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燃燒吧,能量

出版社：中信出版社出版時間：2022-10-01
開本： 其他 頁數(shù)： 302
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燃燒吧,能量 版權(quán)信息

  • ISBN：9787521746877
  • 條形碼：9787521746877 ; 978-7-5217-4687-7
  • 裝幀：一般膠版紙
  • 冊數(shù)：暫無
  • 重量：暫無
  • 所屬分類：>

燃燒吧,能量 本書特色

☆回答普通人關(guān)心的問題：運(yùn)動為什么不會讓你的體重減下來？為什么停止運(yùn)動還會反彈？那運(yùn)動有用嗎？ ☆提出關(guān)于新陳代謝的新科學(xué)，重新理解人體這臺機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)秘密。 ☆《人體的故事》作者丹尼爾·E.利伯曼推薦|《柯克斯書評》星級評論

燃燒吧,能量 內(nèi)容簡介

這是一本解釋新陳代謝與肥胖、飲食、糖尿病等關(guān)系的科普讀物。它解釋了為什么每個人的能量消耗是趨于穩(wěn)定的，增加運(yùn)動量從長期來看并不能幫助你減輕體重。同時，你也將從中找到保持身體健康的方法。 你有沒有過這種情況：努力運(yùn)動卻一斤也沒有減下來？停止運(yùn)動，還反彈了幾斤？運(yùn)動在前期確實(shí)能幫助你減輕體重，但從長遠(yuǎn)上看，人的體重會達(dá)到一個平衡，而這個平衡很難打破，運(yùn)動也不行。人體不能簡單地被看成一架機(jī)器，用輸入能量減去消耗能量就是囤積的能量，事情沒有那么簡單。 新陳代謝是生命體的一切之本。人類運(yùn)用能量的方式?jīng)Q定了我們成長、衰老的步伐，也決定了人類的身體健康情況和耐力極限等。但我們對于身體如何消耗能量似乎知之甚少，更糟糕的是，我們的很多認(rèn)識其實(shí)是錯誤的。本書將澄清關(guān)于新陳代謝的常見錯誤，帶你重新認(rèn)識你的身體。 作者將從生理學(xué)、生物學(xué)、人類學(xué)的角度解釋這些問題，你將了解關(guān)于減重的真正答案。 這是一本全面認(rèn)識代謝引擎的實(shí)用手冊，將幫助你了解生物能量學(xué)的相關(guān)知識和近期新發(fā)現(xiàn)。你將了解到能量消耗與運(yùn)動、飲食、疾病之間的關(guān)系，新陳代謝對壽命和健康的影響，以及對代謝性疾病的作用。

燃燒吧,能量 目錄

第1章 燒不掉的脂肪：對代謝理解的誤區(qū) 4
第2章 新陳代謝的真相：能量的狂歡 27
第3章 生命是一場投資：能量的博弈 58
第4章 建設(shè)更好的人類“動物園”：天選之人 105
第5章 代謝魔術(shù)師：能量的補(bǔ)償與限制 138
第6章 饑餓游戲：飲食、代謝與人類演化 171
第7章 為生命而奔跑：運(yùn)動讓你更健康 209
第8章 尋找人類耐力的極限：能量的永動機(jī) 233
第9章 能源經(jīng)濟(jì)：人類不確定的未來 252
致謝 276
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燃燒吧,能量 節(jié)選

