چگونه به کمک ریاضیات لاغر شویم؟

میزان انرژی‌ای که حیوانات و انسان، در حالت استراحت مصرف می‌کنند، به عنوان شاخص متابولیسم پایه یا BMR شناخته می‌شود. می‌توانیم به این شاخص به عنوان میزان سوختی که هر 24 ساعت سوزانده می‌شود تا بدن هنگام خواب، خود را در دمای 37 درجه سانتیگراد نگه دارد، نگاه کنیم. میفلین (Mifflin) و سینت جیور (St. Jeor) در سال 1990 نشان دادند که می‌توانیم برای هر فرد، این شاخص را با استفاده از معادله‌ای معروف به معادله‌ی هریس-بندیکت (Harris-Bendict) تخمین بزنیم:

 

$$\begin{gathered} {BMR}_{men}=\left(10\times weight in kg\right)+\left(6.25\times height in cm\right)-\left(5\times age in years\right)+5 \\ {BMR}_{women}=\left(10\times weight in kg\right)+\left(6.25\times height in cm\right)-\left(5\times age in years\right)-161 \end{gathered}$$

 

محاسبه‌ی شاخص متابولیسم پایه (BMR) به این دلیل که همراه با تخمین میزان فعالیت بدنی (PAL)، می‌تواند برای تعیین کل انرژی شما (TEE) استفاده شود (مقدار کالری مورد نیاز برای مصرف روزانه به منظور حفظ وزن بدن در طول زمان)، بسیار مفید است. کاری که باید انجام دهیم این است که روزانه درصد مشخصی را از آن کم کنیم و با گذشت زمان، وزن بدن مانند یک "وام مسکن" شروع به فعالیت می‌کند. از این لحاظ شبیه به وام است که به آرامی اما با اطمینان کامل، هم اصلِ پول (وزن بدن) و هم پرداخت‌ها (کسری کالری مورد نیاز روزانه) کاهش می‌یابد.

این مقاله به شما کمک می‌کند تا کل انرژی مصرفی روزانه خود (TEE) را تخمین بزنید و همچنین با استفاده از ریاضیات مقدار کالری مصرفی روزانه خود را برای کاهش وزن در طول زمان، محاسبه کنید.

 

میزان مصرف انرژی روزانه خود را محاسبه کنید

این محاسبه در چهار مرحله‌ی ساده انجام می‌شود. زمان رسیدن به هدف در هر شخص ممکن است متفاوت باشد، اما نشان داده شده است که حتی آگاهی از میزان کالری مصرفی با کاهش وزن ارتباط مستقیم دارد. بنابراین تنها چیزی که باید از دست بدهید چربی است.

 

مرحله 1: شاخص متابولیسم پایه (BMR) خود را محاسبه کنید

اولین قدم ساده است، ما می خواهیم BMR شما را بر اساس چهار داده‌ی زیر تخمین بزنیم:

• جنسیت
• قد (سانتی‌متر)
• وزن (کیلوگرم)
• سن

برای این منظور ما از معادلات هریس-بندیکت، به ویژه آخرین نسخه‌های پیشنهادی توسط میفلین و سینت جیور در سال 1990 استفاده خواهیم کرد. از آنجا که این معادلات نتیجه رگرسیون هستند، در مردان و زنان کمی متفاوت است:

 

$$\begin{gathered} {BMR}_{men}=\left(10\times weight in kg\right)+\left(6.25\times height in cm\right)-\left(5\times age in years\right)+5 \\ {BMR}_{women}=\left(10\times weight in kg\right)+\left(6.25\times height in cm\right)-\left(5\times age in years\right)-161 \end{gathered}$$

 

مثال: تعیین شاخص متابولیسم پایه (BMR) من

من یک مرد 30 ساله با قد 176 سانتی‌متر و وزن 79 کیلوگرم هستم. جای‌گذاری این چهار مقدار در معادله هریس-بندیکت بالا:

 

$\left(10\times 79\right)+\left(6.25\times 176\right)-\left(5\times 30\right)+5=1745$

 

پس BMR من 1745 کالری در روز است.

