燃:身體如何燃燒卡路里-讀書整理

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作者赫曼.龐策是演化人類學教授,為了更深入研究生活型態對新陳代謝的差異,
實地與狩獵採集部落(哈札族)一同生活數年,對他們的生活方式做了許多紀錄,
並使用二重標識水的方式精準測定他們的能量消耗,
將我們現代生活的人類vs哈札族vs靈長類動物能量使用的方式做比較,
他揭開了很多新陳代謝的謎團。

隱形的手

新陳代謝是一切事物看不見的基礎,緩慢地轉變和塑造我們的生命。
我們熟悉的人類生存的樣貌,從我們最初在子宮裡的九個月開始,
到我們可能在這個星球上存活的八十年左右的時間,
都是由我們體內燃燒的新陳代謝引擎所形成的。

---燃

能量是生命的通貨,沒有它,我們就會死。
然而,儘管新陳代謝(我們身體燃燒能量的方式)對生命和健康很重要,
但它卻被嚴重誤解,結構性原因在於我們已經從根本上搞錯了能量消耗的科學。

自從二十世紀初現代代謝研究開始以來,
我們接受的教育一直把我們的身體看作是簡單的引擎:
我們吸收食物形式的「燃料」,透過運動使我們的引擎運作來燃燒這些燃料,
而任何多餘未燃燒的燃料都會累積成脂肪。

引擎運轉得比較快,每天燃燒比較多燃料的人,就不太可能因為累積未燃燒的燃料而獲得脂肪。
如果你已經累積了不需要的脂肪,只需要多做運動來燃燒它就可以。

這是個吸引人的簡單模型,作者稱為「空談技師式」的新陳代謝觀點。
這種理論有些地方是正確的:我們的身體需要食物作為燃料,而未燃燒的燃料會被儲存為脂肪。
但其他部分卻大錯特錯。我們的身體並不像燃燒燃料的簡單機器那樣運作
因為身體不是工程製造的產物,而是演化的產物。

新陳代謝到底是什麼?

如果沒有心臟、肺部和神奇的氧化磷酸化,
我們就無法維持我們認為理所當然的精力旺盛,
生命也將永遠不會演化成我們今天所看到的宏偉奇觀。

---燃

生命需要能量,而在我們星球上演化出的第一個燃料系統是光合作用。
最早利用太陽能量的細菌在進行光合作用時靠的是氫氣和硫磺,而不是水。
而後來又演化出了新型態一種新的光合作用配方,
將水(H2O)和二氧化碳(CO2)轉換為葡萄糖(C6H12O6)和氧氣(O2)。
陽光提供了這種轉換所需的能量──這些能量會被儲存在葡萄糖的分子鍵中。
這種新型的光合作用被稱為含氧光合作用,
因為它產生的廢物是氧氣,這徹底改變了遊戲規則。

我們傾向認為氧氣是好東西,是維持生命所需,但它真正的化學性質是破壞性的
它會偷走電子並與其他分子結合,完全改變它們,並經常使它們四分五裂。
新型態光合作用讓大氣層中的含氧量從0攀升到超過20%,
這一事件被稱為「氧氣大浩劫」。

隨著年輕的地球在漫長歲月中慢慢充滿有毒的氧氣,也帶來了一個契機。
數十億年來那些數不清的活著、變異和繁殖的細菌當中,
有些意外找到了一個似乎不可能的解決方案,
一種利用氧氣製造燃料的方法:氧化磷酸化。
他們利用氧氣來分解葡萄糖的鍵,釋放出儲存在其中的太陽能,
產出的廢物則是二氧化碳和水,也就是進行光合作用的原料。

這是生命演化過程中的一個里程碑事件。
有氧代謝開闢了一個新的、不受約束的領域,一種生命運作的新方式。
使用氧氣的細菌很快稱霸了整個地球,
後來發生了另一個神奇的事件。

