減重與新陳代謝專科醫師安德魯・詹金森,繼《我們為何吃太多?》後最新力作,揭開大腦、身體、環境與飲食習慣的聯繫,學習抵禦現代食物消費市場、垃圾食物與西方飲食習慣帶來的傷害,突破長期減肥的循環,讓我們知道如何吃。透過本書,你會瞭解體重的體內平衡原理,以及現代生活和加工食品如何影響我們的身體健康,還有最重要的——如何改變習慣。
文:安德魯・詹金森醫師(Dr Andrew Jenkinson)
第六章 關於運動
「訓練的目的是收緊懈怠、強健體魄與磨礪精神。」——植芝盛平
我最近和兩個十幾歲的女兒去哥斯大黎加旅行。儘管我們並非活躍的自行車騎士,卻還是報名了一項自行車假期。度假公司表示,「週末騎士」可讓身體強健,充分享受度假的樂趣,所以我天真地以為旅遊內容也許只是騎自行車,適度活動一下,就足以讓我們欣賞這個美麗的熱帶國家。但當我們抵達下榻的小旅館,見到其他自行車騎士時,我多疑的女兒們心中警鈴大作,因為我曾向她們保證她們會享受這趟奇特的悠閒自行車之旅,不會有什麼難度。
就算只是去吃個早餐,許多人都穿上了萊卡布料的自行車服。但真正令人不安的是,有些人還帶了自己的比賽用坐墊,甚至有人帶了卡踏(clipped-in pedals,可以把鞋與踏板鎖起來)。當我們還在吃著美味的新鮮水果早餐,喝著哥斯大黎加咖啡時,友善的當地導遊就為我們導覽這場為期十天的行程——基本上是早上騎一趟,下午騎一趟⋯⋯每趟20到30公里。女兒們齊聲指責我:「爸爸,你帶我們參加的是訓練營(Boot Camp)!」
這個假期的有趣之處,就在於我們可以觀察到每天的劇烈運動,加上大量新鮮且精心準備、未加工過的當地食物,會對我們的身體產生什麼樣的影響。我們原先期望的是身體變得更健康,同時也減輕一些體重;但事實上,我們雖然變健康了,體重卻都增加了。在開始騎車之前,我們去熟悉隊伍中其他自行車手的過程中,我注意到一件事:許多熱衷長距離自行車運動而且身體看起來顯然很健康的男子,他們的腹部周圍都有相當明顯的脂肪堆積。所以在我看來,運動本身不一定會讓體重減輕。
運動如何影響我們的新陳代謝?
我們從研究中得知,想減肥的人如果不改變飲食內容,而只是按照政府建議(每週150分鐘)的運動量的話,大約一年只能減掉2公斤左右的體重。然而,我們也能看到健身產業正在蓬勃發展;大多數的健身房人數眾多,新開幕的健身房也不斷出現。根據「有效的事會變得流行」這事實來看,定期的運動鍛鍊一定有其正面意義。
有一點我可以肯定,那就是定期的運動鍛鍊只要中途停止,幾乎總是會導致體重增加。在診所裡,我看過的許多病人都是如此:他們通常是退休的競技項目運動員,尤其是前游泳選手。他們的描述是:一旦因為受傷而無法訓練或決定退出比賽後,體重就會迅速增加。而一旦體重增加,他們就很難再改變體重。
所以,運動對於調節體重到底有何重要性?比起健康飲食,運動是否更重要?哪種類型的運動可能是最好的?
