Впервые снижение скорости метаболизма из-за недоедания и похудения изучили в 1940-х годах в знаменитом Миннесотском “голодном” эксперименте. Снова интерес к этой теме в науке появился только в 1990-х годах, а настоящий бум случился в последние несколько лет – например, все цитируемые ссылки в этой статье относятся к исследованиям, опубликованным за последние 2-3 года. И теперь мы получили новые возможности узнать, кто испытывает метаболическую адаптацию к диете, как долго она сохраняется и насколько это важно, на самом деле?
В новом исследовании, опубликованном в научном журнале European Journal of Nutrition в июле 2022 года, участвовало 94 человека (треть – женщины). В прошлом – профессиональные футболисты, в настоящем – люди с лишним весом и средним индексом массы тела 31. Участников случайным образом разделили на две группы: экспериментальную и контрольную.
Экспериментальная группа худела 4 месяца по комплексной программе с поддержкой:
- Питание -300-500 ккал/день для дефицита энергии;
- самостоятельный контроль веса;
- повышение физактивности, использование шагомеров;
- изменение пищевого поведения;
- обучение самоконтролю.
Затем 8 месяцев участники находились в поддерживающей фазе.
Контрольная группа ничего не делала и для мотивации продолжать участие в исследовании находилась в “листе ожидания” – программу похудения экспериментальной группы они получили в конце исследования.
Что смотрели?
Ученые оценивали на старте, в конце активного похудения и через 12 месяцев от старта – в конце поддерживающей фазы:
- Композицию тела с помощью DЕXA.
- Скорость метаболизма в покое непрямой калориметрией, а энергозатраты на физическую активность – с помощью акселерометров.
- Гормоны: инсулин, тиреотропный гормон, гормоны щитовидной железы Т3 и Т4, лептин.
- В дополнение участникам рассчитали энергетический баланс в контрольных временных точках на основе изменений запасов жира (=энергии). Используя рассчитанные значения расхода энергии и энергетического баланса, ученые смогли делать выводы о количестве поступающих калорий, не полагаясь на точность дневников питания и самоотчетов. Это также помогало понять, насколько точно участники сблюдают диету.
- Также сравнили метаболизм в состоянии покоя с контрольной группой и с прогнозируемым после похудения, чтобы оценить степень метаболической адаптации.
- Наконец, участников экспериментальной группы разделили на два метаболических фенотипа: «экономный» и «расточительный». К первому отнесли тех, у кого разница между измеренной скоростью метаболизма и прогнозируемой после похудения была больше 103 ккал/день (типичная погрешность рассчетов).
Результаты
Как и следовало ожидать, умеренный дефицит калорий привел к умеренной потере веса. Участники стремились к 300-500 ккал/день, но реальный дефицит составил, в среднем, -270 ккал/день (в контрольной группе, которая не находилась на диете, +14 ккал/сутки). Приверженность диете составила 89%, и разницы между фенотипами не было.
В среднем, люди похудели на 4.3 кг и сохранили результат в течение поддерживающего этапа. Однако, люди с «бережливым» обменом веществ потеряли вполовину меньше, чем «транжиры»: 3.5 кг против 6.4 кг.
К удивлению ученых, на стартовых замерах, до начала похудения «экономные» участники имели меньший процент жира: 31,4% при весе 92 кг против 35,5% жира при весе 91,7 кг у «расточительных» участников. В контрольной группе вес оставался более-менее стабильным в течение года: средняя прибавка за год была около 1 кг.
Обе группы имели схожую скорость метаболизма в покое на старте, а когда ученые измерили его в конце исследования, он совпал с прогнозируемым для обеих групп (в пределах 5 ккал). У худеющих участников зафиксировали его адаптивное снижение в состоянии покоя на 85 (±29) ккал/сутки к концу похудательного этапа и на 72 (± 31) ккал/сутки на протяжении поддерживающего этапа.
В экспериментальной группе был ниже уровень инсулина и лептина, без особых изменений в тиреотропном гормоне, Т3 и Т4. Однако показатели гормонов не коррелирует напрямую со степенью снижения метаболизма.
Что это значит?
Хотя мы получили еще одно подтверждение тому, что метаболическая адаптация к похудению существует, есть очень важный момент: в этом исследовании, как и во многих других, она рассматривается только для базового метаболизма – расхода энергии в покое, потому что это проще измерять. Но общий ежедневный расход энергии складывается из нескольких компонентов: траты в состоянии покоя + траты на бытовую активность + траты на спорт + траты на усвоение еды. В идеале, исследования должны посчитать метаболическую адаптацию для всех компонентов, но это дорого и технически сложно в контролируемых условиях.
Возвращаясь к вопросам в начале статьи: кто испытывает адаптацию метаболизма, как долго она сохраняется и насколько это важно на самом деле?
Кто испытывает метаболическую адаптацию?
Недавний обзор показал, что данные предыдущих исследований очень неоднородны из-за разных методик проведения исследований и из-за разницы между людьми. Новая концепция метаболических фенотипов, разделяющих людей на “бережливых” и “расточительных” по реакции метаболизма на диету неплохо прогнозирует метаболическую адаптацию.
Например, результаты исследования Reinhardt M et al. предполагает, что люди с “экономным” больше снизили скорость метаболизма в покое и потеряли меньше веса за 6 недель диеты.
Текущее исследование расширяет картину метаболических фенотипов и также показывает, что “экономные” люди испытывают большее снижение расхода энергии во время диеты и теряют меньше веса. Но интересно, что они, как правило, имеют схожий вес и композицию тела до диеты, как и метаболически “расточительные” люди. То есть, наличие “экономного” метаболического фенотипа не обязательно делает человека толстым по умолчанию и не означает, что ему нужно получать непропорционально меньше калорий, чем кому-то со сходными параметрами, но с “хорошим” метаболизмом.
