人體新陳代謝的秘密

編譯 希區(qū)客

你有什么理由將一只鮮活的豚鼠放入絕緣金屬鍋內(nèi)呢？我窮盡思緒，只能想到一個(gè)原因：1782年冬天，法國(guó)化學(xué)家安托萬(wàn)·拉瓦錫（Antoine Lavoisier）和他的數(shù)學(xué)家朋友皮埃爾-西蒙·拉普拉斯（Pierre-Simon Laplace）將他們手中那只毫不知情的小豚鼠放進(jìn)了一個(gè)雙壁金屬室里——這是當(dāng)時(shí)世界上第一個(gè)量熱計(jì)——并密封了蓋子。他們將雪堆入量熱計(jì)雙壁間，然后比較豚鼠身體熱量融化雪的速率與它呼出二氧化碳的速率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了新陳代謝現(xiàn)象，也就是維持我們生存的“生命之火”。最后，科學(xué)完成了讓我們成長(zhǎng)、繁殖和運(yùn)動(dòng)的生命之力的物理測(cè)量。從那以后，像我這樣的生理學(xué)家就一直在計(jì)算卡路里。

如今，人們普遍癡迷于健身和體重管理，這推動(dòng)了卡路里計(jì)算新時(shí)代的到來(lái)。很多傳授健康飲食心法和運(yùn)動(dòng)鍛煉身法的書(shū)籍、雜志向讀者們承諾燃燒卡路里的高效新模式，幫我們規(guī)避糟糕的食物，收縮不理想的腰圍，恢復(fù)健康和活力，塑造完美的新陳代謝。但實(shí)際情況是這些承諾通常難以兌現(xiàn)。它們失敗的原因與其方案一樣多樣，但共性在于對(duì)代謝本身有根本性誤解。

沒(méi)錯(cuò)，飲食和運(yùn)動(dòng)對(duì)健康至關(guān)重要，但它們并不能像我們通常理解的那樣起作用。我們的身體不是簡(jiǎn)單燃燒卡路里的引擎，簡(jiǎn)單到主人能輕松操縱它們以保持苗條身形和良好狀態(tài)；身體是復(fù)雜且動(dòng)態(tài)的代謝系統(tǒng)，是通過(guò)漫長(zhǎng)的進(jìn)化而獲得的“精細(xì)作品”。

我和同事開(kāi)展了遍訪全球式的代謝研究：我給坦桑尼亞的狩獵采集者、美國(guó)東海岸的城市居民、亞馬遜的園藝家以及北美頂級(jí)馬拉松運(yùn)動(dòng)員測(cè)算了卡路里燃燒，還將代謝科學(xué)的工具帶出實(shí)驗(yàn)室，穿越生命之樹(shù)，探索了人類(lèi)遠(yuǎn)親——黑猩猩、倭黑猩猩、大猩猩和紅毛猩猩——的熱量消耗情況。我的實(shí)驗(yàn)室和其他研究團(tuán)隊(duì)的最新研究重塑了人們對(duì)機(jī)體如何消耗卡路里以及運(yùn)動(dòng)和飲食如何影響新陳代謝和健康的理解。

在肥胖、糖尿病和心臟病成為普遍問(wèn)題的時(shí)代，如果可以將這些科學(xué)進(jìn)展用于公共衛(wèi)生計(jì)劃和個(gè)人日常工作中，我們將活得更加幸福和健康。通向健康生活，我們可以從認(rèn)清并批判七大代謝誤區(qū)開(kāi)始。

誤區(qū)一：運(yùn)動(dòng)可以消耗卡路里，促進(jìn)新陳代謝

這一條健康雜志上幾乎所有鍛煉教程開(kāi)篇的基本信念：多運(yùn)動(dòng)，消耗更多卡路里。短期來(lái)看，這是正確的——你的確在運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)消耗能量；而且如果你嘗試全新的鍛煉計(jì)劃，至少開(kāi)始階段的燃卡效率會(huì)更高。但最近的研究表明，人體的新陳代謝是動(dòng)態(tài)且具有適應(yīng)性的。

