燃燒我的卡路里:為什麼每天運動,還瘦不下來?

許多人依靠運動減肥,卻發現自己運動很多卻瘦不下來。有時這是因為自己練得太累而多吃了更多的美食,但有時這很可能是你高估了你身體的消耗。事實上,身體有自己獨特的「演算法」——研究顯示,運動越多並非能消耗更多的卡路里,基礎代謝也並非會人到中年就下降許多。因此想減肥,「管住嘴」可能是更重要的;而「邁開腿」,則會讓我們更健康。

「管住嘴、邁開腿」一直被奉為減肥的金規鐵律。面對美食(卡路里)的誘惑,你要麼被同伴說服,要麼安慰自己:「沒關係,回頭多運動一下,把多吃的消耗掉!」因為,運動可以燃燒卡路里。但你有沒有發現,「邁開腿」的效果卻很玄學——天天運動,體重卻巋然不動?正所謂:你有你的減肥計劃,身體有它的獨特演算法。

想有效減肥,我們很有必要先弄清楚身體的能量消耗到底是怎麼進行的。人體總能量消耗(Total energy expenditure,TEE)是人體37萬億個細胞在24小時內消耗的熱量,是包括基礎能量消耗(Basal energy expenditure ,BEE)和體力活動在內的能量消耗總和。基礎能量消耗是維持生命所需的能量,比如呼吸和消化。而體力活動是能量消耗的主要部分,消耗多少取決於體力活動的強度和持續的時間。

Part.1尋找準確的能量代謝測量方法

長期以來,公共衛生專家一直告訴我們,由於現代生活方式的改變,人們在日常生活中運動量太少,沒有消耗掉的能量轉變成脂肪,從而造成了現代社會肥胖病流行,所以要多運動、少吃飯來控制體重。但實際上總能量消耗累加模型並沒有精準的實驗資料支持,因為以前我們沒有辦法準確測量人體的能量消耗值。

能量代謝的測量方法有很多,比如直接測熱法、間接測熱法、心率檢測法、運動傳感器法、自我報告法等,曾經間接測熱法使用較為廣泛。它的原理是通過一些裝置,測量氧氣消耗量以及二氧化碳產生量來計算能量消耗。經典的有道格拉斯袋(Douglas bag),但是這種裝置使用較為繁瑣。其他的設備還有人體能量代謝測試艙,其原理是用近似密閉的艙室來連續收集氧氣和二氧化碳,以此來分析艙內兩種氣體含量的變化,從而計算能量消耗。不過,間接熱量測試方法具體使用時有很多侷限性,只有在安靜時或者穩定狀態運動時的測量才相對準確。

直到上世紀八九十年代,雙標水方法(Doubly labelled water,DLW)的出現,使得準確測定能量消耗變為可能。雙標水的原理是讓測試者飲用含有穩定同位素氘(2H)和重氧(18O)的水,再通過分析尿液中標記物的峰度值變化 ,了解機體的能量代謝情況[1]。這種方法更簡便也更加準確,是目前測量能量代謝的金標準。然而,正是由於這種精確的測量的出現,我們發現了一些「扎心」的事實。

Part.2運動多消耗多?

讓我們從總能量消耗的兩個方面分別看看這些顛覆三觀的卡路里燃燒的冷知識。首先是體力活動方面,運動越多就真的會消耗更多能量嗎?

2012年,美國進化人類學家龐澤(Herman Pontzer)和他的團隊調查了坦尚尼亞平原上哈德扎人的運動能量消耗。這是一個以狩獵採集為生的部落,保持了萬年前的生活方式,男人每天平均步行10公里狩獵,女人則每天四處挖野菜和採摘漿果。按照我們的理解,他們每天消耗的能量肯定比坐辦公室的白領高多了,然而研究結果卻讓人非常驚訝:哈德扎人每天消耗的熱量僅比那些整天坐在辦公室裡的人多一點點[2]。

另一位芝加哥洛約拉大學教授勞拉·杜加斯(Lara Dugas)和她的團隊對來自美國、迦納、牙買加、南非和塞席爾的近2,000名居民進行了為期8天的活動監測,評估了他們的基本身體活動模式,並在隨後的幾年中跟蹤了他們的體重。結果顯示,一個人的運動量和體重之間沒有明顯的相關性;根據監測資料,每週進行150分鐘中等強度鍛鍊的人甚至比運動量較少的人體重增加更多[3]。

