Как диета делает некоторых толще: с точки зрения авторегуляции состава человеческого тела
Абдул Г. Дуллоо *, Жан Жаке и Жан-Пьер Монтани
Медицинский факультет / физиология, Фрибургский университет, Chemin du museée 5, CH-1700 Фрибург, Швейцария
Медицинский факультет / физиология, Фрибургский университет, Chemin du museée 5, CH-1700 Фрибург, Швейцария
Аннотация:
"Диета делает вас толстым" — это название книги, изданной в 1983 году, отражает идею о том, что диета для контроля массы тела предрасполагает человека к приобретению еще большего количества жира. Несмотря на то, что сама идея является спорной, ее обсуждение подчеркивает большой пробел, который существует в нашем понимании основных физиологических законов, которые управляют регуляцией состава человеческого тела.
Ярким примером является ключевая роль, приписываемая адипокинам в качестве сигналов обратной связи между истощением жировой ткани и компенсаторным увеличением потребления пищи. Тем не менее, относительная значимость истощения жирового слоя сама по себе как детерминанта гиперфагии после диеты неизвестна. С другой стороны, редко поднимается вопрос о том, может ли истощение мышечных тканей давать сигналы обратной связи, повышая голод и аппетит, несмотря на доказательства того, что потребление пищи во время роста является доминирующим фактором для отложения мышечной ткани, на фоне предположений о существовании белково-трансформаторных STAT механизмов регуляции роста и поддержания мышечной массы тела.
Фактически, петля обратной связи между истощением запасов жира и потреблением пищи не может объяснить, почему люди, восстанавливающиеся после голодания, продолжают переедать даже после того, как жировые отложения восстановились до изначальных значений перед голоданием, тем самым способствуя «перенакоплению жира».
Рассматривая правдоподобные и механистические основы, с помощью которых диета может предрасполагать к повышенной упитанности, эта статья объединяет результаты, полученные в результате повторного анализа классических продольных исследований голодания и восстановительного питания человека. В ней предполагается, что сигналы обратной связи от жировой и мышечной тканей способствуют восстановлению массы тела за счет воздействия на потребление энергии и термогенез, и что более высокая скорость восстановления запасов жира по сравнению с восстановлением мышечной ткани является центральным результатом ауторегуляции состава тела, которая приводит к превышению уровня жира. Основной смысл полученных выводов в том, что риск стать более толстым в ответ на диету выше у изначально худых людей, чем у людей с ожирением.
Древний рецепт Гиппократа (400 г. до н.э.) гласящий, что тучные люди должны есть меньше и больше заниматься физическими упражнениями (1), в наши дни продолжает быть широко распространенным подходом к управлению весом, несмотря на его неоднократно задокументированные неудачи (2). Последующий набор веса в большинстве случаев неизбежен: долгосрочные исследования показывают, что от одной до двух третей потерянного веса возвращается в течение 1 года, и почти весь изначальный вес восстанавливается в течение 5 лет (3).
Часто встречаются повторяющиеся циклы снижения и восстановления веса, которые называются "диетическим йо-йо" и могут увеличивать риск сердечно-сосудистых заболеваний (4). Несмотря на эти неудачи, национальные исследования в Европе и Северной Америке показывают, что 30–50% женщин и 10–30% мужчин в настоящее время или в недавнем прошлом пытались соблюдать диету с целью похудеть (5–7).
Исследования долгосрочных результатов диет, так или иначе ограничивающих калории, показали, что, по крайней мере, одна треть людей, сидевших на диете, впоследствии набирает больше веса, чем потеряла (8) — этому подвержены тучные и худые, молодые и пожилые, люди с сидячим образом жизни и спортсмены, которые пытались сбросить вес благодаря какой-либо форме диетотерапии (4,5). Это заставляет беспокоиться: возможно, диеты парадоксальным образом способствуют достижению цели, прямо противоположной той, для которой они предназначены?
Проще говоря, делает ли диета людей толще, как почти три десятилетия назад предположили Кэннон и Эйнциг в книге под названием «Диета, делает вас толстым»?
Ярким примером является ключевая роль, приписываемая адипокинам в качестве сигналов обратной связи между истощением жировой ткани и компенсаторным увеличением потребления пищи. Тем не менее, относительная значимость истощения жирового слоя сама по себе как детерминанта гиперфагии после диеты неизвестна. С другой стороны, редко поднимается вопрос о том, может ли истощение мышечных тканей давать сигналы обратной связи, повышая голод и аппетит, несмотря на доказательства того, что потребление пищи во время роста является доминирующим фактором для отложения мышечной ткани, на фоне предположений о существовании белково-трансформаторных STAT механизмов регуляции роста и поддержания мышечной массы тела.
Фактически, петля обратной связи между истощением запасов жира и потреблением пищи не может объяснить, почему люди, восстанавливающиеся после голодания, продолжают переедать даже после того, как жировые отложения восстановились до изначальных значений перед голоданием, тем самым способствуя «перенакоплению жира».
Рассматривая правдоподобные и механистические основы, с помощью которых диета может предрасполагать к повышенной упитанности, эта статья объединяет результаты, полученные в результате повторного анализа классических продольных исследований голодания и восстановительного питания человека. В ней предполагается, что сигналы обратной связи от жировой и мышечной тканей способствуют восстановлению массы тела за счет воздействия на потребление энергии и термогенез, и что более высокая скорость восстановления запасов жира по сравнению с восстановлением мышечной ткани является центральным результатом ауторегуляции состава тела, которая приводит к превышению уровня жира. Основной смысл полученных выводов в том, что риск стать более толстым в ответ на диету выше у изначально худых людей, чем у людей с ожирением.
Древний рецепт Гиппократа (400 г. до н.э.) гласящий, что тучные люди должны есть меньше и больше заниматься физическими упражнениями (1), в наши дни продолжает быть широко распространенным подходом к управлению весом, несмотря на его неоднократно задокументированные неудачи (2). Последующий набор веса в большинстве случаев неизбежен: долгосрочные исследования показывают, что от одной до двух третей потерянного веса возвращается в течение 1 года, и почти весь изначальный вес восстанавливается в течение 5 лет (3).
Часто встречаются повторяющиеся циклы снижения и восстановления веса, которые называются "диетическим йо-йо" и могут увеличивать риск сердечно-сосудистых заболеваний (4). Несмотря на эти неудачи, национальные исследования в Европе и Северной Америке показывают, что 30–50% женщин и 10–30% мужчин в настоящее время или в недавнем прошлом пытались соблюдать диету с целью похудеть (5–7).
Исследования долгосрочных результатов диет, так или иначе ограничивающих калории, показали, что, по крайней мере, одна треть людей, сидевших на диете, впоследствии набирает больше веса, чем потеряла (8) — этому подвержены тучные и худые, молодые и пожилые, люди с сидячим образом жизни и спортсмены, которые пытались сбросить вес благодаря какой-либо форме диетотерапии (4,5). Это заставляет беспокоиться: возможно, диеты парадоксальным образом способствуют достижению цели, прямо противоположной той, для которой они предназначены?
Проще говоря, делает ли диета людей толще, как почти три десятилетия назад предположили Кэннон и Эйнциг в книге под названием «Диета, делает вас толстым»?
Проспективные исследования, связывающие диету с последующим увеличением веса
В статье, опубликованной в 1994 году, группа экспертов Национальной целевой группы по профилактике и лечению ожирения (10) рассмотрела проблемы, связанные с влиянием циклических изменений веса, и предоставила рекомендации по снижению риска. Главный вывод при изучении соотношения риск-польза заключался в том, что «по имеющимся (на тот момент) данным потенциальные выгоды умеренной потери веса у пациентов с ожирением не могут считаться убедительными».
Кроме того, в последующее десятилетие еще более десятка проспективных исследований (11–24) длительностью от 1 до 15 лет, показали, что диеты для похудения напрямую связаны с последующим увеличением веса и ожирением, причем многие из них демонстрировали эту связь даже с поправкой на потенциально искажающие факторы, такие, как базовый ИМТ, возраст и некоторые характеристики образа жизни и поведения.
Особенно информативными были 3-летние исследования Стайса и др. (15), показавшие, что у подростков с базовой диетой риск развития ожирения оказался в три раза выше, чем у тех, кто не сидел на диете вообще. В исследовании Коркелиа и др. (16), длившемся от 6 до 15 лет, сообщается, что пациенты с изначально нормальным весом, которые пытались похудеть, впоследствии имели вдвое больший риск значительного увеличения веса (> 10 кг), чем те, кто не сидел на диете. В противоположность этому, история попыток похудения у мужчин и женщин с изначально избыточным весом в последней когорте (16) не выявила повышения риска значительного увеличения веса, что указывает на вероятность того, что долгосрочное влияние диеты на предрасположенность к ожирению может быть больше у худых, чем у тучных, причем как у молодых, так и у людей среднего возраста.
Кроме того, недавний анализ с продолжительным наблюдением большой популяционной когорты, включающей людей от подросткового возраста до молодых взрослых, выявил дозозависимую связь между числом преднамеренных потерь веса в течение жизни, увеличением ИМТ и риском избыточного веса (24). Обнаружилось, что один эпизод потери веса увеличивает риск избыточного веса к 25 годам почти в 3 раза у женщин и в 2 раза у мужчин. Кроме того, женщины, сообщившие о двух или более эпизодах намеренной потери веса, имели еще более высокий (в 5 раз) риск избыточного веса в возрасте 25 лет по сравнению с субъектами без преднамеренной потери веса.
Также обнаружилось, что циклические снижение и набор веса предопределили последующее увеличение веса и риска ожирения у спортсменов (25). В национальной когорте из 1838 элитных спортсменов мужского пола, которые представляли Финляндию на международных спортивных соревнованиях между 1920 и 1965 годами, мужчины, которые занимались силовыми видами спорта (боксеры, штангисты и борцы), в которых распространены циклы набора-потери веса, набрали 5,2 дополнительных единиц ИМТ в возрасте от 20 до 60 лет. Для сравнения, мужчины без спортивного прошлого набрали всего 4,2 единицы ИМТ, а спортсмены без весовых циклов — еще меньше (3,3 единицы ИМТ). Таким образом, эти выводы подтверждают утверждение о том, что люди, соблюдающие диету и весовые циклы, могут быть более склонны к последующему набору веса, чем те, кто не сидел на диете и не попадал в весовые циклы.
Кроме того, в последующее десятилетие еще более десятка проспективных исследований (11–24) длительностью от 1 до 15 лет, показали, что диеты для похудения напрямую связаны с последующим увеличением веса и ожирением, причем многие из них демонстрировали эту связь даже с поправкой на потенциально искажающие факторы, такие, как базовый ИМТ, возраст и некоторые характеристики образа жизни и поведения.
Особенно информативными были 3-летние исследования Стайса и др. (15), показавшие, что у подростков с базовой диетой риск развития ожирения оказался в три раза выше, чем у тех, кто не сидел на диете вообще. В исследовании Коркелиа и др. (16), длившемся от 6 до 15 лет, сообщается, что пациенты с изначально нормальным весом, которые пытались похудеть, впоследствии имели вдвое больший риск значительного увеличения веса (> 10 кг), чем те, кто не сидел на диете. В противоположность этому, история попыток похудения у мужчин и женщин с изначально избыточным весом в последней когорте (16) не выявила повышения риска значительного увеличения веса, что указывает на вероятность того, что долгосрочное влияние диеты на предрасположенность к ожирению может быть больше у худых, чем у тучных, причем как у молодых, так и у людей среднего возраста.
