Eräs dietetiikan vaikempia seikkoja on kehon todellisen energiatarpeen numeraalisesti ilmaistu määritelmä.
Ihmiskunta voi aivan hyvin ja lisääntyy ilman sitä tietoakin , linnut lentävät ilmassa vaikka niiden ruoka ei niin noudata mitään erityisiä sääntöjä ja on aivan sporadista ja ruoan puute aiheuttaa heti muuttoliikkeen jonnekin, jtota varten niillä siivetkin on. Eläimilla on vahvat vietit jotka säätelevät oikean energian saannin ja oiken elintarvikkeen valinnan.
Ihmiset ovat tältä energiapuoleltaan kompromittoituneet sen takia, että aivot ovat tulleet niin erikoistuneiksi ja kognitiivisiin funktioihin erilaistuneiksi, että jostain on täytynyt vähentää,jota kaikki harmaa neuroniaines mahtuu pääkoppaan, ja se on juuri tuo ravinnon ja energian tasapainon normaalivietti. Sellainen toimii valkoisella aivolla, joka ei vie niin paljon tilaa.
Energian tarpeen hahmotteluun on luotu erilaisia mittareita.
Aika on yksi hyvä mittari, vuorokausi, jossa on 24 tuntia ja 1440 minuuttia on yksi mittari.
Energian käyttömuoto on havaittavissa oleva seikka ja jos on kärsivällisyyttä voi minuutilleen rekisteröidä yhden vuorokauden aikana suorittamansa fyysinen aktiviteetti.
Erilaisille energian käytöille on luotu numeraalinen kuvaaja.
Tässä asteikossa taulukoitu perusaineenvaihdunta, se, mitä keho kuluttaa vaikka henkilö ei tekisi aktiivisti mitään ja on aivan lepotilassa, on olemassa oleva ykkönen 1. sillä jokaisella ihmisellä on keho ja keholla on pituus ja paino ja ikä ja sukupuoli, jotka määräävät tämän yksilöllisen ykkösen (1).
* Miten kukin saa tietää mikä on oma ykkönen (oma BMR)?
Oma energeetinen ykkönen on oma BMR. ( Basic Metabolic Rate) Tästä voi laskea arvion valmiista taulukoista kun sijoittaa siihen demografisia tietojaan, kuten pituuden, painon, iän, ja sukupuolen.
BMR on perusaineenvaihdunta Basal metabolic Rate (Suomessa PAV) .
Tässä kirjoitan nyt lähinnä tästä ykkösestä ja lopuksi otan esimerkin , kun sitä kerrotaan PAL arvolla. Energian totaali tarve on siis BMR kerrannainen. (PAL on 1, 2, 3 , mutta siten että maksimaalinen totaalienergia mitä keho voi käyttää hipoo 5000 kcal, 21 MJ, jolloin PAL on 3 luokkaa) .
MITÄ NNR 2004 kirjoittaa BMR-asiasta?
NNR2004 Chapter 9, Luku 9. ENERGIA Components of daily energy expenditure . (109-111)
MÄÄRITELMÄ
Perusperiaatteena energian tarpeen viitearvoille on ENERGIAN TASAPAINO, siis sellainen fysiologinen tila, jossa päivittäinen energian saaminen ( energy intake) on yhtä suuri kuin energian kulutus ( energy expenditure EE) kehon painon ja kehon energipitoisuuden pysyessä stabiilina.
NORMAALI ENERGIAN TARVE määritellään tämän pitkäaikaistasapainon kannalta seuraavasti englanniksi ( originaalitekstissä)
ENERGY REQUIREMENT in adults = Energy intake needed to cover energy expenditure in individuals with body weight, body composition and physical activity compatible with good health.
Koska kuitenkin kehossa on normaalisti vahvat energiavarastot ainakin 30 kertaa se, mitä yhtenä päivänä kulutetaan), niin ei ole 1- 4 päivän lyhyellä periodilla mitään tarvetta tähän saadun energian ja käytetyn energian matemaattiseen tasapainoon, mikä antaa melkoisen hyvän liikkumavaran ihmisten mitä vaihtelevimpiin ruokailutapoihin ja päivistä selvitymisen vaatimuksiin. Terveet voivat vaihdella hyvin paljon eri päivien kesken tätä tasapainoaan ( tietysti tietämättään), mutta lienee edullista noudattaa jonkin verran tasapainoista energian ottamis- ja käyttämis järjestelmää. Kuitenkin voi sanoa, että ne jotka syövät kellon tarkasti ateria-aikoineen valtion johdosta käsin suositeltujen sääntöjen mukaan, eivät kuitenkaan ole terveydeltään sen terveempiä kuin ne joiden ateriamallia tuskin on edes hahmoteltavissa, ja joilla elintapojen tulos voi olla terveys “A1” ja heillä tuskin on harmainta aavistustakaan siitä, mitä kalori on. Ravintosuositusten olemassa on hyvä silloin kun terve yhteiskunta ajaa existenssinsä näkymätöntä seinää vasten, kolhiintuu ja kipeytyy jostakin syystä ja hakeutuu poliklinikalle jostain akuutista vaivasta selvittelyyn, joku todetaan diabeetikoksi jne.
