Premium

Pyramída energetického výdaja #2: Relevantné metódy merania energetického výdaja

Intro už nie je potrebné, to sme prebrali v prvej časti tejto série a ak ti to náhodou uniklo, klikni sem.

Zoznam jednotlivých článkov:

  1. Denný energetický výdaj a jeho jednotlivé komponenty
  2. Relevantné metódy merania energetického výdaja
  3. Energetický výdaj bežných denných a športových aktivít
  4. Niektoré faktory ovplyvňujúce energetický výdaj
  5. Constrained energy model

Skôr než sa pustíme do samotných metód merania energie, trošku si načrtneme ako vlastne vznikli jednotlivé kalorické hodnoty. Kalorimeter je zariadenie, ktorým sa meria množstvo odovzdaného tepla z niečoho, ako je napr. spaľovanie potravy alebo fekálií v kalibračnom prístroji. Prvý takýto prístroj na ľuďoch bol vyvinutý už v roku 1900. Priama kalorimetria, ktorá meria energetický výdaj hodnotením tepelnej straty objektu, je v súčasnosti nahradená nepriamou kalorimetriou. To je meranie energetického výdaja prostredníctvom množstva spotrebovaného kyslíka a/alebo oxidu uhličitého.

Množstvo energie sa môže vypočítať zo spotreby kyslíka a produkcie oxidu uhličitého. Ich určité množstvo je potrebné na metabolizovanie jednotlivých nutrientov. V roku 1957 Brouwer vypracoval jednoduchý vzorec na výpočet produkcie energie (kJ). Vychádzal z počtu oxidovaných sacharidov, bielkovín a tukov a z množstva spotreby kyslíka, produkcie oxidu uhličitého a straty dusíka v moči. Tak vznikli, nám už známe, hodnoty: 4,3 Kcal/g pre bielkoviny, 4,18 Kcal/g sacharidov a 9,46 Kcal/g tuku. Ako vidíš, hodnoty, ktoré používaš sú vo všeobecnosti zaokrúhlené. Na základe jeho rovníc operujú aj techniky nepriamej kalorimetrie, o ktorých si povieme teraz bližšie.

Zdroj: https://www.ck12.org/c/physics/calorimetry/rwa/Measuring-The-Calories-of-Everything-You-Eat/

Medzi relevantnými metódami merania energetického výdaju prostredníctvom nepriamej kalorimetrie rozoznávame:

Ventilated hood/mask

Meranie prietoku vzduchu, koncentrácie kyslíka a oxidu uhličitého, vo vzduchu prúdiacom dovnútra a von. Používa sa na meranie RMR (BMR) a TEF potravín. Trvá od 30 do 60 min. Aby sme mohli zmerať iba výdavky na pokojovú energiu bez výdavkov na energiu spôsobených výživou, subjekty sú merané najmenej 12 hodín po poslednom jedle = zväčša prespia v laboratóriu a odmeraní sú až ráno. RMR je zvýšená 6 hodín po jedle, kým sa vráti na pôvodnú úroveň. Rovnako ľudia, ktorým sa dáva táto maska, nemôžu pred meraním cvičiť, pretože aj to by ovplyvnilo výsledky. Na obrázku nižšie môžeš vidieť masku, ktorá sa používa v mnohých výskumoch najmä pre určenie energetického výdaja športovou aktivitou/pri zaťažení. Princíp je ten istý, no zariadenie má športovec zväčša umiestnené na chrbte alebo hrudníku. Na trhu existuje veľa podobných zariadení, no jedným z takých známejších je napr. ParvoMedics TrueOne® 2400.

Respiration chamber

Ako pri vyššie popísaných metódach aj tu sa rovnakým spôsobom meria rýchlosť prúdenia vzduchu a rozdiel koncentrácie kyslíka a oxidu uhličitého medzi vstupom a výstupom. Bežne má táto miestnosť 10-30 m2. Fyzická aktivita sa často monitoruje radarovým systémom, aby sa zistilo, kedy a ako často sú subjekty fyzicky aktívne. Slúži aj na meranie sleep metabolic rate (SMR). Jednoducho ťa zavrú do miestnosti a tam žiješ. Vedci majú pod kontrolou všetky aspekty ovplyvňujúce energetické požiadavky tvojho tela. Do takejto miestnosti  by bolo dobré na týždeň zavrieť ľudí, ktorí tvrdia, že jedia 600 Kcal za deň a nechudnú. Po týždni by určite odišli o pár kíl ľahší.

Zdroj: https://www.indirectcalorimetry.net/2018/04/19/indirect-calorimetry-gas-sampling-methods-overview/

Doubly labelled water technika (DLW)

Vyvinutá v roku 1955 a prvýkrát bola použitá na ľuďoch v roku 1982. Validačné štúdie porovnávajúce túto metódu s respirometriou ukázali, že výsledky založené na metóde DLW vyvolávajú presnosť na 97-99n%. Táto metóda sa môže použiť na meranie produkcie oxidu uhličitého, a tým teda aj energetický výdaj u free living jedincov po dobu niekoľkých dní až niekoľkých týždňov. Technika spočíva v tom, že dôjde k obohateniu telesnej vody ľudí ťažkým vodíkom (2H) a ťažkým kyslíkom (18O). Potom sa určuje rozdiel pri ich odbúravaní z tela. Ťažký kyslík sa stráca vo forme vody a oxidu uhličitého, avšak ťažký vodík sa stráca iba ako voda (teda močom). Vedci následne dokážu po kolekcii močových vzoriek a zistenia rozdielu medzi nimi, vypočítať energetický výdaj. Je to veľmi drahá technika, ktorá sa pohybuje v sume okolo 5000 € na človeka.