Кроме того, недавний анализ с продолжительным наблюдением большой популяционной когорты, включающей людей от подросткового возраста до молодых взрослых, выявил дозозависимую связь между числом преднамеренных потерь веса в течение жизни, увеличением ИМТ и риском избыточного веса (24). Обнаружилось, что один эпизод потери веса увеличивает риск избыточного веса к 25 годам почти в 3 раза у женщин и в 2 раза у мужчин. Кроме того, женщины, сообщившие о двух или более эпизодах намеренной потери веса, имели еще более высокий (в 5 раз) риск избыточного веса в возрасте 25 лет по сравнению с субъектами без преднамеренной потери веса.
Также обнаружилось, что циклические снижение и набор веса предопределили последующее увеличение веса и риска ожирения у спортсменов (25). В национальной когорте из 1838 элитных спортсменов мужского пола, которые представляли Финляндию на международных спортивных соревнованиях между 1920 и 1965 годами, мужчины, которые занимались силовыми видами спорта (боксеры, штангисты и борцы), в которых распространены циклы набора-потери веса, набрали 5,2 дополнительных единиц ИМТ в возрасте от 20 до 60 лет. Для сравнения, мужчины без спортивного прошлого набрали всего 4,2 единицы ИМТ, а спортсмены без весовых циклов — еще меньше (3,3 единицы ИМТ). Таким образом, эти выводы подтверждают утверждение о том, что люди, соблюдающие диету и весовые циклы, могут быть более склонны к последующему набору веса, чем те, кто не сидел на диете и не попадал в весовые циклы.
Причинность связи между диетой и склонностью к ожирению
Является ли диета сама по себе причинным фактором для последующего увеличения веса и вносит ли она свой вклад в текущую эпидемию ожирения — все же вопрос спорный (26-28). Хилл (26) утверждает, что «дело не в том, что диета делает вас толстым, а в том, что ожирение заставляет вас (с большей вероятностью) сесть на диету». Эта гипотеза подтверждается данными финского исследования когорты близнецов (16), показывающего, что к диетам приобщаются в семьях, что, следовательно, предполагает семейную предрасположенность к увеличению веса.
Действительно, исследования близнецов показали, что, как и склонность к ожирению, эпизоды преднамеренной потери веса имеют существенные генетические компоненты (29), так что возникает вероятность того, что субъекты, которые генетически наиболее склонны к ожирению, больше всего соблюдают диету и впоследствии получают наибольший прирост веса.
В недавнем исследовании, где непосредственно рассматривался вопрос о том, определяется ли увеличение веса, связанное с диетами, в большей степени генетической склонностью к увеличению веса, или же с самими эпизодами потери веса, Пиетилайнен и др. (24) исследовали связь между диетой и увеличением веса у 4129 отдельных близнецов, чьи вес и рост были измерены в процессе продольных обследований в 16, 17, 18 и 25 лет и исследованы в связи с количеством эпизодов преднамеренной потери веса более чем на 5 кг до достижения 25 лет.
В монозиготных парах близнецов, дискордантных для преднамеренной потери веса, обнаружилось, что близнецы с по меньшей мере одним эпизодом потери веса в возрасте 25 лет оказались на 0,4 единицы ИМТ тяжелее, чем их близнецы, не применявшие диеты, несмотря на отсутствие различий в базовых уровнях ИМТ. Точно так же в парах дизиготных близнецов близнецы с преднамеренной потерей веса постепенно набирали больший вес, чем близнецы, не прибегнувшие к диетам (разница ИМТ 1,7 единицы в 16 лет и 2,2 единицы в 25 лет).
Таким образом, в целом, эти результаты не только подтверждают предыдущие исследования, что люди, сидящие на диете, могут быть более склонны к последующему увеличению веса, и что люди, сидящие на диетах, имеют генетическую склонность к ожирению, но также предоставляют доказательства того, что диета сама по себе может способствовать последующему увеличению веса, независимо от генетических факторов. в когорте с практически нормальным весом (т. е. у подростков с избыточным весом <10%).
Подтверждение того, что диета сама по себе может приводить к избыточному увеличению веса у взрослых, не страдающих ожирением, на самом деле может быть получено из классических исследований в условиях недостатка пищи и последующего восстановительного питания, демонстрирующих, что восстанавливается больше веса, чем теряется. Это явление называется пост-голодательным ожирением.
В статье, опубликованной в 1994 году, группа экспертов Национальной целевой группы по профилактике и лечению ожирения (10) рассмотрела проблемы, связанные с влиянием циклических изменений веса, и предоставила рекомендации по снижению риска. Главный вывод при изучении соотношения риск-польза заключался в том, что «по имеющимся (на тот момент) данным потенциальные выгоды умеренной потери веса у пациентов с ожирением не могут считаться убедительными».
Кроме того, в последующее десятилетие еще более десятка проспективных исследований (11–24) длительностью от 1 до 15 лет, показали, что диеты для похудения напрямую связаны с последующим увеличением веса и ожирением, причем многие из них демонстрировали эту связь даже с поправкой на потенциально искажающие факторы, такие, как базовый ИМТ, возраст и некоторые характеристики образа жизни и поведения.
Особенно информативными были 3-летние исследования Стайса и др. (15), показавшие, что у подростков с базовой диетой риск развития ожирения оказался в три раза выше, чем у тех, кто не сидел на диете вообще. В исследовании Коркелиа и др. (16), длившемся от 6 до 15 лет, сообщается, что пациенты с изначально нормальным весом, которые пытались похудеть, впоследствии имели вдвое больший риск значительного увеличения веса (> 10 кг), чем те, кто не сидел на диете. В противоположность этому, история попыток похудения у мужчин и женщин с изначально избыточным весом в последней когорте (16) не выявила повышения риска значительного увеличения веса, что указывает на вероятность того, что долгосрочное влияние диеты на предрасположенность к ожирению может быть больше у худых, чем у тучных, причем как у молодых, так и у людей среднего возраста.
Кроме того, недавний анализ с продолжительным наблюдением большой популяционной когорты, включающей людей от подросткового возраста до молодых взрослых, выявил дозозависимую связь между числом преднамеренных потерь веса в течение жизни, увеличением ИМТ и риском избыточного веса (24). Обнаружилось, что один эпизод потери веса увеличивает риск избыточного веса к 25 годам почти в 3 раза у женщин и в 2 раза у мужчин. Кроме того, женщины, сообщившие о двух или более эпизодах намеренной потери веса, имели еще более высокий (в 5 раз) риск избыточного веса в возрасте 25 лет по сравнению с субъектами без преднамеренной потери веса.
Также обнаружилось, что циклические снижение и набор веса предопределили последующее увеличение веса и риска ожирения у спортсменов (25). В национальной когорте из 1838 элитных спортсменов мужского пола, которые представляли Финляндию на международных спортивных соревнованиях между 1920 и 1965 годами, мужчины, которые занимались силовыми видами спорта (боксеры, штангисты и борцы), в которых распространены циклы набора-потери веса, набрали 5,2 дополнительных единиц ИМТ в возрасте от 20 до 60 лет. Для сравнения, мужчины без спортивного прошлого набрали всего 4,2 единицы ИМТ, а спортсмены без весовых циклов — еще меньше (3,3 единицы ИМТ). Таким образом, эти выводы подтверждают утверждение о том, что люди, соблюдающие диету и весовые циклы, могут быть более склонны к последующему набору веса, чем те, кто не сидел на диете и не попадал в весовые циклы.
Действительно, исследования близнецов показали, что, как и склонность к ожирению, эпизоды преднамеренной потери веса имеют существенные генетические компоненты (29), так что возникает вероятность того, что субъекты, которые генетически наиболее склонны к ожирению, больше всего соблюдают диету и впоследствии получают наибольший прирост веса.
В недавнем исследовании, где непосредственно рассматривался вопрос о том, определяется ли увеличение веса, связанное с диетами, в большей степени генетической склонностью к увеличению веса, или же с самими эпизодами потери веса, Пиетилайнен и др. (24) исследовали связь между диетой и увеличением веса у 4129 отдельных близнецов, чьи вес и рост были измерены в процессе продольных обследований в 16, 17, 18 и 25 лет и исследованы в связи с количеством эпизодов преднамеренной потери веса более чем на 5 кг до достижения 25 лет.
В монозиготных парах близнецов, дискордантных для преднамеренной потери веса, обнаружилось, что близнецы с по меньшей мере одним эпизодом потери веса в возрасте 25 лет оказались на 0,4 единицы ИМТ тяжелее, чем их близнецы, не применявшие диеты, несмотря на отсутствие различий в базовых уровнях ИМТ. Точно так же в парах дизиготных близнецов близнецы с преднамеренной потерей веса постепенно набирали больший вес, чем близнецы, не прибегнувшие к диетам (разница ИМТ 1,7 единицы в 16 лет и 2,2 единицы в 25 лет).
Таким образом, в целом, эти результаты не только подтверждают предыдущие исследования, что люди, сидящие на диете, могут быть более склонны к последующему увеличению веса, и что люди, сидящие на диетах, имеют генетическую склонность к ожирению, но также предоставляют доказательства того, что диета сама по себе может способствовать последующему увеличению веса, независимо от генетических факторов. в когорте с практически нормальным весом (т. е. у подростков с избыточным весом <10%).
Подтверждение того, что диета сама по себе может приводить к избыточному увеличению веса у взрослых, не страдающих ожирением, на самом деле может быть получено из классических исследований в условиях недостатка пищи и последующего восстановительного питания, демонстрирующих, что восстанавливается больше веса, чем теряется. Это явление называется пост-голодательным ожирением.
В статье, опубликованной в 1994 году, группа экспертов Национальной целевой группы по профилактике и лечению ожирения (10) рассмотрела проблемы, связанные с влиянием циклических изменений веса, и предоставила рекомендации по снижению риска. Главный вывод при изучении соотношения риск-польза заключался в том, что «по имеющимся (на тот момент) данным потенциальные выгоды умеренной потери веса у пациентов с ожирением не могут считаться убедительными».
Кроме того, в последующее десятилетие еще более десятка проспективных исследований (11–24) длительностью от 1 до 15 лет, показали, что диеты для похудения напрямую связаны с последующим увеличением веса и ожирением, причем многие из них демонстрировали эту связь даже с поправкой на потенциально искажающие факторы, такие, как базовый ИМТ, возраст и некоторые характеристики образа жизни и поведения.
Особенно информативными были 3-летние исследования Стайса и др. (15), показавшие, что у подростков с базовой диетой риск развития ожирения оказался в три раза выше, чем у тех, кто не сидел на диете вообще. В исследовании Коркелиа и др. (16), длившемся от 6 до 15 лет, сообщается, что пациенты с изначально нормальным весом, которые пытались похудеть, впоследствии имели вдвое больший риск значительного увеличения веса (> 10 кг), чем те, кто не сидел на диете. В противоположность этому, история попыток похудения у мужчин и женщин с изначально избыточным весом в последней когорте (16) не выявила повышения риска значительного увеличения веса, что указывает на вероятность того, что долгосрочное влияние диеты на предрасположенность к ожирению может быть больше у худых, чем у тучных, причем как у молодых, так и у людей среднего возраста.
Кроме того, недавний анализ с продолжительным наблюдением большой популяционной когорты, включающей людей от подросткового возраста до молодых взрослых, выявил дозозависимую связь между числом преднамеренных потерь веса в течение жизни, увеличением ИМТ и риском избыточного веса (24). Обнаружилось, что один эпизод потери веса увеличивает риск избыточного веса к 25 годам почти в 3 раза у женщин и в 2 раза у мужчин. Кроме того, женщины, сообщившие о двух или более эпизодах намеренной потери веса, имели еще более высокий (в 5 раз) риск избыточного веса в возрасте 25 лет по сравнению с субъектами без преднамеренной потери веса.