在早期簡單形式生命的世界裡,會有細胞吃其他細胞的情況,
大量增生的有氧細菌本來可能是另一道美味的新菜色,
當一個細胞吃另一個細胞時,它會吞噬獵物,
將受害者帶入自己的膜內分解和燃燒,作為生命的燃料。

但是,當數不清的數十億有氧細菌在數億年中被吃掉,
有一小部分(也許只有一兩個)逃脫了毀滅的命運。
它們克服了種種不利因素,完好無損地存活下來,
在它們的新宿主體內繼續生活,提供能量。

這些嵌合細胞(chimeric cell)在中土的海洋中擁有比其他細胞更多的優勢。
有了專門產生能量的細菌,這些雜交細胞在將能量轉化為後代的戰鬥中勝過了其他細胞,
擁有一個內部的細菌引擎從此成為常態。

今天地球上的每一種動物,從蠕蟲到章魚到大象,都繼承了這一項偉大的演化躍進。
和所有其他動物一樣,我們的細胞中也攜帶著那些拯救地球的有氧細菌的後代,
它們就是我們的粒線體

新陳代謝是一個廣泛的術語,涵蓋我們細胞所做的所有工作,
絕大部分涉及讓分子進出細胞膜(細胞的壁),並將一種分子轉換為另一種分子。
我們吃進的食物必須經過各種分解轉化才能給身體不同地方使用,
過程極為複雜,三種巨量營養素的路徑跟產物又有所不同:

營養素在體內的路徑有三個主要站點:『消化』『建設』『燃燒』---燃

在新陳代謝的路線上最終都會抵達同一個地方:燃料。
碳水化合物、脂肪和蛋白質都會將化學能量儲存在將它們的分子連接在一起的鍵當中。
破壞這些鏈結就能釋放那些能量,那些用來為我們身體提供動力的能量。
幫助我們新陳代謝有一個關鍵角色就是我們體內的『粒腺體』,
作者在書中用了不少篇幅詳細說明代謝的過程跟演化的路徑。

人類如何演化成最友善、最健壯、最肥胖的猿類

分享,意味著有更多能量用於生命的基本任務。
生存和繁殖,這些天擇的通貨,獲得了改進。
分享的人和他們的親屬,勝過了他們不那麼慷慨的鄰居。

---燃

作者記得他學的第一個哈札族語是amayega和mtana,
是哈札族語基本問候語的前後詞。他學會的第三個詞是za。

他發現在哈札族中很常出現這簡單的詞za,他問他朋友後確認這意思是「給」。
但他困惑的是為什麼他們沒有相對的回應,
從來沒人對這個字說過任何回應,只有把提到的東西遞過去而已。
那些「魔法小語」呢?
「請」、「謝謝」、「不客氣」呢?
令人難以置信的是,作者發現他們根本沒有這些詞。
當然,他們有這些概念;哈札族有請求幫助和表達感激的詞語。

作者後來看得越多他就越明白,給予,也就是分享,在哈札族不是一種禮貌,這是規則。
就像你不會對所有不往你臉上吐口水的人說「謝謝你不往我臉上吐口水」一樣,
哈札族也不會特別花力氣對分享說「請」和「謝謝」

身為哈札族就是要給予。每個人都與每個人分享,隨時隨地。
這就是規則。你只需要說「za」就可以了。

到一九六○年代末,學界已經很清楚知道黑猩猩偶爾也會狩獵和使用工具。
如果狩獵和使用工具不是人類特有的行為,
那麼就很難論證是狩獵和使用工具推動了我們獨特的演化軌跡。

而作者認為在人類演化過程,狩獵和採集社會中,
男人和女人都做出了重要的貢獻,但如果只靠他們自己都不夠
狩獵和採集之所以如此成功,不是因為狩獵「或」採集,而是因為「和」
我們不只是狩獵的男人或採集的女人,我們是會分享的人類

