我們已經(jīng)習(xí)慣于把鍛煉看作減肥的關(guān)鍵因素,但事實(shí)上,多年來不斷積累的科學(xué)研究表明,鍛煉雖然對(duì)身體健康有益,但實(shí)際上減肥效果卻沒那么驚人。
資深健康記者茱莉亞·貝魯斯(Julia Belluz)最近參加了動(dòng)感單車健身課。45分鐘的鍛煉結(jié)束后,貝魯斯的身體開始出汗。她覺得自己的鍛煉非常努力,動(dòng)感單車上的數(shù)字顯示,她已經(jīng)燃燒了700多卡路里熱量。
為了解釋“鍛煉究竟能不能很好地幫助減肥”這個(gè)問題,貝魯斯閱讀了60多項(xiàng)關(guān)于鍛煉和減肥的研究材料,還采訪了9位知名鍛煉、營養(yǎng)和肥胖研究人員的觀點(diǎn),以下是她的發(fā)現(xiàn):
身體燃燒卡路里暗藏進(jìn)化線索
紐約亨特學(xué)院的人類學(xué)家赫爾曼·龐澤(Herman Pontzer)曾前往坦桑尼亞,研究地球上僅存的幾個(gè)狩獵采集部落之一哈扎人(Hadza),希望找到“燃燒卡路里的機(jī)器”。哈扎人活動(dòng)量比較大,男人通常出去打獵,爬樹尋找野生蜂蜜。女人尋找植物,挖塊莖,梳理灌木尋找漿果。龐澤說:“對(duì)于任何被研究過的人群來說,他們的運(yùn)動(dòng)量都是最高的。”
通過研究哈扎人的生活方式,龐澤認(rèn)為他會(huì)找到證據(jù)來支持“為何肥胖已經(jīng)成為世界性大問題”這一傳統(tǒng)觀點(diǎn)。許多人認(rèn)為,在過去的50年里,我們集體變胖的原因之一是,我們比人類祖先活動(dòng)得少。龐澤認(rèn)為,哈扎人平均燃燒的卡路里要比今天的西方人多得多。
在2009年和2010年的幾次旅行中,龐澤和同事們前往熱帶稀樹大草原的中部,在路虎車上裝滿露營用品、電腦、太陽能電池板、冷凍尿樣所需的液氮,以及測量呼吸的呼吸測量裝置。在干燥、開闊的地形上,他們?cè)趲讉€(gè)哈扎族家庭中找到了研究對(duì)象。在11天的時(shí)間里,他們使用被稱為“雙標(biāo)記水”的技術(shù),跟蹤了13名18歲至75歲的哈扎人男性和17名女性的運(yùn)動(dòng)和能量消耗情況。雙標(biāo)記水是測量我們?nèi)紵芰繒r(shí)排出二氧化碳的方法。
當(dāng)他們計(jì)算出這些數(shù)字時(shí),結(jié)果卻令人覺得不可思議。龐澤表示:“哈扎人的能量消耗并不比美國和歐洲人高,這著實(shí)讓我們感到驚訝。”雖然參與狩獵采集的人身體靈活、身材苗條,但他們實(shí)際上每天消耗的卡路里熱量與美國或歐洲人的平均水平相當(dāng)。
龐澤的研究并不完善,它只涉及來自小社區(qū)的30名參與者。他也對(duì)研究結(jié)果存在疑問:狩獵、覓食的哈扎人怎么可能與不常運(yùn)動(dòng)的西方人消耗的熱量同樣多呢?龐澤開始尋找答案。
科學(xué)家們已經(jīng)證明,能量消耗(即每天燃燒的卡路里)不僅包括鍛煉,還包括維持我們生存的數(shù)千種功能所需的全部能量??防锶紵坪跻彩侨祟愲S時(shí)間進(jìn)化而來的一個(gè)特征,與生活方式無關(guān)。龐澤認(rèn)為,也許哈扎人消耗的能量和西方人一樣多,因?yàn)樗麄兊纳眢w在其他方面節(jié)省了能量?;蛘?,哈扎人在不狩獵和采集以彌補(bǔ)體力勞動(dòng)的時(shí)候休息得更多,這也會(huì)降低他們的整體能量消耗。
