Υπολογιστής θερμίδων: ημερήσιος στόχος θερμίδων

Τι είναι ένας υπολογιστής θερμίδων;

Ένας υπολογιστής θερμίδων εκτιμά πόση ενέργεια από τροφές χρησιμοποιεί ένα άτομο σε μία ημέρα και, στη συνέχεια, προσαρμόζει αυτό το μέγεθος για έναν επιλεγμένο ρυθμό μεταβολής του βάρους. Το εργαλείο υπολογίζει τρεις αριθμούς: τον βασικό μεταβολικό ρυθμό (BMR), τη συνολική ημερήσια ενεργειακή δαπάνη (TDEE) και έναν ημερήσιο στόχο θερμίδων. Ο χρήστης εισάγει τον ρυθμό μεταβολής του βάρους. Το εργαλείο μετατρέπει αυτόν τον ρυθμό σε ενέργεια· δεν προτείνει ρυθμό, έλλειμμα ή επίπεδο πρόσληψης.

Οι «θερμίδες» που αναγράφονται στις ετικέτες τροφίμων είναι χιλιοθερμίδες (kcal). Μία χιλιοθερμίδα είναι η ενέργεια που αυξάνει τη θερμοκρασία ενός κιλού νερού κατά έναν βαθμό Κελσίου και ισούται ακριβώς με 4,184 κιλοτζάουλ.

Τύπος υπολογισμού θερμίδων

Ο υπολογισμός γίνεται σε τρία βήματα.

Βήμα 1: βασικός μεταβολικός ρυθμός. Ο BMR είναι η ενέργεια που χρησιμοποιεί το σώμα σε κατάσταση ηρεμίας, πριν προστεθεί οποιαδήποτε δραστηριότητα. Το εργαλείο χρησιμοποιεί την εξίσωση Mifflin–St Jeor, η οποία δημοσιεύτηκε από τον Mifflin και τους συνεργάτες του στο American Journal of Clinical Nutrition το 1990. Το βάρος εκφράζεται σε κιλά, το ύψος σε εκατοστά, η ηλικία σε έτη και το αποτέλεσμα σε kcal ανά ημέρα.

$BMR_{men} = 10w + 6.25h - 5a + 5$

$BMR_{women} = 10w + 6.25h - 5a - 161$

Τα δύο σύνολα συντελεστών διαφέρουν μόνο στη σταθερά του τελευταίου όρου, +5 ή −161.

Βήμα 2: συνολική ημερήσια ενεργειακή δαπάνη. Η TDEE είναι ο BMR πολλαπλασιασμένος με το επίπεδο σωματικής δραστηριότητας (PAL), δηλαδή τον λόγο της συνολικής ενεργειακής δαπάνης προς την ενεργειακή δαπάνη ηρεμίας. Η σχέση TDEE = BMR × PAL προέρχεται από την έκθεση FAO/WHO/UNU Human Energy Requirements (Ρώμη 2001, δημοσιευμένη 2004), κεφάλαιο 5.

$TDEE = BMR \times PAL$

Βήμα 3: προσαρμογή για τη μεταβολή του βάρους. Ένας εβδομαδιαίος ρυθμός μεταβολής του βάρους μετατρέπεται σε ημερήσια ενεργειακή διαφορά με χρήση του ενεργειακού ισοδυνάμου του σωματικού ιστού, το οποίο δημοσίευσε ο Max Wishnofsky το 1958: 3.500 kcal ανά λίβρα σωματικού βάρους. Η μετρική σταθερά που χρησιμοποιεί το εργαλείο, 7.700 kcal ανά κιλό, είναι η στρογγυλοποιημένη αναδιατύπωση αυτού του μεγέθους.

$\text{ημερήσια προσαρμογή} = \frac{\text{εβδομαδιαία μεταβολή} \times \text{kcal ανά μονάδα}}{7}$

$\text{τελικό} = TDEE + \text{ημερήσια προσαρμογή}$

Ο εβδομαδιαίος ρυθμός έχει πρόσημο. Το μηδέν σημαίνει ότι ο στόχος ισούται με την TDEE. Αρνητικός ρυθμός μειώνει τον στόχο, ενώ θετικός ρυθμός τον αυξάνει.