Также обнаружилось, что циклические снижение и набор веса предопределили последующее увеличение веса и риска ожирения у спортсменов (25). В национальной когорте из 1838 элитных спортсменов мужского пола, которые представляли Финляндию на международных спортивных соревнованиях между 1920 и 1965 годами, мужчины, которые занимались силовыми видами спорта (боксеры, штангисты и борцы), в которых распространены циклы набора-потери веса, набрали 5,2 дополнительных единиц ИМТ в возрасте от 20 до 60 лет. Для сравнения, мужчины без спортивного прошлого набрали всего 4,2 единицы ИМТ, а спортсмены без весовых циклов — еще меньше (3,3 единицы ИМТ). Таким образом, эти выводы подтверждают утверждение о том, что люди, соблюдающие диету и весовые циклы, могут быть более склонны к последующему набору веса, чем те, кто не сидел на диете и не попадал в весовые циклы.
Швейцарский продовольственный эксперимент
Когда в 1941 году в Швейцарии было введено нормирование питания, Федеральная комиссия по питанию в военное время попросила физиолога Флейша (33) проконтролировать последствия этого вмешательства для здоровья. В дополнение к оценке смертности и заболеваемости, связанной с сердечно-сосудистыми, ЖКТ и инфекционными заболеваниями, также проверялся статус питания у 700 человек разного возраста, социальных слоев и районов обитания. Проверка проводилась каждые 1-2 месяца с осени 1941 г. по весну 1946 г.
Данные, собранные и опубликованные Мартином и Демол (30) спустя примерно 30 лет, показывают, что потребление пищи и масса тела этих людей упали до самого низкого уровня летом 1945 года. В том же году, когда было прекращено нормирование продуктов питания и продукты снова стали доступны в больших количествах; потребление пищи и масса тела стали быстро расти.
В последующие месяцы, когда доступность пищи стала еще выше, явление энергетической сверхкомпенсации (гиперфагии) и превышения изначального веса стало очевидным (Таблица 1).
Данные, собранные и опубликованные Мартином и Демол (30) спустя примерно 30 лет, показывают, что потребление пищи и масса тела этих людей упали до самого низкого уровня летом 1945 года. В том же году, когда было прекращено нормирование продуктов питания и продукты снова стали доступны в больших количествах; потребление пищи и масса тела стали быстро расти.
В последующие месяцы, когда доступность пищи стала еще выше, явление энергетической сверхкомпенсации (гиперфагии) и превышения изначального веса стало очевидным (Таблица 1).
* Увеличение потребления энергии выше уровня до энергетической депривации.
† Данные рассчитаны по графику, опубликованному Martin & Demole (34).
‡ Жир тела измерялся с помощью гидро денситометрии.
† Данные рассчитаны по графику, опубликованному Martin & Demole (34).
‡ Жир тела измерялся с помощью гидро денситометрии.
§ Жир тела измерялся с помощью двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии
Миннесотский эксперимент
По совпадению, именно в тот же период времени Кейс и др. (35), мотивированные желанием получить количественную информацию, на которой можно было бы основать эффективную программу помощи, направленную на реабилитацию питания жертв голода Второй мировой войны, проводили свое исследование экспериментального полуголодания и восстановительного питания в Миннесоте.
Тридцать два здоровых добровольца, которые завершили исследование (многие из которых были сознательными противниками войны), постоянно проживали в университете Миннесоты в течение 12-недельного контрольного базового периода, 24 недель полуголодания и 12 недель ограниченного реабилитационного питания. Кроме того, двенадцать из них остались в лаборатории в течение первых 8 недель после отмены контроля диеты, питаясь ad libitum (вволю). Общая потеря массы тела около 25% от первоначальной у каждого человека воспроизводила условия тяжелого полуголодания и была сопоставима со значениями, зафиксированными при реальном голоде.
После отмены диетического контроля в конце 12-й недели ограниченной реабилитации потребление пищи заметно возросло до уровня, предшествующего голоданию, и этот гиперфагический ответ сохранялся в течение еще нескольких недель после того, как масса тела достигла уровня, предшествовавшего голоданию, что способствовала увеличению веса, в основном в виде перенакопления жировых отложений.
Тридцать два здоровых добровольца, которые завершили исследование (многие из которых были сознательными противниками войны), постоянно проживали в университете Миннесоты в течение 12-недельного контрольного базового периода, 24 недель полуголодания и 12 недель ограниченного реабилитационного питания. Кроме того, двенадцать из них остались в лаборатории в течение первых 8 недель после отмены контроля диеты, питаясь ad libitum (вволю). Общая потеря массы тела около 25% от первоначальной у каждого человека воспроизводила условия тяжелого полуголодания и была сопоставима со значениями, зафиксированными при реальном голоде.
После отмены диетического контроля в конце 12-й недели ограниченной реабилитации потребление пищи заметно возросло до уровня, предшествующего голоданию, и этот гиперфагический ответ сохранялся в течение еще нескольких недель после того, как масса тела достигла уровня, предшествовавшего голоданию, что способствовала увеличению веса, в основном в виде перенакопления жировых отложений.
Мультистрессорные эксперименты армейских рейнджеров
В более поздние годы аналогичные показатели массы тела и избыточного веса также отмечались у молодых мужчин в Школе рейнджеров армии США, которые восстанавливались после примерно 12% потери веса в результате 8–9 недель тренировок в мультистрессорной среде, которая включает дефицит энергии и лишение сна (36–38). Ниндл и др. (36) обнаружили, что на 5-й неделе в фазе восстановления после тренировок изначальный вес тела оказался превышен на 5 кг, главным образом за счет перенакопления жировой массы, при этом у всех десяти субъектов отмечалось более высокое содержание жира в организме, чем до потери веса.
Точно так же у молодых добровольцев мужского пола, участвовавших в другом 8-недельном курсе рейнджеров армии США, который включал четыре повторных цикла ограниченного потребления энергии и восстановительного питания, на 5 неделе восстановления после армейской подготовки Фридл и др. (38) обнаружили, что вес участников был восстановлен с превышением уровня жира в теле на 40% по сравнению с уровнем до начала подготовки.
Данные, полученные в параллельной группе субъектов, показали, что гиперфагия достигла своего пика примерно через 4 недели после подготовки, что позволяет предположить, что гиперфагия, вероятно, сохранялась в течение последней недели восстановительного питания, во время которой жировые отложения уже превысили базовый уровень.
Точно так же у молодых добровольцев мужского пола, участвовавших в другом 8-недельном курсе рейнджеров армии США, который включал четыре повторных цикла ограниченного потребления энергии и восстановительного питания, на 5 неделе восстановления после армейской подготовки Фридл и др. (38) обнаружили, что вес участников был восстановлен с превышением уровня жира в теле на 40% по сравнению с уровнем до начала подготовки.
Данные, полученные в параллельной группе субъектов, показали, что гиперфагия достигла своего пика примерно через 4 недели после подготовки, что позволяет предположить, что гиперфагия, вероятно, сохранялась в течение последней недели восстановительного питания, во время которой жировые отложения уже превысили базовый уровень.
Поиск систем контроля, регулирующих состав тела при восстановлении веса
Предыдущие наблюдения поднимают вопрос о том, что провоцирует гиперфагию после полного восстановления массы тела или жировых отложений. Можно ли объяснить ее исключительно длительной психобиологической реакцией на недостаток пищи?
Озабоченность и одержимость едой часто описывались задолго до эпизодов лишения пищи или ограничения в питании (39). Тем не менее, при более внимательном изучении данных о характере гиперфагии в реальном времени относительно изменений в составе тела у мужчин, восстанавливавших вес в рамках Миннесотского эксперимента (рис. 1), особенно поразительно то, что когда их жировые отложения полностью восстановились (т. е. составили 100% от контрольного периода), а мышечная масса (FFM) еще не была полностью восстановлена, гиперфагия все еще была очень очевидной. Она исчезла только тогда, когда восстановление уровня мышечной массы приблизилось к 100% от начального уровня.
Озабоченность и одержимость едой часто описывались задолго до эпизодов лишения пищи или ограничения в питании (39). Тем не менее, при более внимательном изучении данных о характере гиперфагии в реальном времени относительно изменений в составе тела у мужчин, восстанавливавших вес в рамках Миннесотского эксперимента (рис. 1), особенно поразительно то, что когда их жировые отложения полностью восстановились (т. е. составили 100% от контрольного периода), а мышечная масса (FFM) еще не была полностью восстановлена, гиперфагия все еще была очень очевидной. Она исчезла только тогда, когда восстановление уровня мышечной массы приблизилось к 100% от начального уровня.
Рис. 1. Структура изменений потребления энергии, телесного жира и массы без жира (FFM) во время полуголодания и восстановительного питания у двенадцати мужчин, которые завершили все фазы Миннесотского эксперимента (включая фазу восстановительного питания ad libitum (без ограничений)). Все значения выражены в процентах от соответствующих значений в течение контрольного (до голодания) периода. С12: конец 12 недель контрольного периода; S12 и S24: конец 12 недель и 24 недели полуголодания соответственно; R12 и R20: конец 12 недель восстановительного питания с ограничениями рациона и 8 недель ad libitum, соответственно. Стрелка с двойной головкой указывает, что в момент времени, когда телесный жир был полностью восстановлен (т.е. 100% от значения контрольного периода), восстановление мышечной массы было все еще далеко от завершения, а гиперфагия сохранялась до ее полного восстановления. Адаптировано Дуллоо и др. (41).
Эти наблюдения о гиперфагической сверхкомпенсации и ее связи с изменениями в составе тела позволяют предположить связь между восстановлением мышечной ткани и восстановлением жира, устойчивой гиперфагией и перенакоплением жира, а также ставят фундаментальные вопросы о том, как действуют системы контроля восстановления мышечных и жировых тканей во время восстановления веса:
- Какова относительная важность истощения жировых и мышечных тканей в качестве детерминанты пост-голодательной гиперфагии?
- Что определяет более высокую скорость восстановления жира по сравнению с восстановлением мышечной ткани даже в отсутствие гиперфагии, как это наблюдалось в период ограниченного восстановительного питания при эксперименте в Миннесоте? Может ли это быть объяснено адаптивным снижением расхода энергии (то есть подавленным термогенезом), которое происходит во время потери веса и сохраняется во время восстановления веса? Какова же тогда относительная важность истощения жировой и мышечной ткани в качестве детерминант такого адаптивного подавления термогенеза во время восстановления веса?
- От чего зависит значительная индивидуальная изменчивость в распределении полученной энергии на мышечную и жировую ткани при восстановлении веса?
Распределение энергии между мышечной и жировой тканями: индивидуальная характеристика
Идея о том, что контроль распределения энергии между белковыми и жировыми запасами организма является индивидуальной характеристикой, была впервые предложена Пейном и Дугдейлом (45) и подтверждена данными исследований длительного поста, показывающих, что доля энергии, мобилизованная из мышечной массы (называемая P-коэффициент) во время потери веса является относительно постоянной величиной у конкретного человека, но значительно варьируется у разных людей (46).
Используя количественный индекс распределения энергии, определяемый как энергия, мобилизованная из белка во время потери веса (P-коэффициент полуголодания) или как энергия, полученная в виде белка во время восстановления веса (P-коэффициент восстановительного питания) в первой части нашего повторного анализа Миннесотского эксперимента (40) мы показали, что сильно изменяющийся P-коэффициент во время восстановительного питания существенно коррелирует с P-коэффициентом во время полуголодания, особенно после контроля за индивидуальной изменчивостью степени восстановления жира (рис. 2 (а)).
Таким образом, это демонстрирует, что P-коэффициент индивидуума во время полуголодания сохраняется во время восстановительного питания, что является прямым доказательством предположения Пейна и Дугдейла (45) о том, что контроль распределения энергии является индивидуальной характеристикой.