起初,科學家們推測人們在運動後有一種「補償心理」或「犒賞心理」,他們通過吃更多的東西來安慰自己,結果把運動中消耗的能量吃回來,所以體重沒有下降,甚至還會上升。然而,這並不能解釋哈德扎人的研究結果,即運動量和卡路里消耗並不成正比。

為了研究這種運動悖論,2016年上述兩位科學家開始聯手,對杜加斯教授之前研究人群中的300多人進行了更詳細地觀察。結果發現,剛開始的時候,那些運動的人每天消耗的熱量比久坐不動的人多200卡路里,但很快,運動人群的能量消耗就穩定下來了,這意味著那些每天運動的人消耗的卡路里並不比那些一週只運動幾次的人多。也就是說,當你達到一定的運動量時,你的身體會主動減少卡路里的消耗,並隨著時間推移穩定下來,運動與能量消耗之間的關係似乎不成正比了。

為了進一步驗證結果,他們研究了「世界上最長的長跑」——橫穿美國賽(Race Across the USA),這是一場從太平洋沿岸加利福尼亞州到大西洋沿岸華盛頓的超級魔鬼項目賽跑,參賽者基本上需要在140天裡每天跑個馬拉松。研究發現,在比賽的第一週,參賽者總體耗能較高,每天平均約6200Kcal,之後逐步穩定下來,在比賽結束時下降到每天約4900Kcal。換句話說,參賽者每天的運動量是一樣的,但是他們的身體消耗的能量卻越來越少了。人體似乎開啟了某種「節能」方式,通過降低身體其他地方消耗的能量來保持總的能量消耗在一個相對穩定的水平,這也就是總能量消耗限制(Constrained)模型[4]。

但為什麼會出現這種狀況呢?人體的能量消耗機制有著自己的「演算法」,比我們想象的要複雜得多,但其核心邏輯是保證我們的「生存」,而不是減肥。如果運動消耗太多的能量,我們就會面臨能量耗盡,影響健康甚至危及生命,而人體的「演算法」本質上是優先保證基本的生存。

圖1:總能量消耗累加(addtiive)模型和總能量消耗限制(Constrained)模型[4]

有趣的是,人類並不是唯一保持相同能量消耗的物種。科學家們發現,儘管動物園或實驗室中人工飼養的野生靈長類動物(猴子、猿類和狐猴等)的活動水平相差很大,但它們的能量消耗是基本相同的[5]。中國科學家在圈養和野生大熊貓中也發現了類似的現象[6]。

不過,科學家還不清楚人體是通過何種機制來保證在運動量增加的情況下維持能量消耗水平不變。可能的一個解釋是,身體會在運動量增加的時候,減少其他方面的能量消耗,比如細胞的修復等。所以,胖不是因為動得少而是因為吃得多!

Part.3「中年發福」:基礎代謝不背鍋

當然也會有人說自己吃得不多,但隨著年齡的增長,體重還是不可控制的增加了,也就是所謂的 「中年發福」。這應該是總能量消耗中的另一個方面——基礎能量的消耗出現了問題,是因為隨著年齡的增加而基礎代謝降低,能量消耗少了,自然更容易發胖。

然而事實真的是這樣嗎?新陳代謝表示「中年發福」的這個鍋我不背。2021年8月24日,中國科學院深圳先進技術研究院、美國杜克大學、日本京都先端科學大學等100多個國際團隊的研究人員在頂級學術期刊《科學》(Science)上線上發表了一項題為:「Daily energy expenditure through the human life course」的研究。研究團隊分析了來自全球 29個國家和地區,年齡從一週大的嬰兒到 95歲,共6600多人在日常生活中消耗的平均卡路里。

