Hogy számoljuk ki az alapanyagcsere értékét és a napi energiafelhasználást?

Rengeteg képlet létezik, amelyek segítségével kiszámíthatjuk a bazális anyagcserénk és a napi energiafelhasználásunk mértékét. A napi energiafelhasználás értéke hasznos adat lehet, ha szeretnél életmódot változtatni és meghatározni, hogy mennyi energiát kell elfogyasztanod ételek formájában. Tudj meg többet a különféle prediktív képletekről, amelyek elárulják neked, hogy mennyi energiát éget el a bazális anyagcseréd napközben.

Mi az az energiafelvétel és -felhasználás

Az emberi szervezet a működéséhez szükséges energiát ételek és italok formájában veszi fel. Ezeket először átalakítja, majd különféle folyamatokra használja fel, például [1]:

• a szervek működésére
• az izmok összehúzódására
• a testhőmérséklet fenntartására
• növekedésre

Minden ételnek és italnak megvan a maga energiaértéke, amelyet biztosan jól ismersz az élelmiszerek csomagolásán feltüntetett tápértéktáblázatokból. Az energia értékét kalóriában, vagy néha joule-okban, pontosabban kilojoule-okban szokták megadni. Hogy mit is jelent ez a számérték, sokak számára rejtély, ezért most elmagyarázzuk, hogy mi a különbség a kalória és a joule között.

Joule vs. kalória

Érdekel, hogy miért használnak két mértékegységet és miért más az értékük, amikor ugyanazt az adatot fejezik ki? Az ételből származó energia mennyiségét régen kizárólag kalóriákban adták meg, azonban nem ez a termokémia koherens egysége. A joule (j) mértékegység a nemzetközi mértékegységrendszerbe (SI) tartozik és lehet, hogy még emlékszel rá a fizikaóráról. Egy joule 1 kg tömegű test 1 méter távolságra való áthelyezése közben kiadott energia 1 Newton nagyságú erővel. Rémlik valami? A joule mértékegységet az emberi energia kiszámítására is használják, ezért az étel energiaértékének kiszámításakor szintén joule-okat kellene használni. Bár már több mint 30 éve kizárólag joule-okban ajánlott feltüntetni az energiát, a fogyasztók, tudósok és laikusok ennyi idő után sem tudják elhagyni a régi mértékegységet, ezért a termékek csomagolásán általában ezt az értéket kalóriákban, joule-okban és kilojoule-okban is megtalálhatod. Lehet, hogy majd eljön az idő, amikor már nem fogják használni a kalóriákat, de addig is nem árt ismerni a kettő közötti különbséget. [3]

Az élelmiszerek és ételek eltérő energiaértékkel rendelkeznek a makrotápanyag-tartalmuktól függően. Nemcsak az élelmiszerek, hanem az emberek energiafelvétele is különbözik egymástól, mert mindannyiunk más-más energiaszükséglettel bír, amelyért több tényező is felel [1] [2]:

• genetika
• nem
• testsúly
• test mérete
• testmozgás
• éghajlat, amelyben élünk

Ahhoz, hogy könnyebb legyen megérteni, hogy mennyi energiát tartalmaz egy élelmiszer, először nézzük meg, hogy hogyan aránylik egymáshoz a joule és a kalória. [1]

1 kcal (kilokalória) = 1 000 cal (kalória)

1 kJ (kilojoule) = 1 000 joule

1 MJ (megajoule) = 1 000 kJ vagy 1 000 000 joule

1 kilokalória (kcal) = 4,184 kilojoule (kJ)

Ebből kell kiindulni. Most pedig térjünk át az élelmiszerekre és azok energiaértékére. A tápanyagokat a legenergiadúsabbtól soroljuk fel a legkevesebb energiát tartalmazóig: [1] [4]

1. Zsír – 9 kcal (37 kJ)/g
2. Alkohol* – 7 kcal (29 kJ)/g
3. Fehérje – 4 kcal (17 kJ)/g
4. Szénhidrát – 3,75 kcal (16 kJ)/g

