Keď chudneme, kam ide váha (výskum behu; premýšľanie pri behu)
Dnes je to o športe a chudnutí. Otázka je jednoduchá, pre mnohých môže byť odpoveď nepochopiteľná. Keď chudneme, kam ide váha?
[Edit:] Láskavo, so súhlasom Floriana, sa tento článok teraz objavuje v sérii „Spustený výskum - myslenie za behu“. [/ Upraviť]
Ako vôbec chudnete?
Vzorec na chudnutie je dosť jednoduchý. Energetická rovnováha tela je absorbovaná energia mínus použitá energia:
Ak je ERest v priemere 0, t.j. spotrebujete presne toľko, koľko zjete, udržujete si váhu. Nezáleží na tom, v ktorej forme pridáte kalórie - nezáleží na tom, či jete čokoládu alebo ovocie s rovnakým množstvom kalórií; množstvo čokolády, ktoré zodpovedá určitému počtu kalórií, vás však ešte nenaplní ako zodpovedajúce množstvo ovocia, takže je pravdepodobnejšie, že zjete príliš veľa čokolády. Celým tajomstvom diét je jesť jedlá, ktoré pri čo najmenšom množstve kalórií vytvárajú čo najdlhší pocit sýtosti.
Ak je ERest pozitívny, priberáte na váhe: telo prebytočnú energiu krátkodobo ukladá ako glykogén, to sú molekuly glukózy (cukru), ktoré sú navzájom spojené reťazou a tvoria škrob, ktorý sa ukladá vo svaloch a pečeni (malé množstvo glukózy). sa rozpustí v krvi ako cukor v krvi). Nadbytočný glykogén alebo bielkovina (bielkovina) sa dlhodobo premieňa na telesný tuk a ukladá sa v tukových bunkách alebo si telo pri cvičení vytvára bielkoviny, napríklad svaly. Prírastok hmotnosti zvyšuje záťaž tela súčasne, musíte sa viac hýbať a dodávať telu viac energie, zvyšuje sa bazálny metabolizmus, a tak prírastok hmotnosti končí v určitom okamihu, keď sa Eout zvýši, kým ERest nebude opäť 0. Je možné, že niektorí ľudia používajú jedlo inak ako ostatní, a preto sú potenciálne viac vystavení riziku priberania. Potom je jedlo pre tú istú potravinu pre nich väčšie ako pre ostatných. Môže sa tiež stať, že je to čiastočne spôsobené črevnou flórou, a preto sa dá ovplyvniť.
Ak je ERest záporný, potom telo musí pokryť vzniknutú potrebu Eout a znova zníži zásoby. Pritom najskôr používa predovšetkým glykogén. Zásoby glykogénu sú dostatočné na približne 90 minút intenzívnej fyzickej námahy (napr. Vytrvalostný beh) [2]. Už počas spaľovania uhľohydrátov a takmer výlučne po jeho ukončení telo spaľuje uložený telesný tuk paralelne, čo poskytuje menej energie a na svoje využitie spotrebuje viac kyslíka. Vhodným tréningom a miernym cvičením sa môžete dostať do bodu, keď sa glykogén vyčerpá, otáľať. Telo dokáže s veľkou námahou pokryť svoje potreby z tuku mnoho hodín. 1 kg telesného tuku ukladá asi 7000 kcal. A ak je tiež vyčerpaný telesný tuk, čo je prípad až po dlhom období hladovania a anorexie, dochádza k odbúravaniu bielkovín, čo je samotná telesná látka (napr. Svaly, orgány, krvné bunky), potom je v určitom okamihu nebezpečný.
Takže máte dve tlačidlá na nastavenie hmotnosti: Menšia spotreba energie, to je ťažšia cesta. Diéta funguje iba dovtedy, kým sa jej budete držať, telo potom prepne metabolizmus na zadný horák a po skončení diéty najskôr doplní tukové bunky, ktoré sa pred diétou vytvorili, povestný jojo efekt. Musíte teda zmeniť svoje stravovacie návyky. Ale iba veľmi, veľmi málo ľudí to zvláda natrvalo (2% som niekde čítal).
Druhým ovládacím gombíkom je spotreba, ktorú som si väčšinou sám vytočil, a to bolo pre mňa oveľa jednoduchšie, ako sa snažiť jesť s obmedzeniami (čo som aspoň na chvíľu aj urobil). Tí, ktorí sa venujú vytrvalostnému alebo silovému tréningu niekoľkokrát týždenne, zvyšujú spotrebu.
Čistá spotreba energie na vytrvalostné aktivity spočiatku nie je príliš vysoká. Pol hodiny behu alebo hodinu plávania v bazéne sa spáli okolo 500 kcal, čo zodpovedá asi 90 gramom mliečnej čokolády. Týmto sa však budujú svaly, ktoré sú náročnejšie ako telesný tuk a majú vyššiu bazálnu rýchlosť metabolizmu - telo potom spotrebuje viac energie aj v pokoji a vy chudnutie pokračujete aj mimo cvičenia.
