Как масса покидает тело при похудении?

В отношении этого вопроса вы могли бы рассказать много подробностей , как это делается в других ответах и ​​комментариях, но я думаю, что сам ответ довольно прост. Представьте себе поверхность, которая едва окружает ваше тело, как если бы вы обернули тело пластиком. По закону сохранения массы (действующему в нерелятивистской физике) единственный способ, которым ваше тело может потерять какое-либо количество массы, — это выход этого количества массы через поверхность. Поэтому вам просто нужно рассмотреть, какие функции организма вызывают это. Я думаю, что они все были идентифицированы в комментариях:

• Выдыхая
• Потоотделение
• Экскреция (в нетехническом смысле, грубо говоря, то, что вы делаете в ванной)

На самом деле, любые омертвевшие клетки кожи, пряди волос и т. д., которые отпадают от вас, также будут учитываться, хотя я предполагаю, что они представляют собой незначительный вклад.

В качестве бонуса «упаковочный вид» также позволяет легко определить способы, которыми вы набираете массу, ища все процессы, которые заставляют материю втягиваться через невидимую поверхность:

• Прием пищи и питья - твердая и жидкая пища через пищевод и желудочно-кишечный тракт
• Вдох - газ через трахею и легкие

Дело в том, что когда большинство людей говорят о похудении, они имеют в виду долгосрочную среднюю потерю массы, а это означает, что процессы в первом списке должны удалять больше массы в течение некоторого длительного периода времени, чем процессы в второй список. Это явно требует, чтобы часть уже существующей массы в вашем теле была преобразована в формы отходов, от которых вы можете избавляться посредством экскреции, выдоха и потоотделения. Эта ранее существовавшая масса, как правило, представляет собой жировые отложения. Другие ответы довольно хорошо справляются с подробным описанием того , как жир превращается в отходы.

По сути, потеря веса происходит за счет сжигания топлива точно так же, как это делает ваш автомобиль, когда он сжигает бензин и выбрасывает выхлопные газы.

Разница лишь в том, что для людей это топливо находится в виде сахаров. Жир — это то, от чего вы, конечно же, хотите избавиться в конечном итоге, но сахара легче перерабатываются, поэтому именно их вы удаляете в первую очередь.

Базовым аэробным циклом является цикл Кребса .

Но чтобы достичь его сначала, глюкоза должна расщепляться сначала до пирувата (посредством анаэробного процесса гликолиза), а затем до ацетил-КоА. Можно получить некоторую энергию от этого сокращения, но не много. Настоящая энергия кроется в самом цикле Кребса, но для этого нужны (помимо многих других вещей) упомянутый ацетил-КоА и кислород (это объясняет, почему вы не получаете достаточно энергии при неправильном дыхании), производя углекислый газ и некоторая энергия, запасенная в$ATP$(аденозинтрифосфат) и транспортируется туда, где это необходимо внутри клетки (вас больше всего интересуют мышечные сокращения, выполняемые мышечными клетками). Таким образом, вы сожжете любое количество сахара, которое у вас есть в организме. Вы также потеряете углерод (изначально хранящийся в глюкозе) при выдохе в виде$CO_2$. Кроме того, образуется дополнительный водород, который уносится в виде$NADH$а также$FADH_2$. Однако трудно оценить, где это закончится, поскольку оно есть (аналогично$ATP$) используются во всем организме.

Теперь организм не хранит сахар в виде глюкозы. Вместо этого они хранятся в виде гликогена (в основном в печени и мышцах), который представляет собой полисахарид, подобный крахмалу. Затем он быстро расщепляется до глюкозы по мере необходимости. Но тело может сохранить лишь небольшое количество гликогена (примерно соответствующее часу бега, в зависимости от физической подготовки).

Существует еще одна форма хранения сахара. Организм может преобразовать его в жир. Это делается, когда в организме уже достаточно гликогена. Затем жир тела может быть восстановлен до ацетил-КоА (путем липолиза, а затем путем бета-окисления), но для этого требуется гораздо больше кислорода, и поэтому он не используется, когда в распоряжении имеется гликоген. Но с помощью регулярных упражнений тело можно научить сжигать больше жира, чем гликогена (это, конечно, необходимо для бегунов на длинные дистанции и велосипедистов, потому что они не могут получить достаточно энергии только из гликогена).

