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我們是如何變胖的?

我們是如何變胖的?

美國哈佛大學進化生物學教授丹尼爾·利伯曼認為,進化主要是使人類適應了狩獵採集者的生存和繁殖方式,而不是農民、工人、辦公室白領的生存方式。他在書中介紹了「失配性疾病」的概念:我們舊石器時代的身體不能或不足以適應某些現代行為和條件所導致的疾病。這一概念為我們理解現代人日漸普遍的肥胖、2型糖尿病、動脈硬化和某些惡性腫瘤提供了獨特的視角。

關於為什麼肥胖者空前增多這個問題,最常見的解釋是吃得多動得少的人比以前多了,這個解釋部分正確,但過於簡單化了。實際情況更為複雜,因為我們吃的東西也改變了。而且能量平衡也會受到激素調控,尤其是胰島素。胰島素的主要功能是把能量從消化的食物轉運到身體細胞中。血糖水平升高時,胰島素也會升高,導致肌肉和脂肪細胞將一部分升高的糖存儲為脂肪。胰島素也會導致血液中的脂肪進入脂肪細胞,同時抑制脂肪細胞將甘油三酯釋放回血液中。所以胰島素會使人體發胖,無論這個脂肪是來自攝入的碳水化合物還是脂肪。

根據一些估計,21世紀的美國青少年分泌的胰島素與他們父母在1975年跟他們同樣年齡時相比,是相對較高的。相應地,他們中超重的人也比較多。因為胰島素只在吃含葡萄糖的食物后才會升高,所以進食較多富含葡萄糖的食物,如碳酸飲料和蛋糕,肯定是胰島素水平升高和脂肪增加的罪魁禍首。不過,還有許多其他促進肥胖的因素,包括與糖有關的另外兩個因素。一個是機體將食物分解成葡萄糖的速度,它決定了身體產生胰島素的速度有多快。另一個是間接因素,是進食果糖的量及其湧入肝臟的速度。

簡單來說,食物中如果富含易於快速消化的葡萄糖,就會在較短時間內提供大量熱量,並使人感到更加飢餓。膳食中蛋白質和脂肪供能比例較高的人,在較長時間內不容易感到飢餓,因此,與熱量主要來自糖類和澱粉類食物的人相比,前者攝入的食物總量較少。加工程度較低的食物含有較多纖維,能使食物在胃裡停留的時間相對較長,同時胃部還可以釋放出抑制食慾的激素,因而飢餓感也不會出現得那麼快。

不過,葡萄糖還不是全部,另一種糖也像房間里或者說蘋果里的大象一樣顯而易見,但也被人們忽視了,這就是果糖。事實上,黑猩猩的飲食幾乎完全是水果,所以它們必須消化大量的果糖。然而它們以及其他愛吃水果的動物卻不會發胖。為什麼比起加工過的水果或其他富含果糖的食物,如碳酸飲料和果汁,新鮮水果中所含的果糖比較不容易促進肥胖?

答案還是在於肝臟處理果糖的數量與速度的關係。在數量方面,其中一個因素是水果的馴化。我們今天吃的水果大多經過了很大程度的馴化,要比其野生祖先甜得多。在晚近時代以前,大多數蘋果就像山楂一樣,含有的果糖要少得多。事實上,我們祖先吃的幾乎所有水果的甜度都和胡蘿蔔差不多,而後者是一種幾乎不會引發肥胖的食物。即便如此,與水果卷和蘋果汁這樣的加工食品相比,馴化的水果也並不是充滿了果糖,它們還含有大量纖維,很多工業食品是去除了纖維的。由於有了纖維,新鮮蘋果中的果糖是逐漸被消化的,從而會以較慢的速度到達肝臟。於是,肝臟有充分的時間應對蘋果中的果糖,可以隨時不慌不忙地將其燃燒掉。

然而,當加工食品把果糖太快太多地推給肝臟時,肝臟不堪重負就會將大部分果糖轉化為脂肪。這些脂肪中的一部分會填充在肝臟中從而引起炎症,進而會阻斷胰島素在肝臟中發揮作用。這會引發有害的連鎖反應:肝臟會釋放其儲存的葡萄糖進入血液,繼而驅使胰腺釋放更多的胰島素,然後將額外的葡萄糖和脂肪運送到細胞內。肝臟利用快速進入的果糖產生的其餘脂肪被排入血液中,最後經血流到達脂肪細胞、動脈和其他各個可能產生不良影響的地方。

在人類進化史上的大多數時間裡,蜂蜜是我們的祖先唯一能獲得的可被快速大量消化的果糖來源。肥胖者,尤其是腹型肥胖越來越多的主要原因,是精加工食品提供了太多熱量,這些熱量又有許多來自糖——葡萄糖和果糖。從加工食品中攝入的大量糖類對於我們的消化系統來說太高太快了。

在解釋為什麼全世界有越來越多人正在變胖方面,飲食的作用是主導性的,但還有幾個其他因素也很重要:基因、睡眠、壓力、腸道細菌和運動。

基因,如果我們發現了一種導致肥胖的基因,不是很好嗎?如果是這樣,我們就可以設計出一種藥物來關閉這種基因,從而解決問題。幾十種基因被發現會提高人們體重增加的易感性,主要是通過影響腦部。目前為止,我們發現的最強的基因是FTO,它會影響腦部對食慾的調節。FTO基因的攜帶者需要多付出一點努力來控制他們的食慾,但除此之外,他們在試圖通過運動或節食來減輕體重時,和非攜帶者沒有什麼不同。