這門科學(xué)仍在發(fā)展,但它對(duì)我們?nèi)绾嗡伎寄芰肯囊约巴ㄟ^鍛煉能在多大程度上消耗能量都有著深遠(yuǎn)的影響。如果“熱量消耗”變量不能很好地控制,那么造成哈扎人體重差異的原因是什么?龐澤說:“哈扎人消耗了同樣的能量,但他們不像西方人那樣肥胖。他們不會(huì)暴飲暴食,所以他們不會(huì)變得肥胖。”
鍛煉對(duì)健康非常有益
在深入探討為什么鍛煉對(duì)減肥沒有多大幫助之前,讓我們先弄清楚一件事:無論鍛煉對(duì)你的腰圍有多大影響,它對(duì)你的身心都有好處。研究顯示,盡管鍛煉只能幫助適度地減輕體重,但那些鍛煉更多(即使不改變飲食習(xí)慣)的研究參與者,也會(huì)獲得諸多健康益處,包括降低血壓和血液中的甘油三酯。鍛煉還可以降低患2型糖尿病、中風(fēng)和心臟病的風(fēng)險(xiǎn)。
其他一些研究也表明,常鍛煉的人患阿爾茨海默氏癥、癡呆癥等認(rèn)知障礙的風(fēng)險(xiǎn)較低。他們?cè)谡J(rèn)知能力測試中得分也更高,還有很多其他好處。如果你已經(jīng)減肥了,鍛煉也可以幫助你保持體重,同時(shí)讓你更注重卡路里的攝入。在2017年10月發(fā)表在《肥胖》(Obesity)雜志上的一項(xiàng)研究中,研究人員調(diào)查了《減肥達(dá)人》(the Biggest Loser)真人秀節(jié)目中的14名參賽者的情況。他們?cè)俅伟l(fā)現(xiàn),在節(jié)目中,體育鍛煉和減肥之間沒有太大關(guān)系。
研究報(bào)告的撰寫者、美國國立衛(wèi)生研究院數(shù)學(xué)家、肥胖問題研究人員凱文·霍爾(Kevin Hall)說:“在減肥過程中減掉最多體重的不一定是運(yùn)動(dòng)量最大的人,而是吃得最少的人。”但他們也發(fā)現(xiàn),鍛煉與保持體重之間有著密切的聯(lián)系。研究人員總結(jié)說:“與之前的報(bào)告一致,長期保持體重可能需要大量而持續(xù)的體育鍛煉。”所以,總的來說,鍛煉就像一種神奇的藥物,對(duì)健康都有好處。
鍛煉本身對(duì)減肥幾乎毫無用處
鍛煉的好處是毋庸置疑的,還有很多關(guān)于人們通過跑步機(jī)減肥的故事。但是大部分的證據(jù)并沒有那么令人印象深刻。2001年發(fā)表的鍛煉干預(yù)研究綜述顯示,鍛煉20周后,體重減輕的程度低于預(yù)期,而且在這些較長期的研究中,鍛煉能量消耗的多少與體重減輕沒有相關(guān)性。
為了探究更多鍛煉對(duì)體重的影響,研究人員跟蹤調(diào)查了各類職業(yè)者,從馬拉松選手到久坐的雙胞胎,再到絕經(jīng)后超重的人,以及通過跑步、騎單車或個(gè)人訓(xùn)練來增加運(yùn)動(dòng)量的肥胖女性。這些研究中的大多數(shù)人通常最多只能減掉幾斤體重,即使是在高度控制的情況下,他們的飲食保持不變也是如此。
其他的大量鍛煉研究,也得出了“鍛煉無助于減肥”的類似結(jié)論。這些研究顯示,僅靠鍛煉只能促使適度的減肥。阿拉巴馬大學(xué)肥胖研究人員大衛(wèi)·艾利森(David Allison)這樣總結(jié)道:加強(qiáng)鍛煉對(duì)減肥的影響非常有限。
長期以來,我們始終認(rèn)為減肥就是簡單的“卡路里輸入,卡路里輸出”。在1958年一項(xiàng)被廣泛引用的研究中,研究人員馬克斯·維斯諾夫斯基(Max Wishnofsky)概述了許多機(jī)構(gòu)仍在使用的預(yù)測減肥規(guī)則:一磅(454克)人類脂肪約代表3500卡路里熱量。因此,通過節(jié)食或參加體育鍛煉,每天減少500卡路里的熱量,每周可以減少大約一磅體重。同樣,每天增加500卡路里的熱量也會(huì)導(dǎo)致體重增加差不多分量。
