Un facile approccio al calcolo dei requisiti energetici stimati

Prev Chronic Dis. 2006 ott; 3 (4): A129.

Pubblicato online il 15 settembre 2006.

PMCID: PMC1784117

, PhD, RD,autore corrispondente, PhD, e, PhD
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I dosaggi dietetici di riferimento (DRI) definiscono il fabbisogno giornaliero di energia come il requisito energetico stimato (EER). L'EER si basa su calcoli che tengono conto dell'apporto energetico, del dispendio energetico, dell'età, del sesso, del peso, dell'altezza e del livello di attività fisica di un individuo. Includere il livello di attività fisica nei calcoli rende possibile determinare il dispendio energetico e raggiungere un equilibrio energetico un obiettivo più realistico. Tuttavia, il livello di attività fisica è spesso difficile da misurare e la valutazione accurata del dispendio energetico non è sempre possibile. Offriamo un modo semplice per calcolare EER giornalieri per gli adulti in base al livello di attività fisica. Utilizziamo le equazioni EER del comitato DRI e forniamo un modello di foglio di calcolo per il calcolo del livello di attività fisica. Questa tecnica spiega tutti i fattori e le misurazioni per determinare il livello di attività fisica e l'energia spesa dall'attività fisica quotidiana. Dovrebbe rivelarsi un approccio utile in ambito di ricerca, clinica e salute pubblica.

Il requisito energetico stimato

Nel rapporto Assunzioni dietetiche di riferimento per energia, carboidrati, fibre, grassi, acidi grassi, colesterolo, proteine ​​e amminoacidi (macronutrienti) (1), l'Istituto di Medicina (IOM) delle Accademie Nazionali imposta l'assunzione dietetica di riferimento per l'energia come il requisito energetico stimato (EER). La motivazione per la creazione dell'EER era legata alla consapevolezza della salute pubblica e alla preoccupazione per l'aumento della prevalenza del sovrappeso e dell'obesità nel Nord America e la necessità di valutare adeguatamente il bilancio energetico (2). L'EER è calcolato da un insieme di equazioni e fattori che rappresentano l'apporto energetico, il dispendio energetico, l'età, il sesso, il peso, l'altezza e il livello di attività fisica (PAL) di un individuo. Sulla base dell'apporto energetico necessario per mantenere l'equilibrio energetico in individui con pesi sani, l'EER consiste di equazioni predittive per il calcolo della quantità di apporto energetico che manterrà il peso corporeo di ogni individuo, come misurato da studi sull'acqua doppiamente etichettati (1).

Le equazioni utilizzate per calcolare l'EER considerano i fattori che influenzano il dispendio energetico giornaliero di un individuo, tengono conto degli incrementi del dispendio energetico in base all'attività fisica e quantificano l'effetto del PAL sul dispendio energetico totale (TEE) (1). Tutti gli aspetti del dispendio energetico in un periodo di 24 ore, compresa l'energia spesa per sintetizzare nuovi tessuti o come risultato di allattamento o crescita e sviluppo, sono considerati (3). Questo approccio differisce dalle equazioni predittive più comunemente utilizzate utilizzate in contesti clinici (ad es., L'equazione di Harris-Benedict) per stimare il dispendio energetico basale o il TEE o per valutare il fabbisogno energetico (4). Inoltre, ha il potenziale per l'utilizzo in contesti clinici e accademici e di ricerca per la valutazione dell'attività nutrizionale e fisica e per gli studi di gestione del peso quando il dispendio energetico dall'attività fisica non è misurabile. Ma capire i componenti e i fattori dell'equazione di EER può richiedere molto tempo.

Utilizzando le equazioni predittive EER, abbiamo escogitato un modo semplice per calcolare i fabbisogni energetici giornalieri per uomini e donne basati su PAL. Abbiamo creato un modello utilizzando un foglio di calcolo per semplificare il processo di calcolo EER. Il modello include componenti di spesa energetica che includono il calcolo PAL in fogli di calcolo di facile utilizzo. Questa tecnica tiene conto di tutti i fattori e le misurazioni per determinare il PAL e l'energia spesi dall'attività fisica quotidiana e dovrebbe fornire un approccio utile per le impostazioni accademiche, di ricerca, cliniche e di salute pubblica.

