Ihmisen energiankulutus

Mikä?

Ihmisen vuorokautinen teoreettinen energiankulutus tarkoittaa energiamäärää, mikä ihmisen pitäisi ravinnon mukana vuorokaudessa hankkia, jotta hän pysyisi täysissä ruumiin ja sielun voimissa.
Nykyisin se ilmoitetaan kilojouleina (kJ) tai jouleina (J). Joule on tuhannesosa kilojoulea. Vanha yksikkö oli kilokalori (kcal) tai kalori (cal). Yksi kilokalori on 4,18 kilojoulea. Tällä kertoimella kilokalorit on helppo muuttaa kilojouleiksi ja tarvittaessa kilojoulet kilokaloreiksi jakamalla kilojoulet jakajalla 4,18.

Miksi?

Eihän näitä laskuja tule lasketuksi, eikä lukuja pyöritellyksi ja funtsailluksi, jos ei todella ole kiinnostunut aineenvaihdunnan energiankulutuksesta ja energian hankinnasta.
Mutta, jos laskenta kiinnostaa, voi sen avulla selvittää ja tulla vakuuttuneeksi monenlaisista asioista:

  • Erilaisten laskurien ja taulukoiden avulla voit laskea vuorokautisen energiankulutuksesi, voit vertailla lukuja keskenään ja funtsailla, että onko lukema ehkä suuri, pieni vai sopiva sinun tapauksessasi.
  • Suuritöisin tehtävä on sitten selvittää vuorokaudessa syömäsi ravinnon kokonaisenergiamäärä ja verrata sitä laskettuun kulutuslukemaan.
    Katso sivua BLOGINI TARKOITUS, punaisella kirjoitettu teksti.
http://www.ravintoarvot.com/blogini-tarkoitus/
  • Laskurien avulla voit laskea eri liikuntamuodoissa kuluvan energian määrän ja vertailla niitä keskenään.
  • Kun laskee energiankulutusarvon jollakin laskurilla ensin todellisen painon mukaan ja sitten painoindeksiä 25 vastaavan painoarvon mukaan, näkee helposti onko yli- vai alipainoinen. Samalla voi lukemien perusteella laskea energiamäärän, joka poikkeaa tuosta ihannearvosta.
  • Teoreettisesti voit laskea, että kuinka monta grammaa eri liikuntamuodot tai muut aktiviteetit kuluttavat kehostasi rasvaa, kun yksi gramma rasvaa sisältää energiaa 37 kJ/g.
    Edellytyksenä tälle on se, että olet saanut hiilattua kehosi rasvanpolttotilaan, eli kehon ensisijaiset energialähteet on käytetty loppuun ja keho on siirtynyt rasva-aineenvaihdunnan tilaan, missä energiaa otetaan rasvakudoksesta.
  • Energialaskennan ohessa tulee tietoa mm. harvinaisten vitamiinien, kuten D-vitamiini, B12-vitamiini, foolihappo sekä välttämättömien rasva- ja aminohappojen määristä. Välttämättömät aminohapot, joita aineenvaihdunta ei pysty itse valmistamaan saadaan ravinnon proteiinien mukana. Nyrkkisääntö on, että proteiinia tulee saada noin yksi gramma ihannepainokiloa (painoindeksi 25) kohden. Laskettuja lukemia verrataan sitten saantisuosituksien lukemiin.

Laskenta

Alla olevasta osoitteesta löytyy eräs laskentakaava.

https://sydan.fi/fakta/laske-energiantarpeesi/

Seuraavilla arvoilla se antaa minun energiankulutukseksi 10688 kJ/vrk (2553 kcal/vrk).

  • Mies yli 60 vuotta
  • Kevyt työ, satunnaisesti aktiivinen
  • Elopaino 90 kg

Tässä vaiheessa kannattaa jo huomata eräs asia. Kaavaan kannattaa laittaa elopainoksi painoindeksiä 25 vastaava kilomäärä. Jos kehossa on liikakiloja, niin näin saadaan nipistettyä kulutuslukemaa pienemmäksi. Liikaa syömällä ei kannata ylläpitää ylipainoa.
Lue blogisivu PAINOINDEKSI JA KUOLEMANVAARA.

http://www.ravintoarvot.com/painoindeksi-ja-kuolemanvaara/

Jos haluaa tavoitella jotakin haluttua BMI-lukemaa ja sitä, että millä painolla se saavutetaan kaava saa muodon:

Paino (kg) = BMI x kertaa pituus (m) x pituus (m)

Saan painokseni 25×1,77×1,77 = 78,3 kg ja energiankulutukseksi 9671 kJ/vrk (2310 kcal/vrk), eli 1017 kJ/vrk vähemmän.

