Van-e a testének egy meghatározott pontja, amely megakadályozza, hogy lefogyjon?

Bevezetés

A súlyszabályozás alapérték-elmélete megpróbálja megmagyarázni, hogy az emberek miért tudják hosszú ideig viszonylag stabil szinten tartani a testsúlyukat. Az alapérték elmélet azt sugallja, hogy a testtömeget egy visszacsatolás-szabályozó mechanizmus szabályozza a beállított testtömeg fenntartása érdekében, amely gyakran „előre meghatározott” (1).

A hipotézisemet a cikk elejétől kezdve szeretném megfogalmazni, majd át kell dolgozni a különböző adatpontokat, ötleteket és megfigyeléseket, amelyek alátámasztják ezt a hipotézist. Ugyancsak rámutatok azokra az adatokra, amelyek „megtörhetik” a hipotézisemet, mivel ezt a gyakorlatban szeretném felhasználni a hipotézisem feldolgozásában és a gyenge pontok feltárásában.

Formálisan itt van: az emberi test számtalan adaptív mechanizmussal rendelkezik, amelyek ortogonálisan és szinergikusan működnek, és védenek az energia-egyensúlyhiány ellen; ezek a mechanizmusok azonban gyakran felülkerekednek, és nem képesek kompenzálni az erőteljes külső ingereket/jeleket. Ezenkívül a különböző szövetek különböző adaptációi lényegesen számítanak abban, hogy egy meghatározott pont hogyan jelenik meg.

Informálisabban azt tapasztalom, hogy a súlyszabályozás alapérték-elmélete szűk sávszélességre korlátozódik, és a jelek nagysága és időtartama miatt a jelenlegi környezetben élő emberek többségében nem jelenik meg értelmesen. az emberi testbe küldik.

Hadd dolgozzam át a hipotézis első részét: az emberi test számtalan adaptív mechanizmussal rendelkezik, amelyek ortogonálisan és szinergikusan működnek, és védenek a súlygyarapodás és a fogyás ellen.

Az okok alapértéke egy igazi dolog

Ideje felültetni az első zászlót. Léteznek adaptív mechanizmusok, amelyek védenek a fogyás ellen, különös tekintettel az energiaegyensúlyra és a zsírtömegre.

Jelentős adatok támasztják alá azt az elképzelést, hogy léteznek olyan mechanizmusok, amelyek segítségével az emberi test szabályozza az energia bevitelt és a ráfordítást annak érdekében, hogy fenntartsa a homeosztázist és fenntartsa a testtömegét, és konkrétan a testzsírtömeget stabilan, meglehetősen hosszú ideig. E mechanizmusok közül sokat szeretnék kiemelni példákon keresztül, amelyek motiválják az ötletet.

Alkalmazkodások az energiaveszteséghez

A legtöbb tanulmány, amely megpróbálja módosítani az energiafogyasztást és a ráfordítást, és megvizsgálja, hogy a test hogyan reagál, nem képes beavatkozni az emberekbe anélkül, hogy a beavatkozást érzékeltetné a résztvevőkkel. A legújabb tanulmányok azonban újszerű megközelítést alkalmaztak néhány érdekes megfigyelés kiaknázására.

Nemrégiben két, Ferrannini et al. és Polidori és mtsai. képesek voltak számszerűsíteni azt az adaptív választ az élelmiszer-bevitelben, amely egy nem mindennapi módszerrel ellensúlyozta a kalória kiadások farmakológiailag indukált növekedését, extra glükózt öntve a vizeletbe.

A legutóbbi antihiperglikémiás gyógyszerek, az SGLT-2 inhibitorok, csökkentik a vércukorszintet, csökkentve a cukorbetegek veséiben a glükóz reszorpció sebességét. Ez napi nagyjából 200 kalória veszteséget eredményez, amelyről a résztvevők nincsenek tisztában, a glükóz kiömlése egyszerűen napi 200 kalória kémiai energiát távolít el a szervezetből. Ez 6-10 font kezdeti súlycsökkenéshez vezet, amely stabilizálja a túlórát, és végül a fogyás elakad.

