คนไม่ใช่เตา ไม่จำเป็นต้องนับแคลอรี่ หรือทำไมต้องนับแคลอรี่ ต้องใช้พลังงานเท่าไร

“คนไม่ใช่เตา” - ไม่ต้องนับแคลอรี่! ….หรือเหตุใดจึงต้องนับแคลอรี่

สำหรับผู้ที่เชื่ออย่างแน่วแน่ว่าร่างกายมนุษย์ไม่ใช่เตา แคลอรี่ไม่ได้ถูก "เผา" ในนั้น การนับแคลอรี่นั้นไม่จำเป็น เป็นอันตราย และไม่มีประโยชน์ เรากำลังเผยแพร่โพสต์โดย Oleg Tern ซึ่งเขาอย่างระมัดระวังมาก ตรวจสอบคำถามว่าทำไมคนถึงมีเตาและทำไมการนับแคลอรี่จึงเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการลดน้ำหนัก

เมื่อพิจารณาจากข้อมูลล่าสุด สิ่งพื้นฐานบางอย่างหากไม่เข้าใกล้การควบคุมอาหารก็เหมือนกับการออกแบบยานอวกาศโดยไม่เข้าใจคณิตศาสตร์ จะไม่ชัดเจนสำหรับทุกคน บางคนถึงกับภูมิใจกับมันแม้ว่าฉันจะไม่ทำก็ตาม สำหรับผู้ที่ต้องการทำความเข้าใจว่าจะตอบอย่างไรเมื่อมีคนกล่าวอ้างอย่างมีชื่อเสียงและไม่เห็นแก่ตัวว่า “คนๆ หนึ่งไม่ใช่เตาไฟ” ซึ่งเป็นคำที่มีตัวอักษรหลายตัวแบบดั้งเดิม

ในประเด็น: กลับไปโรงเรียนสำหรับผู้ที่หลับสบายทุกอย่าง - การแสดงควงไฟพร้อมดับเบิ้ลชีสเบอร์เกอร์ โคคา-โคลา และมันฝรั่งลูกเล็ก - วิทยาศาสตร์ได้เอาชนะความไม่รู้หนังสือและความเขลาอีกครั้ง - นักพยากรณ์อากาศกำลังพักผ่อน ในขณะที่คนอื่นๆ กำลังลดน้ำหนัก

เริ่มต้นด้วยสองสามคะแนนสำหรับผู้ที่ข้ามวิชาฟิสิกส์และเคมี

ประการแรกคือบุคคลหลักที่เกี่ยวข้องกับการสนทนาคืออะไร

แคลอรี่ (cal, cal) เป็นหน่วยพิเศษของระบบของปริมาณงานและพลังงาน เท่ากับปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำให้น้ำ 1 กรัมร้อนขึ้น 1 K (เคลวินเป็นตัววัดอุณหภูมิ) ที่ความดันบรรยากาศมาตรฐาน 101.325 kPa .

ในอดีตแคลอรี่ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในการวัดพลังงาน งาน และความร้อน ตอนนี้หน่วยการวัดนี้ส่วนใหญ่ใช้ในสองวิธี - เพื่อวัดปริมาณความร้อนที่ผลิตหรือใช้โดยอุปกรณ์บางอย่างโดยส่วนใหญ่ในด้านสาธารณูปโภค (ความร้อนของแบตเตอรี่วัดเป็นกิกะแคลอรี ฤดูหนาวหน้าคุณสามารถไปถามสำนักงานการเคหะว่าแบตเตอรี่ของคุณผลิตความร้อนเพียงพอหรือไม่ เมื่อคุณพูดถึงแคลอรี่ พวกเขามักจะเริ่มกังวล) เช่นเดียวกับคำถามที่เราคุ้นเคย - เมื่อคำนวณปริมาณแคลอรี่ของอาหารและงานที่ทำโดยบุคคล

อื่น จุดสำคัญซึ่งด้วยเหตุผลบางอย่างที่ทุกคนเพิกเฉยอย่างดื้อรั้น - กฎแห่งการอนุรักษ์

สิ่งเหล่านี้เป็นกฎทางกายภาพพื้นฐาน ซึ่งคุณสมบัติบางอย่างของระบบปิดยังคงไม่เปลี่ยนแปลงแม้ว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในระบบก็ตาม ที่สำคัญที่สุดคือกฎการอนุรักษ์สสารและพลังงาน

กฎการอนุรักษ์สสารระบุว่าสสารไม่ได้ถูกสร้างขึ้นหรือถูกทำลาย ในระหว่างการเปลี่ยนแปลงทางเคมี มวลรวมยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ปริมาณพลังงานทั้งหมดในระบบยังคงไม่เปลี่ยนแปลง พลังงานจะถูกแปลงจากรูปแบบหนึ่งไปอีกรูปแบบหนึ่งเท่านั้น (ยังมีกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม ประจุไฟฟ้า เป็นต้น)

กฎการอนุรักษ์สสารและพลังงานนั้นไม่ถูกต้องทั้งหมด - ภายใต้เงื่อนไขบางประการ สสารสามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานและในทางกลับกัน แต่ ต่อร่างกายมนุษย์สิ่งนี้ไม่เกี่ยวข้อง อย่างน้อยก็จนกว่าเขาจะเข้าไปในเขตฟิวชั่นแสนสาหัสหรือเร่งความเร็วเป็นความเร็วแสง จริงอยู่ คนกินพรานาที่บ้าคลั่งบางคนคิดว่า E=MC2 เป็นเรื่องเกี่ยวกับพวกเขา

นอกจากนี้. เรามาจำเกี่ยวกับพันธะระหว่างอะตอมในโมเลกุลอินทรีย์กัน ฉันรู้ว่ามีเพียงไม่กี่คนที่อ่านมาถึงขนาดนี้ และพวกเขาจะได้รับรางวัลเป็นภาพและคำศัพท์แรกที่สามารถแบ่งเบาบทเรียนชีวเคมีที่น่าเบื่อได้ - แอลกอฮอล์ จำสูตรแอลกอฮอล์ที่เราชื่นชอบเอทิลนั่นคือ C2H5OH เดียวกัน โมเลกุลของมันสามารถแสดงได้สองวิธี:

ในภาพที่สอง คุณเห็นแท่งแนวนอนและแนวตั้ง ซึ่งเป็นพันธะระหว่างอะตอมแบบเดียวกันที่กล่าวถึงซึ่งยึดอะตอมไว้ในโมเลกุล พวกมันมีพลังงานศักย์ - หากพันธะเหล่านี้ถูกแยกออกเช่นโดยการเผาไหม้แอลกอฮอล์ต่อหน้าออกซิเจนด้วยการก่อตัวของโมเลกุลใหม่ - คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ (CO2 และ H2O) พลังงานส่วนเกินจะแตกตัวและปล่อยออกมา ในรูปของความร้อน

เข้าใจได้ง่ายว่าหากที่ทางเข้าเรามีแอลกอฮอล์หนึ่งโมเลกุลและออกซิเจนสามโมเลกุล และที่ทางออกมีคาร์บอนไดออกไซด์ 2 โมเลกุลและน้ำสามโมเลกุล (ปริมาณสารคงที่) แล้วปริมาณของ พลังงานที่ปล่อยออกมาในปฏิกิริยาเช่นนี้ไม่ว่าเราจะบิดเบือนอย่างไรก็จะเหมือนเดิมตามกฎการอนุรักษ์ ไม่ว่าเราจะทำอะไรก็ตาม เราจะใส่ตัวเร่งปฏิกิริยาเข้าไปในปฏิกิริยา เผาแอลกอฮอล์ในเตาหรือไม้ขีดไฟ ดำเนินการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีแบบหลายขั้นตอน ไม่ว่าในกรณีใดก็ตาม ปริมาณพลังงานที่เท่ากันจะถูกปล่อยออกมาในปฏิกิริยานี้

เกิดอะไรขึ้นกับ โมเลกุลแอลกอฮอล์ในร่างกาย? อ่านเล่นๆ มีประโยชน์สำหรับ การพัฒนาทั่วไปและอธิบายให้เด็กๆ ฟังว่าโรคพิษสุราเรื้อรังคืออะไร แอลกอฮอล์ในร่างกายจะถูกเปลี่ยนค่อนข้างซับซ้อนและในหลายขั้นตอน แต่ท้ายที่สุดแล้วจะถูกย่อยสลายเป็นน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์โดยอาศัยออกซิเจน แล้วปฏิกิริยาดังกล่าวจะปล่อยพลังงานออกมาได้มากขนาดไหน? ปริมาณเท่ากับเมื่อเผาในเตาเผา มากเท่าที่สามารถปล่อยออกมาได้ในระหว่างการแยกพันธะระหว่างอะตอมและการก่อตัวของพันธะใหม่

เราจึงพบว่าหากอินทรียวัตถุบางชนิดถูกเผาไป ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย– น้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และสารอื่นๆ (เช่น ไนโตรเจนออกไซด์หรือซัลเฟอร์ หากคุณเผากรดอะมิโนที่มีอยู่) เมื่อมีออกซิเจน พลังงานจำนวนหนึ่งจะถูกปล่อยออกมาซึ่งสามารถวัดเป็นแคลอรี่ได้ จำนวนนี้จะถูกกำหนดโดยจำนวนของพันธะระหว่างอะตอมที่เข้าร่วมในกระบวนการออกซิเดชัน - จากพวกมันที่ปล่อยพลังงานออกมาเพราะ ปริมาณของสารยังคงไม่เปลี่ยนแปลง (จำนวนอะตอม - คาร์บอน, ไฮโดรเจน, ออกซิเจน ฯลฯ ) และในทุกสถานการณ์ ไม่ว่าโมเลกุลจะเกิดขึ้นที่ไหนก็ตาม พลังงานนี้จะถูกปล่อยออกมาในปริมาณเท่ากัน

