A munkavégzés vagy a hőtermelés képessége energiaként határozható meg. Mindkét folyamat az emberi testben megy végbe, ahol az energia megmaradásának fizikai törvénye is érvényes, de némileg alkalmazkodik ehhez a témához: A maximális energiafogyasztás megegyezik az ételből és a létrehozott tartalékokból nyert energiával.
Az energiamennyiséget, függetlenül attól, hogy az emberi testben fogyasztják-e, vagy tartalmazzák-e az ételben, joule-ban (J), kilojoule-ban (kJ), kalóriában (cal) vagy - a leggyakrabban használt - kilokalóriában (kcal) fejezik ki.
1 kcal = 4,1855 kJ
1 kJ = 0,239 kcal
Ahhoz, hogy egy kilogramm vizet 14,5 Caelsius fokról 15,5 Caelsius fokra melegítsünk, egy kilokalóriának megfelelő hőmennyiséget használunk.
A joule (J) mértékegységét a tényleges energiatartalom és nem a felszabaduló hőmennyiség alapján határozzuk meg a kalóriákkal.
A makroanyagok (cukrok, zsírok, fehérjék) úgynevezett energiahordozók, és megszerzését mikroanyagok (vitaminok, ásványi anyagok, nyomelemek) teszik lehetővé. Fiziológiai szempontból a zsírok energiaértéke kétszer olyan magas, mint a cukrok vagy a fehérjéké.
Az energiafogyasztás tényleges értéke az életkor függvényében (a DGE szerint):
Napi energiafelhasználás (kcal)
(P. Konopka, 2004. o. 24.)
Nagyon könnyen megtudhatjuk az ételek energiaértékét - manapság ezt az értéket minden termék feltünteti. De egy adott személy energiaértékének (szükségletének) meghatározása nagyon nehéz.
Az energiaigény több tényezőtől függ, alapvetően négy mennyiség határozza meg:
- Alap metabolizmus/alapköltség = BV (vagy bazális anyagcsere = BM)
Kifejezi a hő előállításához szükséges energiamennyiséget - az alapkiadások körülbelül 60% -át és 40% -át az alapvető életfunkciók, például a szív, a légzőrendszer, a vese, az agy működésének, az egyén életéhez szükséges belső szerveknek a fenntartásához. Az alapanyagcsere a testmagasságtól, a testösszetételtől, a nemtől, az életkortól, de az éghajlati viszonyoktól is függ.
Az energiaegyensúly meghatározásához elegendő egy egyszerű számítás a még mindig kielégítő Faust-képlet alapján:
alapkiadás = testtömeg (kg) x 24.
Ez azt jelenti, hogy minden kilogrammonkénti tömegnek 1 kalóriára van szüksége óránként. A nőknél ez az érték körülbelül 5 -10% -kal csökken a több szubkután zsír miatt, ami alacsonyabb hőköltséget okoz.
Azonban gyakorlatilag soha nem fog az alapköltségek körülményei között élni, mert az alapköltség egyenlő a teljes békével. Bármely tevékenység növeli az anyagok cseréjét, és ezáltal az alapvető kiadásokat. Az izomaktivitásra összpontosítunk - az izommunkával egyenes arányban az alapkiadások is növekedni fognak. Az alapkiadás alacsonyabb idős korban, alultápláltság vagy böjt idején.
- Foglalkozási energiaigény/Teljesítmény-ráfordítás (vagy energia-anyagcsere)
Kifejezi az emberi motoros készségek foglalkoztatásba, sportba és szabadidőbe történő bevonásához szükséges energiaköltségeket. A teljesítménykiadások összefüggenek vagy közvetlenül függenek a terhelés intenzitásától és időtartamától, és különösen az izomterhelés intenzitásától. Ezek az adatok már azt mutatják, hogy az energiafogyasztás valóban más.
Energia teljesítmény kcal/24 óra alatt.
-Kéz nélkül ülve, szellemi munka, tisztviselők
-Munka többnyire könnyű kézimunkával ülve: szabók, finommechanikusok, szerelők az elektrotechnikában
- Könnyű munka részben álló és járó kezekkel: szakácsok, orvosok, háziasszonyok
- Keményebb munka: ácsok, festők, esztergák
- Kemény munka: kőművesek, kovácsok, gazdák
- A legnehezebb munka: bányászok, favágók
(F. Žák, 8. o., 2005)
Az energiafogyasztást leggyakrabban a fizikai aktivitások alapján becsülik meg, de a szükséges energia mennyisége függ az életkortól (lásd a táblázatot), a fizikai tevékenység időtartamától és annak intenzitásától is. Ez függ az edzéstől, a maximális oxigénfogyasztástól (ami összefügg az egyén életkorával és állóképességével).
Összehasonlításképpen: A szabadidős sportolók oxigénfogyasztása percenként 2-3 liter között van, ennek a maximális értéknek a 2/3-án dolgozhat hosszú ideig. 1,23-2 liter oxigént használhat fel, percenként 6,5-10 kalória (400-600 kalória/óra) között éget el valamit. Ellentétben egy profi kerékpárosral, amelynek maximális oxigénfelvétele meghaladja a 6 litert/perc. A sportteljesítmény során percenként körülbelül 5 liter oxigént használhat fel, ami a maximális oxigénfelvétel 80% -a. Percenként akár 25, vagy óránként 1500 kalóriát égethet el.
- Az ételek termogenezise
Az étel termogenezise valójában az élelmiszer által okozott hőtermelés. Ez azt jelenti, hogy az energiatermelés értéke a testnek csak a kapott étel feldolgozására kell fordítania. Bármilyen táplálékfelvételt a kapott anyagok bomlása és rekonstrukciója követ, ami megnöveli az energiafelhasználást. Ez a teljesítmény az étel típusától függően változik. A fehérjék lebontásához a tápértékük 18-25% -át kell fogyasztanunk, ami az összes élelmiszer-összetevő. A diéták egyes típusai használják ezt a fehérje tulajdonságot. A cukrok esetében ez az érték 4% - 7%, a zsírok esetében 2% - 4%. Normál étrend mellett a táplálékfelvétel és -feldolgozás által okozott kalóriaveszteség 10–15% -át említik.
- Veszteségek az emésztési folyamat során
Az egyén energiaértékénél számított utolsó komponens az emésztőrendszer hatékonysága. Ez a hatékonyság nagyjából azonos minden egyénnél. Az ételek tápértékének körülbelül 10% -a elvész az emésztés során, mert a szervezet nem tudja feldolgozni.