Коли ми втрачаємо вагу, куди йде вага (бігові дослідження; мислення під час бігу
Сьогодні мова йде про спорт і схуднення. Питання просте, відповідь може бентежити багатьох. Коли ми втрачаємо вагу, куди йде вага?
[Редагувати:] Будь ласка, із схвалення Флоріана, ця стаття з’являється зараз у серії “Запущені дослідження”. [/ Редагувати]
Як ти навіть худнеш?
Формула схуднення досить проста. Енергетичний баланс організму поглинається енергією мінус витрачена енергія:
Якщо ERest в середньому дорівнює 0, тобто ви споживаєте рівно стільки, скільки їсте, ви зберігаєте свою вагу. Не має значення, в якій формі ви додаєте калорії - неважливо, чи їсте ви шоколад чи фрукти з однаковою кількістю калорій; Однак кількість шоколаду, яка відповідає певній кількості калорій, не робить вас таким ситим, як відповідна кількість фруктів, тому ви, швидше за все, з’їсте занадто багато шоколаду. Весь секрет дієт полягає в тому, щоб їсти продукти, що дають якомога довше відчуття ситості з якомога меншою кількістю калорій.
Якщо ERest позитивний, ви набираєте вагу: організм на короткий час накопичує надлишок енергії у вигляді глікогену, це молекули глюкози (цукру), які з’єднані ланцюгом, утворюючи крохмаль, який зберігається в м’язах і печінці (невелика кількість глюкози розчиняється в крові у вигляді цукру в крові). Надлишок глікогену або білка (білка) протягом тривалого часу перетворюється на жир і зберігається в жирових клітинах, або тіло формує тканину з білків, наприклад, м’язів, під час тренування. Збільшення ваги одночасно збільшує навантаження на організм, вам доведеться рухатися більше ваги і забезпечувати більшу масу тіла енергією, базальний рівень метаболізму збільшується, і тому збільшення ваги закінчується в якийсь момент, коли Eout збільшується, поки ERest знову не дорівнює 0 Можливо, деякі люди вживають їжу інакше, ніж інші, і тому потенційно ризикують набрати вагу, тоді одна для тієї ж їжі для них більша, ніж для інших людей. Також може бути, що це частково пов’язано з кишковою флорою, і тому на це можна впливати.
Якщо ERest є негативним, то організм все одно повинен покрити нараховану потребу Eout і знову зменшити запаси. Роблячи це, він спочатку використовує глікоген. Запасів глікогену достатньо для приблизно 90 хвилин інтенсивних фізичних навантажень (наприклад, витривалості) [2]. Вже під час спалювання вуглеводів, і майже виключно після його закінчення, тіло паралельно спалює накопичений жир, що забезпечує менше енергії та використовує більше кисню для його використання, а завдяки відповідним тренуванням та помірним фізичним навантаженням ви можете досягти точки, коли глікоген витрачається зволікати. При великих навантаженнях організм може покрити свої потреби за рахунок жиру протягом багатьох годин. 1 кг жиру в організмі запасає близько 7000 ккал. І якщо жир в організмі також вичерпується, що трапляється лише після тривалого періоду голодування та анорексії, білок розщеплюється, тобто сама речовина організму (наприклад, м’язи, органи, клітини крові), то в певний момент це стає небезпечним.
Отже, у вас є дві кнопки для регулювання ваги: Менше споживання енергії, це складніший спосіб. Дієта діє лише до тих пір, поки ви її дотримуєтесь, а потім організм перемикає метаболізм на зворотне пальне, а після закінчення дієти спочатку поповнює жирові клітини, утворені до дієти, знаменитий ефект йо-йо. Тож доведеться змінити свій раціон. Але лише дуже, дуже мало людей постійно з цим справляються (2% я десь читав).
Інша ручка управління - це споживання, яке я здебільшого перевернув сам, і це було для мене набагато простішим, ніж спроби їсти з обмеженнями (що я теж робив, принаймні на деякий час). Ті, хто займається витривалістю або силовими тренуваннями кілька разів на тиждень, збільшують споживання.
Споживання чистої енергії на витривалість спочатку не дуже велике. Півгодини бігу або години плавання на колінах спалює близько 500 ккал, що еквівалентно приблизно 90 грамам молочного шоколаду. Але це формує м’язи, які вибагливіші, ніж жир, і мають вищий рівень метаболізму - тоді організм використовує більше енергії навіть у спокої, і ви продовжуєте худнути поза фізичними вправами.
