2022/08/30

《燃》閱讀心得2:拼命運動居然不會消耗更多能量?


作者:蔡明劼醫師



接續上一篇文章,一些頂尖運動員比如環法自行車賽選手,每天會燃燒8500大卡的能量,持續23天。又比如全美橫越賽跑者(每天跑一場馬拉松的距離,直到橫跨美國),每天消耗6200大卡的能量,持續140天(媽呀)。

但是根據研究,人體一天能攝取的能量上限大約是5000大卡,所以即便這些選手每天死命的吃,每天都還會製造上千大卡的熱量赤字。這樣一天復一天,賽事結束的時候體重應該也減輕到不像話吧?

結果並非如此,這些選手們的體重雖然有減輕,但遠遠不如數字上面推估的那麼多。這到底是怎麼回事呢?要回答這個問題,我們必須先來到非洲東部的坦尚尼亞。


非洲原始人有消耗比較多能量嗎?


本書作者:赫曼‧龐策教授是一名人類學家,他在非洲「哈札族」原始部落進行了長年的研究。「哈札族」是以狩獵和採集維生的原始民族,完全沒有耕種文明。

哈札族人的生活就是獵捕動物、或者挖掘野生的植物塊莖為食,運氣好的話可以找到蜂窩並且爬到幾層樓高的樹上採集蜂蜜。他們每天至少有兩個小時以上的辛苦勞動,大約是普通美國人的10倍,而且這還不包括每天大約20公里左右的步行。

這麼大量的身體活動之下,哈札族人應該每天都消耗很多卡路里吧?代誌不是憨人想的那麼簡單。

透過二重標示水技術(一種精準測量能量消耗的技術),作者驚訝地發現:哈札族人的每日消耗能量居然與美國、英國、日本、俄羅斯人幾乎完全相同。怎麼會這樣?!是不是算錯了什麼?

不,二重標示水並沒有錯,錯在人體運行的方式跟我們所認知的不一樣。

受限的每日能量消耗模型


如圖的左半邊所示:我們以為活動量越多,一整天消耗的能量(TEE)就會越多,像是一個簡單的線性關係?事實卻非如此。

作者在這邊提出了「受限的每日能量消耗」模型當我們提升活動量的時候,身體會自動降低其他方面生理活動的耗能,使得TEE到達某個程度後就幾乎不會再上升。如圖的右半邊所示。

這是全書的一大高潮。簡單來說:無論生活方式如何(無論你如何努力活動),身體似乎都會將TEE維持在某個狹窄的範圍內。


舉個例子:假設你的基礎代謝率消耗熱量1500大卡、身體活動消耗熱量(PA)500大卡,那麼一整天消耗的能量(TEE)等於是2000大卡。

如果你增加運動量,讓 PA 提升到1000大卡,那麼TEE會變成1500+1000=2500大卡。到這裡可能還沒有問題。

但如果你非常努力運動,讓 PA 提升到1500大卡,你會以為TEE會變成1500+1500=3000大卡,對嗎?

錯了!錯了!TEE可能會停留在2500大卡,不但沒有達到預期之中的數字,而且就算你再運動更多,TEE也幾乎不會再增加。

這個現象不只在哈札族人身上看到,曾經在荷蘭進行過一次研究計畫,也有類似的發現:一群沒有運動習慣的受試者先測量每日能量消耗(TEE),接著開始進行跑步訓練,直到每天可以跑60分鐘。

帳面上來看,每天跑60分鐘應該可以消耗360大卡的熱量,那麼這些受試者的TEE應該要比最初增加360大卡。但是實驗經過40週之後,測量卻發現,TEE僅僅增加了120大卡。書中還有舉出其他實例,我在這邊就不贅述。

為什麼拼命運動卻不會瘦?


再看到文章開頭的問題,為什麼這些頂尖運動員的體重雖然有減輕,但遠不如數字上面推估的那麼多?現在我們有答案了。即使頂尖運動員每天有大量的運動消耗,但每天實際上消耗的總熱量還比預期少了數百大卡,所以體重下降的幅度也低於預期。

以前我們可能會認為:因為人體逐漸適應了這個運動(效率變高),所以進行相同的運動量、消耗的能量卻變少。現在我們知道這不是主要原因,我們還要把「身體會自動進入節能模式」這件事情考慮進去。

回到現實世界,這就是為什麼有些人剛開始運動時,可以有不錯的減肥成效。但是當他們保持努力運動一段時間,減肥的效果往往每況愈下。

(硫酸小補充:此外,運動還有一個眾所皆知的機制:會讓你吃得更多。所以不控制飲食、只想單純靠運動瘦下來的人,幾乎是緣木求魚。)

那麼,「受限的每日能量消耗」是怎麼產生的呢?作者認為:因為我們的身體不是簡單的機器,而是經過數億年演化的動態產品,它會對活動和食物供應的變化做出反應。

我們的身體(精確來說是大腦)會藉由操控「饑餓感」以及「新陳代謝」做出精確調整,讓我們每天燃燒的能量配合我們吃去進去的能量,目的是盡可能讓體重保持恆定

但是這個理論還留下了兩大謎團:
1、大腦是透過那些方式調控新陳代謝的?
2、被自動降低耗能的那些「其他生理活動」跑到哪裡去了?
3、如果運動不能增加能量消耗,那運動對減重來說是否毫無意義?

看到這裡你是不是也跟我一樣若有所思呢?不用著急,這本史詩一般的大作,蔡醫師還要寫好幾篇文章才能講完哩。




參考資料:
Constrained Total Energy Expenditure and Metabolic Adaptation to Physical Activity in Adult Humans. Herman Pontzer. Curr Biol. 2016 Feb 8;26(3):410-7.




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