Второе следствие

Энтальпия прямой реакции численно равна энтальпии обратной реакции, но с противоположным знаком

Например, рассчитаем стандартную энтальпию реакции фото­синтеза глюкозы, которая является обратной реакцией горения глюкозы:

Основным источником энергии для живых организмов яв­ляется химическая энергия, заключенная в продуктах пита­ния. Для человека главными компонентами пищи являются жиры, углеводы и белки, окисление которых сопровождается выделением энергии. В медицине энергетическую характери­стику продуктов питания принято выражать в калориях. Пища обычно представляет собой смесь питательных веществ сложно­го состава, поэтому калорийность пищи указывается в расчете на 1 г, а не на 1 моль.

Калорийностью питательных веществ называется энергия, выделяемая при полном окислении (сгорании) 1 г питательных веществ.

Взаимосвязь между единицами энергии выражается соот­ношением: 1 калория = 4,18 Дж.

Согласно закону Гесса теплота, которая выделяется при окислении питательных веществ, не зависит от того, как или где они окисляются, конечно, при условии, что продукты ре­акции остаются неизменными. Жиры, углеводы и белки окис­ляются в организме до тех же продуктов, что и при сгорании в калориметре:

* Конечным продуктом азотистого обмена в организме в действи­тельности является не свободный азот, а такие продукты неполного сгорания, как мочевая кислота, мочевина, аммонийные соли, однако на практике принято вести расчеты, предполагая образование азота.

Поэтому для энергетической оценки большинства продуктов пи­тания может служить энтальпия реакции их сгорания. Наиболь­шую энергетическую ценность имеют жиры, при окислении которых выделяется 37,7-39,8 кДж/г (9,0-9,5 ккал/г). В про­цессе усвоения углеводов в организме человека выделяется 16,5-17,2 кДж/моль (4,0-4,1 ккал/г). На этом же уровне находится и калорийность белков: 16,5-17,2 кДж/г (4,0-4,1 ккал/г). Биоэнергетику организма можно регулировать не только с помо­щью выбора отдельных продуктов, но, главным образом, их сочетанием. Для взрослого человека суточная норма потребле­ния составляет: жиров - 60-70 г, белков - 80-100 г (при тя­желом физическом труде - 130-140 г), а потребляемая масса углеводов должна в 4-5 раз превышать массу белков, причем только небольшая часть от этого количества должна быть в ви­де сахарозы (около 8 г).

В основе научной диетологии лежит соответствие калорий­ности пищевого рациона энергозатратам человека. Суточная по­требность человека в энергии составляет:

8 400 / 11 700 кДж (2 000 / 2 800 ккал) при легкой работе в сидячем положении (портные, канцелярские работники);

12 500/15 100 кДж (3 000 / 3 600 ккал) при умеренной и напряженной мышечной работе (учащиеся, студенты, врачи, рабочие-станочники);

16 700 /20 900 кДж (4 000 / 5 000 ккал) при тяжелом фи­зическом труде (литейщики, кузнецы);

до 30 100 кДж (до 7 200 ккал) при особо тяжелом труде (землекопы, косари, спортсмены).

Зная первый закон термодинамики, закон Гесса и его след­ствия, химический состав продуктов питания и энергетические характеристики питательных веществ, врач должен уметь с учетом профессии человека и на основе энергетического балан­са его жизнедеятельности составить оптимальный рацион пи­тания (энергоменю).