Теплоэнергетическая теория эктоморфизма

Avgur

Почему у тех, кого называют эктоморфами, жира меньше, и он не откладывается даже при избыточном питании? Мы слышим: у них быстрый метаболизм - и согласно киваем, мол, всё понятно. На самом деле слова "быстрый" или "разогнанный" в данном случае ничего не объясняют, ведь независимо от скорости течения метаболических реакций закон сохранения энергии должен соблюдаться. Куда же у эктоморфа уходит лишняя энергия?

Калории, поступающие в организм с пищей, заключены в химических связях её молекул. В ходе метаболических превращений питательные вещества отдают энергию, которая потом может направляться по трём путям. Во-первых, на механическую работу, когда организм сжигает калории за счёт физических упражнений и вообще любых мышечных сокращений. Во-вторых, реакции могут идти с поглощением внешней энергии, и в этом случае суммарная энергия химических связей полученных веществ оказывается больше, чем у исходных, что происходит, например, при синтезе жиров и анаболизме. Третий путь - выделение энергии в виде тепла. Больше ничего с энергией в организме происходить не может.

Тепло в организме выделяется всегда, и ровно столько, чтобы температура поддерживалась на уровне 36-37 градусов. Механизм поддержания температуры у теплокровных животных - один из приоритетных среди жизненно важных функций. Выскочили ли вы на мороз, зашли ли в сауну - регулятор (гормональный аппарат) мгновенно среагирует и добавит либо убавит "газ", включив при этом дополнительные терморегулирующие "опции": потовыделение, дрожь, мурашки и т.п.

Жир играет очень важную роль в терморегуляции. Являясь естественным "утеплителем", он позволяет экономить "топливо", поддерживая заданную температуру при меньшем расходе калорий. И наоборот, при низком проценте жира количество энергии, уходящей на обогрев, существенно увеличивается.

Именно стремлением сохранять стабильную температуру объясняется склонность организма накапливать жир при малейшем избытке калорий. Именно поэтому бывает трудно удерживать низкий процент жира: организм всячески сопротивляется. Но физическая работа, при которой выделяется большое количество тепла, блокирует установку организма на накопление жира: раз тепла производится достаточно, нет необходимости утолщать "утеплитель". Поэтому регулярные тренировки поворачивают метаболизм в сторону выработки тепла, а не накопления энергии в высокоэргических молекулах жира. Вот причина, по которой при том же самом балансе - разности количества потреблённых и израсходованных калорий - тренирующийся человек не накапливает жир, а неподвижный накапливает.

У эктоморфа движок "терморегулятора" как бы смещён в сторону большей выработки тепла, его организм менее экономный, и слой жира, при котором достигается заданная температура и человек ведёт нормальную жизнь, существенно ниже нормы. Кстати, поэтому эктоморфу трудно набирать мышечную массу: переключение в режим анаболизма происходит с большим трудом, а избыточные калории привычно уходят в тепло.

EugeneBee

Я думаю, что всё гораздо проще! Просто они не жрут ни фига! :-) Кажется, что кушают, а если начать смотреть, то они просто не набирают свой калораж вот и всё! Если в среднем взрослому мужчине надо порядка 2500 калорий (не кидайте камни, условно) то так называемые эктоморфы кушают в лучшем случае на 2000 калориев, а то и меньше. А вот почему некоторые люди так себя ведут с едой- это уже другой вопрос!

Avgur

Вот простой расчёт, показывающий, как толщина подкожного жира влияет на теплоотдачу, а следовательно, на уровень метаболизма.

Средняя площадь поверхности человеческого тела 1,7 м2, коэффициент теплопроводности подкожного жира 0,2 вт/м*град. Температура внутри тела 37 град., снаружи 22 град. (так называемая комфортная температура), разница - 15 град. По формуле получается, что при толщине слоя жира в 5 см теплоотдача составляет 107 Вт или около 92 ккал/час, а при слое в 1 см - 537 Вт или 462 ккал/час.

