Различается ли количество энергии, извлекаемой телом из съеденных продуктов, от количества энергии при сжигании той же самой еды в печке? Вопрос этот очень долгое время не давал спать по ночам людям, не принимающим на веру не подкреплённые доказательствами утверждения речь идёт об учёных. В течении многих веков пытались они познать природу трансформации одних веществ в другие, например куда девается сгоревшее дерево и что всё-таки происходит с попавшем в желудок яблоком?
С огнём всё оказалось относительно просто. Стёртая в порошок Аристотелем идея Демокрита об атомном строении мира, отлежавшись пару тысяч лет, завоевала-таки себе место под солнцем, и стало понятно (если не нам с вами, то, как минимум, учёным), что сгорание древесины или угля это не более чем химическая реакция разложения целлюлозы (углерод, кислород, водород) на углекислый газ и воду. Последние естественным образом улетучиваются, так что ничего в никуда не исчезает. Учёным эта идея очень понравилось, и, чтобы быть уверенными до конца, они принялись сжигать всё, что могло быть сожжено, в специальных камерах, в которых точно измерялись вход и выход, включая количество затраченного и полученного тепла. К своему великому удовольствию они констатировали, что при всех видах экспериментов ничто не пропало бесследно, как и ничто не возникло ниоткуда в точности как и вода в задачке про бассейн! Этот примечательный факт несказанно обрадовал исследователей, поскольку в очередной раз подтвердил природное явление, издавна называемое законом сохранения: ничто не появляется само по себе и не пропадает бесследно (буддисты скажут карма).
Вдохновлённые успехами, стали разбираться с органикой. Для начала выяснили, что все потребляемые в пищу продукты делятся в основном на три категории: жиры, белки и углеводы, причём удивительное дело! в их состав входят всё те же углерод, кислород и водород. Однако! воскликнули учёные а ведь вдыхаем мы содержащийся в воздухе кислород, а выдыхаем углекислый газ, да ещё и выделяем воду. Не напоминает ли это процесс горения, только идущего без пламени? К тому же и объём исторгаемых телом продуктов переработки пищи мал по сравнению с исходным её количеством в точности как остатки золы от сгоревшего дерева. Просто подозрительно похоже!
И что вы думаете? В течении девятнадцатого столетия исследователи с энтузиазмом взялись за работу по измерению количества продуктов, потребляемых и получаемых (разумеется, в химическом и физическом смыслах) в ходе жизнедеятельности различных организмов. В специально оборудованные камеры начали помещать от растений и червяков до мышей и собак (вечные мученики науки). Разойдясь не на шутку, построили аппараты и для людей, в которых их заставляли есть, спать, заниматься спортом и так далее. Чем же вы думаете закончилось дело? Разумеется, законы сохранения оказались верны и в этом, казалось бы, совершенно несравнимом случае. Исходные продукты, вещество и энергия, преобразуются в другие продукты, тоже вещество и энергию, и в смысле работы законов сохранения не обнаружилось принципиального отличия паровоза и человека.
Вы скажете всё это, возможно, бесконечно интересно, но какое отношение оно имеет к нашей истории? Разумеется, самое прямое.
Как и в паровозе, когда весь вброшенный в топку объём угля обязан сгореть, улетев дымом и осев золой, так и съеденное телом обязано быть переработанным до конца. Есть, впрочем, одно отличие, несущественное для законов сохранения, но принципиально важное для нас. Если паровоз остановлен, а пламя в топке не погашено, то полученное тепло будет просто напрасно растрачено в воздух. Конструкция же наших тел не позволяет такого разбазаривания, и невостребованные излишки преобразуются в запасы энергии, каковыми и являются жиры гораздо более энергоёмкие, чем углеводы и белки. По сути, это не более чем аккумуляторы, куда направляется избыток питания. Весьма разумный подход! Ведь если назавтра случится недостаток еды не беда, переждать плохие времена можно будет, получая энергию из накопленных запасов. А если хорошие дни идут один за другим и потребление превышает расход, переполняя существующие батарейки, тогда срабатывает ещё одно замечательное решение, и аккумуляторы то есть жировые клетки благополучно достраиваются из этих же самых излишков, так что копить энергию можно почти бесконечно! Разве это не прекрасно?
Но постойте Мне показалось, или вы и вправду приуныли? Разумеется, всё это означает только одно набор веса (он же запас энергии) случается только от избытка потребления, и, стало быть, нужно либо больше двигаться, эту энергию расходуя, либо меньше есть, снижая её поступление, а лучше и то и другое одновременно. Что? « Я и так съедаю совсем немного, а всё равно вес набирается, будь он неладен!» знакомый напев, уважаемые, но как насчёт повторить эту же фразу, глядя закону сохранения прямо в глаза? Вы готовы выступить с заявлением, что его или вовсе нет, или он не универсален, или, на худой конец, он попросту не работает в вашем абсолютно уникальном случае? Я бы не стал поступать столь опрометчиво а что если учёные это услышат? Представляю, как они обрадуются столь замечательной возможности ещё раз проверить непреложность своего любимого закона! Они непременно засунут вас в измерительную камеру и начнут мучать экспериментами, по ходу дела делая ставки удастся ли наконец его нарушить, или же он таки устоит? Я, конечно, не эксперт, но не думаю, что у вас будут хоть какие-нибудь шансы.
Впрочем, не будем предаваться отчаянию, но недрогнувшей рукой запишем большими буквами результат нашего экскурса в науку:
Потребляемая энергия должна полностью расходоваться.
Разумеется, ничего неожиданного не произошло, и утверждение это в целом довольно очевидно. Однако оно настолько фундаментально, что деваться некуда и мы берём его в свой арсенал как правило номер один, « энергетическое». Впрочем, мне больше нравиться называть его « правилом паровоза» наверное, я всё-таки люблю вестерны.
Не хлебом единым, или радуга в тарелке
Итак, теперь мы знаем всё о правилах сохранения, но странное дело! не испытываем по этому поводу никакой радости. По сути, ничего нового. « Есть надо меньше» вдохновляет не больше, чем заполнение налоговой декларации. Грустно, и даже очень. Уже пробовали не получается.
И правильно, что не получается! Разумеется, это утверждаю не я, а наши друзья учёные. Они, знаете ли, имеют привычку рассматривать любую проблему с разных точек зрения (по крайней мере, те из них, кому вручают Нобелевские премии). Так вот, они прямо и открыто заявляют, что правило энергетического баланса не поможет, если измерять ценность съеденного только в калориях, и охотно делятся со всеми желающими своими соображениями по этому поводу. Славные люди! предлагаю не упустить возможность узнать, в чём тут дело, предприняв ещё один небольшой экскурс в научные дебри возможно, разобравшись, мы почувствуем себя несколько лучше.
Итак, эксперименты по проверке схождения энергетического дебета с кредитом довольно быстро перестали развлекать исследователей. Что же всё-таки делается с попавшей внутрь едой? Что происходит внутри живого организма?
Разумеется, не одно поколение сначала философов, затем алхимиков, и наконец, непосредственно химиков пытались решить эту задачу. Поначалу она представлялась совершенно невыполнимой, начиная с основного вопроса а чем, собственно, « живое» отличается от « неживого»? Ну хорошо, первое плодится и размножается, второе нет. А вот если какое-то существо умерло к какой категории его отнести? Разумеется, оно больше не воспроизводит себе подобных, но с ним всё-равно что-то продолжает происходить. Это всё ещё жизнь или уже что-то другое? Самый лихо закрученный детективный сюжет выглядит детской шалостью по сравнению загадками и тайнами живой материи.