เพื่อหาว่าพลังงาน (ความร้อน) สามารถถูกปล่อยออกมาจากโมเลกุลเหล่านี้ได้มากเพียงใด ครั้งหนึ่งพวกมันถูกเผาในเตาเผาจริงๆ ที่ อุณหภูมิสูงสารอาหารต่างๆ และหาว่าจะถูกปล่อยออกมากี่แคลอรี ทุกวันนี้ ไม่มีใครเผาแฮมเบอร์เกอร์ โคคา-โคล่า และเฟรนช์ฟรายชิ้นเล็ก ๆ ในเตาอบเพื่อดูว่าพวกมันมีแคลอรี่จำนวนเท่าใด มันสนุกดี แต่นักวิทยาศาสตร์ไม่เพียงแต่สนุกกับงานของพวกเขาเท่านั้นอย่างที่หลายๆ คนคิด

ผลิตภัณฑ์ภายใต้การศึกษาต้องได้รับการวิเคราะห์ทางเคมีและพิจารณาว่ามีโปรตีน ไขมัน คาร์โบไฮเดรต และสารอื่นๆ อยู่ในปริมาณเท่าใด ดังนั้นปริมาณโปรตีนจึงถูกกำหนดโดยโปรตีนไนโตรเจน (ผลิตภัณฑ์ถูกเผาด้วยกรดซัลฟิวริกเมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยาและวัดปริมาตรของแอมโมเนียที่ปล่อยออกมา) น้ำตาลจะถูกสกัด เอทิลแอลกอฮอล์. แป้งละลายในน้ำหรือ น้ำเกลือ– ฯลฯ และอื่น ๆ รู้ องค์ประกอบทางเคมีผลิตภัณฑ์ ปริมาณแคลอรี่จะคำนวณทางคณิตศาสตร์ล้วนๆ โดยอิงจากข้อมูลที่มีอยู่ในส่วนประกอบต่างๆ

ในขณะเดียวกัน ตัวเลขก็นำไปสู่ปริมาณพลังงานที่ได้รับจากปฏิกิริยาออกซิเดชันของสารอาหารเหล่านี้ สารในร่างกาย– โดยคำนึงถึงความจริงที่ว่าไม่ใช่ทุกสิ่งในร่างกายของเราที่จะเผาผลาญได้เต็มที่ ผลปรากฎว่าในร่างกาย 1 กรัมของโปรตีนหรือคาร์โบไฮเดรตให้พลังงานประมาณ 4 กิโลแคลอรี ไขมัน 1 กรัม – 9 กิโลแคลอรี (ในเตาอบตัวเลขเหล่านี้แตกต่างกันเล็กน้อย)

อย่างที่คุณเห็น สารที่มีโครงสร้างต่างกันจะถูกลดขนาดลงสู่ระบบการวัดเดียวกัน นั่นก็คือ แคลอรี่ ซึ่งหมายความว่าเราสามารถประเมินการบัญชีของมนุษย์ (รายได้/ค่าใช้จ่าย) ได้โดยใช้หน่วยการวัดเพียงหน่วยเดียว และนี่จะทำให้ระบบโดยรวมแสดงลักษณะเฉพาะได้ค่อนข้างชัดเจนอยู่แล้ว

ตอนนี้เกี่ยวกับความยากลำบากที่เกิดขึ้นในครัวทั้งหมดนี้ - อันที่จริงสิ่งที่ควรหมายถึงเมื่อพวกเขาพูดถึงความซ้ำซากจำเจที่ถูกแฮ็กซึ่งคนไม่ได้อบและซับซ้อน ตัวอย่างบางส่วน

สำหรับการแปรรูปแอลกอฮอล์ พลังงานสิ้นเปลือง– เช่นเดียวกับการแปรรูปโปรตีน ไขมัน และคาร์โบไฮเดรต และส่วนประกอบแต่ละอย่างต้องใช้ต้นทุนที่แตกต่างกัน เช่น มีการใช้ไปกับการแปรรูปโปรตีนมากกว่าการแปรรูปไขมันหรือคาร์โบไฮเดรตถึง 10-20 เปอร์เซ็นต์ ดังนั้นจึงดึงพลังงานจากโปรตีนได้น้อยลง และอีกส่วนหนึ่ง สารอาหารมันไม่ได้ถูกย่อยหรือดูดซึม และปล่อยให้ร่างกายของเราอยู่ระหว่างการขนส่ง แม้ว่าจะต้องใช้พลังงานไปกับมันก็ตาม เป็นการยากที่จะคำนึงถึงปัจจัยบางประการเหล่านี้ด้วย และยังมีคนอื่นๆ

เป็นของเรา ร่างกายใช้จ่ายพลังงานเพื่อการทำความร้อนและความเย็น นอกจากนี้ยังร้อนขึ้นและเย็นลงในเวลาเดียวกัน ตัวอย่างเช่น ในฤดูร้อน แม้ว่าอากาศจะร้อน แต่เราก็ยังคงอบอุ่นร่างกายต่อไป ในขณะที่ใช้พลังงานในการทำให้ร่างกายเย็นลง เช่น เหงื่อออก หายใจ ฯลฯ หากบุคคลหนึ่งมี thyrotoxicosis การเผาผลาญอาหารของเขาจะเพิ่มขึ้นและเขาใช้เวลาในการให้ความร้อนมากกว่าคนอื่น อย่างไรก็ตามอุณหภูมิของร่างกายจะต้องเป็นปกติ - ดังนั้นจึงใช้เวลาในการทำความเย็นมากกว่าและมากกว่าอย่างเห็นได้ชัด มีความจำเป็นต้องอธิบายว่าทำไมเขาถึงผอมกว่าคนที่มีภาวะพร่องไทรอยด์เมื่อการเผาผลาญ (ความร้อน) กลับช้า? หากตัวอย่างไม่ชัดเจน ให้เปิดเครื่องปรับอากาศในฤดูหนาว เปิดหน้าต่างและทำความร้อนในอพาร์ทเมนต์ด้วยเครื่องทำความร้อนเป็นเวลาอย่างน้อยสองสามวัน และในเดือนหน้า คุณจะได้รับเซอร์ไพรส์ในรูปค่าไฟ

มันเป็นชุดของปัจจัยดังกล่าว (และมีหลายปัจจัย) ที่ทำให้ระบบคาดเดาได้ไม่ดี คนหนึ่งลดน้ำหนักได้ 2.5 พันแคลอรี่และคนที่สองลดน้ำหนักได้ 1.5 - ความขัดแย้งเหรอ? ไม่ใช่เลย ทุกอย่างสามารถอธิบายได้ - แต่ยากกว่ามากในการคาดเดา

มันยาก แต่ก็เป็นไปได้ - อย่างน้อยทั้งมืออาชีพและผู้ที่มีประสบการณ์ก็ทำได้ดีพอสมควร - อย่างน้อยก็ดีกว่าที่ศูนย์อุตุนิยมวิทยาคาดการณ์สภาพอากาศ สิ่งนี้เป็นไปได้อย่างไร?

แม้ว่าร่างกายจะเป็นกลไกที่ซับซ้อน แต่ก็ไม่ใช่ความวุ่นวาย แต่เป็นระบบควบคุม และระบบนี้ได้รับการกำหนดค่าในลักษณะบางอย่างให้มีอยู่ จากตัวอย่างการให้ความร้อนและความเย็นต่อเราสามารถพูดได้ว่ามีเทอร์โมสตัทที่ควบคุมทั้งหมดนี้ - ตั้งอยู่ในไฮโปทาลามัสและรักษาสถานะของร่างกายโดยประมาณรวมทั้งน้ำหนักด้วย และยังเป็นไปได้ที่จะทำนายพฤติกรรมของมันได้ - อย่างน้อยก็ในช่วงเวลาที่ค่อนข้างนาน เว้นแต่ว่าเงื่อนไขของการดำรงอยู่จะเปลี่ยนไปอย่างมาก การตั้งค่าเหล่านี้ยังคงค่อนข้างคงที่

เราไม่มีกลไกเพียงพอในการประเมินแคลอรี่ที่ร่างกายเผาผลาญ (เราไม่สามารถนำใครก็ตามที่ต้องการลดน้ำหนักไปไว้ในห้องที่มีการกำหนดปริมาณพลังงานที่ใช้ไป เช่นเดียวกับที่ทำเพื่อประเมินการออกกำลังกายประเภทต่างๆ - ฉันสงสัยว่าพวกเขาทำอย่างไร วัดจำนวนแคลอรี่ที่ใช้ไประหว่างมีเซ็กส์ โดยจะมี หรือ ไม่มีแสง ; และตามตาราง ค่าที่ได้จะเป็นค่าเพดานที่เฉลี่ยมาก) - แต่เรานับได้ง่ายๆ จำนวนแคลอรี่ที่เข้าสู่ร่างกาย.

หากน้ำหนักคงที่แสดงว่าร่างกายอยู่ที่ปริมาณปัจจุบัน แคลอรี่ที่ใช้ไปจำนวนเดียวกับที่เขาได้รับ และเราเหลือทางเลือกง่ายๆ สองทาง - เราจะรักษาปริมาณแคลอรี่ในอาหารให้คงที่ แต่พยายามเพิ่ม/ลด เสียแคลอรี่ขึ้นอยู่กับความต้องการของเรา หรือพูดง่ายๆ ก็คือ เราควบคุมปริมาณแคลอรี่ที่เราได้รับจากอาหาร ตารางและค่าที่คำนวณได้ช่วยเรา - พวกมันถูกสร้างขึ้นเพื่อให้เราสามารถนำทางทางเลือกของกลยุทธ์ได้ แต่ก็ไม่แน่นอนเพราะ ไม่สามารถทำนายพฤติกรรมของกลไกทางชีววิทยาของมนุษย์ที่ซับซ้อนได้อย่างสมบูรณ์

แท้จริงแล้วจำเป็นต้องใช้พลังงานประดิษฐ์เท่าใดในการให้อาหารแก่บุคคล?

