或許大家都誤解了肥胖
傳統(tǒng)觀點認為,肥胖取決于機體如何調(diào)節(jié)能量的攝入和消耗(以測得的卡路里為準)。無論攝入的是脂肪、碳水化合物還是蛋白質(zhì),只要進食過量,體重必然上升。所以減肥的唯一途徑是控制食量,及消耗更多能量。 (南方周末資料圖)
1.少吃,多運動
為什么我們身邊有那么多人變得肥胖?這個問題似乎不難回答。
世衛(wèi)組織認為,肥胖及超重的根本原因是,能量攝入和消耗的不平衡。簡單地講,就是這些人吃得太多,運動太少,或者兩者兼而有之。按照這個解釋,人體任何多余的熱量,不管來源于蛋白質(zhì)、碳水化合物還是脂肪(食物的三大主要成分,也是我們的三大營養(yǎng)成分),最終都會轉(zhuǎn)化為體重。因此,肥胖的解決方法說到底還是——少吃,多運動。
但是,人們對這一傳統(tǒng)解決方法的質(zhì)疑也一直揮之不去,原因不言而喻:少吃多運動的口號,已經(jīng)廣為流傳了40年,但人類的體型卻如吹氣球般膨脹,肥胖率節(jié)節(jié)高升。今天,超過三分之一的美國人體重超標——這是40年前的兩倍多,全球的肥胖者更是超過五億。
在發(fā)胖的同時,代謝失調(diào)也開始困擾越來越多的人。2型糖尿病是代謝失調(diào)疾病的一種,它會造成胰島素分泌異常,影響人體對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和貯存。值得注意的是,肥胖人士患上2型糖尿病的概率遠高于體重正常者。
矛盾的是,肥胖問題看似容易解決,但現(xiàn)實情況卻變得越來越糟。對此,科學(xué)界存在兩種假設(shè):第一種假設(shè)是,我們對為什么發(fā)胖的分析是正確的,但肥胖者(無論是由于遺傳因素,抑或是后天的環(huán)境和行為因素造成其肥胖)缺乏足夠的動力或毅力去減肥。第二種假設(shè)是,我們對肥胖原因的認識存在根本性錯誤,因此那些所謂的減肥方法也就成了無稽之談。
如果第二種假設(shè)正確,或許我們該重拾早在第二次世界大戰(zhàn)前,就被歐洲學(xué)者接受的一種觀點。這個觀點認為,造成肥胖的原因不是能量失衡,而是源于一種類似激素缺陷的機制。該缺陷的產(chǎn)生,可能取決于人們?nèi)粘z入的碳水化合物的數(shù)量和質(zhì)量。依照這個思路,人們在解釋肥胖原理時所犯的根本性錯誤在于:將食物所含的熱量視為增加體重的直接因素——不論攝入的是牛油果、牛排、面包,抑或碳酸飲料,而沒有考慮食物本身,尤其是食物所含碳水化合物對體內(nèi)激素的作用,但恰恰是這些激素控制著人體脂肪的積累。
考慮到研究人員經(jīng)常把能量失衡作為肥胖的成因,人們可能會認為,這種觀點應(yīng)該在幾十年前就經(jīng)過了嚴格的實驗驗證,但實際上,科學(xué)層面上的驗證從未發(fā)生過。即使不考慮高昂的成本,這類實驗的實施難度也很大。并且,研究人員總是想當(dāng)然地認為,這個觀點無懈可擊,根本沒必要耗費精力去證明——我們之所以胖,還能有什么原因呢,無非是吃得太多了。結(jié)果,當(dāng)代最受爭議的健康問題——肥胖、糖尿病及相關(guān)疾病的發(fā)病率持續(xù)上升,其背后的科學(xué)原理至今懸而未決。
十余年來,通過對肥胖生理機制及過往歷史的研究,我愈發(fā)肯定地認為,要想真正對付肥胖,只有一個辦法:重新思考,并嚴格驗證我們所認為的肥胖成因。2012年,我與癌癥專家彼得·阿蒂亞(Peter Attia)共同創(chuàng)立了名為“營養(yǎng)科學(xué)倡議”(Nutrition Science Initiative, NuSI)的非營利機構(gòu),該機構(gòu)的主要任務(wù)就是,找出肥胖的生理機制。在勞拉及約翰·阿諾德基金會的資助下,我們讓一些原本各在一方的科學(xué)家走到一起,設(shè)計一些實驗方案,非常嚴謹?shù)貋眚炞C肥胖(更寬泛地說是體重增長)相關(guān)的假說。勞拉及約翰·阿諾德基金會承諾,會承擔(dān)NuSI目前研究預(yù)算的60%,并在三年內(nèi)提供總額為4000萬美元的資助。研究人員會對每一個線索追蹤到底,如果一切按計劃進行,在未來的5~6年中,人類對肥胖的生理機制將有比較明確的認識。
2.激素失調(diào)導(dǎo)致肥胖?