第8章 尋找人類耐力的極限：能量的永動機(jī) 布萊斯·卡爾松三十幾歲了，身材頎長，臉上總是掛著大大的笑容。他看上去很健康，是那種每天早起后先運(yùn)動再開始工作的人。不過，他的身材也沒好到讓人想在公司派對上多看他兩眼。他偶爾會在午餐時提起*近在為參加某項馬拉松比賽而進(jìn)行訓(xùn)練。如果讓他參加公司的5 000米跑，那他肯定是奪冠的大熱門，但他可不像那種厲害到能創(chuàng)造世界紀(jì)錄的人。 但是，人不可貌相。 2018年6月20日早上，在紐芬蘭島奇地維地港的岸邊，卡爾松又用他慣常的笑容向一小群當(dāng)?shù)厝撕陀浾吒鎰e。他看了看表——早上8點(diǎn)。隨后，他握住碳纖維材質(zhì)的船槳的把手，往后一劃，船體的重量通過反作用力傳遞到他肩部和背部的肌肉。這艘船的名字叫作露西爾。與其說露西爾是劃艇，不如說它是帶著槳的太空飛船——卵形的船身、精巧的船艙與船舷融為一體？査蓜澊牡胤揭膊皇侨藗?nèi)ヒ安偷臒o名小湖。他要向著北大西洋進(jìn)發(fā)，向世界紀(jì)錄發(fā)起沖擊？査纱蛩銠M跨大西洋，獨(dú)自劃過2 000多英里的海面，到達(dá)英格蘭南部錫利群島的岸邊。 即使船上裝備著GPS等各種現(xiàn)代化工具，這趟航行也絕非易事。歷史上曾有14人挑戰(zhàn)橫渡大西洋，其中只有8人成功了，還有兩人消失在北大西洋冰冷的暗夜中，尸骨無存。卡爾松的目標(biāo)不僅是成功橫渡大西洋，而是創(chuàng)造憑人力*快橫渡大西洋的世界紀(jì)錄？査珊吐段鳡栔挥53天的時間。 一路上，麻煩的事情不斷。旅程開始沒多久，用于提供淡水的主要脫鹽設(shè)備就壞了。船翻了幾十次，鹽水滲進(jìn)了電子系統(tǒng)，導(dǎo)航設(shè)備被燒壞了。但這些對卡爾松來說都不算什么。8月初的一個周六傍晚，天色有點(diǎn)兒陰沉，露西爾停泊在錫利群島的圣瑪麗港口，卡爾松上岸。幾百名觀眾聚攏到一起，目睹了這位新的世界紀(jì)錄創(chuàng)造者的誕生。卡爾松用時38天6小時49分鐘就完成了這項挑戰(zhàn)，讓原來的世紀(jì)記錄沉入了水底。 這趟旅程的代價不菲？査擅刻斐韵4 000~5 000千卡熱量的食物，但他的消耗遠(yuǎn)多于此。雖然他每天的能量攝入驚人，但還是會消耗625千卡的脂肪和肌肉，到達(dá)目的地后他的體重比出發(fā)前少了15磅。算上飲食攝入和身體消耗后，卡爾松平均每天要消耗5 000千卡能量。 盡管卡爾松獨(dú)自在海上航行，但他的代謝系統(tǒng)仍在正常工作。其他耐力型運(yùn)動員的每日能量消耗也很驚人。環(huán)法自行車賽選手的賽時每日能量消耗為8 500千卡，而鐵人三項選手只需要12小時就能消耗掉同等的能量。麥克·菲爾普斯在奧運(yùn)會上贏得了23枚金牌，據(jù)說他訓(xùn)練期間每天要吃下12 000千卡熱量的食物。這些運(yùn)動健將的身體狀況似乎在挑戰(zhàn)有限能量消耗理論，我們的身體真的能把每日能量消耗維持在2 500~3 000千卡嗎？本章將會解開人類能量消耗極限的謎題，我們會看到有限能量消耗理論如何為極限運(yùn)動設(shè)定能量消耗的天花板。你不需要成為超級運(yùn)動員才能去挑戰(zhàn)極限，問問你的母親就明白了。 時間問題 你能跑多快？回答這個問題無須思考。你的跑步速度取決于你的跑步動機(jī)，比如，你是在打壘球還是有獅子在追你。速度也很重要，全力沖刺50米沒問題，但如果你想跑上1英里，速度就得慢下來了。