Seseorang bukanlah kompor, penghitungan kalori tidak diperlukan, atau mengapa penghitungan kalori diperlukan. Berapa banyak energi yang dibutuhkan

“Seseorang bukanlah kompor” - Tidak perlu menghitung kalori! ….atau mengapa penghitungan kalori diperlukan.

Bagi mereka yang sangat yakin bahwa tubuh manusia bukanlah kompor, bahwa kalori tidak “dibakar” di dalamnya, bahwa menghitung kalori tidak perlu, berbahaya, dan tidak berguna, kami menerbitkan postingan oleh Oleg Tern, di mana dia dengan sangat hati-hati mengkaji pertanyaan mengapa seseorang kelaparan, dan mengapa menghitung kalori adalah cara terbaik untuk menurunkan berat badan.

Dilihat dari data terbaru, beberapa hal mendasar, yang tanpanya pendekatan dietetika seperti merancang pesawat luar angkasa tanpa memahami matematika, tidak jelas bagi semua orang. Beberapa orang bahkan bangga akan hal itu, meskipun saya tidak. Bagi mereka yang ingin memahami apa yang harus dijawab ketika seseorang dengan terkenal dan tanpa pamrih menyatakan bahwa “manusia bukanlah kompor”, kata-kata tradisional yang terdiri dari banyak huruf.

Dalam terbitan: Kembali ke sekolah bagi mereka yang ketiduran - pertunjukan api dengan burger keju ganda, Coca-Cola, dan kentang kecil - sains kembali mengalahkan buta huruf dan ketidaktahuan - peramal cuaca beristirahat sementara yang lain menurunkan berat badan.

Pertama-tama, beberapa poin untuk mereka yang melewatkan fisika dan kimia.

Yang pertama adalah siapa orang utama yang terlibat dalam diskusi tersebut.

Kalori (cal, cal) adalah satuan kerja dan energi ekstra sistem, sama dengan jumlah kalor yang diperlukan untuk memanaskan 1 gram air sebesar 1 K (Kelvin adalah ukuran suhu) pada tekanan atmosfer standar 101,325 kPa .

Dahulu, kalori banyak digunakan untuk mengukur energi, kerja, dan panas. Sekarang unit pengukuran ini digunakan terutama dalam dua cara - untuk mengukur jumlah panas yang dihasilkan atau dikonsumsi oleh beberapa peralatan, terutama di utilitas (panas baterai diukur dalam gigakalori, musim dingin mendatang Anda dapat bertanya kepada kantor perumahan apakah baterai Anda menghasilkan cukup panas; ketika Anda menyebutkan kalori, mereka biasanya mulai merasa gugup); serta dalam pertanyaan yang kita kenal - saat menghitung kandungan kalori makanan dan pekerjaan yang dilakukan oleh seseorang.

Lain poin penting, yang karena alasan tertentu semua orang dengan keras kepala mengabaikannya - hukum konservasi.

Ini adalah hukum fisika mendasar, yang menyatakan bahwa beberapa properti dari sistem tertutup tetap tidak berubah meskipun ada perubahan dalam sistem. Yang paling penting adalah hukum kekekalan materi dan energi.

Hukum kekekalan materi menyatakan bahwa materi tidak diciptakan dan tidak dimusnahkan; Selama transformasi kimia, massa totalnya tetap tidak berubah. Jumlah total energi dalam sistem juga tidak berubah; energi hanya diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. (Ada juga hukum kekekalan momentum, muatan listrik, dll).

Hukum kekekalan materi dan energi tidak sepenuhnya akurat - dalam kondisi tertentu, materi dapat diubah menjadi energi dan sebaliknya, tetapi ke tubuh manusia ini tidak relevan, setidaknya sampai dia masuk ke zona fusi termonuklir, atau dipercepat hingga mencapai kecepatan cahaya. Benar, beberapa pemakan prana yang gila berpikir bahwa E=MC2 adalah tentang mereka.

Lebih-lebih lagi. Mari kita ingat tentang ikatan antar atom dalam molekul organik. Saya tahu hanya sedikit orang yang telah membaca sejauh ini, dan mereka akan diberi hadiah berupa gambar dan kata pertama yang dapat mencerahkan pelajaran biokimia yang membosankan - alkohol. Mari kita ingat rumus alkohol, favorit kita, etil, C2H5OH yang sama. Molekulnya dapat direpresentasikan dalam dua cara:

Pada gambar kedua Anda melihat batang horizontal dan vertikal - ini adalah ikatan antar atom yang sama yang menahan atom-atom dalam molekul. Mereka mengandung energi potensial - jika ikatan ini terpecah, misalnya dengan membakar alkohol dengan adanya oksigen dengan pembentukan molekul baru - karbon dioksida dan air (CO2 dan H2O), maka kelebihan energi akan keluar dan dilepaskan. dalam bentuk panas.

Sangat mudah untuk memahami bahwa jika pada masukan kita memiliki sebuah molekul alkohol dan tiga molekul oksigen, dan pada keluarannya terdapat 2 molekul karbon dioksida dan tiga molekul air (jumlah zat yang konstan), maka jumlah tersebut adalah energi yang dilepaskan dalam reaksi tersebut, tidak peduli bagaimana kita mendistorsinya, akan tetap sama menurut hukum kekekalan. Apa pun yang kita lakukan - kita memasukkan katalis ke dalam reaksi, membakar alkohol di kompor atau korek api, melakukan transformasi biokimia multi-tahap - bagaimanapun, jumlah energi yang sama akan dilepaskan dalam reaksi ini.

Apa yang terjadi dengan molekul alkohol dalam organisme? Baca senggang, bermanfaat untuk perkembangan umum dan menjelaskan kepada anak-anak apa itu alkoholisme. Alkohol dalam tubuh diubah cukup kompleks dan dalam beberapa tahap, namun pada akhirnya dipecah menjadi air dan karbon dioksida dengan partisipasi oksigen. Jadi berapa banyak energi yang dapat dilepaskan dari reaksi tersebut? Jumlah yang sama seperti ketika dibakar dalam tungku, sebanyak yang dapat dilepaskan selama pemisahan ikatan antar atom dan pembentukan ikatan baru.

Jadi, kami mengetahui bahwa jika ada bahan organik yang dibakar produk akhir– air, karbon dioksida, dan zat lain (misalnya, nitrogen oksida atau belerang, jika Anda membakar asam amino yang dikandungnya) dengan adanya oksigen, sejumlah energi dilepaskan, yang dapat diukur dalam kalori. Jumlah ini ditentukan oleh jumlah ikatan antar atom yang ikut serta dalam proses oksidasi - dari situlah energi dilepaskan, karena jumlah zat tetap tidak berubah (jumlah atom - karbon, hidrogen, oksigen, dll.). Dan dalam semua situasi, di mana pun oksidasi suatu molekul terjadi, jumlah energi yang sama dilepaskan.