A két fent említett cikkben a szerzők nyomon követhették az élelmiszer-fogyasztást (energiafogyasztást) és az energiafogyasztást. Publikációikban a szerzők megmutatták, hogy mind rövid, mind hosszú távon ezt a 200 kalóriás energiaveszteséget ellensúlyozza az energiafogyasztás 200 kalóriával történő növekedése. Ez az energiafogyasztás növekedése nagyrészt az éhség növekedésével magyarázható. A kezdeti 6-10 font veszteség azonban továbbra is fennáll. Ez úgy tűnik, hogy az energiaegyensúlyhoz való alkalmazkodást jelzi, nem pedig a testtömeget önmagában. Ami eléggé fontos, ha figyelembe vesszük a Set Point ötletének általános összefüggéseit.

Ezek az adatok alátámasztják azt az elképzelést, hogy a testnek adaptív mechanizmusai vannak, amelyek enyhítik az energiafogyasztás változását az aktuális testtömeg megvédésére tett kísérletek során, elsősorban az energiaegyensúly fenntartásának szükségessége miatt. Úgy tűnik azonban, hogy - legalábbis ezekben az adatokban - nem járul hozzá nagy mértékben a fellendüléshez (ezek a tanulmányok rövid távúak voltak, és nem tudták megfelelően értékelni a hipotézis ezen aspektusát)

A zsír termosztát

A fenti Canagliflozin-vizsgálatok (SGLT-2 inhibitorok) adatai azt mutatják, hogy a test finom, de hatékony, adaptív mechanizmusokkal rendelkezik az energia-egyensúlyhiány elleni védekezés érdekében. Ezen felül vannak adaptív mechanizmusok, amelyek megvédik a zsírtömeg változását.

Az emlősökben, beleértve az embereket is, van egy hormonális tengely, amely segít a testzsír-tömeg szabályozásában oly módon, hogy megkísérli a zsírtömeg szűk sávon belül tartását. Mennyire szűk ez a sáv, még nem derült ki, és spekuláció részemről ezen a ponton (erről a cikk későbbi részében). Ezt nevezzük adiposztátnak, és felfoghatjuk Fat Thermostatnak. A legegyszerűbb formájában egyszerű visszacsatolási hurokkal működik.

A zsírtömeg egy leptin néven ismert hormont termel. Elméletileg, ahogy a zsírtömeg nő, a leptin szintje nő. Ez aztán jelet küld az agynak (pontosabban a hipotalamusz paraventrikuláris magjának), amely „megmondja”, hogy kevesebbet egyél, többet mozogj és növeld a termogenezist. Amikor a zsírtömeg alacsony lesz és a leptinszint csökken, az agyad jeleket kap az élelmiszer-bevitel növelésére és az aktivitás csökkentésére.
A leptin ereje megfigyelhető egerekben, amelyek leptinhiányosak vagy embereknél leptinhiányosak. Ezek az egerek és emberek rendkívül elhízott fenotípust mutatnak; exogén leptinnel megfordítható. Ezek az adatok alátámasztják a testzsír fenntartásának mechanizmusait.

Ez egy felszínes bevezetés, és a cikk későbbi részében pontosan megvitatjuk, hogy ez hol bomlik le.

(Nem) szeretem mozgatni, mozgatni

Rudolph Leibel munkája világosabbá tette az egyik legfontosabb „alkalmazkodási” mechanizmus bemutatását, amely az emberek súlyvesztésének vagy súlygyarapodásának megakadályozására szolgál. Munkája meghatározta a fizikai aktivitás, nevezetesen a nem testmozgással járó termogenezis (NEAT) szerepét. A NEAT lényegében az a kalóriakiadás, amely egy adott napon strukturálatlan, gyakran nem szándékos fizikai tevékenység eredményeként jelentkezik.