Tuo 1017 kJ/vrk on rasvaksi (läskiksi) muutettuna 1017/37 = 27,5 g/vrk.
Minulla on siis ylipainoa 90,0 – 78,3 = 11,7kg = 11700g.
Eli näillä laskelmilla ja edellytyksillä saisin liikakilot poistettua 11700/27,5 = 425 vuorokaudessa, eli noin 14 kuukaudessa (1 vuosi 2 kuukautta).

Täältä löytyy toinen laskuri:

https://www.laskurini.fi/terveys/kalorilaskuri/energiantarvelaskuri

Samoilla lähtötiedoilla ja painoindeksin 25 elopainolla 78,3 kg laskuri antaa päivittäiseksi energiankulutukseksi 2326 kcal = 2326×4,18 = 9723 kJ/vrk.
Sama laskuri antaa täydessä levossa, sängyssä maaten eli nukkuessa todellisella elopainolla 90 kg lukeman 1671 kcal = 1671×4,18 =
6985 kJ/vrk. Tämä on ns. perusaineenvaihdunnan kuluttama energiamäärä.

Vielä löytyy miehelle ja naiselle hiukan monimutkaisempi kaava, millä voidaan laskea lepoaineenvaihdunnan eli perusaineenvaihdunnan energian kulutus kcal/vrk.

http://www.kaloritaulukko.com/kalorikulutus/

Minulle kaava antaa lukeman: 66,47 + (13,75×90) + (5×177) – (6,76×68) = 1729 kcal/vrk = 1729×4,18 = 7227 kJ/vrk.
Osoitteesta löytyy kaikenlaista hyvää tietoa ihmisen energian kulutuksesta ja energian hankinnasta.

Yleisesti on ajateltu, että keskivertoihminen kuluttaa energiaa noin  2000 kcal/vrk eli  2000×4,18 = 8360 kJ/vrk.
Yleisesti on myös ajateltu, että keskivertoihmisen aineenvaihdunta toimii koko vuorokauden läpensä keskimääräisellä 100 W:n teholla.
Tästä saadaan energiankulutukseksi  100x60x60x24 = 8640000 Ws = 8640 kJ/vrk.

Perusaineenvaihdunta

https://fi.wikipedia.org/wiki/Aineenvaihdunta

Wikipedia:
Tärkeimpiä elintoimintoja ylläpitää perusaineenvaihdunta. Siihen kuuluvat
 keuhkojen ja sydämen toiminta, kemiallisten yhdisteiden eristys ja synteesit, sekä ionien siirto solukalvojen läpi. Vuorokautisesta kokonaisenergiankulutuksesta 65–75 prosenttia on perusaineenvaihduntaa, miehillä keskimäärin 4,2 kJ/min ja naisilla 3,8 kJ/min. Perusaineenvaihdunta koostuu aivojen (21%) lihasten (22 %), maksan (18 %), munuaisten (6 %), sydämen (12 %) ja muiden kudosten (21 %) energiankulutuksesta. Sen suuruuteen vaikuttaa sukupuolen lisäksi ikä, kehon tyyppi ja koostumus, paasto, lämpötila ja laihduttaminen.
Aineenvaihdunta hidastuu ihmisen ikääntyessä

Alla olevasta osoitteesta löytyy luku 83 (CHAPTER 83): Ihmisen kehon tehokkuus (Efficiency of the Human Body) ja sieltä taulukko perusaineenvaihdunta, Basal Metabolic Rates (BMR).

https://openoregon.pressbooks.pub/bodyphysics

Taulukosta selviää, että millä teholla (W) ihmisen eri elimet toimivat levossa eli nukkuessa, Power consumed at rest (W). Siinä on myös elimien hapenkulutus millilitraa minuutissa (ml/min) ja hapenkulutuksen prosenttiosuus kokonaiskulutuksesta 250 ml/min.