讓我們回到過去關於體重減輕(或增加)的「能量輸入與能量輸出」等式上。長遠來看,「透過更多運動來消耗熱量可讓體重減輕」,似乎是很合邏輯的想法;另一方面,減少運動並整天坐在沙發上,也一定會導致體重增加。然而,我們已經在第一章學到,人體每天消耗的總能量中,只有一小部分來自激烈運動——對大多數不去健身房的人來說,這個比例可能不到5%。我們身體的大部分能量都是在激烈運動之前就已消耗完畢,這就是佔了人體總能量預算70%的基礎代謝率(basal metabolic rate,BMR),其餘25%的能量則消耗在日常動作中,例如走路去辦公室、做家事或各種嗜好等,這些統稱為「被動」能量消耗。
我們已經瞭解到,基礎代謝率有著非常動態的調適能力。就像調光開關一樣,基礎代謝可以向上或向下移動,一切取決於我們的大腦是否打算阻止體重增加(提高新陳代謝)或是減輕(降低新陳代謝)。
基本上,如果我們吃得太多,基礎代謝可以幫我們消耗多餘能量;如果吃得太少,則可以幫我們節約能量。如果你的年紀夠大,應該還記得1980年代電視上的Ready Brek(一種早餐燕麥片)廣告,那些吃完早餐出門上學的孩子們身體周圍會發出橘色光芒——這是想像人體靜息代謝的好方法,持續的光芒可讓身體的重要功能保持平穩運行,但光芒可以調亮或調暗。如同我們在第一章所述,相同體重、身高和年齡的人之間的靜息代謝差異可能高達700大卡,相當於跑步10公里或健身房綜合鍛鍊一小時所消耗的熱量。
那麼在運動的時候,我們的靜息代謝到底發生了什麼變化?它是否會隨著運動而改變(就像我們已知它會因爲暴飲暴食或飢餓而改變)?為了回答這個問題,美國人類學家暨代謝研究員赫曼.龐策(Herman Pontzer)進行了一項著名實驗,比較了非洲獵人與倫敦和紐約上班族的能量消耗。
如果使用簡單的「能量輸入與能量輸出」等式,我們預期平均每天行走一萬九千步的非洲獵人,一定會比坐在辦公室不動的職員消耗更多能量。然而,研究結果卻顯示兩組人的能量消耗量相同,其他類似的研究也顯示了相同的結果。例如,把尼日的女性農工與芝加哥的辦公室女性進行比較時,會發現她們在能量消耗方面並沒有差異;甚至亞馬遜農民與搬到城市從事久坐工作的同一部落成員之間也沒有差異。
如果非洲獵人每天步行將近二萬步,他們每天在運動中消耗的能量會比辦公室職員多了約600大卡。為了達到相同的能量消耗,他們的身體必定調適了日常活動,以便在其他方面節省能量。這些節省下來的能量來自前述的「靜息代謝」和「被動能量消耗」之減少。當身體關閉非重要功能時,靜息代謝自然會補償性地減少,日常活動也會因疲勞而自然減少。因此,獵人休息時的活動量會比平常少,睡眠時間也會更長。
某項研究針對一群超級馬拉松(ultramarathon,超長里程數的馬拉松)運動員的能量消耗進行分析,結果也顯示了類似的能量平衡適應。在2015年的「美國橫貫賽」(Race Across USA)中,運動員必須從加州跑到馬里蘭州,全程約5000公里。這個距離相當於參賽者每天跑一場馬拉松,每週只有一天休息,整場比賽歷時120天。如同研究人員所預期的,這些運動員開始比賽時,他們每天的總能量消耗必須加入跑一場馬拉松所消耗的能量。然而僅經過一週後,隨著靜息代謝和被動活動量的減少,他們每天的總能量消耗都減少了600大卡(以補回運動消耗的能量,類似於非洲獵人的節能效果)。
靜息代謝(BMR)透過副交感神經系統來節省能量——運動員和獵人會呈現出血壓較低、心率較低以及體溫散失減少(當然他們也覺得更冷)。此外,免疫保護、生長和修復方面也都能協助節省能量。
日常活動(被動能量消耗)的減少是由於自然疲勞所致。就像非洲獵人一樣,跑步者在晚上休息時的活動量會比平常少,而且睡眠時間會更長。
這些研究證實,當身體試圖維持特定體重時,會將運動的影響納入考量;你運動得越多,身體似乎就越會透過節省日常的能量消耗來補償這一點。這種適應似乎能夠達到每天600大卡的極限,如前所述,相當於在健身房進行一小時的鍛鍊或有氧運動,或是騎一小時的自行車。