* Az alkoholt azért tüntettük fel a listán, mert fogyasztásával nő az energiabevitel, ám nem tartozik a tápanyagok közé, mert negatív hatással van a fizikai növekedésre, a fejlődésre és a regenerációra. [4]

A táplálékból felvett energiának egységesnek kell lennie, hogy megelőzzük a testsúly növekedését és a túlsúlyt. Biztosan ismered azt a közismert állítást, hogy ugyanannyi energiát kellene felvennünk, mint amennyit felhasználunk. Egy fogásra átszámítva az energiaértéknek 1 – 1,4 kcal/g-nak, tehát 4,2 – 6,3 kJ/g-nak kéne lennie. A testsúlynövekedés és a túlsúly veszélye akkor áll fenn, ha az étel energiatartalma 2,5 kcal/g felett van. Nem tudod, hogy ezt hogyan kellene elképzelned? Vegyünk egy példát. Az ebéded több élelmiszerből áll, amelyek tápanyagtartalma, tehát energiaértéke is különböző. Az 500 g tömegű ebédet például hús, köret és saláta alkothatja. Különbség, hogy ezt az 500 grammot 200 g hús, 150 g hasábburgonya és 150 g saláta, vagy 200 g hús, 50 g hasábburgonya és 250 g saláta alkotja. Az egyes fogások így eltérő energiaértékkel bírnak. A szervezet az energiát a már említett folyamatokra használja fel. Azt mondhatjuk, hogy 1 kcal annyi hőnek felel meg, amennyi ahhoz szükséges, hogy 1 liter víz hőmérsékletét 1 °C-kal növeljük. [2] [4]

Ezek a termékek érdekelhetnek:

Napi energiafelhasználás és annak egyes részei

Szeretnéd csökkenteni a testsúlyod vagy legalább megőrizni és nem hízni? Bármi is a célod, minden esetben az energiafelvétel és -felhasználás kívánt arányát próbáld elérni. Pontosabban ismerned kell a napi energiafelhasználásodat, amelyhez aztán az ételből származó energiabeviteled igazíthatod, vagy akár magát az energiafelhasználást is módosíthatod.

A teljes napi energiafelhasználás az angol TDEE (Total Daily Energy Expenditure) rövidítésként ismert. Ez az összes kalóriát jelenti, amelyet egy nap alatt égetsz el és 4 összetevő határozza meg [5]:

1. Az alapanyagcsere értéke (Basal Metabolic Rate)
2. Az étel termikus hatása (Thermic Effect of Food)
3. Nem edzéssel kapcsolatos tevékenységek termogenézise (Non-Exercise Activity Thermogenesis)
4. Testmozgás (edzés) termikus hatása (Thermic Effect of Activity)

Matematikailag kifejezve a teljes napi energiafelhasználás a fenti 4 összetevő összegével egyenlő. [5]

TDEE = BMR + TEF + NEAT + TEA

Az alapanyagcsere az alapvető életfunkciókhoz, például a légzéshez és a vérkeringéshez termel energiát. Akkor is működik, amikor éppen semmit se csinálsz, például amikor este a TV előtt pihensz. Az alapanyagcserébe azonban nem tartozik a testmozgás, amelyet napközben végzel, sem az étel megemésztése. Az alapanyagcsere azokat a kalóriákat jelenti, amelyeket a szervezet a fent említett szükségleteihez égeti el. [5] [6]

Az étel termikus hatása azokat a kalóriákat jelenti, amelyeket a szervezet az élelmiszer feldolgozása során éget el. Az emberi szervezetnek az étel lebontásához és feldolgozásához is szüksége van energiára. A makrotápanyagok – fehérje (20 – 35%), szénhidrát (5-15%) és zsír (0 – 5%) – eltérő termikus hatással bírnak. Mit jelentenek ezek a százalékok? Próbálj például 100 kalóriát elképzelni minden makrotápanyag esetében: 100 kalória fehérje emésztése során 20 – 35 kalóriát égetsz el, míg a zsírok és a szénhidrátok esetében természetesen ez az érték sokkal alacsonyabb. Ha fehérjében gazdag ételeket fogyasztasz, növeled az étel termikus hatását és a kalóriák számát, amelyekről a szervezet emésztés közben gondoskodik. [7]