我們的跑步速度總是介于全速短跑和慢速長跑之間，大多數(shù)人還在學(xué)校追跑打鬧的時候就已經(jīng)明白這個道理了。 毋庸置疑，運(yùn)動時間決定了耐力的大小。不過，造成生理疲勞的原因就不那么顯而易見了，運(yùn)動學(xué)家和生理學(xué)家仍在就身體極限的原理爭論不休。有一點(diǎn)很明確，跑步跑到極限跟開車燒光汽油不是一回事。事實(shí)上，大腦會從身體各處整合信號，比如肌肉代謝副產(chǎn)物、體溫、主觀感知的難易度和預(yù)期剩余消耗，所以這些都會幫助大腦決定我們可以對自己有多狠。當(dāng)你筋疲力盡地倒下時，其實(shí)是大腦命令你停下來。整個過程不是你能完全自主決定的，跟下丘腦調(diào)控饑餓感和代謝率一樣，決定耐力和疲勞的神經(jīng)系統(tǒng)位于大腦深處的潛意識中。 20世紀(jì)90年代，關(guān)于耐力和疲勞的神經(jīng)學(xué)原理還飽受爭議，但隨著證據(jù)的增加，人們的認(rèn)識變得逐漸清晰。**，無論是實(shí)驗(yàn)室研究還是生活經(jīng)驗(yàn)都告訴我們，哪怕你累到不能動彈，身體里還是有充足的營養(yǎng)可供使用。肌肉再勞累，它里面還有足夠的腺苷三磷酸，血液里也有不少葡萄糖和脂肪酸在流動。跑步運(yùn)動員在撞線時體能達(dá)到極限，先休息一會兒之后又能微笑著繞場慢跑一周。第二，疲勞的神經(jīng)機(jī)制能解釋情緒和感知對運(yùn)動表現(xiàn)的影響。世界級馬拉松選手能在極限狀態(tài)下堅持跑兩個小時，接近終點(diǎn)時他們還能加速，這表明決心和毅力可以激發(fā)出更多潛力。反過來說，實(shí)驗(yàn)室研究也發(fā)現(xiàn)，精神疲勞會降低耐力。所以，優(yōu)秀的運(yùn)動員和教練都知道，在比賽前調(diào)整好心態(tài)是多么重要。 大腦對疲勞感的干預(yù)可以解釋能量消耗和耐力之間的關(guān)系（見圖8–1）。第3章講過，跑步速度越快，能量消耗得也越快。兩者之間呈線性關(guān)系，也就是說，如果你的速度加快10%，能量消耗的速度也會提升10%。這跟汽車引擎沒什么區(qū)別：汽車速度加快10%，耗油量（或耗電量，如果你開的是電動汽車）也會提升10%。不過，代謝引擎和汽車引擎存在著根本性差異。速度無法決定汽車能開多遠(yuǎn)，決定汽車行駛距離的是油箱或蓄電池的容量。但人就不一樣了，人的跑步速度對跑步距離起著決定性作用。如果你跑1英里的比賽，你可能在消耗了100千卡能量后就會感到精疲力竭。但如果你跑的是馬拉松，你可能在消耗了2 600千卡能量后才會產(chǎn)生同等的疲勞感。雖然我們的主觀感受是“精疲力竭”，但我們的身體并不會因?yàn)槟芰亢谋M而停下來。所以，運(yùn)動強(qiáng)度才是決定耐力大小的關(guān)鍵因素。 速度影響疲勞感的原因之一在于，能量供應(yīng)方式發(fā)生了改變。當(dāng)我們休息或做低強(qiáng)度運(yùn)動（比如讀書或在公園散步）時，身體主要靠燃燒脂肪供應(yīng)能量。這從生物策略方面來說很合理：脂肪儲存的能量幾乎是無限的，雖然脂肪轉(zhuǎn)化成腺苷三磷酸需要更長的時間，但因?yàn)槟芰肯牡，我們也不需要更快的能量供?yīng)方式。當(dāng)運(yùn)動強(qiáng)度提升時，葡萄糖就會開始供應(yīng)能量。有的葡萄糖是從血糖中獲取的，有的來自肌肉中的糖原。與脂肪相比，葡萄糖即使是從糖原轉(zhuǎn)化而來，速度也更快。