Регулируемые энергозатраты. Реферат энергозатраты при физической нагрузке разной интенсивности

Группы интенсивности труда

1-я группа - работники преимущественно умственного труда:

Руководители предприятий и организаций, инженерно-технические работники, труд которых не требует существенной физической активности;

Медицинские работники, кроме врачей-хирургов, медсестер, санитарок;

Педагоги, воспитатели, кроме спортивных;

Работники науки, литературы и печати;

Культурно-просветительские работники;

Работники планирования и учета;

Секретари, делопроизводители;

Работники разных категорий, труд которых связан со значительным нервным напряжением (работники пультов управления, диспетчера и др.)

2-я группа - работники, занятые легким физическим трудом:

Инженерно-технические работники, труд которых связан с некоторыми физическими усилиями;

Работники, занятые на автоматизированных процессах;

Работники радиоэлектронной и часовой промышленности;

Швейники;

Агрономы, зоотехники, ветеринарные работники, медсестры и санитарки;

Продавцы промтоварных магазинов;

Работники сферы обслуживания;

Работники связи и телеграфа;

Преподаватели, инструкторы физкультуры и спорта, тренеры.

3-я группа - работники среднего по тяжести труда:

Станочники (занятые в металлообработке и деревообработке);

Слесари, наладчики, настройщики;

Врачи-хирурги;

Химики;

Текстильщики, обувщики;

Водители различных видов транспорта;

Работники пищевой промышленности;

Работники коммунально-бытового обслуживания и общественного питания;

Продавцы продовольственных товаров;

Бригады тракторных и полеводческих бригад;

Железнодорожники и водники;

Работники авто- и электротранспорта;

Машинисты подъемно-транспортных механизмов;

Полиграфисты.

4-я группа - работники тяжелого физического труда:

Строительные рабочие;

Основная масса сельскохозяйственных рабочих и механизаторов;

Горнорабочие на поверхностных работах;

Работники нефтяной и газовой промышленности;

Металлурги и литейщики, кроме лиц, отнесенных к 5-й группе;

Работники целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности;

Стропальщики, такелажники;

Деревообработчики, плотники и др.;

Работники промышленности строительных материалов, кроме лиц, отнесенных к 5-й группе;

5-я группа - работники, занятые особо тяжелым физическим трудом:

Горнорабочие, занятые непосредственно на подземных работах;

Сталевары;

Вальщики леса и рабочие на разделке древесины;

Каменщики, бетонщики;

Землекопы;

Грузчики, труд которых не механизирован;

Работники, занятые в производстве строительных материалов, труд которых не механизирован.

В следующей таблице показаны энергозатраты взрослого трудоспособного населения (мужчины и женщины) различных групп интенсивности труда. Каждая из групп интенсивности труда разделяется на три возрастные категории: 18-29, 30-39, 40-59 лет. При определении потребностей энергии в качестве идеальной средней массы тела принято 70 кг для мужчин и 60 кг для женщин.

Потребление энергии взрослым трудоспособным населением в зависимости от принадлежности к различным группам интенсивности труда (в день).

Группы	Возраст	Мужчины		Группы	Возраст	Женщины
		Энергия*				Энергия*
		мДж	ккал			мДж	ккал
1-я	18-29 30-39 40-59	11, 72 11, 30 10, 67	2800 2700 2550	1-я	18-29 30-39 40-59	10, 04 9, 62 9, 20	2400 2300 2200
2-я	18-29 30-39 40-59	12, 55 12, 13 11, 51	3000 2900 2750	2-я	18-29 30-39 40-59	10, 67 10, 25 9, 83	2550 2450 2350
3-я	18-29 30-39 40-59	13, 39 12, 97 12, 34	3200 3100 2950

Интенсивность обменных процессов в организме значительно возрастает в условиях физической нагрузки. Чем больше мышечная работа, тем сильнее возрастает расход энергии. Прямая зависимость величины энергозатрат от тяжести нагрузки позволяет использовать уровень энергозатрат в качестве одного из показателей интенсивности выполняемой работы. В качестве еще одного критерия для определения интенсивности физической работы, выполняемой организмом, может быть принята скорость потребления кислорода. Однако этот показатель при тяжелой физической нагрузке не отражает точного расхода энергии, так как часть энергии организм получает за счет анаэробных процессов гликолиза, идущих без затраты кислорода. Безусловно, для совершения каких-либо физических упражнений, нагрузок, требуется большое количество энергии. Энергия тратится на сокращение мышц, при этом, чем дольше нагрузки или чем они больше, тем большее количество энергии. Также энергия тратится и на поддержание определённой температуры.

