ચિંતા ન કરો, લેખનું નામ મોટું પણ દર્શન સરસ છોટું છોટું કરાવશું! 'વેઈટ ઓછું કરો!' મોટા ભાગના દર્દોમાં ડોક્ટરની સલાહ આ જ હોય છે! તો આજે ખોરાક, વર્ક આઉટ અને વજનની વાત થર્મોડાયનેમિક્સની મદદથી કરીએ.
હવે તો અહીંના વાચકો આ શબ્દ 'થર્મોડાયનેમિક્સ'થી પરિચિત થઈ ગયા છે. ઉષ્માગતિશાસ્ત્ર - ઉષ્માબેન કયાંથી આવે ને કયાં જાય છે, એનું શાસ્ત્ર.
આજે તો 'તારી મારી બાયોગ્રાફી'નું મહત્વનું પાનું- વજન ઘટાડવું / વધારવું એના પર વાત કરવી છે!
Weight Loss, Dieting and Thermodynamics
થર્મોડાયનેમિક્સનો બીજો નિયમ અહીં કહ્યો હતો વાચકોને મજા આવી, પત્રો હજુ આવે છે! આજે પહેલો નિયમ જોઈએ, એ કઈ રીતે ડાયેટિંગની વાતમાં સમજાય તે જોઈએ.
સહેજસાજ વિજ્ઞાન ભણ્યા હો તો ય ખબર જ છે કે- Thermodynamicsનો પ્રથમ નિયમ કહે છે,
શક્તિ કે દ્રવ્યનું સર્જન કે વિનાશ શક્ય નથી.'
આપણે હમણાં તો શક્તિ/ ઊર્જાની જ વાત કરીએ.
કુદરતનું શક્તિનું બેલેન્સશીટ !
સુખી ઘરના પ્રૌઢોની ફરિયાદ-
હું તો આટલું જોગિંગ કરું છું પણ વજન ઊતરતું જ નથી!'
આજે એનું સમીકરણ માંડીએ.
એક નાના કપ આઈસક્રીમમાંથી મળતી 100 કેલરી બાળવા માટે 20 મિનિટ જોગિંગ કરવું પડે!
ઘડીક ઘડીકમાં માણસ વિચારે કે મેં ખૂબ 'વર્ક આઉટ' કરી નાખ્યું, વિચારે કે મારી તો ઘણી 'શક્તિ' વપરાઈ ગઈ! મારે હવે ખૂબ ખાવામાં વાંધો નહિ, જ્યારે એક મહેનતકશ માણસ ખૂબ ખાય તો ય એનું શરીર સૂકલકડી રહે કારણ એ ખોરાક લે એનાથી વધારે મહેનત કરી નાખે છે. આમ કુદરત આ શક્તિનો બરાબર હિસાબકિતાબ રાખે છે. કેટલી શક્તિ વપરાણી, એમાંથી કેટલું કામ થયું, કેટલી ખરેખર વેડફાઇ ગઈ. વેડફાઇ ગયેલી શક્તિ વેડફાઇને કયાં ફરવા ગઈ, શું ધમાલ કરી બધું આપણે આ જગ્યાએ કયારેક ક્યારેક જોશું. હવે તો બધા 'કેલરી' શબ્દથી પરિચિત છે. ખોરાકમાં રહેલી શક્તિ કેલરીમાં મપાય અને કામકાજ- વર્કઆઉટમાં વપરાતી શક્તિ ય કેલરીમાં મપાય.
તો મૂળ સમીકરણ આટલું જ-
calories in = calories out
થાય , શક્તિસંચયના નિયમ પ્રમાણે.
જેટલું ખાવ એટલું કામ કરો તો શરીરનું વજન એટલું ને એટલું જ રહે! બેલેન્સશીટ બેલેન્સ થવું જોઈએ! એમાં ભૂલચૂક નહિ, ટાંટિયામેળ થાય જ. માણસને અહીં પૃથ્વી પર જન્મ લેવા અને સારી રીતે જીવવા માટે બહુ જ જરૂરી શરત છે ઊર્જા- શક્તિ- ઉષ્મા. ઉષ્મા શક્તિ વગર તો પૃથ્વી પર જીવન જ ન હોત. અને એટલે જ સૂરજની પૂજા તો આદિકાળથી થાય જ છે. કોઈ પણ એન્જિનમાં બળતણ નાખો તો જ એ ચાલે! વીજળી તો પછી આવી, આપણા બધા એન્જિન ઉષ્મા ઊર્જા વાપરતા હીટ એન્જિન છે.
