Spørg Scientariet: Hvor effektiv en motor er mennesket?

28. marts 2016 kl. 13:004
En læser undrer sig over udtrykket brændværdi, når man kigger på fødevarer. For menneskekroppen er vel ikke 100 procent energieffektiv? Professor i ernæring svarer.
Artiklen er ældre end 30 dage

Vores læser Jens Adler Nielsen har spurgt:

Jeg har længe undret mig over, at man i fødevarer kigger på brændværdien, når man skal se på energiindholdet, som sammenlignes med det udførte arbejde under motionering. Kan disse to tal overhovedet sammenlignes?

For det første er der vel en 'base load', hvor kroppen (f.eks. hjernen) bruger energi, uafhængig af hvor meget musklerne bruger. Denne baseload er måske negligibel?

For det andet skal maden jo fordøjes, og energien skal transporteres ud til og lagres i musklerne, hvorefter musklerne skal bruge energien, når de udfører arbejde. Alle disse processer er vel ikke 100% energieffektive?

Artiklen fortsætter efter annoncen

F.eks. varierer det sikkert meget alt efter madtyper, kroppens alder og generelle fitness? Så for at opsummere: Hvor effektiv (i thermodynamisk forstand) er menneskekroppen?

Inge Tetens, professor i ernæring på DTU Fødevareinstituttet, svarer:

Læs også: Mad med mange proteiner mætter mere

Den energiværdi, som angives på fødevarer, er en beregnet værdi ud fra viden/målinger af indhold af fedt, kulhydrater, protein og alkohol i fødevarerne.

Artiklen fortsætter efter annoncen

Ved at benytte de såkaldte Atwater-energifaktorer, som er gennemsnitlige værdier for hhv. fedt (37 kJ/g), alkohol (29 kJ/g), kulhydrater og protein (17 kJ/g) og sukkeralkoholer (10 kJ/g), opnås en samlet energimængde, der er tilgængelig for kroppen (den såkaldte omsættelige energi).

Den beregnede mængde omsættelige energi fra maden kan direkte sammenlignes med energiforbrug.

Læs også: Lovende potentiale for dansk tangproduktion

Størstedelen af det samlede energiforbrug går til vedligeholdelse af de basale funktioner, der primært bestemmes af alder, køn, vægt og højde. Mængden af energi til fysisk aktivitet afhænger af aktivitetsform og -længde.

Det er korrekt, at kroppen ikke er en effektiv maskine med 100 procents udnyttelse af den energiværdi, der er i maden. Det koster energi at fordøje og absorbere maden, og det koster energi at omsætte energien i kroppen.

Her taler vi om fordøjelig energi, omsættelig energi og nettoenergi. For at kunne regne på effektiviteten af kroppens energiudnyttelse, kræves flere detaljerede oplysninger om personen, kosten, den fysiske aktivitet m.v.

Læs også: Psykiatrifonden advarer: Sundhedsapps kan være moderne kvaksalveri

Anders Sjödin, professor på Institut for Idræt og Ernæring på Københavns Universitet, supplerer med et par eksempler:

Artiklen fortsætter efter annoncen

At fordøje og forbrænde maden 'koster' cirka 10 procent af energien i maden. Lidt mere, hvis det indeholder meget protein og mindre, hvis det indeholder meget fedt.

I hvilestadiet er energiforbruget for de fleste mennesker lidt under 2.000 kcal om dagen. Dette bestemmes hovedsageligt af den del af kropsvægten, der ikke er fedt, så det kan variere temmelig meget fra en stor mandlig bodybuilder til en lille stillesidende kvinde.

Det betyder også, at energiforbruget som regel er lavere i kvinder end i mænd med samme vægt og typisk bliver mindre med aldreren, efterhånden som vi mister muskelmasse.

Kroppens ydeevne ligger på omkring 20 procent (hvilket i nogen grad minder om en normal bilmotor - i det mindste, hvis vi taler en lidt ældre bil). Det betyder, at hvis du skal producere 100 watt-timer på f.eks. en motionscykel, vil du selv skulle bruge cirka fem gange så meget energi. Forskellen ender som varme, og det er derfor, du sveder, når du arbejder.

4 kommentarer.  Hop til debatten
Debatten
Log ind eller opret en bruger for at deltage i debatten.
settingsDebatindstillinger
4
29. marts 2016 kl. 10:41

Jeg har ledt efter disse tal med meget begraenset held. Da jeg saa artiklen paa oversigtsiden blev jeg helt glad. "Det er et godt spoergsmaal!". Stor var min overraskelse da jeg stod som spoerger. Det er laenge siden. lol

3
28. marts 2016 kl. 23:39

Brændværdi er præcis hvad ordet udtrykker. Hvis man brænder en leverpostej af i et kalorimeter har man brændværdien.

Men i forbindelse med ernæring er al den fokus på kalorier et vildspor, hvor tusinder, om ikke millioner af "undersøgelser" har stirret sig blinde på energibalance - som naturligvis altid gælder, men ikke fører til erkendelse.

