Kalorijų gaudymas gyvuose organizmuose

Kaitresnės, negu gali būti, saulės išdeginta stepė. Mokslininkai iš nedidelės ekspedicinės grupės, braukdami prakaitą nuo veidų, stebi saigas – stepėje gyvenančias antilopes. Šie mokslininkai atlieka atsakingą mokslinį eksperimentą. Savo eksperimente jie nori patikrinti vieno garsaus akademiko kadaise suformuluotą teiginį: „Visi energijos pasireiškimai organizme turi kokį nors fizinį ar cheminį jos šaltinį... Raumenų darbas, gyvulinė šiluma susidaro dėl potencinės energijos, esančios organinėje medžiagoje, suvartotoje maitinimosi metu“. Mokslininkų tyrimo metodika nesudėtinga – jie aiškinasi kiek natūraliomis sąlygomis suėda gyvūnai žolės. Šio pašaro kaloringumas, tai yra šilumos kiekis, kuris išsiskiria sudegant jam kalorimetre, mokslininkams jau žinomas. Belieka tik palyginti šios „potencinės energijos“, esančios saigos maiste, kiekį su darbu, kurį atlieka jos raumenys kasdienybėje, rašo homosanitus.lt.

Bet... kuo ilgiau mokslininkai stebėjo, tuo liūdnesnės mišios artėjo, nes tos saigos buvo kažkokios neteisingos. Mažokai jos rijo – jų suėstos žolės kalorijų kiekis buvo kelis kartus mažesnis, negu naudojo energijos jų raumenys. Riebalų atsargos čia ne prie ko – kokie gali būti riebalai pas saigas vasaros viduryje? Liūdniausia buvo tai, kad saigos prieštaravo visoms „moksliškai pagrįstoms normoms“: jų maisto kaloringumo aiškiai neužteko gyvybei palaikyti, nors jos tuo pačiu metu atrodė linksmos ir gyvybingos... O linksmiausia buvo, kai viena jauna saiga užvertė uodegytę į viršų ir išmetė eilinę porciją spiriukių mokslininkams prieš akis, tarsi tuo sakydama: jūs neatlikote eksperimento iki galo, gerbiamieji moksliukai. Pasirodo, kad tas šienas, praleistas per antilopės organizmą ir išdžiovintas, irgi dega. Vietiniai gyventojai jį naudoja kurui. Kitaip sakant, išmatos irgi turi kaloringumą.

Raukėsi kalorimetras, kai jame buvo deginamos spiriukės, bet mokslo vardan teko jam šiek tiek pakentėti. Bet dar linksmiau pasidarė mokslininkams, kai jie įsitikino, kad išmatų kaloringumas atitinka saigos suėsto maisto kaloringumą. Išeitų, kad gyvūnas ne tik suėda mažiau, negu reikalinga  jo raumenų darbui, bet dar ir išskiria tiek pat, kiek ir suėda. Tai yra, raumenų darbui nelieka nieko. Mokslininkai gerai suprato, kad tokios išvados ne jų ataskaitoms, todėl pasibarstė sau plaukus iš kalorimetro pelenais, kurie liko po spiriukių sudeginimo, ir reikalą taip užbaigė.
 
Ir iki dabar maisto kaloringumo klausimas taip ir likęs pakibusiu ore kabliu. Jeigu paklausite dietologų kiek reikia vartoti kalorijų, kad garantuotai suliesėti per dvi savaites, jie nė nemirktelėję jums paaiškins, ir dar už visa tai nebrangiai paims – darbas jų toks – kalorijas skaičiuoti ir pudrą barstyti.

Klausiame akademikų: iš kur imasi tos kalorijos, kuriomis saigos vaikšto, kramto ir uodegėles kilnoja? O akademikai labai nemėgsta šio klausimo, nes jis jiems skausmingai nepatogus. Daugiausiai, ko galima iš jų sulaukti – tai apeliacijos į tai, kad gyvi organizmai – tai sudėtingiausios labai organizuotos sistemos, ir dėl to jie nėra iki galo išstudijuoti. Tai kodėl tada, barzdoti dėdulės, nepublikuojate ir tylite apie kalorimetrinių matavimų rezultatus? Ar bijote raudonio, kuris nuskaistins jūsų žandus, kai  vaikai ims iš jūsų juoktis? Šiai baimei panaikinti yra liaudiška priemonė – žandai įtrinami burokėlių sultimis, kurios labai gerai slepia tą gėdingą paraudimą.

Kalorimetriniams matavimams jau beveik du su puse šimto metų. Kalorimetras – tai ne koks nors jau ten ypatingas prietaisas. Tai ne kolaideris, ne gravitacinių bangų detektorius, ir netgi ne Maikelsono interferometras. Reikėjo turėti ypatingų gabumų, kad per visus tuos metus nepastebėti, jog taip vadinami cheminių reakcijų šiluminiai efektai tikrovėje tėra temperatūros pokyčiai reakcijos zonoje. O šie temperatūros pakilimai-nusileidimai reikalauja visai kitokių aiškinimų negu šilumos „išskyrimas-sugėrimas“.