Чтобы получить приблизительное представление о количестве массы, которую вы сожжете, изучите калорийность некоторых продуктов. Сахар содержит около 4 ккал на 1 г, а жир — 9 ккал на 1 г. Один час бега соответствует примерно 700 ккал, поэтому, если вы сжигаете 50% сахара и 50% жира, вы будете на 100 г легче. Все эти цифры являются лишь очень приблизительными оценками, зависящими от того, какие упражнения вы делаете и от общего состояния вашего тела.

Обратите внимание, что во время тренировки вы также потеряете много воды и минералов. Но я не считаю это массовым балансом, так как вам нужно пополнять их, чтобы быть здоровым. Кроме того, постепенно сформируются некоторые мышцы, так что это фактически добавит вес.

Когда вы тренируетесь, вы «сжигаете» больше глюкозы, упрощенная реакция для которой ( из Википедии ):

${\rm C_6H_{12}O_6 + 6~O_2 → 6~CO_2 + 6~H_2O}$

Таким образом, когда вы выдыхаете, углерод в углекислом газе, а также водород и кислород в водяном паре образуются в результате сжигания глюкозы, тем самым удаляя эту массу из тела.

Как указывали другие, при метаболизме вы вдыхаете кислород и выдыхаете углекислый газ, при этом чистая реакция

Углекислый газ выдыхается, а вода теряется из-за какой-то комбинации вещей. Давайте подумаем, является ли это разумным объяснением потери веса.

Вдох - это, может быть, один литр воздуха. Я вдыхаю около десяти раз в минуту, так что это 15 000 литров воздуха в день. Воздух примерно на 20% состоит из кислорода, поэтому 3000 литров кислорода. Воздух весит около 1 кг/м^3, поэтому около 3 кг кислорода. В выдыхаемом воздухе все еще есть кислород. Я не знаю, насколько мы хороши в извлечении, но, скажем, мы получаем треть его, то есть 1 кг кислорода используется нашим телом каждый день.

Углерод легче кислорода, и на два атома кислорода выдыхается только один углерод, так что в день теряется около 300 г углерода. Жир — это, по сути, длинная углеродная цепь, поэтому, если я не буду есть, я буду терять около 300 г массы тела в день (при условии, что я пью воду).

Это не так уж и плохо, грубая оценка, чтобы сказать, что вы теряете вес через нос.

Помню, на уроке естествознания в средней школе мы узнали об эксперименте, в котором давным-давно какой-то парень вырастил целое дерево в горшке, тщательно накрыв горшок, чтобы ничего не попало в почву. Вся система «горшок+дерево» к концу набрала примерно вес дерева. Таким образом, в основном дерево получило всю свою массу из воздуха. Вы в значительной степени обратное дерево.

Когда вы худеете, из-под вашей кожи (или чьей-то еще кожи) уходит в основном жир. Как уходит жир? Большая его часть не испаряется напрямую. Вместо этого он сжигается так же, как топливо в вашем автомобиле.

Жир содержит в основном углерод, водород и кислород, как и обычные органические соединения. Когда он "идеально" горит, только вода и углекислый газ -$H_2 O$а также$CO_2$- осталось. Газ$CO_2$выходит при дыхании и пукании (не уверен в относительной значимости) - при котором вы только вдыхаете$O_2$, кислород - пока$H_2 O$выводится из организма с мочеиспусканием и потом. Ну, может быть, к экскрементам может быть добавлен и какой-то другой материал.

Конечно, это слишком идеализировано, потому что при сжигании жиров образуются и некоторые «менее чистые» соединения, которые добавляются как в мочу, так и в экскременты (вы спросили, я просто отвечаю). Фарты также содержат другие газы, несущие некую небольшую долю массы сжигаемого жира, в том числе метан. Биология сложна, но разница между животными и машинами не столь существенна.

Прибавка в весе — это почти обратный процесс, за исключением того, что углерод не берется из воздуха или$CO_2$- мы должны быть растениями, способными к фотосинтезу, чтобы достичь этой цели. Вместо этого он берется из пищи.

