Kalorier och att väga maten
Celler behöver energi för att fungera och kontrahera. Även då vi redan har ett energilager i kroppen måste större delen av energin komma via kosten.Vid träning ökar behovet vilket gör att vi behöver öka energiintaget för att bibehålla vävnad, annars tar kroppen till andra sätt att använda förvarade energilager i form av fett, protein eller kolhydrater.
Dessa bryts sedan ner till triglycerider och glycerol, aminosyror och glukos. Exempelvis är uttömda lager av inlagrad kolhydrat (glykogen) en stor faktor till utmattning. Självklart innebär inte uttömda glykogendepåer att du inte kan prestera, det skiljer sig också mellan vad du tränar eller om tränar överhuvudtaget. Huvudsakliga avsikten med denna text är för att senare kunna referera tillbaka till det när andra inlägg om näringslära dyker upp. För att förklara en del kring hur näringslära fungerar behöver man först kunna grunden.
Vad är energi och kalorier
För att förstå vad en kalori är måste man först förstå vad energi är. Energi finns i många former där ex. växter använder ljusenergi i fotosyntesen. Ur vår kost lagras energin i molekylernas kemiska bindningar, när dessa bindningar bryts frisätts energi som då blir tillgänglig för omvandling i kroppen som senare leder till kemisk energi (ATP) för att sedan omvandlas till mekanisk energi (muskelkontraktion).
När man i fysiologin pratar om energi talar man ofta om mekanisk energi, att kunna utföra arbete såsom att springa, hoppa eller gå. När vi talar om energiförbrukning menas det på energin som används under arbete, vilket mäts i kilojoule (kJ) eller kilokalorier (kcal). Tusen kalorier är alltså en kilokalori och jag kommer främst använda mig av kcal i texten.
Vad man brukar definiera en kalori som är den mängd energi som behövs för att värma ett gram vatten (1ml) från 14,5 till 15,5 grader Celsius under en atmosfärs tryck, dvs det tryck som vi normalt lever i. Mat som innehåller 100 kilokalorier kan alltså höja temperaturen på 100 liter vatten med en grad.
När vi förbränner dessa kalorier omvandlas dess kemiska energi till mekanisk energi + värme. Endast 20% av energin från kosten används som ren energi, resterande 80% blir värme. En del av värmen håller oss varma men kan komma att öka markant vid träning.
Energi omvandling
Hur kalorier mäts
För att mäta matens energiinnehåll används så kallad direkt kalorimetri och sker i en bombkalorimeter (bilden nedan). I en kammare placeras ett gram mat som sedan antänds och förbränns (oxideras). Kammarens yttre består av metall, dit överförs värmeenergin till vattnet som finns utanför. Detta kan liknas vid en termos med två yttre lager. Inuti termosen placeras maten och förbränns och mellan det yttre och inre skalet/lagret finns vatten som värms upp. Sedan räknas antal kalorier ut utifrån hur många liter vatten som finns och hur många grader vattnet ökar.
Bombkalorimeter
Det är ingen skillnad mellan energihållet i kolhydrater, protein eller fett beräknat i en bombkalorimeter. Däremot kan man inte riktigt säga att ett gram mat som ger 10kcal kommer att ge precis samma mängd energi när vi äter det eftersom kroppen inte kan spjälka all näring och speciellt då dessa livsmedel har en varierad sammansättning av makronutrienter (kolhydrat, protein och fett).
Kalorier från kolhydrat, fett och protein
Om inte ett gram mat skiljer sig vad gäller energimängd, vad är då egentligen skillnaden mellan ett gram kolhydrat, protein eller fett. Ett gram kolhydrat är ju ett gram kolhydrat men beror också på vilken typ av kolhydrat som intas och dess biokemiska uppbyggnad, vilket i slutändan ger olika mycket energi när dess energimängd tas fram. Glukos ger ex. 3,7kcal/g när det förbränns, medan glykogen och stärkelse ger 4,2kcal/g. Samma gäller för fett och protein där ett gram fett kan ge mellan 9,4-9,6kcal utifrån dess strukturella uppbyggnad.
Kolhydrater, fett och proteiner
Proteinets innehåll är lite annorlunda och beror på mängden kväve, eftersom kväve inte ger energi ger protein med högre halt kväve mindre energi. Mjölk innehåller t.ex. 15% kväve och nötter 19%. Om du med andra ord äter ett gram protein från nötter i stället för mjölk bör du få i dig färre kalorier. Det är dock inte i praktiken möjligt att göra så eftersom mat innehåller en blandning av alla näringsämnen. Nötter innehåller exempelvis mer fett vilket gör att ett gram nötter ger mer energi (kcal) än ett gram mjölk, men vi pratar alltså uteslutet om endast protein från var och en av dem.
