"Сейчас очень популярны высказывания — «не все калории одинаковы» или «…считать калории не имеет никакого смысла, т.к. каждый человек индивидуален, человеческий организм устроен слишком сложно и его нельзя сравнивать с калориметром.» и т.д. В статье автор старается рассказать историю калорий, как появилась эта единица измерения, что она означает и разумно ли использовать метод подсчета калорий для контроля веса."
Ptichkanaprovode
дата:
Калория. Или все началось с…
В 1824 году французский химик Николя Клеман-Дезорм вводит научный термин и определение «калории». Калория (от лат. “calor“ – тепло) — количество теплоты, необходимое для нагревания 1 грамма воды на 1 градус Цельсия.
Калориметр.
Первый прибор для измерения количества теплоты, выделяющейся или поглощающейся в каком-либо физическом, химическом или биологическом процессе, изобрел Джозеф Блэк (первый кто обнаружил различие между количеством теплоты и её температурой, так появилось понятие теплоемкости вещества), и в 1759-1763 годах появился первый калориметр. В дальнейшем калориметр использовали французские ученые Антуан Лоран Лавуазье и Пьер Симон Лаплас. В 1780 году они начали серию калориметрических экспериментов, которые позволили измерить тепловую энергию в различных физических, химических, биологических процессах. Например, они помещали мышь в калориметр, который представлял собой полую камеру, стенки которой были покрыты коркой льда (при этом лед был изолирован от внешней среды воздушной прослойкой, чтобы плавление происходило исключительно под воздействием объекта, помещённого внутрь камеры калориметра), лед таял под воздействием тепла от помещенного внутрь объекта, а ученые измеряли количество талой воды.
Калориметр и Лавуазье
Тогда Лавуазье высказал следующую мысль – «дыхание подобно горению свечи». Лавуазье первым приравнял явления жизни к действиям химических и физических сил. Он говорил о дыхании как о медленном окислении, происходящем внутри организма, причем кислород, соединяясь с элементами тканей, дает воду и углекислоту.
Конечно с 1780 года точность калориметрических методов, приборов значительно увеличилась, было проведено много опытов и экспериментов, в XIX веке немецкий химик Юстус фон Либих, который соглашался с идеями Лавуазье о том, что пища — это топливо для организма, как дрова для печки, составил первые в мире таблицы калорийности продуктов питания. Либих впервые предложил «делить» пищевые продукты на 3 составные части: белки, жиры и углеводы.
…чуть-чуть о БЖУ.(с)
Ptichkanaprovode
дата:
Белки.
В XIX веке голландский химик Геррит Мульдер выдвинул теорию о том, что все белки состоят из минимальных структурных единиц, такие единицы он назвал «протеином» (от греч. protos —первичный). Мульдер исследовал продукты разрушения белков — аминокислоты. К концу XIX века открыли большинство аминокислот, а в начале XX века немецкий химик Эмиль Фишер экспериментально доказал, что белки состоят из аминокислотных остатков, соединённых пептидными связями.
Углеводы.
Первые углеводы описывались формулой соединениями углерода и воды, поэтому название класса соединений и происходит от слов «гидраты углерода», оно было впервые предложено К. Шмидтом в 1844 году. Все углеводы состоят из отдельных «единиц», которыми являются сахариды. Первое масштабное исследование углеводов, определение состава и структуры, а также синтез виноградного и фруктового сахара, провел немецкий химик Э. Фишер в конце XIX века (тот же, который потом экспериментально доказал состав белков и получил Нобелевскую премию по химии).
Жиры.
Состав жиров определили французские ученые М. Шеврель и М. Бертло. В 1811 году М. Шеврель установил, что при нагревании смеси жира с водой в щелочной среде образуются глицерин и карбоновые кислоты (стеариновая и олеиновая). В 1854 году химик М. Бертло осуществил обратную реакцию и впервые синтезировал жир, нагревая смесь глицерина и карбоновых кислот.
Все значимые открытия в области биохимии произошли в XIX веке. А теперь вернемся к диетологии.
Калорийность БЖУ.
Отцом-основателем современной диетологии и основоположников изучения обмена веществ и энергии в организме человека, является американский химик Уилбур Олин Этуотер. Этуотер последователь Юстуса фон Либиха (который придумал таблицы калорийности продуктов и разделение на БЖУ). Этуотер провел в Германии три года (с 1869 по 1871 г.), изучая опыт европейских коллег-химиков.(с)
Ptichkanaprovode
дата:
Уилбур Олин Этуотер
Конечно на тот момент не было данных ни про энергетическую, ни про пищевую ценность продуктов. Самое сложное было экстрагировать отдельные компоненты (белки, жиры, углеводы) из продуктов. Как же Этуотер получил эти значения? Жиры он экстрагировал эфиром из измельченного кусочка пищи, количество белка определялось по количеству азота (содержания азота в белке около 16%, используя метод Кьельдаля, который появился в 1883 году, можно определить количество азота в органических веществах), а углеводы получались вычитанием из массы пищи массы жиров, белков и пепла (неорганических веществ). Потом он сжигал белки, жиры, углеводы в калориметре и измерял количество выделяемого тепла.
