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三、消耗:身体怎样利用能量

卡路里缺口控制是改变体型的关键,上一章聊了食物也就是能量的来源,这一章将来到消耗的部分。也就是身体将会怎样利用获取的能量,进而判断我们可以采取怎样的方式来增加能量支出。通过了解这两个部分,可以让我们明白训练、饮食安排的原理。
能量消耗的三个途径
生命的一切行为都需要能量驱动,身体的运动、细胞的代谢、心跳和血流、呼吸与消化这一切都需要能量的支持才能正常的运转。这无数的能量使用可以归纳为三个主要部分。
一、基础代谢
基础代谢可以被看做是一项固定支出,正常情况下需要身体内 60%-70% 的能量。也就是呼吸、心跳、内脏工作等最基础的,维持这具复杂生命系统运转下去的基本热量消耗。即使一个人什么都不做,只要活着就会进行基础的代谢,不过强度时有改变,例如睡觉时比清醒静息低约 5%–10%;站立比坐着多消耗约 10%–20%。
每个人基础代谢的速度是不同的,一般会在1000-1600大卡之间,基础代谢率(Basal Metabolic Rate,BMR)就是代表不同代谢效率的指标。BMR并不是一个固定的数值,身高、体重、肌肉量、年龄、外界温度都对这个值会产生影响,根据研究表明正相关程度最高的两个因素是体表面积和脱脂体重(瘦体重)。
举些例子,女性在月经周期的黄体期 BMR 可能小幅升高(约 2%–5%),个体差异很大。热带地区居民的代谢率可能比寒带居民低 10%–20%。寒冷会促进产热和脂肪氧化,但也可能增强食欲。
过去常认为基础代谢从 20 岁起逐年下降,但 2021 年发表在《Science》的跨年龄研究(Pontzer 等)在调整去脂体重后显示:20–60 岁之间 BMR 基本稳定,约 60 岁以后才明显下降。老年人更容易变胖,更多与活动量下降、肌肉量减少、饮食结构变化有关,而不是“代谢每年固定掉 1%”。俗话说“千金难买老来瘦”,但更准确的目标是保住肌肉和活动能力,而不是单纯追求体重低。
这里有个常见的误解,一般我们去健身房教练可能会告诉你有肌肉了之后BMR就会提高,然后就不容易变胖。然而基础代谢率的特性是提高非常困难,但是下降却很容易。肌肉的静息能耗约为每公斤每天 10–15 千卡。即使通过两年系统训练增加 10kg 肌肉,BMR 大约也只多 100–150 千卡/天,约等于一罐可乐;而训练本身、日常活动量和 NEAT 的差异往往远大于这个数。但身体素质和运动能力的提升可以让我们养成健身习惯,并能够在体育运动中消耗更多的热量。运动和肌肉增长还有一个对基础代谢的作用是对冲由年龄带来的下降,通过运动来保持肌肉和内脏的活力,让基础代谢维持在一个正常的水平范围内。
估算自己的基础代谢率有好几种方式,最准确的当然是去医院使用相应的专业设备,但不是每个人都有相应的条件。一些体脂秤和常见的计算公式得出的结论会偏高10%-20%,尤其是大体重的人士,误差会更加严重。最适合中国健康成人的基础代谢率计算公式是 Schofield 公式12,这也是 WHO 建议的计算公式:
18-30岁: 男 = 14.3 x 体重(kg)+ 658 女 = 14 x 体重(kg)+ 463 30-60岁: 男 =10.9 x 体重(kg)+ 830 女 =7.7 x 体重(kg)+ 804
二、食物消化(TEF,食物热效应)
咀嚼和消化其实是一件挺费劲的事情,根据食物类型和烹饪方式的区别,每天用于食物消化的能量大约占总热量支出的10%。这种消化的热量支出又被称为食物热效应(Thermic Effect of Food,TEF),不过这是一个可以被人为提升的热量支出方式。
主要的方式是改变食谱内食材的组成,最好就是将碳水化合物的来源换做粗粮,例如玉米、糙米、藜麦等。因为这样可以不改变摄入总热量和三大元素的比例。还有就是适量增加蛋白质的含量。因为蛋白质本身的食物热效应是30%左右,远远大于4-8%的碳水和脂肪。但是蛋白质的比例增加有可能造成其他的问题,得失之间并不是很好把握。
少吃多餐更消耗能量吗?