如今,研究人員認(rèn)為這個(gè)規(guī)則過于簡單。正如一項(xiàng)研究所描述的,他們現(xiàn)在認(rèn)為人類能量平衡是個(gè)動(dòng)態(tài)的、可調(diào)整的系統(tǒng)。當(dāng)你改變其中某種成分時(shí),比如減少每天攝入的卡路里來減肥,比平時(shí)多做運(yùn)動(dòng)等,這會(huì)在體內(nèi)引發(fā)一連串的變化,它們會(huì)影響你消耗掉多少卡路里,進(jìn)而影響你的體重。
鍛煉只占每天熱量消耗的一小部分
即使你努力鍛煉,你所消耗的額外卡路里只占總能量消耗的一小部分。美國國立衛(wèi)生研究院的神經(jīng)科學(xué)家兼肥胖研究員阿列克謝·克拉維茨(Alexxai Kravitz)解釋說,“事實(shí)上,通過鍛煉消耗的能量僅占總能量消耗的10%至30%左右,而且這因人而異。”
能量消耗主要由三個(gè)部分組成:1)基礎(chǔ)代謝率,也就是人體休息時(shí)用于基本功能的能量;2)用于分解食物的能量;3)用于身體活動(dòng)的能量。我們幾乎不能控制基礎(chǔ)代謝率,但它實(shí)際上是我們最大的能量消耗器??死S茨說:“人們普遍認(rèn)為,對(duì)大多數(shù)人來說,基本代謝率占總能量消耗的60%至80%。”
圖1:成年男女的能量消耗比例
此外,消化食物約占10%。這意味著,只剩下10%到30%的能量用于身體活動(dòng)消耗,而體育鍛煉只是其中的一小部分。身體活動(dòng)包括所有的運(yùn)動(dòng),比如四處走動(dòng)、坐立等。這意味著,雖然你攝入的食物占了你身體所需能量的100%,但鍛煉只消耗了不到10%到30%的能量。這是個(gè)相當(dāng)大的差異,也可以解釋為何鍛煉只能導(dǎo)致體重產(chǎn)生微小變化的原因。
通過鍛煉很難導(dǎo)致“熱量赤字”
美國國立衛(wèi)生研究院的Body Weight Planner使用了維斯諾夫斯基提出的模型來說明,為何增加有規(guī)律的鍛煉項(xiàng)目不太可能導(dǎo)致顯著的減肥效果。如果體重90公斤的人在保持熱量攝入不變的情況下,每周4天增加60分鐘中等強(qiáng)度的跑步鍛煉,并且堅(jiān)持30天,他會(huì)減掉2.5公斤左右體重?;魻栄a(bǔ)充說:“如果這個(gè)人決定增加食物攝入量,或者從增加的運(yùn)動(dòng)中得到更多的放松,那么體重減輕的幅度就會(huì)更小。”
圖2:體重90公斤的人每周跑步4天,預(yù)計(jì)可減肥2.5公斤
因此,如果一個(gè)人超重或肥胖,而且可能想要減掉幾十公斤體重,那么通過鍛煉來產(chǎn)生真正的效果,可能需要相當(dāng)多的時(shí)間和努力,且需要擁有堅(jiān)強(qiáng)的意志。這就是為何霍爾認(rèn)為,研究人員一再發(fā)現(xiàn),鍛煉有助于保持減肥效果,但它并不能幫助人們減肥的原因。他說:“你需要大量的運(yùn)動(dòng)來燃燒足夠多的卡路里來減肥。但要保持減肥效果,并不需要消耗過多的能量。”
鍛煉會(huì)以其他微妙方式破壞減肥效果
鍛煉甚至?xí)苑浅N⒚畹姆绞狡茐臏p肥效果。我們的運(yùn)動(dòng)量與我們吃的多少息息相關(guān)。正如霍爾所說:“我認(rèn)為沒有人相信熱量的輸入和輸出是相互獨(dú)立的。”當(dāng)然,鍛煉有時(shí)候會(huì)讓我們感到饑餓,以至于這種饑餓感導(dǎo)致我們消耗的卡路里可能比真正燃燒掉的還要多。