Получается, что при уменьшении толщины жира с 5 до 1 см организм начинает расходовать на поддержание внутренней температуры в 5 раз больше калорий. Соответственно и уровень базального метаболизма должен вырасти не менее чем в 2 раза.

cincinna_c

Avgur написал: »

Получается, что при уменьшении толщины жира с 5 до 1 см организм начинает расходовать на поддержание внутренней температуры в 5 раз больше калорий. Соответственно и уровень базального метаболизма должен вырасти не менее чем в 2 раза.

Вы перевернули мой мир!

xapyk

Avgur написал: »

Соответственно и уровень базального метаболизма должен вырасти не менее чем в 2 раза.

Есть формула, учитывающая подкожный жир в процентах при расчете БМР. Но не очень большая разница получается все же, не в 2 раза А может еще не исследовали в этом направлении?:)

EugeneBee

Хорошо, допустим!
Но есть ряд вопросов:
Какая формула? Я её не увидел в Вашем комментарии.
И почему Вы взяли именно 5 см толщину жира?

Тогда при повышение температуры (снаружи) Возьмём не 22, а например 33. Теплоотдача в Вт и Ккал/ч должны уменьшаться?

И что касается поверхности чел.тела- жир же не равномерно распределяется в теле. Цифра в 1 см толщины жира- это опять сферическая цифра!

Ладно давайте зайдём с другой стороны. Вы говорите только о жире и больше не о чём! И формула как бы подходит для расчёта на этой планете.
Давайте возьмём не человека а рептилию, то есть если человек условно потеряет весь свой жир- то он превратится в рептилию. То есть будет греться на солнце, ну или одевая на себя много много тёплой одежды- так?

Avgur

Поясню данные и допущения при расчёте.

Формула мощности теплопередачи: градиент_температур_(град) х площадь_поверхности_(м2) х коэффициент_теплопроводности_(вт/м*град) = мощность в ваттах, умножаем на 0,86 - получаем теплоотдачу в ккал/час.

Толщину жира в 5 и 1 см взял для примера, это реально средняя толщина у человека на грани ожирения и у спортсмена с 14-16% жира. Можно прикинуть, что при уменьшении толщины слоя подкожного жира с 5 до 1 см (-4 см) окружность талии за счет этого уменьшается примерно на 13-14 см. Плюс ещё примерно столько же сантиметров уйдёт за счёт уменьшения висцерального жира.

Градиент температур я брал, исходя из так называемой комфортной температуры в 22 градуса, это та температура, при которой для поддержания внутри 36,6 градусов организму достаточно естественного тепловыделения в спокойных условиях.

Распределение жира по поверхности тела при расчете я принял равномерным, что, конечно же, является допущением: в реальности большая часть жира расположена вблизи центра тела, откуда исходит тепло. Поэтому допущение о равномерности распределения жира по всей площади если и влияет на полученную зависимость теплоотдачи от толщины слоя жира, то только в сторону уменьшения этой зависимости (в реальности она должна быть еще более выраженной).

Что касается гипотетического случая полной потери всего жирового слоя, то это не сделает организм абсолютно "неутеплённым", ведь есть еще теплозащита в виде эпителия, да и в среднем тепловое сопротивление тканей организма довольно значительное: 0,48 Вт/м*град - хотя и в 2,5 раза ниже, чем у жировой ткани.

Ещё раз сформулирую свою гипотезу: суть так называемого разогнанного метаболизма, когда человек одного и того же веса, выполняя одну и ту же физическую работу, сжигает больше калорий, заключается именно в том, что этот человек выделяет "лишнюю" энергию в виде тепла. А это, в свою очередь, в решающей мере определяется снижением теплоизоляции организма при уменьшении толщины слоя подкожного жира.

xapyk

Avgur написал: »

Ещё раз сформулирую свою гипотезу: суть так называемого разогнанного метаболизма, когда человек одного и того же веса, выполняя одну и ту же физическую работу, сжигает больше калорий, заключается именно в том, что этот человек выделяет "лишнюю" энергию в виде тепла. А это, в свою очередь, в решающей мере определяется снижением теплоизоляции организма при уменьшении толщины слоя подкожного жира.