Зона максимальной мощности. В ее пределах может выполняться работа, требующая предельно быстрых движений. Ни при какой другой работе не освобождается столько энергии, сколько при работе с максимальной мощностью. Кислородный запрос в единицу времени самый большой, потребление организмом кислорода незначительно. Работа мышц совершается почти полностью за счет бескислородного (анаэробного) распада веществ. Практически весь кислородный запрос организма удовлетворяется уже после работы, т.е. запрос во время работы почти равен кислородному долгу. Дыхание незначительно: на протяжении 10-20 с, в течение которых совершается работа, спортсмен либо не дышит, либо делает несколько коротких вдохов. Зато после финиша дыхание его еще долго усилено, в это время погашается кислородный долг. Из-за кратковременности работы кровообращение не успевает усилиться, частота же сердечных сокращений значительно возрастает к концу работы.

Зона субмаксимальной мощности: в мышцах протекают не только анаэробные процессы, но и процессы аэробного окисления, доля которых увеличивается к концу работы из-за постепенного усиления кровообращения. Интенсивность дыхания также всё время возрастает до самого конца работы. Процессы аэробного окисления хотя и возрастают на протяжении работы, всё же отстают от процессов бескислородного распада. Всё время прогрессирует кислородная задолженность. Кислородный долг к концу работы больше, чем при максимальной мощности. В крови происходят большие химические сдвиги.

К концу работы в зоне субмаксимальной мощности резко усиливается дыхание и кровообращение, возникает большой кислородный долг и выраженные сдвиги в кислотно-щелочном и водно-солевом равновесии крови. Это может вызвать повышение температуры крови на 1 - 2 градуса, что может повлиять на состояние нервных центров.

Итак, в результате повторных нагрузок определенной мощности на тренировочных занятиях организм адаптируется к соответствующей работе благодаря совершенствованию физиологических и биохимических процессов, особенностей функционирования систем организма. Повышается КПД при выполнении работы определенной мощности, повышается тренированность, растут спортивные результаты.

Энергетические затраты организма в условиях физической нагрузки. Интенсивность обменных процессов в организме значи­тельно возрастает в условиях физической нагрузки. Прямая зависи­мость величины энергозатрат от тяжести нагрузки позволяет испо­льзовать уровень энергозатрат в качестве одного из показателей ин­тенсивности выполняемой работы (табл. 10.5).

В качестве еще одно­го критерия для определения интенсивности физической работы, выполняемой организмом, может быть принята скорость потребле­ния кислорода. Однако, этот показатель при тяжелой физической нагрузке не отражает точного расхода энергии, так как часть энер­гии организм получает за счет анаэробных процессов гликолиза, идущих без затраты кислорода.

Рабочая прибавка

Разница между величинами энергозатрат организма на выполнение различных видов работ и энергозатрат на основной обмен состав­ляет так называемую рабочую прибавку .

Предельно допустимая по тяжести работа, выполняемая на протяжении ряда лет, не должна превышать по энергозатратам уровень основного обмена для данно­го индивидуума более, чем в три раза.

Умственный труд не требует столь значительных энергозатрат, как физический. Энергозатраты организма возрастают при умственной работе в среднем лишь на 2-3%. Умственный труд, сопровожда­ющийся легкой мышечной деятельностью, психоэмоциональным на­пряжением, приводит к повышению энергозатрат уже на 11-19% и более.

Специфически-динамическое действие пищи

Специфически-динамическое действие пищи - усиление под вли­янием приема пищи интенсивности обмена веществ и увеличение энергетических затрат организма относительно уровней обмена и энергозатрат, имевших место до приема пищи.