Energian tarve perustuu päivittäisen energian kulutukseen ( DAILY ENERGY EXPENDITURE). Tätä taas mitataan huipputieteen avulla, veden stabiileilla isotoopeilla 2-H ja 18-O, merkatulla vedellä, ja seurataan näitten isotooppien erittymistä kehosta virtsaan. Muitakin menetelmiä käytetään: päiväkirjoja, sydämen rytmin monitoroimista, akselerometriä ja epäsuoraa kalorimetriä.
PÄIVITTÄISEN ENERGIAN KULUTTAMISEN osatekijät ovat ainakin nämä:
- Lepoenergian (REE) tai basaalinen energian kulutus ( BEE), Resting or Basal energy expenditure.
- Dieetin indusoima termogeneesi (DIT), Diet induced thermogenesis
- Energian kulutus, joka on fyysisen työn aiheuttamaa (PAEE), Energy expoenditure caused by physical activity
PERUSYKSIKKÖ, millä energian kulutusta mitataan
on kilojoule tai megajoule aikayksikössä joka on tavallisesti yksi vuorokausi (MJ/ d) .
1 MJ = 1000 kJ
1 kJ = 0.24 kcal
1 kcal = 4, 184 kJ
Modernimpi yksikkö perustuu kilojouleen (kJ)ja vanha yksikkö on kilokalori ( kcal).
NIILLÄ HENKILÖILLÄ, jotka tekevät fyysisesti samanlaista työtä (siis PAL on sama, physical activity level), havaitaan kuitenkin että energian kulutus johtuu muistakin seikoista myös kuten kehon massasta ( Body Mass, BI) ja erityisesti rasvattoman kehomateriaalin painosta. Tätä osaa sanotaan FFM, Fat Free Mass ( FFM= Body Mass – fat mass).
Kehon elinten, orgaanien, metabolinen tahti on paljon suurempi kuin esim. lihasten ja rasvakudoksen aineenvaihdunnallinen tahti, koska elinmassassa on paljon suurempi oksidatiivinen kapasiteetti. Ja kuitenkin niiden osuus on kehon painosta on pieni. Aikuisilla 70- 80 % basaalista energian kulutuksesta (BEE) on elinten kuluttamaa ja kuitenkin näitten elinten painon osuus kehon painosta on vain 5%.
Tämä merkitsee että energialaskut ovat hyvin monimutkaisia ja päätelmiä korjaillaankin tieteen ja tilanteen mukaan. (Hyvin kriittinen tilanne tulee silloin , jos elinten koko esim aliravitsemuksesta pienenee! Tällöin järkkyy suuresti kehon oksidatiivinen kapasiteetti).
Kirjoitan tämän vielä alkutekstillä jota asian monimutkaisuus selkiää:
In individuals with approximity equal physical activity level, daily EE is strongly related to body mass (BM) and particularly to fat free mass(FFM= body mass – fat mass).
Fat mass(FM) also shows a positive correlation with daily EE ( energy expenditure), but the slope ( increase in EE per FM) is less steep than for FFM.
However there is variation in BEE ( = BMR), explained by the heterogenous composition in FFM compartement.
Thus, the slope of BEE (BMR) against FFM is lower at high FFM and conversely
, and , conversely, higher at low FFM.
Organ metabolic rate is much higher than skeletal muscle and fat metabolic rate because of oxidative capacity in organ mass.
In adults 70- 80 % if BEE is derived from organs the comprise 5 % of the body weight.
- Lisäksi miehillä päivittäinen energian kulutus (daily EE) on suurempi kuin naisilla, mutta tämä ero katoaa, jos tehdään laskuissa huomioonottaminen sukupuolen merkityksesta kehon komponentteihin.
