1) Първият закон на термодинамиката: енергията може да се преобразува от една форма в друга, но не може да се създава или унищожава.
2) Колко форми на енергия има? Много: електрически, лъчисти, механични ... за да отговорим на този въпрос, по -специално, трябва да се концентрираме преди всичко върху химическата и топлинната енергия.
3) Тъй като многото му форми са взаимозаменяеми (виж точка 1), енергията се изразява по -удобно с една единица енергия. Въпреки че има много единици енергия, най -често използваните в биологията са килокалории (kcal) и килоджаули (kJ) Следователно когато говорим за калории, говорим за енергия, а не непременно за топлинна енергия !!
4) Човешкото тяло е топлинен двигател, изгаря ли хранителни вещества като нагревател, за да произвежда енергия? Разбира се, че не; човешкото тяло използва хранителни вещества (потенциална химическа енергия), за да получи бързо достъпна потенциална химическа енергия при необходимост, чрез синтеза на АТФ. По време на този труден процес важна част от енергията (около 60%) неизбежно се губи под формата на топлина.
5) Защо АТФ е молекула с потенциална химическа енергия? Тъй като химически нестабилна, като камък на ръба на пропаст: „само натискане“ и тя освобождава голямо количество енергия (това е идеята). Очевидно не всички АТФ се произвеждат и използват незабавно, но скоростта на синтез и употреба зависи от метаболитните нужди.
6) Следователно, като се започне от източник на потенциална химическа енергия (хранителни вещества), тялото получава потенциална химическа енергия (АТФ), която от своя страна се използва за производство на химическа енергия (необходима например за активността на ензимите, които регулират различните клетъчни реакции ), кинетиката (тъй като човешкото тяло се движи) и т.н. човек доброволно консумира химическа енергия, за да развие топлинна енергия; химическите и ензимните реакции всъщност са изключително чувствителни към температурата). В случай на необходимост, човешкото тяло също има способността да съхранява важни количества енергия, като синтезира нови хранителни вещества и ги депозира като резерв (гликоген и резервни триглицериди). Всички жизнени процеси са свързани с енергийна трансформация!
7) Когато човешкото тяло е здраво, това е машина, която граничи с съвършенството. Следователно трябва да очакваме, че количеството "загубена" енергия под формата на топлина е пропорционално на количеството освободена химическа енергия. Както беше казано, топлината, произвеждана от човешкото тяло, отразява неговата метаболитна активност: ако работим много, производството на енергия се увеличава, следователно произведената топлина и скоростта, с която се елиминира, също се увеличават (вътрешната температура, като споменато, трябва да остане почти постоянно).
8) СЛЕД ТОВА ДЪЛЖНО ПОМЕЩЕНИЕ
9) За да се оценят нуждите от храна, необходими за покриване на енергийните нужди на организма, е необходимо, от една страна, да се определи количеството химическа енергия, съдържаща се в храната, а от друга страна количеството енергия, което организмът консумира по време на нейната дейност.
10) От пълното окисляване in vivo на палмитинова киселина (мастна киселина) до CO2 и Н20, се произвеждат общо 131 молекули АТФ; няколко молекули се изразходват за активиране на мастната киселина. В крайна сметка от бета окисляването на един мол палмитинова киселина (256 грама) се получават 129 мола АТФ, определено количество CO2 и определено количество вода.
11) Ако изгорим грам мазнина в калориметрична бомба, изгарянето изисква консумация на кислород и произвежда въглероден диоксид и вода (точно както се случва в организма). От това следва, че човешкото тяло получава същото количество палмитинова киселина от „енергията на тази, която се отделя при изгарянето, със сигурност не под формата на топлина, но количеството енергия, получено също като се вземе предвид количеството, разпръснато като топлина, винаги е една и съща (помните точка първа?!). По -конкретно, 9.45 Kcal. При това темпо обаче е необходимо да се извадят загубените Kcal за смилането и метаболизирането на мазнините. Поради тази причина енергийният прием от 9 Kcal на грам се приближава за липидите, малко по -нисък от този, получен при изгарянето. Ако считаме, че мол АТФ развива 7,3 KCal, от 256 грама палмитинова киселина получаваме "потенциална химическа енергия от около 941,7 KCal, така че около 60% от" потенциалната енергия "се губи" до голяма степен под формата на топлина и в малка степен за храносмилането и метаболизма на мастни киселини.
12) Установено е, че човешкият организъм извлича от храната същото количество енергия, което те развиват при изгаряне в калориметрична бомба (в действителност дискусията е по -сложна, но това не е мястото да се говори за това) - al нетно от количеството загубена енергия за тяхното усвояване и метаболизиране - въпросът как да се установи дневната консумация на енергия от организма остава отворен. За да направите това, има различни техники, като например директна калориметрия (оценка на разхода на енергия, започвайки от измерването на топлинната дисперсия на субект, поставен в подходящо оборудвана стая) и индиректна (оценка на енергийния разход чрез измерване на вариациите в концентрация на „кислород и въглероден диоксид в дихателните газове)