A test teljes anyagcseréje, amelyet általában teljes energiafelhasználásnak neveznek, az alapanyagcsere sebességének (BMR; más néven nyugalmi energia kiadásoknak), a testmozgás aktivitásának, az étel termikus hatásának és a NEAT összegének az összege. Tanulmányok sorozatában (2, 3, 4) Dr. Leibel arra törekedett, hogy megértse a BMR és a NEAT változásainak szerepét, és hogyan magyarázzák az emberek súlyváltozását, különösen azoknál, akik nagy súlyt vesztettek, majd megnőttek vissza. Ezekben a tanulmányokban Dr. Leibel néhány dolgot meg tudott határozni: 1) a testsúlycsökkenéssel a BMR valóban csökken, és ez csekély hatással van a fogyásra, de nem volt erőteljes hatás, vagy nagyon jól reprodukálható volt a vizsgálatok során; ezenkívül nem igazán magyarázta meg a különbséget a fogyást visszanyerő és nem visszatérő emberek között, 2) a NEAT csökkenése sokkal nagyobb tényező volt a testsúly visszaszerzésében, és sok mindent megmagyarázott a fogyást visszanyerő emberek között, és akik nem.

Ezek az adatok arra utalnak, hogy a NEAT egy olyan mechanizmus, amellyel a test védekezhet a súly fellendülése ellen. A NEAT-t, noha egyes esetekben autonóm módon irányítják, lényegesen az általános életmód és a szándékos cselekvés irányítja a jelenlegi, modern környezetben.

Fogyókúra vizsgálatok

A testsúly visszapattanása a fogyókúra velejárója a legtöbb ember számára, különösen azoknál, akik randomizált, kontrollált étrendet folytattak és megvizsgálták a fogyás hatékonyságát. Például a Diabetes Megelőzési Program egy 10 éves utóvizsgálatában a súlycsökkenés alapvetően univerzális volt, mind az életmód, mind a metformin beavatkozások súlycsökkenést mutattak (4).

Noha ennek nagy része az idő múlásával történő betartás hiányának tudható be, vannak bizonyítékok arra is, hogy a fogyás kíséretében az anyagcsere sebességében bekövetkezett változás, amely hozzájárulhat a mérleg visszanyeréséhez. Kevin Hall laboratóriuma egy sor tanulmányban kimutatta, hogy a legnagyobb vesztes kihívás során bekövetkezett jelentős fogyás után a legtöbb résztvevő visszanyerte a súlyát, átlagosan

30 kg körülbelül 5,5 év alatt. Ez egybeesett az RMR napi 600 kcal/nap csökkenésével a kezdeti súlycsökkenési szakasz végén (5). Adataik azonban azt mutatták, hogy az RMR ezen változása nincs összefüggésben a „megfigyelt súly-visszapattanással”.

Alapérték meghibásodási pontok

Testünk evolúciósan kifejlesztett és konzervált rendszerekkel rendelkezik, amelyek célja a testtömeg fenntartása, és úgy tűnik, hogy ezek a mechanizmusok jelentős hatással vannak az emberi testre. Van azonban néhány kulcsfontosságú terület, amelyet figyelembe kell venni, amikor ezekre az adaptív mechanizmusokra gondolunk, és hol bomlanak le.

Az előírt mechanizmusok egyszerűen nem elég hatékonyak

A cikkben korábban említettük az adiposztátot és annak szerepét a zsírtömeg szabályozásában. Hatalmas epidemiológiai adatokkal alátámasztjuk azt az elképzelést, hogy az adiposztát nem véd az elhízás és a testzsír fenntartása ellen. Az elhízás aránya az elmúlt 100 évben megemelkedett, és ez meglehetősen tipikus mintát követ, az iparosodáshoz hasonló lépésben, és egy fejlődő országból egy fejlett országba költözik. Nézze meg az Egyesült Államok, Mexikó, India és Kína elhízási trendjeit és növekedését az elmúlt 100 évben. Az adatok egyértelműen azt mutatják, hogy a zsírtömeg növekszik, a leptin és az adiposztát tiszta biológiája ellenére (erre a későbbi szakaszokban adok választ)

Az epidemiológiai adatok hipotéziseket generálnak, az intervenciós adatoknak meg kell erősíteniük ezeket az adatokat. Az embereken végzett beavatkozási kísérletek, különösen a leptin terápiával végzett elhízási kísérletek eredményei azt sugallják, hogy a leptin története sokkal bonyolultabb, mint egy egyszerű termosztát a való életben. Bár ez a mechanizmus sok emlősnél segíthet és segít fenntartani a testzsírszintet, ez a mechanizmus nem tűnik elég robusztusnak ahhoz, hogy valóban fenntartsa vagy "beállítsa" az emberek testzsírszintjét.

