當(dāng)我們談起代謝,總像在談?wù)撘环N吞個(gè)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(guān)于代謝的真相:這一生理過程雖然基礎(chǔ),卻依舊是個(gè)謎。
以下九個(gè)事實(shí)幫你了解代謝,理解它在體重變化中的作用。
代謝發(fā)生在人體的每個(gè)細(xì)胞
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(tǒng)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(chǔ)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(tǒng)10%;肝臟19%;腎臟7%
許多人談?wù)摯x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(shí)上,代謝是細(xì)胞中一系列的化學(xué)反應(yīng),它將人體攝入的卡路里(calory)轉(zhuǎn)化為能量來維持生命?!眮碜悦穵W診所(Mayo Clinic)的研究員Michael Jensen說道,他的研究方向?yàn)榉逝职Y與代謝?!办o止(resting)代謝率,或稱基礎(chǔ)(basal)代謝率衡量人什么都不做時(shí)消耗的卡路里?!盡ichael Jensen補(bǔ)充道?!斑@是不同的組織各自的需求和運(yùn)作時(shí)消耗的卡路里共同作用的結(jié)果?!彼f道。
靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),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(tǒng),特別是肌肉所消耗。
你的大部分能量消耗源于基礎(chǔ)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(chǔ)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(yīng)(thermic effect of food);(3)身體活動(dòng)時(shí)消耗能量。
最近有報(bào)道指出,人們遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(dòng)消耗則只是其中很小部分——10%到30%左右(除非你是專業(yè)運(yùn)動(dòng)員,或者從事強(qiáng)度極高的體力勞動(dòng))。消化食物大約占10%。
青年女性與男性每日平均能量支出構(gòu)成。
“人們普遍認(rèn)為,大多數(shù)人的基礎(chǔ)代謝率占總能量消耗的60%到80%?!盇lexxai Kravitz說道,他是國(guó)立衛(wèi)生研究院(National Institutes of Health)的神經(jīng)科學(xué)家和肥胖癥研究者。
“基礎(chǔ)代謝率雖然量不少,但遠(yuǎn)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(bǔ)充道,“這也是為何運(yùn)動(dòng)對(duì)體重會(huì)有‘統(tǒng)計(jì)上’顯著但很小的影響。”
個(gè)體代謝差異極大,研究者還不知其原理
兩個(gè)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(zhǎng)胖,另一個(gè)人卻需要小心翼翼計(jì)算攝入的卡路里才能避免變肥。
“原因仍然是個(gè)‘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(jī)理?!?
研究者找到了一些能夠預(yù)測(cè)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(duì)于女性,Jensen說道:“月經(jīng)周期會(huì)有影響,一些女性的代謝率會(huì)在月經(jīng)周期后半段(即黃體期)升高,有些人靜止代謝率甚至?xí)?0%以上?!?
準(zhǔn)確測(cè)量靜止代謝率不是件容易的事。雖然有商業(yè)性的測(cè)量,但最好的測(cè)量值還是來自科學(xué)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(jì)算器,你能得到對(duì)自己靜止代謝率的粗略估計(jì)。它能告訴你理論上你身體每天會(huì)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(gè)結(jié)果很有可能是對(duì)的。
變老會(huì)減緩代謝速率
這個(gè)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(tài)下仍然比二十歲時(shí)消耗更少的卡路里。
Jensen說代謝速率從18歲起就開始持續(xù)減緩,這也是研究者沒能回答上的另一個(gè)代謝問題?!凹词鼓惚3稚眢w一切基本不變,隨年齡增長(zhǎng)能量需求還是會(huì)下降——真是一大謎題?!?
