Спомнете си Санди Шварц от Junkfood Science?

диета

Ако бях видял тази статия от нея, Първият закон на термодинамиката в реалния живот, нямаше да се занимавам толкова дълго с решението. Защото, с този конкретен отказ от маниакация, г-жа Swarc даде напълно да се разбере, че не е скептик, а манивела по начин, който е трудно да се направи по-кристално чист.

Тя изглежда намеква, че първият закон на термодинамиката не се прилага изцяло, когато става въпрос за затлъстяване и диета. И знаете, че когато видя нещо подобно, е време да приложа малко от онова „не толкова уважително нахалство“ â.

Мислиш, че се шегувам? Да бях! Мислите, че преувеличавам? След това проверете този пасаж, който свежда дълъг пост до същността му:

Както често се случва, когато науката се превърне в звукови байтове, тя става погрешна. Такъв е случаят с изкривяването на Закона за термодинамиката, което е опростено до общоприетата мъдрост: „Калориите навътре = калориите навън“. Тази опростена поговорка се превърна в нещо, което „всеки знае“, за да е истина. Зад широко разпространените вярвания е, че управлението на теглото ни е просто въпрос на балансиране на калориите и упражненията. Докато това се използва за продажба на много диети с намалено количество калории и програми за изгаряне на калории за отслабване; за съжаление, той също е бил използван в подкрепа на убежденията, че дебелите хора „със сигурност трябва да лъжат“ относно диетите и нивата на активност, защото в противен случай неспособността им да отслабнат изглежда „се противопоставя на закона на термодинамиката“.

Макар да изглежда немислимо, тази опростена максима е малко повече от суеверие и градска легенда. За да осъзнаем този факт, първо трябва да се върнем към урока по физика и да попълним липсващата половина от първия закон на термодинамиката.

Първият закон за термодинамиката или енергийният баланс гласи основно, че в затворена система енергията не може нито да бъде създадена, нито разрушена, а само трансформирана или прехвърлена.

В затворена система.

Човешкото тяло не е затворена система! Има безброй, диво вариращи и малко разбрани променливи, които влияят на ефективността на системата и за които нямаме контрол. Разбирането на това помага да се обясни защо калориите не могат да бъдат балансирани като чекова книжка и защо хората никога не печелят или губят според изчисленията.

Виж какво имам предвид? Тук тя излага аргумент, за да твърди, че човешкото тяло не е затворена система. Това е случай, когато тя е някак коректна на повърхността, но че очевидно е пълна с глупости, става очевидно само с малко по-дълбоко копаене. Говорейки за копаене, обаче, преди да продължа да обяснявам, не мога да се противопоставя на г-жа Swarc да се рови малко по-дълбоко, като цитирам още малко:

Балансът в отворена система, подобно на човешкото тяло, е когато цялата енергия, влизаща в системата, се равнява на цялата енергия, напускаща системата, плюс съхранението на енергия в системата. Но енергията във всяка термодинамична система включва кинетична енергия, потенциална енергия, вътрешна енергия и енергия на потока, както и топлина и работни процеси.

С други думи, в реалния живот балансиращата енергия включва много повече от просто калориите, които ядем, и калориите, които изгаряме според тези схеми за упражнения. Енергийните части на уравнението включват: консумирани калории; калории, превърнати в енергия и използвани при неволно движение; калории, използвани за генериране на топлина и в отговор на външни експозиции на околната среда и температури; калории, използвани при възпалителни и инфекциозни процеси; калории, използвани за растеж, възстановяване на тъканите и множество метаболитни процеси; калории, използвани при доброволно движение; калории, които не се абсорбират в храносмилателния тракт и се изхвърлят; калории, съхранявани като мазнини, и мазнини, превърнати в черния дроб в глюкоза; и още. Добавете към това, казано по-просто, всяка променлива влияе върху останалите, варира в зависимост от масата и възрастта, включва сложни хормонални и ензимни регулаторни влияния и се различава в ефективността.

Калориите, изядени и калориите, използвани при доброволно движение, са само две малки части от енергийния баланс и са безсмислени сами по себе си, освен ако не се контролират всички останали променливи. които никога не могат да бъдат, тъй като не са под наш контрол.