Ptichkanaprovode
дата:
Камера калориметра, оборудованная устройствами и приборами, позволяющими определять количество тепла, выделенного находящимся в ней человеком
Известные всем значения калорийности для белков (4 ккал/грамм), жиров (9 ккал/грамм) и углеводов (4 ккал/грамм) впервые экспериментально получил Этуотер. Конечно биохимия не стоит на месте и в XX веке были получены более точные значения, например, белок яйца — 4,36 ккал/грамм, белок коричневого риса — 3,41 ккал/грамм, добавили калорийность спирта 7 ккал/грамм, пищевые волокна/клетчатка – 1,9 ккал/грамм и т.д. Однако с точки зрения диетологи, изучения контроля веса, эффект от подобных уточнений незначителен, так как во всей этой системе Этуотера существуют более серьезные проблемы. Вот некоторые аргументы противников «теории подсчета калорийности»:
1. «Неучтенный» фактор затрат энергии на пищеварение и усвоение пищи.
Когда мы говорим про «подсчет калорийности рациона», то подразумеваем систему подсчетов, которая сводится к простому уравнению «Энергобаланса».
Баланс энергии = Количество потребляемых – количество затрачиваемых калорий
Думаю, всем понятно, что просто назвать 2 000 ккал – «подходящий рацион для женщин» (даже уточнив возраст, рост, вес) это как играть в дартс с закрытыми глазами, верным будет только направление, но попасть никак не удастся (если только случайность). Поэтому очень важно правильно оценить количество затрачиваемых калорий. Формула для расчета обмена веществ выглядит следующим образом:
METABOLISM = BMR + TEA + NEAT + TEF
скрытый текст
Что это за набор букв?! Подробнее можно прочитать в моей статье «7 причин почему Вы еще не теряете вес при дефиците калорий?!». Если коротко, то это основные составляющие обмена веществ – метаболизм в состоянии покоя, термический эффект активности, нетренировочная активность, термический эффект пищи.
Так вот, TEF или «Thermic Effect of Food» или термический эффект пищи – это калории, затрачиваемые на переваривание (и запасание) пищи. Причем затраты различаются при приеме разных продуктов:
жир — 0-3%;
углеводы — 5-10%;
белки — 20-30%.
В среднем, затраты на TEF составляет около 10% от общего приема пищи.
* Иногда TEF называют «dietary-induced thermogenesis (DIT)» или «specific dynamic action (SDA)», но общий смысл в том же.
И ссылочка на исследование (таких исследований много, но одно на всякий случай, что я не беру эти проценты «из головы»): Institute of Physiology, University of Lausanne, Switzerland. Pathways to obesity.
Помимо этого существуют и частично неусвояемая пища (какая-то часть нутриентов уходит с фекалиями), об этом знал и Этуотер, он исследовал фекалии людей, чей рацион был заранее известен, и выяснил, что не вся пища усваивается организмом (к сожалению, в его работе FOODS: NUTRITIVE VALUE AND COST точных цифр по затрачиваемым калориям на переваривание и усвоение, запасание пищи я не нашла, там есть раздел THE DIGESTIBILITY OF FOOD, только он без цифр, но на этот счет существует много других, более современных исследований и еще кое что… но об этом далее).
Вот его цитата:
“We live not upon what we eat, but upon what we digest”
«Мы живем не на том, что мы едим, а на том, что мы перевариваем» Этуотер.
Нужно сказать, что не только Этуотер изучал калорийность продуктов. В то же время немецкий физиолог Макс Рубнер используя калориметрическую бомбу первым получил значение калорийности для белков 4,1 ккал/гр., углеводов 4,1 ккал/гр., жиров 9,3 ккал/гр., но нужно сказать, что эти значения не учитывают поправку на неполную усвояемость продуктов, в отличие от данных Этуотера. (с)
Это сообщение отредактировал Ptichkanaprovode - 14-05-2020 - 21:48
Ptichkanaprovode
дата:
Вот данные по калорийности БЖУ, которые впервые получил Макс Рубнер (1 и 2 столбец, скорректирован белок, та как тело не может усвоить азот и он выводится организмом с мочой) и откорректированные значения Этуотера (3 столбец, скорректирован на неусвояемые организмом калории).
2. Причем тут вообще термодинамика, каким образом она работает в человеческом организме?