หากเราจำได้ว่าคนดึกดำบรรพ์ใช้เพียงกำลังกล้ามเนื้อของตนเองเพื่อหาอาหาร และตอนนี้ศูนย์อุตสาหกรรมเกษตรที่ทรงพลังที่สุดก็มีวัตถุประสงค์เดียวกัน เราก็สามารถเข้าใจคำทำนายที่เศร้าหมองและล้อเล่นของผู้เชี่ยวชาญที่มีชื่อเสียงคนหนึ่ง: “รายจ่ายด้านพลังงานจะ เพิ่มขึ้นอย่างที่พวกเขาพูดจากศูนย์ถึงอนันต์” "

แต่อนันต์ไม่ใช่แนวคิดที่ชัดเจนนัก ดังนั้นจึงไม่น่าเป็นไปได้ที่ใครจะพอใจกับคำทำนายที่ไม่ถูกต้องเช่นนี้ ซึ่งหมายความว่าเราจำเป็นต้องมีการคำนวณพลังงานตามเงื่อนไขเป็นอย่างน้อยซึ่งจะทำให้เราเข้าใกล้ความจริงมากขึ้น

แม้แต่เด็กเล็กก็รู้ดีว่าลูกเกดไม่ได้มาจากซาลาเปา และซาลาเปาเองก็ไม่ได้เติบโตบนต้นไม้ด้วย เพื่อให้องุ่นกลายเป็นลูกเกดและ เมล็ดข้าวสาลีขนมปังมันต้องผ่านไป ทั้งบรรทัดกระบวนการ เช่นเดียวกับผลิตภัณฑ์อาหารอื่นๆ และจากการ "ปรับปรุง" ในโรงงาน โรงงาน และโรงงาน ทำให้ราคาพลังงานของอาหารเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว บางครั้งเกือบสิบครั้ง แต่ปกติห้าครั้ง และตามที่ผู้เชี่ยวชาญเชื่อว่า ในอาหารเฉลี่ยต่อวันของเรา 7.5 MJ ควรมาจากอาหารจากพืช การผลิตนั้นต้องใช้พลังงาน 37.5 MJ ซึ่งส่วนค่อนข้างน้อย (มากถึง 20%) ถูกใช้ไปในทุ่งนาหรือในพื้นที่คุ้มครอง และส่วนที่เหลือจะไปที่โรงงาน "แปรรูป" วัตถุดิบ

ราคาพลังงานของนมและเนื้อสัตว์ยังสูงขึ้นอีกด้วย

โปรดจำไว้ว่าคอมเพล็กซ์ Dukhaninsky: ที่นั่นพลังงานชีวภาพที่ผลิตได้คือ 5.3% หรืออาหารสัตว์แต่ละเมกะจูลแม้ในขั้นตอนการผลิตทางการเกษตรก็ยังต้องการพลังงานทั้งหมดประมาณ 20 MJ รวมถึงพลังงานประดิษฐ์มากกว่า 5 MJ นอกจากนี้ยังเพิ่มขึ้น 5 เท่าในระหว่างการแปรรูปในโรงงานเนื้อสัตว์และผลิตภัณฑ์นม ทั้งหมด: หนึ่งในยี่สิบห้า หลายคนชอบนมข้น ข้อควรทราบ: ทุกแคลอรี่ของ “นมข้น” เรา “กิน” ต้นทุนพลังงานเพิ่มขึ้น 25 เท่า สถานการณ์ประมาณเดียวกันกับเช่นม้วนเนื้อและเนื้อสับที่นำเสนอโดยอุตสาหกรรมการทำอาหาร

นักโภชนาการเชื่อว่าบุคคลควรบริโภค 5.5 MJ ต่อวันจากอาหารที่มีต้นกำเนิดจากสัตว์ เมื่อคูณจำนวนนี้ด้วยพลังงานที่เทียบเท่ากับ 25 เราจะได้ 137.5 MJ - นี่คือการไหลของพลังงานที่ไม่น่าจะมาถึงโต๊ะของเราแต่ละคนทุกวันพร้อมกับนม เนื้อสัตว์ และผลิตภัณฑ์จากสัตว์อื่น ๆ กระแสนี้ยังประกอบด้วยพลังงานที่ใช้ไปกับเครื่องจักร ปุ๋ย อาคาร โครงสร้าง อุปกรณ์ เชื้อเพลิง และวัสดุ ซึ่งถูกใช้โดยตรงในด้านการเกษตรและในภาคส่วนอื่นๆ ของศูนย์อุตสาหกรรมเกษตร

ปรากฎว่าการผลิตอาหารจากพืชและสัตว์สำหรับมื้อเช้า กลางวัน และเย็นของเรานั้นต้องใช้พลังงานทั้งหมด 37.5 + 137.5 = 175 MJ ซึ่งมากกว่าพลังงานที่เรารับประทานในแต่ละวันเกือบ 14 เท่า นี่คือเชื้อเพลิงมาตรฐานที่เรียกว่า 6.0 กิโลกรัม ต่อคนต่อปีจะต้องเพิ่มอีก 365 เท่านั่นคือเชื้อเพลิงมาตรฐาน 2.2 ตัน (เกือบ 64,000 MJ) แน่นอนว่าค่าเหล่านี้ไม่ถูกต้องนัก แต่ค่อนข้างเหมาะสำหรับการคำนวณ แต่อาหารที่ให้พลังงานของเรานั้นมีการปรับเปลี่ยนตามเงื่อนไขเฉพาะ นอกจากนี้อัตราส่วนของสารอาหารจากพืชและสัตว์ก็มีความสำคัญเช่นกัน ตัวอย่างเช่น โดยเฉลี่ยแล้วเราบริโภค 14.2 MJ (3,400 kcal) ต่อวัน ไม่ใช่ 13 MJ (3,160 kcal) ซึ่งมากกว่าตามมาตรฐานสากลที่เป็นที่ยอมรับ ดังนั้นในอนาคตอันใกล้นี้เราจะต้องไม่เพิ่มปริมาณแคลอรี่ทั้งหมด ปันส่วนรายวันแต่จะมีส่วนแบ่งพลังงานที่มีอยู่ในอาหารสัตว์ตามคำแนะนำของแพทย์

อย่างไรก็ตาม เราจะไม่ละเมิดการวิเคราะห์พลังงานที่เป็นที่ยอมรับ และจะมุ่งเน้นไปที่มาตรฐานผลลัพธ์ที่ 64,000 MJ ต่อประชากรต่อปี โดยกำหนดล่วงหน้าว่าจะไม่คำนึงถึงอุตสาหกรรมป่าไม้และทางทะเล อีกไม่นานจะมีพวกเรา 284 ล้านคนในประเทศ ซึ่งหมายความว่าเพื่อการผลิตอาหาร อุตสาหกรรมการเกษตรต้องการพลังงานจากมนุษย์จำนวนมหาศาลต่อปี - 18 ล้านล้าน MJ แต่มันก็คุ้มค่า: ท้ายที่สุดแล้ว กลุ่มอุตสาหกรรมเกษตรสร้างรายได้ประชาชาติถึงหนึ่งในสาม โดยธรรมชาติแล้ว ด้วยความเข้มข้นของพลังงานจำเพาะที่เท่ากันของรายได้ประชาชาติทุกส่วน จึงควรรักษาสัดส่วนของพลังงานไว้

จะให้พลังงานแก่ภาคเกษตรกรรมได้อย่างไร? และที่นี่เราจะไปยังจุดเริ่มต้นที่สองของการคำนวณของเรา - บทบัญญัติของโครงการพลังงานของสหภาพโซเวียต วิทยานิพนธ์หลักคือ: “การดำเนินโครงการพลังงานของสหภาพโซเวียตเป็นหนึ่งในนั้น เงื่อนไขที่จำเป็นเพื่อเร่งการเปลี่ยนแปลงของเศรษฐกิจของประเทศไปสู่เส้นทางการพัฒนาที่เข้มข้น จะช่วยเพิ่มความพร้อมด้านพลังงานของภาคส่วนต่างๆ ของเศรษฐกิจของประเทศ โดยเฉพาะกลุ่มอุตสาหกรรมเกษตร และจะส่งผลให้การดำเนินการตามโครงการอาหารประสบความสำเร็จ”

เป็นที่น่าสังเกตว่าในช่วงปีแห่งอำนาจของสหภาพโซเวียต อุตสาหกรรมพลังงานในประเทศต้องผ่านสามขั้นตอนหลัก ในตอนแรก ความสมดุลของพลังงานถูกครอบงำโดยเชื้อเพลิงไม้ ขยะจากการเกษตร และพลังงานของกล้ามเนื้อของสัตว์ร่าง ประการที่สอง “การทำให้เป็นแร่” พัฒนาขึ้น สมดุลพลังงานเนื่องจากมีการใช้ถ่านหินเป็นส่วนใหญ่ ระยะปัจจุบัน - ระยะที่สามมีลักษณะเฉพาะคือการใช้น้ำมันและก๊าซธรรมชาติที่เพิ่มมากขึ้น ในอนาคตอันใกล้นี้ มีการวางแผน "การทำให้เป็นอะตอม" ของสมดุลพลังงานเนื่องจากมีการใช้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์เพิ่มมากขึ้น ในเวลาเดียวกันพลังงานหมุนเวียนที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมจะเริ่มมีส่วนร่วมในการหมุนเวียนมากขึ้น - พลังงานแสงอาทิตย์, ความร้อนใต้พิภพ, ลม, ก๊าซชีวภาพ, ไฮโดรเจน, ไฮโดรเจนไนโตรเจน ฯลฯ โดยวิธีการนี้การมีส่วนร่วมของแหล่งที่มาดังกล่าวอยู่ที่ประมาณ 60- 120 พันล้าน MJ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุด

เพื่อแก้ไขปัญหาเชื้อเพลิงและพลังงานในประเทศของเรา การดำเนินการตามโครงการพลังงานเป็นสิ่งสำคัญ โดยระบุว่าการลดอัตราการใช้พลังงานที่เฉพาะเจาะจงจะช่วยประหยัดได้ 15.8-17.0 ล้านล้าน MJ ทั่วทั้งเศรษฐกิจของประเทศ และอีก 12-14 ล้านล้าน MJ อันเป็นผลมาจากการใช้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่เพิ่มขึ้น การวิเคราะห์โปรแกรมช่วยให้คุณทำโดยเฉพาะ ข้อสรุปดังต่อไปนี้. ประการแรก การประหยัดเชื้อเพลิงโดยรวม 27.8-31 ล้านล้าน MJ จะทำให้ความเข้มข้นของพลังงานลดลงของทุกภาคส่วนของเศรษฐกิจของประเทศ รวมถึงศูนย์อุตสาหกรรมเกษตรด้วย ประการที่สอง กระแสการใช้ไฟฟ้าของประเทศกำลังเร่งตัวขึ้น ซึ่งส่งผลให้การใช้พลังงานไฟฟ้าเฉพาะเพื่อสร้างรายได้ประชาชาติควรเพิ่มขึ้น 5-6% ในทศวรรษหน้าและประมาณ 15% ใน 20 ปี แม้ว่า ปริมาณการใช้ทรัพยากรพลังงานทั้งหมดเพื่อจุดประสงค์เดียวกันจะลดลง ซึ่งหมายความว่าภาคเกษตรกรรมจะต้องหันมาใช้ไฟฟ้า ประการที่สาม การพัฒนาแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมเกี่ยวข้องโดยตรงกับผลประโยชน์ของพลังงานเกษตรและสวนสัตว์ ในความเป็นจริง เกษตรกรรมมักถูกเรียกว่าเป็นโรงปฏิบัติงานกลางแจ้ง โดยไม่มีหลังคา ผนัง หรือพื้น ที่นี่ดวงอาทิตย์ส่องแสง เสียงลม และร่างกายที่ร้อนของโลก (น้ำร้อน) ฟองอยู่ใต้ดิน การสลายตัวของอินทรียวัตถุในธรรมชาตินั้นมาพร้อมกับการปล่อยมีเทน (ก๊าซชีวภาพ) ภายใต้อิทธิพลของแสงแดด ไฮโดรเจนจะถูกปล่อยออกมาจากน้ำ และจากกิจกรรมของจุลินทรีย์ ไฮโดรเจนไนโตรเจนจะถูกปล่อยออกมา (เช่น แอมโมเนีย) .

ทุนสำรองขนาดใหญ่แฝงอยู่ที่นี่และใน กรณีทั่วไปสูตรสำหรับกลยุทธ์ด้านพลังงานของกลุ่มอุตสาหกรรมเกษตรนั้นเรียบง่าย: ลดความสมดุลของ "แร่ธาตุ" ใช้ไฟฟ้าและพลังงานทดแทนมากขึ้น นักวิทยาศาสตร์พิสูจน์และสนับสนุนความคิดเห็นของพวกเขาด้วยการคำนวณที่มีรากฐานมาอย่างดีว่า ภายใต้เงื่อนไขบางประการ อุตสาหกรรมการเกษตรของประเทศสามารถพึ่งพาตนเองได้ในด้านพลังงาน โดยอาศัยการผสมผสานที่ลงตัวระหว่างพลังงานทางการเกษตรกับพลังงานจากกระบวนการทางธรรมชาติ อย่างน้อยที่สุด ขอให้เราอภิปรายกันว่าจะทำเช่นนี้ได้อย่างไร

หน้า 1

การคัดเลือก จำนวนมากพลังงานระหว่างการเปลี่ยนแปลงทางนิวเคลียร์ยังอธิบายสิ่งที่เรียกว่าข้อบกพร่องมวลด้วย นิวเคลียสของอะตอมฮีเลียมดังที่ได้กล่าวไปแล้วประกอบด้วยโปรตอนสองตัวและนิวตรอนสองตัว การลดมวลนี้เรียกว่าข้อบกพร่องมวล

การสังเคราะห์จะมาพร้อมกับการปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาล นิวเคลียสของอะตอมของธาตุหนัก (หนักกว่าเงิน) จะแตกตัวในระหว่างกระบวนการนิวเคลียร์และปล่อยพลังงานออกมา นิวเคลียสของอะตอมของธาตุแสงสามารถรวมตัวกันเป็นนิวเคลียสที่หนักกว่าและปล่อยพลังงานออกมาด้วย ยิ่งธาตุอยู่ห่างจากตรงกลางตารางธาตุมากเท่าใด พลังงานก็จะยิ่งถูกปล่อยออกมาในกระบวนการนิวเคลียร์มากขึ้นเท่านั้น การแยกตัวของนิวเคลียสของธาตุหนักได้รับการศึกษาค่อนข้างดีและกำลังดำเนินการได้สำเร็จ

ปฏิกิริยาจะมาพร้อมกับการปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาล ในแง่ของปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมา ยูเรเนียม 1 กิโลกรัมเทียบเท่ากับถ่านหิน 2 ล้านกิโลกรัม นิวตรอนหนึ่งตัวที่เข้าสู่มวลของธาตุกัมมันตรังสีทำให้เกิดการปรากฏตัวของนิวตรอน 2 - 3 ตัว ซึ่งจะนำไปสู่ปฏิกิริยานิวเคลียร์ใหม่ ท้ายที่สุดแล้ว นิวตรอนถล่มก็ปรากฏขึ้น ซึ่งทำให้นิวเคลียสจำนวนมากแตกตัว กระบวนการฟิชชันของนิวเคลียสหนักคล้ายหิมะถล่มเรียกว่าปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์

กระบวนการนี้มาพร้อมกับการปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลเนื่องจากข้อบกพร่องมวลตามกฎความเท่าเทียมกันของไอน์สไตน์ และเนื่องจากการปลดปล่อยนิวตรอนใหม่ในระหว่างกระบวนการฟิชชัน จึงมีการพัฒนาตนเอง คล้ายหิมะถล่ม ซึ่งทำ มันเป็นไปได้ที่จะใช้มันเพื่อสร้างระเบิดปรมาณู

การปะทุของภูเขาไฟจะมาพร้อมกับการปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาล (ตาราง 3.3) เช่นเดียวกับระหว่างการระเบิดของนิวเคลียร์

คุณลักษณะของปฏิกิริยานิวเคลียร์คือการปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลในรูปของพลังงานจลน์ของอนุภาคที่เกิดขึ้นหรือในรูปของพลังงานรังสี ใน ปฏิกริยาเคมีพลังงานถูกปล่อยออกมาในรูปของความร้อนเป็นหลัก พลังงานของปฏิกิริยานิวเคลียร์มีมากกว่าพลังงานของปฏิกิริยาเคมีหลายล้านเท่า นี่เป็นการประกาศความไม่สามารถทำลายได้ของนิวเคลียสของอะตอมในระหว่างปฏิกิริยาเคมี

การแยกตัวของนิวเคลียสยูเรเนียม-235 นั้นมาพร้อมกับการปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาล - ประมาณ 20,000,000 กิโลแคลอรีต่อยูเรเนียมที่ถูกเปลี่ยนรูป 1 กรัมซึ่งสอดคล้องกับพลังงานของระเบิด 20 ตันโดยประมาณ นี่เป็นพื้นฐานสำหรับการใช้ยูเรเนียม-235 สำหรับการผลิตระเบิดปรมาณู (หรือมากกว่านิวเคลียร์)

การแยกตัวของนิวเคลียส 235U นั้นมาพร้อมกับการปลดปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาล

ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันจะมาพร้อมกับการปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาล ซึ่งเทียบเท่ากับความร้อนปฏิกิริยาของการเผาไหม้ถ่านหินแคลอรีสูง 2 ล้านกิโลกรัม

การสลายตัวของนิวเคลียส U235 นั้นมาพร้อมกับการปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาล: ยูเรเนียม 1 กรัมจะปล่อยออกมาในระหว่างการสลายพลังงานในปริมาณเท่ากันกับที่ได้จากการเผาไหม้ถ่านหิน 25 ตัน ส่วนแบ่งพลังงานหลักถูกปล่อยออกมาในรูปของพลังงานจลน์ของชิ้นส่วนฟิชชัน ประมาณ 10% ของพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างฟิชชันมาจากรังสี

คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดปฏิกิริยานิวเคลียร์คือการปลดปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาล

คุณลักษณะที่สำคัญที่สุดของปฏิกิริยานิวเคลียร์คือการปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลในรูปของพลังงานจลน์ของอนุภาคที่เกิดขึ้นหรือในรูปของพลังงานรังสี ในปฏิกิริยาเคมี พลังงานจะถูกปล่อยออกมาในรูปของความร้อนเป็นหลัก พลังงานของปฏิกิริยานิวเคลียร์มีมากกว่าพลังงานของปฏิกิริยาเคมีหลายล้านเท่า สิ่งนี้อธิบายถึงความไม่สามารถทำลายได้ของนิวเคลียสของอะตอมในระหว่างปฏิกิริยาเคมี

คุณลักษณะที่สำคัญที่สุดของปฏิกิริยานิวเคลียร์คือการปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลในรูปของพลังงานจลน์ของอนุภาคที่เกิดขึ้นหรือในรูปของพลังงานรังสี ในปฏิกิริยาเคมี พลังงานจะถูกปล่อยออกมาในรูปของความร้อนเป็นหลัก

