Otyłość dziecięca a pierwsza zasada termodynamiki

12

Od lat 70-tych XX wieku dietetyka wyznaje jako dogmat zasadę, że otyłość występuje wtedy, kiedy spożycie kalorii przewyższa ich wydatkowanie (teoria bilansu kalorycznego). Ma to oznaczać, że ludzie tyją z „obżarstwa i lenistwa”, a chudną ograniczając spożycie kalorii i/lub zwiększając ich wydatkowanie poprzez aktywność fizyczną. Konieczność liczenia kalorii uzasadnia się zwyczajowo pierwszą zasadą termodynamiki, co u osób mniej zorientowanych wywołać ma przekonanie o bezdyskusyjnej słuszności założeń opartych na nienaruszalnych prawach fizyki. Jednak wielu specjalistów wskazuje na to, iż pierwsza zasada termodynamiki opisuje jedynie stan równowagi/nierównowagi energetycznej, ale w ogóle nie odnosi się do przyczyn jej wystąpienia w organizmie człowieka. Co więcej, kolejne badania naukowe pokazują, że otyłość wcale nie jest rezultatem nierównowagi energetycznej wywołanej deficytem sportu i przeładowaniem kalorycznym. Powstaje wskutek zaburzeń hormonalno-metabolicznych związanych m.in. z chronicznie podwyższonym poziomem insuliny we krwi. Dopiero te zaburzenia mogą wywołać nierównowagę energetyczną (pozytywny bilans energetyczny) prowadzącą do otyłości. Innymi słowy, współczesna dietetyka myli skutek z przyczyną i głównie z tego powodu odchudzanie w oparciu o rozpropagowane „zarządzanie kaloriami” jest na dłuższą metę nieskuteczne, a problem otyłości na świecie zamiast maleć, stale narasta.

W jednym ze swoich wpisów, Tom Naughton, edutainer i autor filmu pt. Fathead (2009), przypomniał na swoim blogu artykuł Roberta Lustiga z 2006 roku, zatytułowany “Childhood obesity: behavioral aberration or biochemical drive? Reinterpreting the First Law of Thermodynamics”. Robert Lustig  to uznany neuroendokrynolog, profesor pediatrii klinicznej Uniwersytetu Stanu Kalifornia, szef projektu Weight Assessment for Teen and Child Health (WATCH) Program. Od wielu lat bada rolę czynników biochemicznych, neurologicznych, hormonalnych i genetycznych w wywoływaniu otyłości u dzieci i dorosłych. Jego wykład pt. Sugar the Bitter Truth nt. oddziaływania fruktozy na metabolizm, został udostępniony w Internecie i odbił się szerokim echem w anglosaskim środowisku medyczno-żywieniowym. We wspomnianym artykule Lustig omawia efekty oddziaływania insuliny na organizmy dzieci i niemowląt wskazując na potrzebę reinterpretacji znaczenia pierwszej zasady termodynamiki w procesie powstawania otyłości. Zacytujmy fragmenty z tego tekstu:

W ciągu ostatnich 30 lat otyłość dziecięca osiągnęła rozmiary epidemii. W oparciu o pierwszą zasadę termodynamiki zwyczajowo uważa się, że przybór masy ciała spowodowany jest zwiększonym spożyciem kalorii i/lub zmniejszonym wydatkowaniem energii. Oba zjawiska są dobrze udokumentowane. Jednak zmiana stylu życia raz po raz okazuje się nieskutecznym sposobem na utratę wagi ciała.

Otyłości towarzyszy hiperinsulinemia. Chociaż hiperinsulinemię uważa się zwyczajowo za skutek otyłości, może w rzeczywistości być jej przyczyną (…). Otyłość jest również związana ze stanem leptynooporności,(…), w którym występuje zwiększone spożycie energii w celu zachowania normalnego poziomu jej wydatkowania.

Supresja insuliny obniża leptynooporność, czego skutkiem jest zmniejszone spożycie kalorii, zwiększona spontaniczna aktywność fizyczna i wyższa jakość życia.