只要弄清楚激素假說為什么這么受科學(xué)家“待見”,你就會知道,能量失衡假說的短板在哪里。吃得多消耗得少會導(dǎo)致肥胖的觀點,大致源于熱力學(xué)第一定律,即能量是守恒的,既不能被創(chuàng)造,也不會憑空消失。所以,任何生物體攝入的熱量,無非通過代謝被轉(zhuǎn)化為其他形式,被釋放出去或貯存起來。如果我們攝入的總熱量超出消耗及排出部分,那剩余部分必然會被貯存起來,這就意味著我們會變胖、變重。這種說法看似有理有據(jù),但從生物學(xué)角度來講,它無法解釋,為什么人們攝入的熱量,要超出消耗的熱量,更不能回答為什么超出的部分會轉(zhuǎn)化成脂肪,積聚在體內(nèi)。而這些“為什么”,正是亟待回答的問題。
需要用生物學(xué)而非物理學(xué)來解釋的疑問還包括:為什么脂肪細胞會過量聚集脂質(zhì)分子?為什么多余的脂質(zhì)分子沒有進入代謝循環(huán),轉(zhuǎn)化為其他能量?為什么多余的脂肪更容易在特定的身體部位堆積……
要回答以上疑問,不可避免地要考慮體內(nèi)的各種激素——尤其是胰島素,在促進脂肪累積的過程中所扮演的角色。胰島素的作用是調(diào)節(jié)體內(nèi)的葡萄糖水平。當(dāng)人體攝入含較多碳水化合物的食物后,血液中的葡萄糖濃度會升高,胰腺隨之釋放更多的胰島素,將葡萄糖濃度控制在安全水平內(nèi)?梢哉f,胰島素扮演著體內(nèi)信號的角色,它會告訴肌肉、器官乃至脂肪細胞,趕快吸收葡萄糖,轉(zhuǎn)化為熱量。胰島素也會讓脂肪細胞存儲脂肪(包括一日三餐中的脂肪),作為后備能量。所以,當(dāng)體內(nèi)胰島素濃度較高時,脂肪細胞會存儲脂肪,其他細胞則會優(yōu)先選擇葡萄糖(而不是脂肪)作為能量來源。
日常食物中,葡萄糖主要由淀粉、谷物及糖類這些碳水化合物提供(當(dāng)攝入的食物中不含碳水化合物時,肝臟也會利用體內(nèi)的蛋白質(zhì)合成葡萄糖)。研究發(fā)現(xiàn),我們所攝入的碳水化合物越容易被消化,血液中葡萄糖濃度上升的幅度越大,消化速率就越快(降低速率的有效途徑是增加食物中的纖維素和脂肪含量)。因此,食用精加工的谷物和淀粉,會加劇體內(nèi)胰島素的釋放。另外,諸如蔗糖和果葡糖漿這樣的糖類,在胰島素分泌機制中也扮演關(guān)鍵角色。這些糖類由大量的果糖分子組成,而大部分果糖由肝細胞負責(zé)代謝。依照許多研究的觀點,大量的果糖會導(dǎo)致機體細胞產(chǎn)生“胰島素抵抗”機制。這種機制一旦形成,便需要更多的胰島素參與才能有效控制血糖水平。按照激素假說,這樣一來的結(jié)果便是,人體內(nèi)的胰島素水平常年偏高,導(dǎo)致越來越多的脂肪被貯存下來,而不是轉(zhuǎn)化成熱量。即使每天只會貯存10或20卡路里的熱量,數(shù)十年下來就會造成肥胖。
根據(jù)這一假說,唯一能打破惡性循環(huán),預(yù)防甚至逆轉(zhuǎn)肥胖的途徑是,減少糖類和其他碳水化合物的攝入量,以免胰島素水平上升。這樣,人體自然會分解體內(nèi)存貯的脂肪,提取能量。因此,從邏輯上說,即使攝取的熱量沒有任何變化,仍然可以讓人體“燃燒”脂肪,而不是碳水化合物。細胞可以“燃燒”脂肪,是因為體內(nèi)激素非常明確地告訴它們應(yīng)該這么做,這也可使能量消耗增多。按照這種觀點,要想除去體內(nèi)過多的脂肪,必須限制碳水化合物的攝取,最好是用脂肪取而代之,這也就不會刺激胰島素的分泌。
關(guān)于肥胖的上述假說說明,已成為世界難題的肥胖和2型糖尿病(在很大程度上,是由“胰島素抵抗”引起),主要由日常食物中的谷類食物和糖分導(dǎo)致的。如果這樣的話,解決這兩種健康問題的第一步,不是看人們吃了多少,有多大運動量,而是要避免攝入糖類,少吃高淀粉類蔬菜和谷物食物。
3.觀點的演變
