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減肥真是徒勞?看看這些有關代謝的真相

2016-06-03 17:30:11 來源: 《科學美國人》中文版《環球科學》 舉報
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核心提示:平均有15%的人能成功減掉10%,甚至更多的體重,并能保持不反彈。

(原標題:減肥真是徒勞?看看這些有關代謝的真相)

研究者還沒有弄明白什么決定了人體的代謝率。 

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當我們談起代謝,總像在談論一種吞個藥片、喝杯綠茶,或者跑得更快就能操縱的過程。你一定見過些以“增加你的代謝”和“試試高代謝減肥食譜”為題的文章。

但這掩蓋了許多關于代謝的真相:這一生理過程雖然基礎,卻依舊是個謎。

以下九個事實幫你了解代謝,理解它在體重變化中的作用。

代謝發生在人體的每個細胞

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圖片來源:ECOG

左圖  人體器官與組織占體重百分比:肌肉 40%;脂肪 21%;其他 31%;消化系統 1.7%;肝臟 2.6%;腎臟 0.4%;心臟 0.5%;大腦 2.0%

右圖  人體器官與組織基礎代謝率百分比:心臟 8%;大腦 17%;肌肉 20%;脂肪 3%;其他 16%;消化系統 10%;肝臟 19%;腎臟 7%

許多人談論代謝就像在說肌肉或是器官,好像它們能被彎曲或是控制。

“但事實上,代謝是細胞中一系列的化學反應,它將人體攝入的卡路里(calory)轉化為能量來維持生命。” 來自梅奧診所(Mayo Clinic)的研究員 Michael Jensen 說道,他的研究方向為肥胖癥與代謝。“ 靜止(resting)代謝率,或稱基礎(basal)代謝率衡量人什么都不做時消耗的卡路里。” Michael Jensen 補充道。“這是不同的組織各自的需求和運作時消耗的卡路里共同作用的結果。”他說道。

靜止狀態時,身體的主要器官——大腦、肝、腎和心臟——消耗占總能量的一半,另一半則是由脂肪組織、消化系統,特別是肌肉所消耗。

你的大部分能量消耗源于基礎代謝

人體有三條消耗能量的主要途徑:(1)靜止代謝或稱為基礎代謝,其消耗的能量用于維持身體的基本功能;(2)分解食物消耗的能量,也稱作食物生熱效應(thermic effect of food);(3)身體活動時消耗能量。

最近有報道指出,人們遠遠低估了靜止代謝率:靜止代謝率占到人體每天能量總消耗的極大部分。另一方面,身體活動消耗則只是其中很小部分——10%到30% 左右(除非你是專業運動員,或者從事強度極高的體力勞動)。消化食物大約占10%。

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青年女性與男性每日平均能量支出構成。

“人們普遍認為,大多數人的基礎代謝率占總能量消耗的 60% 到 80%。”Alexxai Kravitz 說道,他是國立衛生研究院(National Institutes of Health)的神經科學家和肥胖癥研究者。

“基礎代謝率雖然量不少,但遠不能等同于食物攝取量,食物攝取量是人體的能量攝取總量,”Kravitz 補充道,“這也是為何運動對體重會有‘統計上’顯著但很小的影響。”

個體代謝差異極大,研究者還不知其原理

兩個人體型與身體組成相同,代謝卻可能大不相同。有些人能隨心所欲大吃大喝而不長胖,另一個人卻需要小心翼翼計算攝入的卡路里才能避免變肥。

“原因仍然是個‘黑匣子’,”Will Wong,一位來自約翰霍普金斯代謝和肥胖癥研究中心(the JohnsHopkins Center for Metabolism and Obesity Research)的研究者說道,“我們還不了解控制人體代謝的機理。”

研究者找到了一些能夠預測人體代謝速度的因素。包括:人體瘦肌肉和脂肪組織的含量、年齡和遺傳信息(盡管研究者還不清楚為何有些家族有更高或者更低的代謝率)。

性別也是一大因素:比起相似身體成分和年齡的男性,女性消耗的卡路里更少。對于女性,Jensen 說道:“月經周期會有影響,一些女性的代謝率會在月經周期后半段(即黃體期)升高,有些人靜止代謝率甚至會升高 10% 以上。”

準確測量靜止代謝率不是件容易的事。雖然有商業性的測量,但最好的測量值還是來自科學研究,如使用昂貴的“能量代謝室”(metabolic chamber)。不過,通過將基本變量填入在線的計算器,你能得到對自己靜止代謝率的粗略估計。它能告訴你理論上你身體每天會消耗多少卡路里。如果你攝入同樣量的卡路里而體重沒有變化,那這個結果很有可能是對的。

變老會減緩代謝速率

這個作用非常緩慢,即使你保持同樣量的脂肪和肌肉組織。六十歲的你,在靜息狀態下仍然比二十歲時消耗更少的卡路里。

Jensen 說代謝速率從18歲起就開始持續減緩,這也是研究者沒能回答上的另一個代謝問題。“即使你保持身體一切基本不變,隨年齡增長能量需求還是會下降——真是一大謎題。”