Συντελεστές πολλαπλασιασμού δραστηριότητας

Το εργαλείο προσφέρει πέντε σταθερούς συντελεστές πολλαπλασιασμού, την κλίμακα που παρατίθεται στο Exercise Physiology των McArdle, Katch και Katch.

Αυτά τα πέντε επίπεδα είναι συμβάσεις και όχι μετρήσεις. Επίσης, δεν είναι τα επίπεδα FAO/WHO/UNU, τα οποία εκτείνονται από 1,40 έως 1,69 για καθιστικό ή ελαφρά δραστήριο τρόπο ζωής, από 1,70 έως 1,99 για δραστήριο τρόπο ζωής και από 2,00 έως 2,40 για έντονα δραστήριο τρόπο ζωής. Δύο από τα πέντε επίπεδα, 1,2 και 1,375, βρίσκονται κάτω από το κατώτατο όριο 1,40 της καθιστικής ζωής κατά FAO, ενώ το ανώτατο επίπεδο 1,9 βρίσκεται κάτω από το εύρος της έντονης δραστηριότητας. Η χρήση του 1,40 αντί του 1,2 αυξάνει το αποτέλεσμα κατά περίπου 17 τοις εκατό, και ο ημερήσιος στόχος μεταβάλλεται μαζί του kcal προς kcal.

Πώς υπολογίζεται ένας ημερήσιος στόχος θερμίδων

Μετρικό παράδειγμα. Άνδρας ηλικίας 30 ετών, με ύψος 175 cm και βάρος 70 kg, μέτρια δραστήριος, με επιλεγμένο ρυθμό −0,5 kg την εβδομάδα.

$BMR = 10(70) + 6.25(175) - 5(30) + 5 = 1{,}648.75$

$TDEE = 1{,}648.75 \times 1.55 = 2{,}555.56$

$\text{ημερήσια προσαρμογή} = \frac{-0.5 \times 7{,}700}{7} = -550$

$\text{τελικό} = 2{,}555.56 - 550 = 2{,}005.56$

Το εργαλείο εμφανίζει 1.649 kcal/ημέρα για τον BMR, 2.556 kcal/ημέρα για την TDEE, −550 kcal/ημέρα για την προσαρμογή και 2.006 kcal/ημέρα για τον στόχο. Η εβδομαδιαία ενεργειακή διαφορά είναι −0,5 × 7.700 = −3.850 kcal την εβδομάδα.

Παράδειγμα στο βρετανικό σύστημα μονάδων. Γυναίκα ηλικίας 35 ετών, με ύψος 5 πόδια 4 ίντσες (1,63 m) και βάρος 150 lb (68 kg), ελαφρώς δραστήρια, με επιλεγμένο ρυθμό −1 lb (-0,45 kg) την εβδομάδα. Το ύψος και το βάρος μετατρέπονται πρώτα, επειδή η εξίσωση χρησιμοποιεί εκατοστά και κιλά: 64 in × 2,54 = 162,56 cm και 150 lb × 0,45359237 = 68,04 kg.

$BMR = 10(68.04) + 6.25(162.56) - 5(35) - 161 = 1{,}360.39$

$TDEE = 1{,}360.39 \times 1.375 = 1{,}870.53$

$\text{ημερήσια προσαρμογή} = \frac{-1 \times 3{,}500}{7} = -500$

$\text{τελικό} = 1{,}870.53 - 500 = 1{,}370.53$

Το εργαλείο εμφανίζει 1.360 kcal/ημέρα για τον BMR, 1.871 kcal/ημέρα για την TDEE και 1.371 kcal/ημέρα για τον στόχο.

Τα εμφανιζόμενα μεγέθη στρογγυλοποιούνται σε ολόκληρες χιλιοθερμίδες, ενώ το ύψος και το βάρος που τυπώνονται στις γραμμές των τύπων στρογγυλοποιούνται σε δύο δεκαδικά ψηφία. Οι πράξεις γίνονται με τις μη στρογγυλοποιημένες τιμές, επομένως ένας χειροκίνητος επανυπολογισμός μπορεί να διαφέρει κατά μία μονάδα στο τελευταίο ψηφίο.

Όρια της εκτίμησης

Κάθε ένα από τα τρία βήματα έχει το δικό του σφάλμα, και τα σφάλματα αθροίζονται.

