Kalóriák, termodinamika és súly

Amikor egy konkrét tudományos állítás ellen érvelnek, mindig kívánatos azt állítani, hogy az állítás sérti a tudomány bevett törvényét. A kreacionisták ezt azzal az érvükkel próbálják meg, hogy az evolúció sérti a termodinamika második törvényét (nem). A kísértés az, hogy az ilyen érvek rövidek és ügyesek, meggyőzőnek tűnnek, és elkerülik a tudományos bizonyítékok és elméletek sűrű és összetett halmazának átgázolását.

A „diétás háborúkban” a termodinamika első törvénye sokat dobott körül. Eddig két táborról tudtam, hogy termodinamikai érvekkel védik álláspontjukat. Az első (és a legmeggyőzőbbnek tartom) a kalóriatartalom a kalóriatartalomban, ami azt állítja, hogy a termodinamika törvényei az emberekre is érvényesek. Ez azt jelenti, hogy a testsúly-szabályozásnak a kalória függvényében kell lennie (az ember által elfogyasztott összes kalória) - a kalória-mennyiségben (a teljes kalóriakiadás, ideértve az anyagcsere-folyamatokat, a pazarló hőt, a testmozgást és egyebeket). A termodinamikát be kell tartani, ezért ha valaki fogyni akar, akkor több kalóriát kell égetnie, mint amennyit elfogyaszt.

A második tábor a speciális fogyókúrás diéták védelmezői, akik azt állítják, hogy az egyik fogyasztott kalória jelentősen befolyásolja a fogyást. Elutasítják a „kalória egy kalória” mantrát, és ehelyett a szénhidrátok vagy zsírok glikémiás indexéről prédikálnak. Azt állítják, hogy az összes kalória nem egyenlő, mert egyes kalóriák hatékonyabbak, mint mások - kevesebb energiára van szükségük az anyagcseréhez. Ha fogyni szeretne, nem hatékony kalóriákat szeretne fogyasztani (vagyis - az ezekből a kalóriaforrásokból származó energia nagyobb része hőveszteségként pazarolódik el, vagy nagyobb átfogó anyagcsere-aktivitást igényelnek, így kevesebb áll rendelkezésre az izmokhoz és egyéb felhasználásokhoz). Ezért azt állítják, hogy a termodinamika (ha figyelembe vesszük a hatékonyságot) kedvez a makrotápanyagok (fehérje, szénhidrátok és zsírok) manipulálásának a fogyás érdekében.

Noha egyetértek azzal, hogy ez egy jogos termodinamikai érv, az (amit sem alaptudományi szempontból, sem a fogyás kutatásában nem bizonyítottak) az, hogy a hatékonyságnak jelentős hatása van. A testsúlycsökkentő vizsgálatok nagy része azt mutatja, hogy a teljes kalóriabevitel legalább rövid távon elég jól korrelál a fogyással.

Meglepetten értesültem arról, hogy most van egy harmadik tábor, amely termodinamikai érvekkel állítja lényegében, hogy a fogyókúra nem működik.

Sandy Szwarc, aki a Junkfood Science blogot írja (bár „szkeptikus” blognak számít, vegyes hírnevet szerzett magának, és úgy tűnik, hogy tagadja az étrend, a testsúly és az egészség közötti kapcsolatot) nemrégiben írt egy bejegyzést A termodinamika első törvénye a való életben címmel . A következtetésre jutva azt írja:

Az a közhiedelem, miszerint az emberek egyszerűen kevesebbet ehetnek, többet mozoghatnak és ellenőrizhetik súlyukat, szembeszáll a termodinamika első törvényével.

Ehhez a következtetéshez meglehetősen furcsa és összefüggéstelen érvelést hoz. Valójában ezt a blogbejegyzést olvasva az volt az érzésem, hogy két külön cikket olvastam. A bejegyzés lényeges közepe többnyire ésszerű érv az étrend és a testmozgás korlátai miatt a fogyás szempontjából. Ez azonban a termodinamika első törvényével kapcsolatos érvek közé szorul, amelyek nem más, mint lényegtelen szalmabábok és nem szekvenciák.

