Kalorilaskuri: päivittäinen kaloritarve TDEE:n avulla

Mikä on kalorilaskuri?

Kalorilaskuri arvioi, kuinka paljon ravintoenergiaa henkilö käyttää päivässä, ja mukauttaa sitten lukua valitun painonmuutosnopeuden mukaan. Työkalu laskee kolme lukua: perusaineenvaihdunnan (BMR), päivittäisen kokonaisenergiankulutuksen (TDEE) ja päivittäisen kalorimäärän tavoitteen. Käyttäjä syöttää painonmuutosnopeuden. Työkalu muuntaa nopeuden energiaksi; se ei ehdota nopeutta, energiavajetta tai energiansaannin tasoa.

Elintarvikkeiden pakkausmerkinnöissä ilmoitetut ”kalorit” ovat kilokaloreita (kcal). Yksi kilokalori on energia, joka nostaa yhden kilogramman veden lämpötilaa yhdellä celsiusasteella, ja se vastaa täsmälleen 4,184 kilojoulea.

Kalorikaava

Laskenta etenee kolmessa vaiheessa.

Vaihe 1: perusaineenvaihdunta. BMR tarkoittaa energiaa, jonka keho käyttää levossa ennen minkään toiminnan lisäämistä. Tässä työkalussa käytetään Mifflin–St Jeorin yhtälöä, jonka Mifflin kollegoineen julkaisi lehdessä American Journal of Clinical Nutrition vuonna 1990. Paino ilmoitetaan kilogrammoina, pituus senttimetreinä ja ikä vuosina, ja tulos ilmoitetaan kilokaloreina päivässä.

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

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

Kaksi kerroinsarjaa eroavat toisistaan vain viimeisen vakion osalta: +5 tai −161.

Vaihe 2: päivittäinen kokonaisenergiankulutus. TDEE on BMR kerrottuna fyysisen aktiivisuuden tasolla (PAL), joka on kokonaisenergiankulutuksen suhde lepoenergiankulutukseen. Yhteys TDEE = BMR × PAL on peräisin FAO:n, WHO:n ja UNU:n raportista Human Energy Requirements (Rooma 2001, julkaistu 2004), luvusta 5.

$TDEE = BMR \times PAL$

Vaihe 3: painonmuutoksen mukautus. Viikoittainen painonmuutosnopeus muunnetaan päivittäiseksi energiaeroksi käyttäen Max Wishnofskyn vuonna 1958 julkaisemaa kehon kudoksen energiasisältöä: 3 500 kcal painokiloa kohti. Työkalun käyttämä metrijärjestelmän vakio 7 700 kcal kilogrammaa kohti on tästä luvusta pyöristetty muoto.

$\text{päivittäinen mukautus} = \frac{\text{viikoittainen muutos} \times \text{kcal yksikköä kohti}}{7}$

$\text{kohde} = TDEE + \text{päivittäinen mukautus}$

Viikoittainen nopeus on etumerkillinen. Nolla tarkoittaa, että tavoite on sama kuin TDEE. Negatiivinen nopeus pienentää tavoitetta ja positiivinen suurentaa sitä.

Aktiivisuuskertoimet

Työkalussa on viisi kiinteää kerrointa eli McArdlen, Katchin ja Katchin teoksessa Exercise Physiology esitetty asteikko.

Nämä viisi porrasta ovat käytäntöön perustuvia luokituksia, eivät mittauksia. Ne eivät myöskään ole FAO:n, WHO:n ja UNU:n vaihteluvälejä, jotka ulottuvat 1,40:stä 1,69:ään vähän liikkuvalla tai kevyesti aktiivisella elämäntavalla, 1,70:stä 1,99:ään aktiivisella elämäntavalla ja 2,00:sta 2,40:ään erittäin aktiivisella elämäntavalla. Viidestä portaasta kaksi, 1,2 ja 1,375, ovat FAO:n vähän liikkuvan elämäntavan alarajan 1,40 alapuolella, ja ylin porras 1,9 jää erittäin aktiivisen elämäntavan vaihteluvälin alapuolelle. Arvon 1,40 käyttäminen arvon 1,2 sijaan suurentaa tulosta noin 17 prosenttia, ja päivittäinen tavoite muuttuu saman verran kilokaloreina.

