Предупреждаю. Тут будет немного заумно и местами скучно. Писал предельно просто, и очень надеюсь, что интересно. Здесь о том, почему калории используются, как измеряются, и почему метода точнее у нас нет. Чтобы раз и навсегда разъяснить всем интересующимся. Магистры биохимии могут негодовать из-за упрощения каких-то элементов — за это прошу понять и простить : )
Вариант «калории не работают, кто вообще решил класть продукты в бомбовый калориметр, бла-бла-бла» — это признак агрессивного неуча либо бойкого мошенника. Следом оба предложат вам немного волшебных таблеток, секретных методик, банку комбикорма и ещё какой-нибудь алхимии вместо базовых биохимии и физиологии.
Мы потребляем макронутриенты (белки, жиры и углеводы — вещества, необходимые в больших количествах, потому и макро). Их объединяет углеродный скелет — последовательность химически связанных атомов углерода, составляющая основу молекулы.
Так, углеводы (carbohydrates, carbon — углерод) — это дословно карбогидраты, соединение группы углеродов с водой.
Простейший из углеводов, глюкоза, как раз из них и сконструирован. Если сахар (белый) полить серной кислотой (серная кислота извлекает воду), то получится уголь (чёрный) и произойдёт испарение влаги и выделение тепла (тепловой энергии). В качестве наглядного примера можно посмотреть на ютубе Sugar and Sulfuric Acid.
Белок состоит из аминокислот, собранных в пептидные цепочки. Аминокислота — это сокращение от «Аминокарбоновая кислота», что намекает на наличие того самого углеродного скелета в составе.
То же касается жиров. Жирные кислоты — алифатические одноосновные карбоновые кислоты с открытой цепью (запоминать это незачем, можно только обратить внимание на «карбоновые»).
Как организм извлекает энергию из макронутриентов? Он окисляет (сжигает) углеродные цепочки. Так мы получаем то или иное количество энергии из белка, углеводов, жиров. Побочным продуктом этого процесса становится углекислый газ, выдыхаемый человеком. Помним, да? Вдыхаем кислород, который необходим для окисления/сжигания, выдыхаем углекислый газ и влагу. Собственно, таков цикл извлечения энергии из пищи с выведением продуктов распада через лёгкие, пот и мочу.
Из-за той же общей особенности структуры метаболиты (производные) одних нутриентов могут формировать другие нутриенты.
Поэтому на безуглеводке организм вынужденно трансформирует поступающий белок в глюкозу и поддерживает её минимальный необходимый уровень в крови. Или коварно запасает избыток углеводов в виде нательного жира (на практике случай редкий, куда проще пополнить запасы в боках из пищевых жиров).
Конвертация (что во что может трансформироваться легко, что во что — не способно, а что — способно после ряда неочевидных преобразований) — это отдельная тема.
И вообще, самое время провести параллель между реакциями с выделением энергии, происходящими в теле, и теми, в ходе которых что-то сжигают в калориметре (калориметр — это такой прибор для измерения выделяемого в результате какого-либо процесса количества тепловой энергии). В обоих случаях произойдёт выделение тепла и продуктов распада — углекислого газа и влаги. Собственно, горение — это одна из форм окисления. Быстрая и высокотемпературная.
Калория — мера измерения энергии.
Количество энергии, необходимое для того, чтобы поднять температуру одного грамма воды на один градус Цельсия. Калория — очень малая величина. Конечно же, мы должны изъясняться килокалориями (мера в тысячу раз больше). Поэтому на этикетке и указывается ххх ккал (килокалорий) на 100 грамм продукта. Но для упрощения мы всё равно говорим «калория».
Сейчас добавлю мёда в уши подсчётоненавистников: калории — искусственная величина, придуманная для того, чтобы как-то измерять энергию. Точно так же, как грамм — мера массы, метр — расстояния. Все они измеримо и прогнозируемо работают, облегчая нам с вами жизнь, оценку затрат и планирование действий.
И да, километр асфальтированной дороги отличается от километра гравийной дороги. А ещё они оба отличаются от более короткого расстояния напрямую через горы и лес. Килограмм пуха и кило гвоздей всё ещё весят килограмм.
Калориметр даёт вполне точные сведения о калорийности тех или иных веществ. Собственно, калорийность есть не только у пищи, просто не всякий элемент в качестве пищи подойдет :) При этом разница между энергией «сжигаемого» и «метаболизируемого» существует (сейчас должен подпрыгнуть адепт какой-нибудь неведомой диеты и вскрикнуть: «яжеговорил!!!»).
Возможно, вам приходилось читать, что реальная калорийность белка/углеводов/жиров составляет не 4/4/9 ккал на грамм, а 4,7/4,2/9,4. Вот именно в этом моменте разница и скорректирована за счёт потерь, приходящихся на фекалии, мочу, выделения и газы (извините) [3], [4]. После корректировки на потери при переваривании получаются довольно круглые и удобные для использования цифры.
Опять же, можно закопаться в детали того, что отдельные аминокислоты чуть более калорийны, а некоторые продукты, наоборот, не полностью усваиваются и частично выходят недоусвоенными (например, орехи). Тем не менее, расхождение невелико, эпизодично и на общую картину не влияет почти никак.
Есть ещё и потери, которые носят название «термический эффект пищи». Организм тратит различное (но известное) количество энергии на процессы усвоения различных макроэлементов. Для белка и клетчатки эти «затраты» составят 25-30% от поступившего, для углеводов это 5-7%, для жира — 2-3%.
Считалось, что данные затраты идут именно на переваривание пищи, но мне встречалась информация, что термический эффект действует и для аминокислот, вводимых внутривенно.