不能靠加速代謝來減肥

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“促進代謝”能減肥?這未必科學。

很多炒作都是關于如何靠“加速代謝”來減肥,如通過鍛煉增加肌肉、吃種類多樣的食物,或服用補充劑。但其實都難以成功。

“雖然有些食物的確可能稍微加速基礎代謝率,比如咖啡、辣椒和其他香料,但效應微不足道并且時間極短,根本不會影響你的腰圍。” Jensen 說道。

增加肌肉也許稍微有點幫助。原因如下:人體瘦肌肉含量是影響靜止代謝率的因素之一。在一定的體重下,人體肌肉含量越高,脂肪就越少,代謝率就越高。那是因為休息狀態時肌肉組織會比脂肪組織消耗更多的能量(詳見第一部分圖)

所以如果增加肌肉,減少脂肪,那么靜止代謝率就會升高,身體能量消耗就會越快。

“但這兒潛藏危機,”Michael Rosenbaum 說道,他是來自哥倫比亞大學(ColumbiaUniversity)的教授,主要研究方向為減肥與代謝,“肌肉越多,能量消耗就越快。但這只是問題的一部分。”如果你真的增加了肌肉并有效地加速了代謝,“由于代謝加速,你不得不和‘想要’吃更多做斗爭。”

許多人大量鍛煉后饑餓難耐大吃特吃,最后只是伴隨著肌肉增加了更多的脂肪。

Jensen 強調普通人很難確保足夠的鍛煉維持他們增加的肌肉。“對于大多數人,這不現實。”他補充道。

總而言之,他說:“不管是針對靜止代謝率哪一方面,人的控制力都不強。控制力不過中等,不幸的是,還常易下降。

節食能夠減緩代謝

雖然加速代謝極度困難,研究者發現人們可以做一些事減緩代謝,比如嚴格的減肥計劃。

“我們能對靜止代謝最大影響可能是‘瘋狂節食’,”Jensen 說道,“不幸的是,得到卻并非是我們想要的效果。”

多年來,研究者記錄到一種叫做“代謝適應”(metabolic daptation)或是“適應性產熱”(adaptive thermogenesis)的現象。當人們減肥后,基礎代謝率的降低程度會比預期更大。

更明確地說,減肥后代謝速率稍微降低講得通,因為瘦身通常會伴隨肌肉減少,身體變小意味著人體不再需要時時刻刻努力工作維持其功能。但研究者發現,減肥后的代謝減緩速率往往比新的體重應該減緩的速率要大得多。

最近一篇發表于《肥胖癥》(Obesity)的論文記錄了這種現象:美國國立衛生研究院的研究者跟蹤了電視真人秀“超級減肥王”(The Biggest Loser)第八季的參賽選手,所有參賽者均減掉了數十磅贅肉,他們是研究短時間內高強度減肥的完美對象。

研究者測量了許多指標,包括體重、脂肪、代謝和激素。2009年 30周 的比賽中測量了第一次,六年后的2015年測量了第二次。

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“超級減肥王” 30周賽期與其后6年間的體重變化:黑點代表個體,灰色矩形代表均值。

盡管所有參賽者通過節食和鍛煉在節目中都減掉了數十磅,六年后,他們的腰圍大幅度反彈。14 位參賽者中有 13 位體重有顯著的反彈,4 位參賽者的體重甚至比參加真人秀節目之前還要重。

研究周期內,參賽者的代謝卻極大地降低。相對于體重,他們的身體每天平均少消耗500卡路里(相當于一頓飯的熱量)。這個效應持續到六年后,盡管大多數參賽者已慢慢恢復體重。

Sandra Aamodt 是一名神經系統科學家,她的新書 Why Diets Make Us Fat(《為什么節食讓我們更胖》)即將出版,書中解釋了這種效應可能是身體在極力捍衛一定的體重范圍,這個范圍稱為設定點(set point weight)

一旦人體重增加,并維持一段時間,身體就會習慣新的、更重的體型。如果體重下降,激素水平和大腦會產生很多微妙的變化,這會減緩靜止代謝,增加饑餓感減少飽腹感,像為了將體重拉回設定點的陰謀。

比如在 “超級減肥王” 的研究中,研究者發現所有參賽者都經歷血液瘦素(hormone leptin)的顯著下降。瘦素是調節人體饑餓感的關鍵激素。節目結束后,參賽者幾乎耗盡了瘦素,使得他們時時刻刻都處在饑餓感中。六年后,他們的瘦素水平有所上升,但只達到參加節目前的60%。

“我覺得人們體重大幅度下降時并會意識到自己的代謝會改變多少,” Aarmodt 說道,“但增重和減重時身體行為是不對稱的,比起增重,身體更會奮起反抗避免體重下降。