Päivittäisen kalorimäärän tavoitteen laskeminen

Esimerkki metrijärjestelmästä. 30-vuotias mies, jonka pituus on 175 cm ja paino 70 kg, on kohtalaisen aktiivinen ja on valinnut nopeudeksi −0,5 kg viikossa.

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

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

$\text{päivittäinen mukautus} = \frac{-0.5 \times 7{,}700}{7} = -550$

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

Työkalu näyttää BMR-arvoksi 1 649 kcal/vrk, TDEE-arvoksi 2 556 kcal/vrk, mukautukseksi −550 kcal/vrk ja tavoitteeksi 2 006 kcal/vrk. Viikoittainen energiaero on −0,5 × 7 700 = −3 850 kcal viikossa.

Esimerkki brittiläisestä mittajärjestelmästä. 35-vuotias nainen, jonka pituus on 5 jalkaa 4 tuumaa (1,63 m) ja paino 150 naulaa (68 kg), on kevyesti aktiivinen ja on valinnut nopeudeksi −1 naulaa viikossa. Pituus ja paino muunnetaan ensin, koska yhtälö käyttää senttimetrejä ja kilogrammoja: 64 tuumaa × 2,54 = 162,56 cm ja 150 naulaa × 0,45359237 = 68,04 kg.

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

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

$\text{päivittäinen mukautus} = \frac{-1 \times 3{,}500}{7} = -500$

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

Työkalu näyttää BMR-arvoksi 1 360 kcal/vrk, TDEE-arvoksi 1 871 kcal/vrk ja tavoitteeksi 1 371 kcal/vrk.

Näytetyt luvut pyöristetään kokonaisiksi kilokaloreiksi, ja kaavariveillä ilmoitettu pituus ja paino pyöristetään kahden desimaalin tarkkuuteen. Laskenta tehdään pyöristämättömillä arvoilla, joten käsin uudelleen laskettu rivi voi poiketa viimeisen numeron osalta yhdellä.

Arvion rajoitukset

Kuhunkin kolmesta vaiheesta liittyy oma virheensä, ja ne kumuloituvat.

• BMR-yhtälö perustuu väestöaineistoon sovitettuun malliin. Mifflin–St Jeorin yhtälö sovitettiin 498 terveen aikuisen aineistoon, jossa iät olivat 19–78 vuotta. Sitä ei ole validoitu lapsille, nuorille, raskauden aikana eikä tätä ikäryhmää vanhemmille aikuisille. Frankenfieldin ja kollegoiden vuonna 2005 tekemässä systemaattisessa katsauksessa yhtälön todettiin ennustavan mitattua lepoaineenvaihduntaa enintään 10 prosentin poikkeamalla noin 82 prosentilla aikuisista, jotka eivät olleet lihavia, ja noin 70 prosentilla lihavista aikuisista. Yksilöllinen virhe voi ylittää 20 prosenttia.
• Se käyttää kokonaispainoa, ei rasvatonta massaa. Lihas kuluttaa levossa enemmän energiaa kuin rasva, joten yhtälö antaa yleensä liian suuren arvon henkilöille, joiden kehon rasvan osuus on suuri, ja liian pienen arvon samanpainoisille hyvin lihaksikkaille henkilöille.
• Se arvioi lepoaineenvaihduntaa, ei tiukasti perusaineenvaihduntaa. Vuonna 1990 tehdyssä tutkimuksessa ihmiset mitattiin levossa, eivätkä tiukemmissa perusolosuhteissa, joita BMR-nimitys edellyttää. Työkalu käyttää yleistä BMR-nimitystä, mutta yhtälö arvioi lepoaineenvaihduntaa.
• Aktiivisuuskerroin on yleensä suurin virhelähde. Kaksoismerkittyä vettä käyttävissä tutkimuksissa, joissa seurataan vapaasti elävien ihmisten energiankulutusta, todelliset aktiivisuustasot sijoittuvat noin 1,2:n ja 2,5:n välille. Kun henkilö valitsee oman tasonsa lyhyen kuvauksen perusteella, hän arvaa lukua, jolla koko tulos kerrotaan.
• 3 500 kcal:n sääntö on vuodelta 1958 peräisin oleva staattinen likiarvo. Dynaamiset mallit, kuten Hallin ja kollegoiden vuonna 2011 lehdessä The Lancet julkaisema malli, osoittavat, että todellinen painonmuutos energiavajeen tai -ylijäämän yksikköä kohti on sääntöä pienempi ja vähenee ajan mittaan kehon sopeutuessa.
• Kaksi yksikköjärjestelmää eroavat hieman toisistaan. 3 500 kcal:n muuntaminen naulaa kohti antaa täsmällisesti 7 716 kcal kilogrammaa kohti, ei 7 700. Sama fyysinen nopeus johtaa siten metrijärjestelmässä ja brittiläisessä järjestelmässä noin 0,2 prosentin eroon.