ไฟฟ้าที่ผลิตโดยบุคคลสามารถเพียงพอที่จะชาร์จโทรศัพท์มือถือได้ เซลล์ประสาทของเราอยู่ภายใต้แรงดันไฟฟ้าคงที่ และความแตกต่างระหว่างชีวิตและความตายสามารถกำหนดได้ด้วยคลื่นไฟฟ้าบนเอนเซฟาโลแกรม

การรักษาด้วยปลากระเบน

เข้ามาบ้าง. โรมโบราณคลอดิอุส กาเลน ลูกชายของสถาปนิกผู้มั่งคั่งและแพทย์ผู้มุ่งมั่นกำลังเดินไปตามชายฝั่งทะเลเมดิเตอร์เรเนียน จากนั้นเขาก็พบกับสายตาที่แปลกประหลาดมาก - ชาวบ้านสองคนในหมู่บ้านใกล้เคียงกำลังเดินมาหาเขาโดยมีปลากระเบนไฟฟ้าผูกอยู่ที่หัว! นี่คือวิธีที่ประวัติศาสตร์อธิบายกรณีแรกที่ทราบของการใช้กายภาพบำบัดโดยใช้ไฟฟ้าที่มีชีวิต Galen คำนึงถึงวิธีการดังกล่าวด้วย ในลักษณะที่ไม่ธรรมดาเขาช่วยกลาดิเอเตอร์จากความเจ็บปวดหลังจากได้รับบาดเจ็บ และแม้กระทั่งรักษาอาการเจ็บหลังของจักรพรรดิมาร์ก แอนโทนีด้วยพระองค์เอง ซึ่งหลังจากนั้นไม่นานก็แต่งตั้งให้เขาเป็นแพทย์ส่วนตัว

หลังจากนั้น มนุษย์ต้องเผชิญกับปรากฏการณ์ที่อธิบายไม่ได้ของ "กระแสไฟฟ้าที่มีชีวิต" มากกว่าหนึ่งครั้ง และประสบการณ์ก็ไม่ได้เป็นไปในทางบวกเสมอไป ดังนั้น ครั้งหนึ่งในยุคของการค้นพบทางภูมิศาสตร์ครั้งใหญ่ นอกชายฝั่งของอเมซอน ชาวยุโรปได้พบกับปลาไหลไฟฟ้าในท้องถิ่น ซึ่งสร้างแรงดันไฟฟ้าในน้ำได้สูงถึง 550 โวลต์ วิบัติแก่ผู้ที่บังเอิญตกลงไปในเขตสังหารสูงสามเมตร

ไฟฟ้าในตัวทุกคน

แต่เป็นครั้งแรกที่วิทยาศาสตร์ให้ความสนใจกับอิเล็กโทรฟิสิกส์หรือความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการผลิตไฟฟ้ามากกว่า หลังจากเกิดเหตุการณ์ตลกๆ กับ ขากบในปีที่ 18 ซึ่งวันหนึ่งมีพายุที่ไหนสักแห่งในโบโลญญา เริ่มกระตุกเมื่อสัมผัสกับเหล็ก เข้าร้านขายเนื้อเพื่อ อาหารอันโอชะของฝรั่งเศสภรรยาของศาสตราจารย์ชาวโบโลญญา ลุยจิ กัลวัตติ เห็นภาพอันเลวร้ายนี้และเล่าให้สามีของเธอฟัง วิญญาณชั่วร้ายซึ่งกำลังโหมกระหน่ำอยู่ข้างๆ แต่กัลวัตติมองสิ่งนี้จากมุมมองทางวิทยาศาสตร์ และหลังจากการทำงานหนักมา 25 ปี หนังสือของเขาเรื่อง “บทความเกี่ยวกับพลังไฟฟ้าในการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อ” ก็ได้รับการตีพิมพ์ ในนั้น นักวิทยาศาสตร์ระบุในตอนแรกว่ามีไฟฟ้าอยู่ในตัวเราแต่ละคน และเส้นประสาทก็เปรียบเสมือน "สายไฟฟ้า"

มันทำงานอย่างไร

คนเราผลิตไฟฟ้าได้อย่างไร? มีเหตุผลหลายประการสำหรับเรื่องนี้ กระบวนการทางชีวเคมีที่เกิดขึ้นบน ระดับเซลล์. ภายในร่างกายของเรามีหลายแบบ สารเคมี– ออกซิเจน โซเดียม แคลเซียม โพแทสเซียม และอื่นๆ อีกมากมาย ปฏิกิริยาระหว่างกันทำให้เกิดพลังงานไฟฟ้า เช่น ในกระบวนการ “หายใจระดับเซลล์” เมื่อเซลล์ปล่อยพลังงานที่ได้รับจากน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ เป็นต้น ในทางกลับกัน จะสะสมอยู่ในสารประกอบเคมีพลังงานสูงชนิดพิเศษ เรียกว่า "คลังเก็บ" และต่อมาใช้ "ตามความจำเป็น"

แต่นี่เป็นเพียงตัวอย่างเดียว - มีกระบวนการทางเคมีมากมายในร่างกายของเราที่ผลิตกระแสไฟฟ้า แต่ละคนเป็นโรงไฟฟ้าที่แท้จริง และสามารถนำมาใช้ในชีวิตประจำวันได้

เรากำลังผลิตวัตต์ได้มากหรือไม่?

พลังงานของมนุษย์ในฐานะแหล่งพลังงานทางเลือกได้หยุดเป็นความฝันของนักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์มานานแล้ว มนุษย์มีโอกาสที่ดีที่จะเป็นผู้ผลิตไฟฟ้าซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้จากการกระทำเกือบทุกอย่างของเรา ดังนั้นจากลมหายใจหนึ่งครั้งคุณจะได้รับ 1 W และขั้นตอนที่สงบก็เพียงพอที่จะจ่ายไฟให้กับหลอดไฟ 60 W และจะเพียงพอที่จะชาร์จโทรศัพท์ของคุณ ดังนั้นบุคคลจึงสามารถแก้ไขปัญหาด้วยทรัพยากรและแหล่งพลังงานทางเลือกได้อย่างแท้จริง

สิ่งเดียวที่ต้องทำคือเรียนรู้ที่จะถ่ายโอนพลังงานที่เราเสียไปอย่างไร้ประโยชน์ “ในที่ที่จำเป็น” และนักวิจัยก็มีข้อเสนอในเรื่องนี้อยู่แล้ว ดังนั้นจึงมีการศึกษาผลกระทบของเพียโซอิเล็กทริกซึ่งสร้างความตึงเครียดจากการกระทำทางกล ย้อนกลับไปในปี 2554 นักวิทยาศาสตร์ชาวออสเตรเลียได้เสนอแบบจำลองของคอมพิวเตอร์ที่จะชาร์จโดยการกดปุ่ม ในเกาหลี พวกเขากำลังพัฒนาโทรศัพท์ที่จะชาร์จจากการสนทนา นั่นคือจากคลื่นเสียง และกลุ่มนักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยีจอร์เจียได้สร้างต้นแบบการทำงานของ "เครื่องกำเนิดนาโน" ที่ทำจากซิงค์ออกไซด์ซึ่งก็คือ ฝังอยู่ในร่างกายมนุษย์และสร้างกระแสจากทุกการเคลื่อนไหวของเรา

แต่นั่นไม่ใช่ทั้งหมด เพื่อช่วยแผงโซลาร์เซลล์ในบางเมือง พวกเขาจะได้รับพลังงานจากชั่วโมงเร่งด่วน หรือแม่นยำยิ่งขึ้นจากการสั่นสะเทือนเมื่อคนเดินเท้าและรถยนต์เดิน แล้วใช้เพื่อให้แสงสว่างในเมือง แนวคิดนี้เสนอโดยสถาปนิกชาวลอนดอนจากบริษัท Facility Architects พวกเขากล่าวว่า: “ในช่วงเวลาเร่งด่วน ผู้คน 34,000 คนเดินผ่านสถานีวิกตอเรียในเวลา 60 นาที ไม่จำเป็นต้องใช้อัจฉริยะทางคณิตศาสตร์เพื่อทำความเข้าใจว่าหากคุณใช้พลังงานนี้ได้ ก็จะเกิดผลดีขึ้นมาได้มาก แหล่งข้อมูลที่เป็นประโยชน์พลังงานที่สูญเสียไปในปัจจุบัน" อย่างไรก็ตาม ชาวญี่ปุ่นใช้ประตูหมุนสำหรับสิ่งนี้ในรถไฟใต้ดินโตเกียวซึ่งมีผู้คนหลายแสนคนสัญจรผ่านทุกวัน ท้ายที่สุดแล้ว ทางรถไฟเป็นเส้นทางคมนาคมหลักของดินแดนอาทิตย์อุทัย

“คลื่นแห่งความตาย”

อย่างไรก็ตาม กระแสไฟฟ้าที่มีชีวิตเป็นสาเหตุของปรากฏการณ์แปลก ๆ มากมายที่วิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถอธิบายได้ บางทีสิ่งที่มีชื่อเสียงที่สุดของพวกเขาคือ "คลื่นมรณะ" การค้นพบซึ่งนำไปสู่การถกเถียงครั้งใหม่เกี่ยวกับการดำรงอยู่ของจิตวิญญาณและธรรมชาติของ "ประสบการณ์ใกล้ตาย" ที่ผู้ที่เคยประสบกับความตายทางคลินิกบางครั้งรายงาน .

