(4) ENERGIA. Energiantarpeen arviointi lapsilla ja nuorilla NNR 2012 mukaan.

NNR 2012 -Energy 1(29)

1. Energia, Energy

4. Sisältö Tässä kappleessa kerrotaan, miten energiantarvetta arvioidaan ja mitkä yhtälöt ovat nykyään käytössä lasten ja nurten energiantarpeen arvioimisessa.kehoitan käyttämään taulukoitten suhteen tämän nettilähteen tekstiä:  http://www.slv.se/upload/NNR5/NNR%202012%20Energy.pdf

4. Energiantarpeen arvio, Estimation of energy requirements

4.1. Lasten ja nuorten energiantarpeen viitearvot, Reference values for energy requirements in children and adolescents

4.2. Vauvat 1- 12 kuukauden ikäiset, Age 1-12 months

4.3. Lasten ja nuorten arvioidut keskimääräiset viitearvot, Estimated average reference values for children and adolescents

4. Energiantarpeen arvioiminen, Estimation of energy requirements

On kaksi lähestymistapaa arvioida yksilöllinen energiantarve ja sen jälkeen keskimääräinen energiantarpeen taso, mitä käytetään osana ravitsemussuosituksia.

There are two main approaches to estimate individuals’ energy requirements and thereafter an average requirement level used as a part of the dietary recommendations.

Toinen tekniikka käyttää kaksoismerkattua vettä (DLW) (Ainslie et al. 2003), vedyn ja hapen isotooppeja, jotka asteittain eliminoituvat kehosta, vetyisotooppi veden kautta ja happi-isotooppi hengitysilman hiilidioksidissa sekä vedessä. Isotooppien eliminaationopeuksien erot korreloivat hiilidioksidin tuotantoon ja täten energian kulutukseen (EE) . Kokonaisenergiankulutuksen (TEE, Total Energy Expanditure) arvio on aika täsmällistä. Teoriassa voitaisiin tehdä suuri määrä DLW-mittauksia perustaksi kokonaisenergiankulutuksen ennustamiseen johtamalla yhtälöitä, jotka kuvaavat , miten totaalienergiankulutus vaihtelee esim iän, sukupuolen tai erilaisten antropometristen mittojen ( paino, kehonrasva) funktiona. On olemassa joitain laajoja, monisataisia tietuesettejä energiankulutuksen mittauksista DLW- mentelmällä ja myös näitten analyysejä. Kuitenkin väestöotos näissä tutkimuksissa on selektiivinen eikä näiden tietojen edustettavuutta voi taata.

One is to use the doubly labelled water –technique (DLW) (Ainslie et al. 2003). In this method, stable isotopes (2H and 18O) are administered orally. The isotopes are gradually eliminated from the body, 2H through water and 18O through water and CO2. The difference between the elimination rates of 2H and 18O is related to CO2 production and hence to energy expenditure. The estimation of total energy expenditure is quite accurate. In theory, a large number of DLW measurements could be used as the basis to predict total energy expenditure (TEE) , by deriving equations which describe how total energy expenditure varies as a function of, e.g., age, sex and various anthropometric measures, such as weight and body fat. There are some large (several hundred) data sets with energy expenditure assessed by DLW (Toose et al. 2007, Moshfegh et al. 2008) and also pooled analyses (Black et al. 1996). However, the populations in these studies are nevertheless selected and the representativeness of these data cannot be guaranteed.

Toinen energiankulutuksen mittauksen päätekniikka on keinotekoinen . Tässä menetelmässä tehdään ennuste totaalienergiankulutuksesta perusaineenvaihdunnasta ( RMR ; PAV, BMR) käsin laskemalla ja käytetään fyysisen aktiviteetin tason (PAL) faktoria laskuissa. Yksilötasolla DLW on täsmällisempi menetelmä, mutta kenotekoisella menetelmällä on mahdollista yleistää tuloksia. Tämän takia NNR 2012 ravitsemussuositukset perustuvat näihin laskennallisiin keinotekoisiin menetelmiin.