Специфически-ди­намическое действие пищи обусловлено затратами энергии на:

1. Пере­варивание пищи,

2. Всасывание в кровь и лимфу питательных веществ из желудочно-кишечного тракта,

3. Ресинтез белковых, сложных липидных и других молекул;

4. Влиянием на метаболизм биологически активных веществ, поступающих в организм в составе пищи (в особенности белковой) и образующихся в нем в процессе пищева­рения (см. также гл.9).

Увеличение энергозатрат организма выше уровня, имевшего место до приема пищи, проявляется примерно через час после приема пищи, достигает максимума через три часа, что обусловлено разви­тием к этому времени высокой интенсивности процессов пищева­рения, всасывания и ресинтеза поступающих в организм веществ. Специфически-динамическое действие пищи может продолжаться 12-18 часов. Оно наиболее выражено при приеме белковой пищи, повышающей интенсивность обмена веществ до 30%, и менее зна­чительно при приеме смешанной пищи, повышающей интенсивность обмена на 6-15%.

Уровень общих энергозатрат, как и Основной Обмен, зависит от возраста:

Суточный расход энергии возрастает у детей с 800 ккал (6 мес -1 год) до 2850 ккал (11-14 лет).

Резкий прирост энергозатрат имеет место у подростков-юношей 14-17 лет (3150 ккал).

После 40 лет энергозатраты снижаются и к 80 годам составляют около 2000-2200 ккал/сутки.

Умственный труд не требует столь значительных энергозатрат, как физический. Энергозатраты организма возрастают при умственной работе в среднем лишь на 2-3%. Умственный труд, сопровождающийся легкой мышечной деятельностью, психоэмоциональным напряжением, приводит к повышению энергозатрат уже на 11-19% и более. Уровень общих энергозатрат, как и ОО, зависит от возраста: суточный расход энергии возрастает у детей с 800 ккал (6 мес -1 год) до 2850 ккал (11-14 лет). Резкий прирост энергозатрат имеет место у подростков-юношей 14-17 лет (3150 ккал). После 40 лет энергозатраты снижаются и к 80 годам составляют около 2000-2200 ккал/сутки. В повседневной жизни уровень энергозатрат у взрослого человека зависит не только от особенностей выполняемой работы, но и от общего уровня двигательной активности, характера отдыха и социальных условий жизни.

В повседневной жизни уровень энергозатрат у взрослого человека зависит не только от особенностей выполняемой работы, но и от общего уровня двигательной активности, характера отдыха и соци­альных условий жизни.

Валовый ЭО

Для характеристики валового энергетического обмена используется понятие основного обмена и обмена при различных видах деятельности. Основной обмен характеризуется величиной энергетических трат в условиях полного мышечного покоя, в стандартных условиях (при комфортной температуре среды, спустя 12 - 16 ч после приема пищи, в положении лежа). Расход энергии в этих условиях составляет 4,2 кДж в 1 ч на 1 кг массы тела.

Незначительные отклонения от этих условий приводят к изменению уровня обмена. После приема пищи происходит увеличение обмена в результате ее специфически динамического действия. Наиболее резкое повышение обмена (на 20 - 30%) происходит при потреблении белковой пищи. Смешанная углеводная я жировая пища вызывает повышение обмена на 10 - 15%. Повышение температуры тела на ГС вызывает увеличение обмена в среднем на 5%.

Величина теплоотдачи тесно связана с площадью поверхности тела (правило поверхности Рубнера). Поэтому расход энергии в условиях основного обмена на единицу поверхности у разных видов животных имеет значительно меньший разброс, чем на единицу массы тела. Так, у мыши, собаки и лошади относительные величины основного обмена составляют 4989, 4363 и 3944 кДж/м 2 в сутки. При расчете на 1 кг массы тела удельные энерготраты у мыши составляют 2746, у собаки - 216, а у лошади - только 17 кДж.

Правило Рубнера справедливо не для всех случаев. Имеются очевидные исключения из него. Например, удельная теплоотдача на единицу поверхности кожи у лошади почти в два раза меньше, чем у быка. У диких животных удельные энерготраты в покое выше, чем у домашних. Установлено (И. А. Аршавский и др.), что систематическая мышечная работа сопровождается постепенным понижением энерготрат в условиях основного обмена.