ในปี 2009 ในโรงพยาบาลแห่งหนึ่งในอเมริกา ภาพเอนเซฟาโลแกรมถูกนำมาจากผู้เสียชีวิต 9 ราย ซึ่งในเวลานั้นไม่สามารถช่วยชีวิตได้อีกต่อไป การทดลองนี้จัดทำขึ้นเพื่อแก้ไขข้อโต้แย้งทางจริยธรรมที่มีมายาวนานเกี่ยวกับเวลาที่บุคคลเสียชีวิตอย่างแท้จริง ผลลัพธ์นั้นน่าตื่นเต้น - หลังความตายสมองของอาสาสมัครทุกคนซึ่งควรจะตายไปแล้วได้ระเบิดอย่างแท้จริง - มีแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าอันทรงพลังอย่างเหลือเชื่อเกิดขึ้นในนั้นซึ่งไม่เคยมีใครสังเกตเห็นในคนที่มีชีวิต เกิดขึ้นสองถึงสามนาทีหลังจากภาวะหัวใจหยุดเต้นและกินเวลาประมาณสามนาที ก่อนหน้านี้มีการทดลองที่คล้ายกันกับหนู ซึ่งสิ่งเดียวกันนี้เริ่มต้นหนึ่งนาทีหลังจากการตายและกินเวลา 10 วินาที นักวิทยาศาสตร์ขนานนามปรากฏการณ์นี้ว่า “คลื่นแห่งความตาย” อย่างร้ายแรง

คำอธิบายทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับ "คลื่นแห่งความตาย" ทำให้เกิดคำถามทางจริยธรรมมากมาย ตามที่นักทดลองคนหนึ่ง ดร. Lakhmir Chawla การทำงานของสมองระเบิดดังกล่าวอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าเนื่องจากการขาดออกซิเจน เซลล์ประสาทจะสูญเสียศักย์ไฟฟ้าและการคายประจุ ปล่อยแรงกระตุ้น "คล้ายหิมะถล่ม" เซลล์ประสาท "ที่มีชีวิต" อยู่ภายใต้แรงดันลบเล็กน้อยอย่างต่อเนื่อง - 70 มินิโวลต์ ซึ่งดูแลโดยการกำจัดไอออนบวกที่ยังคงอยู่ภายนอก หลังความตาย ความสมดุลจะหยุดชะงัก และเซลล์ประสาทเปลี่ยนขั้วจาก "ลบ" เป็น "บวก" อย่างรวดเร็ว ดังนั้น "คลื่นแห่งความตาย"

หากทฤษฎีนี้ถูกต้อง “คลื่นมรณะ” บนภาพเอนเซฟาโลแกรมจะดึงเส้นแบ่งที่เข้าใจยากระหว่างชีวิตและความตาย หลังจากนั้น การทำงานของเซลล์ประสาทไม่สามารถฟื้นฟูได้ร่างกายจะไม่สามารถรับแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าได้อีกต่อไป กล่าวอีกนัยหนึ่ง ไม่มีประเด็นใดที่แพทย์จะต้องต่อสู้เพื่อชีวิตของบุคคลอีกต่อไป

แต่ถ้าคุณมองปัญหาจากอีกด้านหนึ่ง แนะนำว่า “คลื่นมรณะ” เป็นความพยายามครั้งสุดท้ายของสมองที่จะปล่อยกระแสไฟฟ้าให้กับหัวใจเพื่อฟื้นฟูการทำงานของหัวใจ ในกรณีนี้ ในช่วง “คลื่นแห่งความตาย” คุณไม่ควรพับแขน แต่ควรใช้โอกาสนี้เพื่อช่วยชีวิตผู้คน นี่คือสิ่งที่แพทย์ช่วยชีวิต Lance-Becker จากมหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนียกล่าว โดยชี้ให้เห็นว่ามีหลายกรณีที่บุคคล "มีชีวิตขึ้นมา" หลังจาก "คลื่น" ซึ่งหมายความว่าแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในร่างกายมนุษย์ แล้วมีการลดลงยังไม่ถือเป็นเกณฑ์สุดท้าย

ข้อกำหนดแรกสำหรับการรับประทานอาหารที่สมบูรณ์คือการมีพลังงานที่จำเป็นซึ่งปล่อยออกมาในกระบวนการออกซิเดชันของสารอาหารหลักทั้งสามชนิด สารอาหาร: คาร์โบไฮเดรต ไขมัน และโปรตีน พลังงานแสดงเป็นกิโลแคลอรี (kcal) หรือ แคลอรี่ของสารอาหาร(เรียกย่อว่า Kal โดยมีตัวพิมพ์ใหญ่ K) หนึ่งกิโลแคลอรีสอดคล้องกับปริมาณพลังงานความร้อนที่ต้องใช้ในการทำความร้อนน้ำ 1.0 กิโลกรัมจากอุณหภูมิ 15 ถึง 16 องศาเซลเซียส ขอให้เราจำไว้ว่าหน่วยเดียวกันนี้ใช้ในการคำนวณการเปลี่ยนแปลงของพลังงานอิสระมาตรฐานในระหว่างปฏิกิริยาเมแทบอลิซึม (ส่วนที่ 14.4)

ในตาราง 26-3 แสดงข้อเสนอของกรมฯ ผลิตภัณฑ์อาหารและโภชนาการความต้องการพลังงานในแต่ละวันของคนทุกวัย สำหรับชายหนุ่มวัยนักศึกษาที่ต้องการพลังงานคือ ~ 2,900 กิโลแคลอรี/วัน สำหรับผู้หญิงในวัยเดียวกัน ~ 2,100 กิโลแคลอรี/วัน โดยทั่วไปแล้วทารกแรกเกิด เด็ก และผู้สูงอายุต้องการพลังงานน้อยลง ค่าที่กำหนดสามารถเปรียบเทียบได้กับปริมาณพลังงานที่ต้องใช้ในการรักษาระดับการเผาผลาญพื้นฐาน กล่าวคือ กับปริมาณพลังงานที่ร่างกายต้องการในสภาวะพักผ่อนเต็มที่ 12 ชั่วโมงหลังรับประทานอาหาร (บทที่ 25)

ตารางและโภชนาการของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติและสภาวิจัยแห่งชาติ

สำหรับผู้ชายวัยเรียน ความต้องการการเผาผลาญพื้นฐานคือ ~ 1,800 กิโลแคลอรี/วัน สำหรับผู้หญิงในวัยเดียวกัน ~ 1,300 กิโลแคลอรี/วัน แน่นอนว่ามีพลังงานจำนวนมากปรากฏในคำแนะนำ อาหารประจำวันโภชนาการอธิบายได้จากความจำเป็นในการออกกำลังกาย ในตาราง 26-4 แสดงปริมาณการใช้พลังงานที่ หลากหลายชนิดงานทางกายภาพ

ปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาจากปฏิกิริยาออกซิเดชันของคาร์โบไฮเดรต ไขมัน และโปรตีนสามารถกำหนดได้โดยการเผาไหม้ตัวอย่างที่มีน้ำหนักที่ทราบในบรรยากาศออกซิเจนภายในเครื่องวัดความร้อนระเบิด และกำหนดปริมาณความร้อนทั้งหมดที่ปล่อยออกมา (รูปที่ 26-1) เมื่อเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตบริสุทธิ์ จะปล่อยพลังงานเฉลี่ย 4.2 กิโลแคลอรี/กรัม เมื่อเผาผลาญไขมัน ~ 9.5 กิโลแคลอรี/กรัม โปรตีน ~ 4.3 กิโลแคลอรี/กรัม (ตารางที่ 26-5) ปริมาณแคลอรี่ของอาหาร เช่น ขนมปัง มันฝรั่ง เนื้อสัตว์ ผลไม้ ฯลฯ สามารถกำหนดได้ด้วยการเผาด้วยเครื่อง Bomb Calorimeter ในเวลาเดียวกันสามารถรับค่านี้ได้โดยการคำนวณหากกำหนดปริมาณคาร์โบไฮเดรตไขมันและโปรตีนในตัวอย่างผลิตภัณฑ์อาหารที่กำหนดโดยใช้การวิเคราะห์ทางเคมีและน้ำหนักผลลัพธ์จะคูณด้วยค่าสัมประสิทธิ์แคลอรี่ที่สอดคล้องกันซึ่งให้ไว้ใน โต๊ะ. 26-5. เมื่อออกซิไดซ์ในร่างกาย ผลิตภัณฑ์ที่สามารถย่อยและดูดซึมได้อย่างสมบูรณ์จะให้ความร้อนในปริมาณเท่ากันกับเมื่อออกซิไดซ์ในแคลอริมิเตอร์ การระบุปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาในแคลอรีมิเตอร์และในร่างกายได้รับการยืนยันจากผลการศึกษาที่ดำเนินการกับคนที่อยู่ในแคลอรีมิเตอร์ที่มีขนาดใหญ่มาก

ตารางที่ 26-3. ความต้องการรายวันด้านพลังงาน (ข้อเสนอแนะจากกองอาหารและโภชนาการ สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติ และสภาวิจัยแห่งชาติ, 2523)

เนื่องจากร่างกายมนุษย์ปฏิบัติตามกฎของอุณหพลศาสตร์ไม่ว่าภายใต้สภาวะใดก็ตาม จึงไม่มีอาหาร "วิเศษ" ใดที่สามารถหลีกเลี่ยงกฎการอนุรักษ์พลังงานได้

ตารางที่ 26-4. ความต้องการพลังงานสำหรับกิจกรรมประเภทต่างๆ

แคลอรี่ก็คือแคลอรี่

ตอนนี้เรามาดูลักษณะของสารอาหารหลักสองในสามที่ให้พลังงานแก่ร่างกาย: คาร์โบไฮเดรตและไขมัน

ข้าว. 26-1. หลักการของระเบิดแคลอรี่ที่ออกแบบมาเพื่อวัดปริมาณแคลอรี่ของอาหาร ตัวอย่างผลิตภัณฑ์อาหารที่ทราบน้ำหนักจะถูกจุดด้วยการปล่อยประจุไฟฟ้าในบรรยากาศที่มีออกซิเจนส่วนเกินภายใต้ความกดดันภายในระเบิดที่สามารถทนทานได้ ความดันสูง. การเผาไหม้ของอาหารทำให้อุณหภูมิของน้ำเพิ่มขึ้นตามปริมาณที่ทราบซึ่งเต็มพื้นที่รอบ ๆ ระเบิด ปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้ของอาหารสามารถคำนวณได้ง่าย ๆ โดยต้องใช้ 1 กิโลแคลอรีเพื่อให้ความร้อน 1 กิโลกรัม ของน้ำ 1 C จาก 14.5 ถึง 15.5 ° C