Pierwszą zasadę termodynamiki należałoby poddać reinterpretacji, w myśl której zwiększone spożycie kalorii i zmniejszone wydatkowanie energii stanowią czynniki drugorzędne w rozwoju otyłości. Przyrost wagi wywoływany jest stanem hiperinsulinemii poprzez trzy mechanizmy: magazynowanie energii w tkance tłuszczowej, zaburzanie transdukcji sygnału leptyny, zaburzanie wygasania reakcji hedonicznej na żywność.

Zauważmy, że Lustig nie kwestionuje działania pierwszej zasady termodynamiki, ale opowiada się za reinterpretacją jej znaczenia w wyjaśnianiu otyłości. Pozostaje faktem oczywistym, że kiedy dzieci tyją, spożywają więcej kalorii niż wydatkują. Jednak jako endokrynolog, od wielu lat leczący otyłe dzieci, Lustig wie, że zrzucanie otyłości na karb nadmiernego spożycia kalorii nie rozwiązuje problemu, ponieważ nie ono jest powodem ich otyłości.

Co więcej, Lustig wskazuje na fakt, że otyłość obserwuje się coraz częściej nawet wśród sześciomiesięcznych niemowląt. Czy ich otyłość można również wytłumaczyć za pomocą teorii bilansu kalorycznego i pierwszej zasady termodynamiki? Trzeba by wtedy uznać, że nawet tak małe dzieci obżerają się i leniuchują. Czy w takim razie otyłe niemowlęta należy poddawać niskokalorycznej (półgłodowej) diecie, zmuszając je jednocześnie do częstszego raczkowania i dłuższych zabaw z grzechotką?

Kilka lat temu Lustig leczył dzieci z nowotworem mózgu. Terapia okazała się skuteczna, ale po pewnym czasie wszystkie wyleczone dzieci stały się otyłe. Jak zauważyli ich rodzice, u maluchów wystąpił niezaspokojony apetyt połączony ze zmniejszoną aktywnością fizyczną. Dzieci spędzały całe dnie na spaniu lub oglądaniu telewizji i jedzeniu chipsów. Było jasne, że maluchy spożywają więcej kalorii niż zużywają. Jednak szczęśliwie dla nich Lustig jest znakomitym specjalistą i potrafi rozróżnić to, jak tyjemy od tego, dlaczego tyjemy. O ile spożywanie nadmiernej liczby kalorii wyjaśnia w jaki sposób tyjemy, o tyle nie wyjaśnia, dlaczego tyjemy. Tłumaczenie przyczyn otyłości nadmiernym spożyciem kalorii jest bezwartościowe. To tak jakby tłumaczyć niespodziewanie zmniejszony zasięg auta na jednym tankowaniu zwiększonym zapotrzebowaniem silnika na paliwo, pisze Naughton.

Jako endokrynolog Lustig wiedział, że zmiana zachowań żywieniowych u tych dzieci spowodowana była zmianami biochemicznymi w organizmie. Podejrzewał, że na skutek terapii przeciwnowotworowej u dzieci doszło do zwiększonej produkcji insuliny. Przypuszczenie to potwierdziło się w wynikach badań. Od tej pory Lustig wiedział nie tylko w jaki sposób, ale także dlaczego dzieci utyły. Wysoki poziom insuliny odpowiedzialny był u nich za nadmierne magazynowanie w tkance tłuszczowej energii ze spożywanych pokarmów. Magazynowanie energii powodowało, że mniej kalorii mogło być wykorzystanych jako źródło energii i dlatego dzieci stawały się coraz bardziej głodne i coraz mniej ruchliwe. Jadły coraz więcej i coraz mniej się ruszały. Znając przyczynę, Lustig zastosował u dzieci specyfik ograniczający wydzielanie przez organizm insuliny. O rezulatatach tej terapii opowiedział w audycji Jimmy Moore’a The Livin’ La Vida Low-Carb Show:

Kiedy podaliśmy tym dzieciom lek hamujący wydzielanie insuliny, zaczęły tracić na wadze. Co ważniejsze, zdumiało nas to, że te dzieci spontanicznie zaczęły uprawiać sporty. Jedno z nich zostało pływakiem, dwoje innych zaczęło podnosić ciężary, jeszcze kolejne zajęło się koszykówką… Okazało się, że oddziaływanie na stężenie insuliny nie tylko obniżyło ich wagę, nie tylko zmniejszyło ich apetyt, ale także zwiększyło ochotę na aktywność fizyczną.