Превращения энергии и обмен веществ являются по сути совокупным процессом. Они тесно связаны друг с другом, поскольку обмен веществ невозможен без расходования энергии и, соответственно, невозможно превращение энергии без полноценного обмена веществ. Ведь энергия не может появляться либо пропадать - она лишь видоизменяется. Механическая энергия превращается в тепловую либо наоборот; при определенных условиях тепловая энергия превращается в механическую, а электрическая энергия - в тепловую и так далее. В конечном итоге все виды энергии человеческий организм направляет в виде тепловой энергии в окружающую среду. Для того, чтобы иметь детальное представление о количестве расходуемой организмом энергии, необходимо измерить количество тепла, поступающее во внешнюю среду.

Единица измерения тепловой энергии - калории. Большой калорией принято называть количество тепла, затрачиваемое на нагрев 1 л воды на 1° (на одну килокалорию), а малая калория - это количество тепла, расходуемое на нагрев1 мл воды на одну килокалорию.

В условиях абсолютного покоя человек тратит определенное количество энергии. Такой расход обуславливается тем что в человеческом организме постоянно расходуется энергия, тесно связанная с его нормальным функционированием. Огромное количество энергии расходует сердце, дыхательные мышцы, почки, печень, а также все другие ткани и органы живого организма. Энергия, расходуемая организмом в состоянии покоя, натощак, то есть примерно через 11-16 часов после приема пищи, и при внешней температуре 15-20° - это и есть основной обмен организма.

Основной обмен, протекающий у здорового взрослого человека составляет в среднем 1 килокалорию из расчета на 1 кг массы в течение 1 ч. Если вес человека составляет 75 кг, то основной обмен подсчитывается следующим образом 75 * 24 = 1 800 килокалорий. Это количество энергии, расходуемое на обеспечение жизнедеятельности организма и полноценного функционирования всех органов. Основной обмен организма зависит от возраста, пола, веса человека и роста. У мужчин основной обмен гораздо больше, чем у женщин аналогичного веса (это зависит еще и от структуры тела - смотря сколько в нем жира либо мышечной массы).

Некоторые изменения основного обмена происходят при нарушении функционирования желез внутренней секреции. К примеру, усиление работы щитовидной железы ведет к увеличению основного обмена.

Расходование энергии при активной деятельности.

Основной обмен у большинства взрослых здоровых людей составляет в среднем около 1 800-2100 Ккалорий. При активной мышечной деятельности расход энергии очень быстро увеличивается: и чем тяжелее такая мышечная работа, соответственно, тем и больше энергии расходует человек. По количеству расходуемой энергии людей различных профессий можно условно делить на несколько групп.

• 1-я группа. Работа в положении сидя, не требующая значительных мышечных движений: как правило, это офисные работники (библиотекарь, офисный работник, фармацевт и др.) они тратят в примерно 2 250 - 2 450 больших калорий.
• 2-я группа. Мышечная деятельность в положении сидя (ювелир, учитель, регистратор и др.) они расходуют примерно 2 650 - 2 850 ккалорий.
• 3-я группа. Незначительная мышечная работа (врач, почтальон, диджей, официант) - около 3 100 ккалорий.
• 4-я группа. Очень напряженная мышечная работа (автослесарь, тренер, маляр, дирижер) - около 3 500 - 3 700 ккалорий.
• 5-я группа. Физически тяжелый труд (профессиональный спортсмен, цеховой рабочий) - около 4 100 ккалорий.
• 6-я группа. Весьма тяжелый труд (шахтер, каменщик) - примерно 5 100 ккалорий и даже более.

Необходимо учитывать, что при умственной работе расходуется весьма незначительное количество энергии. Именно поэтому умственная работа - это не повод кушать шоколадки.

