Как сжигаются калории: научные исследования эволюционного антрополога

Эволюционный антрополог Герман Понтцер в своей книге «Сжигание: новые исследования проливают свет на то, как мы действительно сжигаем калории, худеем и остаемся здоровыми» развенчивает мифы о том, как именно люди сжигают калории, и зачем это нужно.

В свои 44 года Понтцер как биоантрополог считает калории. Это работа всей жизни. Он делает это не для того, чтобы похудеть. А еще у него есть своя лаборатория, где он со своими студентами изучает, сколько энергии тратят люди во время стресса, физических нагрузок или формирования иммунного ответа на вакцину среди других состояний.

Настоящая миссия Понтцера — понять, как человеку, единственному среди человекообразных обезьян, удается снабжать себя калориями на протяжении всей довольно долгой жизни. У нас, людей, большой мозг, долгое детство, мы можем родить много детей и прожить долгую жизнь. Энергетический бюджет, необходимый для поддержания такой жизни, включает в себя компромиссы, которые ученый и пытается разгадать. Как человеческое тело распределяет энергию между физическими упражнениями, размножением, стрессом, болезнями и жизненно важными функциями.

Позаимствовав метод, разработанный физиологами, изучающими ожирение, Понтцер и его коллеги систематически измеряют общее количество энергии, используемой за день животными и людьми в разных сферах жизни. Ответы, которые они получают на основе полученных данных, часто удивляют.

К примеру, он определил, что физические упражнения в среднем не помогают сжигать больше энергии.

Активные охотники-собиратели в Африке не тратят ежедневно больше энергии, чем сидячие офисные работники в Иллинойсе. Беременные женщины не сжигают больше калорий в день, чем другие взрослые, даже если учесть массу тела.

Навыки Понтцера как популяризатора раздражают его коллег. Его утверждение о том, что физические упражнения не помогают похудеть, по словам физиолога Джона Тифолта (John Thyfault) из Медицинского центра университета Канзаса, раскрывает не все нюансы. Тифолт считает, что это может подтолкнуть соблюдающих диету к менее здоровым привычкам.

Но другие говорят, что кроме разрушения мифов о расходах человеческой энергии, работа Понтцера предлагает новый взгляд на физиологию и эволюцию человека.

В начале 2000-х годов ученые мало что знали об общих энергозатратах человека — количестве ккал («калорий» на этикетках пищевых продуктов), которые сжигают 37 триллионов клеток человеческого организма за 24 часа.

Исследователи измерили скорость, с которой твой организм сжигает энергию в состоянии покоя – основной обмен веществ (базальный метаболизм). Это энергия, используемая для дыхания, кровообращения и других жизненно важных функций. Они знали, что этот показатель примерно одинаков у больших млекопитающих, если скорректировать его на размер тела. Хотя BMR охватывает лишь от 50% до 70% общего использования энергии, исследователи выяснили, что килограмм за килограммом люди сжигают энергию примерно с такой же скоростью, как и другие обезьяны.

Но у людей еще одна дополнительная статья энергозатрат: большой мозг, на который приходится 20% ежедневного энергопотребления. Было предположение, что наши предки компенсировали эти дорогостоящие мозги, развив меньший по размеру кишечник и другие органы. Еще по одной теории люди экономили энергию, эволюционируя к более эффективному хождению и бегу.

В Гарварде Понтцер хотел проверить эти идеи. Но он понял, что для этого недостаточно данных. Никто не знал, сколько общей энергии приматы используют во время движения, или как отличия в анатомии или компромиссы в размерах органов влияют на этот показатель.

Поэтому было принято решение вернуться к основам и измерять калории, израсходованные людьми и животными, которые ходят и бегают на беговых дорожках. Млекопитающие используют кислород для превращения сахаров из пищи в энергию, а CO2 – побочный продукт.

Чем больше CO2 млекопитающее выдыхает, тем больше кислорода – и калорий – оно сжигает.

Понтцер говорит, что разница в жировых отложениях тоже шокирует. Мужчины накапливают вдвое больше жира, чем другие самцы обезьян, а женщины втрое больше, чем другие самки. Он считает, что наши большие жировые отложения появились вместе с более быстрым метаболизмом. Жир сжигает меньше энергии, чем мышцы, и именно он обеспечивает запас топлива.

Однако способность превращать пищу и жировые запасы в энергию быстрее, чем у других обезьян, имеет важные преимущества: она дает больше энергии каждый день, чтобы люди могли питать свой большой мозг, а также кормить и защищать потомство с длинным, энергетически затратным детством.

Эти характерные черты человека в поведении и анатомии помогают поддерживать ускоренный метаболизм.

Например, люди обычно делятся большим количеством пищи с другими взрослыми, чем другие человекообразные обезьяны. Общий доступ к пище более эффективен для группы, и он дал бы ранним людям энергетическую безопасность. Так что наш большой мозг создал петлю положительной обратной связи. Он требовал больше энергии, но в то же время дал первобытным людям разум, который помог им изобрести лучшие инструменты, контролировать огонь, готовить еду и приспосабливаться к другим способам получения или сохранения энергии.