A nem edzéssel kapcsolatos tevékenységek termogenézise azokat a kalóriákat tartalmazza, amelyeket napközben égetsz el különféle tevékenység során, az edzésen, alváson és evésen kívül. Ebbe a kategóriába tartozik például a sétálás, kutyasétáltatás vagy a bevásárlás is. Ez az összetevő nagyban eltér az egyes emberek esetében, mert a fizikai munkát végző emberek sokkal magasabb értéket érnek el, mint akik ülőmunkát végeznek. A nem edzéssel kapcsolatos tevékenységek termogenézise fontos szerepet játszik a testsúly szabályozásában. A kutatók még nem jöttek rá, hogy milyen mechanizmus szabályozza ezt a termogenézis típust. Azonban ne feledkezz meg arról a tényről sem, hogy a vasalás, a lépcsőzés vagy minden más hétköznapi tevékenység is hatással van az anyagcserére. [5] [8]

A testmozgás termikus hatása az edzésen kívüli tevékenységek termogenézisének pontos ellentettje. Ez a kalóriák azon része, amelyet a test edzés során éget el. Minden edzéstípus ide tartozik, például az erősítő, a kardió vagy a CrossFit edzés is. [5]

Hogyan számíthatjuk ki az energiafelhasználásunkat

Rengeteg képlet létezik, amelyekkel kiszámolhatod az energiafelhasználásod. Ezek közé tartozik a Harris-Benedict vagy a Mifflin-St Jeor képlet, amelyekkel az alapanyagcseréd számolhatod ki. Az ezekből származó eredményeket pedig a Katch-McArdle szorzóval együtt használhatod a napi energiafelhasználásod meghatározására.

Harris-Benedict képlet

A Harris-Benedict képlet az egyik legismertebb módszer a bazális energiafelhasználás kiszámítására. A Harris-Benedict képletet 1919-ban alkották meg James Arthur Harris és Francis Gano Benedict kutatása alapján. A standard bazális energiafelhasználás meghatározása, valamint a különféle betegségekben, például cukorbetegségben szenvedő emberek energiafelhasználásának összehasonlítása céljából készült. Ez a képlet az egyik legelterjedtebb módszer és egészen 1990-ig kizárólag ezt a képletet használták, amíg nem publikálták a Mifflin St Jeor képletet. A Harris-Benedict képlet már több mint 100 éves. 1984-ben jelent meg a pontosított változata. Lenyűgöző a tény, hogy az alapanyagcsere már az előző évszázad elején a kutatások tárgyát képezte.

A Harris-Benedict képlet a testsúlyt, a magasságot, az életkort és a nemet is figyelembe veszi.Egyszerűen kiszámolhatod vele a napi bazális anyagcseréd értékét (BMR), hogy kiderítsd, mennyi kalóriát kell naponta fogyasztanod a testsúlyod megőrzéséhez. A BMR értékét a teljes napi energiafelhasználás kiszámítására használhatod fel.

BMR (férfi esetében) = 66,47 + (13,75 x testsúly kg-ban megadva) + (5,003 x magasság cm-ben megadva) – (6,755 x életkor években megadva)

BMR (nő esetében) = 655,1 + (9,563 x testsúly kg-ban megadva) + (1,85 x magasság cm-ben megadva) – (4,676 x életkor években megadva)

Tehát, ha 30 éves, 165 cm magas és 55 kg testsúlyú nő vagy, a képlet valahogy így fog kinézni:

BMR = 655,1 + (9,563 x 55) + (1,85 x 165) – (4,676 x 30)

655,1 + 525,954 + 305,25 – 140,28 = 1346,024 kcal

Az BMR (alapanyagcsere) tehát 1346,024 kalória naponta. Ennyi kalóriát éget el naponta a test az alapanyagcserének köszönhetően. A minimális mennyiség, amennyit naponta be kell vinned a szervezet egészséges működéséhez, 1346 kalória. Próbáld meg te is kiszámítani az alapanyagcseréd értékét. [5]

A Harris-Benedict képletet használva megkapod a BMR értékét, ezt pedig a teljes napi energiafelhasználás kiszámításához megszorozhatod a Katch-McArdle szorzóval. Az egész napi energiafelhasználás kiszámítása céljából bemutatjuk a Katch-McArdle szorzót, valamint annak Michael Matthews-től származó módosított változatát.

