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[科学与生活] 还指望通过锻炼减肥?研究告诉你这种想法多不现实

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发表于 2019-1-11 15:52:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
  
  我们已经习惯于把锻炼看作减肥的关键因素,但事实上,多年来不断积累的科学研究表明,锻炼虽然对身体健康有益,但实际上减肥效果却没那么惊人。
  资深健康记者茱莉亚·贝鲁斯(Julia Belluz)最近参加了动感单车健身课。45分钟的锻炼结束后,贝鲁斯的身体开始出汗。她觉得自己的锻炼非常努力,动感单车上的数字显示,她已经燃烧了700多卡路里热量。
  
  为了解释“锻炼究竟能不能很好地帮助减肥”这个问题,贝鲁斯阅读了60多项关于锻炼和减肥的研究材料,还采访了9位知名锻炼、营养和肥胖研究人员的观点,以下是她的发现:
  身体燃烧卡路里暗藏进化线索
  纽约亨特学院的人类学家赫尔曼·庞泽(Herman Pontzer)曾前往坦桑尼亚,研究地球上仅存的几个狩猎采集部落之一哈扎人(Hadza),希望找到“燃烧卡路里的机器”。哈扎人活动量比较大,男人通常出去打猎,爬树寻找野生蜂蜜。女人寻找植物,挖块茎,梳理灌木寻找浆果。庞泽说:“对于任何被研究过的人群来说,他们的运动量都是最高的。”
  通过研究哈扎人的生活方式,庞泽认为他会找到证据来支持“为何肥胖已经成为世界性大问题”这一传统观点。许多人认为,在过去的50年里,我们集体变胖的原因之一是,我们比人类祖先活动得少。庞泽认为,哈扎人平均燃烧的卡路里要比今天的西方人多得多。
  在2009年和2010年的几次旅行中,庞泽和同事们前往热带稀树大草原的中部,在路虎车上装满露营用品、电脑、太阳能电池板、冷冻尿样所需的液氮,以及测量呼吸的呼吸测量装置。在干燥、开阔的地形上,他们在几个哈扎族家庭中找到了研究对象。在11天的时间里,他们使用被称为“双标记水”的技术,跟踪了13名18岁至75岁的哈扎人男性和17名女性的运动和能量消耗情况。双标记水是测量我们燃烧能量时排出二氧化碳的方法。
  当他们计算出这些数字时,结果却令人觉得不可思议。庞泽表示:“哈扎人的能量消耗并不比美国和欧洲人高,这着实让我们感到惊讶。”虽然参与狩猎采集的人身体灵活、身材苗条,但他们实际上每天消耗的卡路里热量与美国或欧洲人的平均水平相当。
  庞泽的研究并不完善,它只涉及来自小社区的30名参与者。他也对研究结果存在疑问:狩猎、觅食的哈扎人怎么可能与不常运动的西方人消耗的热量同样多呢?庞泽开始寻找答案。
  科学家们已经证明,能量消耗(即每天燃烧的卡路里)不仅包括锻炼,还包括维持我们生存的数千种功能所需的全部能量。卡路里燃烧似乎也是人类随时间进化而来的一个特征,与生活方式无关。庞泽认为,也许哈扎人消耗的能量和西方人一样多,因为他们的身体在其他方面节省了能量。或者,哈扎人在不狩猎和采集以弥补体力劳动的时候休息得更多,这也会降低他们的整体能量消耗。
  这门科学仍在发展,但它对我们如何思考能量消耗以及通过锻炼能在多大程度上消耗能量都有着深远的影响。如果“热量消耗”变量不能很好地控制,那么造成哈扎人体重差异的原因是什么?庞泽说:“哈扎人消耗了同样的能量,但他们不像西方人那样肥胖。他们不会暴饮暴食,所以他们不会变得肥胖。”
  锻炼对健康非常有益
  在深入探讨为什么锻炼对减肥没有多大帮助之前,让我们先弄清楚一件事:无论锻炼对你的腰围有多大影响,它对你的身心都有好处。研究显示,尽管锻炼只能帮助适度地减轻体重,但那些锻炼更多(即使不改变饮食习惯)的研究参与者,也会获得诸多健康益处,包括降低血压和血液中的甘油三酯。锻炼还可以降低患2型糖尿病、中风和心脏病的风险。
  其他一些研究也表明,常锻炼的人患阿尔茨海默氏症、痴呆症等认知障碍的风险较低。他们在认知能力测试中得分也更高,还有很多其他好处。如果你已经减肥了,锻炼也可以帮助你保持体重,同时让你更注重卡路里的摄入。在2017年10月发表在《肥胖》(Obesity)杂志上的一项研究中,研究人员调查了《减肥达人》(the Biggest Loser)真人秀节目中的14名参赛者的情况。他们再次发现,在节目中,体育锻炼和减肥之间没有太大关系。