Trzeba zauważyć, że Lustig nie zachował się jak typowy żywieniowiec i nie ograniczył się do zastosowania zwyczajowej recepty na odchudzanie. Nie powiedział ich rodzicom: „No cóż, otyłość waszych dzieci powstała, bo zadziałały prawa termodynamiki, więc musimy zrównoważyć u nich liczbę kalorii spożywanych i wydatkowanych. Proszę kazać swoim dzieciom mniej jeść i więcej się ruszać, a problem zniknie”. W zamian Lustig rozpoznał problem i terapię ukierunkował na przyczynę, a nie skutek. Kiedy poziom insuliny był podwyższony, dzieci magazynowały energię w tkance tłuszczowej zamiast ją zużywać, więc jadły więcej. Kiedy poziom insuliny był niski, dzieci mogły wykorzystywać spożywane kalorie jako źródło energii, więc jadły mniej. Prawa termodynamiki działały w każdym przypadku, jednak w żadnym nie wyjaśniały przyczyn zaistniałej sytuacji, zauważa Naughton.

Jak widać, teoria bilansu kalorycznego, uznająca otyłość za problem energetyczny, nie tylko opiera się na nadinterpretacji pierwszej zasady termodynamiki, ale pomija też kluczowe mechanizmy metaboliczne, w tym działanie insuliny, leżące u podstaw rozwoju otyłości. Dodatkowo, jak pokazał to Gary Taubes w książce Good Calories, Bad Calories (2007) oraz Why We Get Fat (2010), teoria bilansu kalorycznego pomija mechanizm kompensacji, który działa w organizmie człowieka. Sprawia on, że ograniczenie kalorii w diecie spowoduje po pewnym czasie ograniczenie przez organizm wydatkowania energii, w tym zwolniony metabolizm i zmęczenie. Skutkiem tego będzie niechęć do podejmowania aktywności fizycznej jako sposób na oszczędzanie energii, której podaż uległa zmniejszeniu. Natomiast zwiększony wysiłek fizyczny podniesie – w ramach kompensacji – zapotrzebowanie na pożywienie. Już w 1940 roku Hugo Rony, badacz z uniwersytetu Northwestern, pisał w książce pt. Obesity and Leaness, że „intensywne ćwiczenia fizyczne powodują natychmiastowe zapotrzebowanie na obfity posiłek. Wysokie lub niskie wydatkowanie energii skutkuje dużym lub małym apetytem. Dlatego mężczyźni, którzy pracują fizycznie, jedzą więcej niż mężczyźni, którzy pracują w biurze.” Czy drwal, który ciężko pracuje w lesie i zjada dziennie 5 tys. kalorii, będzie jadł tyle samo kalorii, kiedy zacznie pracować za biurkiem?

Coraz więcej badaczy pokazuje, że regulacja wagi zależy przede wszystkim od działania insuliny, która jest jedynym hormonem magazynującym energię w tkance tłuszczowej. W ujęciu dietetycznym, za ilość insuliny we kwi odpowiadają przede wszystkim spożywane węglowodany. Jak ujął to George Cahill z Harvard Medical School „węglowodany oddziałują na insulinę, która oddziałuje na tkankę tłuszczową”. Zatem w myśl hipotezy „insulinowej” ludzie nie tyją od liczby spożywanych kalorii ale ich rodzaju: węglowodany są tuczące, bo najmocniej oddziałują na insulinę, a tłuszcze nie tuczą, bo nie powodują wyrzutów insuliny do krwi. Magazynując energię w tkance tłuszczowej insulina powoduje nierównowagę energetyczną, która skutkuje otyłością wywołującą zmniejszoną aktywność fizyczną i (często) większy apetyt. Oznacza to, że ludzie stają się mniej aktywni, ponieważ tyją, a nie na odwrót; od sportu się nie chudnie, ale wraz z utratą wagi rośnie ochota na sport. I dlatego właśnie ludzie szczupli są zwykle bardziej aktywni.