Используя количественный индекс распределения энергии, определяемый как энергия, мобилизованная из белка во время потери веса (P-коэффициент полуголодания) или как энергия, полученная в виде белка во время восстановления веса (P-коэффициент восстановительного питания) в первой части нашего повторного анализа Миннесотского эксперимента (40) мы показали, что сильно изменяющийся P-коэффициент во время восстановительного питания существенно коррелирует с P-коэффициентом во время полуголодания, особенно после контроля за индивидуальной изменчивостью степени восстановления жира (рис. 2 (а)).
Таким образом, это демонстрирует, что P-коэффициент индивидуума во время полуголодания сохраняется во время восстановительного питания, что является прямым доказательством предположения Пейна и Дугдейла (45) о том, что контроль распределения энергии является индивидуальной характеристикой.
Рис. 2 (а). Трехмерный график, показывающий взаимосвязь между P-коэффициентом во время полуголодания (т.е. пропорцией энергии, мобилизованной из белка), P-коэффициентом во время восстановительного питания (т.е. пропорцией энергии, депонированной в виде белка), и натуральным логарифмом восстановления запасов жира в теле при возобновлении питания; Адаптировано Дуллоо и др. (40)
Кроме того, в поисках предикторов большой межиндивидуальной вариабельности в распределении энергии (40) мы обнаружили, что начальный % телесного жира (до потери веса) является наиболее важным фактором, определяющим межиндивидуальную вариабельность в P-коэффициенте (рис. 2 (b)). Это говорит о том, что чем выше изначальное ожирение, тем ниже доля энергии, выделяемой из белка тела, и, следовательно, тем больше склонность к мобилизации жира во время потери веса и последующему отложению жира во время восстановления веса.
Рис. 2 (b). Соотношение между пропорциями энергии, мобилизованной из белков (P-коэффициент) во время сильного дефицита энергии, и начальным (до голодания) процентным содержанием телесного жира. Все данные собраны по европеоидам и получены из исследований Киса и др. (35), Генри и др. (46) и Пассмора и др. (47).
(*) Полуголодание; (^ ^) длительный пост; (▬, - -) Состав тела, с поправкой на избыточную гидратацию и относительную массу костей или без нее, соответственно; ( ) диапазон процентного содержания жира в организме для людей с нормальным весом. Адаптировано Дуллоо и др. (40).
(*) Полуголодание; (^ ^) длительный пост; (▬, - -) Состав тела, с поправкой на избыточную гидратацию и относительную массу костей или без нее, соответственно; ( ) диапазон процентного содержания жира в организме для людей с нормальным весом. Адаптировано Дуллоо и др. (40).
Чтобы более детально изучить взаимосвязь между начальным уровнем жира в организме и характеристикой распределения жира (P-коэффициентом) у отдельных лиц, мы объединили данные Миннесоты по P-коэффициентам у европеоидов с нормальным весом и европеоидов с ожирением, подвергавшихся длительному голоданию (46) или полуголоданию (47). Как видно на рис. 2 (b),> 85% расхождения в P-коэффициенте можно объяснить процентным содержанием жира в организме до потери веса. Крутая часть экспоненциальной кривой лежит между 8 и 20% телесного жира, и сдвиг от нижних к верхним значениям в этом диапазоне, который обычно считается отражающим «нормальный» диапазон ожирения для мужчин, живущих в богатых обществах, приводит к снижению P-коэффициента в 2,5–3 раза.
Эта чрезвычайно высокая чувствительность P-коэффициента по отношению к исходному составу тела подчеркивает критическую важность даже небольших различий в исходном процентном содержании жира в организме для определения энергетического P-коэффициента индивидуума и, следовательно, модели отложения мышечной и жировой ткани во время потери и последующего восстановления веса.
Эта чрезвычайно высокая чувствительность P-коэффициента по отношению к исходному составу тела подчеркивает критическую важность даже небольших различий в исходном процентном содержании жира в организме для определения энергетического P-коэффициента индивидуума и, следовательно, модели отложения мышечной и жировой ткани во время потери и последующего восстановления веса.
Подавленный термогенез: сигналы обратной связи от жировой ткани
Из продольных исследований голодания и ограничения энергии хорошо известно, что снижение скорости базального обмена веществ и общего расхода энергии во время потери веса больше, чем можно объяснить потерей активных тканей. Это снижение затрат энергии на поддержание организма является адаптивным в том смысле, что оно снижает скорость истощения тканей организма, и имело место как у субъектов с нормальным весом (35,48–50), так и у лиц с ожирением (48– 50).
Чтобы определить, сохраняется ли это адаптивное снижение термогенеза как во время потери, так и во время восстановления веса, и лежит ли оно в основе непропорционально большей скорости восстановления жировой массы относительно мышечной, были повторно проанализированы динамические изменения в составе тела и скорости базального обмена веществ у тридцати двух мужчин из Миннесоты после 24 недель полуголодания и первых 12 недель ограниченного восстановительного питания. Данные об изменениях скорости базального обмена веществ после поправки на изменения в мышечной и жировой массе (т.е. индекс сохранения энергии посредством подавленного термогенеза) показали, что:
I. подавление термогенеза, которое было очевидно во время фазы потери веса, сохранялось во время восстановления веса и
II. степень, в которой термогенез подавлялся на этапах снижения и восстановления веса, определялась не только дефицитом энергии в пище как таковой, но также и степенью истощения запасов жира в организме (42).
Следовательно, в виду наличия связи между подавленным термогенезом и истощением жира (а не мышечной массы) во время обеих фаз потери и восстановления веса (Рис. 3), этот континуум отражает работу системы управления с отрицательной петлей обратной связи между компонентом адаптивного термогенеза и состоянием истощения запасов жира. Соответственно, во время восстановления веса подавленный термогенез ускоряет восстановление уровня жира в организме. Количественно этот подавленный термогенез во время восстановления веса рассчитывается как дающий 10–15% экономию энергии в скорости базального обмена веществ при интеграции между 0% и 100% восстановлением жира (40,42).
Чтобы определить, сохраняется ли это адаптивное снижение термогенеза как во время потери, так и во время восстановления веса, и лежит ли оно в основе непропорционально большей скорости восстановления жировой массы относительно мышечной, были повторно проанализированы динамические изменения в составе тела и скорости базального обмена веществ у тридцати двух мужчин из Миннесоты после 24 недель полуголодания и первых 12 недель ограниченного восстановительного питания. Данные об изменениях скорости базального обмена веществ после поправки на изменения в мышечной и жировой массе (т.е. индекс сохранения энергии посредством подавленного термогенеза) показали, что:
I. подавление термогенеза, которое было очевидно во время фазы потери веса, сохранялось во время восстановления веса и
II. степень, в которой термогенез подавлялся на этапах снижения и восстановления веса, определялась не только дефицитом энергии в пище как таковой, но также и степенью истощения запасов жира в организме (42).
Следовательно, в виду наличия связи между подавленным термогенезом и истощением жира (а не мышечной массы) во время обеих фаз потери и восстановления веса (Рис. 3), этот континуум отражает работу системы управления с отрицательной петлей обратной связи между компонентом адаптивного термогенеза и состоянием истощения запасов жира. Соответственно, во время восстановления веса подавленный термогенез ускоряет восстановление уровня жира в организме. Количественно этот подавленный термогенез во время восстановления веса рассчитывается как дающий 10–15% экономию энергии в скорости базального обмена веществ при интеграции между 0% и 100% восстановлением жира (40,42).
Рис. 3. Соотношение между подавленным термогенезом, оцененным как изменение скорости базального обмена веществ (BMR) с поправкой на изменения мышечной массы (FFM) и жировой массы в организме во время Миннесотского эксперимента. Графики соответствуют периодам потери (S12, 12-я неделя полуголодания) и восстановления веса (R12, 12-я неделя ограниченного восстановительного питания). Адаптировано из Дуллоо и Жаке (42).
Интеграция управления энергораспределением и адаптивного термогенеза
Интеграция этих систем управления при регуляции состава тела во время циклов потери и восстановления веса иллюстрируется с помощью схематической диаграммы, представленной на рис. 4. Эта диаграмма воплощает выводы о том, что контроль распределения энергии в теле между белком и жиром является индивидуальной характеристикой (то есть индивидуумы различаются по своему P-коэффициенту во время похудения и восстановления веса), а также учитывает две разные системы управления адаптивным термогенезом, которые могут функционировать независимо друг от друга:
I. Первая, которая напрямую зависит от потребления пищи и энергетического баланса (называемая неспецифическим контролем термогенеза) и находится под контролем симпатической нервной системы и
II. Вторая, которая напрямую зависит от состояния жировых запасов организма (называемая специфическим жировым контролем термогенеза) (51).
I. Первая, которая напрямую зависит от потребления пищи и энергетического баланса (называемая неспецифическим контролем термогенеза) и находится под контролем симпатической нервной системы и
II. Вторая, которая напрямую зависит от состояния жировых запасов организма (называемая специфическим жировым контролем термогенеза) (51).
Рис. 4. Схематическое изображение регуляции массы и состава тела во время циклов похудения (голодания) и восстановления массы тела (восстановительное питание). На этой диаграмме две различные системы контроля, лежащие в основе адаптивного термогенеза (неспецифический и специфический жировой контроль), интегрированы с более «базовым» контролем распределения между жировыми и белковыми депо, определяемыми P-коэффициентом (Pc) человека;
SNS — симпатическая нервная система
адаптировано из Дуллоо и Жаке (51).
SNS — симпатическая нервная система
адаптировано из Дуллоо и Жаке (51).
Во время голодания контроль распределения энергии определяет относительную пропорцию белка и жира, которые должны быть мобилизованы из организма в качестве топлива (т.е. P-коэффициент индивидуума), а энергия, сохраняемая благодаря подавленному термогенезу, направлена на снижение энергетического дисбаланса, что приводит к чистому результату. Наблюдается замедление скорости мобилизации белка и жира в той же пропорции, которая определена P-коэффициентом индивидуума. Следовательно, во время голодания функциональная роль обеих систем управления, лежащих в основе подавленного термогенеза, заключается в снижении общей скорости использования топлива.
Во время восстановительного питания контроль разделения веществ происходит таким образом, что белок и жир откладываются в той же относительной пропорции, которая определялась P-коэффициентом индивидуума во время голодания, а повышенная доступность пищи приводит к быстрому высвобождению неспецифического (опосредованного симпатической нервной системой) контроля термогенеза. Напротив, подавленный термогенез под контролем, специфичным для жировой ткани, высвобождается с той же скоростью, что и функция восстановления запасов жира, соответственно энергия, которая продолжает накапливаться, направлена конкретно на пополнение запасов жира.
Чистый эффект, как продемонстрировано (40) в нашем повторном анализе данных из Миннесотского эксперимента с использованием как статистического, так и численного подходов, состоит в том, что жир откладывается сверх того количества, которое определяется P-коэффициентом индивидуума, тем самым способствуя непропорциональной скорости восстановления жира относительно мышечной ткани. Прямые доказательства в поддержку существования механизмов, которые подавляют термогенез и ускоряют специфически жировую массу (а не мышечную), могут быть получены из исследований восстановительного питания животных после энергетического ограничения (51). У людей роль подавленного термогенеза, способствующего перенакоплению жира, также может иметь место у пациентов, выздоравливающих от недоедания, вызванного неопухолевыми заболеваниями желудочно-кишечного тракта (52), а также у мужчин и женщин, восстанавливающих вес (в основном, жировую массу) в течение 6 месяцев после 2 лет устойчивого ограничения энергии в эксперименте «Биосфера 2» (53).
