Для того чтобы существовать, человек нуждается в поступлении энергии извне. Эту энергию он получает из пищевых продуктов, которые содержат в своем составе необходимое количество белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных веществ. В процессе пищеварения, в результате сложных химических реакций, пища усваивается. Высвободившаяся при этом энергия идет на покрытие энергетических затрат организма.
Количество потребленной и израсходованной человеком энергии измеряется в калориях. Калория – единица измерения, которая определяется как количество теплоты, необходимое для нагревания 1 грамма воды на 1 градус Цельсия. Ее измерение производят в специальных приборах – калориметрах. Энергетическую ценность пищи определяют, сжигая ее в окруженной водой камере калориметра и измеряя выделяющееся в воду тепло. Похожим образом измеряется и расход энергии человеком – его помещают в теплоизолированную вентилируемую камеру. Тепло, выделяемое телом при различных нагрузках, отводится по трубам из камеры в заполненный водой резервуар, где производят измерение температуры воды.
Подсчитано, что в среднем ежедневные энергетические потребности человека, ведущего сидячий образ жизни, обеспечивающие основные жизненные функции, составляют около 2000 Ккал. В зависимости от вида и уровня физической активности энергопотребление очень меняется. Максимальный расход энергии у человека, выполняющего тяжелую физическую работу, может достигать 6000-7000 Ккал, что в 3,5 раза больше, чем при отсутствии физической активности. Если энергозатраты превышают энергетическую ценность (калорийность) потребленной пищи, то человек будет истощаться. Если энергетическая ценность потребленной пищи превышает энергозатраты, то излишки энергии будут откладываться в жировые отложения. И то, и другое плохо для состояния здоровья человека. Таким образом, мы видим полное соблюдение закона сохранения энергии. У здорового взрослого человека, поддерживающего стабильную массу тела, приход энергии находится в состоянии равновесия с ее расходом.
И всё было бы хорошо, если бы не один большой вопрос – почему сон является более критическим условием выживания, чем пища? Известно, что в экстремальных условиях, без потребления пищи, на одной воде, человек может прожить до месяца. Полностью лишенный сна, даже при наличии питания, он может погибнуть уже на 7-8 сутки. Еще в конце XIX века русский врач-физиолог Мария Манасеина, пионер сомнологии, проводила опыты на эту тему. В ходе экспериментов она не давала спать щенкам, в результате чего те умирали на пятые-шестые сутки. При этом без еды, но со сном, щенки жили в среднем по 25 дней.
Даже небольшой недостаток сна приводит к раздражительности, уменьшению концентрации внимания, к замедлению времени реакции, к засыпанию «на ходу», когда человек непроизвольно, против своей воли может впасть в состояние сна, в том числе при выполнении ответственной работы, связанной с риском жизни или здоровью, например, сидя за рулем автомобиля. Несколько дней полного лишения сна, вызывают сильные физиологические и психические расстройства: сознание человека теряет ясность, путается, теряется ощущение реальности, речь становится несвязанной, появляются головокружение, головная боль, провалы в памяти, зрительные и слуховые галлюцинации, боли в мышцах, тремор конечностей и т.д.