Hipoteza wyjaśniająca otyłość mechanizmami biologicznymi, a nie bilansem energetycznym, ma długą historię. Już przed drugą wojną światową wybitni europejscy naukowcy (m.in. Gustav von Bergman i Julius Bauer, twórcy „teorii lipofilii”) uważali kaloryczne wyjaśnienie przyczyn otyłości za absurdalne z naukowego punktu widzenia i do 1940 roku był to pogląd zaakceptowany neimal w całym środowisku naukowo-medycznym na Starym Kontynencie. Wybuch wojny spowodował przeniesienie centrum naukowego z Europy (głownie z Niemiec i Austrii) do USA. Tam badania nad otyłością rozpoczęły się niemal „od zera”, ponieważ po wojnie nie było w dobrym tonie powoływać się na dorobek badaczy niemieckich. Jednak tym razem badania nad otyłością musiały uwzględniać nowy kontekst: musiały dopasować się do teorii wysuniętej w latach 50-tych przez Ancela Keysa o tym, że tłuszcze (najpierw wszystkie, potem tylko nasycone) są niezdrowe i wywołują choroby serca (hipoteza tłuszczowo-cholesterolowa). Węglowodany nie mogły być zatem jednocześnie „zdrowe” i tuczące, ponieważ otyłość jest przyczyną wielu chorób przewlekłych. Na ratunek ówczesnym badaczom przyszła teoria energetyczna, która pozwalała dodatkowo zdemonizować tłuszcze z uwagi na to, że są ponad dwukrotnie bardziej kaloryczne niż węglowodany. W efekcie wszystkie teorie biologiczno-hormonalne, a szczególnie „hipoteza insulinowa” obwiniająca węglowodany za otyłość, zostały na wiele lat usunięte z głównego nurtu debaty o przyczynach otyłości.

Dzisiaj widać wyraźnie, że te niskotłuszczowe i niskokaloryczne zalecenia dietetyczne rozpropagowane na początku lat 80-tych nie tylko nie zapobiegły epidemii otyłości, ale zbiegły się z nią w czasie. Jak zauważył w 2010 roku Frank Hu, profesor nauk żywieniowych i epidemiologii w Szkole Zdrowia Publicznego Uniwersytetu Harvarda, „ogólnokrajowa kampania antytłuszczowa obróciła się przeciwko nam. Nadmierny nacisk kładziony na potrzebę ograniczania tłuszczów w diecie spowodował, że spożycie węglowodanów i cukru poszybowało w górę. Ta zmiana związana jest z najpoważniejszymi kłopotami zdrowotnymi Amerykanów.” Porażka obowiązujących zaleceń dietetycznych i stały wzrost poziomu otyłości na świecie sprawiła, że od końca lat 90-tych coraz więcej naukowców przestaje powtarzać jak mantrę to, że ludzie tyją od liczby spożywanych kalorii, szukając prawdziwych przyczyn otyłości. Przykładem takiego naukowca jest właśnie Robert Lustig. Przypomnijmy, że nie jest on ani adwokatem ani przeciwnikiem żywienia niskowęglowodanowego. Zajmuje się głownie oddziaływaniem fruktozy na metabolizm człowieka, nawiązując do dorobku brytyjskiego fizjologa prof. Johna Yudkina.

Na koniec warto zauważyć, że teoria bilansu kalorycznego służy jako narzędzie moralnej oceny osób otyłych. W jej świetle, cierpią one na jakiś defekt osobowościowy związany z deficytem silnej woli: albo nie umieją zapanować nad swoim apetytem, albo nad lenistwem, albo nad jednym i drugim. W każdym wypadku same są winne swojej otyłości. O ile taka ocenę moralną można jeszcze zaakceptować w doniesieniu do osób dorosłych, o tyle trudno podejrzewać otyłe dzieci o to, że same są sobie winne, bo zdecydowały się zostać leniwymi obżartuchami. Jak powiedział Robert Lustig, „żadne dziecko nie chce ani nie decyduje się być otyłe. Jakość życia otyłego dziecka jest taka sama jak dziecka poddawanego chemioterapii przeciwnowotworowej.”

Mateusz Rolik

Jeśli spodobał ci się ten artykuł podziel się nim ze znajomymi! Przyłącz się do Nowej Debaty na FacebookuTwitterzeWesprzyj rozwój Nowej Debaty darowizną w dowolnej kwocie. Dziękujemy!

