Wetenschapsforum

Beste Allemaal,

De volgende vraag houdt me bezig; hoe kan een mens overleven met slechts 2500 kcal?

Om aan te geven waarom ik hier nu zo verbaasd over ben:

Stel dat ik 1,5 liter water drink van een graad of 5. Mijn lichaam moet dit verwarmen tot kerntemperatuur. Neem de soortelijke warmte van water (4186 J/kg.K) , reken de Joule om in kcal en de energie die geleverd moet worden uit het lichaam om dit water op temperatuur te brengen komt uit op ~ 48 kcal. Dit is al bijna 2% van mijn dagelijkse portie energie.

Dan de warmteproductie die verloren gaat aan het oppervlak v/d mens. Als ik ontspannen zit verlies ik gemiddeld 58 W/m2 lichaamsoppervlak. Neem aan dat ik een oppervlak van 1.8 m2 heb, dan verlies ik per seconde ~104 Joule. Dit vermenigvuldigen met het aantal seconden in 10 uur en omrekenen in kcal: 894 kcal Dit verlies ik al als ik alleen maar 10 uur stilzit! Stel dat ik dezelfde tijd in de winkel sta, verdubbeld dit bijna. (gemiddeld 116 W/m2)

bron: http://sts.bwk.tue.nl/7s000/presentaties/....ge_warmte_3.ppt

Ik verdamp ook een grote hoeveelheid water dmv zweten. Dit kost ook energie.

Ik maak dagelijks veel verschillende soorten cellen aan, haar, bloed, huid, sperma, spiercellen.. Dan de energie die mijn spieren verbruiken. Niet alleen het lopen en staan maar denk ook aan de gezichtsspieren, het draaien, het oppakken van dingen, de hartspier, de spieren in je spijsverteringsstelsel..

De osmotische processen in je lichaam (het scheiden van al die zouten en het transport ervan moet ook veel energie kosten). De weerstand in je bloedvaten, het verteren van je voedsel en het vervolgens transporteren. Het oogvocht wat van je oogbol verdampt, uit je neus en mond. De verplaatsing van lucht als je wandelt of de compressie ervan als je in/uitademt. De afbraak van cellen.. Enfin, de boodschap is duidelijk. Hoe kan een mens ooit genoeg hebben aan 2500 kcal?

Is er wel eens uitgerekend of de energiebehoefte voor al die afzonderlijke processen wel vervuld kan worden met 2500 kcal voor een gemiddelde volwassen man?

De volgende vraag houdt me bezig; hoe kan een mens overleven met slechts 2500 kcal?

Empirisch gezien ja, anders zat ik nu niet hier met jou te praten

Maar onder welke omstandigheden? Als je de de tour de france fietst red je het niet met 2500 kcal.

Stel dat ik 1,5 liter water drink van een graad of 5. Mijn lichaam moet dit verwarmen tot kerntemperatuur. Neem de soortelijke warmte van water (4186 J/kg.K) , reken de Joule om in kcal en de energie die geleverd moet worden uit het lichaam om dit water op temperatuur te brengen komt uit op ~ 48 kcal. Dit is al bijna 2% van mijn dagelijkse portie energie.

Niet al het water wordt opgewarmd tot 37 graden. Ik denk dat een aanzienlijke hoeveelheid door vrije diffusie, osmose en absorptie wordt opgenomen voordat het de temperatuur van 37 graden heeft bereikt. Maar het klopt zeker dat je daar energie in stopt. Bovendien is 5 graden goed koud, volgens mij ligt de gemiddelde koude temperatuur rond de 10 graden (kouder in winter, warmer in zomer). Dus je pakt wel meteen een extreem voorbeeld.

In het geval van dergelijke voorbeelden moet je oppassen met deduceren. Om een gechargeerd voorbeeld te geven:

Kan een mens wel overleven met 2L water intake? Terwijl je voorbeelden geeft over iemand in de woestijn.

LogMania schreef:Dan de warmteproductie die verloren gaat aan het oppervlak v/d mens. Als ik ontspannen zit verlies ik gemiddeld 58 W/m2 lichaamsoppervlak. Neem aan dat ik een oppervlak van 1.8 m2 heb, dan verlies ik per seconde ~104 Joule. Dit vermenigvuldigen met het aantal seconden in 10 uur en omrekenen in kcal: 894 kcal Dit verlies ik al als ik alleen maar 10 uur stilzit! Stel dat ik dezelfde tijd in de winkel sta, verdubbeld dit bijna. (gemiddeld 116 W/m2)

bron: Is er wel eens uitgerekend of de energiebehoefte voor al die afzonderlijke processen wel vervuld kan worden met 2500 kcal voor een gemiddelde volwassen man?

Jazeker: http://en.wikipedia.org/wiki/Basal_metabolic_rate. Voor een 'gemiddelde' volwassen man (70kg, 1.75m en 20 jaar) krijg je een BMR van 1770 kcal, dat zit nog ver onder de 2500.

Ik denk dat je alleen eerlijke vergelijkingen kunt maken als je de calorieverbranding bekijkt onder normale omstandigheden: een gezond iemand met normaal postuur in rust, gekleed en binnenshuis. Let wel dat de BMR eigenlijk alleen berekend kan worden tijdens vasten, als iemand dus niets eet en drinkt, want dat maakt ook weer uit.