增強食慾
我們知道當運動量增加時,食慾也會隨之增加,因為身體會發出需要更多能量的訊號。只要食物持續充足(這不是非洲獵人會遇到的情況),運動的能量消耗便可以透過攝入更多飽含能量的食物來補償。對超級馬拉松運動員來說,身體每天透過降低新陳代謝和休息所節省的能量,可能只夠跑完四分之一場馬拉松的距離。因此跑馬拉松所需的其餘能量,就必須靠額外攝入的食物能量來支持。
比較活躍的健身愛好者在經常進行高強度運動時,也會看到相同效果。他們會注意到自己的食慾增加,正如身體在指示他們應該補充能量;他們也會感到疲倦,想減少運動量,也會想多睡一點,因為他們的身體想從日常活動中節省能量。此外,隨著新陳代謝減慢,他們的血壓和心率也會跟著下降。這就像當你想藉由節食來減肥時,身體會從兩個方面進行反擊:提高食慾來增加能量攝入,以及降低新陳代謝來節省能量消耗。
過勞
如同身體可以透過降低新陳代謝來適應節食的低熱量攝取,當你開始定期運動後,你身體的新陳代謝也會變得更有效率。表現出色的運動員多半會意識到「訓練過度」可能導致嚴重的健康問題,因為壓迫到身體的靜息代謝,反而會對肌肉組織的癒合以及免疫系統產生不良影響。過勞,或者說訓練過度,會導致肌肉酸痛、頻繁受傷,以及嚴重的病毒或細菌感染等症狀。
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Photo Credit: 鷹出版
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Photo Credit: 鷹出版
多少運動量才能減重?
運動越多,新陳代謝的效率似乎就越高,我們也就越感飢餓。身體會透過調小新陳代謝的消耗開關、開啟飢餓感來補償運動所消耗掉的大量熱量。不過代謝所能節省的能量極限,似乎也被設定為每天最多600大卡左右。如果身體對能量的控制如此嚴格,那麼去健身房的人到底是如何減輕或維持體重的呢?
正如我們在第一章中所說,持續減重只能透過改變個人的體重設定點來實現。我們也理解到,體內的高胰島素濃度會阻礙通瘦素訊號,而無法告知大腦目前身體儲存了多少能量(體重)。訊號故障(看不到身體到底有多胖)讓大腦無法做出適當的應對,只能回應過多的胰島素,讓身體儲存能量,進而導致體重增加。只要避免食用會導致高胰島素分泌的食物(糖、精緻碳水化合物、植物油和加工食品等),瘦素訊號就能夠順利傳達,大腦也就能感知到多餘的脂肪,讓減重順利進行。
與瘦素相似,運動也會透過影響體重設定點來發揮減重的效果。
運動可以讓胰島素變得更有效率,亦即讓身體需要使用的胰島素減少(脂肪儲存量也會隨之減少),於是體重設定點就會跟著降低,讓體重隨之減輕。此外,運動還能降低皮質醇(壓力荷爾蒙);皮質醇會導致食慾增加和高血糖,造成胰島素分泌量變多。透過運動減少皮質醇,就等於間接減少胰島素分泌,進而得以減輕體重。
然而,適度運動並不足以大幅減輕體重。每週運動150分鐘(相當於每週五天各運動30分鐘),在一年內只能減輕2公斤的體重。美國運動醫學會(American College of Sports Medicine)瞭解透過運動減肥的困難之處,他們建議的運動量如下:
- 維持體重或改善健康:每週150分鐘
- 防止體重增加:每週200分鐘
- 明顯減重:每週300至420分鐘
- 節食減重後預防復胖:每週300分鐘
我們的身體會在運動過程中嚴格控制身體的能量(藉由代謝效率和食慾),也就是說,若想大幅減輕體重,就必須每天運動一小時。隨著你的身體變得越來越結實,你也會逐漸擁有進行更多運動的能力,這表示你的胰島素和皮質醇濃度會跟著降低,從而讓你的體重大幅減輕。然而對大多數人來說,每天找時間進行如此大量的運動並不容易,而且這種極端的運動量也會增加肌肉受傷的風險。
還有,我們都知道當運動員突然停止運動時會發生什麼事⋯⋯體重快速且持續增加。
哪種運動類型最適合減重?