研究發現,人體總的能量消耗隨著「去脂體重」(Fat-free body)的增加呈冪律增長。去脂體重是除脂肪以外身體其他成分的重量,肌肉是其中的主要部分。研究者們在利用數學方法進行調整後,排除了體型等差異,使年齡作為單一變數,彙總和分析了參與者的每日能量消耗,並根據代謝水平的變化將人的一生分為四個階段:0-1歲,1-20歲,20-60歲和高於60歲。結果發現新生兒的能耗水平與成年人類似,從出生到1歲期間新陳代謝水平迅速攀升至成年時期的150%,過了1歲後新陳代謝會慢慢開始降低,到20歲趨於平靜,並在20-60歲期間保持穩定,60歲後才開始再次緩慢下降,90歲之後新陳代謝能力下降到成年人的75%[7]。所以新陳代謝在中年遠沒有開始下降,中年油膩可能還是因為過多的食物攝入。

圖2:能量消耗變化示意圖(A:調整後的每日能量消耗B:調整後的基礎代謝)

Part.4為了健康,動起來

那我們到底該怎麼減肥?

事實上,「管住嘴、邁開腿」仍然是最好的辦法。前文所述的研究結果都表明相對於運動來說,更少更合理的攝入才能更容易讓你減肥成功。但我們就不用運動了嗎?當然不是。

哈德扎人的體力活動大約是西方人的三倍,雖然總消耗差異不大,但他們的心臟很好,也並未發現他們有糖尿病等疾病,非常健康地老去(當然由於生活條件和醫療衛生條件的原因,他們的平均壽命並沒有比現代人更長,甚至更短)。鍛鍊會減少身體的炎症反應和生殖激素的水平。動物實驗也表明,增加日常鍛鍊不會增加能量消耗,但能提高心肺功能、提高免疫系統能力、改善大腦功能等等。所以,積極運動可以改善我們整體的健康、行動能力和大腦功能。許多研究顯示,運動會降低患阿爾茨海默病等許多慢性疾病的風險,對健康的促進作用遠遠超過了它調節體重的能力。

根據《中國肥胖和預防控制藍皮書》中的運動建議,每週應進行不少於150分鐘的中等強度有氧運動,鍛鍊一下心肺功能,比如慢跑、游泳等等;同時進行不少於2次的抗阻運動,加強一下你骨骼肌肉,比如做做俯臥撐、或者拎一拎啞鈴。研究顯示,為期12周的運動干預過程中,抗阻運動和有氧運動聯合的干預方式(每週5次,每次15分鐘較低強度的抗阻運動+15分鐘的中等強度有氧運動)效果最佳。龐澤教授也提出過提高我們的靜息代謝率(Resting metabolic rate,RMR)的減肥方案。靜息代謝率是人體在休息時維持身體所有機能所消耗的總熱量比率,而這一方案也需要通過力量訓練來增加身體的肌肉含量,從而提高靜息代謝率。

關於許多人關心的中年發福問題,可能的原因有很多,例如壓力、活動水平、疾病、生活習慣改變等等,所以不要再把代謝變慢當藉口了。每當你多長一斤肉,請捫心自問:管住嘴了嗎?

參考文獻:

[1] Wikipedia ” Double labeled water” https://en.wikipedia.org/wiki/Doubly_labeled_water

[2] Pontz, H., et al., Hunter-Gatherer Energetics and Human Obesity, PLOS ONE, Vol. 7, No. 7, Article No. e40503.

[3] Luke, A., et al., Energy expenditure in adults living in developing compared with industrialized countries: a meta-analysis of doubly labeled water studies, Am J Clin Nutr. 2011 Feb; 93(2): 427–441.

[4] Pontzer H., et al., Constrained Total Energy Expenditure and Metabolic Adaptation to Physical Activity in Adult Humans, Curr Biol. 2016 Feb 8;26(3):410-7.

[5] Pontzer, H., Energy Expenditure in Humans and Other Primates: A New Synthesis, Annual Review of Anthropology, Vol. 44:169-187

[6] Nie Y, et al., ANIMAL PHYSIOLOGY. Exceptionally low daily energy expenditure in the bamboo-eating giant panda. Science. 2015 Jul 10;349(6244):171-4.

[7] Pontzer, H., et al., Daily energy expenditure through the human life course. Science. 2021 Aug 13;373(6556):808-812.

來源:返樸

作者:顧舒晨

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