Володя, тогда получается такие люди должны быть горячими, ведь тепло то выделяется.
Может я ошибаюсь конечно, но на сколько знаю, они чаще холодные, с холодными руками.

Avgur

xapyk написал: »

Avgur написал: »

Ещё раз сформулирую свою гипотезу: суть так называемого разогнанного метаболизма, когда человек одного и того же веса, выполняя одну и ту же физическую работу, сжигает больше калорий, заключается именно в том, что этот человек выделяет "лишнюю" энергию в виде тепла. А это, в свою очередь, в решающей мере определяется снижением теплоизоляции организма при уменьшении толщины слоя подкожного жира.

Володя, тогда получается такие люди должны быть горячими, ведь тепло то выделяется.
Может я ошибаюсь конечно, но на сколько знаю, они чаще холодные, с холодными руками.

Андрей, холодные руки - отдельный вопрос. В периферийных отделах организма в отличие от ядра (в котором сосредоточены жизненно важные органы) температура поддерживается не столь строго, а доставка тепла в отдалённые точки требует дополнительных энергозатрат. К тому же кисти рук практически лишены жировой прослойки, и их теплоизоляция неизменна.

Холодные конечности свидетельствуют об общем дефиците тепла, а это может быть вызвано в том числе и повышенным его расходом вследствие ухудшения теплоизоляции всего организма. Иными словами, если человек потерял большую часть своей жировой прослойки, то вполне вероятно, что в спокойном состоянии его руки станут холоднее, так как теплоотдача от средней части организма (ядра) повысится, и к периферии станет поступать меньше тепла.

Сейчас смотрю материалы по терморегуляции и нахожу всё больше подтверждений тому, что при снижении температуры тела метаболизм переключается на энергозатратные реакции, при которых выделяется дополнительное тепло.

xapyk

Avgur написал: »

Холодные конечности свидетельствуют об общем дефиците тепла, а это может быть вызвано в том числе и повышенным его расходом вследствие ухудшения теплоизоляции всего организма. Иными словами, если человек потерял большую часть своей жировой прослойки, то вполне вероятно, что в спокойном состоянии его руки станут холоднее, так как теплоотдача от средней части организма (ядра) повысится, и к периферии станет поступать меньше тепла.

Интересно, связан ли эффект онемения пальцев с этим?
После похудения, я стал мерзнуть, особенно в воде. И если начинали неметь пальцы рук, надо было срочно согреваться (выходить из воды).
Мне объясняли, что да, организм защищает тело, а конечности отдает на откуп "врагу".
Ну и то что после похудения и жира уменьшилось на теле, и тушка еще не научилась с этим справляться с этим, приводит к онемению пальцев.
Сейчас кстати это реже случается Или я меньше в океане стал купаться...

EugeneBee

Онемение ещё может свидетельствовать о нехватки гемоглобина. А это нехватка железа, бэшки(витамин), цинка, фолиевой кислоты. Вообщем нельзя однобоко говорить, что только из-за похудения!

Avgur- опыты по худению-голоданию были уже не раз. Вот к примеру найдите Миннесотский эксперимент, он и в русской версии есть. Довольно любопытно на мой взгляд.

xapyk

EugeneBee написал: »

Онемение ещё может свидетельствовать о нехватки гемоглобина.