2010年，我和同事決定調(diào)查遠(yuǎn)古人類(lèi)（狩獵采集者）的熱量消耗情況。我們與坦桑尼亞北部的哈扎人（Hadza）一起度過(guò)了數(shù)周時(shí)間，測(cè)量了這些現(xiàn)代狩獵和采集社區(qū)里的居民一天燃燒的卡路里。

如您所料，在沒(méi)有槍支、機(jī)器和家禽家畜的情況下，以野生動(dòng)植物為食物是一種對(duì)身體要求極為苛刻的生活方式。哈扎族的男人每天要為打獵和收集野生蜂蜜奔走19 000步，女人則需要為收集野生植物塊莖和漿果而前行12 000步（通常背著孩子）。然而，盡管每日鍛煉量是現(xiàn)代西方人口平均水平的5倍，但我們發(fā)現(xiàn)，哈扎族男女的每日熱量消耗卻與習(xí)慣久坐的上班族差不多。不光是哈扎族，其他小型社會(huì)里的農(nóng)民和覓食者，每天的工作量同樣很高，熱量消耗卻也與高收入國(guó)家的工薪族齊平。也就是說(shuō)，不管生活方式如何，身體都在努力將每天燃燒的卡路里值保持在一個(gè)狹窄的范圍內(nèi)。

那么新啟用的健身程序可以產(chǎn)生什么奇效嗎？答案是它們會(huì)逐漸“泯然眾人”。在新方案的開(kāi)始階段，運(yùn)動(dòng)者的每日燃卡量通常能增加，但隨著時(shí)間的推移，高效將變回平常，因?yàn)樗麄兊纳眢w適應(yīng)了鍛煉計(jì)劃——新計(jì)劃實(shí)行后的幾個(gè)月內(nèi)，運(yùn)動(dòng)者的每日熱量消耗就會(huì)回歸至僅比鍛煉前稍高，甚至完全相同的水平。

誤區(qū)二：鍛煉必定能減重

即使設(shè)法通過(guò)鍛煉增加了熱量消耗，你也未必能理想地實(shí)現(xiàn)減重目標(biāo)。最近有研究者回顧了61項(xiàng)運(yùn)動(dòng)研究（總計(jì)900多名志愿者參與），提出了一些令人沮喪的證據(jù)。

新的鍛煉計(jì)劃開(kāi)始之初，減重情況通常不錯(cuò)，但隨著時(shí)間推移，運(yùn)動(dòng)紅利逐漸消失——過(guò)一年左右，鍛煉已經(jīng)基本起不到什么減重的作用了。

曾有科學(xué)家開(kāi)展過(guò)一項(xiàng)為期較長(zhǎng)的研究，他們招募成年的美國(guó)男性和女性，讓他們?cè)谘芯咳藛T的監(jiān)督之下踐行為期16個(gè)月的運(yùn)動(dòng)計(jì)劃，每周燃燒2 000卡路里的熱量。9個(gè)月后，男性志愿者減掉了大約5公斤體重，之后體重保持穩(wěn)定；而女性的體重卻在這16個(gè)月里原地踏步。

出現(xiàn)這種燃卡和減重不相匹配的情況的原因很簡(jiǎn)單，那就是消耗更多熱量的你可能同時(shí)也攝入了更多卡路里。當(dāng)然，你可能是無(wú)意識(shí)地?cái)z入了更多，可這就是問(wèn)題所在。復(fù)雜的代謝系統(tǒng)會(huì)在你的意識(shí)之下調(diào)節(jié)你的饑餓感和飽腹感，相當(dāng)出色地完成保持熱量攝入與支出相匹配的工作。

誤區(qū)三：如果你的體重沒(méi)下來(lái)，你的運(yùn)動(dòng)計(jì)劃就算不上成功

鍛煉或許不會(huì)改變體重秤上的數(shù)字，但減重并非運(yùn)動(dòng)的全部！人類(lèi)進(jìn)化為狩獵采集者后的200多萬(wàn)年間，大量的體力活動(dòng)是日常生活不可避免的一部分。