Интересный факт: у обезжиренных людей термический эффект для углеводов и жиров вырастает до 10-15%, то есть организм действует более расточительно [5], [6], [7]. Дополнительным фактором служит степень обработки пищи [8].
Чем сильнее перемолото/измельчено/сварено/прожарено, тем меньше организм затратит на усвоение.
Важно понимать: будет усвоено почти всё. Когда организм не усваивает пищу, мы наблюдаем незабываемую феерию, помноженную на спецэффекты в виде поноса, что требует очевидного лечения.
Поэтому меня очень умиляют рассказы о том, что у одного яблочко усвоится на 100%, а у другого — на 50%, поэтому считать калории бесполезно. Те, у кого не усваивается, — это больные люди с симптомами, требующими очевидного лечения. Им и похудеть будет сильно проще, только радости в таком похудении — ноль, ибо это уже не похудение, а истощение. Поэтому тех, кто утверждает, что «у всех усвоится в разной степени», «можно только 30 г белка за раз» и «на ночь есть нельзя, потому что пища не переваривается, а лежит мёртвым грузом и гниёт», можно дружно слать в одном направлении. Например, в школу.
А манипуляция составом пищи (в пользу менее обработанного) — это всего лишь способ повысить расход энергии на переваривание/усвоение, а вместе с тем продлить чувство сытости, ибо процесс усвоения будет длиться дольше.
Закон сохранения энергии гласит, что поступающая энергия не может исчезнуть или уйти в никуда. Возможен переход энергии из одного вида в другой, но полная энергия системы, равная сумме отдельных видов энергий, сохраняется.
- Химическая энергия будет запасена в теле в виде жира, мышц и прочих тканей тела.
- Кинетическая энергия (энергия движения) будет выражена в виде механической работы (трансформация химической энергии в кинетическую). Помните, как снижается двигательная активность на диете? Проводите параллель.
- Термальная энергия. Теплообмен. Выделение тепла / самосогревание / обогрев окружающего пространства.
Собственно, так и работает баланс калорий. Находясь в дефиците поступающей энергии, мы будем тратить запасы химической энергии на совершение действий и обогрев пространства. Находясь в профиците, будем запасать химическую энергию в виде жира и мышечной ткани.
Что касается измерения энергетических расходов (которое выражается в тех же самых калориях), наука и тут придумала средства вроде прямой калориметрии (это когда человек находится в камере, замеряющей выделение тепла телом), респираторной энергометрии (измерение количества выдыхаемого углекислого газа), алиментарной энергометрии (анализ изменения массы тела в динамике около двух недель при точном учёте калорийности).
Объединяет всё вышеописанное одно: оно работает, работает измеримо, работает исправно, работает предсказуемо. В первой части приведена в пример модель Кевина Холла, которая позволяет очень точно рассчитать потерю веса, основываясь на минимуме данных, в основе которых — калораж.
Если тренер заявляет, что не работает с калориями, — его право. Возможно, его метод вам подойдёт. Просто готовьтесь к тому, что меню станет скучным, а жизнь — грустной.
Если вам льют в уши, что калории не работают, шлите товарища смело. Он — дурак либо мошенник, пытающийся продать вам методику по превращению свинца в золото, а г*вна — в пули.
Как завещал нам Тайлер Дёрден: «К счастью ли, к сожалению ли, ты — вовсе не уникальная снежинка».
Процессы, протекающие внутри нас, достаточно хорошо изучены, чтобы сформировать цельную картину. Индивидуальные особенности существуют, но они не могут сделать так, чтобы «калории не работали» или «одна ведьма жрала и не толстела, а тебе, Зинка, даже яблоки нельзя».
В комментариях к моим постам до сих пор можно встретить тех, у кого «калории не работают». А на дворе, напомню, 2023 год, интернет провели даже в подвальную качалку. Никого не хочу переубеждать, но эти славные ребята и девчата всегда так оживляют дискуссию! Отрадно, что многие из них всё-таки добираются до Физикла и, о чудо, калории вдруг начинают работать. Как же так?
А вот так. Когда ты видишь тысячи примеров того, что «сработало», всё-таки решаешь попробовать. Затем понимаешь, что подсчёт — это вовсе не сложно. И что действительно ешь много, разнообразно, а вес движется. И вообще, результаты как бы получше, чем в былые времена. Оказывается, всё работает!
Если ты терзаешься сомнениями — прекрати.
Это настолько типичная история: год-полтора читать мой акк, прежде чем вписаться и приятно удивиться! Го в предварительный список по ссылке, чтобы первым узнать о старте потока. Бонусом получишь мою отдельную специальную рассылку с материалами, которая помогает подготовиться к участию, чтоб сразу выдавать 100% результата, и предложение, от которого сложно отказаться :)
Список источников:
- Biochemistry 101 (Menno Henselmans)
- Advanced Nutrition and Human Metabolism 8th edition (Gropper, 2021)
- FAO Food And Nutrition Paper 77. Chapter 3: Calculation of the Energy Content of Foods - Energy Conversion Factors
- Atwater system (Wikipedia)
- The Thermic Effect of Food and Obesity: A Critical Review (de Jonge, 1997)
- Thermic effect of feeding carbohydrate, fat, protein and mixed meal in lean and obese subjects (Swaminathan, 1985)
- Macronutrient disposal during controlled overfeeding with glucose, fructose, sucrose, or fat in lean and obese women (McDevitt, 2000)
- Postprandial energy expenditure in whole-food and processed-food meals: implications for daily energy expenditure (Barr, 2010)
