Sitkeä harha: Energiatasapaino = massatasapaino ihmiskehossa?

 

Törmään edelleen tähän väitteeseen, varsinkin lihavuuskeskusteluissa ja monien "asiantuntijoiden" puheissa: ihmiskehon energiatasapaino olisi sama asia kuin massatasapaino, koska "Einsteinin kuuluisan yhtälön mukaan energia ja massa ovat samaa tavaraa".

Kuulostaa fiksulta, mutta se on täyttä hölynpölyä biologisessa maailmassa. Selitetään tämä nyt rautalangasta väännettynä. 😎

Einsteinin E = mc² – mitä se oikeasti tarkoittaa?

Yhtälö kertoo, että massa voi muuttua energiaksi – ja päinvastoin – mutta vain tietyissä ääriolosuhteissa, kuten ydinreaktioissa (ydinpommi, fuusio auringossa tai fissio ydinvoimalassa). Siinä atomien ytimet hajoavat tai yhdistyvät, ja pieni osa massasta katoaa ja muuttuu valtavaksi määräksi energiaa.

Mitä kehossasi oikeasti tapahtuu?

Ihmiskehossa tai missään muussakaan biologisessa järjestelmässä ei koskaan tapahdu ydinreaktioita. Metaboliassa tapahtuu vain kemiallisia reaktioita – ja atomiytimet pysyvät täysin koskemattomina. Ainoastaan elektronipilvet ja kemialliset sidokset järjestyvät uudelleen.

Kun hapetat (”poltat") glukoosia tai rasvaa, massaa ei katoa mihinkään. Atomit vain vaihtavat paikkaa ja kumppaneita. Kaikki hiili, happi, vety ym. tulevat ulos jossain muodossa: hiilidioksidina uloshengityksessä, vetenä virtsassa/hiessä tai ulosteessa. Massa on täysin säilynyt – vain muoto on muuttunut.

Energia taas vapautuu kemiallisten sidosten uudelleenjärjestelystä ja poistuu lähinnä lämpönä (kehon lämpönä, liikkeenä tai säteilynä). Siksi energiatasapaino (kalorit sisään vs. ulos) ei ole sama asia kuin massatasapaino (paino vakio vai ei).

Entä se massa-energia-ekvivalenssi kehossa?

Se on käytännössä nolla. Elektronien liikkeissä ja sidoksissa tapahtuvat muutokset ovat niin pieniä, että massahäviö on mitätön – luokkaa pikogrammoja tai vähemmän. Se ei vaikuta painoon millään mitattavalla tavalla.

Ajatellaanpa äärimmäinen esimerkki

Mitä jos kehosi todella muuttaisi 1 gramman glukoosia energiaksi Einsteinin yhtälön mukaisesti – eli täydellinen massa-energia-muunnos ydinreaktion tapaan?

Laskelma: 

E = mc² 

m = 0,001 kg 

c = 3 × 10⁸ m/s 

→ Energia = 9 × 10¹³ joulea

Se vastaa noin 21,5 kilotonnia TNT:tä. 💣

Vertailun vuoksi mainittakoon, että Hiroshiman atomipommi oli noin 15 kilotonnia. Eli yhden glukoosigramman "täydellinen poltto" Einsteinin yhtälöllä tuottaisi räjähdyksen, joka olisi noin 1,4 kertaa voimakkaampi kuin Hiroshiman pommi.

Kotiläksy

Energiatasapaino ja massatasapaino ovat erillisiä taseita biologisessa järjestelmässä. Painonmuutos riippuu AINA siitä, kuinka paljon massaa otat sisään ("Mass In") ja kuinka paljon sitä poistat ("Mass Out"). Energia taas kulkee lämpönä ja työnä. Einsteinin yhtälö on totta fysiikassa, mutta sen soveltaminen suoraan kehon painonhallintaan on harha, joka johtaa vain sekaviin johtopäätöksiin.

Anssi H. Manninen (aka ”Kant II”)

PS. Seuraavassa kirjoituksessa selitän, mitä tämä tarkoittaa käytännön tasolla.

Lue myös: 

BREAKING NEWS: Tiesitkö? Ruoka ei sisällä energiaa – eikä kaloreitakaan!

Chronic positive mass balance is the actual etiology of obesity: A living review