Når en menneskelig krop behøver ilt, så ånder man. Der er vel ingen der sidder og tænker "nu behøver jeg 30 l ilt for at kunne leve". Det går automatisk (heldigvis).

Og når kroppen behøver vand, så drikker man til man ikke længere er tørstig. Også automatisk.

Men når det drejer sig om næring, så skal man tælle kalorier. Vås!

Den menneskelige krop har fremragende reguleringsmekanismer til at sørge for de rigtige reaktioner på luftmangel, vandmangel eller næringsmangel (varme/kulde kommer oveni, men er ikke relevante her).

Så det interessante er hvorfor reguleringsmekanismen er slået ud af kurs hos nogle mennesker når det drejer sig om fødeoptagelse.

En af de store forskere på mit Parnas er Claude Bernard (fysiolog). Han formulerede begrebet "milieu Intérieur", som beskriver at menneskekroppen altid vil forsøge at opretholde de samme betingelser i kroppen, uanset påvirkninger udefra. Det blev senere omdøbt til "homeostasis".

Det er netop hvad reguleringsteknik indebærer.

Så når det bliver påstået at "nogle æder for meget" eller "nogle bevæger sig for lidt", påstår man at de ydre påvirkninger er stærkere end milieu intérieure.

Men hvad nu hvis kroppens reguleringssløjfe er sat ud af spil. F.eks gennem overdrevent sukkerforbrug, som stimulerer det stærkeste hormon vi har: insulin.

For at citere Claude Bernard:

'When we meet a fact which contradicts a prevailing theory, we must accept the fact and abandon the theory, even when the theory is supported by great names and generally accepted.'

MvH,

Bent.

2
28. marts 2016 kl. 16:00

Energiomsætning på celle niveau :

”Dannelse af ATP ved oxidativ fosforylering er en meget effektiv udnyttelse af den kemiske energi i føden. Således videregives ca. 40% af den kemiske energi i sukkeret glukose til ATP: For hvert glukosemolekyle dannes ca. 30 ATP-molekyler. Den overskydende energi (60%) frigives som varme. Ved dannelse af ATP uden ilt (anaerob (iltfri)glykolyse) dannes kun to ATP-molekyler for hvert glukosemolekyle.”

Læs mere om eukaryote cellers kraftværk, mitokondrie:

https://denstoredanske.dk/Krop,_psyke_og_sundhed/Sundhedsvidenskab/Cellebiologi_og_almen_histologi/mitokondrie

Og læs mere om det energibærende stof ATP:

https://denstoredanske.dk/Natur_og_milj%C3%B8/Biokemi_og_molekyl%C3%A6rbiologi/Biokemi/ATP

Med venlig hilsen Peter Vind Hansen

1
28. marts 2016 kl. 14:50

I betragtning af, hvor individuelt mennesket er, må man vist sige, at en nøjagtig besvarelse er tæt på en umulighed. Dermed bliver de i artiklen angivne gennemsnits-talangivelser til den bedst mulige forklaring.

Det er dog efterhånden en kendt sag, at nogle mennesker bliver smækfede af en kost, der er sultekost for andre individer. – Og vi kender ikke engang årsagen, eller årsagerne skulle jeg måske sige, for hovedforskellene kan ligge fx i både i generne og i tarmfloraen. Gener/tarmflora er dog nødvendigvis ikke hele forklaringen, det er måske ikke engang de væsentligste årsager? Statistiske undersøgelser i fedme-epidemiens udvikling tyder på, at der kan være helt andre (og endnu ukendte) faktorer indblandet. Overvægtsproblemerne stiger nemlig ikke jævnt med levestandarden, så nogle mener, at der må være et externt "fedme-kemikalie" indblandet i form af et udefra kommende stof, der ændrer stofskiftet (eller måske kun appetitten). Om et sådant stof existerer, om det er et tilsætningsstof, et forureningsstof, et nyt næringsmiddel (fx en ny korn-varietet), hvorvidt det skyldes kost-sammensætning eller måske fødevare-forarbejdningen, det aner ingen.

KONKLUSION: Til trods for mange års intensiv forskning i Human Ernæring, så er forskerne alligevel temmeligt uvidende på nogle punkter, og de fleste mener ikke, at der er givet en tilfredsstillende forklaring på fedmeproblematikken, selv om fx sukkerindholdet i slik, læskedrikke og visse madvarer nok har en stor del af skylden.

PS. I forne tider med meget fysisk arbejde var et stort kalorieindtag en nødvendighed, og det er forklaringen på at fede og søde madvarer var attraktive dengang. Samfundet er nu motoriseret, men det menneskelige stofskifte har slet ikke nået at tilpasse sig til de nye livsbetingelser (der også indbefatter let tilgang til overflod af mad m.m.).

Med venlig hilsen - Steen Ahrenkiel.