有一种被广泛认为能够增加食物热效应的方式是“少吃多餐”,也就是在不增加食物总量的情况下,将同样的食物分为多次吃完。但是当我对这个观点进行深入研究的时候,却发现了一些有意思的事情,并深感二手信息失真导致的严重后果。
首先我注意到有很多健身博主对这个观点有许多“辟谣”的文章和视频,文章的观点惊人一致,并都“不约而同”地引用了1990年发表的一篇论文后得出结论:增加进食频率并不会有任何影响3。
但我仔细阅读这个由苏格兰格拉斯哥大学心理学教授做的实验,仅将1200大卡的大餐和分为600大卡的两餐做了对比,并没有分更小的容量。而600大卡已经是我们正常情况下正餐的热量大小,是身体消化系统最熟悉的食量。1200大卡的一餐饭对女性实验者来说是压力非常大的。
随后在相关论文中我又找到了1991年的另一篇论文,由哥伦比亚大学的肥胖研究中心发表4。
该实验将750大卡的单次进食与平均分为六餐每份125大卡对照组进行的比对。结论令人惊讶,少食多餐的时候食物热效应明显的小于吃大餐的组。这个结论与普遍认知、博主辟谣的结论都相反。为了验证这个判断,我又找到了一篇 2012 年的近期论文5。
这次实验由美国和加拿大的多家大学和机构联合参与。实验对象由人换成了小白鼠,但变量设计更加细致,时间跨度超过100天。需要注意的是,这项研究比较的是“全天随时进食”与“限定在 8 小时内进食”,并不是严格意义上的“少食多餐”。在食物种类和热量基本一致的情况下,随时进食的小鼠胖了将近一倍。
这些实验至少说明,少食多餐并不像传言那样能额外消耗热量;把小鼠的限时进食结果直接套到人的“少食多餐”上,也不可靠。在总热量相同的前提下,进食频率对一天总消耗的影响很小,决定胖瘦的仍然是总热量和食物选择。所以没有必要为了“提高代谢”刻意改变进食频率,按自己习惯、能长期坚持的规律吃就好。
三、骨骼肌运动
在不特意进行运动,仅正常行动的情况下,骨骼肌运动消耗的热量大约占每天热量支出的 10%-30%。许多人认为运动是减肥的最主要途径,从更完整的层面来说是对的,但运动本身对于减肥需要的热量缺口制造其实是杯水车薪。关键是身体素质和运动能力的提升并不意味着基础代谢率的提升,资深的健身爱好者一旦停止运动,发福和肌肉流失也往往难以避免。就像长期自律的运动员,退役后训练量骤减,体型同样会明显变化。
效率和难度是首先需要考虑的,卡路里的赤字可以来自减少摄入和增加消耗。控制饮食显然是一种更有效率和更容易实现方式。一个涂满了巧克力酱的甜甜圈,内含300大卡的热量,大多数人可以在几秒钟将它吃完,并在随后的半小时内消化掉。通过饮食减掉这300大卡的热量,只要不买不吃即可。但是要通过运动增加支出,例如出门跑步,就需要半小时以上的坚持才能够消耗300大卡。不过能够在5秒钟内吃完甜甜圈的能力,并不能帮助坚持跑完半小时的路程。
而且运动量并非越大越好:身体是在训练后的恢复中变强的,既需要足够的刺激,也需要留出恢复时间。连续高强度训练会累积身体和心理上的双重疲劳,尤其是心理疲劳,可能让人对运动和生活产生负面情绪。
所以单纯的想要控制体形,重点就是在不要饥饿的前提下控制饮食。然而想让自己更有力量和活力,有更好的体型,在老年有更高的生活质量和健康状况,就需要通过科学的运动来实现。何况许多人肥胖的主要原因就是生活和饮食习惯导致的,单纯的控制饮食对他们而言并不容易实现。通过运动就可以改善生活方式,养成健康的饮食习惯,而不再单纯仅仅依靠意志力来节食。
正常情况下骨骼肌运动的热量支出确实是10%-30%左右,即使加上运动普通人每周的也会有一个上限。其实不如饭后散个步,工作累了伸个懒腰来回走动,骑车去上班,少坐电梯多走楼梯,这些在日常中特意进行轻量活动的行为被称为非运动性热量消耗(Non-Exercise Activity Thermogenesis,NEAT)。NEAT每天可以增加100-200大卡的消耗,一周下来就是将近1000大卡的持续消耗。从稳定性上远胜运动一天然后休息好几天的行为。

不过对于身体素质已经非常好,运动能力很强的个人来说,确实可以在一次运动中进行高强度的训练消耗大量热量。还能够科学安排训练和休息的时间,高效合理的安排持续的训练计划。这样就能够长期的增加运动的热量支出。像专业运动员每天可以训练4-6个小时,耐力项目的可以在训练中消耗4000-6000大卡的热量,即使是力量项目的也能轻易到达2000大卡以上的水平。
所以对运动能力比较强的人来说,即使体型走样也能够通过短时间大运动量的训练来恢复体形。因此对普通人来讲,最佳的策略就是先提高运动能力,然后再来雕琢体型。事实上此时体型改变远不如已经收获的健康方面的提升来得重要。
参考资料
以下编号与正文上标一一对应;每条注明文献类型,点击链接可查看详情。
- 方法学研究 梁洁, 蒋卓勤, 何玉敏, 方晓君. 中国健康成人基础代谢率估算公式的探讨. 中国校医. 2008;22(4):372–374. CNKI
- 技术报告 FAO, WHO, UNU. Human Energy Requirements: Report of a Joint FAO/WHO/UNU Expert Consultation. Rome: Food and Agriculture Organization; 2004. FAO
- 人体实验 Kinabo JL, Durnin JV. Effect of meal frequency on the thermic effect of food in women. European Journal of Clinical Nutrition. 1990;44(5):389–395. PubMed
- 随机对照试验 Tai MM, Castillo P, Pi-Sunyer FX. Meal size and frequency: effect on the thermic effect of food. American Journal of Clinical Nutrition. 1991;54(5):783–787. PubMed
- 动物实验 Hatori M, Vollmers C, Zarrinpar A, et al. Time-restricted feeding without reducing caloric intake prevents metabolic diseases in mice fed a high-fat diet. Cell Metabolism. 2012;15(6):848–860. PMC
