Ta sẽ xét sự bảo toàn năng lƣợng trong cơ thể sống. Ta có thể tiến hành đo đạc để chứng minh rằng, sự oxy hóa thức ăn đƣa vào cơ thể giải phóng ra trong cơ thể một lƣợng năng lƣợng chính bằng công sinh ra bởi cơ thể đó. Nhƣ vậy cũng có nghĩa bản thân cơ thể sống không phải là một nguồn năng lƣợng mới. Phƣơng pháp đo công sinh ra bởi cơ thể đƣợc thực hiện một cách gián tiếp vì cuối cùng tất cả đều chuyển thành nhiệt nên cũng cần đo chính xác lƣợng nhiệt thải ra khỏi cơ thể là đủ.
Ngay từ thế kỷ 18, Lavoisier và Laplace khi đo nhiệt lƣợng và khí cacbonic thải ra bởi chuột khoang trong những thiết bị do nhiệt lƣợng đặt ở 0oCđã đi tới kết luận rằng, sự oxy hóa các chất trong cơ thể và sự đốt cháy trực tiếp chất ấy trong nhiệt lƣợng kế cho hiệu ứng nhiệt gần nhƣ nhau 3 . Về sau, các phép đo khác cũng khẳng định kết luận trên và Etuvateur đã đƣa ngƣời vào trong một buồng cô lập đặc biệt và đo toàn bộ lƣợng nhiệt thải ra khỏi cơ thể ( phép đo nhiệt trực tiếp) cũng nhƣ đo lƣợng oxy hấp thụ, lƣợng
2
CO , lƣợng nitơ, urê,… thải ra để từ đó tính đƣợc lƣợng protit, gluxit, lipit đã
Q1 Q2 Q2 Q1 Q1 Q1 Q2 Q2 Công hóa học Công điện Công thẩm thấu Công cơ học ATP Năng lượng mặt trời và thức ăn ADP+ P Q1
26
oxy hóa trong cơ thể, với mục đích cuối cùng là xác định năng lƣợng cơ thể đã thu đƣợc từ đồ ăn. Nếu xem rằng khi oxy hóa đến Cacbonic và nƣớc 1g lipit giải phóng 9,3 Kcal, 1g Gluxit giải phóng 4,2 Kcal và oxy hóa 1g protit tới urê cho ta 4,2 Kcal thì có thể tính đƣợc toàn phần năng lƣợng đƣa vào cơ thể theo thức ăn ( phƣơng pháp đo nhiệt gián tiếp).
Kết quả là: Giá trị năng lƣợng đƣa vào theo phƣơng pháp gián tiếp gần nhƣ trùng với giá trị năng lƣợng thải ra theo phƣơng pháp trực tiếp trong thí nghiệm ( chính xác tới 1%). Xét một dẫn chứng đƣợc đƣa ra ở bảng dƣới đây:
Cân bằng năng lƣợng của ngƣời trong một đêm: Đƣa vào (Kcal)
Phƣơng pháp gián tiếp
Thải ra (Kcal) Phƣơng pháp trực tiếp Thức ăn: 56,8g protit - 237 140g lipit - 1307 79,9g gluxit - 335
Nhiệt thải qua da: 1347 Khí thở ra: 43 Bay hơi (qua đƣờng hô hấp): 181 Bay hơi qua da: 227 Bổ chính: 11 Tổng số: 1879 Tổng số: 1859
Sự tồn tại cân bằng năng lƣợng đã chỉ ra rằng cơ thể thật sự không thể là một nguồn năng lƣợng mới. Sự ứng dụng nguyên lý I trong cơ thể sống là điều hiển nhiên và ta có thể phát triển dƣới dạng sau: “ Tất cả các dạng công trong cơ thể đƣợc thực hiện nhờ một lƣợng tƣơng đƣơng năng lƣợng giải phóng ra khi oxy hóa thức ăn”.