Считаем калории
Никто из нас не любит подгорелую пищу. Но есть место, где она воспринимается как приемлемая. Указатели содержания калорий в продуктах, которые мы видим на пакетах в магазинах, рассчитываются при сжигании минимальных объемов соответствующих пищевых изделий в мини-печках, называемых калориметрами. Классический калориметр носит название жидкостный калориметр-интегратор (бомбовый калориметр). Он состоит из сосуда с жидкостью (обычно водой), внутри которого есть небольшая металлическая камера сгорания, где сжигают пищевые продукты, за счет чего нагревается окружающая водяная оболочка. По определению, одна килокалория – это столько энергии, сколько нужно для подогрева одного литра воды на один градус Цельсия. Зная объем воды и измерив изменение ее температуры, мы можем вычислить, какое количество энергии содержал продукт, сожженный в камере сгорания (практически вся она будет поглощена водой).
Большинству трудно зрительно представить себе энергию, заключенную в пище. Причин тому три. Во-первых, на первый взгляд практически невозможно определить содержание энергии в том или ином продукте питания. В чем ее больше – в бигмаке или пяти бананах? Кстати, энергии в них примерно поровну. Во-вторых, как мы уже видели в главе 2, многие плохо представляют себе, сколько энергии нужно, чтобы подняться по лестнице или сыграть партию в теннис. Поэтому мы не знаем, сколько энергии нам на самом деле нужно. Вместо достаточно точного прибора – топливного манометра, – показывающего нам количество оставшегося бензина в баке машины, в отношении себя мы должны пользоваться очень грубыми и приблизительными показателями – голодом или, наоборот, пресыщением. В-третьих, знакомые нам единицы, которые мы используем для оценки энергетического содержания продуктов, – калории – часто нас запутывают. 1 американская калория на самом деле эквивалентна 1000 калорий или 1 килокалории (научная, строгая мера измерения), которая равноценна 4200 Дж, или 4,2 кДж энергии.
Что наполняет нас энергией
Есть еще один осложняющий дело фактор. Чудовищно неэффективны наши машины, которые с пользой расходуют всего 15 % топлива. Неэффективно и человеческое тело с точки зрения использования потенциальной химической энергии, которая в него поступает (мы называем ее пищей). Обычно наше тело превращает в механическую энергию только 20–25 % потенциальной. Если мы создаем в процессе дыхания 100 кДж энергии, наши мышцы используют 20–25 кДж. Куда уходит остальное? 60–70 % тратится на поддержание жизнедеятельности организма, а остальные 10 % – «административные расходы» на переработку того, что мы едим. Стоит извиниться перед техником Энди из главы 2. Конечно, вы достойны того, чтобы съесть пару шоколадных печенюшек после того, как заберетесь пешком на Эмпайр-стейт-билдинг. Ведь ваше тело сожжет гораздо больше энергии, чем тот минимум, который, по моим расчетам, необходим, чтобы поднять вашу массу, преодолевая силу земной гравитации.
Так же как наши неэффективные машины могут покрыть достаточно большое расстояние на баке бензина, наше тело способно произвести поразительное количество работы на том, что мы употребляем в пищу. Энергетическая ценность еды станет гораздо понятней, если мы забудем о килокалориях и представим ее себе в джоулях и килоджоулях. Тогда можно прямо сравнить энергетическую ценность продукта с тем, что за ее счет можно сделать. В табл. 4 приведены данные о некоторых привычных продуктах, их энергетической ценности в килокалориях и килоджоулях и примеры того, что (теоретически) мы могли бы сделать, потребив их. Кусок хлеба обеспечит нас энергией на полчаса чтения (чтобы закончить эту книгу, вам понадобится еще батон хлеба). А если вы проглотите жирный и сочный чизбургер, то вам хватит этого для того, чтобы в течение часа плыть кролем. Старая реклама увещевала людей «ходить на работу на энергии одного яйца». И, скорее всего, это вполне возможно, если идти придется не больше 1 км. Более жирная пища содержит больше калорий. Это вполне соответствует известной истине: жир содержит больше энергии, чем белки или углеводы.