Untuk mengetahui berapa banyak energi (panas) yang dapat dilepaskan dari molekul-molekul tersebut, pada suatu waktu mereka benar-benar dibakar dalam tungku pada suhu yang sama. suhu tinggi berbagai nutrisi dan cari tahu berapa banyak kalori yang akan dikeluarkan. Saat ini, tidak ada yang membakar hamburger, Coca-Cola, dan kentang goreng kecil di dalam oven untuk mengetahui berapa banyak kalori yang dikandungnya - ini menyenangkan, tetapi para ilmuwan tidak hanya bersenang-senang dalam pekerjaan mereka, seperti yang dipikirkan banyak orang.

Produk yang diteliti dikenakan analisis kimia dan ditentukan berapa banyak protein, lemak, karbohidrat dan zat lain yang dikandungnya. Jadi, jumlah protein ditentukan oleh nitrogen protein (produk dibakar dengan asam sulfat dengan adanya katalis dan volume amonia yang dilepaskan diukur). Gula diekstraksi etil alkohol. Pati dilarutkan dalam air atau larutan garam- dll. dan seterusnya. Penuh arti komposisi kimia produk, kandungan kalorinya dihitung murni secara aritmatika, berdasarkan data yang tersedia pada komponennya.

Pada saat yang sama, angka-angka tersebut menentukan jumlah energi yang diperoleh dari oksidasi nutrisi tersebut zat di dalam tubuh– dengan mempertimbangkan fakta bahwa tidak semua yang ada di tubuh kita terbakar secara maksimal. Hasilnya, di dalam tubuh 1 g protein atau karbohidrat menyediakan kurang lebih 4 kkal; 1 g lemak – 9 kkal (di dalam oven angkanya sedikit berbeda).

Seperti yang Anda lihat, zat dengan struktur berbeda direduksi ke sistem pengukuran yang sama - kalori. Ini berarti bahwa kita dapat mengevaluasi akuntansi manusia (pendapatan/pengeluaran) hanya dengan menggunakan satu unit pengukuran, dan ini sudah cukup jelas mencirikan sistem secara keseluruhan.

Sekarang tentang kesulitan yang muncul di seluruh dapur ini - sebenarnya, apa yang dimaksud dengan banalitas basi bahwa seseorang tidak membuat kue dan itu rumit. Beberapa contoh.

Untuk pemrosesan alkohol energi terbuang– serta untuk pengolahan protein, lemak dan karbohidrat. Dan masing-masing komponen ini memerlukan biaya yang berbeda - misalnya, 10-20 persen lebih banyak dihabiskan untuk pengolahan protein dibandingkan pengolahan lemak atau karbohidrat, sehingga lebih sedikit energi yang dapat diekstraksi dari protein. Dan bagian lainnya nutrisi ia tidak dicerna atau diserap, dan meninggalkan tubuh kita dalam perjalanan, meskipun ia juga membutuhkan energi untuk dikeluarkan. Cukup sulit untuk mempertimbangkan beberapa faktor ini. Dan ada yang lain.

Apakah kita tubuh menghabiskannya energi untuk pemanasan dan pendinginan. Selain itu, ia memanas dan mendingin secara bersamaan. Misalnya, di musim panas, meskipun panas, kita terus menghangatkan tubuh, sambil mengeluarkan energi untuk mendinginkannya - berkeringat, bernapas, dll. Jika seseorang menderita tirotoksikosis, maka metabolismenya meningkat, dan dia menghabiskan lebih banyak uang untuk pemanasan dibandingkan orang lain. Namun, suhu tubuh harus normal - oleh karena itu, ia menghabiskan lebih banyak uang untuk pendinginan, jauh lebih banyak. Perlu dijelaskan mengapa ia akan lebih kurus dibandingkan penderita hipotiroidisme, padahal metabolisme (pemanasan) malah lambat? Jika contohnya tidak jelas, nyalakan AC di musim dingin, buka jendela dan panaskan apartemen dengan pemanas setidaknya selama beberapa hari - dan bulan depan Anda akan menerima kejutan berupa tagihan listrik.

Kumpulan faktor-faktor tersebut (dan ada banyak faktor) yang membuat sistem sulit diprediksi. Satu orang kehilangan berat badan sebesar 2,5 ribu kalori, dan yang kedua menambah berat badan sebesar 1,5 - sebuah paradoks? Tidak semuanya bisa dijelaskan - tapi jauh lebih sulit diprediksi.

Ini sulit, tetapi mungkin - setidaknya baik profesional maupun orang berpengalaman melakukannya dengan cukup baik - setidaknya lebih baik daripada perkiraan cuaca oleh pusat hidrometeorologi. Bagaimana ini mungkin?

Meskipun tubuh merupakan mekanisme yang kompleks, namun ia bukanlah kekacauan, melainkan sistem yang terkendali. Dan sistem ini dikonfigurasi dengan cara tertentu agar tetap eksis. Melanjutkan contoh pemanasan dan pendinginan, kita dapat mengatakan bahwa ada termostat yang mengatur semua ini - termostat terletak di hipotalamus dan menjaga keadaan tubuh yang kira-kira sama, termasuk berat badan. Dan perilakunya juga dapat diprediksi - setidaknya dalam jangka waktu yang cukup lama, kecuali kondisi keberadaannya berubah secara drastis, pengaturan ini tetap cukup stabil.

Kami tidak memiliki mekanisme yang memadai untuk menilai kalori yang dibakar oleh tubuh (kami tidak dapat menempatkan siapa pun yang ingin menurunkan berat badan di ruangan yang menentukan jumlah energi yang dikeluarkan, seperti yang dilakukan untuk menilai berbagai jenis olahraga - Saya bertanya-tanya bagaimana caranya) mengukur jumlah kalori yang dihabiskan saat berhubungan seks, dengan atau tanpa cahaya? ; dan menurut tabel, nilai yang diperoleh adalah nilai batas atas yang sangat rata-rata) - tetapi kita dapat dengan mudah menghitungnya jumlah kalori yang masuk ke dalam tubuh.

Jika beratnya stabil, maka badannya berada pada jumlah saat ini kalori yang dihabiskan jumlah yang sama dengan yang diterimanya. Dan kita hanya punya dua pilihan sederhana - menjaga kandungan kalori dari makanan tetap stabil, namun mencoba menambah/menguranginya. membuang-buang kalori, tergantung kebutuhan kita, atau lebih sederhananya, kita memanipulasi jumlah kalori yang bisa kita peroleh dari makanan. Tabel dan nilai yang dihitung membantu kami - tabel tersebut dibuat agar kami dapat menavigasi pilihan strategi, tetapi keduanya tidak mutlak, karena tidak dapat sepenuhnya memprediksi perilaku mesin biologis manusia yang kompleks.

