Рыпанье

[Кремышев]

Сообщение от alexZ8

Всем привет!

У меня снова появилась тяга к писательству и "раздирательcтву" сложных вещей на простые. Прежде всего с целью лучше разобраться самому, ведь когда объясняешь себе, легче объяснить другим. Формат этого форума с таким количеством интересующихся и сочувствующих — самое оно.

На этот раз хочется попытаться сделать невозможное — убрать пропасть между заглянувшими в биохимию практиками здоровья и самими биохимиками. Я могу пребывать в розовых очках, но мне кажется, что работу тела на клеточном уровне можно объяснить на пальцах почти любому человеку на этом форуме.

Основное внимание будет уделено метаболизму. Как мне кажется, без понимания метаболизма, невозможно трезво оценить описанное на этом форуме многими практиками. Невозможно сказать, где правда, а где вымысел или непонимание. Что ж, предлагаю разобраться в этом сообща.

Алекс, очень интересная идея! Я с удовольствием почитаю последние факты о метаболизме, да ещё с комментариями такого практика, как ты.
Будет полезно многим форумчанам!
С нетерпением жду первой статьи.

[Only]

Будем премного благодарны!

[E_Lena]

Саша, с какого пункта ты хочешь начать? Можно делать заказы?

Для меня сейчас актуальна тема.
Что прекращает сжигание жира? Избыток энергии.

Как это понимать?

[alexZ8]

Начать я хочу с начала. Не поняв как следует основы, нельзя нормально объяснить такой сложный вопрос, как твой. То есть пойдем прямо по тем пунктам, одно будет следовать из другого. И перескакивать вперед не будем.

Статьи будут короткими, чтобы их можно было переварить за раз. Ну и я постараюсь максимально простым языком.

Итак, поехали. Надеюсь уложиться до конца этого года



1. Термодинамика, энергия и порядок.

---

1.1 Мальчик-с-пальчик и бардак в комнате

Энергетический метаболизм настолько важен в биологии, что на него опираются все системы нашего организма. Неважно, что вы цените больше — защиту от возрастных заболеваний, спортивные показатели или психическое здоровье, — всё это зависит от вашей способности извлекать энергию из пищи и эффективно её использовать.

Начнем с простого вопроса: почему нам нужно такое огромное количество пищи? На рисунке показан небольшой парень весом 70 кг. Он ест 900 кг пищи в год.



"А, ну всё ясно, он просто обжора" — подумаете вы. Но, секундочку, вы едите примерно столько же, я ем около того, мы все съедаем вес собственного тела меньше чем за месяц. Это кажется безумием. Почему мы не можем один раз съесть свой собственный вес и забыть про питание? Вы, наверняка, думаете: "Ну как же, мне нужно ходить на работу, ходить в школу, встречаться с друзьями, ходить в спортзал"...

Всё, что мы делаем, подразумевает физическую активность, которая требует притока новой энергии. Но не только это. Если мы ничего не делаем, то через какое-то время тоже проголодаемся. Представьте, что вы три дня кряду лежите в постели, не имея целью голодать на воде. Вам тогда придется вставать и делать несколько подходов к холодильнику. Вы скажете: "но моё сердце бьется даже когда я сплю, и мои легкие все время дышат". Да, это всё важно и отнимает много энергии.

Однако, есть еще кое-что. Подумайте о том, сколько тепла мы выделяем в окружающую среду. Обычно мы этого не замечаем, но можно сделать простой опыт. Оденьте свитер, поверх него толстовку, затем пальто, потом накройтесь одеялом, оденьте шерстяную шапку и носки. Вы поймете всё довольно быстро.

Вы взопреете моментом, а всё потому, что то огромное количество тепла, которое обычно вы просто рассеиваете в атмосферу, начнет накапливаться вокруг вас. Для того, чтобы понять, что же происходит, обратимся к термодинамике.

Первый закон термодинамики гласит, что энергия во Вселенной всегда остается постоянной. Она может менять формы, но не может быть создана или уничтожена. Хм, кажется это ничего не объясняет... Раз энергия принципиально сохраняется, почему тогда мы не можем её переиспользовать от одного биения сердца к другому, а затем использвать снова для питания третьего сокращения миокарда и т.д.? Неужели мы настолько неэффективны, что не можем повторно использовать энергию?

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно вспомнить второй закон термодинамики. Второй закон гласит, что энтропия Вселенной (то есть мера хаоса или беспорядка) всё время возрастает. Если взять любую систему, то эта система будет стремиться к всё большему беспорядку, до тех пор, пока для наведения, поддержания и восстановления порядка к ней не будет подведена внешняя энергия.