Componenti EER e bilancio energetico

I componenti dell'EER sono incorporati nel foglio di calcolo del modello utilizzando Microsoft Excel 2000 (Microsoft Corp, Redmond, Wash) () per calcolare il TEE basato su PAL per un uomo o una donna di età pari o superiore a 19 anni. La componente di base e più grande del TEE è il dispendio energetico basale (BEE). BEE riflette il metabolismo basale (BMR) o l'energia giornaliera necessaria per sostenere il metabolismo cellulare e i processi vitali associati, estrapolati in un periodo di 24 ore. L'BEE è correlato positivamente con le dimensioni e la composizione del corpo ed è facilmente prevedibile per età, sesso e altezza, ma non è chiaro in che modo possa essere influenzato dall'attività fisica (5,6). Un altro componente, l'effetto termico del cibo (TEF) e la termoregolazione, ha un impatto minore sul TEE. Contribuito dai processi digestivi e neurali associati al consumo, il TEF aumenta il metabolismo energetico e rappresenta circa l'8% -10% del dispendio energetico giornaliero di un individuo, ma è probabile che qualsiasi effetto dell'attività fisica o dell'esercizio sul TEF sia piuttosto ridotto (5) . L'energia spesa dall'attività fisica è la parte più variabile del TEE ed è di fondamentale importanza per raggiungere il bilancio energetico. A seconda di quanto l'attività fisica di un individuo varia di giorno in giorno, può essere molto bassa o alta, ma di solito rappresenta circa il 20% -30% dell'energia spesa (1,6,7). Per tenere conto di questa variabilità, le equazioni EER includono un coefficiente di attività fisica (PA). Questo coefficiente considera l'impatto della durata e dell'intensità dell'attività fisica svolta e l'efficienza della prestazione. È anche incluso un fattore di consumo di ossigeno post-esercizio (EPOC) in eccesso, stimato a circa il 15%, per aggiustare per un ulteriore aumento del dispendio energetico indotto per un periodo di tempo dopo il completamento di un periodo di attività fisica (1).

tavolo

Modello per il calcolo del fabbisogno energetico stimato

Questa tabella è disponibile come foglio di calcolo di Microsoft Excel per consentire agli utenti di calcolare il proprio EER basato su PAL. È necessario disporre di Microsoft Excel per utilizzare questa tabella. Scarica il foglio di calcolo Excel (XLS 17k) Clicca qui per vedere.(20 K, xls)

Attività fisica: equivalenti metabolici e PAL

I dati idrici etichettati in modo dubbio sia per i livelli previsti sia per quelli osservati di attività fisica sono stati utilizzati dall'IOM per valutare i modelli di attività fisica e il dispendio energetico degli individui per il posizionamento in una delle quattro categorie PAL: sedentaria, bassa attiva, attiva o molto attiva (1) . Nelle equazioni EER, le categorie PAL sono strettamente collegate all'energia spesa durante l'attività fisica in termini di equivalenti metabolici (MET). Un MET è un valore numerico che rappresenta un multiplo del tasso metabolico a riposo per una particolare attività. Questo valore si applica al livello di spesa energetica raggiunto durante l'esecuzione di un'attività specifica a un'intensità designata e fornisce un modo di esprimere il costo calorico totale dell'attività. Un MET equivale a un tasso di O2 consumo di 3,5 millilitri per chilogrammo di peso corporeo al minuto (ml / kg / min) negli adulti. I valori di MET tra 1,0 e 12,0 rappresentano il range tipico di PAL, da leggero a moderato a vigoroso. Il valore TEM si applica al livello di spesa energetica raggiunto durante l'esecuzione di un'attività e fornisce un modo di esprimere il costo calorico totale dell'attività (Δ PAL).

Il PAL fornisce informazioni sulla durata e l'intensità di un insieme di diverse attività svolte durante un periodo di 24 ore e le relative differenze nei normali livelli di attività fisica. La relazione tra MET e PAL è incorporata nel foglio di calcolo del modello EER campione () in modo tale che a ciascuna attività fisica eseguita in un periodo di 24 ore sia assegnato un valore MET in base alla sua intensità e durata. Un conseguente insieme di valori MET viene successivamente utilizzato per calcolare il PAL per la determinazione della PA necessaria per stimare il TEE.

Componenti del modello e uso

Questo modello identifica i campi necessari per l'inserimento dei dati da parte dell'utente e inserisce fattori per il calcolo automatico delle componenti energetiche precedentemente definite. I campi di inserimento dati richiesti sono l'età di una persona (in anni), il peso (in chilogrammi), l'altezza (in metri), un elenco di attività svolte e la loro intensità (MET) e la durata (minuti) di ciascuna nelle ultime 24 ore . I fattori inseriti nel foglio di calcolo sono il fattore EPOC di 1,15, il fattore TEF di 0,9 e un fattore standard per calcolare il PAL di 1 MET (o 0,0175 kcal per kg) al minuto di attività (1). Inoltre, abbiamo creato diversi altri fattori che sono trasparenti per l'utente per la semplice traduzione dell'attività fisica segnalata di una persona in spesa energetica. Per dimostrare, usiamo un uomo attivo di riferimento di 30 anni, 1,77 metri e 70 kg e una donna attiva di riferimento di 30 anni, 1,63 metri e 54 kg nella tabella.

