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你减掉的体重去哪儿了?

健康生活 爱 好奇 1320浏览 0评论 来自:知道日报

世界范围内,肥胖已经成为流行病。相应的减肥成了一种风潮。但是,你知道减肥是怎么回事吗?你减掉的重量去哪儿了?如果不看下面的解释和答案,你能回答上来吗?

澳大利亚新南威尔士大学的研究人员就这个话题针对包括全科医生、营养师和私人教练等150名专业人员进行了一项调查,结果大出人意料。绝大多数人员给出的答案是错误的。

超过半数的这些专业人员给出的答案是减掉的脂肪转化成了能量或热量。其他答案包括随粪便排出、转化成了肌肉、随汗液或尿液排出,也有人干脆回答不知道。仅有少数营养师给出了正确的答案:……(见后)

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大多数专业人士居然不能正确回答这样一个简单问题,很令人吃惊。

研究人员认为,可能的原因是,人们被日常“肥胖就是能量(物质)摄入过多、消耗不足,而以脂肪形式存储起来的”的口头禅所蒙蔽了。事实上,这个问题很简单,很多专业的学生都需要学习生物化学这门课程,课堂上老师曾经明确讲过,体内三大营养物质被氧化的终极产物与在体外燃烧完全一样,……。

肥胖是怎么回事?

我们知道,人体生理活动和维持体温都需要消耗能量,所需能量是由糖(碳水化合物)、脂肪和蛋白质这所谓“三大能量物质”氧化分解供给。而这三大能量物质的来源正常情况下主要就是通过吃喝的形式被摄入体内。当摄入量多于消耗所需,超出部分就以脂类(主要是甘油三酯)形式储存在脂肪细胞内,以备没有饭吃的时候所需。脂肪细胞通常聚集在一起构成脂肪组织,也就是我们通常说的脂肪。人体脂肪堆积超过一定数量和比例就是肥胖。

我们为什么会肥胖?

我们的祖先在长期进化过程中,一直过着饱一顿饿三天、并为生存不停奔波的日子,直到进入农耕时代后,能量物质的供应才有了最基本的保障。因此,在漫长进化过程中,吃不饱和“马不停蹄”是一种常态。能量物质是除氧气和水分外生存最为急需的物质,进化过程中,人类的味觉和大脑一起把能量物质的味道“设定为”可以让人产生愉快感觉的“甜、香等美味”。每当获得这些物质就会刺激脑内奖赏系统产生“快乐激素”多巴胺,使人获得巨大快乐,对于这种快乐的追求使人类对于这些物质形成了强烈的嗜好。摄入多余的这些物质又可以转化并存储为脂肪。这样,对于“美味”的嗜好和存储脂肪一起成为了一种巨大生存优势。

但是,科学技术高度发达的现代社会,食物过剩已经成为新常态,而人类对于这些“美味”的嗜好和追求已经写进基因不能被改变。同时,科学技术进步使得人类生存必须的体力活动仅限于少数体力劳动者,而且强度也大大降低。

食物的绝对过剩、人类嗜好和追求美味的“恶习”与体力活动的大幅降低一起作用,肥胖也就成为了一种必然。

不吃脂肪就不会肥胖吗?

不然。三大营养物质在体内的代谢过程复杂,但是其中很多一部分的中间产物是相同的,并不能区分其来源。进而很大部分的中间过程是共同的。这样,三种物质是可以互相转化的。

通过进食摄入的多余的糖(碳水化合物)和蛋白质(通过脱氨)都可以转化成脂肪,而摄入的脂肪也并非直接被存储,也是要通过分解和再酯化才能转化成自身脂肪加以储存。因此,无论是哪种物质,只要摄入超过消耗,都会被转化成并储存为脂肪。比如,猪是草食动物,从不吃脂肪,只吃草照样“胖得流油”。因此,控制体重需要严格控制所有能量物质的摄入。

为什么叫能量物质?

我们知道,化学反应需要吸收或者释放能量,而等式前后物质质量是不变的,那么这能量是从哪里来的?

能量就蕴藏在物质结构内,不同物质的分子内部不同化学键就包含不同的化学能。碳水化合物、蛋白质和脂肪具有复杂的分子结构,其中的高能化合键就包含大量化学势能,因此被成为三大能量物质,尤以脂肪显著。而二氧化碳、水是简单化学物质,所含能量就很低。

什么是减肥?减掉的脂肪去哪儿了?