Usein kysyttyä

Mikä ero on BMR:n ja TDEE:n välillä?

BMR on energia, jonka keho käyttää levossa ilman aktiivisuutta. TDEE on BMR kerrottuna aktiivisuustasolla, joten se kattaa kaiken, mitä henkilö tekee päivän aikana. TDEE on aina suurempi luku.

Miksi tavoite on sama kuin TDEE, kun viikoittainen nopeus on nolla?

Mukautustermi saadaan kertomalla viikoittainen nopeus energiavakiolla ja jakamalla tulos 7:llä. Nollanopeus tekee termistä nollan, joten tavoite on muuttumaton TDEE.

Onko kalori sama asia kuin kilokalori?

Elintarvikkeiden pakkausmerkinnöissä kyllä. Pakkauksessa kirjoitettu ”Calorie” tarkoittaa kilokaloria eli 1 000 pientä kaloria. Tämä työkalu ilmoittaa kaikkialla kilokalorit (kcal).

Miksi kaksi laskuria antaa samasta henkilöstä erilaiset luvut?

Suurin osa eroista johtuu BMR-yhtälöstä ja aktiivisuusasteikosta. Harris–Benedictin, Mifflin–St Jeorin, Katch–McArdlen ja Cunninghamin yhtälöt tuottavat erilaiset BMR-arvot, ja aktiivisuusasteikot vaihtelevat sivustojen välillä. Kun sama BMR kerrotaan arvolla 1,2 eikä arvolla 1,55, tulos muuttuu noin 29 prosenttia.

Ottaako laskuri kehon rasvaprosentin huomioon?

Ei. Mifflin–St Jeorin yhtälö käyttää vain painoa, pituutta, ikää ja sukupuolta. Katch–McArdlen yhtälön kaltaiset yhtälöt käyttävät sen sijaan rasvatonta kehon massaa, jonka määrittäminen edellyttää kehonkoostumuksen mittausta.

Voiko laskuri antaa nollaa pienemmän tavoitteen?

Laskennallisesti se on mahdollista, jos syötetty viikoittainen nopeus on riittävän suuri suhteessa TDEE:hen. Työkalu näyttää arvon ja merkitsee sen tulokseksi, jota mikään ravinnonsaanti ei voi täyttää.

Viitteet

• Mifflin MD, St Jeor ST, Hill LA, Scott BJ, Daugherty SA, Koh YO. A new predictive equation for resting energy expenditure in healthy individuals. Am J Clin Nutr. 1990;51(2):241-247.
• FAO/WHO/UNU. Human Energy Requirements. FAO:n, WHO:n ja UNU:n asiantuntijakokouksen yhteinen raportti, Rooma 2001. FAO Food and Nutrition Technical Report Series nro 1, 2004, luku 5.
• McArdle WD, Katch FI, Katch VL. Exercise Physiology: Nutrition, Energy, and Human Performance. Lippincott Williams & Wilkins.
• Wishnofsky M. Caloric equivalents of gained or lost weight. Am J Clin Nutr. 1958;6(5):542-546.
• Frankenfield D, Roth-Yousey L, Compher C. Comparison of predictive equations for resting metabolic rate in healthy nonobese and obese adults: a systematic review. J Am Diet Assoc. 2005;105(5):775-789.
• Black AE, Coward WA, Cole TJ, Prentice AM. Human energy expenditure in affluent societies: an analysis of 574 doubly-labelled water measurements. Eur J Clin Nutr. 1996;50(2):72-92.
• Hall KD, Sacks G, Chandramohan D, Chow CC, Wang YC, Gortmaker SL, Swinburn BA. Quantification of the effect of energy imbalance on bodyweight. Lancet. 2011;378(9793):826-837.