另一個鮮明的對比,就是現存的人猿幾乎都不分享
人猿儘管有錯綜複雜、持續一生的社會關係,卻過著飲食上的孤獨生活。
只要說到食物,牠們只能靠自己。
因此,牠們不得不去尋找可靠的東西,確保每天能獲得足夠的食物,避免挨餓。
追捕大型獵物或收集超過牠們所需的分量沒有什麼好處
任何不能現在塞進嘴裡的東西都會被浪費,或被乞丐偷竊,而乞丐是不可能回報牠們的。

人類是社會性的覓食者。
我們經常把超出我們需要的東西帶回家,目的是把它送給我們的群體
這代表我們是彼此的安全網;如果有人空手而歸,他們也不會挨餓。
這使我們得以多樣化並承擔風險,
發展互補的覓食策略──狩獵和採集──將獲得巨大收益的潛力提高到最大,
同時為失敗的後果止血。

新陳代謝革命

要讓分享在人類的支系中盛行,需要一個條件非常特殊的環境:
獲得比你能吃下的分量更多的食物,需要的成本必須低於贈送食物的好處。
覓集額外的食物代表為自己消耗的能量較少,為別人消耗的能量較多,
這不是達爾文那不考慮道德的會計師──天擇──通常會青睞的東西。

獲得額外食物的成本必須很低,而接受者的回報必須很高,這樣分享才值得。
這就很容易理解為什麼沒有其他人猿──事實上,幾乎沒有任何其他物種──會想到「分享」是一種成功的策略。

關於分享最早的確鑿證據,來自像斑馬這種大型動物身上有切痕的骨頭。
無論多麼飢餓,沒人能夠獨自吃掉一匹斑馬
而要以一匹斑馬為目標,不論死活,都需要團隊合作,
你可以直接獵殺活的,或是把其他飢餓的食肉動物從屍體前趕走。
只有在達成分享戰利品協議的情況下,團隊合作才會有回報。

而無論是肉類、植物性食物,還是某種組合,這種為他人覓食的奇怪行為對人類的演化產生了深遠的影響。
分享,意味著有更多能量用於生命的基本任務。
生存和繁殖,這些天擇的通貨,獲得了改進。
分享的人和他們的親屬,勝過了他們不那麼慷慨的鄰居。

而隨著時間的推移,我們這些早期分享型人族的後代,在生理上對分享行為做出了反應,
我們提高了新陳代謝率來利用額外獲得的熱量,
從化石紀錄中可看到第一個新陳代謝加速的跡象是:大腦尺寸的增加。
演化傾向將這些額外的熱量導向昂貴的大腦,
說明了我們這個物種的新陳代謝策略。

一般來說,天擇傾向直接把能量用於生存和繁殖上,
畢竟這兩個都影響到存活後代的數量,對大腦的熱量投資告訴我們,
認知的複雜性對我們祖先來說是如此重要,
而不管他們是如何狩獵的,人已經開始採取高能量的策略,也就是狩獵和採集,
在智力和氣力上花費大量的熱量,期望得到更大的共享回報。

分享、智慧和耐力,是人會合作覓食的關鍵因素,是一個強有力的組合。
更大的腦力提高了我們的祖先尋找和獲得最好的水果、塊莖和野味的能力,
同時也改善了他們共同計畫和策劃的能力。

新陳代謝的魔術師:能量補償與限制

身為哈札族就是要走路、走路和走路。每天都一樣。
這是作者與他們共同生活時的發現。
一個哈札族婦女平均每天約走八公里;哈札族男子則是約十三・七公里。

作者原先認為如此高的活動量,理當每日新陳代謝的熱量驚人,
當他取得樣品在實驗室的分析報告後──他們有十七名女性和十三名男性的測量資料
──他預期哈札族的資料會形成一片雲,高高懸掛在作為對照組的美國和歐洲的資料上方。

但是他們沒有。哈札族的數據就落在美國和歐洲的測量資料上。
哈札族男性和女性每天燃燒的能量,
與美國、英國、荷蘭、日本和俄羅斯的男性和女性相同。
不知道為什麼,哈札族一天的運動量比一般美國人一星期的運動量還要多,
但他們燃燒的熱量卻與其他人一樣多