我们通常理解的减肥就是人体生理活动所需的能量由脂肪分解来供给,体内脂肪被分解减少,肥胖程度减低。如上文所述,脂肪组织主要就是甘油三酯以脂滴形式存储于脂肪细胞,脂肪消耗就是甘油三酯的分解。

早在1960年代,科学家就计算出了甘油三酯的“平均脂肪酸”分子通式为:C17.4H33.1O2。与近年来科学家获得甘油骨架(+3C+6H)酯化的“平均甘油三酯”分子通式C54.8H104.4O6高度一致。存储在人体脂肪组织的三种最常见的脂肪酸是油酸(C18H34O2),棕榈酸盐(C16H32O2),和亚油酸(C18H32O2),它们酯化形成分子通式为C55H104O6

甘油三酯分子的完全氧化涉及许多酶和生化步骤,但整个过程可以概括为如下通式:

C55H104O6+78O2→55CO2+52H2O+能量

也就是一个甘油三酯分子氧化需要消耗78分子的O2,产生55分子CO2和52分子的H2O,并释放一定能量。

新南威尔士大学的研究人员利用这个化学通式通过计算得知,10公斤人体脂肪完全氧化,需要吸入29公斤O2,生产28公斤CO2和11公斤H2O。就是说,脂肪被肺吸入的氧气氧化,其中的C被氧化成CO2,H则被氧化成H2O。而脂肪中的6个O原子去哪儿呢?关于这一点,早在1949年,科学家通过使用重氧(O18)标记的脂肪代谢分析得知,其中4个转化成CO2,2个转化成了H2O。

一种新算法

新南威尔士大学的研究人员创立了一种以分子量(道尔顿,Da)为计量的新算法,1个甘油三酯分子氧化成的CO2中,甘油三酯贡献55个C原子、4个O原子,那么甘油三酯转化成CO2的比例就是:

(661 Da (C55)+64 Da (O4))/(861 Da(C55H104O6))×100=84%

转化成H2O的比例为:

(105 Da (H104)+32 Da (O2))/(861 Da(C55H104O6))×100=16%

如此,我们就可以一目了然,假设减肥10公斤脂肪,有8.4公斤转化成CO2通过肺呼出,另外的1.6公斤转化成H2O,经由尿液、粪便、汗液、呼气、眼泪排泄或者溶入其它体液。

结论,肺是减肥后的主要排泄器官。你答对了吗?

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减肥10公斤脂肪,需要吸入29公斤氧气,有8.4公斤被氧化成二氧化碳,连同19.6公斤吸入的氧气共呼出28公斤二氧化碳;另有1.6公斤被氧化成水,连同吸入的8.4公斤氧气,共生成11公斤水。

撩起减肥的面纱

静息状态下,一位体重70kg的进食杂食的人(呼吸商0.8)每分钟呼吸12次,呼出约200毫升CO2。因此,每次呼吸排泄33毫克的CO2,其中8.9毫克的碳。

如果一整天以睡眠、休息和8小时双倍于静息代谢率的轻体力活动,此人呼出0.74公斤CO2,丢失203克碳。为了便于比较,约相当于500g蔗糖(C12H22O11),可以提供8400千焦(2000千卡)能量,含有210克碳。

以7倍于静息代谢率的体力活动,如慢跑,来替代1小时的休息,则能额外从身体多除掉39克碳,仅仅能将一整天总的代谢率提高20%,可以使丢失的总碳达240克。提高的这20%,仅仅相当于一个100克松饼(一种食物)所含的能量。就是说,多跑一个小时的成果,只要吃一小块松饼就被葬送殆尽。

因此,以体力活动作为减肥的方式,非常容易被进食少量的过量食物来抵消。

小结:

* 肺是排泄脂肪的主要器官。

* 减肥实质上就是氧化解离储存在脂肪细胞中的碳,需要“少吃,多运动”双管齐下,不能偏废。

* 大多数人并没有认识到减肥的实质,因此需要加强宣教,以纠正广泛存在于人群中有关减肥的错误认识。

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