Nevýhodou je, že meranie TDEE je iba priemernou hodnotou za obdobie jedného alebo dvoch týždňov. Nezískame teda informácie o energetickom výdaji v konkrétnom dni (ako by sme túto hodnotu získali v respiračnej komore). Napríklad, pomocou tejto techniky vedci odhalili u obéznych ľudí, že ich deklarovaný príjem menej ako 1200 Kcal/deň bez súčasného úbytku hmotnosti bol v skutočnosti o 47 % (1050 Kcal) vyšší. Pravda bolí?

Pýtaš sa, prečo sa teda nepoužíva priama kalorimetria? Treba dodať, že použitie priamej kalorimetrie počas vytrvalostného tréningu môže vykazovať až o 25 % menej energetického výdaju oproti realite. Aj preto sa využívajú nepriame metódy. Ak odhliadneme od celkovej presnosti pod záťažou, ide o dosť nepraktické a nepohodlné meranie. Pri pohľade na obrázok nižšie ti to je snáď jasné.

Iné metódy určovania (odhadu) energetických požiadaviek tela

Keďže meranie BMR/RMR je časovo náročné a vyžaduje si špeciálne vybavenie, existujú aj rôzne predikčné rovnice. Tieto rovnice poskytujú (hrubý) odhad RMR, kde po zadaní veku, pohlavia, výšky a hmotnosti zistíš priemerné číslo denných kalórií. Ich presnosť sa však medzi jednotlivcami značne líši, dokonca medzi etnikami, pohlaviami, vekovými skupinami či skupinami s vyšším LBM/FFM.

Napríklad staršia Harris-Benediktova rovnica neberie do úvahy zloženie tela, pretože rovnaké výsledky sa vypočítajú pre veľmi svalnatú ako aj veľmi tučnú osobu, keď ich výška, hmotnosť, vek a pohlavie sú rovnaké. Mifflin-St Jeorova rovnica sa javila ako najspoľahlivejšia a predpovedala RMR v rámci 10 % nameraných u väčšiny neobéznych a obéznych jedincov než ktorákoľvek iná porovnávaná rovnica (Harris-Benedict alebo Owen rovnice). Táto štúdia porovnávala 132 mladých ľudí (64 % ženy a vek 18-26). Záver? Výsledky ukazujú, že najlepšia rovnica neexistuje a presnosť odhadu REE závisí u mladých ľudí minimálne od pohlavia a hmotnosti. Napríklad, najpresnejšia rovnica u mužov s normálnou hmotnosťou bola rovnica Schofield; u žien s normálnou hmotnosťou Mifflin; u mužov s nadváhou Livingstonová a Korthová rovnica; u žien s nadváhou Johnstoneove a Frankenfieldove rovnice; u obéznych mužov rovnice Owena a Bernsteina; a u obéznych žien Owenovu rovnica.

Mohli by sme nudne pokračovať ďalej. Verím, že pointa, ktorú som chcel týmto povedať, je zrejmá. Akékoľvek číslo vypočítané v nejakom online kalkulátore je iba orientačný odrazový mostík, nie presná odpoveď! Väčšina z nás nemá k dispozícii nič lepšie, a preto je nutné sledovať viac ukazovateľov, ktoré objektivizujú tieto čísla. Prípadne si skús výpočet cez tri stránky a spriemeruj si čísla, ktoré ti vyhodia.

Pre nás, ktorí cvičíme: Môže sa stať, že značná časť týchto rovníc podhodnotí náš RMR, pretože buď neberú do úvahy vyšší podiel LBM/FFM (telesná hmotnosť bez tuku) alebo nie sú  presné. Výnimkou môže byť napríklad Cunningham rovnica (aspoň podľa tohto a tohto , či Haaf rovnica). Tú si môžeš vyskúšať tu. Alebo radšej, choď do našej appky Fitclan a tam si môžeš  vypočítať svoj RMR najrelevantnejšie a pre rôzne scenáre :)

Profil vo fitclan kalkulačke

Ešte by som chcel okrajovo spomenúť metabolický ekvivalent úlohy (tzv. METs). Ide o objektívne vyjadrenie pomeru rýchlosti, akou človek vydáva energiu k svojej hmotnosti, pri vykonávaní špecifickej fyzickej aktivity. Táto hodnota sa porovnáva s referenčnou hodnotou, ktorá je stanovená pri spotrebe energie počas sedenia v pokoji. V podstate je to fyziologická referenčná hodnota používaná na sledovanie intenzity cvičenia. Usmernenia (American College of Sports Medicine a American Heart Association) rozdeľujú METs do troch kategórií – ľahká, <3,0 MET; mierna, 3,0–5,9 MET a aktívna ≥ 6,0 MET, hoci tieto hodnoty niektorí navrhujú preklasifikovať vyššie. Na základe METs môžeš všeobecne určiť fyzickú aktivitu mimo posilňovne a čiastočnej aj v nej. Pre ilustráciu sa pozri na grafiku nižšie.

https://ugc.futurelearn.com/uploads/assets/57/f9/57f9cf3e-028b-4dd2-9624-11829f71e409.png
Zdroj: https://themusclemechanicuk.com/what-are-metabolic-equivalents-mets/

A keďže sme už  trochu načrtli aj energetický výdaj pri jednotlivých fyzických a športových aktivitách, nabudúce sa na ne pozrieme ešte podrobnejšie. Verím, že to bude aj trošku záživnejšie :)

Zdroje:
Klaas R. Westerterp – Energy Balance in Motion (2013)

Zdieľaj kvalitný obsah ďalej

0Shares

Leave a Response

Coach_Vilo
V skratke: - 13 rokov v hre so železom - 11 súťaží - 6 rokov osobné trénerstvo - IIFYM / IF / Flexible dieting - Fitclan & 365 Gym coach/speaker - JUDr., PhD.