Memang, berapa banyak energi buatan yang dibutuhkan untuk menyediakan makanan bagi seseorang?

Jika kita ingat bahwa orang-orang primitif hanya menggunakan kekuatan otot mereka untuk mendapatkan makanan, dan sekarang kompleks agro-industri yang paling kuat memiliki tujuan yang sama, maka kita dapat memahami ramalan suram dan setengah bercanda dari seorang spesialis terkemuka: “Pengeluaran energi akan meningkat. meningkat, seperti yang mereka katakan, dari nol hingga tak terhingga.” "

Namun ketidakterbatasan bukanlah konsep yang pasti, dan oleh karena itu kecil kemungkinannya ada orang yang akan puas dengan prediksi yang salah tersebut. Artinya, kita memerlukan setidaknya perhitungan energi bersyarat yang membawa kita lebih dekat pada kebenaran.

Bahkan anak kecil pun tahu bahwa kismis tidak berasal dari roti, dan roti itu sendiri tidak tumbuh di pohon. Sehingga buah anggur menjadi kismis, dan butiran gandum roti, mereka harus lewat seluruh baris proses. Hal yang sama berlaku untuk produk makanan lainnya. Dan sebagai akibat dari “penyempurnaan” mereka di pabrik, pabrik dan pabrik, harga energi pangan meningkat tajam. Kadang hampir sepuluh kali, tapi biasanya lima kali. Dan jika, seperti yang diyakini para ahli, dalam pola makan rata-rata harian kita, 7,5 MJ harus berasal dari makanan nabati, maka produksinya membutuhkan 37,5 MJ energi, yang sebagian kecil (hingga 20%) dihabiskan di ladang atau di lahan terlindung. , dan sisanya masuk ke “konversi” bahan mentah pabrik.

Harga energi susu dan daging bahkan lebih tinggi.

Ingat kompleks Dukhaninsky: di sana keluaran bioenergi adalah 5,3%, atau setiap megajoule makanan hewani, bahkan pada tahap produksi pertanian, membutuhkan total energi sekitar 20 MJ, termasuk lebih dari 5 MJ energi buatan. Apalagi meningkat 5 kali lipat selama pengolahan di pabrik daging dan susu. Total: satu dari dua puluh lima. Banyak orang menyukai susu kental manis. Jadi ketahuilah ini: dengan setiap kalori dari “susu kental” kita “memakan” 25 kali lebih banyak biaya energi. Hal yang kurang lebih sama terjadi pada, misalnya, daging gulung dan daging cincang yang ditawarkan oleh industri kuliner.

Ahli gizi percaya bahwa seseorang harus mengonsumsi 5,5 MJ per hari dari makanan yang berasal dari hewan. Mengalikan angka ini dengan energi yang setara dengan 25, kita mendapatkan 137,5 MJ - ini adalah aliran energi yang seharusnya datang ke meja kita masing-masing setiap hari bersama dengan susu, daging, dan produk hewani lainnya. Aliran ini juga mengandung energi yang dikeluarkan untuk mesin, pupuk, bangunan, struktur, peralatan, bahan bakar dan material, baik secara langsung di bidang pertanian itu sendiri maupun di sektor lain dari kompleks agroindustri.

Ternyata produksi pangan nabati dan hewani untuk sarapan, makan siang, dan makan malam kita membutuhkan total energi 37,5 + 137,5 = 175 MJ, hampir 14 kali lebih banyak dari apa yang kita makan sehari-hari. Ini adalah 6,0 kg bahan bakar standar. Nah, per orang per tahun dibutuhkan 365 kali lebih banyak, yakni 2,2 ton bahan bakar standar (hampir 64 ribu MJ). Tentu saja, nilai-nilai ini tidak sepenuhnya akurat, tetapi cukup cocok untuk perhitungan. Namun pola makan energi kita disesuaikan dengan kondisi tertentu. Selain itu, rasio nutrisi tumbuhan dan hewan di dalamnya juga penting. Misalnya, rata-rata kita mengonsumsi 14,2 MJ (3400 kkal) setiap hari, bukan 13 MJ (3160 kkal), yaitu lebih dari standar internasional yang berlaku. Oleh karena itu, kita tidak perlu meningkatkan kandungan kalori total dalam waktu dekat jatah harian, namun porsi energi yang terkandung dalam makanan hewani sesuai anjuran dokter.

Namun, kami tidak akan melanggar analisis energi yang diterima dan akan fokus pada standar yang dihasilkan sebesar 64 ribu MJ per penduduk per tahun, dengan menetapkan sebelumnya bahwa industri kehutanan dan kelautan tidak diperhitungkan. Akan ada 284 juta orang di negara ini, yang berarti bahwa untuk memproduksi pangan, industri pertanian membutuhkan energi antropogenik dalam jumlah besar per tahun - 18 triliun MJ. Namun hal ini sepadan: bagaimanapun juga, kompleks agroindustri menghasilkan sepertiga pendapatan nasional. Tentu saja, dengan intensitas energi spesifik yang sama pada seluruh bagian pendapatan nasional, maka proporsionalitas energi harus tetap terjaga.

Bagaimana cara menyediakan energi bagi sektor pertanian? Dan di sini kita melanjutkan ke titik awal kedua dari perhitungan kita - ketentuan Program Energi Uni Soviet. Tesis utamanya adalah: “Implementasi Program Energi Uni Soviet adalah salah satunya kondisi yang diperlukan untuk mempercepat transisi perekonomian negara ke jalur pembangunan intensif, akan secara signifikan meningkatkan ketersediaan energi di sektor perekonomian nasional, khususnya kompleks agroindustri, dan akan berkontribusi pada keberhasilan pelaksanaan Program Pangan.”

Patut dicatat bahwa selama tahun-tahun kekuasaan Soviet, industri energi dalam negeri melewati tiga tahap utama. Pada mulanya keseimbangan energi didominasi oleh bahan bakar kayu, limbah pertanian dan energi otot hewan penarik. Yang kedua, “mineralisasi” berkembang keseimbangan energi karena dominannya penggunaan batu bara. Tahap ketiga saat ini ditandai dengan penggunaan minyak dan gas alam yang terus meningkat. Dalam waktu dekat, “atomisasi” keseimbangan energi direncanakan karena meluasnya penggunaan bahan bakar nuklir. Pada saat yang sama, jenis energi terbarukan non-tradisional akan semakin terlibat dalam sirkulasi - tenaga surya, panas bumi, angin, biogas, hidrogen, hidrogen nitrogen, dll. Omong-omong, kontribusi sumber-sumber tersebut diperkirakan mencapai 60- 120 miliar MJ, dan paling ramah lingkungan.