Во время восстановительного питания контроль разделения веществ происходит таким образом, что белок и жир откладываются в той же относительной пропорции, которая определялась P-коэффициентом индивидуума во время голодания, а повышенная доступность пищи приводит к быстрому высвобождению неспецифического (опосредованного симпатической нервной системой) контроля термогенеза. Напротив, подавленный термогенез под контролем, специфичным для жировой ткани, высвобождается с той же скоростью, что и функция восстановления запасов жира, соответственно энергия, которая продолжает накапливаться, направлена конкретно на пополнение запасов жира.
Чистый эффект, как продемонстрировано (40) в нашем повторном анализе данных из Миннесотского эксперимента с использованием как статистического, так и численного подходов, состоит в том, что жир откладывается сверх того количества, которое определяется P-коэффициентом индивидуума, тем самым способствуя непропорциональной скорости восстановления жира относительно мышечной ткани. Прямые доказательства в поддержку существования механизмов, которые подавляют термогенез и ускоряют специфически жировую массу (а не мышечную), могут быть получены из исследований восстановительного питания животных после энергетического ограничения (51). У людей роль подавленного термогенеза, способствующего перенакоплению жира, также может иметь место у пациентов, выздоравливающих от недоедания, вызванного неопухолевыми заболеваниями желудочно-кишечного тракта (52), а также у мужчин и женщин, восстанавливающих вес (в основном, жировую массу) в течение 6 месяцев после 2 лет устойчивого ограничения энергии в эксперименте «Биосфера 2» (53).
Компенсаторная гиперфагия: сигналы обратной связи от жировых и мышечных тканей
Чтобы получить представление о детерминантах гиперфагии после голодания в Миннесотском эксперименте, приведены индивидуальные данные о потреблении пищи, жировой и мышечной массе у двенадцати пациентов, которые оставались в лаборатории в течение 8-недельного периода восстановительного питания ad libitum (рис. 1). Они были использованы для расчета следующих переменных (41):
I. Количественный индекс гиперфагии, то есть общий гиперфагический ответ в течение 8-недельного периода восстановительного питания ad libitum, рассчитанный как превышение потребления энергии относительно такового период до голодания;
II. Количественный индекс степени истощения жира и мышечной массы непосредственно перед началом восстановительного питания ad libitum, рассчитанный как отклонение жира и мышечной массы относительно их значений до начала голодания; и
III. Количественный показатель дефицита потребления энергии непосредственно перед восстановительным питанием ad libitum, рассчитываемый как разница между потреблением энергии в период ограниченного восстановительного питания и в период до голодания.
Результаты показывают, что гиперфагический ответ в течение 8-недельного периода восстановительного питания ad libitum обратно и независимо коррелировал со степенью истощения как жировой, так и мышечной массы (Рис. 5). Кроме того, результаты поэтапно-регрессионного анализа показали, что из трех определяющих факторов гиперфагии наиболее сильным является степень истощения запасов жира, хотя важное значение также имеют степень истощения мышечной ткани и дефицит потребления энергии в период до восстановительного питания ad libitum; Эти три переменные вместе объяснили почти 80% вариабельности гиперфагического ответа после голодания.
I. Количественный индекс гиперфагии, то есть общий гиперфагический ответ в течение 8-недельного периода восстановительного питания ad libitum, рассчитанный как превышение потребления энергии относительно такового период до голодания;
II. Количественный индекс степени истощения жира и мышечной массы непосредственно перед началом восстановительного питания ad libitum, рассчитанный как отклонение жира и мышечной массы относительно их значений до начала голодания; и
III. Количественный показатель дефицита потребления энергии непосредственно перед восстановительным питанием ad libitum, рассчитываемый как разница между потреблением энергии в период ограниченного восстановительного питания и в период до голодания.
Результаты показывают, что гиперфагический ответ в течение 8-недельного периода восстановительного питания ad libitum обратно и независимо коррелировал со степенью истощения как жировой, так и мышечной массы (Рис. 5). Кроме того, результаты поэтапно-регрессионного анализа показали, что из трех определяющих факторов гиперфагии наиболее сильным является степень истощения запасов жира, хотя важное значение также имеют степень истощения мышечной ткани и дефицит потребления энергии в период до восстановительного питания ad libitum; Эти три переменные вместе объяснили почти 80% вариабельности гиперфагического ответа после голодания.
Рис. 5. Взаимосвязь между гиперфагическим ответом во время восстановительного питания ad libitum и степенью (а) восстановления жира или (b) восстановления мышечной массы (FFM), выраженных в % от контрольных значений. Корреляция между гиперфагией и одним из депо сохраняется после корректировки (путем частичной корреляции) вариабельности в другом депо.
Адаптировано из Дуллоо и др. (41). R12, R20 соответствуют концу 12 недель ограниченного восстановительного питания и 8 недель восстановительного питания ad libitum соответственно. R13 соответствует первой неделе восстановительного питания ad libitum.
Адаптировано из Дуллоо и др. (41). R12, R20 соответствуют концу 12 недель ограниченного восстановительного питания и 8 недель восстановительного питания ad libitum соответственно. R13 соответствует первой неделе восстановительного питания ad libitum.
Таким образом, значительный компонент гиперфагического ответа на недостаток энергии можно рассматривать как результат работы системы ауторегуляторного контроля, которая способствует восстановлению массы и состава тела, с петлями обратной связи между состоянием истощения как жировых, так и мышечных тканей и центрами аппетита/голода в центральной нервной системе. Таким образом, эти результаты предполагают существование не только адипостатических, например, с помощью системы лептина (54), но и протеиностатических механизмов в контроле потребления пищи.
Существование механизма аппетита, обусловленного потребностями в белке, необходимом для роста мышечной ткани, согласуется с литературой о том, что потребности в питательных веществах для людей и животных во время роста или наверстывающего роста, а также контроль за приемом пищи преобладают в качестве стимулов для роста мышечной ткани (55–57).
Позже, идея о том, что сигнал(ы), связанные с мышечной массой, оказывают определяющее влияние на потребление самостоятельно выбранной пищи, была также предложена Бланделлом и др. (58). Оценка данных о потреблении пищи в течение 12-недельного интервенционного периода у взрослых людей показала, что именно мышечная, а не жировая масса или ИМТ в целом, прогнозировала размер порций еды и ежедневное потребление энергии, а также коррелировала с ними.
Они предположили, что этот сигнал может взаимодействовать с отдельным классом сигналов, генерируемых жировой массой. В своем предположении о белковых транскрипционных STAT механизмах, которые регулируют мышечную массу тела, Миллуорд (57) подчеркнул, что для их работы требуется аминостатический компонент регуляции аппетита, при котором потребление пищи регулируется таким образом, чтобы обеспечить потребности в аминокислотах и белке для роста или поддержания мышечных тканей. Тем не менее, доказательства в пользу аминостатической теории являются фрагментарными, и степень, в которой потребности в белке для роста/восстановления мышечной ткани и контроля аппетита опосредованы плазменными изменениями аминокислот, все еще неизвестна.
Альтернативное объяснение может заключаться во все более очевидной роли скелетных мышц как эндокринного органа. Недавние применения протеомных подходов для исследования факторов, секретируемых скелетными мышцами (59), показали, что миоциты способны продуцировать несколько сотен секретируемых белков (то есть миокинов), идентичность и функции большинства из которых еще предстоит выяснить. Признание того факта, что множество адипокинов и миокинов секретируется адипоцитами и миоцитами, соответственно, открывает новые возможности для исследования их потенциальной роли в контроле потребления пищи и адаптивном термогенезе.
Существование механизма аппетита, обусловленного потребностями в белке, необходимом для роста мышечной ткани, согласуется с литературой о том, что потребности в питательных веществах для людей и животных во время роста или наверстывающего роста, а также контроль за приемом пищи преобладают в качестве стимулов для роста мышечной ткани (55–57).
Позже, идея о том, что сигнал(ы), связанные с мышечной массой, оказывают определяющее влияние на потребление самостоятельно выбранной пищи, была также предложена Бланделлом и др. (58). Оценка данных о потреблении пищи в течение 12-недельного интервенционного периода у взрослых людей показала, что именно мышечная, а не жировая масса или ИМТ в целом, прогнозировала размер порций еды и ежедневное потребление энергии, а также коррелировала с ними.
Они предположили, что этот сигнал может взаимодействовать с отдельным классом сигналов, генерируемых жировой массой. В своем предположении о белковых транскрипционных STAT механизмах, которые регулируют мышечную массу тела, Миллуорд (57) подчеркнул, что для их работы требуется аминостатический компонент регуляции аппетита, при котором потребление пищи регулируется таким образом, чтобы обеспечить потребности в аминокислотах и белке для роста или поддержания мышечных тканей. Тем не менее, доказательства в пользу аминостатической теории являются фрагментарными, и степень, в которой потребности в белке для роста/восстановления мышечной ткани и контроля аппетита опосредованы плазменными изменениями аминокислот, все еще неизвестна.
Альтернативное объяснение может заключаться во все более очевидной роли скелетных мышц как эндокринного органа. Недавние применения протеомных подходов для исследования факторов, секретируемых скелетными мышцами (59), показали, что миоциты способны продуцировать несколько сотен секретируемых белков (то есть миокинов), идентичность и функции большинства из которых еще предстоит выяснить. Признание того факта, что множество адипокинов и миокинов секретируется адипоцитами и миоцитами, соответственно, открывает новые возможности для исследования их потенциальной роли в контроле потребления пищи и адаптивном термогенезе.
Авторегуляция состава тела: концептуальная модель
На основании результатов, упомянутых ранее, системы управления, которые работают посредством контроля распределения энергии, адаптивного термогенеза и голода/аппетита, могут быть включены в концептуальную модель ауторегуляции массы и состава тела, изображенную на рис. 6. В дополнение к контролю распределения как такового, другие системы управления, работающие через контроль потребления пищи и термогенеза с помощью контуров обратной связи из депо мышечной и/или жировой ткани, согласно концепции, регулируются «воспоминаниями» мышечной и/или жировой ткани. Однако они рассматриваются как вторичные ослабители энергетического дисбаланса и/или ускорители восстановления тканей, которые накладываются на более «базовый» контроль распределения энергии.
Рис. 6. Концептуальная модель ауторегуляции состава тела при восстановлении веса.
(I) Контроль распределения энергии между мышечной и жировой тканями создает для индивидуума его/ее Р-коэффициент. Демонстрация того, что начальное ожирение объясняет большую часть (около 90%) вариабельности Р-коэффициента и что Р-коэффициент индивидуума во время полуголодания сохраняется во время восстановительного питания (40), позволяет предположить, что начальный состав тела выраженный в % жировых тканей (который отражает отношение жира к мышечной массе (FFM)) формирует у человека своего рода «память», определяющую действие системы ауторегуляторного контроля, которая лежит в основе разделения полученной энергии между белком и жиром во время потери и последующего восстановления веса.
(II) Термогенез, который подавляется во время потери веса, остается подавленным во время восстановления веса как функция истощения жира, но не связан с истощением мышечной массы (42). Это приводит к концепции существования «памяти жировых запасов», которая регулирует подавление термогенеза как функцию пополнения жировых запасов. Ее функциональное значение заключается в том, чтобы ускорить пополнение конкретно запаса жиров, тем самым способствуя непропорциональной скорости восстановления жировой ткани относительно мышечной. Этот специфический для жировой системы контроль термогенеза, который ускоряет восстановление жира, отличается от «неспецифического» контроля термогенеза, который действует как ослабитель энергетического дисбаланса и определяется количеством энергии, получаемой из пищи, а не истощением жира.
(III) Голод/аппетит приводят к гиперфагии, величина которой определяется степенью истощения жировой и мышечной ткани, причем степень истощения жира является более сильной детерминантой (41). Следовательно, этот гиперфагический ответ, по-видимому, продиктован не только памятью о начальных запасах жира, но и памятью о начальной мышечной массе. Функциональное значение этого увеличения чувства голода/аппетита с последующей гиперфагией состоит в том, чтобы ускорить восстановление как мышечных, так и жировых тканей, соответственно Р-коэффициенту индивидуума.