作者感到無法相信。他認為一定弄錯什麼了

受限的每日能量消耗

哈札族以某種方式適應了他們艱苦的生活,使每天燃燒的熱量總量得到了控制。
他們的新陳代謝引擎是靈活有彈性的。
這項研究的意義,遠遠延伸到哈札族營地之外的地方。
人類都是同一個物種。

在傳統認知上,我們認為活動越多,消耗越多,這個能量赤字是『累加的』,
但作者發現,實際上我們代謝的模型是『受限式的每日消耗』:

左邊是我們以為的,右邊的圖是實際的狀況

當人類、老鼠和其他動物增加他們的每日體力活動時,
每日能量消耗並不會隨活動增加而增加,而是趨於平穩

這是半馬研究的圖,可以發現只有一開始每日能量消耗有提高
小鼠1~7天靜止,第7~28天才能上滾輪跑,可以發現只有最初能量消耗總體有增加,
後來則是趨於平穩

要推翻傳統認知上的能量消耗加法只憑一項哈札族的研究是不夠的,
但事實上,在人類和動物的能量學方面大量、不斷增加的研究,
最後都指向了這種受限的每日能量消耗。

了解到每天的能量消耗會受到限制,改變了我們對現代肥胖流行病的思考方式。
首先,狩獵採集者燃燒的能量與已開發國家的城市人一樣多,
這代表從舊石器時代到電腦化的現在,每日的能量消耗總量可能都沒改變
現代肥胖症的大爆發以及它造成的所有後續影響,
不能歸咎於現代人活動消耗能量的減少

其次,受限的每日能量消耗代表著藉由運動或其他計畫增加日常活動
最終對每天燃燒的熱量不會有什麼影響,這樣的理解應該要改變我們處理肥胖的方式。

從根本上而言,體重的變化與能量平衡有關:
如果我們吃進的熱量多於我們燃燒的熱量,我們就會增加體重;
如果我們燃燒的熱量多於我們吃的,我們就會減輕體重。
這些是物理學的法則。

也就是說,單純想要靠著「多動」來增加能量消耗,減輕體重,是「幾乎」不可能實現的,
那麼要對付肥胖症,我們最好把注意力集中在我們吃進身體的能量上。
這麼一來運動好像對減肥就沒有價值了?
並非如此,運動對健康還有減肥還是大有幫助,
只是我們需要調整一下想法與理解,運動對減肥的幫助不在能量消耗上。

那運動的好處是?

如果運動並沒有增加我們每天燃燒的熱量,那麼它到底對維持我們的健康有什麼作用?
鍛煉並不會改變我們每天燃燒的熱量,
但它確實改變了我們消耗這些熱量的方式──這會讓一切都變得不一樣。

當運動開始占用有限的日常能量預算中的一大塊時,我們會看到同樣的輕重排序發揮作用。
身體必須採取行動,重新平衡能量預算,
其他功能會被排擠,非必要的活動──只有在能量充沛時才得以放縱的奢侈品──會首先被關閉,
必要的活動則被保護到最後一刻。

比如發炎反應在能量上是昂貴的,但必不可少。
它是緊急應變團隊,我們需要它來處理入侵者。
但過度發炎是一種浪費能量而且有害的狀態,
每日能量預算的一大部分用於運動時,身體就被迫更加節儉地使用剩餘的可支配熱量。
抑制發炎反應,將它限制在處理真正的威脅上
而不是不斷地敲響警鐘,就能減少花在不必要的免疫系統活動上的能量。

先前提過,運動與鍛鍊對於減重幫助極為有限──頂多增加的肌肉量微幅增加基礎代謝,
但一旦我們能減掉體重,運動對控制體重很有幫助。
運動對於達成體重下降是很糟糕的工具,
但它似乎確實有助於人們成功減重後,減少復胖的機會。