 

 

مرحله 2: سطح فعالیت بدنی خود را تخمین بزنید (PAL)

مرحله دوم شما را ملزم به ارزیابی میزان کم تحرکی یا فعالیت بدنی خود در زندگی روزمره (PAL) می‌کند. کسی که در یک دفتر کار می‌کند و ورزش نمی‌کند، "کم تحرک" خواهد بود و برای او PAL برابر با 1.53 است. برای کسی که کارش ساخت و ساز و یا کار فعال دیگری است یا یک ساعت در روز می‌دود، این مقدار بالاتر خواهد بود. در نهایت، اگر فرد در یک حرفه بسیار سخت کار کند، یک ورزشکار باشد، هم از نظر جسمی کار کند و هم ورزش کند، این مقدار حتی بالاتر نیز خواهد بود. جدول زیر TEE یک شخص را بر اساس این سبک‌های زندگی تقریب می‌زند:

• کم تحرک 1.53
• فعال 1.76
• خیلی فعال 2.25

من ورزش می‌کنم، اما هر روز این کار را نمی‌کنم. من در یک دفتر کار می‌کنم، اما هر روز نزدیک به یک ساعت برای رفت و برگشت به محل کارم پیاده‌روی می‌کنم، بنابراین خودم را در رده‌ی متوسط ​​یعنی فعال قرار می‌دهم. PAL من از این رو تقریباً 1.76 است.

 

مرحله 3: میزان کل انرژی مصرفی خود را محاسبه کنید (TEE)

مرحله سوم محاسبه کل انرژی مصرفی شما در هر 24 ساعت است. اهمیت این میزان انرژی در این است که اگر می‌خواهید وزن فعلی بدن خود را حفظ کنید، این مقدار کالری را نیاز خواهید داشت. TEE را با ضرب اعدادی که در مرحله 1 و 2 پیدا کردیم، محاسبه می‌کنیم:

 

$TEE=BMR\times PAL$

 

مثال: تعیین کل انرژی مصرفی من (TEE)

کل مصرف انرژی من (مقدار سوختی که بدن من هر 24 ساعت مصرف می‌کند) تقریباً برابر است با:

$TEE = BMR x PAL = 1745 x 1.76 = 3071 calories$

 

یعنی در جنسیت، قد، وزن، سن و سطح فعالیت من، برای حفظ وزن خود در طول زمان باید 3071 کالری در روز مصرف کنم. هر چه این مقدار کمتر شود، با گذشت زمان وزن کم می‌کنم و هر چه بیشتر شود، با گذشت زمان، وزنم افزایش می‌یابد.

 

مرحله 4: کسری کالری روزانه لازم خود را محاسبه کنید

چقدر می خواهید وزن کم کنید؟ آیا 1 کیلوگرم است یا بیشتر، مثلا 20 کیلوگرم؟ متأسفانه، متابولیسم بدن انسان‌ها به گونه‌ای است که هر کس به طور متفاوتی وزن از دست می‌دهد و اضافه می‌کند، حتی اگر همان چیزها را بخورد و بنابراین تجویز کسری کالری روزانه به منظور دستیابی به وزن خاص بدون اطلاعات بیشتر غیرممکن است.

آنچه ممکن است، این است که بفهمید ​​یک فرد به طور متوسط در ​​هر روز چه مقدار کالری مصرف می‌کند و یک تصمیم آگاهانه برای مصرف کمتر از آن بگیرید. با محاسبه BMR خود در حالتی که در وزن هدف ایده‌آل خود باشیم، می‌توانیم بفهمیم که تقریباً چقدر از مصرف فعلی خود را باید کم کنیم:

 

مثال: تعیین کسری کالری روزانه لازم

فرض کنیم من به وزن هدفم رسیده بودم. شاخص متابولیسم پایه‌ی من چقدر خواهد بود؟ این عدد را در همان معادلات قبلی قرار دهید. فرض کنیم من می‌خواستم به وزن 70 کیلوگرم برسم. مقادیر دیگر همگی ثابت می‌مانند:

 

$$\begin{gathered} BMR: (10 x 70) + (6.25 x 176) - (5 x 30) + 5 = 1650 calories \\ PAL: 1.76 \\ TEE: 1650 calories x 1.76 = 2904 calories \end{gathered}$$

 

$$\begin{gathered} \frac{2904}{3071} calories = 0.946 \\ 1 - 0.946 = 0.054 =\mathbf{ }\mathbf{5}\mathbf{.}\mathbf{4}\mathbf{\%}\mathbf{ }\mathit{f}\mathit{e}\mathit{w}\mathit{e}\mathit{r}\mathbf{ }\mathit{c}\mathit{a}\mathit{l}\mathit{o}\mathit{r}\mathit{i}\mathit{e}\mathit{s}\mathbf{ }\mathit{a}\mathit{t}\mathbf{ }\mathbf{70}\mathit{k}\mathit{g} \end{gathered}$$

 

متابولیسم هر کس متفاوت است، اما حداقل این را می‌دانم که اگر می‌خواهم وزن بدن من به جای 79 کیلوگرم 70 کیلوگرم باشد، بدون افزایش سطح فعالیت خود، باید یاد بگیرم که هر روز حداقل 5.4٪ کالری کمتری مصرف کنم. در مصرف انرژی روزانه من، این برابر است با:

 

$3071 calories x 0.054 = \mathbf{166}\mathbf{ }\mathit{f}\mathit{e}\mathit{w}\mathit{e}\mathit{r}\mathbf{ }\mathit{c}\mathit{a}\mathit{l}\mathit{o}\mathit{r}\mathit{i}\mathit{e}\mathit{s}\mathbf{ }\mathit{p}\mathit{e}\mathit{r}\mathbf{ }\mathit{d}\mathit{a}\mathit{y}$

 

چند تبصره

من انتظار حجم زیادی از مخالفت با این مقاله را دارم، بنابراین پیش از آن به من اجازه دهید ابتدا چند تبصره را بنویسم:

 

در مورد انتظارات

مدت‌ها اعتقاد بر این بود که کسری کالری هفتگی 3500 کیلوکالری منجر به کاهش 0.5 کیلوگرم وزن می‌شود. مطالعات اخیر نشان داده است که این موضوع در افراد مختلف بسیار متفاوت است. با این حال، اگر این عدد را یک میانگین ​​در نظر بگیریم، من می‌توانم برای محاسبه هر دو مورد زیر از این عدد استفاده کنم.

1. در روز چه مقدار کسری کالری باید داشته باشم تا بتوانم در مدت زمان مشخصی به وزن ایده‌آل خود برسم.
2. با یک کسری کالری روزانه ثابت، چقدر طول می‌کشد تا به وزن ایده‌آل خود برسم. در حالت ایده‌آل، هر کس می‌تواند به صورت جداگانه این مقدار را تخمین بزند و فقط از این عدد به عنوان راهنما استفاده کند. با این حال، در شرایطی که تقریب بهتری وجود ندارد:

 

مثال: کسری کالری لازم برای از دست دادن 9 کیلوگرم در شش ماه

فرض کنیم من می‌خواهم در شش ماه یعنی 180 روز، 9 کیلوگرم وزن کم کنم. برای این کار ابتدا مجموع کل کسری کالری مربوط به دوره را محاسبه کنید، سپس آن را بر تعداد روزهای موجود تا تاریخ هدف تقسیم کنید:

$$\begin{gathered} 9kg x (2 x 3500 kcal) = 63,000 \raisebox{1ex}{$calories$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$180 days$}\right. \\ 63,000 \raisebox{1ex}{$calories$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$180 days$}\right. = 350 \raisebox{1ex}{$calories$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$day$}\right. \end{gathered}$$

کالری دریافتی روزانه من به منظور کاهش 9 کیلوگرم در 180 روز:

$3071 calories - 350 calories = \mathbf{2}\mathbf{,}\mathbf{721}\mathbf{ }\mathit{c}\mathit{a}\mathit{l}\mathit{o}\mathit{r}\mathit{i}\mathit{e}\mathit{s}\mathbf{ }\mathit{p}\mathit{e}\mathit{r}\mathbf{ }\mathit{d}\mathit{a}\mathit{y}$