但并非每個人的每種減肥法都會造成破壞性的代謝減緩。比如,在“超級減肥王”中,手術減肥沒有引起瘦素效應。

的確如此,所有與我交流過的研究者都認為 “超級減肥王” 中效應太過極端,可能并不適用于大多數人的經歷。這很有道理,這個案例中只有14個通過瘋狂節食和大量運動減肥的研究對象。

梅奧診所的 Jensen 在他的四個月左右減掉 20 磅體重的研究對象中沒有發現代謝率劇烈下降。

“不像‘超級減肥王’,我們沒有發現靜止代謝的大幅度下降。隨著緩慢地、逐步地減肥,代謝率保持得很好。”

研究者還不清楚代謝率降低的原因

有些關于這一現象的有趣假說。其中最為人知的是以進化解釋。“幾千年來,人在不得不時常面對營養不足的環境中進化,”哥倫比亞大學的 Rosenbaum 說,“所以你可以預測人類 DNA 中充滿了傾向于將額外的卡路里儲存為脂肪的基因。這種能力在一定程度幫助人們度過營養不良的時期,提高繁殖力,基因也得以保存。”

如今,基于這樣的假說,那么減肥的困難來自于身體為抵御營養不良期所做的準備,盡管現在已經非常少見了。

但不是所有研究者都同意所謂的“節儉基因”(thrifty gene)假說。表觀遺傳學家John Speakman 在2013年的分析道,這個假說有個問題:現代社會中不是人人是胖子。

“如果節儉等位基因在饑荒時有較強的選擇優勢,人類歷史長期伴隨饑荒,那節儉等位基因早該充滿整個種群。人人都該有這種等位基因,人人都是大胖子。但并非如此。即使在美國,肥胖人群最多的社會,也有相當一部分人群——約占人口的20%——總是很瘦。如果饑荒真的對節儉等位基因傳播有強力的選擇效應,那么這個疑問十分關鍵:為何這么多人沒有遺傳到該等位基因?

Rosenbaum 補充道:“人體儲存脂肪的遺傳傾向的進化是非常復雜的。它涉及到了變化多端的環境、特定基因與環境的相互作用,甚至是基因之間的相互作用。” 精確的運作過程仍然是個謎。

研究者還在努力了解代謝綜合征(metabolic syndrome),指的是一系列包括高血壓、高血糖、腰圍過大、膽固醇或甘油三酯代謝異常等身體狀況。當人們出現了其中一些狀況,就增加了某些罹患慢性病的風險,如心臟病、中風和糖尿病。其中的原理以及為何一些人群更敏感也仍然是個謎。

代謝變緩并不意味減肥徒勞

“平均有15%的人能成功減掉10%,甚至更多的體重,并能保持不反彈。” Rosenbaum 說道。所以減肥是可能的。

對于想要減肥的人,Rosenbaum 主張關鍵是找到一種能長時間堅持的新的生活方式,將其視為控制肥胖癥而必須做出的改變。

Rosenbaum 指出國家體重控制注冊中心(NationalWeight Control Registry),有一項研究針對成功減肥 30 磅并且保持至少一年的成人,分析了他們的特征、習慣和行為,作為成功減肥的案例。注冊中心目前有超過10,000人登記在此研究中,他們每年都會接受怎樣成功保持體重不反彈的問卷調查。

成功減肥的人有幾個共同點:每周至少稱重一次;進行強度不同的規律鍛煉,最常見的是走路;嚴格控制卡路里攝入,遠離高脂肪食物,注意進食量;傾向于吃早餐。

他們的食物組成多種多樣。所以并沒有利用什么最好的節食食譜或“時尚節食”。他們會計算卡路里攝入量。

“成功減肥者對食譜和運動計劃做了很多改變來讓體重不反彈。這很困難,” Rosenbaum說道。“但我更希望有人來告訴我減不了肥控制不了反彈是因為我有生理疾病……而不是我又懶又貪吃。”

另一個有趣的事實:動物界中蜂鳥代謝最快。

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圖片來源:PhilipPilosian/Shutterstock

代謝率異常高的蜂鳥。

研究者觀察許多動物的代謝模式,希望能解答人類代謝之謎。

其中最有趣的是蜂鳥。“在整個動物界,蜂鳥有著脊椎動物中最快的代謝速率。”約翰霍普金斯研究中心的 Wong 說道,“蜂鳥翅膀每秒能扇動 60 到 80下。”

有趣的是,蜂鳥的食譜多以糖分為主,比如花蜜。人類如果有它們那么高的血糖水平,就會被認為患有糖尿病。但高速扇動翅膀使它們能快速消耗血糖。

作者  Julia Belluz

翻譯  廖夢雨


審校  譚坤

原文鏈接:http://www.vox.com/2016/5/18/11685254/metabolism-definition-booster-weight-loss

冷娜 本文來源:《科學美國人》中文版《環球科學》 責任編輯:冷娜_NN5073
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