Як ви худнете?
Після цього швидкого відступу щодо схуднення повернемося до запитання: Отже, якщо я худну за допомогою фізичних вправ або менше їжу, куди це дінеться? Опитування підозрюваних експертів, представлене в моєму джерелі [1] Рубеном Меерманом та професором Ендрю Брауном, двома дослідниками Школи біотехнології та біомолекулярних наук при Університеті Нового Південного Уельсу, Австралія, дало такий цікавий результат:
тепло
Коли ми хочемо знати, скільки ми набираємо або втрачаємо вагу, ми любимо підраховувати калорії. Фактором 1000 часто нехтують, насправді ми маємо на увазі, якщо будь-яка їжа має 200 калорій, це 200 ккал, тобто кілокалорій. Правда в тому, що ми говоримо про 200 000 калорій, тому що 200 000 це так багато. Спочатку калорії - це показник енергії з теорії тепла: щоб нагріти 1 грам води на 1 ° C (або кельвіна, що завгодно), потрібно 1 кал. За допомогою 100 кал ви можете довести один кубічний сантиметр води від 0 ° C до безпосереднього закипання (саме приготування вимагає набагато більше калорій), при цьому 100 ккал відповідає одному літру. Це багато енергії: 90 грам шоколаду забезпечують 500 ккал, як описано вище.
Ви також можете зробити з цього механічну енергію - у фізиці існують різні форми енергії, але всі вони можуть перетворюватися одна в одну, і тому сьогодні фізики воліють використовувати одиницю Джоулів скрізь. 1 джоуль - це енергія, необхідна для дії (розтягуючої) сили в 1 Ньютон на відстань 1 м (час не має значення, це вступає в дію, лише коли справа стосується продуктивності, По-друге, вимірюється у ватах). Ньютон (N) - одиниця сили, яка визначається як прискорення 1 кг маси на 1 м/с за одну секунду; Оскільки кілограм у полі земного тяжіння прискорюється зі швидкістю 9,81 м/с за одну секунду, вага 1 кг маси становить 9,81 Н. А оскільки одна калорія відповідає 4,18 джоулю механічної енергії, 100 ккал 1 кг маси повних 42,651 кілометра - це половина шляху до космосу і вище, ніж найвищі повітряні кулі.
Якщо ви також знаєте, що організм споживає багато енергії, виробляючи тепло (це частина базової швидкості метаболізму 1200-3000 ккал/добу, залежно від ваги та статі), то ви вже можете зрозуміти, що 32 лікарі, 33 Дієтологи та 26 тренерів обрали цей варіант.
Але це неправильно. Тому що: енергія, яка виділяється при спалюванні вуглеводів і жиру, є хімічною енергією, це енергія зв’язку молекул, як і в будь-якій хімічній реакції. Однак це не зменшує масу (помірно), згодом ті ж атоми присутні як і раніше, лише в нових сполуках, які приносять трохи нижчі енергії для зовнішніх (валентних) електронів. Саме ця енергія виділяється, і саме її може використовувати організм. Але залишки згоряння залишаються. Дивись нижче.
Якби маса, наприклад, 1 кг жиру насправді повністю перетворилася на тепло, то, згідно з формулою Ейнштейна E = mc², вийшло б кількість енергії в 90 000 000 000 000 (словами: 90 трильйонів) кілоджоулів. Це відповідає 21,5 мегатонам тротилу, стільки ж, скільки енергії, що виділяється великою водневою бомбою. І насправді також можна було б випромінювати радіоактивне випромінювання. Ні, на щастя, не так працює схуднення.
Кал
"Людина втрачає 3 кг за 5 хвилин" - стародавня каламбур. Ви трохи втрачаєте вагу, коли полегшуєте себе, але це не втрачений жир в організмі, а залишки травлення, які просто не зберігались у вигляді вуглеводів, жиру в організмі або білків як прохідний предмет. Але чи не могли залишки спаленого жиру потрапити в кишечник? Ні, вони потрапляють у кров. Це означало, що помилявся лише лікар загальної практики (можливо, не лікар-терапевт), 3 дієтологи та принаймні 8 особистих тренерів. Як дістатись до туалету, так би мовити.
Стає м’язами
Ну, трохи жиру насправді перетворюється на м’язи, коли ви енергійно тренуєтесь, але м’язи не будуються нескінченно, залишки спалювання жиру повинні в якийсь момент вийти з організму, інакше ви станете важчими з кожним прийомом їжі. Тільки 3 тренери, 2 дієтологи та принаймні 1 лікар вважають це. Можливо, причина змінити свою практику.
