דך הבית » לאן נעלם השומן ששרפנו?
תזונה

לאן נעלם השומן ששרפנו?

אנשים רבים מעוניינים להשיל קילוגרמים עודפים, להתחטב ולרדת באחוזי השומן. בכדי לאבד משקל מיותר, אנו יודעים כי יש צורך להימצא בגירעון קלורי לאורך זמן. כלומר להוציא יותר אנרגיה ממה שאנחנו מכניסים. גירעון קלורי יכול להתרחש עקב הוצאה קלוריות גבוהה יותר בפעילות גופנית או פעילות יומיומית או ע”י צריכה פחותה יותר של קלוריות מהתזונה או, במצב אידיאלי שילוב של השניים.

עד כאן הנושא פשוט וברור, אולם אחת השאלות הנדרשות היא לאן נעלם המשקל העודף שאיבדנו? בהנחה ואדם שקל 80 ק”ג ובתהליך ירידה במשקל איבד 10 ק”ג שומן, כיצד השומן יצא מהגוף? האם בשירותים, בזיעה, בנשימה או בדרך מסתורית אחרת?

לאן נעלם השומן לאחר שאנו שורפים אותו? – ההסבר הפשוט

כדי להסביר בפשטות מה קורה לאחר ששורפים שומן, יש להכיר שני חוקים פיזיקליים בסיסיים, חוק שימור אנרגיה וחוק שימור החומר. חוק שימור החומר אומר שחומר לא נוצר יש מאין מצד אחד, ולא יכול להעלם לחלוטין מצד שני. חומר יכול להתפרק לחלקיקים שלו, אך כמות החלקיקים תמיד תשאר זהה לכמות שהייתה בחומר המקורי. חוק שימור האנרגיה אומר דבר דומה מאוד, אך במקום חלקיקים (שהם חומר) מדובר באנרגיה – אנרגיה לא נוצרת ולא נעלמת במערכת סגורה. (זה המקום לציין כי בפועל ניתן להמיר חומר לאנרגיה ולהיפך ע”י תהליכים גרעיניים, הקשר הישיר בין השניים הוצג במשוואה המפורסמת של אלברט איינשטיין E=MC2)

אז למה היה חשוב לנו לדעת את זה? ובכן, השומן בגוף שלנו לא יכול פשוט להיעלם, הוא צריך להתפרק לחלקיקים (אטומים) שלו ולהתפזר בדרך כלשהי. אם נשווה את התהליך הזה לתדלוק של רכב, כאשר השומן שלנו הוא הדלק אותו הרכב שורף כדי לנוע (להפיק אנרגיה מפירוק הקשרים בין חלקיקי השומן) אז דבר דומה מאוד קורה אצלינו בגוף עם שומן. השומן מתפרק לחלקיקים, חלקו מופרש בדרכים צפויות, בשתן ובצואה, אבל חלק דיי גדול ממנו מופרש בנשימה! קראתם נכון, הפחמן שאנו פולטים במהלך הנשימה, חלקו הגדול היה פעם פחמן שהרכיב את השומן בגוף! מה שבעצם אומר שאנחנו נושמים החוצה חלק גדול מהשומן שלנו.

שרפנו שומן, לאן הוא נעלם? – ההסבר המדעי

בכדי להסביר את הנושא, ראשית יש להבין שתוצר השריפה של חומרים אורגניים (למשל השומן שלנו) הוא מים ופחמן דו חמצני. המבנה הכימי של מים הוא H2O ושל פחמן דו חמצני CO2. חומצת שומן בנויה מ-3 אטומים – פחמן (C), חמצן (O) ומימן (H). קיימות בגופנו חומצות שומן שונות באורכים שונים ובמבנה מעט שונה (כמו שומן טראנס, שומן רווי, חד בלתי רווי וכדומה), אולם המבנה הבסיסי של כולן זהה ומכיל 3 אטומים שונים בלבד.

כאשר אנחנו בודקים את מבנה מולקולת שומן “הממוצעת” בגוף – טריגליצריד, כלומר מעין ממוצע של חומצות שונות מאורכים וסוגים שונים לפי מספר האטומים שלהם והכמות בגוף, אנחנו מגיעים לנוסחה הבאה:

שומן נשרף

כאשר מולקולת שומן כזו מתפרקת בעזרת חמצן היא עוברת שלבים רבים ולבסוף מתקבל תוצר בעירה של מים, פחמן דו חמצני ואנרגיה.