Untuk mengatasi masalah bahan bakar dan energi di negara kita, penerapan Program Energi sangatlah penting. Perjanjian ini menyatakan bahwa dengan mengurangi tingkat konsumsi energi spesifik, 15,8-17,0 triliun MJ dapat dihemat di seluruh perekonomian nasional dan 12-14 triliun MJ lainnya dapat dihemat sebagai akibat dari meningkatnya penggunaan bahan bakar nuklir. Analisis program memungkinkan Anda melakukan, khususnya, kesimpulan berikut. Pertama, total penghematan bahan bakar sebesar 27,8-31 triliun MJ akan menyebabkan penurunan intensitas energi di seluruh sektor perekonomian nasional, termasuk kompleks agroindustri. Kedua, laju elektrifikasi di negara ini semakin cepat, sehingga konsumsi spesifik energi listrik untuk produksi pendapatan nasional akan meningkat sebesar 5-6% dalam dekade berikutnya dan sekitar 15% dalam 20 tahun, meskipun konsumsi spesifik seluruh sumber daya energi untuk tujuan yang sama akan berkurang. Artinya, sektor pertanian harus menyesuaikan dengan listrik. Ketiga, pengembangan sumber energi terbarukan non-tradisional secara langsung berkaitan dengan kepentingan agro-zooenergy pertanian. Faktanya, pertanian sering digambarkan sebagai bengkel terbuka – tanpa atap, dinding atau lantai. Di sini Matahari bersinar, angin berdengung, dan benda panas planet (air panas) menggelembung di bawah tanah. Penguraian bahan organik di alam disertai dengan pelepasan metana (biogas), di bawah pengaruh sinar matahari, hidrogen dilepaskan dari air, dan sebagai akibat dari aktivitas mikroorganisme, hidrogen nitrogen dilepaskan (misalnya amonia) .

Cadangan besar mengintai di sini dan di dalamnya kasus umum Rumusan strategi energi kompleks agroindustri sederhana: lebih sedikit keseimbangan “mineral”, lebih banyak listrik dan energi terbarukan. Para ilmuwan membuktikan dan mendukung pendapat mereka dengan perhitungan yang masuk akal bahwa, dalam kondisi tertentu, industri pertanian negara dapat mandiri energi berdasarkan kombinasi harmonis antara energi pertanian dan energi proses alam. Mari kita, setidaknya dengan menggunakan contoh-contoh individual, mendiskusikan bagaimana hal ini dapat dilakukan.

Halaman 1

Pilihan jumlah yang besar energi selama transformasi nuklir juga menjelaskan apa yang disebut cacat massa. Inti atom helium, sebagaimana telah disebutkan, terdiri dari dua proton dan dua neutron. Pengurangan massa ini disebut cacat massa.

Sintesis disertai dengan pelepasan energi dalam jumlah besar. Inti atom unsur berat (lebih berat dari perak) terbelah selama proses nuklir, melepaskan energi; Inti atom unsur ringan dapat bergabung menjadi unsur yang lebih berat, juga melepaskan energi. Semakin jauh suatu unsur dari tengah tabel periodik, semakin besar jumlah energi yang dapat dilepaskan dalam proses nuklir. Fisi inti unsur berat telah dipelajari dengan relatif baik dan saat ini berhasil dilakukan.

Reaksi tersebut disertai dengan pelepasan sejumlah besar energi. Dari segi jumlah energi yang dilepaskan, 1 kg uranium setara dengan 2 juta kg batu bara. Satu neutron yang memasuki massa suatu unsur radioaktif menyebabkan munculnya 2 - 3 neutron, yang selanjutnya menimbulkan reaksi nuklir baru. Pada akhirnya, longsoran neutron muncul, yang membelah sejumlah besar inti. Proses fisi inti berat yang seperti longsoran disebut reaksi berantai nuklir.

Proses ini disertai dengan pelepasan energi dalam jumlah besar akibat cacat massa sesuai dengan hukum kesetaraan Einstein dan karena pelepasan neutron baru selama proses fisi, proses ini berkembang dengan sendirinya, seperti longsoran salju, yang membuat mungkin untuk menggunakannya untuk membuat bom atom.

Letusan gunung berapi disertai dengan pelepasan energi dalam jumlah besar (Tabel 3.3), seperti halnya ledakan nuklir.

Ciri reaksi nuklir adalah pelepasan sejumlah besar energi berupa energi kinetik partikel yang dihasilkan atau dalam bentuk energi radiasi. DI DALAM reaksi kimia energi dilepaskan terutama dalam bentuk panas. Energi reaksi nuklir melebihi energi reaksi kimia jutaan kali lipat. Ini menyatakan inti atom tidak dapat dihancurkan selama reaksi kimia.

Fisi inti uranium-235 disertai dengan pelepasan sejumlah besar energi - sekitar 20.000.000 kkal per 1 g uranium yang diubah, yang kira-kira setara dengan energi 20 ton bahan peledak. Ini adalah dasar penggunaan uranium-235 untuk pembuatan bom atom (atau lebih tepatnya, nuklir).

Fisi inti 235U disertai dengan pelepasan energi dalam jumlah besar.

Reaksi fisi nuklir disertai dengan pelepasan energi dalam jumlah besar. Ini setara dengan panas reaksi pembakaran 2 juta kg batubara berkalori tinggi.

Pembusukan inti U235 disertai dengan pelepasan sejumlah besar energi: 1 g uranium selama peluruhan melepaskan jumlah energi yang sama dengan yang diperoleh dengan membakar 25 ton batu bara. Bagian utama energi dilepaskan dalam bentuk energi kinetik pecahan fisi. Sekitar 10% energi yang dilepaskan selama fisi berasal dari radiasi.

Fitur yang paling penting Reaksi nuklir adalah pelepasan energi dalam jumlah besar.

Ciri terpenting reaksi nuklir adalah pelepasan energi dalam jumlah besar dalam bentuk energi kinetik partikel yang dihasilkan atau dalam bentuk energi radiasi. Dalam reaksi kimia, energi dilepaskan terutama dalam bentuk panas. Energi reaksi nuklir melebihi energi reaksi kimia jutaan kali lipat. Ini menjelaskan inti atom yang tidak dapat dihancurkan selama reaksi kimia.

Ciri terpenting reaksi nuklir adalah pelepasan energi dalam jumlah besar dalam bentuk energi kinetik partikel yang dihasilkan atau dalam bentuk energi radiasi. Dalam reaksi kimia, energi dilepaskan terutama dalam bentuk panas.

Listrik yang dihasilkan seseorang cukup untuk mengisi daya ponsel. Neuron kita berada di bawah tegangan konstan, dan perbedaan antara hidup dan mati dapat ditentukan oleh gelombang listrik pada ensefalogram.