2009年的一項(xiàng)研究表明,人們似乎在鍛煉后增加了食物的攝入量,這要么是因?yàn)樗麄冋J(rèn)為自己消耗了大量卡路里,要么是因?yàn)樗麄兏杏X更加饑餓。另一項(xiàng)對(duì)2012年研究進(jìn)行的分析發(fā)現(xiàn),人們通常高估了鍛煉所消耗的能量,并且在鍛煉時(shí)吃得更多?;魻栠€說:“你在那臺(tái)機(jī)器上努力鍛煉一個(gè)小時(shí),而鍛煉效果可能在稍后飲食中被抵消掉。”例如,一片披薩就可以減少鍛煉1小時(shí)所消耗的熱量,一杯摩卡咖啡或一個(gè)冰淇淋甜筒也可以。
還有證據(jù)表明,有些人在鍛煉后會(huì)放慢活動(dòng)速度,在非健身活動(dòng)中消耗更少的能量。他們可能會(huì)決定躺下來休息,或者坐電梯而不是爬樓梯。這些變化通常被稱為“補(bǔ)償行為”,它們只是指我們?cè)阱憻捄鬅o意識(shí)地做出的一些調(diào)整,以抵消所消耗的卡路里。
鍛煉可以引起幫助我們保存能量的生理變化
關(guān)于為什么鍛煉對(duì)減肥沒什么好處,最有趣的理論描述了鍛煉后我們的身體調(diào)節(jié)能量變化的方式。研究人員發(fā)現(xiàn)了一種叫做“新陳代謝補(bǔ)償”的現(xiàn)象。洛約拉大學(xué)運(yùn)動(dòng)生理學(xué)家勞拉·杜加斯(Lara Dugas)說:“你給身體施加的壓力越大,我們認(rèn)為生理上越有可能發(fā)生變化?;谀闼鲞\(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度,補(bǔ)償機(jī)制也會(huì)發(fā)生變化。”換句話說,我們的身體可能會(huì)積極地對(duì)抗我們減肥的努力。
這種影響已經(jīng)得到了很好的證明,盡管它可能會(huì)因人而異。1994年發(fā)表在《肥胖研究》(Obesity Research)雜志上的一項(xiàng)有趣研究中,研究人員讓7對(duì)年輕、久坐的同卵雙胞胎進(jìn)行了為期93天的高強(qiáng)度鍛煉。幾乎每天,他們都要在動(dòng)感單車上鍛煉2個(gè)小時(shí)。這些雙胞胎還被安排在研究實(shí)驗(yàn)室中接受24小時(shí)監(jiān)督,并由細(xì)心的營養(yǎng)學(xué)家安排飲食。營養(yǎng)學(xué)家會(huì)仔細(xì)測量他們的卡路里,以確保他們的能量攝入保持不變。
盡管參與者從久坐到幾乎每天花幾個(gè)小時(shí)鍛煉,但他們平均只減掉了5.5公斤體重,從1公斤到8.5公斤磅不等,幾乎都是由于脂肪減少所致。與研究人員在研究開始前計(jì)算的結(jié)果相比,參與者通過運(yùn)動(dòng)消耗的卡路里也減少了22%。研究人員解釋道,這有兩個(gè)可能:要么受試者的基礎(chǔ)代謝速率減慢,要么受試者在每天兩小時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之外消耗的能量減少。
在2016年5月發(fā)表在《肥胖》(Obesity)雜志上的一項(xiàng)研究中,凱文·霍爾(Kevin Hall)的研究小組再次調(diào)查了14名《減肥達(dá)人》真人秀參與者。在2009為期30周的比賽結(jié)束時(shí),他們進(jìn)行了一系列測量——體重、脂肪、新陳代謝、激素等。六年后的2015年,他們又進(jìn)行了一次測量。