Обзалагам се, че всеки, който е взел първоначална физика, може да забележи погрешното насочване в аргументацията на г-жа Swarc. Можеш ли? Първо, нека дефинираме системи. Изолираната система не обменя енергия, работа или материя със заобикалящата ги среда. Затворените системи, от друга страна, са в състояние да обменят енергия под формата на топлина и да работят с околната среда, но не и материя. Отворената система може да обменя енергия и материя с околната среда. По някакъв начин г-жа Шварц смята, че преминаването от термодинамиката на затворена система към тази на отворена система може да се използва, за да оправдае аргумента си, че по някакъв начин всички тези други източници на енергия въздействат върху затлъстяването. Тя греши.

В отворена система първият закон на термодинамиката гласи: Увеличението на вътрешната енергия на системата е равно на количеството енергия, добавено към системата чрез вливане и нагряване на материя, минус количеството, загубено от изтичането и вливането на материята формата на работа, извършена от системата. Нека за момент се отнасяме към човешкото тяло като към отворена система. Какви са формите на материя и енергия, които влизат и излизат от системата? Е, влизайки в системата, имаме храна. Храната е единственият вид енергия, която тялото може да използва в мащаб, подходящ за затлъстяването. В крайна сметка ние не сме растения; не можем да използваме енергията от слънчевата светлина, за да правим фотосинтеза, нито да използваме топлина или слънчева светлина, за да вършим полезна работа. Цялата ни използваема енергия идва от химическата енергия, съхранявана в храната, чиято мярка е калорията.

Тялото превръща консумираната храна в използваема енергия в една от двете форми:

  1. Химическа енергия за незабавна употреба: „Молекулната валута“ на химическата енергия в организма е аденозин трифосфат (АТФ). Енергията се съхранява във фосфатната група и се освобождава, когато се разцепи.
  2. Съхранена химическа енергия: Когато постъпва повече енергия, отколкото може да се използва веднага, тя се превръща в гликоген в черния дроб. Запасите от гликоген в черния дроб обаче са доста ограничени и след като се довършат, останалата част се превръща в мазнини, което е далеч по-енергийно гъста химическа форма.

Нито един процес не е напълно ефективен, разбира се; така излишната енергия се превръща в топлина. Въпросът от храната отива в:

  1. Производство на структурни протеини, въглехидрати и др.
  2. Съхранение като гликоген или мазнина
  3. Въглероден диоксид и вода от дишането
  4. Отпадъци

Доколкото е материя, храната, която не може да се превърне в химическа енергия, се елиминира като отпадък, а страничният продукт от използването на тази химическа енергия е въглеродният диоксид и водата (оставяйки настрана анаеробния метаболизъм, чиито продукти са практически винаги в крайна сметка се използва за аеробен метаболизъм). Тъй като материята и енергията не могат нито да бъдат създадени, нито унищожени, масата и енергията от храната, която постъпва в тялото, плюс кислородът, вдишван по време на дишането, трябва да се равнява на енергията, която тялото използва, за да работи и да прави топлина плюс материята, загубена чрез отпадъци и изтичане на въглеродния диоксид плюс наддаване на тегло, дължащо се или на съхранение на енергия от храната като мазнина, и използването на хранителни компоненти за направата на структурни компоненти. Намекването, че не е задължително да е така, е сходно с намекването, че хомеопатията работи.

Във всеки случай това дори не изглежда това, което г-жа Swarc дори казва; по-скоро цялата част за първия закон на термодинамиката беше просто отклонение, да не говорим за малко сламен човек. Дори да беше вярно, че обществото толкова погрешно разбира физиката, че концепцията му за отслабване е в такава грешка, това не означава, че не е вярно, че загубата на тегло не може да бъде постигната чрез комбинация от намален прием на храна и увеличена употреба на енергия в формата на упражнение. Освен това тя дори споменава втория закон на термодинамиката. Защо? Нямам идея. До голяма степен е без значение за нейния аргумент, въпреки че е права, че никоя система за преобразуване на енергия никога не може да бъде 100% ефективна при превръщането на топлината в работа. Най-доброто обяснение, което мога да измисля, е, че тя намеква, че енергията, загубена поради втория закон, трябва да означава, че излизащата енергия ще бъде по-малка от входящата, но дори не съм сигурен в това. Мога само да заключа, че споменаването й за втория закон изпълнява същата функция, която изпълняват определени движения на ръка на магьосник: За да насочи погледите на публиката погрешно от това, което тя всъщност спори. Вместо това тя се опитва да звучи така, сякаш хомеостатичните механизми на организма за регулиране на енергията и мазнините не спазват първия закон на термодинамиката:

Човешкото тяло е забележителна и невероятно сложна и сложна система, която обикновено поддържа всякакви неща в баланс, като нивата на течности и електролити, телесната ни температура. и, да, дори нашите запаси от мазнини. Когато нивата на мазнини се отклоняват от естествения обхват на всяко тяло, компенсаторните механизми се задействат в продължение на седмици, за да върнат тялото в неговото индивидуално нормално състояние, и всичко това без да се налага да мислим за това или да имаме много да кажем за това. Дори когато ядем набор от калории, телесното тегло остава в изненадващо тесни граници.

След това г-жа Шварц продължава с гадене, за да изброи примери за изследвания, които имат за цел да покажат, че човешкото тяло има "зададена точка" за запасите от тегло и мазнини, от които то се противопоставя, или чрез увеличаване на глада и намаляване на метаболизма, когато консумацията на храна е твърде нисък и намаляващ глада и увеличаващ се метаболизъм, когато консумацията на храна е твърде висока. Дори и да е валидно, нито едно от тези изследвания не противоречи по никакъв начин на първия закон на термодинамиката. Той постулира, че тялото или използва повече енергия, или по-малко енергия, за да се опита да поддържа „зададена точка“. Г-жа Шварц обаче изглежда намеква, че по някакъв начин го прави с много изискано "балансиране на енергията":

Енергийните части на уравнението включват: консумирани калории; калории, превърнати в енергия и използвани при неволно движение; калории, използвани за генериране на топлина и в отговор на външни експозиции на околната среда и температури; калории, използвани при възпалителни и инфекциозни процеси; калории, използвани за растеж, възстановяване на тъканите и множество метаболитни процеси; калории, използвани при доброволно движение; калории, които не се абсорбират в храносмилателния тракт и се изхвърлят; калории, съхранявани като мазнини, и мазнини, превърнати в черния дроб в глюкоза; и още. Добавете към това, казано по-просто, всяка променлива влияе върху останалите, варира в зависимост от масата и възрастта, включва сложни хормонални и ензимни регулаторни влияния и се различава в ефективността.

Калориите, изядени и калориите, използвани при доброволно движение, са само две малки части от енергийния баланс и са безсмислени сами по себе си, освен ако не се контролират всички останали променливи. които никога не могат да бъдат, тъй като не са под наш контрол.

Забележете слабостта на ръката тук. Тя е преминала от твърдението, че "калориите в" не са задължително равни на "калориите навън", за да каже, че изядените калории не са непременно равни на калориите, използвани от доброволното движение. Тя го прави, обаче, за да намекне, че намаляването на приема на храна или повишаването на нивото на активност няма да направи разлика в отслабването. Това е просто глупаво, тъй като общите приети калории трябва да се равняват на общите излезли калории. Намаляването на приема на храна и/или увеличаването на физическата активност трябва да превърне енергийния баланс в отрицателен. Това, което всъщност прави г-жа Шварц, е да прикрие не съвсем неразумен аргумент, че загубата на тегло е много трудна за постигане, тъй като метаболизмът на организма се настройва, за да се опита да поддържа теглото и съдържанието на мазнини в определена зададена точка и да го опакова в сламен аргумент за първият закон на термодинамиката, приложен към отворена система Нищо в нито един от аргументите относно метаболитните зададени точки не нарушава първия закон на термодинамиката, който тя стига до нелепата крайност към края:

Опростената гледна точка, че управлението на теглото е само въпрос на "калории в = калории навън" звучи куца сега, нали?