Попробую объяснить на простом примере. Представьте себе неприбранную комнату (на рис. слева) и комнату, в которой наведен порядок (на рис. справа). Вы прекрасно знаете, чтобы поддерживать свою комнату в таком виде, как на рисунке справа, нужно тратить много энергии. Если мы ленимся и не тратим энергию на уборку комнаты, то она постепенно превращается в ту, что показана слева.



А теперь представьте, что в комнате произошли несколько случайных событий. В результате комната примет вид, близкий к левому рисунку, а не правому. Если в комнату ворвался сильный порыв ветра, то вещи будут раскиданы, и комната станет похожа на ту, что на левом рисунке.

Одна из определяющих характеристик комнаты слева состоит в том, что предметы в ней распределены случайно. Вероятность того, что книга окажется на столе примерно равна вероятности того, что она окажется на полу или в кресле, а не в ящике. И напротив, в комнате справа все вещи распределены с высокой степенью упорядоченности. Все книги лежат в ящиках, и их не найти в других местах.

[E_Lena]

Сообщение от alexZ8

Однако, есть еще кое-что. Подумайте о том, сколько тепла мы выделяем в окружающую среду. Обычно мы этого не замечаем, но можно сделать простой опыт. Оденьте свитер, поверх него толстовку, затем пальто, потом накройтесь одеялом, оденьте шерстяную шапку и носки. Вы поймете всё довольно быстро.

Вы взопреете моментом, а всё потому, что то огромное количество тепла, которое обычно вы просто рассеиваете в атмосферу, начнет накапливаться вокруг вас. Для того, чтобы понять, что же происходит, обратимся к термодинамике.
.

Я когда-то интересовалась системой Порфирия Иванова "Детка" , который круглый год ходил без одежды, обливался холодной водой и объяснял, что одежда забирает внутреннее тепло тела. Потом сама обратила внимание, что после проруби не холодно, пока не оденешь на себя верхнюю одежду. Это как-то связано с законом термодинамики или Иванов и я исключение

[alexZ8]

Не думаю, что термодинамика сделала для Детки и для тебя исключение.

Я думаю, то, о чем ты говоришь - это субъективные ощущения. На уровне здравого смысла, при -20 будет теплее в одежде, чем без нее. На уровне здравого смысла, сухая теплая одежда, одетая после купания в проруби, должна согревать, а не охлаждать. Ведь объективно без одежды ты теряешь больше тепла, рассеивая его в атмосферу.

А вот субъективно ты ведь и от обливания ледяной водой чувствуешь прилив тепла, так ведь? Я думаю, закаливание и моржевание просто улучшают адаптационные способности тела. Т.е. тепло в атмосферу без одежды рассеивается так же эффективно, как и у офисного планктона, просто организм научился лучше переносить холод. За счет усиленного метаболизма и выделения бОльшего кол-ва теплоты в единицу времени во время моржевания. Т.е. за счет гормональных сдвигов - в накопление защитной жировой прослойки, за счет усиления активности некоторых ферментов, способных из этой прослойки быстро извлекать топливо для усиленной выработки тепла в моменты сильного охлаждения. И за счет способности бОльшую часть нутриентов из пищи откладывать в виде жира, предчувствуя предстоящие "закаливания". Что по комплекции Детки было видно достаточно хорошо.

Если у кого есть еще какие объяснения, пожалуйста, с удовольствием выслушаем.

[E_Lena]

Сообщение от alexZ8

Если у кого есть еще какие объяснения, пожалуйста, с удовольствием выслушаем.

Саша, спросила у мужа и он прокомментировал, у меня слоновая кожа. Он, в отличие от меня, одеждой согревается после проруби. Но, я не согласна. Сразу после проруби идёт такой пар от тела, как после бани. Я обычно иду купатся тепло одетая, а возвращаюсь налегке.

[alexZ8]

Воот! Идет такой пар от тела, что тебе жарко и без одежды. Думаю, это как раз и есть резкая активация метаболизма и производство тепла, о котором я говорил выше. И это можно тренировать. И ты, похоже, хорошо натренировала такой ответ тела на закаливание. Мне кажется, тебе просто не хочется одеваться, чтобы не перегреться, а?

[E_Lena]

Сообщение от alexZ8

Мне кажется, тебе просто не хочется одеваться, чтобы не перегреться, а?

Так и есть, особенно летом , искупалась, вроде охладилась, не успела переодеться, как снова жарко, пора купаться.