Ako chudnete?
Po tomto rýchlom odbočení o chudnutí sa vrátim k otázke: Takže ak chudnem cvičením alebo menej jem, kam to smeruje? Prieskum podozrivých odborníkov, ktorý v mojom zdroji [1] predstavili Ruben Meerman a profesor Andrew Brown, dvaja vedci zo Školy biotechnológie a biomolekulárnych vied na Univerzite v Novom Južnom Walese v Austrálii, priniesli nasledujúci zaujímavý výsledok:
teplo
Keď chceme vedieť, koľko priberáme alebo chudneme, radi si vypočítame kalórie. Faktor 1000 je často zanedbávaný, vlastne máme na mysli, že ak má nejaké jedlo 200 kalórií, je to 200 kcal, teda kilokalórie. Pravdou je, že hovoríme o 200 000 kalóriách, pretože 200 000 znie tak veľa. Kalórie sú pôvodne mierou energie z tepelnej teórie: na ohriatie 1 gramu vody o 1 ° C (alebo Kelvina, čokoľvek) je potrebný 1 kal. So 100 kcal môžete priniesť jeden kubický centimeter vody z 0 ° C na tesne pred varom (samotné varenie vyžaduje oveľa viac kalórií), pričom 100 kcal zodpovedá jednému litru. To je veľa energie: 90 gramov čokolády poskytuje 500 kcal, ako je opísané vyššie.
Môžete z toho vyrobiť aj mechanickú energiu - vo fyzike existujú rôzne formy energie, ale všetky sa dajú premeniť na jednu druhú, a preto dnes fyzici radšej používajú jednotku Joulov všade. 1 joule je energia, ktorá je potrebná na vyvinutie (ťahovej) sily 1 Newtona na vzdialenosť 1 m (na čase nezáleží, prichádza do úvahy iba vtedy, keď ide o výkon, spotreba energie na Po druhé, merané vo wattoch). Newton (N) je jednotka sily, ktorá je definovaná ako zrýchlenie 1 kg hmotnosti o 1 m/s za jednu sekundu; Pretože kilogram v gravitačnom poli Zeme sa zrýchli rýchlosťou 9,81 m/s za jednu sekundu, hmotnosť 1 kg hmoty je 9,81 N. A keďže jedna kalória zodpovedá 4,18 joulu mechanickej energie, 100 kcal 1 kg hmotnosti celých 42 651 kilometrov - na pol ceste do vesmíru a vyššie ako najvyššie meteorologické balóny.
Ak tiež viete, že telo spotrebováva veľa energie vytváraním tepla (to je súčasť bazálneho metabolizmu 1 200 - 3 000 kcal/deň, v závislosti od hmotnosti a pohlavia), potom už môžete pochopiť, že 32 lekárov, 33 Túto možnosť si vybrali dietológovia a 26 trénerov.
Ale je to nesprávne. Pretože: energia, ktorá sa uvoľňuje pri spaľovaní sacharidov a tukov, je chemická energia, je to väzbová energia molekúl, ako pri každej chemickej reakcii. To však neznižuje hmotnosť (merateľne), potom sú prítomné rovnaké atómy ako predtým, iba v nových zlúčeninách, ktoré prinášajú o niečo nižšie energie pre vonkajšie (valenčné) elektróny. Presne táto energia sa uvoľňuje a je to tá, ktorú môže telo využiť. Ale zvyšky horenia zostávajú. Pozri nižšie.
Ak by sa hmotnosť napríklad 1 kg tuku mala úplne premeniť na teplo, potom by podľa Einsteinovho vzorca E = mc² vzniklo množstvo energie 90 000 000 000 000 (slovom 90 biliónov) kilojoulov. To zodpovedá 21,5 megatunám TNT, toľko ako energia uvoľnená veľkou vodíkovou bombou. A v skutočnosti by tiež emitovalo rádioaktívne žiarenie. Nie, chudnutie našťastie takto nefunguje.
Výkaly
„Človek stratí 3 kg za 5 minút“ - starodávna slovná hračka. Keď si oddýchnete, trochu stratíte váhu, ale nejde o stratený telesný tuk, ale o zvyšky tráviaceho systému, ktoré ako minulé položky jednoducho neboli uložené ako sacharidy, telesný tuk alebo bielkoviny. Nemohli by však zvyšky spaľovania tukov skončiť v črevách? Nie, končia v krvi. To znamenalo, že sa mýlil iba praktický lekár (pravdepodobne nie internista), 3 odborníci na výživu a minimálne 8 osobných trénerov. Dosiahnutie takpovediac na toaletu.
Stáva sa svalmi
Trocha tuku sa v skutočnosti premení na svaly, keď trénujete energicky, ale svaly sa netvoria donekonečna, zvyšky spaľovania tukov sa z tela musia v určitom okamihu dostať von, inak by ste každým jedlom pribrali. Veria tomu iba 3 tréneri, 2 odborníci na výživu a minimálne 1 lekár. Možno dôvod na zmenu praxe.