Come funziona il calcolo

Dopo aver inserito i campi dati obbligatori, il foglio di calcolo del modello calcola automaticamente BEE come segue:

Per uomo:

BEE = 293 - 3,8 × età (anni) + 456,4 × altezza (metri) + 10,12 × peso (kg)

Per donne:

BEE = 247 - 2,67 × età (anni) + 401,5 × altezza (metri) + 8,6 × peso (kg)

Il passo successivo è il calcolo automatico dell'impatto di ciascuna attività fisica riportata sul dispendio energetico (Δ PAL). Questa formula, impostata nel modello, è la seguente:

Δ PAL = (MET - 1) × [(1,15 / 0,9) × Durata (minuti)] / 1440)

BEE / [0,0175 × 1440 × peso (kg)]

Dopo aver calcolato il PAL Δ per ogni attività fisica, la categoria di attività fisica (PAL: sedentaria, bassa attiva, attiva o molto attiva) viene determinata in base all'impatto dell'attività basale sul dispendio energetico (un fattore di 1.1) e alla somma di tutte le attività (somma di Δ PAL). Questo fattore tiene conto dell'aumento del TEF e dell'aumento post-vendita della spesa energetica. Il PAL viene calcolato automaticamente come PAL = 1,1 + somma di Δ PALi, dove Δ PALi è l'elenco di ogni impatto delle attività riportate sul dispendio energetico.

Il PAL viene calcolato automaticamente dalla somma di Δ PALi e utilizzato per determinare l'PA in base ai seguenti criteri:

Per uomo:

Sedentario: PA = 1.0, quando 1.0 ≤ PAL <1.4

Basso attivo: PA = 1,12, quando 1,4 ≤ PAL <1,6

Attivo: PA = 1.27, quando 1.6 ≤ PAL <1.9

Molto attivo: PA = 1,54, quando 1,9 ≤ PAL <2,5

Per donne:

Sedentario: PA = 1.0, quando 1.0 ≤ PAL <1.4

Basso attivo: PA = 1,14, quando 1,4 ≤ PAL <1,6

Attivo: PA = 1.27, quando 1.6 ≤ PAL <1.9

Molto attivo: PA = 1,45, quando 1,9 ≤ PAL <2,5

La formula per determinare il PA per gli uomini utilizzando la funzione logica di Microsoft Excel è:

IF (PAL ≥1.9, "1.54", IF (PAL≥1.6, "1.27", IF (PAL≥1.4, "1.12", IF (PAL≥1, "1", "")))))

La formula per determinare il PA per le donne che utilizzano la funzione logica di Microsoft Excel è:

IF (PAL ≥1.9, "1.45", IF (PAL≥1.6, "1.27", IF (PAL≥1.4, "1.14", IF (PAL≥1, "1", "")))))

Dopo che il foglio di calcolo del modello determina il PA, viene utilizzato per calcolare automaticamente il TEE come:

Per uomo:

TEE = 864 - 9,72 × età (anni) + PA × [(14,2 × peso (kg) + 503 × altezza (metri)]

Per donne:

TEE = 387 - 7,31 × età (anni) + PA × [(10,9 × peso (kg) + 660,7 × altezza (metri)]

Considerazioni sull'uso del modello

L'uso di questo modello non è limitato agli individui attivi; può essere applicato anche a individui che hanno stili di vita sedentari, attivi bassi o molto attivi. I MET (inseriti dall'utente del foglio di calcolo) per ciascuna delle attività fisiche eseguite calcoleranno automaticamente la categoria PAL necessaria per determinare la PA e il TEE. Né l'uso del modello è limitato al formato Microsoft Excel.L'insieme di equazioni fornito nella sezione "Come funziona il calcolo" può essere applicato ad altri programmi software statistici (ad esempio SAS) per l'immissione di dati più veloce o l'analisi di serie di dati di grandi dimensioni.

