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“管住嘴、邁開腿”一直被奉為減肥的金規(guī)鐵律。面對美食（卡路里）的誘惑，你要么被同伴說服，要么安慰自己：“沒關(guān)系，回頭多運(yùn)動一下，把多吃的消耗掉！”因為，運(yùn)動可以燃燒卡路里。但你有沒有發(fā)現(xiàn)，“邁開腿”的效果卻很玄學(xué)——天天運(yùn)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(dú)特算法。

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么進(jìn)行的。人體總能量消耗（Total energy expenditure，TEE）是人體37萬億個細(xì)胞在24小時內(nèi)消耗的熱量，是包括基礎(chǔ)能量消耗（Basal energy expenditure ，BEE）和體力活動在內(nèi)的能量消耗總和?；A(chǔ)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，消耗多少取決于體力活動的強(qiáng)度和持續(xù)的時間。

尋找準(zhǔn)確的能量代謝測量方法

長期以來，公共衛(wèi)生專家一直告訴我們，由于現(xiàn)代生活方式的改變，人們在日常生活中運(yùn)動量太少，沒有消耗掉的能量轉(zhuǎn)變成脂肪，從而造成了現(xiàn)代社會肥胖病流行，所以要多運(yùn)動、少吃飯來控制體重。但實際上總能量消耗累加模型并沒有精準(zhǔn)的實驗數(shù)據(jù)支持，因為以前我們沒有辦法準(zhǔn)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(yùn)動傳感器法、自我報告法等，曾經(jīng)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(chǎn)生量來計算能量消耗。經(jīng)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(shè)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(xù)收集氧氣和二氧化碳，以此來分析艙內(nèi)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局限性，只有在安靜時或者穩(wěn)定狀態(tài)運(yùn)動時的測量才相對準(zhǔn)確。

直到上世紀(jì)八九十年代，雙標(biāo)水方法（Doubly labelled water，DLW）的出現(xiàn)，使得準(zhǔn)確測定能量消耗變?yōu)榭赡?。雙標(biāo)水的原理是讓測試者飲用含有穩(wěn)定同位素氘（²H）和重氧（¹⁸O）的水，再通過分析尿液中標(biāo)記物的峰度值變化 ，了解機(jī)體的能量代謝情況^[1]。這種方法更簡便也更加準(zhǔn)確，是目前測量能量代謝的金標(biāo)準(zhǔn)。然而，正是由于這種精確的測量的出現(xiàn)，我們發(fā)現(xiàn)了一些“扎心”的事實。

運(yùn)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(yùn)動越多就真的會消耗更多能量嗎？

2012年，美國進(jìn)化人類學(xué)家龐澤（Herman Pontzer）和他的團(tuán)隊調(diào)查了坦桑尼亞平原上哈德扎人的運(yùn)動能量消耗。這是一個以狩獵采集為生的部落，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采摘漿果。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(lǐng)高多了，然而研究結(jié)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里的人多一點(diǎn)點(diǎn)^[2]。

另一位芝加哥洛約拉大學(xué)教授勞拉·杜加斯（Lara Dugas）和她的團(tuán)隊對來自美國、加納、牙買加、南非和塞舌爾的近2,000名居民進(jìn)行了為期8天的活動監(jiān)測，評估了他們的基本身體活動模式，并在隨后的幾年中跟蹤了他們的體重。結(jié)果顯示，一個人的運(yùn)動量和體重之間沒有明顯的相關(guān)性；根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，每周進(jìn)行150分鐘中等強(qiáng)度鍛煉的人甚至比運(yùn)動量較少的人體重增加更多^[3]。

起初，科學(xué)家們推測人們在運(yùn)動后有一種“補(bǔ)償心理”或“犒賞心理”，他們通過吃更多的東西來安慰自己，結(jié)果把運(yùn)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，這并不能解釋哈德扎人的研究結(jié)果，即運(yùn)動量和卡路里消耗并不成正比。

為了研究這種運(yùn)動悖論，2016年上述兩位科學(xué)家開始聯(lián)手，對杜加斯教授之前研究人群中的300多人進(jìn)行了更詳細(xì)地觀察。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，剛開始的時候，那些運(yùn)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(yùn)動人群的能量消耗就穩(wěn)定下來了，這意味著那些每天運(yùn)動的人消耗的卡路里并不比那些一周只運(yùn)動幾次的人多。也就是說，當(dāng)你達(dá)到一定的運(yùn)動量時，你的身體會主動減少卡路里的消耗，并隨著時間推移穩(wěn)定下來，運(yùn)動與能量消耗之間的關(guān)系似乎不成正比了。