(I) Контроль распределения энергии между мышечной и жировой тканями создает для индивидуума его/ее Р-коэффициент. Демонстрация того, что начальное ожирение объясняет большую часть (около 90%) вариабельности Р-коэффициента и что Р-коэффициент индивидуума во время полуголодания сохраняется во время восстановительного питания (40), позволяет предположить, что начальный состав тела выраженный в % жировых тканей (который отражает отношение жира к мышечной массе (FFM)) формирует у человека своего рода «память», определяющую действие системы ауторегуляторного контроля, которая лежит в основе разделения полученной энергии между белком и жиром во время потери и последующего восстановления веса.
(II) Термогенез, который подавляется во время потери веса, остается подавленным во время восстановления веса как функция истощения жира, но не связан с истощением мышечной массы (42). Это приводит к концепции существования «памяти жировых запасов», которая регулирует подавление термогенеза как функцию пополнения жировых запасов. Ее функциональное значение заключается в том, чтобы ускорить пополнение конкретно запаса жиров, тем самым способствуя непропорциональной скорости восстановления жировой ткани относительно мышечной. Этот специфический для жировой системы контроль термогенеза, который ускоряет восстановление жира, отличается от «неспецифического» контроля термогенеза, который действует как ослабитель энергетического дисбаланса и определяется количеством энергии, получаемой из пищи, а не истощением жира.
(III) Голод/аппетит приводят к гиперфагии, величина которой определяется степенью истощения жировой и мышечной ткани, причем степень истощения жира является более сильной детерминантой (41). Следовательно, этот гиперфагический ответ, по-видимому, продиктован не только памятью о начальных запасах жира, но и памятью о начальной мышечной массе. Функциональное значение этого увеличения чувства голода/аппетита с последующей гиперфагией состоит в том, чтобы ускорить восстановление как мышечных, так и жировых тканей, соответственно Р-коэффициенту индивидуума.
Импликация исследования «Диета делает некоторых толще»
Одной из важных особенностей этой модели (рис. 6) является резкий контраст между детерминантами двух ускорителей: тогда как система управления, работающая на основе повышенного голода/аппетита, продиктована степенью истощения как жировой, так и мышечной ткани, другая система, действующая посредством подавления термогенеза определяется степенью истощения исключительно телесного жира (а не мышечной массы). Эта дифференциальная взаимосвязь гиперфагии и подавленного термогенеза в отношении двух основных энергетических депо предполагает, что существует асимметрия в способе восстановления мышечной и жировой массы, при этом жир восстанавливается с большей скоростью, чем мышцы.
Таким образом, чем выше степень потери веса (а также степень истощения жира и мышечной массы), тем больше подавление термогенеза, которое специфически усиливает отложение жира (а не мышц) и, следовательно, тем больше неравенство в скорости восстановления мышц/жира. Это послужило бы объяснением того факта, что, когда восстановление количества жира у мужчин из Миннесоты достигло 100% относительно значений до начала эксперимента, восстановление мышечной массы было еще далеко от завершения (рис. 1).
Поскольку истощение мышечной массы также может приводить к гиперфагии, следствием несоответствия между 100%-ным восстановлением жира и неполным восстановлением мышечной ткани является то, что гиперфагия продлевается до полного восстановления мышечной массы. Тем не менее, поскольку завершение восстановления мышечной массы может быть достигнуто только посредством распределения получаемой энергии, жир также продолжает накапливаться, что следовательно, провоцирует превышение изначального уровня жира.
Таким образом, с точки зрения ауторегуляции состава тела критическое событие, которое в конечном итоге приводит к пролонгации гиперфагии и превышению уровня жира, заключается в подавлении термогенеза, который стимулирует восстановление жира со скоростью, большей, чем определяемая P-коэффициентом индивидуума. Поскольку подавление термогенеза (которое приводит к ускорению роста жировой ткани) — это специфическая функция, вызванная истощением жировой ткани, а пролонгация гиперфагии (после 100% восстановления жировой ткани) является функцией, активируемой истощенной мышечной тканью, все еще требующей восстановления, степень превышения изначального количества жировой ткани будет зависеть от степени истощения как жировой, так и мышечной массы. Это, в свою очередь, зависит от P-коэффициента человека, который был определен в первую очередь изначальным количеством жира в организме (рис. 2 (б)).
Чтобы обосновать это утверждение, на примере данных об индивидуальном составе тела двенадцати мужчин, которые прошли Миннесотский эксперимент, мы демонстрируем, что степень избыточного выведения жира уменьшается экспоненциально с увеличением начального уровня жира в организме (рис. 7 (а)). Используя математическую модель (Ж. Жаке и А.Г. Дуллоо, неопубликованные результаты), которая включает отношения, показанные на рис. 2, 3 и 7 (b) проиллюстрированы дифференциальные отклики состава тела для среднего худощавого человека и человека, страдающего ожирением, потерявших 12% от изначальной массы тела; их изменения в жировой и мышечной массе накладываются на кривую Форбса, которая связывает жировую и мышечную массу (60).
Если человек, сидящий на диете, подвергается нескольким циклам снижения и набора веса, можно также прогнозировать, что количество избыточного жира будет, тем не менее, уменьшаться с каждым последующим циклом, поскольку каждый цикл приводит к увеличению ожирения. Совокупный прирост жировой ткани за несколько циклов, тем не менее, составит значительный избыток жира в организме.
Эти результаты предсказывают небольшой избыток жира или полное отсутствие этого избытка у людей, изначально страдающих ожирением, в соответствии с исследованиями, в которых люди, страдающие ожирением, подвергшиеся одному (61) или трем последовательным циклам (62) диеты, не показали изменений в соотношении жирового и мышечного состава тела. Они также соответствуют данным от худых людей, которые в период реабилитации после потери около 12% своего веса из-за недостатка пищи (Таблица 1) показали прирост около 4 кг избыточного жира (36–38); эти данные теперь накладываются на кривую, показанную на рис. 7 (а).
Таким образом, чем выше степень потери веса (а также степень истощения жира и мышечной массы), тем больше подавление термогенеза, которое специфически усиливает отложение жира (а не мышц) и, следовательно, тем больше неравенство в скорости восстановления мышц/жира. Это послужило бы объяснением того факта, что, когда восстановление количества жира у мужчин из Миннесоты достигло 100% относительно значений до начала эксперимента, восстановление мышечной массы было еще далеко от завершения (рис. 1).
Поскольку истощение мышечной массы также может приводить к гиперфагии, следствием несоответствия между 100%-ным восстановлением жира и неполным восстановлением мышечной ткани является то, что гиперфагия продлевается до полного восстановления мышечной массы. Тем не менее, поскольку завершение восстановления мышечной массы может быть достигнуто только посредством распределения получаемой энергии, жир также продолжает накапливаться, что следовательно, провоцирует превышение изначального уровня жира.
Таким образом, с точки зрения ауторегуляции состава тела критическое событие, которое в конечном итоге приводит к пролонгации гиперфагии и превышению уровня жира, заключается в подавлении термогенеза, который стимулирует восстановление жира со скоростью, большей, чем определяемая P-коэффициентом индивидуума. Поскольку подавление термогенеза (которое приводит к ускорению роста жировой ткани) — это специфическая функция, вызванная истощением жировой ткани, а пролонгация гиперфагии (после 100% восстановления жировой ткани) является функцией, активируемой истощенной мышечной тканью, все еще требующей восстановления, степень превышения изначального количества жировой ткани будет зависеть от степени истощения как жировой, так и мышечной массы. Это, в свою очередь, зависит от P-коэффициента человека, который был определен в первую очередь изначальным количеством жира в организме (рис. 2 (б)).
Чтобы обосновать это утверждение, на примере данных об индивидуальном составе тела двенадцати мужчин, которые прошли Миннесотский эксперимент, мы демонстрируем, что степень избыточного выведения жира уменьшается экспоненциально с увеличением начального уровня жира в организме (рис. 7 (а)). Используя математическую модель (Ж. Жаке и А.Г. Дуллоо, неопубликованные результаты), которая включает отношения, показанные на рис. 2, 3 и 7 (b) проиллюстрированы дифференциальные отклики состава тела для среднего худощавого человека и человека, страдающего ожирением, потерявших 12% от изначальной массы тела; их изменения в жировой и мышечной массе накладываются на кривую Форбса, которая связывает жировую и мышечную массу (60).
Если человек, сидящий на диете, подвергается нескольким циклам снижения и набора веса, можно также прогнозировать, что количество избыточного жира будет, тем не менее, уменьшаться с каждым последующим циклом, поскольку каждый цикл приводит к увеличению ожирения. Совокупный прирост жировой ткани за несколько циклов, тем не менее, составит значительный избыток жира в организме.
Эти результаты предсказывают небольшой избыток жира или полное отсутствие этого избытка у людей, изначально страдающих ожирением, в соответствии с исследованиями, в которых люди, страдающие ожирением, подвергшиеся одному (61) или трем последовательным циклам (62) диеты, не показали изменений в соотношении жирового и мышечного состава тела. Они также соответствуют данным от худых людей, которые в период реабилитации после потери около 12% своего веса из-за недостатка пищи (Таблица 1) показали прирост около 4 кг избыточного жира (36–38); эти данные теперь накладываются на кривую, показанную на рис. 7 (а).
Рис. 7.
(а) Взаимосвязь между степенью превышения уровня жира и его начальным (до голодания) процентным содержанием в организме. Экспоненциальная кривая построена из данных (черные ромбы) о двенадцати мужчинах, которые участвовали во всех этапах эксперимента в Миннесоте. Белые ромбы представляют среднее значение для мужчин, участвовавших в каждом из экспериментов по обучению армейских рейнджеров, для которых имелись данные о составе тела (36,38).
(b) Предсказание математической модели потери веса на 12% при восстановлении состава тела и превышении начального уровня жира у худощавого человека (масса тела 68 кг; % жира в теле — 13%) и человека с ожирением (масса тела 130 кг, % жира в теле — 45%). Эти данные наложены на криволинейную связь Форбса между мышечной и жировой массой (60) как у худых, так и у тучных европеоидов. Пунктирные линии указывают на то, что к моменту восстановления 100% жировой массы, восстановление мышечной массы было неполным, что связано с последующим перенакоплением жира.
386 А.Г. Дуллоо и др.
(а) Взаимосвязь между степенью превышения уровня жира и его начальным (до голодания) процентным содержанием в организме. Экспоненциальная кривая построена из данных (черные ромбы) о двенадцати мужчинах, которые участвовали во всех этапах эксперимента в Миннесоте. Белые ромбы представляют среднее значение для мужчин, участвовавших в каждом из экспериментов по обучению армейских рейнджеров, для которых имелись данные о составе тела (36,38).
(b) Предсказание математической модели потери веса на 12% при восстановлении состава тела и превышении начального уровня жира у худощавого человека (масса тела 68 кг; % жира в теле — 13%) и человека с ожирением (масса тела 130 кг, % жира в теле — 45%). Эти данные наложены на криволинейную связь Форбса между мышечной и жировой массой (60) как у худых, так и у тучных европеоидов. Пунктирные линии указывают на то, что к моменту восстановления 100% жировой массы, восстановление мышечной массы было неполным, что связано с последующим перенакоплением жира.
386 А.Г. Дуллоо и др.
Выводы
Исследование "Как диета делает некоторых толще", показывает, что худощавые люди, сидящие на диете, подвергаются большему риску перенакопления жира, чем люди с ожирением, также соблюдающие диету. Это утверждение согласуется с проспективными исследованиями, указывающими на больший риск значительного увеличения веса у субъектов с изначально нормальным весом, чем у субъектов с избыточным весом и ожирением, пытающихся сбросить вес (16,24).