Маловероятно. Онемение именно при охлаждении и обычно в океане.
Витамины и минералы комплексной таблеткой принимаю ежедневно

Avgur

В том, что снижение % жира увеличивает энергозатраты на поддержание внутренней температуры, сомнений практически не осталось. Вторая гипотеза, которую надо обосновать: поддерживать низкий % жира без ущерба для мышц и жизненно важных органов можно только при достаточно большой физической активности. В отсутствие нагрузки тот же самый лимит чистых калорий приводит либо деградации мышц (при фактическом дефиците калорий), либо к росту жировой прослойки (при профиците).

Общие соображения таковы. Организм как устойчивая энергетическая система настроен так, что все процессы должны идти по наименее энергозатратному пути. Представим, что организм - это деревянный дом, который надо отапливать дровами для поддержания в нем постоянной температуры. У хозяина есть выбор: утеплить стены дополнительным слоем досок и при этом расходовать меньше топлива или не утеплять, а сжигать эти доски для получения дополнительного тепла. Что выгоднее?

Применительно к организму, доски - это жир, а топливо - питательные вещества, поступающие с пищей. Возьмём среднестатистического здорового человека среднего возраста, не занимающегося спортом и питающегося без особых излишеств. Почему он имеет определённый (тоже среднестатистический) % жира? Дело в том, что организм, исходя из получаемых с пищей калорий и физической нагрузки создаёт такой оптимальный слой жира, при котором расход энергии на поддержание внутренней температуры минимален. Образно говоря, система терморегуляции пустит на обшивку стен ровно столько досок, сколько нужно, чтобы минимизировать суммарное количество израсходованных дров.

А теперь этот человек начинает заниматься спортом, причём компенсирует едой все дополнительно потраченные калории. Что произойдет? Баланс калорий вроде бы тот же, но в организме появляется дополнительное тепло (при работе мышц до 60% калорий уходит в тепловую энергию). Организму теперь приходится тратить лишнюю энергию на охлаждение, и регуляторные механизмы переключаются в режим сжигания "теплоизоляции" - жир начинает уходить. Но стоит только бросить тренировки, как организму при уменьшившемся слое жира становится холодно, и он опять начнет утепляться, накапливая жир.

EugeneBee

Ну как бы да, но не совсем.
Ну вот человек тощий дрищь живёт себе живёт лет так уже 30-40, вроде и кушает, конечно скорее всего не выедает калораж, но он сыт и чувствует в себе силы. Да, ему холодно, особенно зимой, ну ничего одевается по типу капусты и ни чего. Начинает заниматься спортом, начинает чуть больше есть, но всё равно не может выедать 4000 калорий (условно) перестал заниматься через какое то время, но и есть опять начал как раньше. Естественно мышцы со временем чуть уменьшились. Но жир так и не появился. Ну мёрзнет постоянно, но ни чего есть одежда ведь!
Я вроде правильно описал так называемого эктоморфа?

Avgur

EugeneBee написал: »

Ну как бы да, но не совсем.
Ну вот человек тощий дрищь живёт себе живёт лет так уже 30-40, вроде и кушает, конечно скорее всего не выедает калораж, но он сыт и чувствует в себе силы. Да, ему холодно, особенно зимой, ну ничего одевается по типу капусты и ни чего. Начинает заниматься спортом, начинает чуть больше есть, но всё равно не может выедать 4000 калорий (условно) перестал заниматься через какое то время, но и есть опять начал как раньше. Естественно мышцы со временем чуть уменьшились. Но жир так и не появился. Ну мёрзнет постоянно, но ни чего есть одежда ведь!
Я вроде правильно описал так называемого эктоморфа?

Переключение регуляторных механизмов в режим выработки дополнительного тепла происходит на субклеточном уровне и называется рассогласованием процессов окисления и фосфорилирования. Проще говоря, вместо того чтобы аккумулировать энергию в виде молекул АТФ, которые потом могут расходоваться на механическую работу либо на образование высокоэргических веществ, начинается свободное окисление с выделением тепла ("дровишки" горят сразу, а не запасаются). Это происходит не только вследствие понижения температуры тела, но и по многим другим причинам. Например, при лихорадке, вызванной вирусами или бактериями. Причиной рассогласования могут также служить гормональные особенности и патологии, приводящие к избыточному образованию гидрофобных кислот и тиреоидных гормонов, и некоторые лекарства: дикумарин, динитрофенол.