  研究报告的撰写者、美国国立卫生研究院数学家、肥胖问题研究人员凯文·霍尔(Kevin Hall)说:“在减肥过程中减掉最多体重的不一定是运动量最大的人,而是吃得最少的人。”但他们也发现,锻炼与保持体重之间有着密切的联系。研究人员总结说:“与之前的报告一致,长期保持体重可能需要大量而持续的体育锻炼。”所以,总的来说,锻炼就像一种神奇的药物,对健康都有好处。
  锻炼本身对减肥几乎毫无用处
  锻炼的好处是毋庸置疑的,还有很多关于人们通过跑步机减肥的故事。但是大部分的证据并没有那么令人印象深刻。2001年发表的锻炼干预研究综述显示,锻炼20周后,体重减轻的程度低于预期,而且在这些较长期的研究中,锻炼能量消耗的多少与体重减轻没有相关性。
  为了探究更多锻炼对体重的影响,研究人员跟踪调查了各类职业者,从马拉松选手到久坐的双胞胎,再到绝经后超重的人,以及通过跑步、骑单车或个人训练来增加运动量的肥胖女性。这些研究中的大多数人通常最多只能减掉几斤体重,即使是在高度控制的情况下,他们的饮食保持不变也是如此。
  其他的大量锻炼研究,也得出了“锻炼无助于减肥”的类似结论。这些研究显示,仅靠锻炼只能促使适度的减肥。阿拉巴马大学肥胖研究人员大卫·艾利森(David Allison)这样总结道:加强锻炼对减肥的影响非常有限。
  长期以来,我们始终认为减肥就是简单的“卡路里输入,卡路里输出”。在1958年一项被广泛引用的研究中,研究人员马克斯·维斯诺夫斯基(Max Wishnofsky)概述了许多机构仍在使用的预测减肥规则:一磅(454克)人类脂肪约代表3500卡路里热量。因此,通过节食或参加体育锻炼,每天减少500卡路里的热量,每周可以减少大约一磅体重。同样,每天增加500卡路里的热量也会导致体重增加差不多分量。
  如今,研究人员认为这个规则过于简单。正如一项研究所描述的,他们现在认为人类能量平衡是个动态的、可调整的系统。当你改变其中某种成分时,比如减少每天摄入的卡路里来减肥,比平时多做运动等,这会在体内引发一连串的变化,它们会影响你消耗掉多少卡路里,进而影响你的体重。
  锻炼只占每天热量消耗的一小部分
  即使你努力锻炼,你所消耗的额外卡路里只占总能量消耗的一小部分。美国国立卫生研究院的神经科学家兼肥胖研究员阿列克谢·克拉维茨(Alexxai Kravitz)解释说,“事实上,通过锻炼消耗的能量仅占总能量消耗的10%至30%左右,而且这因人而异。”
  能量消耗主要由三个部分组成:1)基础代谢率,也就是人体休息时用于基本功能的能量;2)用于分解食物的能量;3)用于身体活动的能量。我们几乎不能控制基础代谢率,但它实际上是我们最大的能量消耗器。克拉维茨说:“人们普遍认为,对大多数人来说,基本代谢率占总能量消耗的60%至80%。”
  
  图1:成年男女的能量消耗比例
  此外,消化食物约占10%。这意味着,只剩下10%到30%的能量用于身体活动消耗,而体育锻炼只是其中的一小部分。身体活动包括所有的运动,比如四处走动、坐立等。这意味着,虽然你摄入的食物占了你身体所需能量的100%,但锻炼只消耗了不到10%到30%的能量。这是个相当大的差异,也可以解释为何锻炼只能导致体重产生微小变化的原因。
  通过锻炼很难导致“热量赤字
  美国国立卫生研究院的Body Weight Planner使用了维斯诺夫斯基提出的模型来说明,为何增加有规律的锻炼项目不太可能导致显著的减肥效果。如果体重90公斤的人在保持热量摄入不变的情况下,每周4天增加60分钟中等强度的跑步锻炼,并且坚持30天,他会减掉2.5公斤左右体重。霍尔补充说:“如果这个人决定增加食物摄入量,或者从增加的运动中得到更多的放松,那么体重减轻的幅度就会更小。”
  
  图2:体重90公斤的人每周跑步4天,预计可减肥2.5公斤