盡管哈扎人每天消耗的熱量與久坐的白領(lǐng)差不多，但他們罹患心臟病和糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)更低。定期運(yùn)動(dòng)可使心臟保持健康，令肌肉強(qiáng)壯，助頭腦敏銳——這種助益隨著年齡增長(zhǎng)越發(fā)凸顯。

有趣的是，最近的研究表明，阻礙體重減輕的代謝調(diào)節(jié)是運(yùn)動(dòng)如此有益健康的一個(gè)重要原因。我的實(shí)驗(yàn)室和其他研究團(tuán)隊(duì)正努力探究這些變化的實(shí)質(zhì)。目前看來(lái)人體似乎會(huì)通過(guò)減少其他任務(wù)的能耗來(lái)應(yīng)對(duì)每日運(yùn)動(dòng)量的增加。例如，免疫系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)減弱，炎癥減輕——這很重要，因?yàn)槲覀冎姥装Y是誘發(fā)心血管疾病和一系列其他健康問(wèn)題的危險(xiǎn)因子。

面對(duì)壓力事件時(shí)，常運(yùn)動(dòng)人群的應(yīng)激激素皮質(zhì)醇和腎上腺素分泌更少，這降低了他們?cè)庥鰤毫ο嚓P(guān)疾病的風(fēng)險(xiǎn)；運(yùn)動(dòng)甚至可以讓生殖激素的分泌更為合理：科學(xué)家通過(guò)比較女性體內(nèi)雌激素和黃體酮與男性睪丸激素的分泌情況，發(fā)現(xiàn)有運(yùn)動(dòng)習(xí)慣的成年人的這三類(lèi)激素水平更低，但這種減少似乎并未損害生育能力，反倒與諸如前列腺癌、卵巢癌和乳腺癌之類(lèi)的患病風(fēng)險(xiǎn)降低有關(guān)。

誤區(qū)四：按標(biāo)準(zhǔn)控制卡路里攝入就行

多余的熱量就會(huì)以脂肪的形式堆積。肥胖的主要原因還是飲食，我們變重是因?yàn)槲覀兂缘锰唷Ｈ欢?，?jì)算卡路里已成為過(guò)去式。我們被告知是我們攝入的食物類(lèi)型和進(jìn)食方式導(dǎo)致了超重麻煩，低碳水飲食的布道者們吹捧生酮飲食——以脂肪而非碳水化合物作為主要能量來(lái)源——為減肥奇兵，能在保持相同卡路里攝入（有些人甚至聲稱可以吃得更多）的情況下取得比其他飲食更好的減重效果。間歇性禁食法的教徒們所鼓吹的也是同樣的邏輯。

這些飲食法及其背后的邏輯是有問(wèn)題的。首先，沒(méi)人能精確計(jì)算自己每頓飯攝入的卡路里，而當(dāng)我們說(shuō)自己每天消耗2 000左右卡路里時(shí)，所依據(jù)的其實(shí)是基于對(duì)成千上萬(wàn)正常生活的成年人進(jìn)行的為期一周的金標(biāo)準(zhǔn)生理測(cè)量所得出的真實(shí)數(shù)據(jù)——女性平均每天燃燒約2 300卡路里，男性的日均消耗則近3 000卡路里。

鑒于我們的身體所表現(xiàn)出的各種新陳代謝的技巧，準(zhǔn)確追蹤卡路里的進(jìn)出基本是不可能的。然而，人類(lèi)當(dāng)不了出色的熱量會(huì)計(jì)，并不意味著卡路里是一種毫無(wú)意義的代謝貨幣。所有的瘦身飲食都通過(guò)減少卡路里攝入來(lái)實(shí)現(xiàn)，只不過(guò)這一概念可能披著不同的外衣。