The other main technique to measure energy expenditure is called the factorial method. In this method, total energy expenditure is predicted from resting (or basal) metabolic rate (RMR) and a factor indicating physical activity level (PAL). On an individual basis, DLW is more accurate, but the factorial method was deemed to give better possibilities for generalizing the results. Therefore, the average energy requirements of NNR 2012 are based on the factorial method.

RMR mittausten teknisten rajoitusten takia perustetaan energiantarpeen määritykset tavallisesti ennakoituun RMR arvoon. Taulukossa 9.4 on näitä lepoaineenvaihduntaa ennakoivia yhtälöitä (Henry 2005). Aiemmassa NNR-versiossa käytettiin Schofieldin et al., WHO/FAO/UNU:n ja Euroopan yhteisöjen komission yhtälöitä Kuitenkin koska äskettäinen tarkistustutkimus on osoittanut Schofieldin yhtälöitten pyrkivän yliarvioimaan lepoaineenvaihduntaa (RMR) , niin nyt sovelletaan uutta ja täsmällisempää Henryn yhtälöä.

Because of the technical constraints of RMR measurements, determinations of energy requirements are usually based on predicted RMR. Table 9.4 shows prediction equations for RMR, as given by Henry 2005. In the previous version of NNR the equations of Schofield et al. (10), WHO/FAO/UNU (11) and the Commission of the European Communities (12) were used. However, since a recent validation study has shown that the Schofield equations tend to overestimate RMR (Weijs, 2008), the new and more accurate equation by Henry (2005) is now applied

Table 9.4 Equations for calculating average resting metabolic rate (MJ/day) based on body weight (W, kg) and on W and height (H, m)(Henry, 2005) Yhtälöitä, joilla voidaan laskea keskimääräinen lepoaineenvaihdunnan käyttämä energia megajouleina (MJ) päivässä perustamalla sekä kehon painoon (W, kg) että painoon W ja pituuteen(H, m)

                                           BEE                                  BEE

Tytöt, Girld                MJ/d on weight(W)          MJ/d on weight (W) and height(H)

alle 3 v                      0.246W  - 0.0965             0.127W + 2.94H –1.20

3 -10 vuotta, y            0.0842W + 2.12               0.0666W + 0.878H + 1.46

11-18 vuotta, y           0.0465W + 3.18               0.0393W + 1.04H + 1.93

Naiset, Women          BEE                                  BEE

19-30                        0.0546W + 2.33                  0.0433 W + 2.57 H -1.180

31-60                        0.0407W + 2.90                  0.0342W + 2.10 H -0.0486

61-70                        0.0429W + 2.39                  0.0356 W + 1.76 H + 0.0448*

 70 +                       0.0417W + 2.41

ESIM1: Perusaineenvaihduntaan kuluva energia 70- kiloisella, 162 senttisellä naisella,joka on 65 vuotias, on ensimmäisellä menetemällä laskien (0.0429*70 + 2.39) MJ/ päivässä = 5.393 MJ ( Kaloreina n. 1300 kcal) Megajoulet saa kaloreiksi parhaiten muuttamalla ne kilojouleiksi 5393 kJ ja jakamalla 4.2:lla.

Vasta PAL -arvolla kerrottuna saa perusaineenvaihdunta-arvosta todellisen päiviättisen energian tarpeen.

PAL kertoo fyysisen aktiviteetin tason.

ESIM2: Jos tiedetään henkilön pituuskin, voidaan laskea toisella menetelmällä lepoaineenvaihdunta (RMR) :

0.0356 W + 1.76 H + 0.0448 = 0.0356*70 + 1.76*1.62 + 0.0448 = 2.492+2.8512+ 0.0448=5.388 MJ/pv

Jos tämän muuttaa kaloreiksi 5388/4.2 = 1282 kcal, Siis miltei sama tulos, n 1300 kcal.