Inerenti alle equazioni predittive EER sono alcune limitazioni che possono influire sui calcoli del foglio di calcolo modello e sui risultati per PAL. L'utilizzo di MET o PAL per calcolare i costi energetici dell'attività fisica può introdurre un certo grado di errore. L'impatto dei TEM sul TEE calcolato e l'EER di un individuo potrebbe determinare una sottostima dei costi energetici per alcune attività e una sovrastima per gli altri rispetto alla misurazione della spesa energetica effettiva (8). Allo stesso modo, per il PAL possono esserci delle differenze associate agli incrementi del dispendio energetico associati all'attività fisica. Per la maggior parte delle attività fisiche, questi incrementi sono direttamente proporzionali al peso corporeo; tuttavia, quando si utilizza BEE, questi incrementi sono proporzionali al peso corporeo moltiplicati per 0,75, risultando in una minore energia associata a questi incrementi (3). Il calcolo del PAL e del coefficiente PA risultante viene troncato al livello molto attivo e quindi non tiene conto di più calorie spese e richieste superando questo livello di attività fisica. Questo sottovaluta il fabbisogno energetico per le persone che svolgono regolarmente un'attività di intensità vigorosa o molto intensa per la durata raccomandata o più a lungo.

Implicazioni per la pratica

Il foglio di calcolo del modello fornisce uno strumento utile e un modo semplice per calcolare i TEE e il fabbisogno energetico stimato per uomini e donne adulti in base al livello di attività fisica. Questo approccio stima l'EER di un individuo, rendendo così l'equilibrio energetico un obiettivo più raggiungibile. Incorporando le più attuali raccomandazioni dietetiche per i fabbisogni energetici in termini di livello di attività fisica di un individuo, questo approccio fornisce un modo utile per gestire il peso e valutare l'attività fisica come parte di uno stile di vita sano e attivo. Più recentemente questo approccio è stato utilizzato in MyPyramid Tracker per integrare l'assunzione di energia dal cibo con il dispendio energetico dall'attività fisica per determinare lo stato del bilancio energetico. Maggiori informazioni sul sistema di guida alimentare del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti e questo utile strumento sono disponibili su www.MyPyamidTracker.gov.

Le note

Le opinioni espresse dagli autori che contribuiscono a questa rivista non riflettono necessariamente le opinioni del Dipartimento della Salute e dei Servizi Umani degli Stati Uniti, del Servizio sanitario pubblico, dei Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie o delle istituzioni affiliate degli autori. L'uso di nomi commerciali è solo a scopo identificativo e non implica l'approvazione da parte di nessuno dei gruppi sopra indicati.

Citazione suggerita per questo articolo: Gerrior S, Juan W, Basiotis P. Un approccio semplice al calcolo dei fabbisogni energetici stimati. Prev Chronic Dis [seriale online] 2006 ottobre [data citata]. Disponibile da: URL: http://www.cdc.gov/pcd/issues/2006/oct/06_0034.htm

Informazioni sul collaboratore

Shirley Gerrior, Cooperative State State Education and Extension Service, Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti. 800 9th St, SW Waterfront Center, Rm 4144, Washington, DC 20024, Telefono: 202-720-4124, vog.adsu.seersc@roirregs.

WenYen Juan, Centro per la politica e la promozione della nutrizione, Dipartimento americano dell'agricoltura, Washington, DC.

Basiotis Peter, Center for Nutrition Policy and Promotion, Dipartimento di Agricoltura degli Stati Uniti, Washington, DC.

Riferimenti

1. Food and Nutrition Board. Assunzioni dietetiche di riferimento per energia, carboidrati, fibre, grassi, acidi grassi, colesterolo, proteine ​​e amminoacidi (macronutrienti) National Academy Press; Washington (DC): 2005. [PubMed]
2. Seale JL. Previsione del dispendio energetico totale da registri alimentari autodenunciati e caratteristiche fisiche in uomini e donne adulti e anziani. Am J Clin Nutr. 2002;76(3):529–534. [PubMed]
3. Raccomandazione di Brooks GA, Butte NF, Rand WM, Flatt JP, Caballero B. Chronicle dell'Istituto di medicina sull'attività fisica: come una raccomandazione di attività fisica è venuta ad essere tra le raccomandazioni dietetiche. Am J Clin Nutr. 2004;79(5): 921S-930S. [PubMed]

4. St Jeor ST, Herzog H, Kulick D. Valutazione. In: Foster GD, Nonas CA, editori. Gestire l'obesità: una guida clinica. Associazione dietetica americana; Chicago (IL): 2004. pp. 13-41.

5. Melby CL, Ho RC, Hill JO. Valutazione della spesa energetica umana. In: Bouchard C, editore. Attività fisica e obesità. Champaign (IL): Human Kinetics Publishers; Del 2000.