雖然所有參賽者在節(jié)目結(jié)束時(shí)都通過極端飲食和長時(shí)間鍛煉減掉了幾十公斤體重,但6年后,他們的腰圍基本上已經(jīng)完全反彈。但最引人注目的發(fā)現(xiàn)是,在整個(gè)研究期間,參與者的新陳代謝大大減緩,他們每天消耗的實(shí)際熱量減少了500卡路里。這種代謝效應(yīng)持續(xù)存在,盡管大多數(shù)參與者正在緩慢地恢復(fù)他們減掉的體重。
杜加斯稱這種現(xiàn)象為“生存機(jī)制部分”,即人體可能在儲(chǔ)存能量,以試圖保存儲(chǔ)存的脂肪,以滿足未來的能量需求。同樣,研究人員還不知道為什么會(huì)發(fā)生這種情況,也不知道這種影響會(huì)持續(xù)多久。大衛(wèi)·艾利森(David Allison)說:“我們相信,某些新陳代謝調(diào)整和行為補(bǔ)償是在某些情況下發(fā)生的,我們只是不知道它們是在什么情況下發(fā)生的。”
能量消耗可能存在上限
另一個(gè)關(guān)于通過鍛煉很難減肥的假說是,能量消耗在某一時(shí)刻達(dá)到了停滯狀態(tài)。龐澤在2016年發(fā)表在《當(dāng)代生物學(xué)》(Current Biology)雜志上的另一篇論文中,他和同事發(fā)現(xiàn)了能量消耗存在上限的證據(jù)。
他們從加納、南非、塞舌爾、牙買加和美國招募了332名成年人。他們對(duì)研究參與者進(jìn)行了為期8天的跟蹤調(diào)查,收集了使用加速度計(jì)進(jìn)行體育鍛煉和消耗能量的數(shù)據(jù)。他們將志愿者分為三種類型:久坐的人、中等運(yùn)動(dòng)量的人(每周鍛煉兩三次)和超級(jí)運(yùn)動(dòng)員(每天都參加鍛煉)。這些人都保持著特定的運(yùn)動(dòng)量。
在這里,身體活動(dòng)只占各組燃燒熱量變化的7%到9%。適度運(yùn)動(dòng)的人比久坐的人消耗更多的能量(每天大約多消耗200卡路里),但除此之外,他們消耗的能量似乎達(dá)到了極限。研究人員在研究中總結(jié)道:“在調(diào)整了體型和人員構(gòu)成后,總能量消耗與體育鍛煉呈正比,但在較低的身體活動(dòng)范疇內(nèi),這種關(guān)系更為明顯。”換句話說,在參加特定運(yùn)動(dòng)量后,你不會(huì)總是以同樣的速度燃燒卡路里,總能量消耗最終可能會(huì)趨于平穩(wěn)。
在傳統(tǒng)的總能量消耗“疊加”或“線性”模型中,一個(gè)人燃燒多少卡路里熱量是個(gè)簡單的物理活動(dòng)的線性函數(shù)。龐澤表示:“這個(gè)平穩(wěn)期與我們通常認(rèn)為的能量消耗是不同的。世界衛(wèi)生組織和Fitbit的開發(fā)者會(huì)告訴你,你越活躍,每天消耗的卡路里就越多。”在總能量消耗的“受限”模型中,身體通過減少用于其他生理活動(dòng)的能量來適應(yīng)增加的身體鍛煉。
在相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,龐澤提出了一個(gè)新的模型,顛覆了傳統(tǒng)的“卡路里輸入,卡路里輸出”鍛煉方式。在傳統(tǒng)模型中,身體活動(dòng)越多,消耗的卡路里也越多,它們之間呈線性關(guān)系(也稱為能量消耗的“疊加”模型)。龐澤將新模型稱為能量消耗的“約束模型”,該模型表明,更多體力活動(dòng)對(duì)人體的影響并非是線性的。根據(jù)我們的進(jìn)化史,在食物來源不那么可靠的時(shí)候,不管我們多么活躍,我們的身體都會(huì)為消耗能量設(shè)定最高限度。