Na ten temat przeczytaj również:

Komentarze

Komentarze

PODZIEL SIĘ
Poprzedni artykułLeczenie zdrowych ludzi
Następny artykułTłuszcze nasycone a choroby serca: wczesne badania nad hipotezą
Z wykształcenia jestem anglistą (Uniwersytet Wrocławski), ukończyłem też stosunki międzynarodowe Unii Europejskiej (Loughborough University). W latach 2002-2003 byłem stypendystą w ramach programu Josepha Conrada (Chevening programme) ufundowanego przez brytyjskie Ministerstwo Spraw Zagranicznych. Interesuję się sprawami międzynarodowymi, historią, gospodarką oraz szeroko pojętą polityką nauki. Ciekawi mnie też geneza i historia obowiązujących paradygmatów medycznych oraz mechanizmy, dzięki którym dominują. Czytam, piszę i tłumaczę teksty na te temat. Mieszkam i działam we Wrocławiu.

12 KOMENTARZE

  1. Bardzo ciekawy artykuł, ci więcej, zasadna argumentacja. Jedno mnie tylko zaciekawiło : „Co więcej, Lustig wskazuje na fakt, że otyłość obserwuje się coraz częściej nawet wśród sześciomiesięcznych niemowląt. Czy ich otyłość można również wytłumaczyć za pomocą teorii bilansu kalorycznego i pierwszej zasady termodynamiki? Trzeba by wtedy uznać, że nawet tak małe dzieci obżerają się i leniuchują. Czy w takim razie otyłe niemowlęta należy poddawać niskokalorycznej (półgłodowej) diecie, zmuszając je jednocześnie do częstszego raczkowania i dłuższych zabaw z grzechotką?”
    Czy Lustig stwierdzając otyłość u 6-cznych niemowląt wziął pod uwagę procentową zawartość wody w tak młodych organizmach? O ile bowiem człowiek – i tu posłużę się dość banalną definicją – „w 60%-70% składa się z wody”, tak u niemowląt stwierdza się jej zawartość na poziomie 80% i jest to całkiem normalne i fizjologiczne zjawisko. Wraz z wiekiem, zawartość wody w ustroju człowieka się zmniejsza (czego przykładem zresztą są: suchość skóry i błon śluzowych, ubytki kolagenowe i marszczenie skóry chociażby u seniorów).
    „Spuchnięte” buźki, rączki i nóżki malutkich dzieci nie świadczą bynajmniej o nazbyt rozrosłej tkance tłuszczowej brunatnej (bo z taką rodzą się dzieci, która z czasem jest wypierana przez białą) tylko o wodzie, której duża zawartość w komórkach warunkuje procesy metaboliczne (niezbędne do szybkiego rozwoju poszczególnych układów czy rozbudowy i ukształtowania narządów).
    Otyłość niemowlęca może być uwarunkowana sposobem odżywiania płodu przez matkę (i tutaj ponownie, należało by wziąć pod uwagę różnice w przewadze tkanki tłuszczowej białej nad brunatną).
    Niemniej, nie krytykuję lecz pytam. Czym kierował się Lustig stawiając odważną tezę, co więcej- stwierdził fakt, jakoby niemowlęta miały być otyłe na skutek dysfunkcji narządów tudzież gruczołów, których na dobrą sprawę nie zdążyły jeszcze w pełni wykształcić?
    Pozdrawiam serdecznie

    • Można domniemywać, że Lustig, zajmujący się naukowo i klinicznie otyłością dziecięcą, potrafi odróżnić dziecko otyłe od dziecka spuchniętego. Ale zagwarantować tego niestety Pani nie mogę.

  2. W istocie. Nie kwestionuję wyników badań i tym bardziej nie śmiem domniemywać, że nie jest tak jak przedstawia naukowiec i klinicysta…
    Skoro jednak Pan nie może mi tego zagwarantować:) (proszę nie zrozumieć tego prześmiewczo) to należało by w kwestii powyższego poszukać uzasadnienia. Co niniejszym też sama uczynię, gdyż temat uważam za wart tej fatygi.