Genetikus leptinhiány nélküli embereknél az exogén leptin beadása (a leptin szignál áramkörök aktiválásához) nem vezet erőteljes vagy értelmes súlyvesztéshez az embereknél. Itt talál egy nagyon szép, alapos áttekintést. A leptinrezisztencia másodlagosnak tűnik, és hasonló biológiai folyamatokból származik, amelyek inzulinrezisztenciát hoznak létre (például elhízás és gyulladás). Ebben az esetben az adaptív mechanizmusok, amelyek az emberek testzsír-tömegének „alapértékének” létrehozásához léteznek, nem elég robusztusak ahhoz, hogy erős külső jelek közepette fenntartsák a beállított testzsírt (erről még többet a következő szakaszokban).

Az elmúlt évtizedek, valamint a túlsúly és az elhízás arányának jelenlegi pályája alapján nehéz megállapítani, hogy az alapérték elmélet olyan mechanizmusok gyűjteménye, amelyek elég erősek ahhoz, hogy fenntartsák a testsúlyt a jelenlegi környezetben, úgy tűnik, mintha ezek az alapérték mechanizmusok valószínűleg teljesültek volna ott meccs.

Túl sok vagy túl hosszú

Egy dolog teljesen egyértelműnek tűnik, a testben a testtömeget fenntartó adaptív mechanizmusok keskeny sávban működnek. Az adaptív mechanizmusok közül sok az emberi viselkedés keretein belül működik: a Canagliflozin-kísérletek során jelentkező fokozott éhség és táplálékbevitel ezt alátámasztja.

Amint azonban a változó emberi fenotípusból láthatjuk, ezek a mechanizmusok korlátozottak abban, hogy milyen hatalmasak lehetnek. Úgy tűnik, hogy ha a jelek kellően nagyok és/vagy kellően hosszúak, akkor „felülkerekedhetnek” a test által alkalmazott adaptív mechanizmusokon, és teljesen egyértelmű, hogy az emberre nyomott ingerek jelenleg elnyomják ezeket a mechanizmusokat, és képesek vagyunk megvédeni a az alsó beállítási pont veszélybe kerül.

A tartomány fogalmi modellje, amelyben az adaptív mechanizmusok fenntartják a beállított energiaegyensúlyt, és egy olyan tartományt, amelyben nem.

A testtömeg növekedéséért felelős fő ingerek legjobb megközelítésem szerint a fizikai aktivitás hiánya és az ételfogyasztás növekedése.

A fejlett és a fejlődő országokban a foglalkozási, szabadidős és nem strukturált fizikai aktivitás jelentős mértékben csökkent az elmúlt 50-70 évben. Néhány számot ehhez fűzve: az Egyesült Államokban a „mérsékelt fizikai aktivitásként” besorolt munkahelyek aránya az 1960-as alig 50% -ról 2010-re 20% alá csökkent. A mozgásszegény munkahelyek teljes százalékos aránya körülbelül 15-24%. Férfiak és nők esetében is a munkával kapcsolatos napi energiafelhasználás csaknem 200 kalóriát csökkent naponta 1960 óta (6).

Amerikában nőtt az egy főre jutó napi energiafogyasztás

350 kcal/nap gyermekek és

500 kcal/nap felnőttek számára egy vizsgálat alapján (7).

Az aktivitás csökkenése fontosabb lehet, mint a kalória növekedése, mivel tudjuk, hogy a testmozgásból származó ingerek és alkalmazkodás nagyon fontos (erről bővebben a következő szakaszban olvashat).

Ha ezt a két adatpontot egymás mellett tartjuk, akkor világossá válik, hogy épített környezetünk, szociokulturális értékstruktúránk és modern életmódunk egyértelműen nagyobb és tartósabb jelet dob, mint amennyit adaptív mechanizmusaink képesek kezelni.