Pengobatan dengan ikan pari

Entah bagaimana masuk Roma kuno Putra seorang arsitek kaya dan calon dokter, Claudius Galen sedang berjalan di sepanjang tepi Laut Mediterania. Dan kemudian pemandangan yang sangat aneh terlihat di matanya - dua penduduk desa terdekat sedang berjalan ke arahnya, dengan ikan pari listrik diikatkan di kepala mereka! Beginilah sejarah menggambarkan kasus pertama penggunaan terapi fisik dengan bantuan listrik hidup. Metodenya diperhitungkan oleh Galen, dan sebagainya dengan cara yang tidak biasa dia menyelamatkan para gladiator dari rasa sakit setelah terluka, dan bahkan menyembuhkan sakit punggung Kaisar Mark Antony sendiri, yang segera mengangkatnya sebagai dokter pribadinya.

Setelah itu, manusia berulang kali menghadapi fenomena “listrik hidup” yang tidak dapat dijelaskan. Dan pengalaman itu tidak selalu positif. Jadi, suatu ketika, di era penemuan geografis yang hebat, di lepas pantai Amazon, orang Eropa bertemu dengan belut listrik lokal, yang menghasilkan tegangan listrik di dalam air hingga 550 volt. Celakalah orang yang secara tidak sengaja jatuh ke dalam zona pembunuhan setinggi tiga meter.

Listrik di semua orang

Namun untuk pertama kalinya, sains memperhatikan elektrofisika, atau lebih tepatnya kemampuan organisme hidup untuk menghasilkan listrik, setelah kejadian yang sangat lucu dengan kaki katak di XVIII, pada suatu hari badai di suatu tempat di Bologna, mulai berkedut karena kontak dengan besi. Memasuki toko daging untuk Kelezatan Perancis, istri profesor Bolognese Luigi Galvatti, melihat gambar mengerikan ini dan menceritakannya kepada suaminya Roh jahat, yang sedang mengamuk di sebelah. Namun Galvatti melihat hal ini dari sudut pandang ilmiah, dan setelah 25 tahun kerja keras, bukunya “Treatises on the Force of Electricity in Muscular Movement” diterbitkan. Di dalamnya, ilmuwan pertama kali menyatakan bahwa listrik ada dalam diri kita masing-masing, dan saraf adalah sejenis “kabel listrik”.

Bagaimana itu bekerja

Bagaimana seseorang menghasilkan listrik? Ada banyak alasan untuk hal ini proses biokimia itu terjadi pada tingkat sel. Ada banyak hal berbeda di dalam tubuh kita zat kimia– oksigen, natrium, kalsium, kalium dan banyak lainnya. Reaksi mereka satu sama lain menghasilkan energi listrik. Misalnya saja pada proses “respirasi sel”, saat sel melepaskan energi yang diperoleh dari air, karbon dioksida, dan sebagainya. Pada gilirannya, ia disimpan dalam senyawa kimia khusus berenergi tinggi, sebut saja “penyimpanan”, dan selanjutnya digunakan “sesuai kebutuhan”.

Tapi ini hanyalah satu contoh - ada banyak proses kimia dalam tubuh kita yang menghasilkan listrik. Setiap orang adalah pembangkit tenaga listrik yang nyata, dan dapat digunakan dalam kehidupan sehari-hari.

Apakah kita menghasilkan banyak watt?

Energi manusia sebagai sumber tenaga alternatif sudah lama tidak lagi menjadi impian para penulis fiksi ilmiah. Manusia mempunyai prospek yang besar sebagai pembangkit listrik, hal ini dapat dihasilkan dari hampir semua tindakan kita. Jadi, dari satu tarikan napas Anda bisa mendapatkan 1 W, dan langkah tenang sudah cukup untuk menyalakan bola lampu 60 W, dan cukup untuk mengisi daya ponsel Anda. Jadi seseorang benar-benar dapat menyelesaikan masalahnya sendiri dengan sumber daya dan sumber energi alternatif.

Yang perlu dilakukan hanyalah belajar mentransfer energi yang kita buang dengan sia-sia “ke tempat yang dibutuhkan”. Dan para peneliti sudah mempunyai usulan mengenai hal ini. Dengan demikian, efek piezoelektrik, yang menciptakan tegangan akibat aksi mekanis, sedang dipelajari secara aktif. Berdasarkan hal tersebut, pada tahun 2011, ilmuwan Australia mengusulkan model komputer yang dapat diisi dayanya dengan menekan tombol. Di Korea, mereka sedang mengembangkan telepon yang dapat diisi dayanya dari percakapan, yaitu dari gelombang suara, dan sekelompok ilmuwan dari Institut Teknologi Georgia telah menciptakan prototipe kerja “nanogenerator” yang terbuat dari seng oksida, yaitu ditanamkan ke dalam tubuh manusia dan menghasilkan arus dari setiap gerakan kita.

Tapi bukan itu saja, untuk membantu panel surya di beberapa kota mereka akan mendapatkan energi dari jam sibuk, lebih tepatnya dari getaran saat pejalan kaki dan mobil berjalan, dan kemudian menggunakannya untuk menerangi kota. Ide ini dikemukakan oleh arsitek London dari firma Facility Architects. Mereka berkata: “Pada jam sibuk, 34.000 orang melewati Stasiun Victoria dalam 60 menit. Tidak perlu seorang jenius matematika untuk memahami bahwa jika Anda dapat menerapkan energi ini, hasilnya akan sangat bagus sumber yang bermanfaat energi yang saat ini terbuang." Omong-omong, orang Jepang sudah menggunakan pintu putar di kereta bawah tanah Tokyo, yang dilalui ratusan ribu orang setiap hari. Bagaimanapun, kereta api adalah jalur transportasi utama Negeri Matahari Terbit.

"Gelombang Kematian"

Omong-omong, listrik yang hidup adalah penyebab dari banyak fenomena aneh yang masih belum dapat dijelaskan oleh sains. Mungkin yang paling terkenal adalah “gelombang kematian”, penemuan yang mengarah pada tahap baru perdebatan tentang keberadaan jiwa dan sifat dari “pengalaman mendekati kematian” yang kadang-kadang dilaporkan oleh orang-orang yang pernah mengalami kematian klinis. .

Pada tahun 2009, di salah satu rumah sakit Amerika, ensefalogram diambil dari sembilan orang sekarat yang pada saat itu tidak dapat diselamatkan lagi. Eksperimen ini dilakukan untuk menyelesaikan perselisihan etika yang sudah berlangsung lama tentang kapan seseorang benar-benar mati. Hasilnya sensasional - setelah kematian, otak semua subjek, yang seharusnya sudah dibunuh, benar-benar meledak - semburan impuls listrik yang sangat kuat muncul di dalamnya, yang belum pernah diamati pada orang yang hidup. Terjadi dua hingga tiga menit setelah serangan jantung dan berlangsung sekitar tiga menit. Sebelumnya, percobaan serupa dilakukan pada tikus, di mana hal yang sama dimulai satu menit setelah kematian dan berlangsung selama 10 detik. Para ilmuwan secara fatal menjuluki fenomena ini sebagai “gelombang kematian”.