飲食

深入其本質來看,「熱量不會使人發胖」這論點的合理程度,
就和「金錢不會使人富有」一樣。這是種奇幻思維。

---燃

人類因用火得到熟食,合作分享等原因能取得更多與更穩定的能量,
促使人類演化成消耗熱量比其他靈長類高,超量使用擴充大腦,
新陳代謝的速度更快,而且能更快把額外的能量儲存為脂肪。

肥胖是由於吃的熱量多於消耗的量,這是無庸置疑絕對正確的。
沒有其他方法能增加體重。

越來越多的證據顯示,每天的能量消耗很難改變,這有力地說明了飲食是主要的罪魁禍首。
如果我們的身體無論處於何種生活方式都能維持相同的每日能量消耗,
那麼能量失衡和體重增加,必定主要來自於吃進了太多的熱量。

當我們把與肥胖陷入苦戰的原因歸咎於我們的新陳代謝
或者依靠運動來增加日常消耗和減肥,或者被最新的促進新陳代謝的騙局所迷惑時,
我們其實正犯下了關於新陳代謝運作方式的一個基本錯誤。
把肥胖歸咎於新陳代謝緩慢,其實是顛倒了體重變化的因果關係。
新陳代謝的快慢是取決於我們能量的攝取。
我們的新陳代謝並不決定能量的平衡,而是對能量的平衡做出反應

不計算熱量而減重是完全可能的,就像不關注財務狀況而花光銀行帳戶也是可能的一樣。
但是,如果吃的沒有比你燃燒的更少,就不可能減重。

---燃

作者深入觀察的哈札族飲食裡約65%或以上的能量來自碳水化合物,
主要是挖到的澱粉類塊莖與樹上的蜂蜜,
但哈札族人的心臟非常健康,幾乎沒有任何心臟代謝疾病。
他認為沒有將碳水化合物妖魔化的必要,
下圖是來自莫鐸克《民族誌地圖》的兩百六十五個狩獵採集族群的飲食分類。

食物來源的比例受緯度影響很大,高緯度能獲取的植物會減少許多

他以新陳代謝以及演化人類學家的角度來看,
不管什麼飲食法對減肥都一樣好,也可以說都一樣糟
馬鈴薯飲食是一個很常被舉出的例子。
根據報導,魔術師潘・傑利特(Penn Jillette)只吃馬鈴薯
(值得指出的是,馬鈴薯含有大量的澱粉類碳水化合物)就減掉了四十五公斤以上。
這方法甚至不需要費心控制攝取熱量<消耗熱量,一樣可以達成減重效果,
這可以說是一個成功的減肥法,
成功原因就是太無趣,很快就膩,
不特別變換花樣調味的馬鈴薯,你只會想吃到能生存足夠的熱量,不會想吃更多。
(成功只在減重方面,當然不算健康的減肥法)

現在人過度肥胖比例節節升高的原因一不是活動量太少,二又不是碳水化合物吃太多,
那是為什麼呢?

主因原因有兩個:1.現代加工食物太美味 2.獲取能量的代價

食物美味的進化速度

現代飲食以兩種方式壓倒了我們的下丘腦及其平衡攝取和支出的能力。

首先,我們受到了比我們的狩獵採集者祖先所遇到的更多類型食物的轟炸。
這種多樣性破壞了我們通過從一組獎賞神經元跳到另一組來判斷攝取量的能力。
我們的大腦關閉了它正在體驗的味道的獎賞反應,
但其他的味道卻依舊能帶來獎賞反應,
這種現象被稱為「特定感覺的飽足」(sensory specific satiety)。

---燃

一個合格熱銷的零食,當然是要讓人在飽餐一頓以後還覺得美味,
餓的時候吃了一口接一口,即使肚子很脹,甜點零食飲料可還有另一個胃。

生產零食的公司通常需要有一個科學家團隊,
他們使用一系列令人難以置信的技術和添加劑來製造高度適口的食物,
沒有飽腹感:這些食物總是讓你想吃更多。

以符合時事的說法就是,他們就像病毒要繞過免疫系統造成突破性感染一樣,
想方設法地要讓大腦覺得這東西好吃,但再多都吃得下,
我們演化的獎賞系統,對這些加工食品所提供獎賞信號的強度和廣度毫無準備
我們的下丘腦太慢,無法關閉我們的食欲,於是我們過度進食。

