Когда я пытаюсь рассчитать O2, необходимый для метаболизма в течение дня в состоянии покоя (для воображаемого среднего человека), и сравнить его с ожидаемым O2, потребляемым в день, мои результаты различаются в 3 раза. Я не ожидаю, что это будет 1. до 1, но коэффициент 3 заставляет меня думать, что я упускаю фундаментальную концепцию.
Для нашего вымышленного человека я начинаю со значений 1 MET. Конкретно:
Затем я определяю вес своего человека:
И конвертировать в более полезные единицы:
На данный момент я понимаю, что потребление 352,8 л кислорода должно производить примерно 1680 ккал в состоянии покоя. Мое следующее предположение будет заключаться в том, что аэробное дыхание глюкозы составляет всю энергию в течение этого дня отдыха. Я знаю, что это не так, но я не ожидал, что это будет в 3 раза меньше. Я предполагаю, что либо это предположение неверно, либо я что-то неправильно понимаю в следующей математике.
Начнем еще с некоторых констант, касающихся клеточного дыхания.
Зная отношение энергии к АТФ, мы можем рассчитать необходимое количество АТФ в день. Я должен отметить, что результат здесь примерно в два раза выше, чем эталонные числа, которые я видел, поэтому я с подозрением.
Чтобы преобразовать требования O2 для нашего АТФ из молей в литры, мы используем закон Авогадро при стандартном давлении (100 кПа), чтобы сделать вывод, что на моль газа приходится 22,712 литра.
И, наконец, мы видим, что мой расчет говорит о том, что вам нужно 1045,37 литров кислорода для производства 1680 ккал энергии за счет аэробного дыхания, но ранее я подсчитал, что вам нужно всего 352,8 литров, используя 1 МЕТ в качестве основы. Там были сделаны предположения, но эти результаты заставляют меня думать, что я все еще неправильно понимаю фундаментальную концепцию.
Математика была правильной, но было неправильное понимание того, что представляют некоторые числа. Расходы энергии, указанные для RMR, включают термогенез в состоянии покоя в дополнение к фактической энергии АТФ, используемой для работы. Вы можете видеть, что то же самое делается для отчета о калориях в пище (например, 4 на углевод) на http://www.fao.org/docrep/006/Y5022E/y5022e04.htm .
Если принять это во внимание, мы используем 686 ккал/моль глюкозы, чтобы получить аналогичные числа кислорода. Это включает энергию для АТФ и энергию от тепла.
Ваша оценка в 1680 ккал/день для покоящегося человека весом 70 кг звучит примерно так.
Страницы в Интернете соглашаются примерно с 11000 л вдыхаемого воздуха и 550 л потребляемого из него кислорода в день. Я предполагаю, что это включает в себя отдых + активность, поэтому оценка метаболизма в состоянии покоя в 350 л звучит примерно точно.
При 7,3 ккал/моль АТФ и 30 АТФ/глюкозы получается 219 ккал/моль глюкозы.
В Википедии указано -2880 кДж/моль глюкозы ( https://en.wikipedia.org/wiki/Cellular_respiration ). Это 688,3 ккал/моль глюкозы. К сожалению, на странице не указан источник, но вы продолжаете свои расчеты оттуда: для 1680 ккал вам нужно всего 2,44 моль глюкозы в день, 14,64 моль O2 и, следовательно, 332,6 л O2. Таким образом, 688,3 ккал/моль глюкозы примерно соответствует ожидаемому потреблению O2.
Молекулярная масса глюкозы составляет 180,16 г/моль. Для 219 ккал/моль вы получите 1,22 ккал/г. И наоборот, 688,3 ккал/моль дают 3,82 ккал/г. Опять же, последнее значение определенно ближе к информации о пищевой ценности глюкозы, полученной из различных общепринятых источников (3,75-4 ккал/г).
Единственное объяснение, которое я могу предложить этому, заключается в том, что АТФ, образующийся в результате метаболизма глюкозы, составляет только около 35% энергии, содержащейся в глюкозе, что означает, что оставшаяся энергия тратится впустую.
Арматус
Райан