Скорее, метаболические фенотипы говорят нам о том, как организм отреагирует на диету (недоедание, дефицит энергии) и переедание.
Если мы рассмотрим модель двойного вмешательства (и недоедание, и переедание), как описано Speakman et al, мы можем представить “бережливого” человека как имеющего больший разрыв между его базовым весом и весом после переедания и меньший – между базовым весом и весом после диеты.
То есть у них меньше физиологических защит против набора веса, и они быстрее наталкиваются на факторы, затрудняющие дальнейшее похудение. В качестве примечания, эти наблюдения ставят под сомнения применение реверс-диеты для разгона метаболизма (“начать есть много, чтобы разогнать метаболизм и худеть”).
Как долго сохраняется адаптация?
Это еще одна область литературы с очень неоднородными данными, что мешает дать точный и общий для всех ответ. Проблема в том, что исследования фиксируют расход энергии в состоянии покоя в одной временной точке, но это влияет много переменных – например, краткосрочный энергетический баланс и уровень физической активности.
Предыдущие исследования показали, что переход от похудения к поддержанию веса возвращает скорость метаболизма в покое, но не полностью.
Ученые разработали модель восстановления скорости метаболизма, которая совместима с текущей совокупностью доказательств. Она предлагает два компонента метаболической адаптации: из-за наличия дефицита энергии, поступающей с едой, и из-за потери жира (запасов энергии в организме). По этой модели, метаболическая адаптация будет ослаблена переключением с похудения на поддержание веса, но полностью метаболизм восстановится, когда человек вернет сброшенный вес – большую его часть или, возможно, весь. И чем больше веса потеряно, тем больше снижается метаболизм в состоянии покоя.
Насколько важна метаболическая адаптация для похудения?
Как выяснилось, экономный фенотип не обязательно делает человека более толстым из-за “плохого” метаболизма и не является непреодолимым препятствием к похудению. Без конкретных усилий по похудению или набору веса большинство людей пассивно остаются в том весе, который соответствует их энергетическому балансу – количеству энергии, которое они тратят, и которое получают с едой, что не настолько зависит от метаболизма, как от пищевого поведения и пищевой среды каждого человека.
И только когда речь заходит о похудении, фенотипы начинают проявляться и влиять на результаты. Предполагается, что у “бережливого” фенотипа метаболизм покоя снижается больше, что создает некоторые дополнительные трудности с потерей веса – в текущем исследовании бережливые участники потеряли в половину меньше и веса, и жира. Но есть несколько важных моментов, которые нужно иметь в виду.
Во-первых, метаболическая адаптация не делала потерю веса невозможной, и люди все равно худели.
Во-вторых, хотя “расточительные” участники потеряли больше веса и жира, “бережливая” группа закончила исследование с чуть более низким процентом жира и более высокими показателями безжировой массы тела, поскольку, несмотря на бережливый фенотип, они стартовали с более низкими показателями того и другого. Поэтому трудно сказать, что наличие бережливого фенотипа было огромным ущербом для худеющих. И трудно сказать, что “расточительный” метаболизм дает какие-то уникальные преимущества, которые позволяют есть все, что хочешь и не толстеть.
Итак, метаболическая адаптация делает потерю веса немного более сложной задачей. Например, исследование 2022 г показало, что метаболическая адаптация задерживает время, необходимое для достижения цели по снижению веса. Участники потеряли в среднем 12,5 кг в течение ~155,1 ± 49,2 дней. Скорость снижения расхода энергии в покое также была: -46 (± 113) ккал/сут. Ученые посчитали, что увеличение метаболической адаптации на каждые 10 ккал/сутки прибавляет всего +1 день. Даже если кому-то потребуется на 30 дней больше времени потерять запланированный вес, все равно в жизни люди не на 100% точно следуют выбранному дефициту калорий и похудение растягивается во времени чаще из-за поведенческих факторов, а не снижения метаболизма.
Что касается набора веса после диеты, то метаболическая адаптация также не предсказывает, что человек потом обязательно потолстеет. В исследовании участники сначала потеряли ~12 кг, а снижение метаболизма в покое составило -54 (±105) ккал/день. Через год они вернули, в среднем, 52% потерянного веса, а через два года 89%. Когда они худели, количество потерянного напрямую влияло на степень метаболической адаптации, но метаболическая адаптация никак не предсказывала, кто из участников восстановит больше веса в будущем.
Эти выводы согласуются с результатами крупного исследования Fothergill et al: метаболическая адаптация наблюдалась после резкой потери веса, но ее величина не предсказывала набор веса через шесть лет. Более того, потерявшие больше кг, успешнее поддерживали новый вес, хотя по определению испытывали бОльшую метаболическую адаптацию.
Другое исследование показывает, что базовый уровень метаболизма в принципе очень мало говорит нам о склонности к набору веса.
***
Таким образом, чтобы компенсировать снижение расхода энергии в покое, нужно либо немного уменьшить калорийность питания, либо немного увеличить расход. Сегодня научные данные сходятся на том, что на успешное похудение намного больше “плохого” или “хорошего” метаболизма влияют другие вещи: изменение образа жизни и приверженность этим изменениям, пищевое поведение, стратегии, способствующие насыщению на диете, сохранение мышечной массы, регулярный самоконтроль и физическая активность. Восстановление веса также находится под управлением этих факторов, а не скорости обмена веществ.
