Dlaczego sportowcy wolą glukozę?

W każdej nauce jest tyle prawdy,
ile jest w niej matematyki.
Immanuel Kant 1724-1804

Spróbujemy, w oparciu o elementarną wiedzę ścisłą, odpowiedzieć na pytanie, dlaczego sportowcy wolą glukozę. Podstawowym źródłem energii w organizmach zwierząt jest spalanie glukozy i nasyconego kwasu tłuszczowego zwanego palmitynowym. Związki te są utleniane według poniższych reakcji:

glukoza: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ = 6CO₂ + 6H₂O
uzyskana energia: E=2780kJ [1 str.215]
kwas palmitynowy: C₁₆H₃₂O₂ + 23O₂ = 16CO₂ + 16H₂O
uzyskana energia: E=9791kJ [1 str.264]

Chemicy wybaczą uproszczenia oraz to, że nie posługujemy się przyrostem entalpii delta-H i potencjałem Gibbsa. W warunkach normalnego ciśnienia i temperatury 0°C objętość 1 mola (gramocząsteczki) typowego gazu, z tlenem włącznie, wynosi 22,4 litra [2 str.70].

Spalenie 1 mola glukozy (180g) wymaga 6 moli tlenu O₂ i daje 2780kJ energii. Spalenie 1 mola kwasu palmitynowego (256g) wymaga 23 moli tlenu i daje 9791kJ. Dzieląc energię spalania przez ilość moli tlenu O₂ oraz objętość 22,4 litra dowiemy się, ile energii dostarcza jeden litr tlenu podczas utleniania różnych substancji.

Jak widać, połączenie jednego litra tlenu z glukozą wyzwala 4,94 kcal energii, natomiast połączenie takiego samego litra tlenu z kwasem tłuszczowym daje tylko 4,54 kcal. Pomimo, że wodór jest lepszym paliwem, to spalając tłuszcze otrzymujemy z każdego litra zużytego tlenu o 8% mniej energii niż w przypadku glukozy (!) (4,54/4,94=0,92=92%, 100-92=8%).