Taulukosta saadaan perusaineenvaihdunnan tehoksi 85 W. Sama lukema löytyy myös alla olevasta taulukosta 6.
Tehon perusteella lasketaan perusaineenvaihdunnan vuorokausikulutukseksi 85 W x 86400 s = 7344000 J =
7344 kJ.

Wikipedia antaa vastaavaksi kulutukseksi miehelle 6048 kJ/vrk ja naiselle 5472 kJ/vrk. Luvuissa on pientä hajontaa, mutta se kuuluu asiaan.

TAULUKKO 6 on Olli Seppäsen kirjasta Ilmastointitekniikka ja sisäilmasto (ISBN 951-96098-0-6) sivulta 6. Se liittyy LUKUUN 1, missä kerrotaan lämpöviihtyvyydestä.
Taulukon aineenvaihdunnan teho (W)-arvojen perusteella voi helposti laskea ihmisen kehon energiankulutusarvoja eri toiminnoissa.

Seuraava esimerkki liittyy taulukkoon 6:

Lisää esimerkkejä:

Alla olevassa osoitteessa on fiksu laskuri. Siitä löytyy peräti 82 aktiivisuuslajia ja työtehtävää. Laske energiankulutus todellisen painosi mukaan ja painoindeksiä 25 vastaavan painon mukaan sekä tee tarvittaessa johtopäätöksiä.

Energiankulutuslaskuri eri liikuntamuodoille ja työtehtäville:

https://www.terveyskirjasto.fi/terveyskirjasto/tk.koti?p_artikkeli=pgt00003

Esimerkki laihduttamisesta

Sovellan edellä selostettua tietoa ja yllä olevan osoitteen laskurin antamia lukemia oman kehoni liikakilojen poistamiseen.

Lähtötiedot:

  • Mies 68 vuotta
  • Elopaino 90 kg
  • Pituus 1,77 m

Ravintoarvolaskuja

Tarkastellaan lopuksi muutamaa toteutunutta ravintoarvolaskelmaa ja erityisesti sitä, että mitä ravintoaineita, kuinka paljon ja paljonko ne yhteensä sisälsivät energiaa. Laskelmat perustuvat ruokakirjanpitoon, eli syömääni ravintoon tuona tiettynä päivänä. Verrataan toteutunutta energiansaantia edellä laskureilla saatuihin kulutuslukemiin.

Katso blogisivua TAUSTAA ELÄKEUKON HARRASTUKSISTA alla

http://www.ravintoarvot.com/ravinto/

Sieltä löytyy ruokapäiväkirja (syöntipäiväkirja) tiistailta 20.03.2001 sekä ruokapäiväkirjan kirjauksien mukaisesti käsin laadittu ja laskettu ravinnonsaantitaulukko 20.03.2001. Päivä oli tuon vuoden kevätpäivän tasauspäivä.

Lasketaan ruoasta saatu kokonaisenergiamäärä.

Alla olevan taulukon jäljessä on vastaava energiansaantilaskelma. Siinäkin kokonaisenergian saanti on jäänyt 5000 – 6000 kJ:n välille vuorokaudessa. Kun näitä lukuja vertaa energialaskureilla saatuihin lukemiin, niin havaitaan, että 5465 kJ ja 5598 kJ ovat noin puolet laskureiden lukemista ja silti nuo ruokamäärät antavat melkein kaikki ravintoainesuositusten mukaiset ravinnemäärät, kuten mineraalit, hivenaineet, vitamiinit, proteiinit, rasvat jne.

Alla olevassa taulukossa hiilareiden saannissa näyttäisi olevan vajausta. Olen merkannut siihen saantisuositukseksi 305 g ja toteutunut on vain 104,07 g. Erotus on 200,93 g, joka on energiana 200,93×17 = 3416 kJ.
Tämä lisättynä lukemaan 5598 kJ antaisi 5598 + 3416 = 9014 kJ. Tämä on jo huomattavasti lähempänä laskureiden antamia lukemia.

Ehkä laskurien antamilla lukemilla varmistetaan paremmin kaikkien ravinteiden saanti, jos ei itse halua syventyä ravintoarvojen tarkkaan laskentaan.