- Hyvin kylmä tai hyvin kuuma ilmasto,
- geneettiset erot,
- hormonaalinen status ( esim kilpirauhas- ja kasvuhormonin pitoisuudet),
- sympaattinen aktiivisuus,
- psyykkinen tila,
- farmakologiset aineet
- ja useat sairaudet
voivat joko lisätä tai vähentää päivittäista energian kulumista (EE) ja tämän ne tekevät vaikuttamalla pääasiassa REE ( BMR) arvoon, perusaineenvaihduntaan.
PERUSAINEENVAIHDUNTA (PAV)
BASAL ENERGY ECPENDITURE (BEE)
BASAL METABOLIC RATE (BMR)
BEE eli BMR määritellään sellaisena energian kulutuksena, mitä tapahtuu kun
yksilön on makuullaan ja psykofyysisessa levossa
lämpötilalta neutraalissa ympäristössä ( ei kuumaa eikä kylmää)
edellisestä ateriasta on kulunut 12 tuntia (jotta aterian aiheutama termogeneesi ole vaikuttamassa)
LEPO- PAV
REE ei ole aivan sama kuin BEE (BMR), sillä Resting Energy Expenditure , lepoenergia, voidaan mitata vähemmin vaatimuksin ympäristön suhteen ja sen takia REE on 5% korkeampi kuin BMR ( BEE), basaalinen PAV.
UNI-PAV
UNEN AIKANA on keskimääräinen EE hieman alempi kuin valvetilan aikana.
SLEEPING ENERGY EXPENDITURE (SEE) katsotaan olevan noin 10% alempi kuin basaali PAV (BEE, BMR)
Kuitenkin pienistä systeemisistä eroistaan huolimatta SEE, BEE(BMR) ja REE ovat vahvasti keskenään korreloivia ja niitä käytetään usein toistensa sijasta.
- VAHVIN VAIKUTTAJA tähän BMR arvoon on kehon rasvaton massa (FFM)
ja tämä selvittää 80-prosenttisesti yksiöitten väliset erot . Suhde näitten parametrien kesken näyttää olevan lineaarinen ainakin niillä aikuisilla, joiden painot liikkuvat välillä 40- 100 kg.
Jonkin tietyn FFM arvolla yksilöitten väliset erot ovat noin 2.1 MJ ja tämä viittaa mahdollisiin suuruuseroihin REE-arvoissa kahdella yksilöllä, joilla on sama FFM-arvo.
- Geneettiset variaatiot, kehorakenne, hormonipitoisuuksien vaihtelut, energian tasapaino ja fyysinen kunto ovat tekijöitä, jotka selittävät BEE ( BMR) variaatioita silloinkin, kun on korjattu laskuja FFM-tekijän suhteen.
TEKNISET VAIKEUDET BMR MITTAUKSISSA
Mittaushankaluuksien takia käytetään energiantarpeitten määrittelemisessä arvioituja BMR( REE) arvoja.
Schofield et al. (WHO, FAO, UNU, CEC) on luonut yhtälöitä näihin arviolaskutehtäviin.
Kuitenkaan nämä seuraavassa aminitut kaavat eivät päde ylilihavuudessa ja jos niitä suoraan sovellutetaan saadaan liian korkeita BMR-arvoja, joten asia on monimutkainen.
Equations for calculating average basal energy expenditure(MJ/D) for men and women based on body weight(W, kg) and for Children and adolescents based on W (kg) and height (H, m)
Tässä käytetään apuna erilaisia obesiteetin ja alipainon suhteen tehtyjä korjauslaskuja, joista erikseen. Siinä yhteydessä tarvitaan mm. kehonpainoindeksin lukua (BMI) Body mass index.
Laskuissa tarvitaan taskulaskijaa.
Tässä kirjoitan vain aikuisten arvot: BMR megajouleina päivässä (MJ/ d)
Naiset
19- 30 vuotiaat BMR on 0.0615 W + 2.08
31- 60 vuotiaat BMR on 0.0364 W + 3.47
61- 75 BMR on 0.0386 W + 2.88
Yli 75 vuotiaat BMR on 0.0410 + 2.61
Miehet
19- 30 vuotiaat BMR on 0. 064 W + 2.84
31- 60 vuotiaat BMR on 0.0485 W + 3. 67
61- 75 vuotiaat BMR on 0.0499 W + 2.93
Yli 75 vuotiaat BMR on 0.035 W + 3.43.
Otan esimerkin, missä PERUSAINEENVAIHDUNNAN luku (MJ/ d) ja fyysisen aktiviteetin tason kerroinluku kerrotaan. jotta saadaan energian tarve.