6. Jakicic JM. Il ruolo dell'attività fisica nella prevenzione e nel trattamento dell'aumento di peso corporeo negli adulti. J Nutr. 2002;132(12): 3826S-3829S. [PubMed]
7. Keim NL, Blanton CA, Kretsch MJ. L'epidemia di obesità in America: misurare l'attività fisica per promuovere uno stile di vita attivo. J Am Diet Assoc. 2004;104(9):1398–1409. [PubMed]
8. Ainsworth BE, Haskell WL, Whitt MC, Irwin ML, Swartz AM, Strath SJ, et al. Compendio delle attività fisiche: aggiornamento dei codici di attività e intensità di TEM. Med Sci Sport Esercizio 2000;32(9 Suppl): S498-S504. [PubMed]


Gli articoli di Prevenzione delle malattie croniche sono forniti qui per gentile concessione di Centers for Disease Control and Prevention

Un facile approccio al calcolo dei requisiti energetici stimati

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L'equazione dell'Istituto di medicina è stato pubblicato nel settembre 2002. È l'equazione che sta dietro le linee guida dietetiche del 2005 per gli americani e la nuova piramide alimentare, MyPyramid.

L'equazione dell'Istituto di medicina utilizza un approccio diverso rispetto alla maggior parte degli altri. L'equazione non misura il tasso metabolico basale, ma utilizza esperimenti basati su acqua doppiamente etichettata. Gli scienziati dell'Istituto di Medicina hanno affermato nel loro rapporto che il metodo fattoriale tendeva a sottovalutare il dispendio calorico.

equazioni

EER (Requisito energetico stimato) - il numero stimato di chilocalorie giornaliere, o Calorie, richiesto da un individuo al fine di mantenere il suo peso attuale.

  • Uomini adulti:
  • Donne adulte:
  • Ragazzi di età 3-18:
  • Ragazze 3-18 anni:
  • Bambini di 2 anni:

Queste equazioni sono per bambini e adulti in buona salute. Le formule di correzione vengono utilizzate per individui in sovrappeso e obesi. Queste correzioni per bambini e adolescenti sono state discusse da SJ Woodruff, RM Hanning e SI Barr in un articolo su Obesity Reviews pubblicato il 1 ° gennaio 2009. Il problema è se le diverse formule sono effettivamente necessarie o addirittura dannose se si verifica una sovrastima e quindi contribuisce a un peso corporeo ancora più alto e più sano in questi individui.[1] Tuttavia, sono come segue:

  • Ragazze obese 3-18 anni:
  • Ragazzi obesi 3-18 anni:

Tutti i pesi sono espressi in chilogrammi, le altezze sono espresse in metri e l'età è espressa in anni. PA è per coefficiente di attività fisica. I coefficienti di attività sono tabulati di seguito:

Livello di attività Ragazzi tra i 3 e i 18 anni Ragazzi obesi di età compresa tra 3 e 18 anni Ragazze tra i 3 e i 18 anni Ragazze obese di 3-18 anni Uomini adulti Donne adulte
Sedentario 1 1 1 1 1 1
Moderatamente attivo 1.13 1.12 1.16 1.18 1.11 1.12
Attivo 1.26 1.24 1.31 1.35 1.25 1.27
Molto attivo 1.42 1.45 1.56 1.6 1.48 1.45

Sedentario significa solo l'attività fisica leggera associata alla vita indipendente, mezzi moderatamente attivi circa mezz'ora di esercizio da moderato a vigoroso oltre a questo. Attivo significa almeno un'ora di esercizio e molto attivo significa essere fisicamente attivo per diverse ore al giorno.

link esterno

Il calcolo può essere eseguito automaticamente su questi siti:

  • http://foodboxit.com/tools/eer-calculator
  • https://web.archive.org/web/20090116152958/http://www.bcm.edu/cnrc/caloriesneed.htm
  • http://www.kidsnutrition.org/consumer/nyc/vol1_03/energy_calculator.htm se di età inferiore ai 19 anni.
  • http://www.bodyengine.com/app/demo.html - EER per l'attuale e il peso obiettivo su un grafico dinamico.
  • http://www.pbskids.org/teletubbies/

Riferimenti

  1. ^ Woodruff, S. J., Hanning, R. M., & Barr, S. I. (2009). Raccomandazioni energetiche per bambini e adolescenti normopeso, sovrappeso e obesi: sono necessarie equazioni diverse ?. Recensioni sull'obesità, 10 (1), 103-108. doi: 10.1111 / j.1467-789X.2008.00525.x
  • https://www.nal.usda.gov/fnic/dietary-reference-intakes
Estratto da "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Institute_of_Medicine_Equation&oldid=836257033"
4.7
5
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4
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