• Η εξίσωση BMR είναι προσαρμογή σε πληθυσμό. Η εξίσωση Mifflin–St Jeor προσαρμόστηκε σε 498 υγιείς ενήλικες ηλικίας 19 έως 78 ετών. Δεν επικυρώθηκε για παιδιά, εφήβους, εγκύους ή ενήλικες μεγαλύτερης ηλικίας από αυτό το εύρος. Μια συστηματική ανασκόπηση του 2005 από τον Frankenfield και τους συνεργάτες του διαπίστωσε ότι προέβλεπε τον μετρημένο μεταβολικό ρυθμό ηρεμίας με απόκλιση έως 10 τοις εκατό περίπου για 82 τοις εκατό των μη παχύσαρκων ενηλίκων και περίπου 70 τοις εκατό των παχύσαρκων ενηλίκων. Το ατομικό σφάλμα μπορεί να ξεπεράσει το 20 τοις εκατό.
• Χρησιμοποιεί το συνολικό σωματικό βάρος και όχι την άλιπη μάζα. Οι μύες καταναλώνουν περισσότερη ενέργεια σε ηρεμία από το λίπος, επομένως η εξίσωση τείνει να δίνει υψηλή τιμή για άτομα με μεγάλο ποσοστό σωματικού λίπους και χαμηλή τιμή για πολύ μυώδη άτομα ίδιου βάρους.
• Εκτιμά τον μεταβολικό ρυθμό ηρεμίας και όχι αυστηρά τον βασικό ρυθμό. Η μελέτη του 1990 μέτρησε άτομα σε ηρεμία και όχι υπό τις αυστηρότερες βασικές συνθήκες που υπονοεί η ονομασία BMR. Το εργαλείο χρησιμοποιεί την κοινή ονομασία BMR, αλλά η εξίσωση εκτιμά τον μεταβολικό ρυθμό ηρεμίας.
• Ο συντελεστής πολλαπλασιασμού δραστηριότητας είναι συνήθως η μεγαλύτερη πηγή σφάλματος. Μελέτες με διπλά επισημασμένο νερό, οι οποίες παρακολουθούν την ενεργειακή δαπάνη ανθρώπων που ζουν ελεύθερα, τοποθετούν τα πραγματικά επίπεδα δραστηριότητας περίπου από 1,2 έως 2,5. Ένα άτομο που επιλέγει μόνο του ένα επίπεδο από μια σύντομη περιγραφή ουσιαστικά εκτιμά έναν αριθμό με τον οποίο πολλαπλασιάζεται ολόκληρο το αποτέλεσμα.
• Ο κανόνας των 3.500 kcal είναι μια στατική προσέγγιση του 1958. Δυναμικά μοντέλα, όπως αυτό που δημοσίευσαν ο Hall και οι συνεργάτες του στο The Lancet το 2011, δείχνουν ότι η πραγματική μεταβολή του βάρους ανά μονάδα ενεργειακής ανισορροπίας είναι μικρότερη από αυτήν που προβλέπει ο κανόνας και μειώνεται με την πάροδο του χρόνου καθώς το σώμα προσαρμόζεται.
• Τα δύο συστήματα μονάδων διαφέρουν ελαφρώς. Η ακριβής μετατροπή των 3.500 kcal ανά λίβρα δίνει 7.716 kcal ανά κιλό και όχι 7.700. Επομένως, ο ίδιος πραγματικός ρυθμός διαφέρει κατά περίπου 0,2 τοις εκατό στο μετρικό και στο αγγλοσαξονικό σύστημα.

Συχνές ερωτήσεις

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ BMR και TDEE;

Ο BMR είναι η ενέργεια που χρησιμοποιεί το σώμα σε ηρεμία, χωρίς δραστηριότητα. Η TDEE είναι ο BMR πολλαπλασιασμένος με ένα επίπεδο δραστηριότητας, επομένως καλύπτει όλα όσα κάνει ένα άτομο μέσα σε μία ημέρα. Η TDEE είναι πάντοτε ο μεγαλύτερος αριθμός.