因此，當(dāng)鍛煉強(qiáng)度增加、能量需求增大時，葡萄糖可以為肌肉提供充足的腺苷三磷酸。 高強(qiáng)度運(yùn)動對葡萄糖的依賴程度相當(dāng)高，因此運(yùn)動員會在賽前大量儲存糖原，并認(rèn)真規(guī)劃賽時的飲食。如果碳水化合物耗盡，運(yùn)動員可能會行動遲緩、身體虛弱，這是因?yàn)樗麄冎荒芡ㄟ^轉(zhuǎn)化速度慢的脂肪來獲取能量。我們可以通過訓(xùn)練來調(diào)整身體消耗葡萄糖和脂肪的比例。有些運(yùn)動員會在碳水化合物耗盡的情況下進(jìn)行訓(xùn)練，這樣身體就會燃燒更多的脂肪而節(jié)約珍貴的葡萄糖。但是，運(yùn)動員能從脂肪中獲取的能量是有限的，真到比賽的時候，人人都得靠碳水化合物。 如果跑步速度繼續(xù)加快，能量消耗隨之增長，就算葡萄糖供應(yīng)充足，線粒體也無法以足夠快的速度制造腺苷三磷酸，這個臨界點(diǎn)叫作*大攝氧量，也就是有氧運(yùn)動的極限。如果我們在實(shí)驗(yàn)室里監(jiān)測耗氧量，你會發(fā)現(xiàn)，一旦到達(dá)這個臨界點(diǎn)，即使你的運(yùn)動量繼續(xù)加大，耗氧量也不會繼續(xù)增加。你在這個狀態(tài)下堅持不了多久。 當(dāng)有氧運(yùn)動產(chǎn)生的腺苷三磷酸用盡時，肌肉就只能依靠無氧代謝來供應(yīng)能量了。無氧代謝會導(dǎo)致血液中的二氧化碳含量升高，pH值（酸堿值）也會上升。細(xì)胞內(nèi)的葡萄糖會分解成丙酮酸鹽，被線粒體轉(zhuǎn)化成乙酰輔酶A，然后進(jìn)入克雷布斯循環(huán)，*終形成大量的腺苷三磷酸（見圖2–1）。不過，丙酮酸鹽進(jìn)入線粒體的道路會很擁堵，被擋在外面的丙酮酸鹽會轉(zhuǎn)化成乳酸。這時，你的肌肉感到酸痛，大腦深處有個低沉的聲音說：“要不要先歇一會兒？”這個聲音會越來越大，*后變成嚴(yán)聲喝令：“你再動一下試試？”直到你的速度慢下來或完全停止運(yùn)動。 能量消耗與*大攝氧量的關(guān)系只是影響耐力的諸多因素之一，但它至關(guān)重要。當(dāng)運(yùn)動員達(dá)到*大攝氧量時，其耐力會驟降（見圖8–1）。世界級馬拉松選手能在達(dá)到*大攝氧量的情況下堅持跑兩個小時，速度為每英里4分42秒。如果把速度加快5%，即每英里4分28秒，運(yùn)動員能堅持的跑步時間就得減半。一旦運(yùn)動員的運(yùn)動量超過*大攝氧量，無氧代謝發(fā)出的信號就會傳遞給大腦，大腦會在身體出現(xiàn)損傷之前讓身體停下來。身體對無氧代謝的依賴度越高，耐力臨界點(diǎn)到來得就越快。 我們的代謝機(jī)制塑造了耐力型運(yùn)動不為人知的一面。馬拉松比賽的精彩之處就在于，運(yùn)動員全程都在*大攝氧量的臨界中點(diǎn)附近跑步（見圖8–1）。每位選手在感受自己身體極限的同時，也在觀察對手的狀態(tài)，找時機(jī)戰(zhàn)勝他們。*大攝氧量讓短跑比賽變成了一場血戰(zhàn)，運(yùn)動員試圖找到耗氧量和痛苦程度之間的平衡點(diǎn)，在身體崩潰之前盡快到達(dá)終點(diǎn)。 話說回來，田徑比賽的時間相對短。即使是馬拉松比賽，不少選手也能在3小時之內(nèi)完成。有沒有時間超長的比賽項目呢？比如你帶著幾只狗計劃用3個月橫跨南極洲，結(jié)果你的食物掉到了深不見底的冰縫里，你只能含淚把你的狗一只只宰殺吃掉，然后絕望地回家？這種情況的確很少見，但越來越多的科學(xué)家開始跟蹤研究像卡爾松這樣的極限運(yùn)動選手，旨在找到人類的運(yùn)動極限。