Olyan, mintha ésszerű, de sűrű érvelése lenne a súlykontroll bonyolultságáról, de úgy döntött, hogy egy termodinamikai érvbe foglalja, hogy még több hajlandóságot és ütést adjon neki. Csak annyit sikerült elérnie, hogy reménytelenül összezavarja olvasóit, és eltereli a figyelmet valódi pontjairól.

A termodinamika első törvénye

Ahogy az gyakran előfordul, amikor a tudományt hangbájtokba bontják, ez tévedéssé válik. Ez a helyzet a termodinamika törvényének torzulásával, amely egyszerűsödött a népszerű bölcsességre: „Kalóriák = kalóriák kimerültek”. Ez a leegyszerűsített mondás olyanná vált, amit „mindenki tud” igaznak. A széles körben elterjedt hiedelmek mögött áll, hogy a testsúlyunk kezelése egyszerűen a kalóriák és a testmozgás egyensúlyának kérdése. Míg ezt sok kalóriatartalmú étrend és kalóriaégető testedzési program eladására használták fogyás céljából; sajnos azt a hiedelmet is alátámasztották, hogy a kövér emberek "bizonyára hazudnak" az étrendjükről és az aktivitásuk szintjéről, mert különben a fogyás elmulasztása úgy tűnik, hogy "dacol a termodinamika törvényével".

Bár elképzelhetetlennek tűnhet, ez az egyszerűsített maximum csak babona és városi legenda. Ennek a ténynek a felismerése megköveteli, hogy először térjünk vissza a fizika órára, és töltsük ki a termodinamika első törvényének hiányzó felét.

Az első termodinamikai törvény, vagyis az energiamérleg alapvetően kimondja, hogy egy zárt rendszerben az energiát nem lehet létrehozni, sem elpusztítani, csak átalakítani vagy átadni.

Számos szívószálas férfi van az érvelésében. Az első az, hogy a fogyás a kalóriákról és a testmozgásról szól, és hogy ez a termodinamikán alapul. De torzítja ezt az álláspontot. A termodinamikai érv felismeri, hogy sok „kalóriakimenet” van, és ez nem egyenlő a testmozgással. Az általános fizikai aktivitás kifejezetten testmozgás nélkül növelhető. Amikor erről írok, én és mások rámutatunk, hogy a legtöbb kalóriát az alapvető anyagcsere-sebességünk fogyasztja. A kalória mennyiségének növelésének egyik módja az anyagcsere növelése.

A termodinamikai érvekkel összekeveri a gyakorlati tanácsokat arról, hogy mi működik. A termodinamika teljesen tiszta - az anyag és az energia nem tűnhet el, és nem létezhet; a mérlegnek egyensúlyban kell lennie.

Gyakorlati szempontból a testmozgás növeli a kalóriákat, és növeli az alapanyagcserét, és az izomszövet több kalóriát éget el, mint zsírt, és a fitt emberek valószínűleg több kalóriát égetnek el a nap során. Továbbá, bár elismerjük, hogy a kalóriamennyiség növelhető az anyagcsere egyszerű növelésével, erre nincs közvetlen és egészséges módszer. A stimulánsok rövid ideig működnek, de nem biztonságosak és visszapattanó súlygyarapodást okoznak.

A zárt rendszerrel és a nyitott rendszerrel kapcsolatos érvelése lényegtelen - egy másik szalmaszál. A kalória a kalóriákon kívül argumentum arról szól, hogy az emberi rendszerbe be- és kilépnek a kalóriák - definíció szerint nyitott rendszerként kezeli.

A további sáros dolgokért írja:

Az egyensúly a nyitott rendszerben, az emberi testhez hasonlóan, amikor a rendszerbe kerülő összes energia megegyezik a rendszert elhagyó összes energiával, valamint a rendszeren belüli energiatárolással. De bármely termodinamikai rendszer energiája magában foglalja a kinetikus energiát, a potenciális energiát, a belső energiát és az áramlási energiát, valamint a hő- és munkafolyamatokat.