Penjelasan ilmiah mengenai “gelombang kematian” telah menimbulkan banyak pertanyaan etis. Menurut salah satu peneliti, Dr. Lakhmir Chawla, ledakan aktivitas otak tersebut dijelaskan oleh fakta bahwa, karena kekurangan oksigen, neuron kehilangan potensi dan pelepasan listrik, sehingga memancarkan impuls “seperti longsoran salju”. Neuron "hidup" terus-menerus berada di bawah tegangan negatif kecil - 70 minivolt, yang dipertahankan dengan membuang ion positif yang tertinggal di luar. Setelah kematian, keseimbangan terganggu, dan neuron dengan cepat mengubah polaritas dari “minus” menjadi “plus”. Oleh karena itu disebut “gelombang kematian”.

Jika teori ini benar, maka “gelombang kematian” pada ensefalogram menarik garis yang sulit dipahami antara hidup dan mati. Setelah itu, fungsi neuron tidak dapat dipulihkan, tubuh tidak dapat lagi menerima impuls listrik. Dengan kata lain, tidak ada gunanya lagi dokter memperjuangkan nyawa seseorang.

Namun bagaimana jika melihat masalahnya dari sisi lain. Sarankan bahwa “gelombang kematian” adalah upaya terakhir otak untuk memberikan aliran listrik ke jantung untuk memulihkan fungsinya. Dalam hal ini, selama “gelombang kematian” Anda tidak boleh melipat tangan, melainkan menggunakan kesempatan ini untuk menyelamatkan nyawa. Inilah yang dikatakan dokter resusitasi Lance-Becker dari University of Pennsylvania, dengan menunjukkan bahwa ada kasus ketika seseorang “hidup kembali” setelah “gelombang”, yang berarti gelombang terang impuls listrik dalam tubuh manusia, dan kemudian penurunan, belum bisa dianggap sebagai ambang batas terakhir.

Persyaratan pertama untuk diet lengkap adalah adanya pasokan energi yang diperlukan yang dilepaskan dalam proses oksidasi tiga makronutrien utama. nutrisi: karbohidrat, lemak dan protein. Energi dinyatakan dalam kilokalori (kkal), atau kalori nutrisi(disingkat Kal, dengan huruf kapital K); satu kilokalori sama dengan jumlah energi panas yang diperlukan untuk memanaskan 1,0 kg air dari 15 menjadi 16 C. Ingatlah bahwa satuan yang sama digunakan saat menghitung perubahan energi bebas standar selama reaksi metabolisme (Bagian 14.4).

Di meja 26-3 menunjukkan usulan Departemen produk makanan dan nutrisi kebutuhan energi harian bagi orang-orang dari berbagai usia. Bagi remaja putra usia pelajar, kebutuhan energinya ~2900 kkal/hari, bagi wanita seumuran ~2100 kkal/hari. Bayi baru lahir, anak-anak, dan orang lanjut usia umumnya membutuhkan lebih sedikit energi. Nilai-nilai yang diberikan dapat dibandingkan dengan jumlah energi yang dibutuhkan untuk mempertahankan metabolisme basal, yaitu dengan jumlah energi yang dibutuhkan tubuh dalam keadaan istirahat total, 12 jam setelah makan (Bab 25).

Tabel dan nutrisi dari National Academy of Sciences dan National Research Council

Untuk pria usia kuliah, kebutuhan metabolisme basal ~1800 kkal/hari, untuk wanita pada usia yang sama ~1300 kkal/hari. Jelas, sejumlah besar energi muncul dalam rekomendasi diet harian nutrisi dijelaskan oleh kebutuhan untuk melakukan pekerjaan fisik. Di meja 26-4 menunjukkan konsumsi energi pada berbagai jenis pekerjaan fisik.

Jumlah energi yang dilepaskan selama oksidasi karbohidrat, lemak, dan protein dapat ditentukan dengan membakar sampel yang beratnya diketahui dalam atmosfer oksigen di dalam kalorimeter bom dan menentukan jumlah total panas yang dilepaskan (Gambar 26-1). Saat membakar karbohidrat murni, rata-rata 4,2 kkal/g dilepaskan, saat membakar lemak ~ 9,5 kkal/g, protein ~ 4,3 kkal/g (Tabel 26-5). Kandungan kalori makanan seperti roti, kentang, daging, buah-buahan, dll juga dapat diketahui dengan membakarnya dalam kalorimeter bom. Pada saat yang sama, nilai ini dapat diperoleh dengan perhitungan jika kandungan karbohidrat, lemak dan protein dalam sampel produk makanan tertentu ditentukan dengan menggunakan analisis kimia dan bobot yang dihasilkan dikalikan dengan koefisien kalori yang sesuai, yang diberikan dalam meja. 26-5. Ketika dioksidasi di dalam tubuh, produk yang dapat dicerna dan diserap sepenuhnya memberikan jumlah panas yang sama seperti ketika dioksidasi dalam kalorimeter. Identitas jumlah energi yang dilepaskan di dalam kalorimeter dan di dalam tubuh telah dikonfirmasi oleh hasil penelitian yang dilakukan pada orang yang ditempatkan di dalam kalorimeter yang sangat besar.

Tabel 26-3. Kebutuhan harian di bidang energi (rekomendasi dari Divisi Pangan dan Gizi National Academy of Sciences dan National Research Council, 1980)

Karena tubuh manusia mematuhi hukum termodinamika dalam kondisi apa pun, tidak ada pola makan “ajaib” yang dapat menghindari hukum kekekalan energi.

Tabel 26-4. Kebutuhan energi untuk berbagai jenis kegiatan

Kalori adalah kalori.

Sekarang mari kita lihat karakteristik dua dari tiga nutrisi utama yang menyediakan energi bagi tubuh: karbohidrat dan lemak.

Beras. 26-1. Prinsip bom kalorimeter dirancang untuk mengukur kandungan kalori suatu makanan. Sampel produk makanan yang beratnya diketahui dinyalakan oleh pelepasan listrik di atmosfer yang mengandung oksigen berlebih di bawah tekanan di dalam bom yang dapat menahannya. tekanan tinggi. Pembakaran makanan menyebabkan peningkatan suhu sejumlah air yang diketahui, yang mengisi ruang di sekitar bom.Jumlah panas yang dilepaskan selama pembakaran makanan dapat dengan mudah dihitung, mengingat diperlukan 1 kkal untuk memanaskan 1 kg. air sebesar 1 C dari 14,5 hingga 15,5 ° C.