Šiluminė energija neišsisaugo: ji laisvai konvertuojasi į kitas energijos rūšis. Net ir uždara sistema gali keisti savo temperatūrą, ir dar įvairiais būdais. Iš kur teoretikai ištraukė, kad šiluminė energija, apskritai, yra perduodama nuo vieno kūno kitam? Juk viskas gali būti kitaip. Sutinkamai su energijos tvarumo ir transformacijos dėsniu, į šiluminę kūno energiją gali virsti kokia nors kitos formos energija, kurią turi tas pats kūnas. Šių dviejų energijų suma kūne – šiluminės ir tos kitos, iš kurios į šiluminę virsta – gali likti pastovi. Ir tada mums gali tik atrodyti,  kad šiluminė energija pereina nuo karšto kūno šaltam, nes abiejuose kūnuose gali vykti tik energijos persiskirstymas tarp jos formų. Šių energijų  sumos abiejuose kūnuose išliks tokios pačios, tai yra kiekvienas kūnas po šiluminio kontakto turės tiek pat energijos, kiek turėjo ir iki kontakto. Tik toks požiūris gali paaiškinti kas vyksta šiluminiuose procesuose, įskaitant ir tuos, kuriuos atlikinėjo stepėje mokslo vyrai kalorimetruose su saigų pašaru ir išmatomis.

O tiems, kurie mano, kad entropijos pagalba galės ką nors paaiškinti, vertėtų vėl prisiminti stepių saigas ir visą kitą gyvybę. Gyvuose organizmuose yra tokios nestabilios ir didelės biomolekulės, kokių nėra negyvoje gamtoje.  Juose vyksta tokios reakcijos – tokia kryptimi ir tokiais pašėlusiais greičiais, kurie yra neįmanomi negyvoje aplinkoje. Visa tai taip prieštarauja termodinamikai su visais jos dėsniais, kad akademikai rimtai svarstė klausimą apie tai, kad gyvuose organizmuose entropijos sąvoka veikia visiškai priešingai, ir tam, kad termodinamika ir čia būtų teisi, reikia kalbėti ne apie entropiją, bet apie neigiamą entropiją (negentropiją). Tačiau ir tai visiškai nepaaiškina atvejo su saigomis – iš kur imasi energija jų raumenų darbui, jei ji ne iš suvalgyto maisto cheminių ryšių energijos?

Ar yra prasmė, analizuojant procesus gyvame organizme, remtis į tuos akademikus, kuriems vis dar svarbūs kalorimetrų parodymai?

Mitybos praktika kartais parodo keistus dalykus: vieni vartoja daug kalorijų turintį maistą ir netunka, o kiti valgo vartydami kalorimetrines maisto lenteles, plušėdami prie maisto kiekio ir jo kalorijų skaičiavimų, o pilvo rinkės nė už ką nenori tirpti. Dar kitiems iš viso niekaip nepavyksta užsiauginti svorio – nors  kalorijų kiekius srebia pilna burna labai išraiškingus, tačiau liesesnis už juos gyvenime buvo, yra ir tebelieka tik plentinis dviratis.

Kalorijos čia ne prie ko. Įsitikinimui paanalizuokime angliavandenių ir baltymų kaloringumą kalorimetro pagalba. Sudeginus tiek vienus, tiek kitus, gausime tą patį rezultatą – 4 kilokalorijas iš vieno gramo medžiagos. Tačiau valgant šių medžiagų tokį patį kiekį, organizmo svoris augs skirtingai. O įdomiausia yra tai, kad jei du žmones maitinsime tuo pačiu, tarkim, baltyminiu ar angliavandenių maistu, jiems atliekant tą patį darbą, jų kūno svoris kis skirtingai.

Dar vienas eksperimentas, kuris buvo atliktas 1983 metais tuometinėje TSRS, ir kuris įvarė akademikus su visomis jų kalorijomis vėl į akligatvį. Vadovaujant Galinai Šatalovai (žinoma vegetarizmo šalininkė, gydytoja, neseniai  mirė pragyvenus 95 metus) ir prižiūrint komisijai iš Sąjunginio fizinės kultūros mokslinio-tyrimo instituto (ВНИИФК), buvo organizuotas daugiadienis maratonas maršutu Novosibirskas-Barnaulas (500 km). Maratone dalyvavo dvi grupės: viena, paruošta G.Šatalovos, ir kita įprastinių maratono bėgikų. Maratono sąlyga – per parą nubėgti maždaug 70 km, ne mažesniu kaip 10 km/h greičiu.

Šatalovos grupė maitinosi žolių nuovirais, sultimis, medumi, salotomis iš daržovių ir žalumynų, šviežiomis košėmis, virtomis vandenyje, ruginiais paplotėliais, virtomis pupelėmis, riešutais. Šios grupės bėgikai per parą gaudavo 28 gramus baltymų, 25 gramus riebalų ir 180 gramų angliavandenių, ir visa tai sudarė 1200 kcal.

Tradiciniai maratono bėgikai maitinosi pagal tuometinio mitybos instituto normas – 190 gramų baltymų, tiek pat riebalų, 1300 gramų angliavandenių, o visa tai sudarė 6000 kcal.

Abiejų grupių bėgikus reguliariai svėrė ir komisijos nuostabai to svėrimo rezultatai pranoko visus lūkesčius – Šatalovos grupės bėgikų svoris, kurie maitinosi tik 1200 kcal, gale distancijos buvo didesnis, negu pradžioje. Tradiciniai bėgikai, vartoję 6000 kcal, gale distancijos visi buvo netekę svorio žymiai.

Ir kaip dabar atrodo tie, kurie norėdami numesti svorio, sumažina kalorijų skaičių maiste ir aktyviai ima lankyti sporto klubus, tačiau jų laukiamas rezultatas būna menkas? Ar neseka jie G.Šatalovos pėdomis? O gal geriau pėdinti reiktų paskui tuos tradicinius bėgiotojus?

Ką šiuo straipsniu norėjome pasakyti? O gi tai, kad visada reikia labai kritiškai žiūrėti į tuos akademikų pareiškimus gyvų organizmų medžiagų apykaitos temomis, kuriuose jie remiasi kalorimetriniais matavimais ir kalorijų skaičiavimu.