此外,早在人類晚近時代肥胖率升高之前很久,FTO基因和其他與超重有關的基因就已經出現了。會導致體重增加的基因並沒有在過去幾十年裡一下子橫掃人類物種。相反,上千代人以來,幾乎所有攜帶這些基因的人都有著正常的體重,這充分說明發生改變最顯著的是環境,而不是基因。因此,如果我們要想平息這一流行病,需要重點關注的不是基因,而是環境。

環境造成的改變比飲食更加多元。變化的一個主要領域在於,我們承受的壓力更大、睡眠更少,這兩個相關的因素相互勾結,促進了體重的增加。「壓力」一詞有負面的含義,但它是一種古老的適應方式,是為了把你從危險的境地解救出來,並能在你需要的時候激發能量儲備。如果有一頭獅子在附近吼叫,或者你差點被車撞倒,或者你在跑步,那麼你的大腦就會給你的腎上腺(位於腎臟的上方)發出信號,讓腎上腺分泌小劑量的皮質醇。皮質醇不會讓你感到壓力;但當你感到壓力時,體內就會釋放出皮質醇。皮質醇有許多功能,包括提供身體所需的瞬時能量:它會使肝臟和脂肪細胞將葡萄糖釋放到血液中,尤其是內臟脂肪細胞;它會加快心率,導致血壓升高,並抑制睡眠,讓人更加警覺。皮質醇也能使機體產生想要去吃能量豐富的食物的慾望,從而幫助人們從壓力中恢復。總而言之,皮質醇是一種必要的激素,能幫助人們活下去。

但是,如果壓力居高不下,那麼它就會使人發胖,這是它的陰暗面。慢性而長期的壓力的問題在於,它會長期導致皮質醇水平升高。皮質醇過高的狀態持續好幾小時、好幾周,甚至好幾個月的話,會產生有害作用,原因有很多,其中一個比較重要的原因是通過如下方式形成一個惡性循環,從而促進肥胖:首先,皮質醇不僅會使機體釋放葡萄糖,還會讓人們渴望高熱量食物,這也就是為什麼壓力大時人們會渴望通過吃東西來獲得安慰。

如你現在所知,這兩種反應都會升高體內的胰島素水平,進而促進脂肪存儲,尤其是內臟脂肪,後者對皮質醇的敏感性大約是皮下脂肪的4倍。更糟糕的是,居高不下的胰島素水平也會對腦部產生影響,其作用機制是抑制腦部對瘦素的反應,瘦素是由脂肪細胞分泌的,作用是傳遞飽腹感信號。因此,壓力之下的腦部認為你餓了,就會激活讓你感到飢餓的反射和其他一些反射,讓你減少活動。最後,只要引起壓力的環境因素依然存在,如工作、貧困、通勤等,你就會繼續分泌過多皮質醇,皮質醇又會導致胰島素過多,後者再引起食慾增加、活動減少。

另一個惡性循環是睡眠剝奪,這個問題有時是由壓力水平升高,以及因之出現的高水平皮質醇導致的,但它反過來又會升高皮質醇水平。睡眠不足還會導致生長激素釋放肽水平升高。這種「飢餓激素」由胃部和胰腺產生,其作用是刺激食慾。許多研究發現,睡眠較少的人體內的生長激素釋放肽水平較高,並且更容易超重。顯然,我們的進化史並未能讓我們很好地應對無盡的巨大壓力和睡眠不足。

我們也從未適應體力活動很少的情況,但運動與肥胖之間的關係經常被誤解,有時這種誤解令人感到悲哀。如果你現在蹦起來,慢跑4公里,你會燃燒大約300大卡的熱量,具體數值取決於你的體重。你可能認為這些額外消耗的熱量會幫助你減肥,但是許多研究顯示,中度至劇烈程度的運動只能引起體重中度下降(通常為1~2 千克)。針對這種現象,有一種解釋是:每周幾次額外消耗300大卡熱量,與身體的總代謝預算相比,是個相對較小的量,尤其是如果你已經超重的話。更重要的是,運動會刺激暫時抑制食慾的激素,但也會刺激讓你感到飢餓的其他激素,如皮質醇。所以如果你一周跑16公里,要保持能量平衡的話,你需要額外吃進或喝進1000大卡熱量,大約相當於兩三個鬆餅,只有在你能夠克服這種自然衝動時,你的體重才會減輕。

最後一個環境因素幾乎沒有被研究過,那就是我們吃下去的食物不僅僅是給我們自己享用的。人體腸道內充滿著數十億微生物,它們能消化蛋白質、脂肪和碳水化合物,並提供酶來幫助身體吸收熱量和營養素,它們甚至能合成維生素。跟我們每天觀察到的植物和動物一樣,腸道微生物也是我們所處環境的一部分,天然存在,至關重要。有切實的證據可以表明,飲食結構變化以及廣譜抗生素的使用可能會改變人們體內的微生物群,從而導致肥胖。事實上,給工業化飼養的動物使用抗生素的原因之一就是促進體重增加。

從進化角度看待人體的新陳代謝,也有助於解釋為什麼超重的人想減輕體重非常困難。如果他們開始節食或增加運動量,這就意味著他們攝入的熱量少於消耗的,那麼就會不可避免地變得又餓又累,而這又會激活他們體內的原始衝動:增加食量、減少運動。飢餓和嗜睡是古代的適應機制。在人類的進化史上,恐怕沒有什麼時候適應過無視或克服飢餓。

(本刊略有刪節)

《人體的故事:進化、健康與疾病》

作者:【美】丹尼爾·利伯曼

譯者:蔡曉峰

出版社:浙江人民出版社

出版時間:2017年6月

編輯/周建平 rwzkjpz@163.com

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