Як ви визначаєте споживання енергії за допомогою дихальних масок - блог Бернда Лайтенбергера
У п’ятницю програма ZDF «У корів є найкращі друзі» спробувала стверджувати, що сміх у 100 разів споживає стільки калорій, скільки 10 хвилин їзди на велосипеді. Потім вони перевірили це і визначили споживання енергії за допомогою дихальної маски. Але як саме це працює, і чи можете Ви виміряти споживання енергії за допомогою дихальної маски?
Метод вимірювання базується на дуже простому факті: коли ми використовуємо енергію, ми маємо окислювати поживні речовини. Для цього ми беремо кисень з повітря і виділяємо вуглекислий газ. Кисень нам потрібен для окислення вуглецевого скелета і для утворення води з водню. Окремі поживні речовини поводяться по-різному. Тут ви можете люб’язно попрацювати з формулами сум.
Запасні вуглеводи в організмі, такі як глікоген, мають таку молекулярну формулу: C12H22O11. Вони реалізовані відповідно до:
Жир можна розділити на гліцерин та жирні кислоти. Як триатомний спирт, гліцерин споживає майже стільки ж кисню на грам поживної речовини, скільки вуглеводи. Інакша ситуація з жирними кислотами. Найпоширеніша жирна кислота, стеаринова кислота, перетворюється за такою формулою:
Якщо взяти споживання кисню на грам, це 1,12 г O2 на грам субстрату і 2,72 г. Це явна різниця. Він базується на тому, що жирні кислоти складаються з дуже довгого вуглеводневого ланцюга (саме тому їх також можна використовувати для отримання синтетичного бензину), тоді як вуглеводи вже частково окислюються, кожен атом вуглецю вже зв’язаний з атомом кисню, і цей кисень не потрібно подавати. Через це ви також можете розщеплювати вуглеводи анаеробно (принаймні частково), тоді як жир не може.
Ви повинні додати білок до списку. Ситуація трохи складніша з цією, оскільки вона складається з багатьох різних амінокислот. Однак, якщо поглянути лише на виділення вуглекислого газу та споживання кисню, його можна порівняти з вуглеводами. Однак більшість часу це не враховується в таких дослідженнях, оскільки білки використовуються як будівельні матеріали лише тоді, коли їх в достатку. Це стосується, перш за все, основних витрат енергії. З іншого боку, у разі швидкого споживання енергії організм покладається на легше мобілізовані запаси вуглеводів і, у разі більших зусиль, на жир.
| Енергія на грам | 38,9 | 17.2 | 17.2 |
| Кдж/літр споживання кисню | 19,62 | 21.13 | 18,79 |
| КДж/л викидів вуглекислого газу | 27,74 | 21.13 | 23.35 |
| RQ | 0,7 | 1.0 | 0,8 |
Ви бачите, що жир виділяє набагато більше вуглекислого газу на КДж енергії, ніж інші два поживні речовини.
Маски використовуються для поглинання дихання, а потім визначається рівень кисню та вуглекислого газу. З цього формується коефіцієнт дихання RQ:
RQ = поданий об'єм CO2/поглинений об'єм O2
Оскільки ви зазвичай майже не спалюєте білки, тепер ви можете опустити їх під стіл і починати лише з вуглеводів та жиру. Це означає, що у вас є два виміряні значення для двох виміряних змінних, і з цього ви можете визначити частку жиру та вуглеводів у енергопостачанні:
| 0,7 | 100 | 0 |
| 0,76 | 80 | 20-го |
| 0,82 | 60 | 40 |
| 0,88 | 40 | 60 |
| 0,94 | 20-го | 80 |
| 1.00 | 0 | 100 |
Це дає вам відносну частку вуглеводів і жиру, і, використовуючи табличні значення для кисню та вуглекислого газу, наведені вище, ви можете потім визначити абсолютну кількість у грамах від споживання/вироблення газу, а потім використовувати відомий вміст енергії для визначення споживаної енергії.
Це цілком надійно, і саме таким чином визначається витрата енергії на численні види діяльності. Однак слід враховувати одне: це загальне споживання енергії. Отже, якщо ви хочете визначити, скільки ви спожили лише за одну діяльність, вам доведеться визначити базальний рівень обміну речовин у другому ряду. В середньому щодня це становить дві третини загального обороту для більшості менш напружених видів діяльності.
Отже, і зараз ми дійшли до помилки в ефірі. вони там цього не робили. Натомість друга частина починалася з лоскотання під час сміху, потім перегляду смішних фільмів, а потім використання тренера сміху. Напевно, це зайняло більше 10 хвилин їзди на велосипеді. Для них було визначено 59 ккал, що становить 1486 кДж/годину, що є відносно великою кількістю для їзди на велосипеді, якщо я використовую табличні значення як порівняння. Базальний рівень метаболізму вже врахований. Тоді сміх був визначений 151 ккал. На додаток до використання ккал як одиниці, яку я вже мав як тему, тривалість, звичайно, важлива, і з другої спроби вона буде значно більшою. 151 ккал за 10 хвилин, що означало б величезні витрати енергії в 3805 кДж/годину. Просто для порівняння: для людини вагою 75 кг це відповідає приблизно 30 км/год їзди на велосипеді або 12 км/год бігу. А в тестовій групі дві третини становили жінки, які важать менше 75 кг. Витрачаєте стільки енергії на сміх, скільки швидкий біг? Без пітливості?
Основне твердження може бути правдивим, що сміятися 100 разів витрачає стільки енергії, але це займає більше 10 хвилин. У статті висловлюється припущення, що, сміючись, можна легко перетворити втричі більше енергії велосипедного руху за один і той самий час, і це, безумовно, неправильно.