Pojat, Boys            BEE                     BEE
 alle 3 v, y               0.255W-0.141         0.118W + 3.59H –1.55

3 -10  v, y               0.0937W + 2.15     0.0632W + 1.31 H +1.28

11-18 v, y                0.0769W + 2.43     0.0651W + 1.11H + 1.25

Miehet, Men      BEE                          BEE

19-30                0.0669W + 2.28          0.0600 W + 1.31 H + 0.473

31-60                0.0592W + 2.48          0.0476 W +2.26 H -0.574

61-70                0.0543W + 2.37         0.0478 W 0+ 2.26 H -1.070*

 70+                 0.0573W + 2.01

*This equation covers all ages above 60 y. Tähdellä merkattu yhtälö pätee kaikille yli 60 vuotiaille.

4.1. Energian tarpeen viitearvot lapsille ja nuorille, Reference values for energy requirements in children and adolescents

Osa lasten ja nuorten energiansaannista kuluu kasvuun ja energiantarve painokiloa kohden on tämän takia suurempi näissä ikäryhmissä kuin aikuisilla. Ensimmäisten neljän elinkuukauden aikana noin 27% energiansaannista kuluu kasvuun. Ensimmäisen elinvuoden lopulla tämä osuus laskee lähelle 5 %:ia. Yhden - kolmen vuoden iässä se on lähes 3% ja sen jälkeen alle 2 %.

Lasten ja nuorten energiantarpeen viitearvot pitäisi perustaa heidän energiankulutukseensa ja kasvun tarpeisiinsa samoin kuin heidän tavanomaisen fyysiseen aktiivisuuteensa. Energiankulutuksen pitäisi olla suorituksia vastaavaa ja hyvää pitkäaikaisterveyttä ylläpitävää suositeltu fyysinen aktiivisuus tähän sisällytettynä

Part of the energy intake of children and adolescents is used for growth, and the energy

requirement per kg body weight is therefore higher for these age groups than for adults. During the first four months of life, approximately 27 % of the energy intake is used for growth. At the end of the first year of life, this fraction decreases to approximately 5 %; at age 1-3 years it represents approximately 3 % and is thereafter less than 2 % (68).

Reference values for energy requirements of children and adolescents should be based on their energy expenditure and requirements for growth as well as their habitual physical activity. Energy expenditure should be consistent with the attainment and maintenance of long-term good health, including recommended physical activity (71).

4.2. Yhden kuukauden - 12 kuukauden ikä. Age 1-12 months

Vauvojen arvioitu energiantarve perustuu FAO/WHO/UNU laskelmiin (2004) ja niissä käytetään päivittäisen energiakulutuksen DLW-mittauksista johdettuja yhtälöitä (Butte 2005)(taulukko 9.5).

The estimated energy requirement for infants is based upon the approach of FAO/WHO/UNU (2004), and using the daily energy expenditure DLW-derived equations (Butte 2005). (Table 9.5).

Taulukko 9.5.Table 9.5. Estimated average daily energy requirements (per kg body weight) for children 1-12 months, assuming mixed feeding (Butte 2005) Arvioitu keskimääräinen energiantarve ( painokiloa kohden) 1-12 kuukauden ikäisille lapsille olettaen heidän saavan sekaravintoa (Butte 2005).