Спасибо, буду приставать с вопросами и дальше, т.к. я тугодум.

[alexZ8]

1. Термодинамика, энергия и порядок.

---

1.2 Капля краски на стакан воды

Посмотрим на сказанное выше с микроскопического уровня. На рисунке показана банка с водой, в которую капнули немного пищевого красителя. В первый момент весь краситель сконцентрирован в левом верхнем углу, но он начинает рассеиваться, до тех пор, пока наконец не станет случайно распределен по всему объему банки.



Если посмотреть на банку справа, то сразу и не скажешь, что там беспорядок. Но если использовать определение, которое я предложил выше (что беспорядок — это когда вещи в пространстве распределены случайно), то все сходится.

Сначала весь пищевой краситель сосредоточен в левом верхнем углу, и его совсем нет в правом нижнем. Но в конце, если вы возьмете любые две точки внутри банки, сравнив лево-верх и право-низ, или сравнив середину с боковой частью, вероятность найти молекулу красителя примерно одинакова.

С точки зрения термодинамики система слева обладает высокой энергией и высоким порядком. Система справа — низкой энергией и низким порядком. Чтобы создать систему слева, необходимо приложить организованное усилие и энергию, а это не случается самопроизвольно. И наоборот, системы самопроизвольно становятся менее упорядоченными и с более низкой энергией с течением времени.

Так же, как надо быть аккуратным со словом "порядок" применительно к термодинамике, следует быть внимательным и со словом "самопроизвольно". В термодинамике мы говорим самопроизвольно, спонтанно как о процессах в системе, которые происходят без привлечения энергии извне.

Итак, что происходит у нас внутри банки? Первое — это просто вопрос вероятности. В любом веществе молекулы обладают какой-то энергией, которая заставляет эти молекулы двигаться. Если эта энергия не имеет какой-либо направленности, то молекулы будут с одинаковой вероятностью двигаться как вверх, так и вниз, как вправо, так и влево. И любое вещество, которому дадут пространство для маневра, учитывая ненаправленное движение его молекул, будет стремиться к случайному распределению по этому пространству со временем.

Второе. В природе есть много сил притяжения. Мы тут не будем вдаваться в подробности, но просто отметим, что в банке действуют силы притяжения между веществом, растворимым в воде, и водой. В нашем случае, пищевой краситель водорастворим и стало быть, притягивается водой.

Мы можем сказать так: элементы будут самопроизвольно двигаться навстречу и взаимодейстовать с теми элементами, к которым они имеют притяжение, и в процессе этого они достигают менее упорядоченного состояния с меньшей энергией. Молекулы пищевого красителя находятся поначалу в левом верхнем углу, большинство из них не взаимодейтсвует с водой да и не может, до тех пор, пока они сами не распространятся по предоставленному объему.

Справа на рисунке каждая молекула красителя максимизирует свое взаимодействие с водой, из-за сильного распределения: одна, две, три или четыре молекулы воды могут взаимодействовать с одной молекулой красителя. С точки зрения термодинамики элементы будут следовать взаимному притяжению самопроизвольно и для того, чтобы этого не допустить, нужно приложить энергию.

А теперь взгляните на себя. Ваши глаза ведь не равновероятно можно найти как в верхней части головы, так и в нижней, а руки — не с равной вероятностью растущими как из ушей, так и из туловища. Т.е. мы с вами высоко упорядоченные существа.

Как только мы начнем разбираться, что же происходит внутри клетки, то мы увидим поразительный уровень организации и сложности, который абсолютно необходим для жизни. Но вот проблема. Если мы вкладываем энергию в создание порядка внутри нас, то с точки зрения второго закона термодинамики все замечательно. Однако второй закон также говорит о том, что общий хаос или беспорядок во Вселенной всё время возрастает. А это значит (простая математика!) что если мы хотим порядка внутри нас самих, то мы должны компенсировать его бОльшим беспорядком вокруг нас.

Рисунок ниже иллюстрирует этот принцип. Рабочие строят дом, который представляет собой высокоупорядоченный объект. Для того, чтобы построить его, рабочим нужно приложить энергию (показано маленькими оранжевыми стрелочками). Но для того, чтобы компенсировать этот порядок, им нужно внести гораздо больший беспорядок в окружающую среду, путем выделения в нее тепла. Это символизируют большие оранжевые стрелки. Еще раз: в условиях постоянного нарастания хаоса вокруг, создание упорядоченности в замкнутом маленьком обьекте можно достигнуть только создав за пределами этого объекта еще больший беспорядок, чем был до этого (в виде рассеянного тепла).