  3. Zawsze gdy pojawia sie teoria sa zwolennicy i przeciwnicy – coz ktos cos zauwazyl, przymyslal, opublikowal.
    nie jestem doktorem, ani dietetykiem .. ale nie da sie ukryc ze cos jest … wystarczy popatrzec dookola…
    wiem sposob zycia ma wplyw na wyglad .. ale z drugiej strony … jak bylem malym chlopcem mielismy w klasie jednego chlopca przy sobie .. a teraz moje dzieci chodza do szkoly i w klasie procentowo jest znacznie wiecej dzieci grubych … wiecej jedza i mniej sie ruszaja? a moze wlasnie gdy sie ruszaja to jedza wiecej ..

    pozdrawiam d

  4. W bardzo wielu tak zwanych „zdrowych” produktach i odżywkach dla sportowców występuje fruktoza, gdyż ma ona niski IG i jest słodsza od cukru (a odżywka sportowa inaczej byłaby bez smaku, no chyba ze aspartam). Nie rozumiem kilku kwestyii w wykaldzie padly wyjatki ale nie bardzo zrozumialem chodzilo o maratonczykow.
    I jak blonnik niweluje niekorzystne wlasciwosci fruktozy.
    Swoja droga a co z pozostalymi cukrami prostymi: maltoza, galaktoza, dekstroza itp.

  5. „Supresja insuliny obniża leptynoodporność, czego skutkiem jest zmniejszone spożycie kalorii, zwiększona spontaniczna aktywność fizyczna i wyższa jakość życia.”

    Supresja jak sądzę preparatem typu Melformina, tak?
    Ale czy w takim razie przy stwierdzonej insulinooporności taki preparat trzeba stosować do końca świata i jeden dzień dłużej? Czy mechanizm zbyt dużego wyrzutu insuliny się wycofa, czy raz puszczony w ruch zostaje z nami do końca życia? Czy ktoś coś wie na ten temat? Proszę o podpowiedzi…

    • Nie chodzi o metforminę, tylko o wyeliminowanie węglowodanów z diety. Do końca życia.

      Tak wysokie węglowodany[spożycie] towarzyszą człowiekowi od 5-10 tysięcy lat epoki neolitycznej = cywilizacja via zboże. Przez miliony lat ewolucji to zjawisko było nie znane.
      Nie potrafimy sobie poradzić z tą nadwyżką cukrów, zapadamy na cukrowe choroby: próchnica, paradontoza, grzybica, cukrzyca, miażdżyca, nadciśnienie, nowotwory.

    • Nikt przez dwa lata nie odpowiedział konkretnie na zadane pytanie, więc zrobię to ja. Może komuś zaglądającemu tutaj się przyda.

      Otóż nie potrzeba leków do obniżenia insulinooporności. Wystarczy zmniejszyć radykalnie ilość spożywanych węglowodanów, by trzustka przyzwyczaiła się do obniżonej produkcji insuliny, a komórki ciała by „odblokowały się” i wróciły do naturalnej dla siebie dyspozycji, czyli reagowania nawet na niewielkie stężenie insuliny. U każdego czas obniżania insulinooporności może być inny, różne czynniki na to wpływają. Ważne, że można to zrobić. Oczywiście gdy wrócimy do jedzenia zbyt dużej ilości węglowodanów, to problem wróci i insulinooporność zacznie znów się zwiększać

      • A ja po roku, dla ewentualnych zainteresowanych, także coś jeszcze dodam 😉

        Warto również zwrócić uwagę na wydzielanie kortyzolu, który także powoduje wzrost insuliny – a więc, niestety, zapijanie się kofeiną w przypadku insulinooporności szkodzi. Często równocześnie występują zaburzenia snu, za którym pociągają się zaburzenia gospodarki hormonalnej.
        Co więcej, w przypadku insulinooporności, której wielu nie jest świadomych, a widzą jedynie otłuszczone ciało, które trzeba z tego tłuszczu okroić, intensywne ćwiczenia i cięcia kalorii powodują, że organizm się broni, wydzielając kortyzol, insulinę, zaczyna się bronić oraz zaciekle magazynować tłuszcz na wypadek sytuacji kryzysowej, stąd lepiej przerzucić się na żwawe spacery albo krótkie, co pół godziny, intensywne (jeśli tylko zdrowie pozwala) treningi, co też uwrażliwia komórki na insulinę.

ZOSTAW ODPOWIEDŹ