Вот заслуживающая доверия статья, которая объясняет, как СИЛЬНАЯ потеря веса происходит за счет выдыхания CO2 http://en.wikipedia.org/wiki/User:Znode/Misc/The_Physics_of_Losing_Weight

Кроме того, мы теряем массу через наш кишечник, так как печень фильтрует кровь в виде желчи. http://www.liverdoctor.com/liver-problems/weight-loss/

И мы, очевидно, теряем воду из-за функции почек.

Это как автомобильный двигатель. Подумайте, если бы вы перестали заправлять свою машину бензином и просто оставили ее включенной. Он израсходует существующее топливо, и на выходе будет:

1) Энергия для движения автомобиля высвобождается при разрыве связей в газе.

2) Теплота как побочный продукт сгорания и трения во внутренних системах

3) Остатки от сгорания, которые не используются автомобилем (H2O, CO, CO2 и т. д.)

Те же самые принципы действуют в вашем теле, только немного более биологически ориентированном.

Кроме того, некоторые жиры (холестерины и т. д.) превращаются в желчь и выводятся печенью в пищеварительный тракт. Кроме того, таким образом выводятся многие побочные продукты клеточной гибели. Этот коричневый цвет ваших фекалий является результатом разрушения эритроцитов и их выведения печенью.

Некоторые минералы и другие водорастворимые вещества могут выделяться почками.

Когда вы сжигаете полено в костре, оно весит меньше, чем когда вы начинали, верно?

Куда пропала масса?

CO, CO2, H2O и другие продукты сгорания.

Он ушел в дым.

Свеча? То же самое.

Когда вы окисляете жир, сахар, что угодно, что вы получаете? Та же идея.

Вот хороший способ подумать об этом:

Считай свое тело кожаным винным мешком... с дыркой на дне.

• Если вы добавите меньше, чем вытекает, мешок станет меньше.
• Если вы добавите больше, чем вытекает, мешок станет больше.

По мере того, как ваше тело извлекает необходимые ему питательные вещества из накопленных клеток (некоторые из них попадают в кровоток, а некоторые откладываются в виде жира), эти клетки утилизируются (вспомните какашки).

Во время упражнений вашему телу требуется больше топлива, поэтому оно извлекает питательные вещества из большего количества клеток. Если вы не едите достаточно, чтобы пополнить запасы, вес вашего тела снижается.

Как упоминалось ранее, это окисление углерода. Когда вы вдыхаете$O_2$и выдохнуть$CO_2$углерод покидает ваше тело, и именно так вы теряете вес.

Что происходит, когда вы тренируетесь? Вы дышите больше, поэтому больше углеродной массы может покинуть ваше тело. Не пытайтесь обманывать и тяжело дышать, когда вы не тренируетесь, иначе у вас будет гипервентиляция.

Кстати, окисление углерода — это то, что также приводит в действие автомобили и костры. Фотосинтез (использование солнца для уменьшения$CO_2$к$C$а также$O_2$) является обратным окислению. Большинство организмов на Земле являются частью этого солнечного цикла (вы можете проследить всю пищу, которую вы и ваш автомобиль используете, до растений), исключения составляют некоторые бактерии, которые могут получать энергию из лавы и других источников.

Недавно я сильно похудел и сказал бы, что вода в основном уходит с мочеиспусканием, а не с выдохом. По сути, я мог сказать, когда мой вес будет уменьшаться, потому что я много мочился посреди ночи, не выпивая много перед сном.

Как говорится в других ответах, побочными продуктами дыхания являются CO2, виги выдыхаются и вода, которая, я думаю, в какой-то момент попадает в мочевой пузырь.

Потеря веса происходит, когда большое количество калорий или жира превращается в энергию посредством упражнений или активности. Затем эти отходы выводятся из организма с мочой, стулом и потом. По данным MayoClinic.com, когда ваше тело превращает жир в доступную энергию, в процессе выделяется тепло, которое используется для регулирования температуры тела. Как только накопленный жир преобразуется в энергию, ваше тело использует его для подпитки деятельности и метаболических функций почти так же, как оно использует немедленную энергию из пищи. MayoClinic.com отмечает, что отходы, образующиеся при преобразовании жира в энергию, особенно вода и углекислый газ, покидают ваше тело с мочой, потом и выдохом.