人類(lèi)是一個(gè)適應(yīng)能力很強(qiáng)的物種，以肉為主的吃法或素食主義飲食都能把我們喂飽，讓我們健康長(zhǎng)大。肉食類(lèi)型飲食讓許多人感覺(jué)不錯(cuò)，而植物性飲食，或是葷素搭配的折中方案，也都可作為健康選擇。過(guò)去幾十年間，科學(xué)界的研究已清楚表明，只要能堅(jiān)持踐行，任何合理的飲食方案都可以用來(lái)減輕體重，而且并沒(méi)有哪種飲食法是更容易堅(jiān)持的。2005年，科學(xué)家在美國(guó)進(jìn)行了一項(xiàng)研究，他們隨機(jī)分配給160名肥胖的成年人4種不同的飲食計(jì)劃，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同飲食法的實(shí)踐難度、減重效果和健康益處均無(wú)差異。

如果你想減肥，訣竅在于制定一套不難堅(jiān)持的飲食方案。高蛋白質(zhì)和高纖維的食物會(huì)讓我們?nèi)菀桩a(chǎn)生飽腹感，也可避免節(jié)食減肥帶來(lái)的各種問(wèn)題。

誤區(qū)五：古人類(lèi)的飲食最適合我們

努力嘗試我們祖先吃的食物粗看起來(lái)似乎很有可取之處。但實(shí)際上，模仿古人類(lèi)（更具體地說(shuō)是舊石器時(shí)代先民）的飲食——當(dāng)下流行的所謂古飲食運(yùn)動(dòng)——并不像聽(tīng)起來(lái)那么簡(jiǎn)單。

當(dāng)我們暢想遙遠(yuǎn)的舊石器時(shí)代，我們可能會(huì)理所當(dāng)然地認(rèn)定過(guò)去幾千年里，全世界各地的祖先都吃著同一套“天然”飲食。甚至那些并未接觸過(guò)人類(lèi)生態(tài)學(xué)或人類(lèi)學(xué)，也不大了解古式飲食（例如所謂的純?nèi)怙嬍常┑拈T(mén)外漢，都相信古人類(lèi)的飲食以肉為主，極少的碳水化合物。

然而，我的團(tuán)隊(duì)在哈扎族社區(qū)開(kāi)展的工作，以及20世紀(jì)收集到的其他狩獵采集者社區(qū)的人種學(xué)資料，再加上化石和考古記錄里的那些更古老的證據(jù)，告訴我們，事實(shí)并非設(shè)想的那樣。

首先，狩獵采集者的食譜的豐富程度不輸工業(yè)化時(shí)代的現(xiàn)代人；當(dāng)然，不同群體之間的，以及不同時(shí)間段內(nèi)的飲食結(jié)構(gòu)——肉類(lèi)、植物、脂肪和碳水化合物的比例——的確千差萬(wàn)別。有些飲食，以北極土著居民為代表，以肉為主；其他一些，尤其是溫暖氣候環(huán)境下的居民，則更重植物。哈扎人的飲食在植物、野味以及大量蜂蜜（現(xiàn)代的古飲食法禁食此物）取得了平衡。值得一提的是，來(lái)自蜂蜜的卡路里占哈扎人熱量攝入的15%左右。

另一方面，除北極地區(qū)，還沒(méi)有證據(jù)表明狩獵采集者群體（無(wú)論是過(guò)去的還是現(xiàn)代社會(huì)里的）大量食用肉食。我們得到的大量考古和化石證據(jù)都顯示，即使是舊石器時(shí)代的人類(lèi)也在均衡地?cái)z入植物和肉類(lèi)。

誤區(qū)六：新陳代謝緩慢注定帶來(lái)肥胖

身體每天消耗多少能量因人而異。兩個(gè)年齡和性別相同，生活方式一樣的人，每日燃燒的熱量很可能相差500卡路里。令人驚訝的是，熱量消耗的變化難以被用于預(yù)測(cè)某人體重。肥胖者平均每天的燃卡水平往往可以勝過(guò)瘦子，因?yàn)橐粋€(gè)更大尺寸的身軀會(huì)有更多細(xì)胞在工作，更多的熱量消耗自然理所應(yīng)當(dāng)。體重增加和肥胖不是新陳代謝緩慢的結(jié)果。