По мере все большего распространения диет среди людей в нормальном весовом диапазоне (из-за давления общества, для создания худощавого образа, из-за неудовлетворенности своим телом или для достижения спортивных результатов) и накопления данных, свидетельствующих о повышении кардиометаболического риска, связанного с колебаниями веса в группах населения без ожирения (4, 63), представление о том, что диета делает некоторых людей толще, требует более тщательного экспериментального изучения и заслуживает большего внимания и озабоченности со стороны общественного здравоохранения, чем это признавалось до сих пор.
По мере все большего распространения диет среди людей в нормальном весовом диапазоне (из-за давления общества, для создания худощавого образа, из-за неудовлетворенности своим телом или для достижения спортивных результатов) и накопления данных, свидетельствующих о повышении кардиометаболического риска, связанного с колебаниями веса в группах населения без ожирения (4, 63), представление о том, что диета делает некоторых людей толще, требует более тщательного экспериментального изучения и заслуживает большего внимания и озабоченности со стороны общественного здравоохранения, чем это признавалось до сих пор.
Благодарности
Эта работа была частично поддержана грантом Швейцарского национального научного фонда (грант № 31–130481). А. Г. Дуллоо составил проект рукописи. Ж. Жаке внес важный вклад в анализ данных. Жан Жаке и Жан-Пьер Монтани критически переработали рукопись с точки зрения важного интеллектуального содержания. Все авторы читали и одобрили окончательный вариант рукописи. Авторы не имеют конфликта интересов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Procope J (1952) Hippocrates on Diet and Hygiene. London: Zeno.
2. Bacon L & Aphramor L (2011) Weight science: evaluating the evidence for a paradigm shift. Nutr J 10, 9.
3. National Institutes of Health Technology Assessment Conference Panel (1993) Methods for voluntary weight loss and control. Ann Intern Med 119, 764–770.
4. Montani JP, Viecelli AK, Pre ́vot A et al. (2006) Weight cycling during growth and beyond as a risk factor for later cardiovascular diseases: the 'repeated overshoot' theory. Int J Obes 30, Suppl. 4, S58–S66.
5. Kruger J, Galuska DA, Serdula MK et al. (2004) Attempting to lose weight: specific practices among U.S. adults. Am J Prev Med 26, 402–406.
6. Bendixen H, Madsen J, Bay-Hansen D et al. (2002) An observational study of slimming behavior in Denmark in 1992 and 1998. Obes Res 10, 911–922.
7. Lahti-Koski M, Mannisto S, Pietinen P et al. (2005) Prevalence of weight cycling and its relation to health indicators in Finland. Obes Res 13, 333–341.
8. Mann T, Tomiyama AJ, Westling E et al. (2007) Medicare's search for effective obesity treatments: diets are not the answer. Am Psychol 62, 220–233.
9. Cannon G & Einzig H (1983) Dieting Makes You Fat. London: Century Publishing.
10. National Task Force on the Prevention and Treatment of Obesity (1994) Weight cycling. JAMA 272, 1196–1202.
11. French SA, Jeffery RW, Forster JL et al. (1994) Predictors of weight change over 2 years among a population of working adults; The Healthy Worker Project. Int J Obes 18, 145–154.
12. Bild DE, Sholinsky P, Smith DE et al. (1996) Correlates and predictors of weight loss in young adults: the CARDIA study. Int J Obes 20, 47–55.
13. Coakley EH, Rimm EB, Colditz G et al. (1998) Predictors of weight change in men: results from the Health Professionals Follow-up Study. Int J Obes 22, 89–96.
14. McGuire MT, Wing RR, Hill JO et al. (1999) What predicts weight gain in a group of successful weight losers? J Consult Clin Psychol 67, 177–185.
15. Stice E, Cameron RP, Killen JD et al. (1999) Naturalistic weight-reduction efforts prospectively predict growth in relative weight and onset of obesity among female adolescents. J Consult Clin Psychol 67, 967–974.
16. Korkeila M, Rissanen A, Kaprio J et al. (1999) Weight-loss attempts and risk of major weight gain: a prospective study in Finnish adults. Am J Clin Nutr 70, 965–975.
17. Juhaeri J, Stevens J, Chambless LE et al. (2001) Weight change among self-reported dieters and non-dieters in white and African American men and women. Eur J Epidemiol 17, 917–923.
18. Kroke A, Liese AD, Schulz M et al. (2002) Recent weight changes and weight cycling as predictors of subsequent two year weight change in a middle-aged cohort. Int J Obes 26, 403–409.
19. Drapeau V, Provencher V, Lemieux S et al. (2003) Do 6-y changes in eating behaviours predict changes in body weight? Results from the Quebec Family Study. Int J Obes 27, 808–814.
20. Vogels N, Diepvens K & Westerterp-Plantenga MS (2005) Predictors of long-term weight maintenance. Obes Res 13, 2162–2168.
21. Field AE, Aneja P, Austin SB et al. (2007) Race and gender differences in the association of dieting and gains in BMI among young adults. Obesity 15, 456–464.
22. Neumark-Sztainer D, Wall M, Haines J et al. (2007) Why does dieting predict weight gain in adolescents? Findings from project EAT-II: a 5-year longitudinal study. J Am Diet Assoc 107, 448–455.
23. Field AE, Malspeis S & Willett WC (2009) Weight cycling and mortality among middle-aged or older women. Arch Intern Med 169, 881–886.
24. Pietila ̈inen KH, Saarni SE, Kaprio J et al. (2011) Does dieting make you fat? A twin study. Int J Obes 36, 456–464.
25. Saarni SE, Rissanen A, Sarna S et al. (2006) Weight cycling of athletes and subsequent weight gain in middleage. Int J Obes 30, 1639–1644.
26. Hill AJ (2004) Does dieting make you fat? Br J Nutr 92, Suppl. 1, S15–S18.
27. Lowe MR & Timko CA (2004) Dieting: really harmful, merely ineffective or actually helpful? Br J Nutr 92, Suppl. 1, S19–S22.
28. Cannon G (2005) Dieting. makes you fat? Br J Nutr 93, 569–570.
29. Keski-Rahkonen A, Neale BM, Bulik CM et al. (2005) Intentional weight loss in young adults: sex-specific genetic and environmental effects. Obes Res 13, 745–753.
30. Dulloo AG (1997) Human pattern of food intake and fuel-partitioning during weight recovery after starvation: a theory of autoregulation of body composition. Proc Nutr Soc 56, 25–40.
31. Benedict FG (1907) The influence of Inanition on Metabolism. Carnegie Institute of Washington Publication No. 77. Washington, DC: Carnegie Institute of Washington.
32. Benedict FG, Miles WR, Roth P et al. (1919) Human Vitality and Efficiency under Prolonged restricted Diet. Carnegie Institute of Washington Publication No. 280. Washington, DC: Carnegie Institute of Washington.
33. Fleisch A (1947) Erna ̈hrungsprobleme in Mangelzeiten (Nutritional Problems During Food Rationing) Basel: Benno Schwabe & Co.
34. Martin E & Demole M (1973) Une expe ́rience scientifique d'alimentation controle ́e: le rationnement en Suisse pendant la deuxie`me guerre mondiale (A scientific experiment of controlled food intake: food rationing in Switzerland during World War II). In Re ́gulation de l'Equilibre Energe ́tique chez l'Homme, Vol. 1, pp. 185–193 [M Apfelbaum, editor]. Paris: Masson.
35. Keys A, Brozek J, Henschel A et al. (1950) The Biology of Human Starvation. Minnesota: University of Minnesota Press.
36. Nindl BC, Friedl KE, Frykman PN et al. (1997) Physical performance and metabolic recovery among lean, healthy men following a prolonged energy deficit. Int J Sports Med 18, 317–324.
37. Young AJ, Castellani JW, O'Brien C et al. (1998) Exertional fatigue, sleep loss, and negative energy balance increase susceptibility to hypothermia. J Appl Physiol 85, 1210–1217.
38. Friedl KE, Moore RJ, Hoyt RW et al. (2000) Endocrine markers of semistarvation in healthy lean men in a multistressor environment. J Appl Physiol 88, 1820–1830.
39. Polivy J & Herman CP (1985) Dieting and bingeing: a causal analysis. Am Psychol 40, 193–201.
40. Dulloo AG, Jacquet J & Girardier L (1996) Autoregulation of body composition during weight recovery in human: the Minnesota Experiment revisited. Int J Obes 20, 393–405.
41. Dulloo AG, Jacquet J & Girardier L (1997) Poststarvation hyperphagia and body fat overshooting in humans: a role for feedback signals from lean and fat tissues. Am J Clin Nutr 65, 717–723.
42. Dulloo AG & Jacquet J (1998) Adaptive reduction in basal metabolic rate in response to food deprivation in humans: a role for feedback signals from fat stores. Am J Clin Nutr 68, 599–606.
43. Dulloo AG & Jacquet J (1999) The control of partitioning between protein and fat during human starvation: its internal determinants and biological significance. Br J Nutr 82, 339–356.
44. Dulloo AG (1997) Regulation of body composition during weight recovery: integrating the control of energy partitioning and thermogenesis. Clin Nutr 16, Suppl. 1, 25–35.
45. Payne PR & Dugdale AE (1977) Mechanisms for the control of body-weight. Lancet i, 583–586.
46. Henry CJ, Rivers JP & Payne PR (1988) Protein and energy metabolism in starvation reconsidered. Eur J Clin Nutr 42, 543–549.
47. Passmore R, Strong JA & Ritchie FJ (1958) The chemical composition of the tissue lost by obese patients on a reducing regimen. Br J Nutr 12, 113–122.
48. Luke A & Schoeller DA (1992) Basal metabolic rate, fat-free mass, and body cell mass during energy restriction. Metabolism 41, 450–456.
49. Major GC, Doucet E, Trayhurn P et al. (2007) Clinical significance of adaptive thermogenesis. Int J Obes 31, 204–212.
50. Rosenbaum M, Hirsch J, Gallagher DA et al. (2008) Long-term persistence of adaptive thermogenesis in subjects who have maintained a reduced body weight. Am J Clin Nutr 88, 906–912.
51. Dulloo AG & Jacquet J (2001) An adipose-specific control of thermogenesis in body weight regulation. Int J Obes 25, Suppl, 5, S22–S29.
52. Carbonnel F, Messing B, Rimbert A et al. (1997) Energy and protein metabolism during recovery from malnutrition due to nonneoplastic gastrointestinal disease. Am J Clin Nutr 65, 1517–1523.
53. Weyer C, Walford RL, Harper IT et al. (2000) Energy metabolism after 2 y of energy restriction: the biosphere 2 experiment. Am J Clin Nutr 72, 946–953.
54. Kissileff HR, Thornton JC, Torres MI et al. (2012) Leptin reverses declines in satiation in weight-reduced obese humans. Am J Clin Nutr 95, 309–317.
55. Webster AJ (1993) Energy partitioning, tissue growth and appetite control. Proc Nutr Soc 52, 69–76.
56. Waterlow J (1992) Protein Energy Malnutrition. London: Edward Arnold.
57. Millward DJ (1995) A protein–stat mechanism for the regulation of growth and maintenance of the lean body mass. Nutr Res Rev 8, 93–120.
58. Blundell JE, Caudwell P, Gibbons C et al. (2012) Body composition and appetite: fat-free mass (but not fat mass or BMI) is positively associated with self-determined meal size and daily energy intake in humans. Br J Nutr 107, 445–449.
59. Trayhurn P, Drevon CA & Eckel J (2011) Secreted proteins from adipose tissue and skeletal muscle – adipokines, myokines and adipose/muscle cross-talk. Arch Physiol Biochem 117, 47–56.