Az első mondat igaz - az összes energiának végső soron meg kell egyeznie, különben a termodinamika sérül. A második mondata is igaz - az energia minden formáját figyelembe kell venni. De azt a látszatot kelti, mintha a második mondat cáfolná az elsőt, amit nem.

Megjegyzése, miszerint a termodinamikai érvelést arra használják, hogy a kövér embereket azzal vádolják, hogy hazudnak az étkezésükről, nem folytatódik. Lehetővé teszi azt a tényt, hogy anyagcsere-különbségek lehetnek az emberek között. Az is lehetséges, hogy a túlsúlyos emberek nem hazudnak a kalóriabevitelről, csak durván lebecsülik azt.

A súlykontroll biológiája

Ezután Szwarc különféle tanulmányokat tárgyal a súlykontroll biológiájával kapcsolatban. Ebben a részben tulajdonképpen egyetértek érveinek többségével, amelyek lényegében azt adják hozzá, hogy a diéta nem működik. Gyorsan összefoglalva a kérdéseit - a fogyókúrával fogyókúrás emberek többsége visszahíz, óriási akarati erőfeszítéseket igényel a „természetes” súly jelentős megváltoztatásához, sőt nehéz hízni, ha természetesen sovány.

Ennek különféle okai vannak, de a legfontosabb az, hogy testünk korlátozott kalóriatartalmú környezetben fejlődött. A sovány idők túlélése prioritást élvezett, ezért amikor a kalóriabevitel csökken, testünk éhezésként értelmezi ezt és csökkenti az alapanyagcserét az energia megőrzése érdekében. Amikor túlfogyasztjuk a testünket, ezt bőséges időként értelmezzük, és az anyagcsere-kiadások növelésével kihasználjuk az extra kalóriákat. Ennek nettó hatása az, hogy ellenáll a testtömeg bármilyen jelentős változásának.

Bár jelentős nézeteltéréseim vannak néhány végső következtetéssel, amelyeket Szwarc ezekből a tényekből von le, egyetértek másokkal. Egyetértek azzal, hogy a biológia ezen megalapozott tényei a legtöbb ember számára nagyon megnehezítik a fogyást, és hogy a fogyókúra szinte mindig kudarcot vall ezen okok miatt.

Ha egyszerűen írt volna egy cikket, amely összefoglalja ezt a kutatást, hogy ezt a pontot megfogalmazza, akkor kiváló és a fogyókúrával foglalkozó közbeszéd szempontjából fontos cikk lett volna.

De (még a termodinamikai hülyeségeket is eltekintve) ő is túlteljesíti következtetéseit, főleg azáltal, hogy cseresznye válogatja az adatait. Ő ír:

Az 1980-as években Dr. Leibel meghirdette azokat az embereket, akik legalább másfél éven át fenntartották a 100 font súlycsökkenést. A laboratóriumi kolléga, Dr. Bruce Schneider azt mondta, hogy "hat embert kapott, és mindegyiket elrugaszkodták". A sikeres, hosszú távon vesztesek „monomániásak és teljesen megszállottak a súlyuk miatt”. A testsúlyt kontrollálták életükön, és rendkívül felzaklatottá váltak, ha nem kocogtak napi bizonyos mérföldeket, számolták a kalóriákat és folyamatosan fantáziáltak az ételről, és megmutatták a diszfunkcionális étkezési magatartás minden jelét.

Bár van értelme, hogy a rögeszmés-kényszeres testmozgás az egyik módja a súlytartásnak, korai azt a következtetést levonni, hogy csak az „elrugaszkodottak” képesek fenntartani a fogyást. Például az Országos Súlykontroll Regiszter nyomon követi azokat az embereket, akik átlagosan 66 fontot vesztettek és több mint 5 évig tartották. Míg 90% minden nap gyakorol, a legtöbben gyalogosan gyakorolják a testmozgást. A legtöbben ésszerűen megváltoztatták étkezési szokásaikat is.