Pot/moč
Poďme to zahriať: aspoň časť jedla (vrátane tuhej stravy) je tekutá a pri spaľovaní tukov a sacharidov sa tiež vytvára určitá časť vody. To sa čiastočne končí krvným obehom v obličkách a močovom mechúre. Vodu strácame aj potením, malú časť črevami a sliny a slzy sú z hľadiska hmotnosti úplne irelevantné. Nezanedbateľná časť vody však končí v pľúcach, ktoré majú veľkú plochu a v ktorých môže suchý vzduch absorbovať značnú časť vody, a preto sa dych tak pekne parí v studenom vzduchu. Táto čiastočne správna odpoveď prekvapivo našla medzi našimi odborníkmi len malý súhlas. Nejeden (!) Odborník na výživu (!) sa na to mohol zahriať a iba lekár. To však nie je úplná odpoveď.
dýchanie
Zostáva teda iba dýchať (nemôžu to byť ďalšie odpovede, aj keď mnohí lekári zjavne tušili iné príčiny - neviem, či mali konkrétne nápady, alebo si jednoducho netrúfli zaškrtnúť „neviem“, čo je dosť čudné žiadny lekár neurobil).
A áno, v skutočnosti vydávame zďaleka najväčšiu časť stratenej hmotnosti. Na jednej strane už spomínaný podiel vody, ktorá sa vytvára pri spaľovaní tukov a sacharidov. Oxid uhličitý sa ale vytvára aj pri spaľovaní - všetci mali počuť o tom, že vydychovaný vzduch obsahuje CO2. Názov uhľohydráty už znamená, že v ňom je uhlík a je to 12-krát ťažšie na atóm v porovnaní s vodíkom, v latinčine hydrogenium, ktoré je v hydrátoch.
Meerman a Brown vo svojej analýze [1] vysvetľujú, že prebytočné uhľohydráty a bielkoviny z potravy sa premieňajú na triglyceridy, krvné lipidy, ktoré sa potom ukladajú ako malé kvapôčky do tukových buniek. Ak sa má tuk spaľovať, musia sa triglyceridy chemicky rozložiť iba na mastné kyseliny (predovšetkým oleát, palmitát a linoleát) a potom ich telo doslova spáliť pomocou inhalovaného kyslíka prostredníctvom enzýmov. Priemerný molekulárny vzorec pre ľudský triglycerid je:
Takže 55 atómov uhlíka, 104 atómov vodíka a 6 atómov kyslíka. Tie sa spaľujú so 78 molekulami kyslíka, aby sa z nich stal O2
Ak urobíte matematiku, nájdete 55 atómov uhlíka, 52 · 2 = 104 atómov vodíka a 2 · 55 + 52 = 162 = 2,78 + 6 atómov kyslíka, takže žiaden atóm nebol stratený alebo „premenený na teplo“ - padá ako každý iný Spaľovanie ako konečný produkt premeny energie.
Vodík má atómovú hmotnosť 1, uhlík 12, kyslík 16. Triglycerid má preto atómovú hmotnosť 55,12 + 104,1 + 16,6 = 860.
Ak vynecháte inhalovaný kyslík, ktorý sa po reakcii ako zložka reakčných produktov voda a oxid uhličitý okamžite opäť vydýchne, potom sa podľa Meermana a Browna 55 atómov uhlíka a 4 atómy kyslíka premenia na CO2 a spolu majú jeden Atómová hmotnosť 55,12 + 4,16 = 724. 724 z 860 jednotiek atómovej hmotnosti končí ako oxid uhličitý, čo je dobrých 84% hmotnosti pôvodných triglyceridov.
104 atómov vodíka a zvyšné dva atómy kyslíka sú viazané vo vode, čo je 104,1 + 2,16 = 136. 136 z 860 jednotiek atómovej hmotnosti triglyceridu sa stratí ako voda, čo je takmer 16% hmotnosti triglyceridu.
84% hmoty odbúravaného telesného tuku sa vydychuje ako oxid uhličitý, 16% sa vylučuje ako voda. Obrázok: autor.
Vdychuje sa 78 × 2 × 16 = 2496 jednotiek atómovej hmotnosti kyslíka, čo je 290% na základe 860 dielov triglyceridu. Takže 10 kg tuku sa spáli s 29 kg kyslíka. 19,6 kg tohto kyslíka je viazaných na oxid uhličitý, 9,4 kg vo vode.
No, kto to vedel? Bohužiaľ, ani jeden z lekárov a trénerov sa neopýtal ...
poverovacie listiny
[2] Herbert Steffny, Veľká bežecká kniha, 5. vydanie 2015, ISBN 978-3-517-08642-2.
Viac článkov zo série „Myslenie za behu“ nájdete tu.