  因此,如果一个人超重或肥胖,而且可能想要减掉几十公斤体重,那么通过锻炼来产生真正的效果,可能需要相当多的时间和努力,且需要拥有坚强的意志。这就是为何霍尔认为,研究人员一再发现,锻炼有助于保持减肥效果,但它并不能帮助人们减肥的原因。他说:“你需要大量的运动来燃烧足够多的卡路里来减肥。但要保持减肥效果,并不需要消耗过多的能量。”
  锻炼会以其他微妙方式破坏减肥效果
  锻炼甚至会以非常微妙的方式破坏减肥效果。我们的运动量与我们吃的多少息息相关。正如霍尔所说:“我认为没有人相信热量的输入和输出是相互独立的。”当然,锻炼有时候会让我们感到饥饿,以至于这种饥饿感导致我们消耗的卡路里可能比真正燃烧掉的还要多。
  2009年的一项研究表明,人们似乎在锻炼后增加了食物的摄入量,这要么是因为他们认为自己消耗了大量卡路里,要么是因为他们感觉更加饥饿。另一项对2012年研究进行的分析发现,人们通常高估了锻炼所消耗的能量,并且在锻炼时吃得更多。霍尔还说:“你在那台机器上努力锻炼一个小时,而锻炼效果可能在稍后饮食中被抵消掉。”例如,一片披萨就可以减少锻炼1小时所消耗的热量,一杯摩卡咖啡或一个冰淇淋甜筒也可以。
  还有证据表明,有些人在锻炼后会放慢活动速度,在非健身活动中消耗更少的能量。他们可能会决定躺下来休息,或者坐电梯而不是爬楼梯。这些变化通常被称为“补偿行为”,它们只是指我们在锻炼后无意识地做出的一些调整,以抵消所消耗的卡路里。
  锻炼可以引起帮助我们保存能量的生理变化
  关于为什么锻炼对减肥没什么好处,最有趣的理论描述了锻炼后我们的身体调节能量变化的方式。研究人员发现了一种叫做“新陈代谢补偿”的现象。洛约拉大学运动生理学家劳拉·杜加斯(Lara Dugas)说:“你给身体施加的压力越大,我们认为生理上越有可能发生变化。基于你所做运动的强度,补偿机制也会发生变化。”换句话说,我们的身体可能会积极地对抗我们减肥的努力。
  这种影响已经得到了很好的证明,尽管它可能会因人而异。1994年发表在《肥胖研究》(Obesity Research)杂志上的一项有趣研究中,研究人员让7对年轻、久坐的同卵双胞胎进行了为期93天的高强度锻炼。几乎每天,他们都要在动感单车上锻炼2个小时。这些双胞胎还被安排在研究实验室中接受24小时监督,并由细心的营养学家安排饮食。营养学家会仔细测量他们的卡路里,以确保他们的能量摄入保持不变。
  尽管参与者从久坐到几乎每天花几个小时锻炼,但他们平均只减掉了5.5公斤体重,从1公斤到8.5公斤磅不等,几乎都是由于脂肪减少所致。与研究人员在研究开始前计算的结果相比,参与者通过运动消耗的卡路里也减少了22%。研究人员解释道,这有两个可能:要么受试者的基础代谢速率减慢,要么受试者在每天两小时的运动时间之外消耗的能量减少。
  在2016年5月发表在《肥胖》(Obesity)杂志上的一项研究中,凯文·霍尔(Kevin Hall)的研究小组再次调查了14名《减肥达人》真人秀参与者。在2009为期30周的比赛结束时,他们进行了一系列测量——体重、脂肪、新陈代谢、激素等。六年后的2015年,他们又进行了一次测量。
  虽然所有参赛者在节目结束时都通过极端饮食和长时间锻炼减掉了几十公斤体重,但6年后,他们的腰围基本上已经完全反弹。但最引人注目的发现是,在整个研究期间,参与者的新陈代谢大大减缓,他们每天消耗的实际热量减少了500卡路里。这种代谢效应持续存在,尽管大多数参与者正在缓慢地恢复他们减掉的体重。
  杜加斯称这种现象为“生存机制部分”,即人体可能在储存能量,以试图保存储存的脂肪,以满足未来的能量需求。同样,研究人员还不知道为什么会发生这种情况,也不知道这种影响会持续多久。大卫·艾利森(David Allison)说:“我们相信,某些新陈代谢调整和行为补偿是在某些情况下发生的,我们只是不知道它们是在什么情况下发生的。”
  能量消耗可能存在上限
  另一个关于通过锻炼很难减肥的假说是,能量消耗在某一时刻达到了停滞状态。庞泽在2016年发表在《当代生物学》(Current Biology)杂志上的另一篇论文中,他和同事发现了能量消耗存在上限的证据。
  他们从加纳、南非、塞舌尔、牙买加和美国招募了332名成年人。他们对研究参与者进行了为期8天的跟踪调查,收集了使用加速度计进行体育锻炼和消耗能量的数据。他们将志愿者分为三种类型:久坐的人、中等运动量的人(每周锻炼两三次)和超级运动员(每天都参加锻炼)。这些人都保持着特定的运动量。