Ikä, Age     Keskim.energian tarve Average daily energy requirements

kk, months                       kJ/painokilo/ pv, kJ/kg BW per day

                                                Pojat, Boys        Tytöt, Girls

1 kk, month                              486                      469

3 kk, month                              411                      404

6 kk, months                            339                       342

12 kk, months                          337                       333

Jotkut tutkimukset ovat osoittaneet, että rintaruokituilla vauvoilla on vähempi energiaa-antavien ravintoaineiden saanti kuin ruokintakaaviota saavilla, varsinkin silloin kun rintaruokintaa annetaan yli seitsemän kuukauden ajan, mikä johtaa pienempään kehonpainon lisään kuudesta kymmenenteen kuukauteen kuin lyhempiä aikoja rintaruokituilla vauvoilla. Sen vaikutuksen, mikä vauvan ravinnon lähteellä on energian tarpeisiin, havaitaan pysyvän koko toisen ikävuoden ajan erään tutkimuksen mukaan, jota on käytetty energian tarpeen arvion perustana. Tämä primääristi sen takia, koska ruokintakaaviota saavilla vauvoilla on korkeampi REE (lepoaineenvaihdunta) kuin rintaruokituilla, vaikka vaihtelevalla ravinnon sulavuudellakin saattaisi olla osuutta. Kuitenkaan erot eri ruokintaryhmien välillä eivät koskaan olleet 20 J/kg suurempia ja nykyinen NNR antaakin yhdet energiantarpeet, jotka pätevät sekä rintaruokituille että ruokintakaaviota saaville vauvoille.

Some studies have shown that breast-fed infants have a lower intake of energy-giving nutrients than formula-fed infants (77-79), especially infants breast-fed for more than seven months, which results in less body weight gain from six to 10 months than in infants breast-fed for a shorter period (74, 80). The effect of infant feed source on energy requirements was found to persist throughout the second year of life in one of the studies used as a basis for the estimated energy requirement (69). This was primarily because of the higher REE in the formula-fed infants than in the breast-fed (69), although varying digestibility might also play a role (81). However, the differences between feeding groups never exceeded 20 kJ/kg, and current NNR give one energy requirement valid for both breast-fed and formula-fed infants.

4.3. Arvioidut keskimääräiset viitearvot lapsille ja nuorille, Estimated average reference values for children and adolescents

Arvioidut päivittäiset lasten ja nuorten iän mukaiset energiantarpeet

The estimated daily energy requirements according to age for children

and adolescents

Taulukko 9.6. perustuu keinotekoiseen menetelmään, elikä REE arvioidaan ensiksi Henryn yhtälön avulla (2005) ja päivittäinen energiankulutus lasketaan kertomalla perusaineenvaihdunta (REE) fyysisen aktiivisuuden tasolla (PAL).

(Table 9.6) are based on the factorial method, that is, REE is first estimated by equations of Henry (2005) and daily energy expenditure is then calculated by multiplying REE with physical activity level (PAL).

Iänmukaiset kehonpainoarvot 0 - 5 vuotiaitten ryhmässä perustuvat viitearvojen keskiarvoihin, joita on saatu Tanskasta, Norjasta, Ruotsista ja Suomesta. Suomalaisista 2-5 vuotiaista ja norjalaisista 3 -5 vuotiaista ei ollut näitä arvoja saatavilla ja käytettiin muita pohjoismaisia arvoja.

Values for body weight related to age in the group 0-5 years are based on the mean of reference values from Denmark (93), Norway (94), Sweden (Swedish growth chart, 2000) and Finland (Finnish growth chart,1993). No values were available for 2-5 year-olds in Finland and data for 3-5 year-olds in Norway and the other Nordic values were used.

Kouluikäisten kasvuarvot osoittavat lisääntyvää pituus : paino suhdetta ja ylipainon esiintymää, sen takia 6- 17 vuotiaitten ikäryhmässä perustetaan arvot vuosien 1973- 1977 keskiarvoihin.

Values for growth at school age show increasing weight to height and prevalence of overweight (95), therefore values for the age group 6-17 years are based on mean values from 1973-1977 (93).

On viitteitä pohjoismaisten koululaisten ylipainon alentuneesta tai stabiloituvasta frekvenssistä (Sjöberg et al. 2008)

There are indications showing lower or stabilizing frequency of overweight among school children in the Nordic countries(Sjöberg et al 2008)

.

Kuitenkin ylipainon ja lihavuuden insidenssi pienissä lapsissa ja nuorissa on edelleen korkea. Tämän takia keskiarvojen ja mediaanien käyttö uusimmista tiedoista päivittäisen energiantarpeen arvioimisessa on vähemmän tyydyttävää.

However, the incidence of overweight and obesity among young children and adolescents is still high. This makes the use of means and medians from more recent data to estimate daily energy requirement less satisfactory.

