепло. Из своих наблюдений Лавуазье сделал вывод, что организм человека подобен свече, в нем что-то тоже «сгорает». Так был сделан первый шаг к изучению метаболизма человека.
Учеными было обнаружено, что человек во время дыхания и других процессов жизнедеятельности тратит энергию, запасы которой восполняются из пищи. Когда же человек занят физической работой, то энергетические траты увеличиваются, и пищи требуется больше. Позже, в девятнадцатом веке было выяснено, где именно происходит «сгорание топлива» – в клетках. А единице полученного при сгорании тепла дали название калория. Затем появился и термин килокалория.
1 килокалория равняется 1000 калорий.
Такая единица измерения, как килокалория, применялась и применяется до сих пор в основном для оценки калорийности продуктов питания, их энергетической ценности – количества энергии, которую организм получает при полном усвоении поступившей в него пищи. Также килокалории используются для оценки энергетических затрат организма в покое или при физической нагрузке.
Чтобы организм оставался здоровым, а фигура стройной, необходимо соблюдать энергетический баланс – организм должен потреблять столько энергии с пищей, сколько он тратит.
Именно поэтому наиболее частой причиной ожирения является малоподвижный образ жизни: люди получают избыточное количество калорий по сравнению с объемом их физической активности.
Изучая организм человека, ученые ввели понятие основного обмена – это минимальный уровень энергозатрат, когда человек находится в покое при комфортной температуре окружающей среды. То есть основной обмен – это сколько организму требуется энергии для обеспечения своей жизнедеятельности без учета физической активности.
У новорожденных очень высокий основной обмен, но к десяти годам он постепенно снижается. В молодые годы у человека основной обмен находится примерно на одном уровне, а после 40 лет начинает снова снижаться.
Существует несколько формул для определения основного обмена. Они имеют свои плюсы и минусы.
Например, формула Харриса – Бенедикта точна лишь для людей, ведущих активный образ жизни, что мало применимо к большинству современных людей. Но именно эта формула наиболее популярна.
Для мужчин величину основного обмена можно рассчитать так:
66 + (13,7 х вес тела в кг) + (5 х рост в см) – (6,8 х возраст в годах)
Для женщин формула несколько другая:
65,5 + (9,6 х вес тела в кг) + (1,8 х рост в см) – (4,7 х возраст в годах)
Наиболее точной считается формула Кетча – Макардла, но для ее использования нужно знать свой процент жировой массы. Это можно выяснить с помощью специального исследования, которое называется биоимпедансометрия.
Формула подходит и для мужчин, и для женщин:
370 + (21,6 х (вес тела в кг х (% жировой массы: 100)))
Для оценки энергетических трат организма человека ученые используют сложные методы и формулы. В настоящее время получены данные, применяя которые можно рассчитать примерные энергозатраты современного человека исходя из его рода деятельности и присутствия в его жизни дополнительных физических нагрузок. Так, например, мы знаем, что ходьба со средней скоростью по ровной местности сжигает около 266 килокалорий в час, а за час сна сжигается около 50 килокалорий.
