3500kcal≈1斤脂肪?减重的速度到底有多快?
3500kcal≈1斤脂肪?减重的速度到底有多快?
减重是一个复杂的过程,涉及热量摄入、脂肪消耗、蛋白质流失等多个方面。本文将从科学的角度,探讨减重过程中的几个关键问题:3500kcal等于1斤脂肪的定律是否成立?减重的速度到底有多快?能否只减脂肪?如何减少蛋白质流失?
1. 每日少吃500kcal一周减掉1斤脂肪?
这一说法来源于纽约一位医生Max Wishnofsky在1958年发表在临床营养学杂志上的研究。研究总结了当时关于减少热量摄入和增加热量摄入的人体研究,以及对三大营养物质的代谢知识,提出了一个关于减少热量摄入减重的定律——减少掉1磅体重(约1斤)中所需消耗掉的热量为3500kcal。
1958年关于3500kcal每磅体重的文章印影版和封面
这一结论基于三个假设:
- 摄入和消耗的热量能明确计算
- 消耗掉的热量全部来自于脂肪
- 减掉的体重的热量密度是不变的,始终是3500kcal/磅(7700kcal/kg)
然而,随着对人体成分测定手段的提高,逐渐改变了我们对减重后人体代谢改变的认识,实际上,这条定律的三个假设都不能成立:
- 卡路里的计算有很多不准确的地方,在日常生活中只能做参考
- 减重中消耗的热量也绝不都来源于脂肪组织
- 在使用低热量摄入减重的试验CALERIE研究中,4周时体重每下降1kg所消耗的热量平均是4858kcal(2208kcal/磅),远远低于3500kcal/磅
CALERIE研究中关于减重时间和每公斤体重消耗热量的曲线显示,在减重早期我们不需要消耗那么多热量就可以减掉体重,会感到体重下降很容易,而到了后期减重会变得越来越困难。
2. 减肥到底能多快? ——减重的速率
大量的临床研究发现,降低热量摄入减重的人群,减重分为两期:
- 早期快速下降期:但减掉的主要不是脂肪
- 后期维持期:下降速率减慢,但减掉的大部分是脂肪
早期快速减重期可以持续4周到6周,之后体重下降的速率会明显减慢。但有趣的是通过测定身体成分的研究发现早期减掉的体重中,非脂肪的瘦体重更多,后期体重下降速率虽然减慢,但是每减掉1斤基本上都减掉的是脂肪。
在限制热卡摄入后,早期(4周时)减掉的体重男性中60%是非脂肪体重,而女性中50%是非脂肪体重,在晚期(24周)时,男性减掉的35%女性减掉的24%是非脂肪体重。也就是说“减肥”刚开始的时候,每掉1斤称,里面只有不到一半是肉(脂肪),其他都是瘦体重,包括水分、蛋白质和糖原。每克脂肪中所含的热量为9kcal,是各种宏量营养素中最多的,早期所减掉热量中的脂肪比例很低,所以所掉的称重每斤不到3500kcal,仅有2500kcal左右。
而到了20周之后,每减掉的一公斤都是实打实的脂肪。但是不经过前面的过程,也无法让身体达到之后的减脂期。这更加说明了肥”不是一蹴而就的,如果只是反复经历早期体重快速下降的过程,可能会减掉更多的非脂肪体重。
研究显示,如果采取极低热量减重的方法(每日热量摄入800kcal左右,可能相当于有些人的一顿饭)每日能减769g,完全饿着能减651g。但是减掉的1/3到1/2是蛋白质。最快的减重每日能下降700-800g就是1斤多。如果某种减重方式标榜可以超越这个数字,不用多想,就知道这是骗人的。
早期的快速减重期持续的时间和初始体重、热量限制的程度相关。即便按照最极端的节食方式,对于本身很胖的人,快速减重最多也只能持续4-6周。而对于基础体重本身就不高,还要减重的小仙女们,即便只喝露水,也不能长期维持每天减1斤多的减重速率。当然,不推荐大家极低热量摄入去减重,只是让大家对减重速率有一个合理的预期,能够识别出不科学的减重宣传,也能在减重速率下降的时候理性的对待。
3. 能不能只减脂肪?——减重中的身体成分变化
在减重的过程中,除了消耗脂肪之外,蛋白质、糖原和水含量丰富的肌肉也会被消耗,造成非脂肪体重的下降。
身体成分的分类
减重中脂肪和其他组织的比例是怎么样的呢?除了减脂还有哪些成分会被减掉呢?