Природные эктоморфы, видимо, обладают врождёнными отклонениями этих регуляторных механизмов, благодаря чему обменные процессы у них смещены в сторону катаболизма. Как следствие - повышенное тепловыделение, низкий % жира при прочих равных условиях и плохой рост мышечной массы даже при правильных тренировках и питании.

Мне было важно понять, что так называемый "быстрый метаболизм" всегда сопровождается дополнительным расходом энергии именно на тепло, а не куда-то непонятно куда. И еще надо понимать, что чувствительность механизмов терморегулирования в организме очень высока - они включаются уже при изменении температуры на 0,1 градуса и моментально перенаправляют химические реакции в нужную сторону.

EugeneBee

Я тут с утра подумал:
По логике получается, что тогда в зимний (холодный) период времени человек должен употреблять больше калорий. Мы берём нашу полосу, а не тёплые страны.
То есть даже если он худеет или держит вес, то в холодное время может смело калораж увеличить на 200-300 калорий!

xapyk

Водка с салом как раз в зимний период хорошо идет, для сугреву

Avgur

EugeneBee написал: »

Я тут с утра подумал:
По логике получается, что тогда в зимний (холодный) период времени человек должен употреблять больше калорий. Мы берём нашу полосу, а не тёплые страны.
То есть даже если он худеет или держит вес, то в холодное время может смело калораж увеличить на 200-300 калорий!

Если окружающая температура ниже, то да. Но по факту зимой мы одеты теплее, сидим в теплом помещении, поэтому летом теплоотдача может оказаться даже больше, чем зимой: ходим раздетые даже когда прохладно.

nikkogladkko

Я эктоморф. Могу сказать что с детства выделялся повышенной теплоотдачей. Набрать вес получается только сберегая тепло. Быстро теряю мышечную массу при отсутствии тренировок. При больших перерывах в питании (более 24 часов без еды)чувствую сильный упадок что вплоть до того что трудно ходить. Выход только один: систематически питаться и заниматься статическими нагрузками в большей степени чем динамичными. Дети кстати мезоморф и эктоморф.

araararuna

Интересная тема, не видела её, поэтому тоже пронекрокомментирую. Я лично эктоморф, и не просто эктоморф, а диспластик (человек с дисплазией соединительной ткани). Да, я могу без набора жира есть примерно на 200-300 ккал больше, чем просто человек, но эта энергия идёт нифига не на обогрев, а на более быстрый синтез коллагена, который в организме получается с нарушением строения молекулы, дефективный и непрочный. Причём эта адаптационная особенность (увеличение синтеза коллагена) начинается ещё во время внутриутробного развития и обеспечивает выживание (и даже довольно комфортное). И температура тела тут не важна. Хотя холодно мне при любой температуре ниже плюс 15.

Avgur

araararuna написал: »

Интересная тема, не видела её, поэтому тоже пронекрокомментирую. Я лично эктоморф, и не просто эктоморф, а диспластик (человек с дисплазией соединительной ткани). Да, я могу без набора жира есть примерно на 200-300 ккал больше, чем просто человек, но эта энергия идёт нифига не на обогрев, а на более быстрый синтез коллагена, который в организме получается с нарушением строения молекулы, дефективный и непрочный. Причём эта адаптационная особенность (увеличение синтеза коллагена) начинается ещё во время внутриутробного развития и обеспечивает выживание (и даже довольно комфортное). И температура тела тут не важна. Хотя холодно мне при любой температуре ниже плюс 15.

Да, часто выраженный эктоморфизм сопровождается какой-то метаболической аномалией, когда клетки становятся пожирателями энергии, необходимой для регенерации.