60. Forbes GB (1987) Lean body mass-body fat interrelationships in humans. Nutr Rev 45, 225–231.
61. Wadden TA, Foster GD, Stunkard AJ et al. (1996) Effects of weight cycling on the resting energy expenditure and body composition of obese women. Int J Eat Disord 19, 5–12.
62. Jebb SA, Goldberg GR, Coward WA et al. (1991) Effects of weight cycling caused by intermittent dieting on metabolic rate and body composition in obese women. Int J Obes 15, 367–374.
63. Dulloo AG, Jacquet J, Seydoux J et al. (2006) The thrifty 'catch-up fat' phenotype: its impact on insulin sensitivity during growth trajectories to obesity and metabolic syndrome. Int J Obes 30, Suppl. 4, S23–S35.
2. Bacon L & Aphramor L (2011) Weight science: evaluating the evidence for a paradigm shift. Nutr J 10, 9.
3. National Institutes of Health Technology Assessment Conference Panel (1993) Methods for voluntary weight loss and control. Ann Intern Med 119, 764–770.
4. Montani JP, Viecelli AK, Pre ́vot A et al. (2006) Weight cycling during growth and beyond as a risk factor for later cardiovascular diseases: the 'repeated overshoot' theory. Int J Obes 30, Suppl. 4, S58–S66.
5. Kruger J, Galuska DA, Serdula MK et al. (2004) Attempting to lose weight: specific practices among U.S. adults. Am J Prev Med 26, 402–406.
6. Bendixen H, Madsen J, Bay-Hansen D et al. (2002) An observational study of slimming behavior in Denmark in 1992 and 1998. Obes Res 10, 911–922.
7. Lahti-Koski M, Mannisto S, Pietinen P et al. (2005) Prevalence of weight cycling and its relation to health indicators in Finland. Obes Res 13, 333–341.
8. Mann T, Tomiyama AJ, Westling E et al. (2007) Medicare's search for effective obesity treatments: diets are not the answer. Am Psychol 62, 220–233.
9. Cannon G & Einzig H (1983) Dieting Makes You Fat. London: Century Publishing.
10. National Task Force on the Prevention and Treatment of Obesity (1994) Weight cycling. JAMA 272, 1196–1202.
11. French SA, Jeffery RW, Forster JL et al. (1994) Predictors of weight change over 2 years among a population of working adults; The Healthy Worker Project. Int J Obes 18, 145–154.
12. Bild DE, Sholinsky P, Smith DE et al. (1996) Correlates and predictors of weight loss in young adults: the CARDIA study. Int J Obes 20, 47–55.
13. Coakley EH, Rimm EB, Colditz G et al. (1998) Predictors of weight change in men: results from the Health Professionals Follow-up Study. Int J Obes 22, 89–96.
14. McGuire MT, Wing RR, Hill JO et al. (1999) What predicts weight gain in a group of successful weight losers? J Consult Clin Psychol 67, 177–185.
15. Stice E, Cameron RP, Killen JD et al. (1999) Naturalistic weight-reduction efforts prospectively predict growth in relative weight and onset of obesity among female adolescents. J Consult Clin Psychol 67, 967–974.
16. Korkeila M, Rissanen A, Kaprio J et al. (1999) Weight-loss attempts and risk of major weight gain: a prospective study in Finnish adults. Am J Clin Nutr 70, 965–975.
17. Juhaeri J, Stevens J, Chambless LE et al. (2001) Weight change among self-reported dieters and non-dieters in white and African American men and women. Eur J Epidemiol 17, 917–923.
18. Kroke A, Liese AD, Schulz M et al. (2002) Recent weight changes and weight cycling as predictors of subsequent two year weight change in a middle-aged cohort. Int J Obes 26, 403–409.
19. Drapeau V, Provencher V, Lemieux S et al. (2003) Do 6-y changes in eating behaviours predict changes in body weight? Results from the Quebec Family Study. Int J Obes 27, 808–814.
20. Vogels N, Diepvens K & Westerterp-Plantenga MS (2005) Predictors of long-term weight maintenance. Obes Res 13, 2162–2168.
21. Field AE, Aneja P, Austin SB et al. (2007) Race and gender differences in the association of dieting and gains in BMI among young adults. Obesity 15, 456–464.
22. Neumark-Sztainer D, Wall M, Haines J et al. (2007) Why does dieting predict weight gain in adolescents? Findings from project EAT-II: a 5-year longitudinal study. J Am Diet Assoc 107, 448–455.
23. Field AE, Malspeis S & Willett WC (2009) Weight cycling and mortality among middle-aged or older women. Arch Intern Med 169, 881–886.
24. Pietila ̈inen KH, Saarni SE, Kaprio J et al. (2011) Does dieting make you fat? A twin study. Int J Obes 36, 456–464.
25. Saarni SE, Rissanen A, Sarna S et al. (2006) Weight cycling of athletes and subsequent weight gain in middleage. Int J Obes 30, 1639–1644.
26. Hill AJ (2004) Does dieting make you fat? Br J Nutr 92, Suppl. 1, S15–S18.
27. Lowe MR & Timko CA (2004) Dieting: really harmful, merely ineffective or actually helpful? Br J Nutr 92, Suppl. 1, S19–S22.
28. Cannon G (2005) Dieting. makes you fat? Br J Nutr 93, 569–570.
29. Keski-Rahkonen A, Neale BM, Bulik CM et al. (2005) Intentional weight loss in young adults: sex-specific genetic and environmental effects. Obes Res 13, 745–753.
30. Dulloo AG (1997) Human pattern of food intake and fuel-partitioning during weight recovery after starvation: a theory of autoregulation of body composition. Proc Nutr Soc 56, 25–40.
31. Benedict FG (1907) The influence of Inanition on Metabolism. Carnegie Institute of Washington Publication No. 77. Washington, DC: Carnegie Institute of Washington.
32. Benedict FG, Miles WR, Roth P et al. (1919) Human Vitality and Efficiency under Prolonged restricted Diet. Carnegie Institute of Washington Publication No. 280. Washington, DC: Carnegie Institute of Washington.
33. Fleisch A (1947) Erna ̈hrungsprobleme in Mangelzeiten (Nutritional Problems During Food Rationing) Basel: Benno Schwabe & Co.
34. Martin E & Demole M (1973) Une expe ́rience scientifique d'alimentation controle ́e: le rationnement en Suisse pendant la deuxie`me guerre mondiale (A scientific experiment of controlled food intake: food rationing in Switzerland during World War II). In Re ́gulation de l'Equilibre Energe ́tique chez l'Homme, Vol. 1, pp. 185–193 [M Apfelbaum, editor]. Paris: Masson.
35. Keys A, Brozek J, Henschel A et al. (1950) The Biology of Human Starvation. Minnesota: University of Minnesota Press.
36. Nindl BC, Friedl KE, Frykman PN et al. (1997) Physical performance and metabolic recovery among lean, healthy men following a prolonged energy deficit. Int J Sports Med 18, 317–324.
37. Young AJ, Castellani JW, O'Brien C et al. (1998) Exertional fatigue, sleep loss, and negative energy balance increase susceptibility to hypothermia. J Appl Physiol 85, 1210–1217.
38. Friedl KE, Moore RJ, Hoyt RW et al. (2000) Endocrine markers of semistarvation in healthy lean men in a multistressor environment. J Appl Physiol 88, 1820–1830.
39. Polivy J & Herman CP (1985) Dieting and bingeing: a causal analysis. Am Psychol 40, 193–201.
40. Dulloo AG, Jacquet J & Girardier L (1996) Autoregulation of body composition during weight recovery in human: the Minnesota Experiment revisited. Int J Obes 20, 393–405.
41. Dulloo AG, Jacquet J & Girardier L (1997) Poststarvation hyperphagia and body fat overshooting in humans: a role for feedback signals from lean and fat tissues. Am J Clin Nutr 65, 717–723.
42. Dulloo AG & Jacquet J (1998) Adaptive reduction in basal metabolic rate in response to food deprivation in humans: a role for feedback signals from fat stores. Am J Clin Nutr 68, 599–606.
43. Dulloo AG & Jacquet J (1999) The control of partitioning between protein and fat during human starvation: its internal determinants and biological significance. Br J Nutr 82, 339–356.
44. Dulloo AG (1997) Regulation of body composition during weight recovery: integrating the control of energy partitioning and thermogenesis. Clin Nutr 16, Suppl. 1, 25–35.
45. Payne PR & Dugdale AE (1977) Mechanisms for the control of body-weight. Lancet i, 583–586.
46. Henry CJ, Rivers JP & Payne PR (1988) Protein and energy metabolism in starvation reconsidered. Eur J Clin Nutr 42, 543–549.
47. Passmore R, Strong JA & Ritchie FJ (1958) The chemical composition of the tissue lost by obese patients on a reducing regimen. Br J Nutr 12, 113–122.
48. Luke A & Schoeller DA (1992) Basal metabolic rate, fat-free mass, and body cell mass during energy restriction. Metabolism 41, 450–456.
49. Major GC, Doucet E, Trayhurn P et al. (2007) Clinical significance of adaptive thermogenesis. Int J Obes 31, 204–212.
50. Rosenbaum M, Hirsch J, Gallagher DA et al. (2008) Long-term persistence of adaptive thermogenesis in subjects who have maintained a reduced body weight. Am J Clin Nutr 88, 906–912.
51. Dulloo AG & Jacquet J (2001) An adipose-specific control of thermogenesis in body weight regulation. Int J Obes 25, Suppl, 5, S22–S29.
52. Carbonnel F, Messing B, Rimbert A et al. (1997) Energy and protein metabolism during recovery from malnutrition due to nonneoplastic gastrointestinal disease. Am J Clin Nutr 65, 1517–1523.
53. Weyer C, Walford RL, Harper IT et al. (2000) Energy metabolism after 2 y of energy restriction: the biosphere 2 experiment. Am J Clin Nutr 72, 946–953.
54. Kissileff HR, Thornton JC, Torres MI et al. (2012) Leptin reverses declines in satiation in weight-reduced obese humans. Am J Clin Nutr 95, 309–317.
55. Webster AJ (1993) Energy partitioning, tissue growth and appetite control. Proc Nutr Soc 52, 69–76.
56. Waterlow J (1992) Protein Energy Malnutrition. London: Edward Arnold.
57. Millward DJ (1995) A protein–stat mechanism for the regulation of growth and maintenance of the lean body mass. Nutr Res Rev 8, 93–120.
58. Blundell JE, Caudwell P, Gibbons C et al. (2012) Body composition and appetite: fat-free mass (but not fat mass or BMI) is positively associated with self-determined meal size and daily energy intake in humans. Br J Nutr 107, 445–449.
59. Trayhurn P, Drevon CA & Eckel J (2011) Secreted proteins from adipose tissue and skeletal muscle – adipokines, myokines and adipose/muscle cross-talk. Arch Physiol Biochem 117, 47–56.
60. Forbes GB (1987) Lean body mass-body fat interrelationships in humans. Nutr Rev 45, 225–231.
61. Wadden TA, Foster GD, Stunkard AJ et al. (1996) Effects of weight cycling on the resting energy expenditure and body composition of obese women. Int J Eat Disord 19, 5–12.
62. Jebb SA, Goldberg GR, Coward WA et al. (1991) Effects of weight cycling caused by intermittent dieting on metabolic rate and body composition in obese women. Int J Obes 15, 367–374.
63. Dulloo AG, Jacquet J, Seydoux J et al. (2006) The thrifty 'catch-up fat' phenotype: its impact on insulin sensitivity during growth trajectories to obesity and metabolic syndrome. Int J Obes 30, Suppl. 4, S23–S35.