Ezután rátér egy meghatározott pont fogalmára, és ezt írja:

Dr. Leibel és a Rockefeller Egyetem munkatársai később megmutatták, hogy amikor valaki a súlyának csak 10% -át meghaladja a természetes beállított értéket, anyagcseréje legalább 16% -kal megnő a méretének várható növekedése felett, mivel a test keményen dolgozik egyensúlyozza az energiát a természetes méret fenntartása érdekében.

Ismét nagyon sok bizonyíték támasztja alá azt a következtetést, hogy anyagcserénk a súlygyarapodás vagy a fogyás hatására alkalmazkodik - de ez nem jelenti azt, hogy a „természetes” súly megkerülhetetlen alapértéke van. Ez nem lehet a teljes kép. Például az elmúlt 20 évben az átlagos súlyok ebben az országban (és általában a nyugaton) folyamatosan növekedtek. Csak nézze meg az USA animált térképét, amely az elhízás trendjeit mutatja.

A súly és az alapérték nem csak a genetikára vonatkozhat, ez nem magyarázhatja az Amerika megnövekedett súlyának tagadhatatlan tendenciáját. Nehéz meghatározni, hogy milyen egyéb tényezők játszanak szerepet - és mindenki szereti hibáztatni kedvenc bátyját. Valószínűleg a megnövekedett mozgásszegénység és a megnövekedett adagméret kombinációja. Lehetnek más tényezők is, beleértve a metabolikus hatásokat vagy az ételválasztás változását. Ez egy különálló és összetett kérdés. De a genetika önmagában nem elegendő magyarázatként.

Következtetés

Szwarc termodinamikai érvelése semmit sem ér és félrevezető - felesleges figyelemelterelés valódi pontjairól, amelyek maguk is kevert táskák. Egyetértek vele, hogy a diéta és a testmozgás önmagában nem elegendő a súlygyarapodás vagy -vesztés magyarázatához, mivel az anyagcserében bekövetkező jelentős változásokat is figyelembe kell vennünk. Abban is egyetértek, hogy az akaraterő nem elegendő a legtöbb ember számára ahhoz, hogy hosszú távon megváltoztassa súlyát. Egyszerűen túl nehéz fenntartani. Egyetértek azzal, hogy a bizonyítékok azt mutatják, hogy a diéta gyakran nem működik. És egyetértek azzal, hogy a genetika hatalmas hatással van a testsúlyunkra és a testtípusunkra - nem mindenki lehet és nem is kell sovány.

Nem értek azonban egyet azzal a végső következtetéssel, miszerint minden tudatos kísérlet a súlykontrollra reménytelen (hacsak nem fanatikus vagy), és mi a genetikai beállítási pontjaink rabszolgái vagyunk. A közelmúlt története cáfolja ezt a következtetést.

Inkább - arra a következtetésre jutnék, hogy a súlykontroll nehéz, de nem lehetetlen. Ezenkívül úgy gondolom, hogy a népszerű fogyókúrás ipar súlyosbítja a problémát azáltal, hogy eltereli a közvélemény figyelmét azokról a stratégiákról, amelyek hatékonysága legalább bizonyított, és a makroelemek arányának manipulálásával a rövid, rövid távú és valószínűleg jelentéktelen hatásokra koncentrál.

A bizonyítékok arra utalnak, hogy az életmód megváltoztatásával hosszú távú fogyás lehetséges. A napi aktivitás növelése és a rendszeres testmozgás hasznos. Az embereknek nehézségeik vannak megbecsülni, hogy mit esznek, ezért a napló vezetése is nagyon hasznos.

Továbbá, ha az akaraterő nem a válasz, mert túl nehéz fenntartani azt, akkor úgy tűnik, hogy a válasz az, hogy az életmód megváltoztatását a lehető legkönnyebbé tegye, hogy fenntarthatók legyenek. Népegészségügyi szempontból meg kell könnyíteni az egészséges választást. A Szwarc által idézett tanulmányok valódi tanulsága az, hogy a hosszú távú súlykontroll fenntartható stratégiákat igényel, nem pedig gyors javításokat és nem varázslatos diétákat.