Пот/сеча
Скажімо, тепле: принаймні частина їжі (включаючи тверду їжу) є рідкою, і коли ви спалюєте жир і вуглеводи, ви також отримуєте трохи води. Це частково закінчується через кровотік у нирках та сечовому міхурі. Ми також втрачаємо воду через потовиділення, невелику частину через кишечник, а слина та сльози абсолютно не мають значення з точки зору ваги. Однак не незначна частина води потрапляє в легені, які мають велику площу поверхні і в яких сухе повітря може поглинати значну частину води, саме тому дихання так приємно випаровується на холодному повітрі. Дивно, але ця частково правильна відповідь була погано сприйнята нашими експертами. Жоден (!) Дієтолог (!) не міг підігріти його, а лише лікар. Але це не повна відповідь.
дихання
Тож залишається лише дихання (це не можуть бути інші відповіді, навіть якщо багато лікарів, мабуть, підозрювали інші причини - я не знаю, чи мали вони конкретні ідеї, чи просто не наважувались поставити галочку “не знаю”, що досить дивно жоден лікар не робив).
І так, насправді, ми видихаємо на сьогоднішній день найбільшу частину втраченої ваги. З одного боку, вже згадана частка води, яка утворюється при спалюванні жиру та вуглеводів. Але при згорянні також утворюється вуглекислий газ - всі повинні були чути про те, що повітря, що видихається, містить СО2. Назва вуглеводи вже означає, що в ньому є вуглець, і він у 12 разів важчий на атом у порівнянні з воднем, по-латинськи гідроген, який є в гідратах.
Меерман та Браун пояснюють у своєму аналізі [1], що надлишок вуглеводів та білків з їжі перетворюється на тригліцериди, ліпіди крові, які потім зберігаються у вигляді дрібних крапель у жирових клітинах. Якщо потрібно спалювати жир, тригліцериди лише хімічно розщеплюються до жирних кислот (переважно олеат, пальмітат та лінолеат), а потім буквально спалюються організмом за допомогою вдихуваного кисню за допомогою ферментів. Середня молекулярна формула тригліцеридів людини:
Отже 55 атомів вуглецю, 104 атоми водню і 6 атомів кисню. Вони спалюються з 78 молекулами кисню, щоб стати О2
Якщо підрахувати, ви знайдете 55 атомів вуглецю, 52 · 2 = 104 атоми водню і 2 · 55 + 52 = 162 = 2 · 78 + 6 атомів кисню, тож жоден атом не був втрачений або «перетворений в тепло» - він падає, як і всі Горіння, як і раніше кінцевий продукт перетворення енергії.
Водень має атомну масу 1, вуглець 12, кисень 16. Отже, тригліцерид має атомну масу 55 · 12 + 104 · 1 + 16 · 6 = 860.
Якщо залишити вдиханий кисень, який негайно знову видихається після реакції, як частина продуктів реакції вода та діоксид вуглецю, то, за Меерманом та Брауном, 55 атомів вуглецю та 4 атоми кисню перетворюються на СО2, і разом вони мають один Атомна вага 55 · 12 + 4 · 16 = 724. 724 з 860 одиниць атомної маси закінчуються у вигляді вуглекислого газу, що становить добрі 84% маси вихідних тригліцеридів.
104 атоми водню та решта два атоми кисню пов'язані у воді, тобто 104 · 1 + 2 · 16 = 136. 136 з 860 одиниць атомної маси тригліцериду втрачаються у вигляді води, що становить майже 16% маси тригліцериду.
84% маси розщепленого жиру в організмі видихається у вигляді вуглекислого газу, 16% виводиться у вигляді води. Зображення: автор.
78 × 2 × 16 = 2496 атомних одиниць кисню вдихається, що становить 290% на 860 частин тригліцеридів. Так 10 кг жиру спалюється з 29 кг кисню. 19,6 кг цього кисню зв’язано з вуглекислим газом, 9,4 кг - у воді.
Ну хто знав? На жаль, жоден з опитаних лікарів та тренерів ...
вірчі грамоти
[2] Герберт Стеффні, Велика книга про біг, 5-е видання 2015 р., ISBN 978-3-517-08642-2.
Більше статей із серії "Думати під час бігу" можна тут.