 

مطمئناً، با کاهش وزن، BMR تغییر می‌کند و بنابراین برای حفظ وزن بدن به انرژی کمتری نیاز داریم. در واقع، ما باید در آینده با استفاده از یک سری هندسی کسری کالری را محاسبه کنیم تا با گذشت زمان، کسری کالری نسبت به وزن بدن کاهش یابد. اما این کار خیلی ما را از هدف این مقاله دور می‌کند. اگرچه لازم به ذکر است که اگر ما از معادله‌ی هریس-بندیکت برای محاسبه‌ی شاخص متابولیسم پایه (BMR) خود استفاده کنیم، در صورت کل انرژی مصرفی (TEE) 2721 کالری در روز به مدت 180 روز (بدون کاستن):

 

$$\begin{gathered} BMR = \frac{TEE}{PAL} = \frac{2721}{1.76} = 1546 calories \\ (10 x weight in kg) + (6.25 x 176) - (5 x 30) + 5 = 1546 calories \\ (1546 - 5 + 150 - 1100)/10 = weight in kg = \mathbf{59}\mathbf{.}\mathbf{1}\mathbf{ }\mathit{k}\mathit{i}\mathit{l}\mathit{o}\mathit{g}\mathit{r}\mathit{a}\mathit{m}\mathit{s} \end{gathered}$$

بیش از 10 کیلوگرم از هدفم بیشتر وزن کم کرده‌ام. این به این دلیل است که TEE x 0.054 من در 70 کیلوگرم متفاوت از آن است که در 79 کیلوگرم است.

 

در مورد دقت

همانطور که بسیاری از کارشناسان متذکر شده‌اند، با نگاهی به اعداد و ارقام، حفظ موفقیت آمیز و طولانی مدت وزن پایدار بدن یک رمز و راز ریاضی است، زیرا حتی درصد کمی از کالری اضافی با گذشت زمان افزایش وزن بسیار زیادی را در آینده رقم می‌زند. شاید جواب در متابولیسم ما، تنظیم اشتها و یا هورمونهایمان باشد. کسانی که طرفدار رژیم‌های کتوژنیک (Ketogenic) و یا سرخپوشان (Paleo) هستند، استدلال می‌کنند که کربوهیدرات‌ها باعث افزایش ترشح انسولین می‌شوند که آن باعث تجمع چربی می‌شود.

همانند شاخص توده بدنی (BMI)، معادلات BMR ترکیب بدن را در نظر نمی‌گیرند و بنابراین برای افراد عضلانی و یا دارای چربی که دارای ابعاد یکسان هستند، نتایج یکسانی را محاسبه می‌کند. از آنجا که برای حفظ ماهیچه و چربی نیاز به مصرف انرژی متفاوتی است، BMR مطمئناً برای مطالعات مقایسه‌ای مقیاس بدی است.

 

در مورد کالری

کالری مقیاس انرژی است که تعریف رسمی آن به صورت زیر است:

کالری مقدار انرژی مورد نیاز برای بالا بردن درجه حرارت 1 لیتر آب در دمای اتاق تا یک درجه سانتی‌گراد است.

 

این ادعا که کسری کالری (یا مازاد آن) معیار کافی برای فرد در تعیین نوسانات وزن آینده آنها است، واقعاً مورد بحث است. طرفداران این استدلال خلاف واقع که "یک کالری، یک کالری است"، به دلیل اینکه بدن همه مواد مغذی را بدون در نظر گرفتن محتوای انرژی آنها، یکسان مصرف نمی‌کند، مورد نقد قرار می‌گیرند.
اگرچه مسلماً مشخص است که یک کالری غذایی حاوی 4184 ژول انرژی است (همانطور که ​​برای این کار تعریف شد)، اما در واقع نمی‌دانیم که بدن ما نسبت به این واقعیت شناختی دارد؟ یعنی اینکه نمی‌دانیم کالری‌های غذایی حاصل از چربی، کربوهیدرات یا پروتئین از نظر تجمع چربی به یک روش جذب می‌شوند یا خیر. ما می‌دانیم که:

پروتئین = 4 کالری در هر گرم
کربوهیدرات = 4 کالری در هر گرم
چربی = 9 کالری در هر گرم

 

یعنی چربی‌ها نسبت به پروتئین‌ها یا کربوهیدرات‌ها چگال‌ترند. تعجب‌آور نیست، زیرا روغن پخت و پز، می‌تواند به عنوان سوخت برای ماشین‌ها نیز استفاده شود، اما شکر (کربوهیدرات) نه. به طور خلاصه، یک ترکیب معمول از عناصر مغذی غالباً به شرح زیر است:

30٪ کالری حاصل از پروتئین
50٪ کالری حاصل از کربوهیدرات‌ها
20٪ کالری حاصل از چربی‌ها

 

تاریخچه

جی آرتور هریس و فرانسیس جی. بندیکت اولین نسخه از معادله هریس-بندیکت را در مقاله خود با عنوان "یک مطالعه‌ی بیومتریک از متابولیسم پایه در انسان" منتشر کردند

 

$h=66.4730+13.7516\times w+5.0033\times s-6.7550\times a$

 

که در آن $h$ "کل تولید گرما در 24 ساعت" ، $w$ "وزن (کیلوگرم)" ، $s$ "قد (سانتی‌متر)" و $a$ "سن" است. این معادله برای $w=\left[25.0،124.9\right]$، $s=\left[151،200\right]$، $a=\left[21،70\right]$ معتبر است.

این معادله از رگرسیون انجام شده در بررسی 136 مرد، 103 زن و 94 نوزاد بدست آمده است. آنها رگرسیون خود را در مقاله‌ی "یک مطالعه‌ی بیومتریک متابولیسم پایه در انسان" بهبود بخشیدند. رگرسیون آنها چندین بار در مجموعه داده‌های دیگر نیز اجرا شده است. رزا (Roza) و شیزگل (Shizgal) در سال 1984 در مقاله خود تقریب‌های بهتری ارائه دادند:

 

$$\begin{gathered} {BMR}_{men}=88.362+\left(13.397\times weight in kg\right)+\left(4.799\times height in cm\right)-\left(5.677\times age in years\right) \\ {BMR}_{women}=447.593+\left(9.247\times weight in kg\right)+\left(3.098\times height in cm\right)-\left(4.330\times age in years\right) \end{gathered}$$

 

سرانجام ، Mifflin & St. Jeor (1990) برای دستیابی به نسخه‌های مورد استفاده در این مقاله، معادلات پیش‌بینی شده جدید برای مصرف انرژی در حال استراحت در افراد سالم را به صورت زیر اصلاح کرد:

 

$$\begin{gathered} {BMR}_{men}=\left(10\times weight in kg\right)+\left(6.25\times height in cm\right)-\left(5\times age in years\right)+5 \\ {BMR}_{women}=\left(10\times weight in kg\right)+\left(6.25\times height in cm\right)-\left(5\times age in years\right)-161 \end{gathered}$$

 

سلب مسئولیت

به نظر من مختصرترین استدلال در مورد اینکه مصرف انرژی، بهترین تقریب در مورد چگونگی حفظ وزن بدن انسان در طول زمان نیست، توسط گری تاوبز ارائه شده است. به ویژه کتاب "کالری خوب، کالری بد" و اجرای عالی او در سال 2017 در پادکست ساخت سم هریس شماره 74 با عنوان "چه چیزی باید بخوریم" را توصیه می‌کنم.

هیچ یک از مطالب این مقاله نباید توصیه پزشکی تصور شود. برای بهترین نتیجه، خودتان تحقیق کنید و یا با یک متخصص تغذیه مشورت کنید.

 

# رژیم لاغری # معادله هریس-بندیکت # Harris–Benedict equation # شاخص متابولیسم پایه (BMR) # کالری # شاخص توده بدنی (BMI)