許多研究都證明了「高強度間歇訓練」(High-intensity intervaltraining,HIIT)的減重效果比重量訓練或耐力訓練更好。大約在2000年代初,HIIT開始在健身房流行,因為這種運動的優點變得越來越明顯。HIIT採用短時間的極高強度運動,然後在各段運動間休息一小段時間。
舉例來說,先進行5至10分鐘的熱身,然後開始30至45秒的衝刺(例如快速跑步或騎自行車),接著進行90秒較慢的恢復型運動。其目的是把肌肉逼到極限,讓肌肉缺氧而迫使它在沒有氧氣的情況下分解葡萄糖——這樣的情況稱為「無氧」(anaerobic)運動。在缺氧情況下分解葡萄糖的副產物是乳酸;為了避免乳酸堆積過多(可能導致肌肉痙攣),HIIT的訓練時間應限制在30分鐘以內。
HIIT運動會增加肌肉壓力,導致生長激素(growth hormone,GH)的釋放增加至300%至450%。生長激素對人體有許多好處,包括增加新陳代謝、改善胰島素功能、刺激免疫系統、增強肌肉、強化骨骼,甚至改善大腦功能等。HIIT訓練後,生長激素濃度會在24至48小時內保持較高水平,因此這類運動每週只需進行兩到三次。
此外,HIIT還能提升腦源性神經營養因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)的濃度,刺激神經(大腦)的路徑並引導新腦細胞的產生,保護大腦免於退化。
HIIT不僅可以改善新陳代謝,與傳統運動方式相比,HIIT可以更有效地減少脂肪,而且還非常節省時間。有效的HIIT鍛鍊不需花上一個小時。
每天走一萬步
我有許多嘗試減肥的患者都會使用Fitbit或Apple Watch 來確保自己每天行走一萬步,因為他們相信這樣有助於減重。然而,每天走一萬步的說法並沒有科學根據;它其實是由日本早期計步器製造商,在1964年東京夏季奧運會前發起的口號。他們之所以選擇這個數量,是因為這個數字的日文數字「万」,看起來就像一個人在走路!
如前所述,人類是效率非常高的步行者,每走千步只會消耗30至40大卡(相當於一塊巧克力)。因此,走一萬步只會消耗300至400大卡。然而我們在對於非HIIT運動的研究中曾說過,身體可藉由控制代謝效率,對身體的能量消耗多寡進行至多600大卡的調適,所以我們的身體很容易適應一萬步的能量消耗。雖然戶外散步有益心理健康、整體身體健康和維生素D的吸收,但它對體重幾乎沒有直接影響。
限制熱量,然後運動
我們知道,透過節食和高強度定期運動來減輕體重,會讓身體的新陳代謝急速下降,然而新陳代謝效率的作用有其極限。舉例來說,如果你把每天的卡路里攝取量限制在1,200大卡,你會發現體重雖然減輕了,但不久後就會維持在新的水平(不再下降);這表示身體的新陳代謝已經適應每天節省600大卡的狀態,等同於你限制的卡路里攝取量。更糟的是,現在你每天必須繼續維持,每天只攝取1,200大卡的熱量,否則你的體重就會增加。
不過好消息是,你的新陳代謝可能已經達到身體所能調適的最大效率極限;只要每天增加一小時的高強度運動,便能將卡路里攝取量增加到1,800大卡(假設運動時多消耗600大卡)。如此一來,你就可以攝入相對正常的熱量,而且不會增加體重(前提是食物品質好)。許多運動者發現這是一種相當好的方法,可以保持相對正常的飲食,且不會恢復減掉的體重。
總之,運動(尤其是高強度運動)——正如人們經常引用的那樣,依舊是「青春之泉」,可以帶來許多健康上的益處。要透過運動達到顯著的減重效果,必須每天進行極高強度或長時間的運動;維持體重所需的耐力型運動也很花時間,但好處是可以更正常的攝取熱量。