Ruotsin luvut, jotka ovat kymmenen vuotta myöhemmältä ajalta kuin ne, mitä on painon viitearvoihin käytetty, osoittavat keskipainon nousua 4 kiloon asti 10- 17 vuoden ikäisissä lapsissa. Islannin luvut, jotka ovat 15 vuotta myöhemmältä ajalta kuin referenssiarvot, osoittavat vielä suurempaa eroa. Samanlaisessa ajanjaksossa (1978-1998) keskimääräinen pituus on lisääntynyt vain yhden senttimetrin 9-vuotiaissa islantilaislapsissa ja alle sentin Ruotsin, Tanskan ja Suomen 18-vuotiaissa ajalta 1975- 1990. Amerikassa lasten arvioidut energiantarpeet perustetaan mediaanipainoon ja ne ovat hieman korkeammat kuin nykyisen NNR:n viitepainot. Samanikäiset lapset ovat hyvin erilaisia kehonpainoltaan, varsinkin niissä ikäryhmissä, joissa vain harvat lapset ovat tulleet puberteettiin. Samaa sukupuolta olevien samanikäisten kehonpaino voi vaihdella faktorilla 2. Sentakia arvioituja energiantarpeita tietyssä ikäryhmässä ( kuten taulukko 9.8 kuvaa), pitää käyttää harkinnalla eli "talonpoikaisjärjellä". .

Figures from Sweden which are one decade younger than those used for the reference weight show an increase in median weight of up to 4 kg among 10-17 year-old children. Figures from Iceland which are 15 years younger show even larger differences (95). Over a similar time period (1978-1998) the average height has only increased by 1 cm among 9-year-old children in Iceland (96) and less than 1 cm among 18 -year-old conscripts in Sweden, Denmark and Finland from 1975-1990 (97). In the US the estimated energy requirements for children are based on the median weight and are slightly higher than the reference weights in the current NNR (98). Children of the same age vary widely in body weight, particularly in the age groups where only a few children have reached puberty. The body weight of children of the same age and sex may differ by a factor of two. The estimated energy requirement in a certain age group, as illustrated in Table 9.8, must therefore be used with caution.

Laskettu energiantarve ylipainoisille lapsille ( yli 2SD painon suhde pituuteen) on liian korkea, jos se perustuu kehonpainoon, koska energia tarve ensisijassa määräytyy rasvattoman kehon massan (FFM) mukaan. Sentakia suositellaan, että ylipainoisten lasten energiantarve pitäisi perustaa painoon, joka on 1 SD yläpuolella normaalin paino:pituus suhteen tai painoon, mikä vastaa ylipainon raja-arvoa (International Obesity Task Force) .

The calculated energy requirement for overweight children (>2 SD weight-for-height) is too high when based on body weight, since the energy requirement is primarily determined by the FFM. Therefore, it is recommended that the energy requirement in overweight children should be based on the weight 1 SD above normal weight for height, or on the weight corresponding to the cut-off value to overweight according to International Obesity Task Force (19).

PAL arvot NNR 2012 laitoksessa perustuvat systemaattiseen analyysiin DLW-tutkimuksista, joita on tehty SACN suosituksia varten. Analyysit eivät osoittaneet merkitseviä eroja sukupuolien kesken, mutta PAL nousi iän myötä. Ollaan käytetty NNR 5:ssä ensimmäisen kvartiilin arvoa rajana vähäiselle ja vastaavasti keskimääräiselle aktiivisuudelle ja kolmatta kvartiilia raja-arvona keskimääräiselle ja suurelle aktiviteetille.

Physical Activity Level (PAL) values in the NNR2012 are based on a systematic analysis of

DLW studies, made for the SACN (2011) recommendations. The analysis showed no

significant differences between the sexes, but an increased PAL with age. We have used the first quartile (25th percentile) value as a cut-off for low vs. average activity, and the third quartile (75th percentile) as the cut-off for average vs. high activity.