Еще одно интересное исследование о связи между сжиганием калорий, физической активностью и количеством пищи в танзанийском племени Хадза. У отдельных хада были дни с большей и меньшей активностью, и некоторые сжигали на 10% больше или меньше калорий, чем в среднем. Но с поправкой на нежировую массу тела мужчины и женщины в среднем сжигали такое же количество энергии в день, как и мужчины и женщины в США, Европе, Украине и Японии. Но в то же время они получали из еды гораздо меньше калорий.

Исследования других групп охотников-собирателей подтвердили, что хада не является аномалией. Понтцер считает, что организм охотников-собирателей приспосабливается к большей активности, тратя меньше калорий на другие невидимые задачи, в частности, воспаление и реакции на стресс.

Вместо того чтобы увеличить количество сжигаемых калорий в день, физическая активность хада изменила способ расхода калорий.

Понтцер подтверждает это новым анализом данных исследования другой команды, изучавшей малоподвижных женщин, тренировавшихся бегать полумарафонами. После недель тренировок они почти не сжигали больше энергии в день, когда пробегали 40 километров в неделю, чем до того, как начали тренироваться.

В другом исследовании марафонцев, пробегавших 42,6 километра ежедневно шесть дней в неделю в течение 140 дней в рамках забега через США, Понтцер и его коллеги обнаружили, что со временем бегуны сжигали постепенно меньше энергии – 900 калорий в день в конце забега по сравнению с 6200 калориями на старте.

По словам Понтцера, когда спортсмены пробегали все больше и больше в течение недель или месяцев, их метаболические двигатели сокращали работу в других местах, чтобы освободить место для дополнительных затрат на физические упражнения. И наоборот, если ты ведешь сидячий образ жизни, ты можешь тратить почти столько же калорий каждый день, оставляя организму больше энергии на внутренние процессы, в частности, реакцию на стресс.

Выводы Понтцера имеют неутешительные последствия для людей, которые хотят похудеть — избавиться от ожирения только физическими упражнениями невозможно. Эти исследования уже влияют на диетические рекомендации по питанию и похудению.

Но следует помнить, что люди, которые занимаются физическими упражнениями, с меньшей вероятностью набирают вес, а те, кто занимается физическими упражнениями во время диеты, как правило, лучше удерживают вес, чем те, кто просто сидит на диете. Кроме того, физические упражнения влияют на места отложения жира в организме, а также риск диабета и сердечных заболеваний.

Понтцер соглашается, что физические упражнения необходимы для крепкого здоровья. Хадза, ведущие активный образ жизни в возрасте 70-80 лет, не болеют диабетом и сердечными заболеваниями. Если физические упражнения уменьшают реакцию на стресс, такая компенсация — это хорошо. Но он говорит, что несправедливо вводить в заблуждение сидящих на диете. Физические упражнения не дают тебе заболеть, но диета – это лучший инструмент для контроля веса.

Сейчас Понтцер исследует тайну, возникшую при изучении спортсменов. Кажется, существует жесткое ограничение на то, сколько калорий организм может сжечь за день, зависит от того, насколько быстро ты можешь переварить пищу и превратить ее в энергию.

Он подсчитал, что предел для 85-килограммового мужчины составляет около 4650 калорий в день. Элитные спортсмены могут выходить за эти пределы в течение нескольких месяцев, как показало исследование марафонцев, но не могут поддерживать их нескончаемо долго.

Чтобы понять, как организм может подпитывать интенсивные физические упражнения или бороться с болезнями, не нарушая энергетические лимиты, Понтцер и его студенты исследуют, как организм угнетает другие виды деятельности.

Поэтому он хотел узнать, сколько энергии может сжечь человек в стрессовой ситуации. Во время стресс-тестов в своей лаборатории, когда люди дышали в специальный мешок, ученый подвергал их стрессовым ситуациям – просил решить математические задачи и проводил собеседования.

В результате Понтцер обнаружил, что во время стресса сердцебиение может возрасти с 75-80 ударов в минуту до 115 ударов в минуту, а расход энергии вырос с 1,2 килокалории в минуту до 1,7 килокалории в минуту. То есть человек сжигал на 40% больше энергии в минуту во время теста по математике и на 30% во время собеседования.

Он надеется, что подобные данные помогут выявить скрытую цену умственного стресса. Измерение того, как стресс и иммунные реакции увеличивают использование энергии, может помочь определить, как эти невидимые действия складываются и обмениваются в ежедневном энергетическом бюджете человеку.

У него впереди еще много работы, но он точно знает, что потраченное время того стоит.

Оригинал статьи → “Эволюционарный anthropologist Herman Pontzer busts myths about how humans burn calories—and why”

Как можно увидеть из исследований, заниматься спортом и правильно питаться нужно не для того, чтобы похудеть. Главная цель – иметь здоровое и сильное тело, крепкий иммунитет и хорошее настроение!

Мы с радостью будем ждать тебя в наших спортивных пространствах APOLLO NEXT. Надеемся, что ты найдешь здесь своего тренера, нутрициолога и дружное спортивное сообщество. 

Подпишись на наш канал в Instagram и Tiktok, чтобы узнавать еще больше интересной и полезной информации!