1,2 = ülő életmód (minimális edzéssel vagy edzés nélkül)

1,375 = mérsékelt testmozgás (heti 1 – 3 nap könnyed edzés vagy sport)

1,55 = közepes mértékű testmozgás (heti 3 – 5 nap közepes nehézségű edzés vagy sport)

1,725 = rengeteg testmozgás (heti 6 – 7 nap nehéz edzés vagy sport)

Egyes források 1,9 értékű szorzót is említenek, ám máskép definiálják az ehhez kapcsolódó testmozgást.

1,9 = extrém sok testmozgás (kemény edzés, nehéz fizikai munka, 2 edzés naponta) [5]

1,9 = extra testmozgás (heti 6 – 7 nap kemény edzés vagy fizikai munka, illetve professzionális sportolók esetében) [12]

Az egész napos energiafelhasználásod úgy tudod kiszámolni, hogy megszorzod az alapanyagcseréd a fenti szorzók egyikével.

TDEE = BMR x Katch-McArdle szorzó

TDEE = 1346,024 x 1,375 (ha nő vagy, aki hetente kétszer szokott edzeni)

TDEE = 1850,783 kalória.

Michael Matthews a fenti szorzók módosított változatát vezette be. A szerző nem kutatásokból indult ki, hanem több ezer emberrel szerzett gyakorlati tapasztalatai alapján hozta létre az új szorzókat. Szerinte az eredeti szorzó túlértékeli a felhasznált energia mennyiségét. A szabványos szorzók használatával megeshet, hogy túl kicsi lesz a kalóriadeficit és magas a kalóriafelvétel. Ennek eredményeképp kevesebb zsírt veszítesz szálkásítás során és túl sok zsírt szedsz fel tömegnövelés esetében. Matthews módosított szorzói jobb kiindulópontot nyújtanak. Ugyanúgy kell használni, mint a standard szorzókat. [12]

1,15 = ülő életmód (minimális edzéssel vagy edzés nélkül)

1,2 – 1,35 = mérsékelt testmozgás (heti 1 – 3 óra edzés vagy sport)

1,4 – 1,55 = közepes mértékű testmozgás (heti 4 – 6 óra edzés vagy sport)

1,6 – 1,75 = rengeteg testmozgás (heti 7 – 9 óra edzés vagy sport)

1,8 – 1,95 = extra sok testmozgás (heti 10 vagy több óra edzés vagy sport)

Az már csak a te döntésed, hogy a standard vagy a módosított szorzókat használod az energiafelhasználásod kiszámítására.

Mifflin-St Jeor képlet

A Mifflin-St Jeor néven ismert képlet ugyanúgy az energiafelhasználás kiszámítására szolgál, akárcsak a Harris-Benedict képlet. Mifflin és St Jeor először 1990-ben tüntették fel egy kutatásuk során. Akkoribban a Harris-Benedict képlet aktuálisabb verziójának tartották, amely jobban tükrözi a modern életmódot. Az új és a régi modell értékei közti eltérés körülbelül 5 %, és a kettő közül a Mifflin-St Jeor képlet pontosabb. Összehasonlításképp bemutatjuk a nőkre és a férfiakra érvényes képletet is [10]:

BMR (férfi esetében) = (10 x testsúly kg-ban megadva) + (6,25 x magasság cm-ben megadva) – (5 x életkor években megadva) + 5

BMR (nő esetében) = (10 x testsúly kg-ban megadva) + (6,25 x magasság cm-ben megadva) – (5 x életkor években megadva) – 161

Akárcsak a Harris-Benedict képletet, a Mifflin-St Jeor képletet is használhatod a TDEE kiszámítására Katch-McArdle szorzó segítségével.

Szeretnéd kiszámítani a napi energiafelhasználásod a Mifflin-St Jeor képlet segítségével, de nem akarod számológéppel csinálni? Használd az online BMR kalkulátorunkat.