Γιατί ο στόχος ισούται με την TDEE όταν ο εβδομαδιαίος ρυθμός είναι μηδενικός;

Ο όρος προσαρμογής είναι ο εβδομαδιαίος ρυθμός πολλαπλασιασμένος με τη σταθερά ενέργειας και διαιρεμένος με 7. Όταν ο ρυθμός είναι μηδέν, ο όρος αυτός είναι μηδενικός, οπότε ο στόχος είναι ίσος με την TDEE χωρίς μεταβολή.

Είναι η θερμίδα το ίδιο με τη χιλιοθερμίδα;

Στις ετικέτες τροφίμων, ναι. η «Calorie» που αναγράφεται στη συσκευασία είναι μία χιλιοθερμίδα ή 1.000 μικρές θερμίδες. Το εργαλείο αναφέρει χιλιοθερμίδες (kcal) σε όλη την έκτασή του.

Γιατί δύο υπολογιστές δίνουν διαφορετικούς αριθμούς για το ίδιο άτομο;

Οι περισσότερες διαφορές προέρχονται από την εξίσωση BMR και την κλίμακα δραστηριότητας. Οι Harris–Benedict, Mifflin–St Jeor, Katch–McArdle και Cunningham δίνουν διαφορετικές τιμές BMR, ενώ οι κλίμακες δραστηριότητας διαφέρουν μεταξύ ιστοτόπων. Ο πολλαπλασιασμός του ίδιου BMR με 1,2 αντί για 1,55 μεταβάλλει το αποτέλεσμα κατά περίπου 29 τοις εκατό.

Λαμβάνει ο υπολογιστής υπόψη το ποσοστό σωματικού λίπους;

Όχι. Η Mifflin–St Jeor χρησιμοποιεί μόνο το βάρος, το ύψος, την ηλικία και το φύλο. Εξισώσεις όπως η Katch–McArdle χρησιμοποιούν αντίθετα την άλιπη σωματική μάζα, για την οποία απαιτείται μέτρηση της σύστασης του σώματος.

Μπορεί ο υπολογιστής να δώσει στόχο κάτω από το μηδέν;

Οι πράξεις το επιτρέπουν, αν ο εισαγόμενος εβδομαδιαίος ρυθμός είναι αρκετά μεγάλος σε σχέση με την TDEE. Το εργαλείο εμφανίζει την τιμή και τη σημειώνει ως αποτέλεσμα που δεν μπορεί να επιτευχθεί με καμία πρόσληψη τροφής.

Παραπομπές

• Mifflin MD, St Jeor ST, Hill LA, Scott BJ, Daugherty SA, Koh YO. Μια νέα προγνωστική εξίσωση για την ενεργειακή δαπάνη ηρεμίας σε υγιή άτομα. Am J Clin Nutr. 1990;51(2):241-247.
• FAO/WHO/UNU. Human Energy Requirements. Έκθεση κοινής συνάντησης εμπειρογνωμόνων FAO/WHO/UNU, Ρώμη 2001. FAO Food and Nutrition Technical Report Series αρ. 1, 2004, κεφάλαιο 5.
• McArdle WD, Katch FI, Katch VL. Exercise Physiology: Nutrition, Energy, and Human Performance. Lippincott Williams & Wilkins.
• Wishnofsky M. Θερμιδικά ισοδύναμα της αύξησης ή της απώλειας βάρους. Am J Clin Nutr. 1958;6(5):542-546.
• Frankenfield D, Roth-Yousey L, Compher C. Σύγκριση προγνωστικών εξισώσεων για τον μεταβολικό ρυθμό ηρεμίας σε υγιείς μη παχύσαρκους και παχύσαρκους ενήλικες: συστηματική ανασκόπηση. J Am Diet Assoc. 2005;105(5):775-789.
• Black AE, Coward WA, Cole TJ, Prentice AM. Η ανθρώπινη ενεργειακή δαπάνη σε εύπορες κοινωνίες: ανάλυση 574 μετρήσεων με διπλά επισημασμένο νερό. Eur J Clin Nutr. 1996;50(2):72-92.
• Hall KD, Sacks G, Chandramohan D, Chow CC, Wang YC, Gortmaker SL, Swinburn BA. Ποσοτικοποίηση της επίδρασης της ενεργειακής ανισορροπίας στο σωματικό βάρος. Lancet. 2011;378(9793):826-837.