為了進(jìn)一步驗證結(jié)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天里每天跑個馬拉松。研究發(fā)現(xiàn)，在比賽的第一周，參賽者總體耗能較高，每天平均約6200Kcal，之后逐步穩(wěn)定下來，在比賽結(jié)束時下降到每天約4900Kcal。換句話說，參賽者每天的運(yùn)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(jié)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(wěn)定的水平，這也就是總能量消耗限制（Constrained）模型^[4]。

但為什么會出現(xiàn)這種狀況呢？人體的能量消耗機(jī)制有著自己的“算法”，比我們想象的要復(fù)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(yùn)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“算法”本質(zhì)上是優(yōu)先保證基本的生存。

有趣的是，人類并不是唯一保持相同能量消耗的物種?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，盡管動物園或?qū)嶒炇抑腥斯わ曫B(yǎng)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(xué)家在圈養(yǎng)和野生大熊貓中也發(fā)現(xiàn)了類似的現(xiàn)象^[6]。

不過，科學(xué)家還不清楚人體是通過何種機(jī)制來保證在運(yùn)動量增加的情況下維持能量消耗水平不變?？赡艿囊粋€解釋是，身體會在運(yùn)動量增加的時候，減少其他方面的能量消耗，比如細(xì)胞的修復(fù)等。所以，胖不是因為動得少而是因為吃得多！

“中年發(fā)?！保夯A(chǔ)代謝不背鍋

當(dāng)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(fā)?！?。這應(yīng)該是總能量消耗中的另一個方面——基礎(chǔ)能量的消耗出現(xiàn)了問題，是因為隨著年齡的增加而基礎(chǔ)代謝降低，能量消耗少了，自然更容易發(fā)胖。

然而事實真的是這樣嗎？新陳代謝表示“中年發(fā)?！钡倪@個鍋我不背。2021年8月24日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院、美國杜克大學(xué)、日本京都先端科學(xué)大學(xué)等100多個國際團(tuán)隊的研究人員在頂級學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》（Science）上在線發(fā)表了一項題為：“Daily energy expenditure through the human life course”的研究。研究團(tuán)隊分析了來自全球 29個國家和地區(qū)，年齡從一周大的嬰兒到 95歲，共6600多人在日常生活中消耗的平均卡路里。

研究發(fā)現(xiàn)，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(shù)學(xué)方法進(jìn)行調(diào)整后，排除了體型等差異，使年齡作為單一變量，匯總和分析了參與者的每日能量消耗，并根據(jù)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歲和高于60歲。結(jié)果發(fā)現(xiàn)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歲后新陳代謝會慢慢開始降低，到20歲趨于平靜，并在20-60歲期間保持穩(wěn)定，60歲后才開始再次緩慢下降，90歲之后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(yuǎn)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(diào)整后的每日能量消耗B：調(diào)整后的基礎(chǔ)代謝）

為了健康，動起來

那我們到底該怎么減肥？

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(jié)果都表明相對于運(yùn)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(yùn)動了嗎？當(dāng)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，也并發(fā)現(xiàn)他們有糖尿病等疾病，非常健康地老去（當(dāng)然由于生活條件和醫(yī)療衛(wèi)生條件的原因，他們的平均壽命并沒有比現(xiàn)代人更長，甚至更短）。鍛煉會減少身體的炎癥反應(yīng)和生殖激素的水平。動物實驗也表明，增加日常鍛煉不會增加能量消耗，能提高心肺功能、提高免疫系統(tǒng)能力、改善大腦功能等等。所以，積極運(yùn)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(yùn)動會降低患阿爾茨海默病等許多慢性疾病的風(fēng)險，對健康的促進(jìn)作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了它調(diào)節(jié)體重的能力。

根據(jù)《中國肥胖和預(yù)防控制藍(lán)皮書》中的運(yùn)動建議，每周應(yīng)進(jìn)行不少于150分鐘的中等強(qiáng)度有氧運(yùn)動，鍛煉一下心肺功能，比如慢跑、游泳等等；同時進(jìn)行不少于2次的抗阻運(yùn)動，加強(qiáng)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(yùn)動干預(yù)過程中，抗阻運(yùn)動和有氧運(yùn)動聯(lián)合的干預(yù)方式（每周5次，每次15分鐘較低強(qiáng)度的抗阻運(yùn)動+15分鐘的中等強(qiáng)度有氧運(yùn)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(jī)能所消耗的總熱量比率，而這一方案也需要通過力量訓(xùn)練來增加身體的肌肉含量，從而提高靜息代謝率。

關(guān)于許多人關(guān)心的中年發(fā)福問題，可能的原因有很多，例如壓力、活動水平、疾病、生活習(xí)慣改變等等，所以不要再把代謝變慢當(dāng)借口了。每當(dāng)你多長一斤肉，請捫心自問：管住嘴了嗎？

[1] Wikipedia " Double labeled water" https://en./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.