  在这里,身体活动只占各组燃烧热量变化的7%到9%。适度运动的人比久坐的人消耗更多的能量(每天大约多消耗200卡路里),但除此之外,他们消耗的能量似乎达到了极限。研究人员在研究中总结道:“在调整了体型和人员构成后,总能量消耗与体育锻炼呈正比,但在较低的身体活动范畴内,这种关系更为明显。”换句话说,在参加特定运动量后,你不会总是以同样的速度燃烧卡路里,总能量消耗最终可能会趋于平稳。
  在传统的总能量消耗“叠加”或“线性”模型中,一个人燃烧多少卡路里热量是个简单的物理活动的线性函数。庞泽表示:“这个平稳期与我们通常认为的能量消耗是不同的。世界卫生组织和Fitbit的开发者会告诉你,你越活跃,每天消耗的卡路里就越多。”在总能量消耗的“受限”模型中,身体通过减少用于其他生理活动的能量来适应增加的身体锻炼。
  在相关研究的基础上,庞泽提出了一个新的模型,颠覆了传统的“卡路里输入,卡路里输出”锻炼方式。在传统模型中,身体活动越多,消耗的卡路里也越多,它们之间呈线性关系(也称为能量消耗的“叠加”模型)。庞泽将新模型称为能量消耗的“约束模型”,该模型表明,更多体力活动对人体的影响并非是线性的。根据我们的进化史,在食物来源不那么可靠的时候,不管我们多么活跃,我们的身体都会为消耗能量设定最高限度。
  庞泽解释说:“最重要的观点是,无论运动量多大,身体都在努力保持特定的能量消耗水平。”这仍然只是个假设,庞泽和其他人需要收集更多的证据来验证它,并调和相互矛盾的证据,证明人们可以在增加体力活动的同时燃烧更多的能量。就目前而言,这或许有助于解释,为何把健身作为减肥的唯一策略但往往徒劳无益的原因。
  政府和食品行业正在发出不科学的建议
  据世界卫生组织(WHO)统计,自1980年以来,全球肥胖患病率翻了一番,目前全球约13%的人口被列入肥胖行列。在美国,近70%的人口不是超重就是肥胖。缺乏锻炼和摄入过多卡路里被认为是造成这一危机的两大原因。但正如研究人员指出的那样:“你无法逃脱糟糕的饮食习惯。”
  不幸的是,我们吃得比以往任何时候都多。可口可乐公司表示:“体育锻炼对消费者的健康和福祉至关重要。”自上世纪20年代以来,该公司一直致力于推动锻炼,最近《纽约时报》曝光了该公司资助肥胖研究人员的行为,这些研究人员强调缺乏体育锻炼是肥胖流行的原因。
  蒙特克莱尔州立大学肥胖研究人员戴安娜·托马斯(Diana Thomas)说:“锻炼身体有各种各样的好处。然而,如果你想减肥,最大问题是食物。我们需要控制饮食。”
  锻炼对健康有很大好处,但对减肥来说没有多大效果。在关于肥胖的辩论中,这两件事绝对不能等同起来。
  到底是什么对减肥有效??
  在个人层面,美国国家体重控制登记处(National weight Control Registry)进行了一些研究,包括研究如何有效地减肥。该机构分析了至少减掉15公斤体重、并保持体重至少一年时间的成年人的特征、习惯和行为。他们目前有1万多名成员参加这项研究,这些人每年都要填写关于他们是如何成功减肥的问卷。
  研究人员发现,成功减肥的人有几个共同点:1)他们每周至少称一次体重;2)他们限制热量的摄入,远离高脂肪的食物,注意自己的体重变化;3)他们也经常锻炼。但是要注意的是:这些人除了计算卡路里和其他行为改变外,还进行体育锻炼。许多减肥专家认为,一个人能做的最重要的事情,就是以自己喜欢、能够维持的方式限制卡路里的摄入,并专注于健康饮食。
  一般来说,节食加运动比单纯地减少热量摄入效果更好。下面这张图表来自一组超重人群的随机试验:限制卡路里摄入的那组人减掉的体重与节食+锻炼的那组人减掉的体重大致相同,不过锻炼组减掉的热量没那么多。热量限制组比节食+运动组减掉的体重更多。
  
  图3:热量限制组比节食+锻炼组减掉的体重更多
  蒙特克莱尔州立大学的托马斯警告说,如果你要开始一段既包括加强锻炼又包括减少卡路里摄入的减肥之旅,不要把在体育锻炼中消耗的卡路里算作额外的进食补偿中。锻炼只是为了改善健康,而不是为了减肥。
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