Beste Anusthesist,

Dank voor je snelle antwoord! Ik zal proberen zo compleet mogelijk antwoord te geven op je reply:

Niet al het water wordt opgewarmd tot 37 graden. Ik denk dat een aanzienlijke hoeveelheid door vrije diffusie, osmose en absorptie wordt opgenomen voordat het de temperatuur van 37 graden heeft bereikt. Maar het klopt zeker dat je daar energie in stopt. Bovendien is 5 graden goed koud, volgens mij ligt de gemiddelde koude temperatuur rond de 10 graden (kouder in winter, warmer in zomer). Dus je pakt wel meteen een extreem voorbeeld.

In het geval van dergelijke voorbeelden moet je oppassen met deduceren. Om een gechargeerd voorbeeld te geven:

Kan een mens wel overleven met 2L water intake? Terwijl je voorbeelden geeft over iemand in de woestijn.

Ik vermoed dat je wel degelijk gelijk hebt als je zegt dat waarschijnlijk niet al het water in de maag eerst wordt verwarmd tot 37 graden voordat het wordt opgenomen in de bloedbaan. Bovendien heb je ook gelijk dat mijn voorbeeld van 5 graden misschien wel een extreem voorbeeld is;). Nietemin; het ingenomen water kan een mens verliezen doormiddel van urine, ontlasting, verdamping op de huid en verdamping in de luchtwegen. Het vocht is vlak voordat het verdampt altijd op lichaamstemperatuur (uitgezonderd het zweet bij je handen en voeten, hier is de lichaamstemperatuur wat lager). Ik durf daarom wel te zeggen dat vrijwel al het ingenomen water verwarmt wordt door het lichaam tot rond de 37 graden.

Ik heb moeite met .ppt's openen aangezien mijn powerpoint niet naar mijn opdrachten luistert. Kun je kort samenvatten welke omstandigheden ze hebben gehanteerd? Naakt vs. kleding, binnen vs. buiten etc.

Ook hier gebruik je een getal dat boven het gemiddelde ligt, dat is namelijk 1.73m2.

De tabel in de bron (het is een powerpoint van een college over warmteproductie en verlies v/d mens) geeft aan wat het verlies van warmte per vierkante meter huid is. In dit getal wat hier naar mijn mening verkeerd 'metabolisme' wordt genoemd, zit verlies d.m.v. convectie, verdamping, geleiding en straling opgenomen. De tabel geeft voor verschillende activiteiten aan wat het verlies in W per m2 is:

Liggen: 46

Ontspannen zitten: 58

Ontspannen staan: 70

Zittende activiteit: 70

Staande activiteit (laboratorium, licht werk): 93

Staande activiteit (winkelpersoneel, huishoudelijk werk): 116

Middelmatig zware activiteit: 165

In het voorbeeld werd uitgegaan van een lichaamsoppervlak van 1.8 m2 (vandaar).

Over de kleding en omgeving werd niets genoemd. De bron is eigenlijk niet helemaal naar mijn zin, omdat ik juist geinteresseerd ben in de som van alle individuele processen. In dit voorbeeld wordt bijvoorbeeld al warmteverlies door convectie, verdamping, geleiding en straling al samengenomen.

Jazeker: http://en.wikipedia.org/wiki/Basal_metabolic_rate. Voor een 'gemiddelde' volwassen man (70kg, 1.75m en 20 jaar) krijg je een BMR van 1770 kcal, dat zit nog ver onder de 2500.

Ik denk dat je alleen eerlijke vergelijkingen kunt maken als je de calorieverbranding bekijkt onder normale omstandigheden: een gezond iemand met normaal postuur in rust, gekleed en binnenshuis. Let wel dat de BMR eigenlijk alleen berekend kan worden tijdens vasten, als iemand dus niets eet en drinkt, want dat maakt ook weer uit.

Dit ken ik inderdaad. Tegelijkertijd is dit ook een van de redenen van mijn vraag. Om een BMR te bepalen zijn verschillende manieren mogelijk. Wat ik er tot nu toe over gelezen heb, wordt er gekeken naar of de hoeveelheid zuurstof die iemand verbruikt, of naar de productie van CO2 en ureum. Bovendien wordt de afgegeven warmte van de mens gemonitord. Zodoende bepalen ze wat de energie is die het organisme heeft opgewekt. Nu heeft de onderzoeker een beperking voor zichzelf opgesteld.

Dus: Ik kijk wat het gebruik van zuurstof is, ik zie wat de maximale hoeveelheid koolwaterstof is die ik hiermee kan verbranden, ik kan dus stellen wat de hoeveelheid energie is de mens gebruikt in rust.

Stel nu dat in het extreme (en waarschijnlijk krankzinnige) geval dat er een andere bron van warmte of energie is waar een organisme uit put, dan valt deze buiten je resultaat. Vandaar mijn vraag of het verbruik van de onderlinge processen wel eens is opgeteld.

Maar onder welke omstandigheden? Als je de de tour de france fietst red je het niet met 2500 kcal

en

Ik denk dat je alleen eerlijke vergelijkingen kunt maken als je de calorieverbranding bekijkt onder normale omstandigheden: een gezond iemand met normaal postuur in rust, gekleed en binnenshuis. Let wel dat de BMR eigenlijk alleen berekend kan worden tijdens vasten, als iemand dus niets eet en drinkt, want dat maakt ook weer uit.

Dit ben ik helemaal met je eens. Wat mij betreft is het een gemiddelde volwassen man met een gemiddeld postuur. De overige factoren (kleding, binnen-buiten, leeftijd, conditie, etc.) maakt mij niet zoveel uit, als het maar constant wordt gehouden tijdens het onderzoek.