Matspjälkning och energitillgänglighet
Forskaren Wilbur Olin Atwater som forskade inom mänsklig energibalans beräknade under 1800-talet energivärden i olika livsmedel och dess spjälkningsförmåga, vilket idag kallas för Atwaters energifaktorer.
När vi äter mat genomgår det flera steg innan det omvandlas och används som energi. Mat absorberas inte heller alltid fullt ut såsom när man talar om det i teorin.
När det kommer till spjälkningsförmågan för proteiner beror det på att aminosyror (grundstenarna för protein) går via njurarna och utsöndrar kväve som urea (urinämne). Urinämnet består av kväve, kol, syre och väte där vätet tillsammans med kväve utsöndras och inte ger någon energi. 20% av proteinets innehåll försvinner därför ut via urinen. Om ett gram protein visar 10kcal/g beräknat i en bombkalorimeter återstår bara 8kcal när kroppen använt upp detta (nettoenergin). Detsamma gäller energiinnehållet i kolhydrat och fett men inte i lika stor utsträckning.
Detta kan vara en anledning till varför exempelvis protein blivit så kontroversiellt, speciellt inom gym- och fitnessvärlden, och det på grund av att du kan äta mer protein eftersom dess tillgänglighet är lägre vilket ger färre kalorier, men då måste du självklart också hålla koll på resterande kalorier för att du ska uppnå en viktnedgång/uppgång. Man får inte heller glömma att det finns en negativ effekt med ett överdrivet proteinintag vilket jag inte kommer gå in på i denna text men är värt att nämna.
För att ta reda på hur mycket av dessa makronutrienter som kan tas upp brukar man kalla det för matspjälkningskoefficient, det vill säga hur mycket av en måltid som faktist tas upp av kroppen och används som energi. En måltid med 50 i matspjälkningskoefficient kommer endast halva måltiden att användas som energi, med 60 kommer 60% att tas upp osv.
När man äter livsmedel med kostfibrer i jämförelse med ett livsmedel utan minskar också denna koefficient vilket beror på att kostfibrer gör att maten rör sig snabbare genom mag-tarmkanalen vilket leder till kortare absorptionstid och i sin tur mindre energitillgänglighet. På ett genomsnitt absorberas 97% av kolhydrater, 95% av fett och 92% av protein, notera dock att detta är ett genomsnitt.
Vetekli har exempelvis en spjälkningskoefficient på 40% för innehållet i protein och 56% för kolhydrater. Alltså tas bara 40% av dess protein upp och endast 56% av kolhydraterna, resterande försvinner. Vill du med andra ord gå ner i vikt kan det vara bra att äta mycket kostfibrer, och rekommendationerna för detta är 25-35gram och dag, mer är inte bättre.
Att räkna kalorier
När du handlar mat och läser innehållsförteckningen står energiinnehållet klart och tydligt, vad kan gå fel liksom? Problemet när man ska väga mat och utgå från mängden energi som står på förpackningen kommer det med stor sannolikhet att bli felaktigt, inte bara på grund av att nettoenergin från kolhydrat, fett och protein förändras efter kroppen tagit upp och använt det som energi men också eftersom vi rör på oss olika mycket från dag till dag. Energin som står på förpackningen är den mängd energi som maten ger utanför kroppen uträknat i en bombkalorimeter, inte efter att det har tagits upp i kroppen.
Räkna kalorier
Det är ett annat dilemma när det kommer till att mäta hur mycket energi vi gör av med då en person som väger mer gör av med mer energi i vila, en person med mer muskelmassa i förhållande till fettmassa också gör av med mer energi i vila eller vid aktivitet. Basalmetabolism och vilometabolism påverkar alltså hur många kalorier du bör få i dig dagligen för att bibehålla det du redan har.
Det kan däremot vara bra att väga maten och hålla reda på saker som hur mycket vitaminer, mineraler och kostfibrer man får i sig dagligen för att hålla sig till dagliga rekommendationer. Det blir bara väldigt svårt att mäta exakt mängd energi utifrån näringsinnehåll, och med det sagt säger jag inte att man inte får men det blir betydligt enklare att utgå från en kost som fungerar för dig och som inte heller påverkar dig psykologiskt och sociala sammanhang när det inte alltid är praktiskt att kunna hålla reda på exakt hur många kalorier du får i dig.
Att utgå från att väga maten kan därför helt klart fungera för att se att du möjligtvis inte har ett för högt proteinintag eller om du vill kontrollera din vikt men går inte att förlita sig på till hundra procent. Har du exempelvis beräknat att du ska få i dig 200g protein på en dag får du räkna med att kroppen kommer ta upp 92%, alltså ca 184g av dessa, sen är det självklart beroende av varifrån proteinet kommer också då kvävehalten skiljer sig.