在關(guān)于肥胖的傳統(tǒng)觀念中,能量失衡假說并不是一直像今天這樣,占據(jù)主導(dǎo)地位。在第二次世界大戰(zhàn)前,歐洲學(xué)術(shù)權(quán)威和絕大多數(shù)醫(yī)學(xué)教科書都認為,肥胖和其他生長缺陷一樣,都與激素調(diào)節(jié)上的缺陷相關(guān)。當(dāng)時的科學(xué)家認為,之所以會出現(xiàn)肥胖,肯定是影響脂肪存貯的激素和酶發(fā)生了異常變化。
激素假說最初是在一百多年前,由德國內(nèi)科專家古斯塔夫·馮·貝格曼(Gustav von Bergmann)醫(yī)生提出的。如今,德國內(nèi)科醫(yī)學(xué)學(xué)會所授予醫(yī)生的最高榮譽——古斯塔夫·馮·貝格曼獎?wù)拢闶且运拿置。貝格曼?chuàng)造了“親脂性”(lipophilia)這一術(shù)語來形容體內(nèi)不同組織積聚脂肪的能力。正如身體的一些部位體毛旺盛,另一些部位無遮無蓋那樣,脂肪也喜歡囤積在體內(nèi)的某些特定部位。貝格曼認為,這種“親脂傾向”必然由一些生理因素決定。
然而,第二次世界大戰(zhàn)后,隨著英語取代德語成為科學(xué)界的通用語言,上述假說也淡出了人們的視野。在很大程度上,激素假說在當(dāng)時被拋棄的另一個原因是技術(shù)手段的限制。要想弄清楚人體調(diào)節(jié)脂肪積聚的生理機制,進而揭示肥胖的生物學(xué)機理,首先得有一些可靠的技術(shù)手段,精確檢測血液中的脂肪酸和激素的含量,但這些技術(shù)一直到20世紀50年代末才問世。
到了20世紀60年代中期,胰島素在調(diào)節(jié)脂肪積累的過程中有著重要作用,這已經(jīng)非常清楚,但那時,肥胖已經(jīng)被認為是由飲食過量引起,而肥胖的治療,也是誘導(dǎo)或強迫患者減少熱量攝入。當(dāng)時的研究還發(fā)現(xiàn),血液中的膽固醇濃度,與心臟病的患病風(fēng)險相關(guān),而營養(yǎng)學(xué)家認為,飽和脂肪酸是造成這一現(xiàn)象的罪魁禍首。一時間,低脂肪、高碳水化合物的食物備受專家們推崇,而碳水化合物造成肥胖(或是糖尿病和心臟病)的觀點,則被人們迅速遺忘了。
不過,仍有少數(shù)醫(yī)生支持激素假說,并且著書呼吁,只要盡量避免攝入碳水化合物,肥胖者可以想吃就吃,一樣能達到減肥的目的。但是,當(dāng)時一些最有影響力的專家卻認為,人們變胖就是因為想吃就吃,沒有節(jié)制,因此那些支持激素假說的著作備受質(zhì)疑。羅伯特·C·阿特金斯(Robert C. Atkins)是這些備受質(zhì)疑的作者中最有名的一位。他提出了一個被很多人認為荒謬且危險的觀點,即盡量避免攝入碳水化合物的同時,可以隨心所欲地大快朵頤,吃那些富含飽和脂肪酸的食物而不必擔(dān)心發(fā)胖,無論是龍蝦紐堡醬(一種高脂美式菜肴)還是雙層芝士漢堡。
另一種假說則將焦點集中在脂肪細胞的生理調(diào)節(jié)機制上。碳水化合物的攝入使得血糖(葡萄糖)濃度上升,激活胰島素分泌機制。胰島素會使脂肪細胞停止向機體供能,并可能促進脂肪的積聚。因此,體重上升的根源在于,日常食物中的碳水化合物讓體內(nèi)胰島素水平居高不下。 (南方周末資料圖) 另一種假說則將焦點集中在脂肪細胞的生理調(diào)節(jié)機制上。碳水化合物的攝入使得血糖(葡萄糖)濃度上升,激活胰島素分泌機制。胰島素會使脂肪細胞停止向機體供能,并可能促進脂肪的積聚。因此,體重上升的根源在于,日常食物中的碳水化合物讓體內(nèi)胰島素水平居高不下。 (南方周末資料圖)
4.前所未有的精確實驗
過去20年中,越來越多的證據(jù)表明,幾十年前的那些醫(yī)生的觀點或許是正確的——對于我們?yōu)楹巫兣郑に丶僬f是一個合理的解釋;而且,由飲食中的糖分引起的胰島素抵抗,不僅是2型糖尿病,也是心臟病乃至癌癥的重要誘發(fā)因素。所以,通過嚴格的實驗,弄清楚碳水化合物和胰島素的影響,就顯得尤為重要。