現在,我們已經瞭解身體與營養之間的關係。本書的下一部,將轉向我們的大腦與現代飲食環境之間的關聯。
書籍介紹
本文摘錄自《如何吃(仍能維持減重):掌握身體代謝機制與大腦慾望的科學》,鷹出版
作者:安德魯・詹金森醫師(Dr Andrew Jenkinson)
譯者:吳國慶
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減重與新陳代謝專科醫師安德魯・詹金森,繼《我們為何吃太多?》後最新力作,揭開大腦、身體、環境與飲食習慣的聯繫,學習抵禦現代食物消費市場、垃圾食物與西方飲食習慣帶來的傷害,突破長期減肥的循環,讓我們知道如何吃。
透過本書,你會瞭解體重的體內平衡原理,以及現代生活和加工食品如何影響我們的身體健康,還有最重要的————如何改變習慣。
關鍵在於,避免那些會影響代謝平衡的增重食物。糖分會促使胰島素分泌、抑制脂肪細胞分泌的瘦素發生作用,使大腦無法感知體內的脂肪存量而停止進食;而胰島素的效果,也會被高度加工食品中來自植物油Omega-6脂肪酸抑制,使身體需要分泌更多胰島素來處理血液中的糖分;而果糖的分解過程會消耗能量、導致大腦以為身體需要更多能量而陷入飢渴。
這種對食物的渴望,也來自我們大腦的獎勵機制的制約:因為高熱量食物意味著更多有助於生存的能量。熱量帶來多巴胺和愉悅感,讓大腦銘記這種連結,使我們在注意到這些有關愉悅的線索出現燃起渴望,如此循環強化,形成習慣;導致我們在缺乏意識的時候,反射性地尋求這些能帶來愉悅的食物,或是在陷入壓力時,以超商架上這些閃亮而隨手可得的食物,作為緩解痛苦的快速解法。
詹金森醫師告訴我們,只要學習加工食品的成分和原理,瞭解它們如何透過各種色彩、調味劑、口感來吸引我們,就能讓我們更有意識地去抵抗這些危險的吸引力。並且,我們也可以藉此學習如何「加工」自己的食物,透過書中豐富的料理建議和健康調味方式,反過來循循善誘,讓那些我們應該多吃的健康食物展現魅力,為健康上癮。
除了飲食之外,本書更帶來一系列實用的方法,幫助我們克服現代生活所形塑的不良飲食習慣————諸如零食文化、情緒性飲食等,這些壞習慣的養成都與我們大腦處理壓力和取悅的機制息息相關。這種時候,可以運用一些簡單的技巧————像是將零食藏進櫥櫃並將漂亮的茶罐擺到桌面上,或是在不良「衝動」當頭時、學會對自己發問(我要吃垃圾食物嗎?),降低壞習慣的吸引力,提升好習慣帶來的快樂。
書中甚至也能找到你曾嘗試過的多種流行減肥法,如限時進食、生酮飲食和高強度運動等,幫助你瞭解這些方法背後的科學原理,以及它們為何有效。
本書將告訴你:
- 為什麼運動對體內的能量平衡來說是次要的?
- 加工食品為何如此吸引人,讓我們越吃越多?
- 如何改變使人難以瘦下來的壞習慣?
- 如何用健康的方式料理、調味「加工」你的餐點,讓它們健康又美味?
- 其他流行減肥法背後的科學原理,以及這些方法為何有效。
讓科學知識成為你減肥決心的盟友。掌握現代飲食與體重調控的機制,學習撫平、扭轉不健康的欲望,使你的身體與大腦同心抵抗這場公共健康危機,迎向可以持續一生的健康與樂趣————吃得好、活得健康。
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責任編輯:翁世航
核稿編輯:馮冠維
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