蛋白质:蛋白质在体内要行使功能需要复杂的空间结构和细胞内外环境,平均每1g的蛋白质需要和3.3g的水结合才能在体内具有生物活性。所以当蛋白质丢失时,随之丢失的也是大量的水分,水的重量是人体中波动最大的,早期减重因为伴随大量的水分丢失,所以体重下降很快。
糖原:早期减重的另一个主要因素是糖原。糖原是葡萄糖在人体内的储存形式,就像是我们的粮仓,在肝脏中吃饱的状态下有100-120g的糖原储备,而肌肉中一般1%的重量为糖原,一般人在200-300g不等,每1g的糖原在体内也会结合2.5-3g的水。所以当摄入热量减少,糖原被消耗时,同时也会伴水分减少。
液体:减重早期的液体流失很严重,极低热量膳食早期的水分丢失每日可达100-500g,也就是单纯水重减重早期就能达到1斤。所以有很多可以快速减重的方法减掉的只不过大部分是水。
早期减重的主要成分是蛋白质、糖原和水份,可以占到减去的体重的一半或更多。所以,追求短期效果的减重,并不能真正“减肥”。
现实中的数据是怎么样的呢?能不能只减脂肪?
由于人类研究的限制,不能进行一些极端的操作,也不能随时监测各个器官重量的变化,所以可用一个大鼠研究结果来说明问题,减重初期总体重下降中肝脏组织和骨骼肌重量下降明显,因为肝脏中有糖原,骨骼肌中有糖原和蛋白质,而到减重晚期才出现脂肪组织重量的逐步下降,但是此时也不是仅减脂肪,其他组织的重量也在下降。
减重中各器官的重量变化(大鼠)
脂肪在减重后期下降更快。而在人体中的研究虽然不能把每个器官中的减重算的这么清楚,但是可以大概看出脂肪和非脂肪体重下降的比例。CALERIE研究让非肥胖的成年人每日减少热量摄入的25%,然后研究人体各种指标的变化。其中一项就是测定减重后的身体成分变化,结果在减重期间,脂肪和非脂肪体重都在下降,只是早期非脂肪体重下降占比更多。所以即便是减重后期,非脂肪体重下降也占减去总体重的20-25%,只减脂肪,恐怕是不可能的,所以对于减脂不减肌肉的宣传也应该谨慎不可尽信。
减少热量摄入后体重和体脂变化(人体)
4. 减重中怎么才能减少蛋白质流失?
减重不减肌肉和身体必需的蛋白质是所有控制体重的人都想达到的,既然不能完全减脂,但至少要尽量想办法减少蛋白质的流失。那么,减掉的蛋白质含量和什么有关呢?
初始体重:“胖子都是潜力股”,的确,基础体重大的人更容易减重,但是这并不一定是脂肪减得多。对于体重正常人和肥胖患者的研究显示初始肥胖或超重的个体,蛋白质流失的持续时间更长。
热量限制情况:完全绝食和部分热量限制相比,完全饿着消耗的蛋白质更多。在1950年代,人们曾经试图通过饥饿疗法来治疗肥胖,简单地说就是饿着,但是这种方法很快就被摒弃了,原因就是这样会过度消耗蛋白质。之前提到,极低热量减重的方法每日能减769g,完全饿着能减651g,但是所减掉的热量中极低热量减重中224g是蛋白质,而饥饿疗法中576g是蛋白质。
减重时的营养素比例:大家肯定听说过各种各样的减重膳食,比如高蛋白质或者低碳水化合物、高脂肪生酮等,有没有一种营养素配比是可以减少蛋白质消耗而增加脂肪消耗的呢?这不能光从原理上分析,必须用实际研究数据说话。
从短期减重的成果上看,吃的越少减得越多,但是脂肪减得都差不多。生酮饮食减掉的水份更多,因为糖原消耗更明显。
从长期减重效果看(6周以上),不同的减重方式中脂肪和非脂肪体重比重类似,只有高蛋白膳食对保留非脂肪体重更有意义。这里的高蛋白指的是比常规的推荐量稍高,常规推荐成人每日蛋白质摄入0.8g/kg,1个70kg的成人大约56g蛋白质,而高蛋白膳食可以达到1.2g/kg,也就是84g,如果蛋白质摄入特别高,超过每日2g/kg,可能对人体没有什么好处。
所以保留瘦体重最好的方法就是坚持(>8周),较低热量(不能一点都不吃)的高蛋白膳食(1.2g/kg就够了)。对于还在坚持减重的大家来说,不要以为减重变得更难或者体重不降而气馁。这说明也许你已经进入了真正减脂的第二阶段,如果继续坚持控制饮食,适当增加蛋白质的摄入就可以事半功倍了!
参考文献:
- Wishnofsky M. CALORIC EQUIVALENTS OF GAINED OR LOST WEIGHT. JAMA. 1960;173(1):85. doi:10.1001/jama.1960.0302019008702
- Energy Content of Weight Loss: Kinetic Features During Voluntary Caloric Restriction. Metabolism. 2012 July ; 61(7): . doi:10.1016/j.metabol.2011.11.012.
- Voluntary weight loss: systematic review of early phase body composition changes. obesity reviews (2011) 12, e348–e361
- Body Composition Changes in Weight Loss: Strategies and Supplementation for Maintaining Lean Body Mass, a Brief Review. Nutrients 2018, 10, 1876; doi:10.3390/nu10121876
本文原文来自西希营养学,已获得《中国临床营养网》授权转载。