不能靠加速代謝來減肥
“促進(jìn)代謝”能減肥?這未必科學(xué)。
很多炒作都是關(guān)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(bǔ)充劑。但其實(shí)都難以成功。
“雖然有些食物的確可能稍微加速基礎(chǔ)代謝率,比如咖啡、辣椒和其他香料,但效應(yīng)微不足道并且時(shí)間極短,根本不會(huì)影響你的腰圍?!盝ensen說道。
增加肌肉也許稍微有點(diǎn)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?yàn)樾菹顟B(tài)時(shí)肌肉組織會(huì)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(huì)升高,身體能量消耗就會(huì)越快。
“但這兒潛藏危機(jī),”Michael Rosenbaum說道,他是來自哥倫比亞大學(xué)(Columbia University)的教授,主要研究方向?yàn)闇p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?!比绻阏娴脑黾恿思∪獠⒂行У丶铀倭舜x,“由于代謝加速,你不得不和‘想要’吃更多做斗爭(zhēng)。”
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(qiáng)調(diào)普通人很難確保足夠的鍛煉維持他們?cè)黾拥募∪??!皩?duì)于大多數(shù)人,這不現(xiàn)實(shí)?!彼a(bǔ)充道。
總而言之,他說:“不管是針對(duì)靜止代謝率哪一方面,人的控制力都不強(qiáng)??刂屏Σ贿^中等,不幸的是,還常易下降。
節(jié)食能夠減緩代謝
雖然加速代謝極度困難,研究者發(fā)現(xiàn)人們可以做一些事減緩代謝,比如嚴(yán)格的減肥計(jì)劃。
“我們能對(duì)靜止代謝最大影響可能是‘瘋狂節(jié)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(yīng)”(metabolic daptation)或是“適應(yīng)性產(chǎn)熱”(adaptive thermogenesis)的現(xiàn)象。當(dāng)人們減肥后,基礎(chǔ)代謝率的降低程度會(huì)比預(yù)期更大。
更明確地說,減肥后代謝速率稍微降低講得通,因?yàn)槭萆硗ǔ?huì)伴隨肌肉減少,身體變小意味著人體不再需要時(shí)時(shí)刻刻努力工作維持其功能。但研究者發(fā)現(xiàn),減肥后的代謝減緩速率往往比新的體重應(yīng)該減緩的速率要大得多。
最近一篇發(fā)表于《肥胖癥》(Obesity)的論文記錄了這種現(xiàn)象:美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的研究者跟蹤了電視真人秀“超級(jí)減肥王”(The Biggest Loser)第八季的參賽選手,所有參賽者均減掉了數(shù)十磅贅肉,他們是研究短時(shí)間內(nèi)高強(qiáng)度減肥的完美對(duì)象。
研究者測(cè)量了許多指標(biāo),包括體重、脂肪、代謝和激素。2009年30周的比賽中測(cè)量了第一次,六年后的2015年測(cè)量了第二次。
“超級(jí)減肥王”30周賽期與其后6年間的體重變化:黑點(diǎn)代表個(gè)體,灰色矩形代表均值。
盡管所有參賽者通過節(jié)食和鍛煉在節(jié)目中都減掉了數(shù)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(jié)目之前還要重。
研究周期內(nèi),參賽者的代謝卻極大地降低。相對(duì)于體重,他們的身體每天平均少消耗500卡路里(相當(dāng)于一頓飯的熱量)。這個(gè)效應(yīng)持續(xù)到六年后,盡管大多數(shù)參賽者已慢慢恢復(fù)體重。
Sandra Aamodt是一名神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)家,她的新書Why Diets Make Us Fat(《為什么節(jié)食讓我們更胖》)即將出版,書中解釋了這種效應(yīng)可能是身體在極力捍衛(wèi)一定的體重范圍,這個(gè)范圍稱為設(shè)定點(diǎn)(set point weight)
一旦人體重增加,并維持一段時(shí)間,身體就會(huì)習(xí)慣新的、更重的體型。如果體重下降,激素水平和大腦會(huì)產(chǎn)生很多微妙的變化,這會(huì)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(shè)定點(diǎn)的陰謀。
比如在“超級(jí)減肥王”的研究中,研究者發(fā)現(xiàn)所有參賽者都經(jīng)歷血液瘦素(hormone leptin)的顯著下降。瘦素是調(diào)節(jié)人體饑餓感的關(guān)鍵激素。節(jié)目結(jié)束后,參賽者幾乎耗盡了瘦素,使得他們時(shí)時(shí)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(dá)到參加節(jié)目前的60%。
“我覺得人們體重大幅度下降時(shí)并會(huì)意識(shí)到自己的代謝會(huì)改變多少,”Aarmodt說道,“但增重和減重時(shí)身體行為是不對(duì)稱的,比起增重,身體更會(huì)奮起反抗避免體重下降。