Egy 2005-ben készült kutatás az előrejelző képletek pontosságáról próbált megbizonyosodni a szakirodalom segítségével. Arra a megállapításra jutottak, hogy a klinikai gyakorlatban a leggyakrabban a következő képleteket használják [13]:

• Harris-Benedict
• Mifflin-St Jeor
• Owen
• World Health Organization/Food and Agriculture Organization/United Nations University [WHO/FAO/UNU]

Az említett képletek közül a Mifflin-St Jeor képlet bizonyult a legpontosabbnak, mivel ennek a képletnek a legszűkebb a hibatartománya. A Mifflin-St Jeor képlet az alapanyagcsere mértékét gyakrabban a mért érték 10 %-os tartományában állapította meg túlsúlyos és nem túlsúlyos emberek esetében is, mint más képletek. [13]

Ahogy azt már biztosan észrevetted, a Harris-Benedict és a Mifflin-ST Jeor képleten kívül más képletek is léteznek az energiafelhasználás kiszámítására. Ezek közé tartozik például a Katch-McArdle, a Katch-McArdle (Hybrid), a Cunningham vagy a Harris-Benedict képlet 1984-ben felülvizsgált változata is. Az interneten számos kalkulátort találhatsz, amelyek mindent kiszámolnak helyetted. Ehhez elég megadnod a paramétereidet. Az említett 2005-ben készült kutatás azonban felhívja a figyelmet arra a tényre is, hogy ezek a képletek csak prediktív jellegűek. Tehát bizonyos mértékben eltérhetnek a valós értéktől. [14]

A kapott eredmények iránymutató adatok, de nehéz megmondani, hogy 100 % mértékben érvényesek lesznek-e rád. Reméljük, hogy kipróbálod ezeket a képleteket és segítenek elérni a céljaid és az álomalakodat. Szeretnéd, ha a barátaid is tudomást szereznének az alapanyagcsere kiszámítására szolgáló képletekről? Ne habozz és támogasd a cikket egy megosztással.

Források:

[1] Energy intake and expenditure – https://www.nutrition.org.uk/nutritionscience/obesityandweightmanagement/energy-intake-and-expenditure.html?start=1

[2] Jennifer R. Scott - How to Boost Your Energy Expenditure – https://www.verywellfit.com/what-is-energy-expenditure-3496103

[3] CHAPTER 3: CALCULATION OF THE ENERGY CONTENT OF FOODS - ENERGY CONVERSION FACTORS – http://www.fao.org/3/Y5022E/y5022e04.htm

[4] Macronutrients – http://opkp.si/en_GB/cms/help/assistance-in-working-with-open/macronutrients

[5] Robert Schinetsky - What is My TDEE (Total Daily Energy Expenditure)? – https://steelfitusa.com/2018/10/calculate-tdee/

[6] Calculate Your Basal Metabolic Rate (BMR) – https://www.bodybuilding.com/fun/bmr_calculator.htm

[7] Mike Roussell - Ask The Macro Manager: What Is The Thermic Effect Of Food – https://www.bodybuilding.com/fun/ask-the-macro-manager-what-is-thermic-effect.html

[8] Levine JA - Non-exercise activity thermogenesis (NEAT). – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12468415

[9] Frankenfield DC, Muth ER, Rowe WA - The Harris-Benedict studies of human basal metabolism: history and limitations. – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9550168

[10] Alastair Hazell - BMR Formula (Basal Metabolic Rate) – https://www.thecalculatorsite.com/articles/health/bmr-formula.php

[11] Physical Activity and Controlling Weight – https://www.k-state.edu/paccats/Contents/PA/PDF/Physical%20Activity%20and%20Controlling%20Weight.pdf

[12] Michael Matthews - This Is the Best TDEE Calculator on the Web (2020) – https://legionathletics.com/tdee-calculator/

[13] Frankenfield D, Roth-Yousey L, Compher C - Comparison of predictive equations for resting metabolic rate in healthy nonobese and obese adults: a systematic review. – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15883556

[14] SCIENTIFIC MACRO CALCULATOR – https://bodyofscience.co.uk/pages/macro-calculator