龐澤解釋說:“最重要的觀點(diǎn)是,無論運(yùn)動(dòng)量多大,身體都在努力保持特定的能量消耗水平。”這仍然只是個(gè)假設(shè),龐澤和其他人需要收集更多的證據(jù)來驗(yàn)證它,并調(diào)和相互矛盾的證據(jù),證明人們可以在增加體力活動(dòng)的同時(shí)燃燒更多的能量。就目前而言,這或許有助于解釋,為何把健身作為減肥的唯一策略但往往徒勞無益的原因。
政府和食品行業(yè)正在發(fā)出不科學(xué)的建議
據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)統(tǒng)計(jì),自1980年以來,全球肥胖患病率翻了一番,目前全球約13%的人口被列入肥胖行列。在美國,近70%的人口不是超重就是肥胖。缺乏鍛煉和攝入過多卡路里被認(rèn)為是造成這一危機(jī)的兩大原因。但正如研究人員指出的那樣:“你無法逃脫糟糕的飲食習(xí)慣。”
不幸的是,我們吃得比以往任何時(shí)候都多。可口可樂公司表示:“體育鍛煉對(duì)消費(fèi)者的健康和福祉至關(guān)重要。”自上世紀(jì)20年代以來,該公司一直致力于推動(dòng)鍛煉,最近《紐約時(shí)報(bào)》曝光了該公司資助肥胖研究人員的行為,這些研究人員強(qiáng)調(diào)缺乏體育鍛煉是肥胖流行的原因。
蒙特克萊爾州立大學(xué)肥胖研究人員戴安娜·托馬斯(Diana Thomas)說:“鍛煉身體有各種各樣的好處。然而,如果你想減肥,最大問題是食物。我們需要控制飲食。”
鍛煉對(duì)健康有很大好處,但對(duì)減肥來說沒有多大效果。在關(guān)于肥胖的辯論中,這兩件事絕對(duì)不能等同起來。
到底是什么對(duì)減肥有效??
在個(gè)人層面,美國國家體重控制登記處(National weight Control Registry)進(jìn)行了一些研究,包括研究如何有效地減肥。該機(jī)構(gòu)分析了至少減掉15公斤體重、并保持體重至少一年時(shí)間的成年人的特征、習(xí)慣和行為。他們目前有1萬多名成員參加這項(xiàng)研究,這些人每年都要填寫關(guān)于他們是如何成功減肥的問卷。
研究人員發(fā)現(xiàn),成功減肥的人有幾個(gè)共同點(diǎn):1)他們每周至少稱一次體重;2)他們限制熱量的攝入,遠(yuǎn)離高脂肪的食物,注意自己的體重變化;3)他們也經(jīng)常鍛煉。但是要注意的是:這些人除了計(jì)算卡路里和其他行為改變外,還進(jìn)行體育鍛煉。許多減肥專家認(rèn)為,一個(gè)人能做的最重要的事情,就是以自己喜歡、能夠維持的方式限制卡路里的攝入,并專注于健康飲食。
一般來說,節(jié)食加運(yùn)動(dòng)比單純地減少熱量攝入效果更好。下面這張圖表來自一組超重人群的隨機(jī)試驗(yàn):限制卡路里攝入的那組人減掉的體重與節(jié)食+鍛煉的那組人減掉的體重大致相同,不過鍛煉組減掉的熱量沒那么多。熱量限制組比節(jié)食+運(yùn)動(dòng)組減掉的體重更多。
圖3:熱量限制組比節(jié)食+鍛煉組減掉的體重更多
蒙特克萊爾州立大學(xué)的托馬斯警告說,如果你要開始一段既包括加強(qiáng)鍛煉又包括減少卡路里攝入的減肥之旅,不要把在體育鍛煉中消耗的卡路里算作額外的進(jìn)食補(bǔ)償中。鍛煉只是為了改善健康,而不是為了減肥。