他們的研究成果改變了我們對代謝系統(tǒng)的認(rèn)知。 耐力的極限 盡管他的北大西洋之旅讓世界矚目，但這并不是布萊斯·卡爾松路程*長的探險。在此之前，他還橫跨過大陸。 2015年1月16日早，幾十名勇敢的跑步選手聚集在加利福尼亞亨廷頓沙灘上。他們腳下是黃沙，背后是太平洋。卡爾松也在其中，躍躍欲試。有位來自福蒙特州的男士名叫牛頓，當(dāng)天是他的73歲生日。不過，選手們不是來這里開生日派對的，而是參加跑步穿越美國的比賽。 早上8點(diǎn)，他們從加利福尼亞南部的一座城市出發(fā)了，邁開輕快的步子一路向東。下午還沒過完，他們一行就已經(jīng)跑完一個全馬的距離了。當(dāng)天的目標(biāo)達(dá)成了，他們在終點(diǎn)線前搭建了臨時營地，準(zhǔn)備養(yǎng)足精神，第二天繼續(xù)前行。所有參賽選手（包括卡爾松和牛頓）每天都要跑一場馬拉松，每周6場（有時是7場），持續(xù)140天。他們要跑完3 000英里，穿越美國南部的沙漠和得克薩斯州的山川平原和卡羅來納的森林，一路向北，*終到達(dá)華盛頓特區(qū)的白宮。 我們有幸受到這次比賽的組織者達(dá)倫·范索瓦和桑迪·范索瓦夫婦的邀請，和許多科學(xué)家一起參與了這趟旅程？査僧(dāng)時是普渡大學(xué)的教授，也是參賽隊伍中的核心成員。他很有先見之明，建議邀請研究者參與到比賽中來，范索瓦夫婦欣然同意了。在這項賽事正式開始的一年前，在一場人類學(xué)會議上，卡爾松問我想不想測量跑步選手的每日能量消耗。那是我**次見到卡爾松，也是**次聽說這種比賽，當(dāng)時我覺得他肯定是瘋了。去測量為期5個月、橫跨整個北美、全長3 000英里的跑步比賽？這簡直不可思議！我立刻就同意了。 我、拉臘·杜加斯和實(shí)驗(yàn)室的前博士生察拉·奧克珀科一起制訂了一個計劃。我們測量了跑步選手賽前的每日能量消耗和基礎(chǔ)代謝率，并在比賽開始時和結(jié)束時再分別測量一次。我們將獲得兩大類關(guān)鍵信息。**，我們得到了有關(guān)運(yùn)動極限的可靠數(shù)據(jù)，這可是無價之寶。第二，我們比較了比賽開始時和結(jié)束時選手的每日能量消耗，用于計算能量補(bǔ)償。跑步選手的身體能適應(yīng)如此巨大的能量消耗嗎？他們的身體會減少其他活動的能量消耗，用于補(bǔ)償運(yùn)動的能量需求嗎？ 有6名選手同意參與我們的代謝研究。凱特琳·瑟伯是我實(shí)驗(yàn)室里的一名研究生，她負(fù)責(zé)用雙標(biāo)水法實(shí)地測量選手的每日能量消耗。她在比賽的起點(diǎn)（加利福尼亞州）進(jìn)行了**次測量。5個月后，她又在比賽的終點(diǎn)（弗吉尼亞州）進(jìn)行了一次測量。 瑟伯的努力獲得了激動人心的研究結(jié)果。在比賽的**周，選手的每日能量消耗與我們的預(yù)測完全一致，每天增加了跑一場馬拉松的能量消耗，即2 600千卡。身體無法在一周內(nèi)完全適應(yīng)新的運(yùn)動量（每天比平時多跑一場馬拉松），因此，我們只需要將跑馬拉松消耗的能量加總計算。卡爾松和其他選手的每日能量消耗達(dá)到了6 200千卡，令人震驚。 但是，140天后比賽結(jié)束時，他們的身體發(fā)生了變化。盡管運(yùn)動量還是驚人地大——每天跑一場馬拉松——但他們的每日能量消耗已經(jīng)驟降到4 900千卡，比**周減少了20%。