Minőségi kérdések a biológiában

Ha az alapértékre gondolunk, sokkal jobb, ha úgy gondolunk rá, mint egy dinamikus változó pontra a skálán, és sokkal inkább az adipozitás szintjéhez, ami azt jelenti, hogy azt mondjuk, hogy valójában nem a súly *, és még inkább az adipozitás . Ennek kontextusba helyezéséhez vegye figyelembe azt az alkalmazkodást, amely az izomtömegre egy életen át bekövetkezik. Ha csak az adott testtömegre vonatkozó alapérték-hipotézis lenne helyes, akkor a vázizomtömeg növekedése és fenntartása felnőtteknél sokkal ritkább és nehezebben valósítható meg, mint amilyen.

A legtöbb felnőtt emberben 2-10 kg izomtömeg hozzáadása 5-20 éves időszak alatt nem nehéz. Ez meglehetősen mérsékelt, de következetes beavatkozásokkal valósítható meg (pl. Ellenállóképzés és -evés, valamint megfelelő mennyiségű fehérje). Elég tisztességes mennyiségű izomszövet adható hozzá sokkal rövidebb idő alatt. Például a Binalin 1996-os tanulmányban az egészséges, fiatal férfiak 10 hetes ellenállóképességi beavatkozás során nagyjából 2 kg-ot tettek ki a zsírmentes tömegben (8).

Ezenkívül az egyik leggyakoribb dolog, amit látunk, az az, hogy azoknak a nőknek, akik teherbe esnek és gyermekeket szülnek, gyakran az a cél, hogy visszatérjenek eredeti testsúlyukhoz. Sok esetben a nők nyerhetnek

2-4 font sovány tömeg terhesség alatt (ez az izom, a csont és/vagy a szervszövet nettó felhalmozódását jelenti) (9). Így egy új, magasabb sovány tömegszámon alapuló új alapérték eltolódott.

Visszatérve ehhez a szakasz első pontjához, valószínűbb, hogy az általunk megfigyelt adaptív mechanizmusok nagyobb valószínűséggel kapcsolódnak a zsírtömeghez és az általános energiamérleghez, mint egy adott skála tömeghez *.

Energiamérleg vs tömegmérleg

Az energiamérleg és a tömegmérleg elválaszthatatlanul összefüggenek egymással, és a pozitív energiamérleg pozitív tömegmérleghez vezet, és fordítva. A tömegegyensúly változásának típusa azonban úgy tűnik, hogy számít, hogy a zsírtömeg-felhalmozódást és az izomtömeg-felhalmozódást (vagy a csonttömeget) gyakran különböző ingerek és jelek szabályozzák. Úgy tűnik, hogy a változó szövet típusa eltérő hatással van a teljes testsúly alapértékre.

Záró gondolatok

Az emberi testben (és más emlősfajokban, sőt talán nem emlős fajokban) is alkalmazkodó mechanizmusok állnak rendelkezésre, amelyek megvédik az energiahiányt és ennek következtében a testtömeg változását. Néhány korlátozott vizsgálaton kívül a bizonyítékok óriási túlsúlya azt jelzi, hogy léteznek adaptív mechanizmusok, amelyek megpróbálják a testet az energiaegyensúly állapotába "kényszeríteni". Úgy tűnik, hogy ezek a kényszerítő mechanizmusok korlátozottan működnek, és kellően nagy és/vagy elég hosszú jelek valószínűleg felülírják ezeket a rendszereket. A testtömeg változásai az adott ingerek típusától függenek, amelyek lényegesen eltérő hatással lehetnek a testtömeg meghatározott pontjára

* Itt van egy nemrégiben készült írás, amely közvetlenül ellentmond az itteni állításomnak, és az adatok érdekesek, de ezen adatok alapján nem vagyok teljesen meggyőződve. Van itt néhány kérdés. Hat tipp Eric Trexlernek, aki elküldte nekem ezt az írást és az erről folytatott megbeszéléseinket

** Külön köszönet Zad Chow-nak a gondolataiért, megjegyzéseihez, szerkesztéseihez és betekintéseihez.