由于此類實驗的最終目的在于,準確找出誘發(fā)肥胖的環(huán)境因素,因此,最理想的情況應(yīng)該是,直接通過實驗去尋找導(dǎo)致多余脂肪積聚的生理機制。但是,肥胖的產(chǎn)生過程往往需要數(shù)十年,人體在幾個月中積累的脂肪量往往很少,很難檢測得到。所以NuSI機構(gòu)的研究人員逆向思考,打算第一步先通過減肥實驗來檢驗不同假說,這樣得出結(jié)論所需的時間就可以短很多。然后,再根據(jù)這批實驗的結(jié)果,來決定未來還需要哪些實驗,來進一步闡明肥胖機制,確定究竟哪種肥胖假說是正確的。
初步實驗會由美國哥倫比亞大學(xué)、美國國立衛(wèi)生研究院、美國佛羅里達醫(yī)院的桑福德-伯納姆轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究中心以及彭寧頓生物醫(yī)學(xué)研究中心的研究人員共同開展。在整個實驗期間,16名超重和肥胖的受試者將會受到“嚴格監(jiān)控”,各種實驗設(shè)備會精確檢測他們攝入的熱量,以及消耗的能量。實驗的第一階段,受試者得到的食物類似當(dāng)今美國人的日常飲食——由50%的碳水化合物(其中糖類占食物總量的15%)、35%的脂肪以及15%的蛋白質(zhì)構(gòu)成。研究人員會非常細致地調(diào)整受試者攝入的熱量,直到受試者的脂肪既不會增多,也不會減少。換句話說,“能量代謝房”(metabolic chamber)測量到的結(jié)果是,受試者攝入的熱量,恰好等于消耗的能量。而在第二階段,受試者會獲得相同數(shù)量的食物,食物所含熱量也不會改變,但食物結(jié)構(gòu)則會完全不同。
調(diào)整后,飲食中碳水化合物所占的比重非常低——僅有5%,而且是肉類、魚類、家禽類、蛋類、奶酪、動植物油以及綠色蔬菜中天然攜帶的碳水化合物。食物中,蛋白質(zhì)的比重和調(diào)整前沒有變化,仍占熱量攝入的15%。至于剩下80%的熱量,則都由以上日常食物中所含的脂肪來補充。需要注意的是,這個實驗的目的并不是測試上述飲食方式是否健康,是否可在日常生活中長期維持,而是希望通過這樣的手段,在最短的時間內(nèi),最大限度地降低受試者體內(nèi)的胰島素水平。
這個實驗創(chuàng)造了非常理想的環(huán)境,可以很好地檢驗出,哪一個肥胖假說是正確的。如果能量失衡假說成立,這些受試者在實驗結(jié)束時體重將不會變化,因為他們攝入和消耗的熱量始終會相互抵消。如此的話,目前比較流行的看法將從理論上被證明,肥胖確實和攝入的熱量直接相關(guān),不管熱量是來自脂肪、碳水化合物還是蛋白質(zhì),效果是一樣的。如果食物結(jié)構(gòu)會影響脂肪積聚,那在碳水化合物攝入量受限的情況下,受試者體重和脂肪量都會下降,這將是對激素假說的強力支持,說明在胰島素的作用下,與脂肪或蛋白質(zhì)相比,碳水化合物更易使人發(fā)胖。
精準實驗可以提供非常精確的數(shù)據(jù),但往往耗時耗力,這個實驗也不例外,僅僅是預(yù)實驗就將耗費大半年的時間,下一階段的大規(guī)模實驗更可能長達三年。隨著該項目獲得的科研經(jīng)費越來越多,我們的雄心也越來越大。除了研究肥胖成因,我們還計劃通過這項實驗,探索其他疾病,如糖尿病、癌癥及神經(jīng)系統(tǒng)疾病,與糖代謝以及其他主要營養(yǎng)成分間的關(guān)系。這些探索實施起來會有一定難度,但是可行的。
我們開展這個項目,最重要的目的在于,確保公眾得到的關(guān)于減肥、保健、預(yù)防肥胖等方面的各種飲食建議是科學(xué)的,而非基于某種成見或盲從。肥胖和2型糖尿病不僅會嚴重影響個人健康,還對我們的公共醫(yī)療系統(tǒng)提出了嚴峻挑戰(zhàn),甚至可能影響整個國家的經(jīng)濟。只有借助NuSI機構(gòu)的精確實驗結(jié)果,我們才能知道,到底是什么引發(fā)了肥胖,也只有這樣,我們才能知道,在目前這場對付肥胖的戰(zhàn)斗中,我們是不是犯了致命的戰(zhàn)術(shù)錯誤。
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