Несколько лет назад я работал в компании по производству пищевых добавок для похудения. Нам пришлось обратиться к клиентам, чтобы помочь им. Многие мужчины сказали, что во время программы им было больно мочиться. Мне сказали, что именно поэтому так важно пить много воды, особенно во время похудения... ПОТОМУ ЧТО, когда жир расщепляется, он выходит через мочу. В мужском мочеиспускательном канале отверстие на кончике полового члена настолько маленькое, что, если потеря жира недостаточно растворяется в организме, она слишком тяжелая, чтобы пройти через это отверстие размером с точечное отверстие у мужчины, и становится зажатой и болезненной. Когда я худею, я очень легко писаю ведрами. И чем больше я пью воды, тем больше я теряю фунтов на весах, даже больше, чем первоначальные 5 фунтов веса воды. Но мне также сказали, что во время быстрой потери веса ваши фекальные выделения должны казаться больше, чем объем пищи, которую вы съели. В частности, на диете с ХГЧ я обнаружил, что это в основном верно, поскольку объем пищи крошечный по сравнению с выходящими «отходами». Но я также заметил, что мой рот тоже приобретает странный привкус, так что, возможно, в некоторых из этих постов есть смысл с выходом отходов при выдохе. Наконец, когда я худею, иногда я чувствую себя настолько энергичным, что даже не могу уснуть раньше часа ночи. Я просто не чувствую усталости. Но это также может быть связано с ощущением легкости с меньшей нагрузкой от веса тела... Подводя итог - я думаю, что все объяснения могут быть верными, основываясь на моих собственных наблюдениях во время похудения. выходить из дома. Но я также заметил, что мой рот тоже приобретает странный привкус, так что, возможно, в некоторых из этих постов есть смысл с выходом отходов при выдохе. Наконец, когда я худею, иногда я чувствую себя настолько энергичным, что даже не могу уснуть раньше часа ночи. Я просто не чувствую усталости. Но это также может быть связано с ощущением легкости с меньшей нагрузкой от веса тела... Подводя итог - я думаю, что все объяснения могут быть верными, основываясь на моих собственных наблюдениях во время похудения. выходить из дома. Но я также заметил, что мой рот тоже приобретает странный привкус, так что, возможно, в некоторых из этих постов есть смысл с выходом отходов при выдохе. Наконец, когда я худею, иногда я чувствую себя настолько энергичным, что даже не могу уснуть раньше часа ночи. Я просто не чувствую усталости. Но это также может быть связано с ощущением легкости с меньшей нагрузкой от веса тела... Подводя итог - я думаю, что все объяснения могут быть верными, основываясь на моих собственных наблюдениях во время похудения.

Я столкнулся с этим вопросом случайно, и некоторое время назад у меня тоже был такой же вопрос. Я нашел выступление TED на эту тему под названием «Математика похудения» . Автор Рубен Меерман , он описывает себя как:

Я [sic!] серфер со степенью по физике, которая влюбилась в научное общение.

Видео выступления можно найти на сайте TED ( https://ed.ted.com/on/dgLmO0cP ) или на YouTube .

Насколько я понимаю разговор, основная потеря веса происходит за счет СО2 (дыхание) и воды. CO2 является основным эффектом, хотя.

Я приложил три скриншота, чтобы показать внешний вид.

Многие ответы указывали на биохимические процессы, но упускали один важный момент.

Ключ к потере веса с помощью упражнений заключается не только в сжигании калорий в вашем теле, но и в потреблении меньшего количества калорий, чем вы на самом деле сжигаете. Если вы потребляете столько же калорий, сколько сжигаете, то потеря веса будет минимальной.

Так

Это просто. Ответ заключается в том, что он покидает ваше тело в виде энергии.

Ваше тело сжигает сахар, производя такие вещи, как тепло (во время тренировки вам становится жарко) и движение (вы тренируетесь). Итак, мы физически преобразуем массу в энергию, которая механически передается во все, что мы делаем. Это может быть пройденное расстояние (ходьба/езда на велосипеде и т. д.) или увеличение потенциальной энергии другого объекта (поднятие тяжестей и т. д.).

С научной точки зрения ответ может быть выражен очень подробно. Но в конечном итоге ответ прост: тепло.