Для многих сложно отождествлять процессы горения пищи в калориметре, выделения тепловой энергии (хотя тепло это лишь способ передачи энергии, так что термин «тепловая энергия» не совсем корректен) и тех процессов, что происходят внутри организма.
Первый закон термодинамики – это закон сохранения энергии. Энергия может переходить из одного вида в другой (передаваться), но не может быть ни создана из ничего, ни уничтожена. То есть энергия, которая поступает к нам с пищей, не может исчезнуть, она либо тратится на выполнение работы, либо запасается при синтезе новых тканей, либо покидает организм. В общем, это то самое уравнение «энергетического баланса».
Почему “считать” калории вредно для фигуры? С некоторых пор понятие “низкокалорийный” стало синонимом слова “полезный”, а приложения-калькуляторы калорий стали насчитывать миллионы скачиваний. Как же так произошло? Дело в популярности идеи о том, что для того, чтобы похудеть, стоит потреблять меньше калорий, чем расходуешь. Да, “дефицит калорий” помогает похудеть , но счетчики калорий в этом вовсе не помощники и вот почему.
Калорийность – понятие условное Подсчет калорий с использованием калориметра (вычисление количества тепла, выделяемого продуктом при горении) – очень трудоемкий процесс. К примеру, американский химик Уилбур Этуотер экспериментальным путем доказал неэффективность этого метода и в качестве альтернативы предложил метод 4-9-4, которым пользуются до сих пор. В соответствии с ним считается, что один грамм жира содержит 9 ккал, а один грамм углевода или белка – 4 ккал.
Производитель, изготавливающий продукт, или ресторан, разрабатывающий меню, как правило, считают калорийность блюда, исходя именно из этой нехитрой формулы. И никто не “заморачивается” индивидуальными особенностями продуктов: их химическим составом или зависимостью энергетической ценности продукта от способа их производства и условий хранения. Стакан риса, к примеру, может иметь разную калорийность в зависимости от сорта, региона выращивания, почвы, зрелости и т.д. Жиры, содержащиеся в маслах, действительно содержат 9 ккал – на 1 грамм масла. Однако жиры, содержащиеся в морепродуктах, содержат всего 4 ккал. Погрешность в таких подсчетах доходит до 30 %. Итак, теперь вы понимаете, насколько “точно” калькулятор в вашем телефоне подсчитывает калории?(с)
Ptichkanaprovode
дата:
Последствия подсчета калорий
Почему считать каллории вредно? Постоянное подсчитывание калорий ненормально и может привести к проблемам с пищевым поведением. Вы становитесь заложником собственной математики. Вспомните себя, не сдержавшуюся и съевшую бургер с газировкой. Остаток дня вы морите себя голодом, потому что превысили суточный лимит калорий. На самом деле, этим “голодом” вы лишь вредите себе, нарушая одно из важнейших правил похудении: залог похудения – последовательность и постоянство. Сегодня – строгая диета, завтра – фастфуд и голодание… Организм “запоминает” стрессовую ситуацию голодания и начинает откладывать жир “про запас” на случай повторения подобной ситуации. Немного фактов Цифры, указанные на упаковке или появившиеся в счётчике калорий, увы, далеки от того количества энергии, которое получит ваш организм, переработав и усвоив какой-либо продукт. Питание в пределах суточной нормы потребления калорий не имеет ничего общего со здоровым питанием. Калорийность – весьма топорный показатель. Пример для наглядности: на 2000 калорий вы можете съесть небольшой жареный стейк, несколько фруктов, кусок торта и запить всё это газировкой с нулевой калорийностью, а можете – на те же 2000 калорий – полакомиться морепродуктами с цельнозерновой пастой, брускеттой с песто и авокадо. И в первом, и во втором случае количество калорий одинаковое, однако очевидно, что цифры несоотносимы с качеством и пользой этих двух приёмов пищи. Это и есть минусы подсчёта калорий.
Ну и последнее, вы можете потребить суточную норму калорий, но всё съеденное – это сплошь углеводы и жиры, а значит, достаточное количество белка ваш организм все равно так и не получит. В таком случае нарастить мышечную массу не получится. Если в вашем питании преобладают углеводы, а жиры сведены к минимум, то даже если вы сократите суточную норму калорий, вы продолжите набирать вес себе во вред. Поэтому тут важна не погоня за цифрами, а качество принимаемой пищи, ее состав и соотношение в ней белков-жиров-углеводов (БЖУ). Это не значит, что нужно производить сложные расчеты и анализировать всё, что вы едите. Но научитесь делать различие между той пищей, что приносит пользу организму, и той, что – нет. Сведите к минимуму жареную пищу, вместо этого делайте упор на запекание, тушение, приготовление на пару. И главное – прислушивайтесь к своему организму, а не к советам таких модных, но тем не менее, не всегда квалифицированных Интернет-диетологов.(с)