Kalori som kalori, men ändå inte
En kalori är alltid en kalori, precis som en krona alltid är en krona. Dess värde är lika stor även fast du byter den mot en annan likadan krona. En kalori från vilken makronutrient som helst ger därför exakt lika mycket energi. Äter du 100kcal från kolhydrat eller samma mängd från protein ger det samma mängd energi. Som vi däremot har gått igenom är att varje gram protein, kolhydrat eller fett bidrar till först och främst olika mycket energi men också en lägre energitillgänglighet om det förbränns i kroppen.
Man kan likna det ungefär vid att om du nu säljer en bok, och får ut 200 kronor medan en lampa kanske ger dig 250 kronor. Värdet hos varje krona är densamma, men vad du har till att börja med avgör hur många kronor du får ut, och eftersom lampan gav mer pengar är dess koefficient högre och du kan använda extra pengarna för att köpa något mer, eller om man översätter det till energi kan du genomföra mer arbete. Använder du inte energin just då går den alltid att spara, precis som pengarna bara att energin i kroppen lagras som fettvävnad.
Många använder uttrycket ”If it fits your macros” alltså om går samman med dina makronutrienter i ditt kostupplägg. Detta uttryck används ofta av många som vill kunna äta vad de vill så länge de håller sig inom deras totala mängd kolhydrat, protein och fett under en dag vilket därför ska ge den mängd kalorier för att gå ner/upp i vikt.
If it fits your macros
Det är inga fel att hålla koll på sina makronutrienter och veta ungefär hur mycket du stoppar i dig, det blir bara inte helt rätt i slutändan eftersom exempelvis 100g protein från två olika livsmedel ger olika mängd kilokalorier på grund av kväveinnehållet som tidigare förklarats. Samma gäller för fett och kolhydraters matspjälkningskoefficient, främst då om du hellre väljer en bit kladdkaka på säg 30g kolhydrat än 30g fiberberikad havregryn kommer havregrynet kalorier vara färre på grund av att den innehålle kostfibrer och då minskar dess koefficient. Det är då självklart betydligt bättre att ha koll än att inte ha det alls kan man tycka, och äter du relativt lika och vet hur din kropp svarar på det vore det dumt att byta till något annat så länge du får i dig rätt mängd makro- och mikronutrienter, kostfibrer.
Jag vill bara tillägga att detta endast är en liten del av hur en kostplan läggs upp, det finns även andra variabler att tänka på såsom nutrientfördelning, högt/lågt gi, näringstiming, måltidsfrekvens, hur mycket protein man behöver mm.
Sammanfattning
Kroppens celler måste ha energi från kosten för att kunna arbeta och för att vi ska kunna kontrahera våra muskler när vi aktiverar oss.
För att mäta kalorier förbränns ett gram mat i en behållare omgivet av vatten där temperaturskillnaden i vattnet mäts upp tills all mat förbrunnit. Energi mäts i kilokalorier (kcal) eller kilojoule. Ett gram kolhydrat och protein ger ca 4kcal och ett gram fett ger ungefär 9kcal.
När mat tas upp i kroppen,förbränns och används som energi blir inte nettoenergin samma som när det mäts utanför kroppen eftersom vi inte kan absorbera all näring. I genomsnitt har proteinet lägst energitillgänglighet på 92% eftersom det innehåller kväve som inte ger någon energi, fett har en tillgänglighet på 95% och kolhydrat på 97%. Eftersom ett gram protein eller kolhydrat inte ger precis 4kcal och ett gram fett inte ger kroppen precis 9kcal blir det svårt att räkna kalorier då alla makronutrienternas energitillgänglighet minskar i kroppen.
Kalorier kommer alltid vara kalorier i form av energi men ett gram av protein, fett eller kolhydrat från olika livsmedel kommer att ge olika mycket energi i kalorier vilket därför blir både svårt och felaktigt att räkna på om du inte är väldigt påläst, och även då är det svårt. Består maten av mer kostfibrer förändras också tillgängligheten till det lägre. Förutom kosten är den fysiska aktivitetsnivån också viktig för att avgöra hur mycket energi som förbrukas. Att räkna kalorier är endast ett litet steg i att lägga upp en kostplan och det finns väldigt många andra viktiga variabler att tänka på utöver det.
Referenser
Jeukendrup, A.E. & Gleeson, M. (2014). Idrottsnutrition för bättre prestation. (2. uppl.) Stockholm: SISU Idrottsböcker.
Merrill, A, L., Watt, B, K. (1973). Energy Value of Foods – Basis and Deviation, (Washington, DC: US Department of Agriculture)