其中一部分原因是東部的山地起伏不像西部那么大，還有一部分原因是因選手的體重在比賽過程中有所下降，身體負(fù)荷減小。不過，每天仍有600千卡的能量似乎憑空消失了，他們的代謝系統(tǒng)減少了其他器官的能量消耗，使每日能量消耗保持在相對穩(wěn)定的水平上。當(dāng)然，跑馬拉松的能量消耗實(shí)在太大了，以至于超過了代謝系統(tǒng)的調(diào)控能力，因此到了比賽的*后幾天，選手的每日能量消耗仍然很高。 另一個有趣的研究結(jié)論是，選手的基礎(chǔ)代謝率在比賽前后幾乎毫無變化。拉臘·杜加斯發(fā)現(xiàn)，能量補(bǔ)償對基礎(chǔ)代謝率沒有影響。減少的那部分能量消耗并非來自基礎(chǔ)代謝，而是來自活動能量消耗。這聽起來令人難以置信，每天的運(yùn)動量不變（每天跑一場馬拉松），但活動能量消耗居然下降了。在運(yùn)動量如此大的情況下，活動能量消耗怎么還會減少呢？ 一個可能的原因是，人們會減少“非運(yùn)動性活動產(chǎn)熱”（英文簡寫為NEAT）。也就是說，人體會在不知不覺間減少需要消耗能量的微小活動，比如顫抖，以保證留下足夠的能量用來運(yùn)動。這個觀點(diǎn)很有意思，也有助于解釋能量補(bǔ)償，但證據(jù)并不充分。埃德·梅蘭松等人發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)研究都認(rèn)為非運(yùn)動性活動對能量消耗的影響微乎其微。而且，很難想象穿越美國大賽的選手僅靠少抖腿每天就能節(jié)省下600千卡的能量。 另一個可能的原因是，活動能量消耗的范圍要大于體育運(yùn)動。人體遵循一種有規(guī)律的節(jié)奏：靜息代謝（器官工作時的總能量消耗）每天就像過山車軌道一樣有規(guī)律地起伏，它在傍晚升至頂峰，在清晨降到谷底。這也是我們要在早上測量基礎(chǔ)代謝率的原因。如果我們只是簡單地從每日能量消耗中減去基礎(chǔ)代謝和消化消耗的能量來估算活動能量消耗，就會忽略靜息代謝的能耗波動，錯誤地把這一部分歸類到活動能量消耗里。但事實(shí)上，增加運(yùn)動量并不會降低靜息能耗的底線，而是會抹平能量峰值。因此，能量補(bǔ)償看似來自活動能量消耗，但其實(shí)所有活動都會減少，比如抑制免疫、生殖和壓力反應(yīng)。這是一個熱門的研究領(lǐng)域，我的實(shí)驗(yàn)室也在探索這些問題。 能量極限就是運(yùn)動的極限 我很好奇，穿越美國大賽和其他耐力型比賽相比，選手們的每日能量消耗會有什么差別。我找遍了極限運(yùn)動的代謝數(shù)據(jù)，比如鐵人三項、100英里終極馬拉松、環(huán)法自行車賽、南極徒步、軍隊遠(yuǎn)征等。我還找到了超長距離跑步比賽的每日能量消耗數(shù)據(jù)，比如24小時極限長跑，以及為期46天、全程2 200英里的阿巴拉契亞山脈長跑。但我找不到比穿越美國大賽時間更長的比賽，我能找到的每日能量消耗*高、時間*長的活動也只有懷孕了。女性的孕期長達(dá)9個月，妊娠末期的每日能量消耗多達(dá)3 000千卡。

燃燒吧,能量 作者簡介

赫爾曼·龐瑟，杜克大學(xué)進(jìn)化人類學(xué)副教授，人類能量學(xué)和進(jìn)化領(lǐng)域世界知名研究者。本書總結(jié)了他在過去10年的研究成果。他的論文被廣泛引用，在《自然》《美國國家科學(xué)院院刊》等期刊上發(fā)表過多篇文章。

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