માણસના શરીરની ચયાપચય - મેટાબોલિઝમની ક્રિયાને ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ નિયમથી સમજીએ. નિયમ કહે છે, *શક્તિનું સર્જન કે વિનાશ શકય નથી.* તો લેવાતા ખોરાકનું રૂપાંતર શરીરમાં શક્તિ આપે અને પછી એ શક્તિ કામકાજમાં કરવામાં વપરાય.
આપણું શરીર પણ એક હીટ એન્જિન છે.
હીટ એન્જિન એટલે જેમાં બળતણ નાખો અને તો એ કાર્ય કરે.
આપણે ખોરાક લઈએ તો કામ થાય.
તો પછી ઉપવાસમાં શું થાય?
ધીમે ધીમે જોઈએ.
શક્તિનો ઉદભવ નથી, નાશ નથી.
એનું એક સ્વરૂપમાંથી બીજામાં રૂપાંતર થઈ શકે.
તો શક્તિના સ્વરૂપો કયા કયા?
કોઈ એક ચોક્કસ સમયની વાત કરીએ તો-
એક તો મૂળભૂત આપણા વજનને / ચરબીને લીધે પહેલેથી જ આપણામાં સંગ્રહાયેલી આંતરિક શક્તિ, E અને એમાં જે ફેરફાર થાય તે E
બીજી ઉષ્મા શક્તિ. તો શરીરને ઉષ્મા કોણ આપે? ખોરાક! જે ખાઈએ પીએ , એ શરીરને ઉષ્મા આપે. ખોરાકમાં રાસાયણિક શક્તિ છે જે ખોરાક લઈએ પછી એનું ચયાપચય થઈ શક્તિમાં રૂપાંતર થાય. એને હવે તો બધા 'કેલરી' તરીકે જાણે છે. એ છે q.
ત્રીજી યાંત્રિક શક્તિ જેનાથી આપણે કામકાજ કરી શકીએ, જીમમાં કસરત કરીએ કે ગરબા કરીએ. એ થયું w .
ઉપવાસથી થ્રી ટાયર હોય તો એમાંથી ઝીરો ફ્ગિર થાય?
જોઈએ. ઘણાં ઉપવાસ કરે ને બીજે જ દિવસે વજન ઊતરે એવી અપેક્ષા રાખે, એમના માટે થોડું વધારે વિજ્ઞાન.
આપણા શરીરમાં આગળ જોયું તેમ એક ચોક્કસ આંતરિક શક્તિ છે, એ ત્રણ પ્રકારે વપરાય- એક તો બોડી ટેમ્પરેચર જાળવી રાખવામાં, બીજું કામકાજ કરવામાં, ત્રીજું ચરબી રૂપે સંગ્રહાઈ વજન વધારે.
તો આપણા આ શરીરને બળતણ પૂરું પાડે છે તે ખોરાક, જેમાંથી ઉષ્મા મળે એને q કહીએ, કામકાજ કરીએ એને w કહીએ અને આંતરિક શક્તિનો ફેરફાર જે વજનના વધારા કે ઘટાડા રૂપે ય દેખાય - એને E કહીએ , અહીં ડેલ્ટા એ ફેરફાર માટે વપરાતી ગણિતની સિમ્બોલ છે.
આમ E ને સાદી રીતે ગણો તો વધારાનો ખોરાક સંગ્રહ તમારા વધતા વજન fat રૂપે! ઉપવાસ કરો તો ઘટતા વજન રૂપે.
તો થર્મોડાયનેમિક્સ કહે છે-
E = q – w
જો q = w કરો મતલબ ખાવ તેટલું કામ કરો તો E શૂન્ય થાય, વજનમાં વધારો કે ઘટાડો ન થાય.
તમારી આંતરિક શક્તિ, તમારું વજન શરીરમાં સંગ્રહ થયેલી ફેટ પર નિર્ભર છે. આમ ઈ ને સાદી રીતે ગણો તો વધારાનો ખોરાક સંગ્રહ જે દેખાય તમારા વધતા વજન fat રૂપે!
અને ઉપવાસ કરો તો ઘટતા વજન રૂપે.
હવે, થોડા ઉદાહરણ લઈએ :
1. ભાવનાબેન યોગ્ય વજન ધરાવે છે અને એમનું કામકાજ, ચાલવું, કસરત, બધું જ નિયમિત અને સતત છે. જેટલી ભૂખ હોય એના કરતાં રોટલીનો એક ટુકડો ય વધારે ન ખાય, ભાવતું ભોજન પણ માપમાં જ લે, તો ભાવનાબેનનું વજન વધે ઘટે નહિ. જેવા છે તેવા જ વરસોવરસ રહે. અહીં q એટલે કે જેટલો ખોરાક લેવાય એટલું કાર્ય w થાય, માટે ઈ શૂન્ય થાય, કોઈ ફેરફાર ન થાય.