שריפת שומנים

כלומר, מצד אחד אנחנו נושמים חמצן, אשר עוזר לנו לפרק (או לחמצן לאנרגיה) את מולקולות השומן ומצד שני אנו נושפים החוצה פחמן דו חמצני המתקבל כתוצר פירוק של מולקולת השומן. בנוסף משתחררת אנרגיה שאנחנו קוראים לה קלוריות, אך היא כמובן לא מסבירה לאן ‘השומן’ או האטומים או המשקל ‘נעלם’.

בכדי להסביר לאן המשקל הלך, אפשר לחשב כמה שוקלות המולקולות. הכימיה מראה שאיבוד של 10 ק”ג של שומן מהגוף דורש צריכה של 29 ק”ג של חמצן אשר בסופו של תהליך יוצרים 28 ק”ג של פחמן דו חמצני ו-11 ק”ג של מים.

ירידה באחוז שומן

על פניו זהו חישוב פשוט המראה את גורלה של חומצת השומן. אך חישוב פשוט זה אינו מספר את כל האמת על היחסים של מסת השומן כאשר היא מחולקת למים ופחמן דו חמצני. כלומר, מולקולת מים לא שוקלת כמו מולקולת פחמן דו חמצני. ולכן, בכדי לפתור את הבעיה העלו כבר בשנות ה-40 ניסוי שעקב אחר גורלם של האטומים המרכיבים את הפחמן הדו חמצני והמים.

גורלם של 6 אטומי חמצן במולקולת השומן שלנו יהיה ביחס של 4 חמצנים לפחמן דו חמצני ו-2 למים, כלומר יחס של 2:1 לטובת הפחמן הדו החמצני.

בשקלול של המשקל והיחסים (שנחסך בכתבה אך מצוי בסימוכין) נמצא כי 84% מהמשקל שמאבדים מגיע מפחמן דו חמצני (CO2) ו-16% ממים (H2O).

אז מה תהליך שריפת השומן אומר?

בפשטות, כשאנחנו מאבדים 10 ק”ג של שומן, אנחנו מאבדים 84% דרך פחמן דו חמצני אשר יוצא דרך נשיפה מהפה ו-16% יוצא בהפרשה של מים דרך שתן \ צואה \ זיעה \ נשימה \ דמעות או בדרך אחרת של יציאת נוזלים.

תהליך שריפת שומן

לסיכום

איבוד משקל בגוף נוצר ברובו (84%) דרך יציאה של פחמן דו חמצני בנשיפה דרך האף\הפה והשאר (16%) דרך הפרשה של מים מהגוף. בכדי להעלות את כמות הפחמן הדו חמצני הננשף יש צורך להעלות את רמות הפעילות הדורשת מהגוף לנצל שומן לאנרגיה (נשימה מאומצת ללא צורך בהשקעת אנרגיה – למשל במנוחה לא תסייע בכך). חשוב לזכור שהנושא מורכב יותר מהאמור בכתבה, אנחנו שורפים גם פחמימה וגם מעט חלבון לצורך אנרגיה ולא רק שומן. ולבסוף, בכדי לרדת במשקל חובה להיות בגירעון קלורי.


סימוכין

  1. Meerman, R., & Brown, A. J. (2014). When somebody loses weight, where does the fat go?. Bmj349, g7257.‏
  2. Ainsworth, B. E., Haskell, W. L., Herrmann, S. D., Meckes, N., Bassett Jr, D. R., Tudor-Locke, C., … & Leon, A. S. (2011). 2011 Compendium of Physical Activities: a second update of codes and MET values. Medicine & science in sports & exercise43(8), 1575-1581.‏
  3. Lifson, N., Gordon, G. B., Visscher, M. B., & Nier, A. O. (1949). The fate of utilized molecular oxygen and the source of the oxygen of respiratory carbon dioxide, studied with the aid of heavy oxygen. J Biol Chem180(2), 803-11.‏
תגובות

אמיר רובין

אמיר רובין הוא מרצה לתזונה, דיאטן קליני וספורט ומאמן כושר אישי.
בנוסף, סטודנט לתואר שני בחינוך גופני ותזונאי של אגודת כדורסל אליצור יבנה.