那么，為什么有些人更容易保持苗條身形，而另一些人卻如此掙扎呢？盡管可能找不到標(biāo)準(zhǔn)答案，但大腦的聯(lián)接方式似乎是一個(gè)決定性因素。在大多數(shù)情況下，體重增加會(huì)持續(xù)數(shù)月甚至數(shù)年，這反映出能量吸收調(diào)節(jié)中的微小誤差。我們吃下的大量加工食品可能使神經(jīng)獎(jiǎng)勵(lì)系統(tǒng)不堪重負(fù)，要知道在漫長(zhǎng)的進(jìn)化途中，它們一直都只處理沒(méi)被加工過(guò)的天然食物。我們的大腦在過(guò)度消費(fèi)方面犯了錯(cuò)誤。

近期，有關(guān)饑餓和飽腹的生理學(xué)方面的工作，以及肥胖遺傳學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)展為此類(lèi)觀點(diǎn)提供了支撐。人體與肥胖相關(guān)的數(shù)百個(gè)基因里，絕大多數(shù)都在大腦中最為活躍。你所攜帶的突變體可能會(huì)影響你控制體重的能力。

誤區(qū)七：肥胖和體重增加是某種失敗的標(biāo)志

現(xiàn)代人類(lèi)的基因庫(kù)與我們祖先的相比基本沒(méi)有變化，因?yàn)檫z傳變化特別緩慢。但古人類(lèi)沒(méi)有面臨全球性的肥胖危機(jī)。在世界上的大部分地區(qū)，我們的環(huán)境——尤其是食物環(huán)境，即我們獲取特定食物的渠道和方式——與眾不同。在設(shè)計(jì)工業(yè)化世界時(shí)，我們周?chē)錆M了驅(qū)使自己過(guò)度消費(fèi)的食品。與肥胖的斗爭(zhēng)往往是一種對(duì)意志力的考驗(yàn)——對(duì)陣雙方是鍛煉和節(jié)食的健康助益與貪食和懶惰帶來(lái)的弊病。

商店里擺滿了過(guò)度加工的食品——充斥著糖和油，甜與咸的味蕾刺激浪潮淹沒(méi)了人類(lèi)那從舊石器時(shí)代趕來(lái)的大腦。

美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的最新研究表明，盡管尚不清楚確切原因，但食用超加工食品確實(shí)可導(dǎo)致體重增加。世界范圍內(nèi)的超加工食品的消費(fèi)量在正在不斷增加。在美國(guó)和英國(guó)，它們占食物消費(fèi)量的一半以上；在富裕國(guó)家，超加工食物通常占據(jù)低收入社區(qū)飲食選擇的主流，這加劇了健康和營(yíng)養(yǎng)方面的“階級(jí)分化”；中低收入國(guó)家的居民對(duì)超加工食品的依賴性日益增強(qiáng)，這推動(dòng)了肥胖癥和相關(guān)疾病——心臟病、中風(fēng)、糖尿病以及其他非傳染性疾病——發(fā)病率的上升，在全球范圍內(nèi)造成的死亡人數(shù)多于傳染病。

肥胖不是選擇的結(jié)果，但這并不意味著我們的選擇無(wú)關(guān)緊要。我們可以從拒絕超加工食品開(kāi)始。我們無(wú)須等待飲食環(huán)境的社會(huì)變化就可以在日常生活中采取行動(dòng)。我們需要向哈扎人學(xué)習(xí)，將體育鍛煉更多地引入日?；顒?dòng)中。運(yùn)動(dòng)可能不會(huì)讓我們變得苗條，但肯定會(huì)幫助我們保持活力。

資料來(lái)源 New Scientist