質量保存の法則からダイエットを考える

そろそろ夏に向けてダイエットを真剣に行わないといけない時期になってきました。

本日は「どうして太るのか？」「どうやったら痩せるのか？」を質量保存の法則から説明したいと思います。

なぜ太るのか？

これは簡単なことですね。

食べた分だけ体重は増えます。
カロリーの話ではなく単純に重さの話です。

カロリーに差がありますが、脂肪100グラム食べても、水を100グラム飲んでも体重は100グラム増えます。

ここで登場するのが、質量保存の法則です。

質量保存の法則とは、「化学反応の前後で物質の総質量は変わらない」ということなので、飲食後にカラダから何も排出されなければ100グラム増えたままになります。

「全然食べていないのに痩せない」「全然食べていないのに太る」ってことはあり得ないということになり、「昨日食べすぎたから太った」「便秘で太った」というのは当たり前のことです。

エネルギーに使われた脂肪はどこに行くのか？

質量保存の法則では、化学反応の前後で物質の総質量は変わらないということなので、脂肪がエネルギーとして使われたら他の物質に変換され体内に残ります。

では、何に変換されどこに行くのか？

それを、ニューサウスウェールズ大学のアンドリュー・ブラウン教授と、ABCテレビの科学番組などで活躍の物理学者ルーベン・メアーマン氏が、世界五大医学雑誌の1つ、イギリス医師会雑誌に発表したものがります。

化学量論的には脂肪10kgを失うためには、酸素29kgの吸入が必要ということになります。
この化学反応により二酸化炭素量が28kg、水分が11kg生成されました。
質量保存の法則に従い、重さの換算をした結果、体重減少の間に、失われた脂肪の84％が呼吸を通じて、16％が尿、汗、涙、または他の体液などを経由して排出されることを発見しました。

医療ガバナンス学会

このことからわかるように、10kgの脂肪は、8.4kgの二酸化炭素と1.6kgの水となり呼吸、尿、汗、涙として体外に排泄されますので、脂肪は「エネルギーや熱に変換される」のではなく、二酸化炭素と水に変換されて体外に排出されるということになります。

ちなみに、化学反応前の10kgの脂肪と29kgの酸素は合計39kg、化学反応後に生成される28kgの二酸化炭素と11kgの水も39kgなので、脂肪燃焼反応の前後における物質の総質量は変化していないことから、質量保存の法則に則っていることが分かります。

どうしたら痩せるのか？

体重を減らすには何かしらを体外に排出しなければいけないということなので、脂肪でも糖質でも酸素を取り入れてエネルギーとして利用し二酸化炭素と水に変換して体外に排出すると体重が減ります。

脂肪50g食べれば脂肪が50g増えますが、人は常時、脂肪と糖質からエネルギー作っているので余分な量を食べていなければ、50g減り体重は増えもせず減ることもしません。

では、いつもの食事量から摂取する脂肪を50g減らすとどうなるのか？

質量保存の法則があるのでエネルギーは何もないところから調達できないため、体内の脂肪を使用するしかありません。

なので体重が50g減る、しかも脂肪が50g減ります。

また、脂肪をエネルギーとして利用するには酸素が必要ですので、酸素をたくさん取り入れることをしてあげれば体重が減ります。

筋肉を使う時に酸素が必要になりますので、「カラダを動かしましょう！」

座っている時と比べて「立っている時は1,8倍」「歩行は2~3倍」「ジョギングは6~7倍」「筋トレは3~6倍」酸素を必要とします。

どのくらい動いたら二酸化炭素を何g排出したのかを調べることは難しいですが、1時間ジョギングすると40gの二酸化炭素を追加で排出するとされています。

脂肪1kg減らすのに二酸化炭素840g必要なので1日1時間のジョギングを21日間する必要があります。

ですので、座ってばかりいないで立つこと。
エスカレータではなく階段を使うこと。
移動は車や自転車ではなく歩くこと。
週に数回筋トレをすること。

そして、食事に目を向けることです。

減らすのは糖質ではなく脂質です！

人はどのくらい二酸化炭素排出してるのか？

ここからは全くダイエットには関係ない話ですが、人は1日にどのくらい脂肪をエネルギーとして消費し二酸化炭素を排出しているのでしょうか？

※数字ばかり出てくるのでご注意ください

1日に500~600ml・715~860g酸素を取り入れて2,000~2,500kcal消費しています。

脂肪と糖質が消費される割合は半分半分なので、脂肪は1,000~1.250kcal・139g~177gエネルギーとして消費していることになります。

脂肪を失うためには酸素は2,9倍必要なので酸素を282~358ml・403~513g使われているので、二酸化炭素は203~272ml・111~149g排出されています。

まとめ

本日は、質量保存の法則から「どうして太るのか？」「消費された脂肪はどこに行くのか？」どうしたら痩せるのか？」を説明いたしました。

やはりダイエットに特別な方法はありません。

「月に-5kg」なんてことはあり得ません。
脂肪以外のものを減らせば可能ですが、リバウンド必須です。

食事に気をつけ運動などでカラダを動かすことを地道に行うことが必要です。

焦らず続けてください。

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