但并非每個(gè)人的每種減肥法都會(huì)造成破壞性的代謝減緩。比如,在“超級(jí)減肥王”中,手術(shù)減肥沒有引起瘦素效應(yīng)。
的確如此,所有與我交流過的研究者都認(rèn)為“超級(jí)減肥王”中效應(yīng)太過極端,可能并不適用于大多數(shù)人的經(jīng)歷。這很有道理,這個(gè)案例中只有14個(gè)通過瘋狂節(jié)食和大量運(yùn)動(dòng)減肥的研究對(duì)象。
梅奧診所的Jensen在他的四個(gè)月左右減掉20磅體重的研究對(duì)象中沒有發(fā)現(xiàn)代謝率劇烈下降。
“不像‘超級(jí)減肥王’,我們沒有發(fā)現(xiàn)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(guān)于這一現(xiàn)象的有趣假說。其中最為人知的是以進(jìn)化解釋?!皫浊陙恚嗽诓坏貌粫r(shí)常面對(duì)營(yíng)養(yǎng)不足的環(huán)境中進(jìn)化,”哥倫比亞大學(xué)的Rosenbaum說,“所以你可以預(yù)測(cè)人類DNA中充滿了傾向于將額外的卡路里儲(chǔ)存為脂肪的基因。這種能力在一定程度幫助人們度過營(yíng)養(yǎng)不良的時(shí)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(yíng)養(yǎng)不良期所做的準(zhǔn)備,盡管現(xiàn)在已經(jīng)非常少見了。
但不是所有研究者都同意所謂的“節(jié)儉基因”(thrifty gene)假說。表觀遺傳學(xué)家John Speakman在2013年的分析道,這個(gè)假說有個(gè)問題:現(xiàn)代社會(huì)中不是人人是胖子。
“如果節(jié)儉等位基因在饑荒時(shí)有較強(qiáng)的選擇優(yōu)勢(shì),人類歷史長(zhǎng)期伴隨饑荒,那節(jié)儉等位基因早該充滿整個(gè)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(guó),肥胖人群最多的社會(huì),也有相當(dāng)一部分人群——約占人口的20%——總是很瘦。如果饑荒真的對(duì)節(jié)儉等位基因傳播有強(qiáng)力的選擇效應(yīng),那么這個(gè)疑問十分關(guān)鍵:為何這么多人沒有遺傳到該等位基因?
Rosenbaum補(bǔ)充道:“人體儲(chǔ)存脂肪的遺傳傾向的進(jìn)化是非常復(fù)雜的。它涉及到了變化多端的環(huán)境、特定基因與環(huán)境的相互作用,甚至是基因之間的相互作用?!本_的運(yùn)作過程仍然是個(gè)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(dāng)人們出現(xiàn)了其中一些狀況,就增加了某些罹患慢性病的風(fēng)險(xiǎn),如心臟病、中風(fēng)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(gè)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?!盧osenbaum說道。所以減肥是可能的。
對(duì)于想要減肥的人,Rosenbaum主張關(guān)鍵是找到一種能長(zhǎng)時(shí)間堅(jiān)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(guó)家體重控制注冊(cè)中心(NationalWeight Control Registry),有一項(xiàng)研究針對(duì)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(xí)慣和行為,作為成功減肥的案例。注冊(cè)中心目前有超過10,000人登記在此研究中,他們每年都會(huì)接受怎樣成功保持體重不反彈的問卷調(diào)查。
成功減肥的人有幾個(gè)共同點(diǎn):每周至少稱重一次;進(jìn)行強(qiáng)度不同的規(guī)律鍛煉,最常見的是走路;嚴(yán)格控制卡路里攝入,遠(yuǎn)離高脂肪食物,注意進(jìn)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(jié)食食譜或“時(shí)尚節(jié)食”。他們會(huì)計(jì)算卡路里攝入量。
“成功減肥者對(duì)食譜和運(yùn)動(dòng)計(jì)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?yàn)槲矣猩砑膊 皇俏矣謶杏重澇?。?
另一個(gè)有趣的事實(shí):動(dòng)物界中蜂鳥代謝最快。
研究者觀察許多動(dòng)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?!霸谡麄€(gè)動(dòng)物界,蜂鳥有著脊椎動(dòng)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(dòng)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(huì)被認(rèn)為患有糖尿病。但高速扇動(dòng)翅膀使它們能快速消耗血糖。
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