Untuk mengukur jumlah panas yang dihasilkan oleh tubuh manusia, digunakan kalorimeter yang sangat besar dengan ruang tertutup, tempat terjadinya pertukaran oksigen dan

Tabel 26-5. Kandungan kalori produk khusus utama

A. Karbohidrat berfungsi sebagai sumber energi utama

Karbohidrat sendiri tidak komponen penting Namun, karena makanan yang kaya karbohidrat lebih mudah didapat dan lebih murah dibandingkan makanan yang mengandung banyak protein dan lemak, makanan tersebut merupakan bagian terbesar dari pasokan makanan di sebagian besar negara. Empat perlima penduduk dunia makan sebagian besar makanannya makanan nabati, dan karbohidrat menyumbang setidaknya 70° 0, dan terkadang 90% dari total kandungan kalori makanan tersebut. Di negara maju, di mana penduduknya mengonsumsi daging dan produk susu dalam jumlah yang relatif besar, karbohidrat hanya menyumbang 45% dari kandungan kalori makanan sehari-hari.

Beras. 26-2. Mengubah pola makan di Amerika Serikat. A. Pola makan pada tahun 1910. B. Pola makan modern. B. Diet menurut rekomendasi yang dirumuskan baru-baru ini, menunjukkan rasio optimal deposito berbagai produk tuliskan ke dalam kandungan kalori total.

Di Amerika Serikat, pria usia kuliah mengonsumsi sekitar 400 g karbohidrat setiap hari.

Di negara maju, lebih dari 40% asupan karbohidrat terdiri dari sukrosa dan gula rafinasi lainnya, terutama glukosa dan fruktosa, sisanya berupa pati. Di negara-negara berpenduduk sedikit, sukrosa dikonsumsi dalam jumlah yang sangat kecil; pati digunakan terutama sebagai karbohidrat. Dua ratus tahun yang lalu, ketika Revolusi Industri baru saja dimulai, jumlah gula yang dikonsumsi setiap hari oleh satu orang di Inggris rata-rata hanya 5 g; sekarang jumlah ini melebihi 200 g. Perubahan serupa juga terjadi di Amerika Serikat (Gbr. 26-2) . Perkembangan suatu negara disertai dengan peningkatan jumlah sukrosa yang dikonsumsi dalam makanan. Salah satu alasannya adalah ketersediaan dan murahnya sukrosa dibandingkan karbohidrat lain di negara-negara tersebut.Pada bulan November 1981, harga eceran gula di Amerika Serikat adalah 34 sen per pon, jumlah ini setara dengan 1880 kkal, yaitu lebih dari 60 % dari kebutuhan kalori harian untuk pria usia kuliah. Diketahui bahwa tebu dan bit membutuhkan area tanam yang lebih sedikit dibandingkan kentang dan sereal dalam hal kandungan kalori. Tebu merupakan salah satu tanaman pertanian yang paling produktif.

Dalam hal ini, antar perekonomian Pertanian Dan nutrisi yang tepat mungkin terdapat konflik karena sukrosa dan gula lainnya mempunyai efek buruk pada gigi (Bagian 26.25).

Makanan manis sering kali dimakan untuk kesenangan, beberapa orang bahkan tidak bisa hidup tanpa makanan manis. Bisa jadi kegemaran terhadap makanan manis merupakan akibat dari keinginan untuk memuaskan rasa lapar yang sudah ada sejak masa bayi (kandungan gula pada ASI dua kali lebih tinggi dibandingkan pada susu sapi). Banyak spesies hewan juga lebih menyukai makanan manis; pada saat yang sama, beberapa spesies tidak mempedulikannya atau bahkan menghindari makanan manis.

B. Pengganti gula non-kalori semakin banyak digunakan

Pengganti gula buatan - sakarin (Gbr. 26-3) - telah digunakan selama bertahun-tahun untuk mengurangi kandungan kalori makanan pasien yang menderita diabetes dan obesitas, tanpa alasan yang jelas. akibat yang merugikan untuk kesehatan pasien. Namun, pada tahun 1969 ditemukan bahwa ketika diumpankan ke tikus dalam jumlah yang sangat banyak dosis besar itu mungkin bersifat karsinogenik. Setelah itu, penggunaan sakarin dalam pembuatan minuman dan makanan “diet” menjadi bahan perdebatan. Namun, karena manfaat sakarin sebagai pengganti gula sudah jelas, dan risiko karsinogenisitasnya terhadap manusia relatif kecil, sakarin terus digunakan dalam pembuatan minuman “diet”. Pengganti gula non-kalori sintetis lainnya - natrium siklamat (Gbr. 26-3) - karena sifat karsinogenik yang lebih jelas yang ditemukan pada hewan, dilarang untuk persiapan makanan.

Upaya saat ini sedang dilakukan untuk menemukan pengganti gula baru yang tidak beracun. Salah satu zat yang dipelajari secara rinci dalam arah ini adalah aspartam (Gbr. 26-3) - metil ester dari dipeptida aspartylphenylalanine. Karena molekulnya mengandung dua residu asam amino yang ditemukan dalam protein biasa, diyakini tidak beracun.

Beras. 26-3. Pengganti gula non-kalori. Penilaian rasa manis relatifnya diberikan dalam tabel. 26-6. Beberapa orang menganggap sakarin terasa pahit, hal ini mungkin disebabkan oleh perbedaan genetik dalam persepsi rasa.

Food and Drug Administration telah menyetujui penggunaan aspartam pada beberapa makanan yang tersedia secara komersial. Kandidat lain untuk peran pengganti gula adalah monelin, protein (berat molekul 11.000) yang diekstraksi dari buah beri kebetulan Afrika. Manisnya protein per satuan berat ini 2000 kali lebih besar dibandingkan manisnya sukrosa (Tabel 26-6). Rasa manis monelin disebabkan oleh ciri khusus dari struktur spasial rantai polipeptidanya.

Saat dipanaskan atau diubah sifatnya, monelin kehilangan rasa manisnya.

Tabel 26-6. Rasa manis relatif dari beberapa gula dan pengganti gula non-nutrisi (dibandingkan dengan sukrosa)

V. Lemak menyediakan tubuh dengan kalori dan penting asam lemak

Triasilgliserol menyumbang sekitar 98% dari total lipid dalam makanan; 2% sisanya adalah fosfolipid, kolesterol dan esternya. Pada suhu kamar Triasil-gliserol yang berasal dari hewan, yang mengandung asam lemak jenuh dalam jumlah relatif tinggi, biasanya memiliki konsistensi padat. Adapun triasilgliserol asal tumbuhan yang mengandung asam lemak tak jenuh dalam jumlah relatif besar, biasanya berbentuk cair pada suhu kamar. Selama oksidasi kedua jenis triasilgliserol, jumlah energi yang dilepaskan per 1 unit berat lebih dari 2 kali lebih tinggi daripada jumlah energi yang dilepaskan selama oksidasi karbohidrat (Tabel 26-5). Karena lemak biasanya disimpan dan dicerna di perut lebih lambat dibandingkan karbohidrat, lemak meningkatkan rasa kenyang lebih baik dibandingkan karbohidrat.