2. રમણભાઈનો ખોરાક ઘણો, ગમે ત્યારે પેટમાં ઓરે રાખે,
વર્ક આઉટમાં સોફા પર બેસી ટીવીનું રિમોટ ફેરવવાનું.
આમ ખોરાક q બહુ જ વધારે, કામકાજ w લગભગ શૂન્ય તો જે ખોરાક લેશે એનો ઉપયોગ વજન વધારવામાં જ થશે. Eવધ્યા જ કરે. મતલબ રમણભાઈનું વજન વધ્યા જ કરે.
3. મીનાને જેવું લાગે કે વજન વધી ગયું એટલે એ ઉપવાસ કરે, નવરાત્રિ કરે. સાવ જ નહિ જેવું દૂધ કે ફ્ળ ખાઈને.
આમ ખોરાક સાવ નહિવત, ઝીરો.
કામ બધું કરે, પાછી રાત્રે ગરબે ઘૂમે.
તો? હવે? આ બધા માટે શક્તિ કયાંથી આવે? સંગ્રહાયેલી ફેટ બળે, જે પેટ પર ટાયર થયા હોય એમાંથી મળે, માટે વજન ઘટે, અને મીના પાછી ઝીરો ફ્ગિર થઈ જાય, આમ કેલરી પર ધ્યાન આપવાનું ખૂબ જરૂરી.
અમેરિકા કે જ્યાં ખૂબ ખાઈને સોફા પર બેઠા બેઠા (couch potato!) ટીવી પર ફૂટબૉલ મેચ જોવાનું ચલણ હતું ત્યારે એક ડાયેટિશિયને તો ત્યાં સુધી કહી દીધું-
`Failure to understand first law of thermodynam¬ics impairs our nation’s health!' ઉષ્માગતિશાસ્ત્રનો પહેલો નિયમ ન સમજવાને લીધે દેશની તંદુરસ્તી જોખમાઈ છે!
એક ખાસ સમજવાની વાત એ છે કે 'ખૂબ ખાઈને પછી ખૂબ 'વર્ક આઉટ' કરી લેશું' એ બધાં ન કરી શકે, ખાસ કરીને 40+ વાળા, બહુ એક્ટિવ ન હોય એવા લોકો માટે અચાનક એ શકય નથી. એક કિલો ચરબી બાળવા તમારે 100 કિલોમીટર દોડવું પડે! વળી તમે ફરી જો ખૂબ ખાવાનું ચાલું કરો તો પાછાં ત્યાં ને ત્યાં!
આના કરતાં તો માપસર ખાવું એ જ શ્રેષ્ઠ રસ્તો છે. છતાં જે લોકો ક્યારેક ક્યારેક ખોરાકમાં સંયમ ન રાખી શકે એને માટે આપણે ત્યાં કેટકેટલાં ઉપવાસ, એકટાણા કહ્યા છે એ એકરીતે intermittant fasting જ થયા. તમે તમારા રોજિંદા ખોરાકથી ઓછું ખાવ ત્યારે ભૂખ લાગે પણ એ ભૂખ જેને સાવ ખાવાનું નથી મળતું એવા 'ભૂખ્યા જનોના જઠરાગ્નિ' જેવી નથી, આપણી ભૂખ તો માનસિક ભૂખ છે! ટેવને લીધે છે, થોડો સમય ભૂખને પણ એન્જોય કરો તો જમતી વખતે સારું લાગશે!
બીજી એક ખાસ વાત 'મેટાબોલિઝમ'ની ય છે, બધાનો જન્મગત ચયાપચય કરવાનો દર ( Rate) અલગ અલગ હોય અને તમારું વજન તમારી દેહરચના પ્રમાણે હોય માટે તમારું એક ચોક્કસ વજન ( ભલે આદર્શ ન હોય) વરસોથી જળવાઈ રહ્યું હોય, તમને તમારા વજનનો 'ભાર' ન લાગતો હોય તો એ જાળવી રાખવું, વધારે ચિંતા ન કરવી! આમ મોટા મોટા ફેન્સી નામવાળાં ડાયેટ પ્લાનને બદલે થર્મોડાયનેમિક્સના પ્રથમ નિયમનો વિચાર કરી ખાઓ, પીઓ ને મોજ કરો! આમ બધી જગ્યાએ ગહન વિજ્ઞાન કામ આવે જ છે અને વૈજ્ઞાનિક વિચાર કરવો પડે!
તો બોલો, વિજ્ઞાન દેવની જય!