Примерные затраты энергии при различных видах деятельности человека

Вид деятельности	Затраты, ккал/(час*1кг массы)
Сон
Отдых лежа (без сна)
Еда сидя
Чтение
Чтение вслух
Езда на автомобиле
Письменная работа сидя
Умывание
Шитье
Езда в транспорте
Печатание на машинке
Вождение автомобиля
Подметание пола
Игра на фортепьяно
Гребля (50 м/мин)
Работа на садовом участке
Стирка вручную
Плавание (10 м/мин)
Катание на коньках
Ходьба по ровной дороге (4 км/час)
Езда на велосипеде
Мытье окон
Зарядка
Настольный теннис
Волейбол
Верховая езда
Гимнастические упражнения вольные
Ходьба по ровной дороге (6 км/час)
Бадминтон
Бег "трусцой" по ровной дороге
Гребля (80 м/мин)
Ходьба в гору (2 км/час)
Пилка дров
Большой теннис
Футбол
Баскетбол
Бег со скоростью 9 км/час
Ходьба по ровной дороге (8 км/час)
Плавание (50 м/мин)
Борьба
Ходьба на лыжах (12 км/час)
Бег со скоростью 12 км/час
Бокс
Бег со скоростью 15 км/час
Работа топором
Трудовая деятельность
работа барменом
работа плотником
работа спортивным тренером
работа барменом
работа плотником
работа спортивным тренером
работа шахтером
работа за компьютером
Строительство
работа клерком
работа пожарником
работа лесником
работа оператором тяжелых машин
тяжелые ручные инструменты
уход за лошадьми
работа в офисе
работа каменщиком
работа массажистом
работа полицейским
учеба в классе
работа сталелитейщиком
работа актером в театре
работа шофером грузовика
Дела по дому
уход за ребенком (купание, кормление)
детские игры
приготовление еды
покупка продуктов
тяжелая уборка
Перемещение мебели
перенос коробок
распаковка коробок
игры с ребенком (умеренная активность)
игры с ребенком (высокая активность)
чтение сидя
стояние в очереди
Сон
просмотр телепередач
Фитнес, аэробика
аэробика лёгкая
аэробика интенсивная
степ-аэробика легкая
степ-аэробика интенсивная
водная аэробика
велосипедный тренажер (средняя активность)
велосипедный тренажер (высокая активность)
ритмическая гимнастика (тяжелая)
ритмическая гимнастика (легкая)
тренажеры типа "наездник"
гребной тренажер (средняя активность)
лыжный тренажер
растягивания (хатха-йога)
подъем тяжестей
интенсивный подъем тяжестей
Спорт
стрельба из лука
бадминтон
баскетбол
бильярд
горный велосипед
велосипед 20 км/ч
велосипед 25 км/ч
велосипед 30 км/ч
велосипед 35+ км/ч
кегли
бокс
керлинг
быстрые танцы
медленные танцы
фехтование
американский футбол
гольф
гандбол
ходьба на природе
хоккей
верховая езда
гребля на байдарке
восточные единоборства
ориентирование на местности
спортивная ходьба
ракетбол
альпинизм (восхождение)
катание на роликах
прыжки с веревкой
бег 8,5 км/ч
бег 10 км/ч
бег 15 км/ч
бег на природе
катание на скейтборде
бег на лыжах
катание с гор на лыжах
санный спорт
плавание с маской и трубкой
футбол
софтбол
плавание (общее)
быстрое плавание
плавание на спине
плавание (брасс)
плавание (баттерфляй)
плавание (кроль)
теннис
волейбол (игра)
волейбол (соревнования)
пляжный волейбол
ходьба 6 км/ч
ходьба 7 км/ч
ходьба 8 км/ч
быстрая ходьба
водные лыжи
водное поло
водный волейбол
борьба
Работа на даче
работа в огороде (общая)
рубка дров
выкапывание ям
складывание, переноска дров
работа в огороде (прополка)
укладывание дерна
работа с газонокосилкой
посадка в огороде
посадка деревьев
работа граблями
уборка листьев
ручная уборка снега
Ремонт дома или машины
починка машины
плотницкие работы
починка мебели
прочистка водостоков
укладка ковра или кафеля
кровельные работы
электропроводка

Чтобы узнать свои энергозатраты, нужно умножить коэффициент на свой вес и на продолжительность физической активности.