Hewan percobaan tidak dapat mensintesis asam linoleat dan linolenat (Bagian 21.6), sehingga mereka harus memperolehnya dari makanan. Orang pada umumnya tidak kekurangan asam lemak esensial, karena asam ini ditemukan dalam jumlah besar di banyak makanan nabati, ikan, dan unggas. Pada daging dan produk susu, kandungannya jauh lebih rendah. Asam linoleat(Gbr. 26-4) diperlukan bagi tubuh karena berfungsi sebagai prekursor asam arakidonat (bagian 21.6), yang pada gilirannya berperan sebagai prekursor prostaglandin dan tromboksan (bagian 25.23).

Dalam pola makan penduduk negara maju, bersama dengan jumlah besar Dari gula rafinasi, lemak menempati tempat yang signifikan, terutama lemak yang berasal dari hewan (Gbr. 26-2). Hal inilah yang diyakini terkait dengan peningkatan kejadian aterosklerosis, penyakit jantung koroner, dan kecelakaan serebrovaskular pada populasi negara-negara maju. Pada aterosklerosis, pengendapan lipid yang tidak normal terjadi di intima arteri, yang menyebabkan terbatasnya aliran darah.

Beras. 26-4. Asam lemak esensial. Mamalia tidak memiliki enzim yang mampu mengkatalisis pembentukan ikatan rangkap pada posisinya, sehingga mereka harus memperoleh asam linoleat dan linolenat dari makanan nabati. Asam ini diperlukan sebagai prekursor untuk pembentukan asam lemak tak jenuh ganda lainnya dalam jaringan, khususnya arakidonat dan asam lemak tak jenuh ganda 20 atom lainnya, yang pada gilirannya berfungsi sebagai prekursor prostaglandin. Pada anak kecil, kekurangan asam lemak esensial dapat menyebabkan berkembangnya eksim.

Dalam kasus di mana timbunan lipid menyumbat pembuluh jantung atau otak, penyakit jantung koroner atau stroke akan berkembang; jaringan miokard atau otak mati karena kekurangan oksigen (Gbr. 26-5).

Lemak hewani memiliki dua komponen yang mungkin berkontribusi terhadap aterosklerosis—asam lemak jenuh dan kolesterol—namun beberapa ilmuwan membantah statistik yang mendukung pandangan ini. Sebagian besar lemak hewani, khususnya lemak dari daging, susu dan telur, mengandung asam lemak jenuh dalam jumlah yang relatif tinggi dan asam lemak tak jenuh dalam jumlah yang rendah (Tabel 26-7), kecuali minyak ayam dan minyak ikan.

Tabel 26-7. Komposisi asam lemak khas lemak hewani dan nabati

Sebaliknya, lemak nabati sangat kaya akan asam lemak tak jenuh ganda. Dari segi kandungan kalorinya, nilai lemak jenuh dan lemak tak jenuh kurang lebih sama, namun konsumsi lemak hewani jenuh secara berlebihan disertai dengan lemak tak jenuh ganda dalam jumlah sedikit dapat menyebabkan penurunan konsentrasi lipoprotein densitas tinggi dalam darah dan peningkatan konsentrasi lipoprotein densitas rendah pada banyak (tetapi tidak semua) orang (bagian 12.8), serta kolesterol total.

Beras. 26-5. Aterosklerosis adalah penurunan bertahap lumen arteri berdiameter kecil akibat pertumbuhan timbunan lipid. Foto-foto menunjukkan potongan melintang dari: arteri normal (A), arteri tempat terbentuknya endapan lipid (B), arteri dengan endapan padat (C) dan arteri yang lumennya tersumbat seluruhnya oleh bekuan darah (D).

Terdapat korelasi antara kejadian penyakit jantung koroner, di satu sisi, dan rendahnya konsentrasi lipoprotein densitas tinggi dan konsentrasi tinggi lipoprotein densitas rendah, serta kolesterol total, di sisi lain. Oleh karena itu, dianjurkan terkandung dalam daging, telur, susu, mentega dan keju sebagian menggantikan lemak hewani lemak nabati, kaya akan asam lemak tak jenuh ganda. Penggunaan margarin juga berguna sebagai pengganti mentega, karena margarin diperoleh melalui hidrogenasi parsial minyak nabati (bagian 12.2). Proses hidrogenasi yang meningkatkan derajat kejenuhan minyak ini dapat dikontrol. Misalnya margarin “lunak” yang memiliki nilai gizi lebih tinggi dibandingkan margarin “keras” karena lebih banyak mengandung lemak tak jenuh ganda (Tabel 26-7). Sedangkan untuk kolesterol, pada beberapa orang mempengaruhi rasio antara lipoprotein darah.

Beras. 26-6. Kolesterol. Dalam ester kolesterol, gugus hidroksil (berwarna merah) diesterifikasi dengan asam lemak rantai panjang.

Hal ini ditemukan dalam jumlah besar pada produk hewani, terutama pada kuning telur, mentega dan daging, sedangkan di produk tanaman dia tidak ada di sana. Dalam pola makan khas Amerika, asupan kolesterol harian adalah 600-800 mg, terutama disebabkan oleh kuning telur. Kolesterol disintesis dari asetil-KoA (bagian 21.16) dan hanya dapat dihilangkan melalui konversi menjadi garam empedu, yang kemudian dikeluarkan dari usus secara relatif lambat. Jika kolesterol dalam makanan banyak, maka kandungannya dalam darah meningkat, tetapi sintesisnya terhambat. Terdapat keseimbangan yang seimbang antara jumlah kolesterol yang diserap di usus, disintesis di jaringan, dan dikeluarkan dari tubuh. Pasien dengan penyakit jantung koroner sering direkomendasikan diet rendah kolesterol di mana sebagian lemak jenuh diganti dengan lemak tak jenuh ganda. Namun, karena perkembangan penyakit jantung koroner bergantung pada faktor genetik, serta merokok dan hipertensi, pola makan rendah lemak hewani dan kolesterol tidak membantu semua pasien. Aterosklerosis tampaknya memiliki asal usul yang kompleks dan kerentanan terhadapnya orang yang berbeda berbeda. Tidak ada keraguan bahwa komposisi makanan mempengaruhi perkembangan penyakit ini, namun mungkin yang terbaik adalah dilahirkan dengan gen yang baik.