原型食物,如新鮮水果、魚、牛排和馬鈴薯,是最飽足的。
白麵包、盒裝麥片和調味優酪乳等加工食品是飽足感次差的食物,
而餅乾、蛋糕和牛角麵包等烘焙食品則是最沒有飽足感的。

想像一下沒有任何調味的白飯跟麵條(精緻碳水),
即使能餐餐吃到飽,自己能過度進食多少?
所以有些飲食法會強調減少醬料跟佐料,只用一些鹽巴醬油調味,
因為越接近食物原味,我們大腦對飽足的識別就越精確。

真正適合你的飲食方式是能讓你達到並保持健康的體重,而不覺得自己在挨餓
你不需要計算熱量(反正也很難做到準確),也不需要報名參加科學研究來追蹤你的攝取和支出。
你只需要一個體重計。如果你攝取的熱量少於你燃燒的熱量,你的體重就會下降。

生酮或間歇斷食的減重如果成功是因為實際攝取的熱量真的有減少,
與其相信低碳水化合物飲食有魔力,讓我們能打破自然法則,
不如問問為什麼有些人在低碳水化合物飲食中可以減肥,而不覺得他們在減少攝取的熱量。
畢竟,節食而不感到痛苦,才是減肥的聖杯。

自己實驗的感受是,生酮跟間歇可以幫助身體習慣使用脂肪,
所以對於禁食期間的食慾控制有幫助,
假設完全控制攝取熱量,不同食物組成對體重的影響很低。
(但完全控制熱量非常困難, 作者在書中第三章說明了人對自己吃了多少根本搞不清楚)。

而斷食也有助於提高對食物味道的敏感度,因為長期接觸加工食物的美味,
無味道的水或者簡單調味的食物很無趣,
斷食會讓身體像是重新開機,重新去體會食物原味的美味,
比如有些斷食課程是用蔬果汁或者其他很低熱量的東西減少身體的依賴性,
讓大腦控制體態平衡的能力正常運作。

取得與使用能量的CP值

哈札族不會出現肥胖症和代謝疾病的原因很簡單:他們的食物環境不會促使他們過度進食。
吃飽後,想得到更多能量,必須先付出能量
沒有長期儲存食物的方法跟設備,想多吃,就必須動起來,
身體會自然找到收支平衡點,
不像我們吃飽後想吃點零食,打開櫃子就能馬上得到,
原子習慣讀書整理提過,要消除壞習慣要從環境著手,
與其櫃子放滿零食妄想用意志力抗衡,還不如盡量減少家中的零食存貨。

且肥胖會造成獲取能量的代價提高,畢竟每多一分重量,移動就多耗費一分能量,
脂肪儲備能量的功能很重要,但太多就沒有必要,
同樣道理,哈札族這樣的狩獵採集部落也很少會出現肌肉壯漢,
因為供養肌肉其實是昂貴的,所以他們多數都是不到170cm的身高,
搭配50來公斤的體重,敏捷,靈活,而且非常有耐力,
身體其實會成為身處的環境中,最適合繁衍與生存的狀態。

結語

這幾年對於飲食法的學習與自身的實踐旅程,
讓我的思維過程常常是:看山是山=>看山不是山=>看山又是山。

食物其實都是能量,有時比起不吃什麼,更關鍵的還是吃了什麼,
遵循反脆弱的原則,不追求每天「均衡」飲食,而是在一個時間段內,
確保從原型食物裡取得身體足夠的營養素,把平衡交給演化後的身體
多觀察自己的精神,力量,恢復力與客觀的體重-體脂肪組成,
減少攝取加工食物,避免自己感官被過度混淆屏蔽,
保持運動習慣,相信自己的身體能找到平衡的最佳解。

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