Jos nainen on 60 vuotias, normaalipainoinen, esim BMI on 24 ja W (paino) on 65 kiloa, pituus H , 1.65 m), niin perusaineenvaihdunta hänen kehossaan on
0.0485 x painokilot 65 + 3.47 = 6.6 MJ
Jos tämä naishenkilö tekee keveähköä ansiotyötä ja hieman harrastaa kävelyä vapaa-aikana , PAL arvo voi olla 1.5 , joten hänen päivänsä energiantarve on BMR x PAL = 6.6 x 1.5 =9.9 MJ. Se on kaloreiksi muutettuna n 2400 kcal.
Mutta jos hän olisi ylipainoinen, esim 75 kg , jolloin BMI olisi 28 , siis selvästi jo I asteen ylipainon alueella, hänellä on jo insuliiniresistenssiä ja ylipainon kehittyminen on jo startannut. Siksi tätä ylipainolukua ei aseteta kaavaan, vaan astetaan teoreettinen numero, joka vastaa esim jotain hänen normaalipainonsa turva ajaansa esim painoa,, jolloin BMI on 25 ja sellainen paino olisi takaperoisesti laskien hänellä ( 25x 1.65 x 1.65 = ) 68 kg. Henkilön tulisi tähdätä pitkä-aikaisesti tähän 68 kilon painoon päin, jota pääsisi turvallisempaan alueeseen insuliiniresistenssin vaaroista. Onhan hänen kehossaan ( 75- 68 kg ) ylipainoa n 7 kg, mutta painonlaskussa ei tulsi koeteta tähdätä tällaiseen nopeaan 9% laskuun, vaan tyydytään muutaman prosentin laskuun. esim 3 % lasku olisi vajaat 3 kg.
Jos päivän ateria olisi sitä tasoa, mitä laskuissa saatu energiantarve tällä 68 kg painolla, olisi sellainen ravinto pitemmän päälle johtamassa painon normaalistumiseen ilman mitään enempää laihdutustakaan. Samalla kun nostaa PAL arvoaan eli ulkoilee enemmän (esim siten että PAL arvo on 1.7- 1.8) ja energian kulutus täten nostettu, pikkuhiljaa keho tulisi energiatasapainoonsa ilman mitään erikoisia muita seikkoja kuin vain aktiviteetin lisä ja omaa oikeaa energian tarvetta vastaavan energian käyttö ravinnoksi. Tämä on teoreettinen tie.
Tietysti asiaa tehostaa, jos hieman vähentää energian saantiaan, mutta se on monille vaikeaa. Joskus myös energiankäytön lisääminen aiheuttaa lisä nälkää ja runsaan lisäenergiankin syömisen ja “liikunta lihoittaa” silloin. Sen takia on kyllätietoinen energiareduktio tarpeen, jos aikoo päästä tuloksiin painokamppailussaan siten että saa terveydellisen hyödyn insuliiniherkkyyden palaamisesta.
Paino on sikäli erikoinen asia, että jos se alkaa normalisoitua vaikkapainon vähenemä olisi ollut vain muutamia prosentteja, suuntaus on niin edullinen, että aineenvaihdunta alkaa piristyä ja tehda herkemmin vaihdetta, joka samalla normalisoi “muotoja”, tietysti geenistön antamissa puitteissa, normaalipainoa ja normaalimuotoa kohti.
LIIKUNNALLA avustetaan tätä aineenvaihdunnan herkkää neulaa. Se joka on pitänyt kompassia kädessä tietää eräänlaisen suuntaneulan herkän liikkeen: Normaali aineenvaihdunta tekee sellaista herkkää liikettä, jossa pääpoolina on HIILIHYDRAATIN käyttö ja RASVOJEN käyttö. Solun aineenvaihdunta on jokahetkistä aurausta, jossa on suunnanvalintoja kuin kompassineulalla. Edellisessä artikkelissa mainittiin etä Liikunta antaa virtaa. Se tarkoita sitä samaa: Liikutan antaa herkkyttä aineenvaidhunnallsiten vaiheiten vaihteenhoitoon. Autoilijat tietävät, miten tärkeää on oikean vaihteen herkkä toiminta.
Mutta jos alkaa ylipaino, tämä kompassi, tämä vaihdelaatikko, jumittuu joissain kohdissa ja asiaan täytyy puuttua ohjein.
Tätä kompassi-ilmiötä, väreilevää liiekttä solutasossa sanotaan mm oskillaatioksi, oskillatiovalmiudesta esim insuliinin peruseritys oskilloi sopivasti. Perusoskillaatio katoaa, jos tulee insuliiniresistenssi ja insuliininerityklsen liikkeet saavat viiveen, ja hankaluudet alkavat kertyä.
Tästä toisen kerran.
14.5. 2010