Taulukko 9.6. Table 9.6. Estimated daily energy expenditure (MJ/d) for children and adolescents (from 2 to 17 years), using the Henry (2005) equation for REE and physical activity levels from SACN (2011). Lasten ja nuorten (2 - 17 v) arvioitu päivittäinen energiankulutus (MJ/pv) käyttämällä Henryn (2005) yhtälöä REE arvolle ja PAL- kerrointa.

IKÄ (v) Paino(kg)

Years Body weight    REE    EE PAL Low EE PAL Average EE PAL High

TYTÖT, Girls

2 y  12.5 kg              REE 2.98   EE 4 .02      EE 4.14            EE 4.26

3 y   14.9 kg             REE 3.57     EE 4.82       EE 4.96          EE 5.10

4y  16.8 kg              REE 3.53     EE 5.02       EE 5.55          EE 5.97

5y   19.2 kg              REE 3.74     EE 5.31      EE 5.87           EE 6.31

6y   21.1 kg              REE 3.90     EE 5.53      EE 6.12           EE 6.59

7y  23.7 kg               REE 4.12    EE 5.84      EE 6.46           EE 6.96

8y   26.1 kg              REE 4.32     EE 6.13     EE 6.78            EE 7.30

9y  28.7 kg              REE 4.54     EE 6.44     EE 7.12            EE 7.67

10 y  31.8 kg           REE 4.80     EE 7.96     EE 8.30            EE 8.88

11 y   35.5 kg           REE 4.83      EE 8.02     EE 8.36           EE 8.94

12 y  40.4 kg           REE 5.06     EE 8.40     EE 8.75            EE 9.36

13 y  45.6 kg          REE 5.30      EE 8.80    EE 9.17             EE 9.81

14 y  49.9 kg          REE 5.50     EE 9.13     EE 9.52            EE 10.18

15 y   53.2 kg          REE 5.65     EE 9.39     EE 9.78            EE 10.46

16 y  54.8 kg          REE 5.73     EE 9.51     EE 9.91            EE 10.60

17 y   56.0 kg          REE 5.78     EE 9.60     EE 10.01          EE 10.70

POJAT, boys

2 y  13.2 kg            REE 3.23     EE 4.35     EE 4.48          EE 4.61

3 y   15.4 kg            REE 3.79     EE 5.11     EE 5.26         EE 5.41

4 y   17.3 kg            REE 3.77     EE 5.35     EE 5.92         EE 6.37

5 y   19.4 kg            REE 3.97     EE 5.63     EE 6.23         EE 6.71

6 y   21.4 kg            REE 4.16     EE 5.90      EE 6.52        EE 7.02

7 y   24.8 kg           REE 4.47      EE 6.35      EE 7.02        EE 7.56

8 y   26.5 kg           REE 4.63      EE 6.58      EE 7.27        EE 7.83

9 y   29.1 kg            REE 4.88     EE 6.92      EE 7.66        EE 8.24

10 y   32.2 kg         REE 5.17      EE 8.58      EE 8.94        EE 9.56

11 y  35.3 kg          REE 5.14      EE 8.54      EE 8.90       EE 9.52

12 y  39.1kg           REE 5.44      EE 9.03      EE 9.41       EE 10.06

13 y   43.5 kg         REE 5.78       EE 9.59      EE 9.99       EE 10.68

14 y   49.2 kg        REE 6.21        EE 10.31    EE 10.75     EE 11.49

15 y  55.1 kg        REE 6.67        EE 11.07     EE 11.53    EE 12.33

16 y  60.0 kg        REE 7.04        EE 11.69     EE 12.19    EE 13.03

17 y  63.6 kg        REE 7.32        EE 12.15     EE 12.67    EE 13 .54

Fyysisen aktiivisuuden tasot PAL eri ikäryhmille

( vähäinen, kohtalainen, suuri) /Physical activity levels (low, average, high) for age-groups:

1 —3 v, y: 1.35, 1.39 ja/and 1.43;

4 — 9 v, y: 1.42, 1.57 ja/and 1.69;

10 —18 v, y: 1.66, 1.73 ja/ and 1.85.

Suomennosta . 3.4. 2013