Например, если вы весите 70 кг и занимаетесь интенсивной аэробикой на протяжении 30 минут.

Вы израсходуете: 7,4 * 30 / 60 * 70 = 258 ккал.

Во время работы со штангой, гантелями или на тренажере Вы сжигаете накопленные калории. Но это не конец процесса. В период тренировок обмен веществ набирает скорость и сохраняет это ускорение в течение какого-то времени после ухода из зала. Получается, что во время отдыха сразу после тренировки процесс сжигания калорий (расход калорий) продолжается.

Основоположник идеи энергозатрат на мышечную работу B.C. Фарфель выделил четыре зоны мощности, (в дальнейшем работы других авторов лишь развивали и дополняли их). Анализ работ различных исследователей, связанных с энергозатратами, позволяет выделить пять зон примерного расхода энергии при выполнении различных видов физических упражнений атдетами при продолжительности занятий 80- 90 минут.

Таблица расхода калорий для женщин с массой тела 50,0-60,0 кг:

1 зона - «очень низких» нагрузок 290-390 ккал,

2 зона - «низких» нагрузок 390-485 ккал,

3 зона - «средних» нагрузок 485- 590 ккал,

4 зона - «высоких» нагрузок 590-710 ккал,

5 зона - «очень высоких» нагрузок 720-890 ккал.

Таблица расхода калорий для мужчин с массой тела 65,0-75,0 кг:

1 зона - «очень низких» нагрузок 390-495 ккал,

2 зона - «низкая» нагрузок 500- 610 ккал,

3 зона - «средних» нагрузок 615-725 ккал,

4 зона - «высоких» нагрузок 725-840 ккал,

5 зона - «очень высоких» нагрузок 840-1060 ккал.

Таблица расхода калорий поможет рассчитывать Ваши энергозатраты:

Двигательная деятельность
		Энергозатраты расход калорий при физических упражнениях
Циклические упражнения
Ходьба прогулочная (70-80 шагов в мин)
	9,0-10,0 км/ч
	11,0-13,0 км/ч
Ходьба на лыжах
	9,0-10,0 км/ч
	11,0-13,0 км/ч
Плавание
Катание на коньках
Циклические спринтерские упражнения
Бег с максимальной скоростью
Беговые упражнения
Игровые упражнения
Волейбол
Бадминтон
Подвижные игры
Настольный теннис
Ручной мяч
Баскетбол
Единоборства
Фехтование
Скоростно-силовые упражнения
Бросковые упражнения
Прыжковые упражнения
Координационные упражнения различной сложности
Утренняя гимнастика
Общеразвивающие упражнения (легко)
Общеразвивающие упражнения (энергично)
Аэробная гамнастика (низкой интенсивности)
Аэробная гимнастика (высокой интенсивности)
Стрельба

В представленной таблице приведен примерный расход энергии, затрачиваемой спортсменами при выполнении различных физических упражнений. Она поможет Вам с легкостью рассчитать расход калорий любой вашей тренировки. Таблица разработана Р.И. Купчиновым по результатам, полученным различными исследователями. В литературных источниках энергозатраты приводятся в других единицах исчисления:

в системе СИ 1 ккал = = 4,1868 Дж;

1 МЕТ (метаболическая единица) = 3,5 ккал.

Ориентиром качественной нагрузки для "завсегдатых тренажерного зала" считается такая нагрузка, которая позволяет потратить за одно занятие (80-90 мин) приблизительно 600-700 ккал. Такой минимум вполне можно выполнить при примерном объеме средств, применяемых на занятиях при интенсивности нагрузки:

• 30% времени (от времени всего занятия) при частоте сердечных сокращений (ЧСС) - 100-120 уд./мин или 110- 125 ккал;
• 50% - при 130-160 уд./мин или 330-385 ккал;
• 20% - при 160-180 уд./мин или 160-190 ккал.

У атлетов 720-840 ккал соответственно:

• 215-250 ккал,
• 360- 420 ккал,
• 145-170 ккал.

Теперь, когда Вы знаете, как вести учёт своих энергозатрат, смело допивайте свои протеиновые коктейли и вперёд на тренажеры качаться! И не забудьте про