ในการวัดปริมาณความร้อนที่เกิดจากร่างกายมนุษย์จะใช้แคลอริมิเตอร์ขนาดใหญ่มากที่มีห้องปิดซึ่งมีการแลกเปลี่ยนออกซิเจนและ

ตารางที่ 26-5. ปริมาณแคลอรี่ของผลิตภัณฑ์เฉพาะกลุ่มหลัก

ก. คาร์โบไฮเดรตทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานหลัก

คาร์โบไฮเดรตเองก็ไม่ได้ ส่วนประกอบที่สำคัญอย่างไรก็ตาม อาหารของมนุษย์ เนื่องจากอาหารที่อุดมไปด้วยคาร์โบไฮเดรตสามารถเข้าถึงได้ง่ายกว่าและราคาถูกกว่าอาหารที่มีโปรตีนและไขมันจำนวนมาก อาหารเหล่านั้นจึงถือเป็นแหล่งอาหารส่วนใหญ่ในประเทศส่วนใหญ่ สี่ในห้าของประชากรโลกกินอาหารเป็นหลัก อาหารจากพืชและคาร์โบไฮเดรตคิดเป็นอย่างน้อย 70° 0 และบางครั้งคิดเป็น 90% ของปริมาณแคลอรี่ทั้งหมดของอาหารดังกล่าว ในประเทศที่พัฒนาแล้ว ซึ่งประชากรบริโภคเนื้อสัตว์และผลิตภัณฑ์จากนมในปริมาณที่ค่อนข้างมาก คาร์โบไฮเดรตคิดเป็นสัดส่วนเพียง 45% ของปริมาณแคลอรี่ของอาหารในแต่ละวัน

ข้าว. 26-2. การเปลี่ยนอาหารในสหรัฐอเมริกา. ก. การลดน้ำหนักในปี พ.ศ. 2453 ข. การรับประทานอาหารสมัยใหม่ B. รับประทานอาหารตามคำแนะนำที่กำหนดเมื่อเร็ว ๆ นี้โดยระบุ อัตราส่วนที่เหมาะสมเงินฝาก ผลิตภัณฑ์ต่างๆเขียนลงในเนื้อหาแคลอรี่ทั้งหมด

ในสหรัฐอเมริกา ผู้ชายวัยเรียนมหาวิทยาลัยบริโภคคาร์โบไฮเดรตประมาณ 400 กรัมต่อวัน

ในประเทศที่พัฒนาแล้ว ปริมาณคาร์โบไฮเดรตมากกว่า 40% ประกอบด้วยซูโครสและน้ำตาลทรายขาวบริสุทธิ์อื่นๆ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นกลูโคสและฟรุกโตส ส่วนที่เหลือเป็นแป้ง ในประเทศที่มีประชากรน้อย ซูโครสจะถูกบริโภคในปริมาณที่น้อยมาก โดยแป้งส่วนใหญ่จะใช้เป็นคาร์โบไฮเดรต เมื่อสองร้อยปีที่แล้ว เมื่อการปฏิวัติอุตสาหกรรมเพิ่งเริ่มต้น ปริมาณน้ำตาลที่คน 1 คนในอังกฤษบริโภคต่อวันเฉลี่ยเพียง 5 กรัม ปัจจุบันปริมาณนี้เกิน 200 การเปลี่ยนแปลงที่คล้ายกันนี้เกิดขึ้นในสหรัฐอเมริกา (รูปที่ 26-2) . การพัฒนาของประเทศใด ๆ มาพร้อมกับปริมาณซูโครสที่บริโภคในอาหารเพิ่มขึ้น เหตุผลประการหนึ่งก็คือความพร้อมและความราคาถูกของซูโครสเมื่อเทียบกับคาร์โบไฮเดรตอื่น ๆ ในประเทศเหล่านี้ ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2524 ราคาขายปลีกน้ำตาลในสหรัฐอเมริกาอยู่ที่ 34 เซนต์ต่อปอนด์จำนวนนี้เทียบเท่ากับ 1880 กิโลแคลอรีนั่นคือมากกว่า 60 % ของความต้องการรายวันเป็นแคลอรี่สำหรับผู้ชายวัยเรียน เป็นที่ทราบกันดีว่าอ้อยและหัวบีทต้องการพื้นที่หว่านน้อยกว่ามันฝรั่งและธัญพืชในปริมาณที่เท่ากันในแง่ของปริมาณแคลอรี่ อ้อยเป็นพืชเกษตรที่ให้ผลผลิตมากที่สุดชนิดหนึ่ง

ในเรื่องนี้ระหว่างเศรษฐกิจ เกษตรกรรมและ โภชนาการที่เหมาะสมอาจมีความขัดแย้งเนื่องจากซูโครสและน้ำตาลอื่นมีผลเสียต่อฟัน (มาตรา 26.25)

อาหารหวานมักรับประทานเพื่อความเพลิดเพลิน บางคนขาดของหวานไม่ได้เลยด้วยซ้ำ เป็นไปได้ว่าความชอบในขนมหวานนั้นเป็นผลมาจากความปรารถนาที่จะสนองความรู้สึกหิวที่เก็บรักษาไว้ตั้งแต่ยังเป็นทารก (ปริมาณน้ำตาลในนมของมนุษย์สูงเป็นสองเท่าของนมวัว) สัตว์หลายชนิดก็ชอบของหวานเช่นกัน ในขณะเดียวกันบางชนิดก็ไม่สนใจหรือหลีกเลี่ยงขนมหวานด้วยซ้ำ

ข. มีการใช้สารทดแทนน้ำตาลที่ไม่มีแคลอรี่เพิ่มมากขึ้น

สารทดแทนน้ำตาลเทียม - ขัณฑสกร (รูปที่ 26-3) - ถูกนำมาใช้เป็นเวลาหลายปีเพื่อลดปริมาณแคลอรี่ในอาหารของผู้ป่วยที่เป็นโรคเบาหวานและโรคอ้วนโดยไม่ชัดเจน ผลที่ตามมาที่เป็นอันตรายเพื่อสุขภาพของผู้ป่วย อย่างไรก็ตาม ในปี พ.ศ. 2512 พบว่าเมื่อเลี้ยงหนูเข้าไปมาก ปริมาณมากมันอาจเป็นสารก่อมะเร็ง หลังจากนั้นการใช้ขัณฑสกรในการเตรียมเครื่องดื่มและอาหาร "ลดน้ำหนัก" กลายเป็นประเด็นถกเถียง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากประโยชน์ของขัณฑสกรในฐานะสารทดแทนน้ำตาลนั้นชัดเจน และความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับการก่อมะเร็งในมนุษย์มีค่อนข้างน้อย จึงยังคงใช้ในการเตรียมเครื่องดื่ม "ลดน้ำหนัก" ต่อไป น้ำตาลสังเคราะห์ที่ไม่มีแคลอรี่อีกชนิดหนึ่ง - โซเดียมไซคลาเมต (รูปที่ 26-3) - เนื่องจากคุณสมบัติในการก่อมะเร็งที่เด่นชัดกว่าที่ระบุในสัตว์จึงถูกห้ามในการเตรียมอาหาร

ขณะนี้กำลังพยายามค้นหาสารทดแทนน้ำตาลชนิดใหม่ที่ไม่เป็นพิษ สารชนิดหนึ่งที่ศึกษาโดยละเอียดในทิศทางนี้คือแอสปาร์เทม (รูปที่ 26-3) - เมทิลเอสเตอร์ของไดเปปไทด์แอสปาร์ตี้ลฟีนิลอะลานีน เนื่องจากโมเลกุลของมันมีกรดอะมิโนตกค้าง 2 ตัวที่พบในโปรตีนธรรมดา จึงเชื่อกันว่าไม่ควรเป็นพิษ

ข้าว. 26-3. สารทดแทนน้ำตาลที่ไม่มีแคลอรี่ การประเมินความหวานสัมพัทธ์แสดงไว้ในตาราง 26-6. บางคนพบว่าขัณฑสกรมีรสขม ซึ่งอาจเนื่องมาจากความแตกต่างทางพันธุกรรมในการรับรู้รสชาติ

สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาได้อนุมัติการใช้แอสปาร์แตมในอาหารที่มีจำหน่ายในท้องตลาดบางชนิด ตัวเลือกอื่นสำหรับบทบาทของสารทดแทนน้ำตาลคือโมเนลิน ซึ่งเป็นโปรตีน (น้ำหนักโมเลกุล 11,000) ที่สกัดจากผลเบอร์รี่แอฟริกันเซเรนดิพิตี้ ความหวานของโปรตีนนี้ต่อหน่วยน้ำหนักมากกว่าความหวานของซูโครสถึง 2,000 เท่า (ตารางที่ 26-6) รสหวานโมเนลินเกิดจากคุณสมบัติเฉพาะของโครงสร้างเชิงพื้นที่ของสายโซ่โพลีเปปไทด์

เมื่อได้รับความร้อนหรือทำให้เสียสภาพ โมเนลินจะสูญเสียความหวาน

ตารางที่ 26-6. ความหวานสัมพัทธ์ของน้ำตาลบางชนิดและสารทดแทนน้ำตาลที่ไม่มีคุณค่าทางโภชนาการ (เทียบกับซูโครส)