Поп вярването, че ако всички ние се храним с еднакви умерени диети и изпълняваме еднакви интензивни упражнения, всички ще имаме еднакви тела (а именно стройни) е нещо, което изследователите на затлъстяването знаят, че е мит. Поп вярването, че хората могат просто да ядат по-малко и да спортуват повече и да контролират теглото си, се противопоставя на първия закон на термодинамиката.

Виждате ли спора за сламения човек? Дори „поп“ версията на аргумента „калории в = калории навън“ не е толкова опростена. „Поп“ версията на аргумента е, че яденето по-малко и упражняването на повече ще доведе до загуба на тегло, а не че всеки може да бъде слаб, значи, да се бори с машини, като яде по-малко и тренира повече. А намаляването на калорийния прием може и води до загуба на тегло; просто за много хора е невероятно трудно, може би заради метаболитните реакции, които г-жа Шварц обича да подчертава. Никой от нейния шум за отворени срещу затворени системи и първият закон на термодинамиката не променя това. Яденето на твърде много храна и не упражняването увеличава вътрешната енергия на отворената система, която е тялото, като увеличава съхранената енергия под формата на мазнини, докато намалява приема на храна и увеличава работата, извършена от системата под формата на упражнения, намалява вътрешната енергия на системата под формата на намалени мазнини. За много хора може да е невероятно трудно да постигнат тези манипулации поради метаболитни и генетични фактори, но физиката остава неизбежна. Престижността на езика и науката на г-жа Swarc не променя това.

Помислете за това по следния начин: Какъв е универсалният краен резултат от всяка операция за болестно затлъстяване, измислена някога? Това е намаляване на броя на усвоените калории. Ранните операции, като илеално-йеюнален байпас, го направиха, заобикаляйки огромна дължина на тънките черва; за съжаление подобни байпас операции са имали многобройни дългосрочни усложнения, главно метаболитни. (Всъщност си спомням, че трябваше да обърна точно такава операция на пациент по време на пребиваването ми поради многобройни усложнения.) По-модерните операции са предназначени да намалят размера на стомаха до точката, в която приемът на храна е силно ограничен, както физически, така и физиологично чрез усещането за ситост след много малко храна. Това не е нищо повече от първия закон на термодинамиката в действие, който принуждава пациента да яде много по-малко. Стив Новела също отбеляза, че простото водене на дневен дневник на приема на храна може да удвои загубата на тегло.

Боя се, че просто не разбирам Санди. Когато тя посочва, че хората със затлъстяване често са демонизирани и затлъстяването им се гледа с пренебрежение като морален провал, тя прави услуга. Благодарение на сложното взаимодействие на метаболизма, генетиката и културата, за много хора отслабването и поддържането на здравословно тегло може да бъде изключително трудно. Всъщност оставам озадачен защо тя дори е приела първия закон на термодинамиката, защото това не променя нищо и само я прилича на по-голяма манивела. В затворена система енергията трябва да е равна на енергията навън, като енергията означава сумата от работа и топлина. В отворена система енергията и масата трябва да са равни на енергията и масата навън. Що се отнася до затлъстяването, това е разграничение, което не означава много и със сигурност не е разграничение, което променя валидността на „калории в = калории навън“. Или г-жа Шварц не разбира основите на първия закон на термодинамиката, която е оставила малко за първия закон на термодинамиката, тя дори може да е имала разумен аргумент.

За съжаление, всички ръкомахания и замъгляване в нейния пост, предназначени да изглеждат така, сякаш има "калории в = калории навън", отколкото само първият закон на термодинамиката просто потвърждава първоначалното ми мнение за нея, а именно, че тя е манивела но много умела и фина манивела. Нейните писания за затлъстяването винаги са ме оставяли с усещането, че нещо не е съвсем наред, че нейните аргументи са невероятно едностранчиви. След като ги прочетох отново, трябваше да кажа или „глупаво, изгаря“ (защото тя не разбира първия закон), или с неохота да наклоня шапката си към нея, че е изключително умна при изграждането на цунами на объркване, като намеква, че изследване, предполагащо съществуването на метаболитна зададена точка при хората по някакъв начин "усложнява" прилагането на първия закон достатъчно, за да го обезсили, когато става въпрос за диета за отслабване.