วี. ไขมันช่วยให้ร่างกายได้รับแคลอรี่และจำเป็น กรดไขมัน

ไตรเอซิลกลีเซอรอลคิดเป็นประมาณ 98% ของไขมันทั้งหมดในอาหาร ส่วนที่เหลืออีก 2% เป็นฟอสโฟลิพิด คอเลสเตอรอล และเอสเทอร์ ที่ อุณหภูมิห้องไตรเอซิล-กลีเซอรอลจากสัตว์ซึ่งมีกรดไขมันอิ่มตัวในปริมาณค่อนข้างสูง มักจะมีความคงตัวที่เป็นของแข็ง สำหรับไตรเอซิลกลีเซอรอลจากพืชซึ่งมีกรดไขมันไม่อิ่มตัวจำนวนมากมักเป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้อง ในระหว่างการออกซิเดชันของไตรเอซิลกลีเซอรอลทั้งสองประเภท ปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาต่อ 1 หน่วยน้ำหนักจะสูงกว่าปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการออกซิเดชันของคาร์โบไฮเดรตมากกว่า 2 เท่า (ตารางที่ 26-5) เนื่องจากโดยทั่วไปไขมันจะถูกกักเก็บและย่อยในกระเพาะอาหารได้ช้ากว่าคาร์โบไฮเดรต จึงช่วยให้อิ่มได้ดีกว่าคาร์โบไฮเดรต

สัตว์ทดลองไม่สามารถสังเคราะห์กรดไลโนเลอิกและกรดไลโนเลนิกได้ (ข้อ 21.6) ดังนั้นจึงต้องได้รับมาจากอาหาร โดยทั่วไปผู้คนไม่ได้ขาดกรดไขมันจำเป็น เนื่องจากกรดเหล่านี้พบได้ในปริมาณมากในอาหารจากพืช ปลา และสัตว์ปีกหลายชนิด ในเนื้อสัตว์และผลิตภัณฑ์จากนมมีเนื้อหาต่ำกว่ามาก กรดลิโนเลอิค(รูปที่ 26-4) เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับร่างกายเนื่องจากทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นของกรดอะราชิโดนิก (หัวข้อ 21.6) ซึ่งจะมีบทบาทเป็นสารตั้งต้นของพรอสตาแกลนดินและทรอมบอกเซน (หัวข้อ 25.23)

ในการรับประทานอาหารของชาวประเทศที่พัฒนาแล้วอีกด้วย จำนวนมากน้ำตาลทรายขาวบริสุทธิ์มีส่วนสำคัญโดยเฉพาะไขมันจากสัตว์ (รูปที่ 26-2) เชื่อกันว่านี่คือสิ่งที่เกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของอุบัติการณ์ของหลอดเลือด โรคหลอดเลือดหัวใจ และอุบัติเหตุหลอดเลือดในสมองในประชากรของประเทศที่พัฒนาแล้ว ในหลอดเลือด การสะสมของไขมันผิดปกติเกิดขึ้นที่บริเวณส่วนลึกของหลอดเลือดแดง ซึ่งนำไปสู่การจำกัดการไหลเวียนของเลือด

ข้าว. 26-4. กรดไขมันจำเป็น สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมไม่มีเอนไซม์ที่สามารถกระตุ้นการสร้างพันธะคู่ที่ตำแหน่ง ดังนั้นพวกมันจึงต้องได้รับกรดไลโนเลอิกและกรดไลโนเลนิกจากอาหารจากพืช กรดเหล่านี้จำเป็นในฐานะสารตั้งต้นสำหรับการก่อตัวของกรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อนอื่นๆ ในเนื้อเยื่อ โดยเฉพาะอะราชิโทนิกและกรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน 20 อะตอมอื่นๆ ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นของพรอสตาแกลนดิน ในเด็กเล็ก การขาดกรดไขมันจำเป็นอาจทำให้เกิดโรคผิวหนังอักเสบเรื้อรังได้

ในกรณีที่ไขมันสะสมอุดตันหลอดเลือดของหัวใจหรือสมอง จะเกิดโรคหลอดเลือดหัวใจหรือโรคหลอดเลือดสมอง ตามลำดับ เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อหัวใจหรือสมองตายเนื่องจากขาดออกซิเจน (รูปที่ 26-5)

ไขมันสัตว์มีองค์ประกอบสองประการที่อาจส่งผลต่อหลอดเลือด ได้แก่ กรดไขมันอิ่มตัวและคอเลสเตอรอล แต่นักวิทยาศาสตร์บางคนโต้แย้งสถิติที่สนับสนุนมุมมองนี้ ไขมันสัตว์ส่วนใหญ่ โดยเฉพาะไขมันจากเนื้อสัตว์ นม และไข่ มีปริมาณกรดไขมันไม่อิ่มตัวค่อนข้างสูงและมีปริมาณน้อย (ตารางที่ 26-7) ยกเว้นน้ำมันไก่และปลา

ตารางที่ 26-7. องค์ประกอบกรดไขมันของไขมันสัตว์และพืชทั่วไป

ในทางตรงกันข้าม ไขมันพืชอุดมไปด้วยกรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน ในแง่ของปริมาณแคลอรี่มูลค่าของไขมันอิ่มตัวและไม่อิ่มตัวจะใกล้เคียงกันอย่างไรก็ตามการบริโภคไขมันสัตว์อิ่มตัวในปริมาณมากพร้อมกับไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อนจำนวนเล็กน้อยอาจทำให้ความเข้มข้นของไลโปโปรตีนความหนาแน่นสูงในเลือดลดลงและ การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของไลโปโปรตีนความหนาแน่นต่ำในหลาย ๆ คน (แต่ไม่ใช่ทั้งหมด) (หัวข้อ 12.8) รวมถึงคอเลสเตอรอลรวม

ข้าว. 26-5. หลอดเลือดคือการลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปในรูของหลอดเลือดแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กเนื่องจากการเติบโตของไขมันสะสม ภาพถ่ายแสดงภาพตัดขวางของ: หลอดเลือดแดงปกติ (A), หลอดเลือดแดงที่มีไขมันสะสมอยู่ (B), หลอดเลือดแดงที่มีการบดอัดแน่น (C) และหลอดเลือดแดงที่หลอดเลือดแดงถูกอุดตันโดยก้อนเลือด (D)

มีความสัมพันธ์ระหว่างอุบัติการณ์ของโรคหลอดเลือดหัวใจในด้านหนึ่งกับความเข้มข้นต่ำของไลโปโปรตีนความหนาแน่นสูงและความเข้มข้นสูงของไลโปโปรตีนความหนาแน่นต่ำรวมถึงคอเลสเตอรอลรวมในอีกด้านหนึ่ง ดังนั้นจึงแนะนำให้มีอยู่ในเนื้อสัตว์ ไข่ นม เนยและชีสทดแทนไขมันจากสัตว์บางส่วน ไขมันพืชอุดมไปด้วยกรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน การใช้มาการีนแทนเนยก็มีประโยชน์เช่นกันเนื่องจากได้มาจากน้ำมันพืชไฮโดรจิเนชันบางส่วน (มาตรา 12.2) สามารถควบคุมกระบวนการเติมไฮโดรเจนซึ่งจะเพิ่มระดับความอิ่มตัวของน้ำมันเหล่านี้ได้ ตัวอย่างเช่น มีเนยเทียมชนิดอ่อนซึ่งมีคุณค่าทางโภชนาการสูงกว่ามาการีนชนิดแข็ง เนื่องจากมีไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อนมากกว่า (ตาราง 26-7) สำหรับคอเลสเตอรอลนั้น ในบางคนจะส่งผลต่ออัตราส่วนระหว่างไลโปโปรตีนในเลือด

ข้าว. 26-6. คอเลสเตอรอล. ในคอเลสเตอรอลเอสเทอร์ กลุ่มไฮดรอกซิล (สีแดง) จะถูกเอสเทอร์ด้วยกรดไขมันสายยาว

พบมากในผลิตภัณฑ์จากสัตว์โดยเฉพาะใน ไข่แดงเนยและเนื้อสัตว์ในขณะที่ใน ผลิตภัณฑ์จากพืชเขาไม่อยู่ที่นั่น ในอาหารทั่วไปของสหรัฐอเมริกา ปริมาณคอเลสเตอรอลที่รับประทานในแต่ละวันคือ 600-800 มก. สาเหตุหลักมาจาก ไข่แดง. คอเลสเตอรอลสังเคราะห์ได้จาก acetyl-CoA (หัวข้อ 21.16) และสามารถกำจัดได้โดยการเปลี่ยนเป็นเกลือน้ำดีเท่านั้น ซึ่งจะถูกขับออกจากลำไส้ค่อนข้างช้า หากมีคอเลสเตอรอลในอาหารมาก ปริมาณคอเลสเตอรอลในเลือดจะเพิ่มขึ้น แต่การสังเคราะห์จะถูกยับยั้ง มีความสมดุลระหว่างปริมาณคอเลสเตอรอลที่ดูดซึมในลำไส้ สังเคราะห์ในเนื้อเยื่อ และขับออกจากร่างกาย ผู้ป่วยโรคหลอดเลือดหัวใจมักแนะนำให้รับประทานอาหารที่มีคอเลสเตอรอลต่ำ โดยที่ไขมันอิ่มตัวจะถูกแทนที่ด้วยไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อนบางส่วน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการพัฒนาของโรคหลอดเลือดหัวใจขึ้นอยู่กับปัจจัยทางพันธุกรรม เช่นเดียวกับการสูบบุหรี่และความดันโลหิตสูง การรับประทานอาหารที่มีไขมันสัตว์และคอเลสเตอรอลต่ำไม่ได้ช่วยผู้ป่วยทุกคน โรคหลอดเลือดตีบดูเหมือนจะมีต้นกำเนิดที่ซับซ้อนและไวต่อโรคนี้ ผู้คนที่หลากหลายแตกต่าง. ไม่ต้องสงสัยเลยว่าองค์ประกอบของอาหารมีอิทธิพลต่อการพัฒนาของโรคนี้ แต่การเกิดมาพร้อมกับยีนที่ดีอาจเป็นการดีที่สุด