事实证明,它们具有大量特殊形式的脂肪组织——棕色脂肪组织(BAT)或者简称棕色脂肪,它具有使用能量物质(葡萄糖与脂肪酸)产生热能的能力。
这与白色脂肪组织不同,白色脂肪组织构是人体中的主要脂肪组织并以三磷酸腺苷(ATP)的形式储存能量。棕色脂肪与白色脂肪的区别在于解耦联蛋白1——其仅存在于棕色脂肪中。正是这种独特的蛋白质解耦了电子传递链并导致了热能产出而非ATP合成。(Boon, Nascimento and van Marken Lichtenbelt, 2015)。
棕色脂肪对于婴儿尤其重要,因为他们缺少骨骼肌所以不能通过颤抖来产生热量。多年来,人们一直认为随着进化与年龄的增长,棕色脂肪的储存会逐渐丧失。然而,在过去的十年中,棕色脂肪得到了广泛的研究,很明显棕色脂肪仍存在于成人之中,而且仍然具有功能性。重要的是,当身体暴露在温和的低温中时,棕色脂肪会被激活,这种现象称为非颤抖的产热。
所有的这些,都是对“暴露在低温下可以激活棕色脂肪从而增加卡路里消耗”的复杂说法。
毫无疑问,随着人们对独特、非传统的减肥工具和策略不断追寻,这些新发现已经被引入到产品之中了。Cool Fat Burner, LLC, 有两款产品,旨在降低体温并激活佩戴者的棕色脂肪:
■ 来源:Cool Fat Burner
(1) Cool Fat Burner,附着在肩部
(2) Cool Gut Buster,附着在腹部
■ 来源:ACE
这两款产品都有小袋子可以插入冷冻的冰敷袋。为了燃烧更多的卡路里,用户可以通过饮用冰水或者坐在寒冷的房间里穿着背心来增强体验。
产品厂商在声称,每日穿着背心2小时可以将新陈代谢率提高300%同时额外消耗500大卡的热量(Cool Fat Burner, 2013)。
ACE美国运动委员会致电威斯康星大学拉克罗斯分校锻炼与运动科学系的John Porcari博士及其研究人员对Cool Fat Burner产品进行测试。
研究
研究人员招募了20名年龄在19至25岁之间的健康志愿者(表1)。所有受试者的BMI均大于25,将其分类为超重或肥胖。
变量 | 男性(n=12) | 女性(n=8) |
年龄 | 20.9±1.78 | 22.4±2.00 |
身高(英寸) | 70.5±2.49 | 65.0 ± 2.46 |
体重(磅) | 196.0±35.18 | 165.5±20.80 |
BMI | 27.6 ± 3.86 | 27.5 ± 2.45 |
■表1 特征描述
受试者在禁食10小时后到达检测机构,并在此期间禁止运动,禁止摄入咖啡因与兴奋剂。在测试期间,他们佩戴心率(HR)监测器并连接到测量和分析呼出气体的仪器。然后他们完成了3个30分钟的测试:
① 休息
② 低强度燃脂测试
③ 高强度燃脂测试
需要注意的是,这里使用的术语(低强度和高强度)与运动强度无关。事实上,这项研究的过程中完全没有运动,因为受试者被要求在测试期间保持静止和坐姿。按此顺序进行的三个测试阶段定义如下:
① 休息=受试者既没穿着Cool Fat Burner背心也没穿着Cool Gut Buster,只是静坐了30分钟。
② 低强度=受试者穿着两种产品(以最大化效果)并且静止不动。他们还穿着羊毛手套和袜子,以保持四肢温暖。
③ 高强度=受试者穿着两种产品并戴着手套和袜子静坐。他们在测试阶段开始时喝了16盎司的冰水,在试验进行过半时又喝了16盎司。
结果
所有阶段的平均摄氧量(VO2)显着增加(休息、低强度和高强度阶段的具体值分别为295.6±69.1、333.0±83.2和372.8±87.5 mL/min),如图1所示。
■ 图1 休息、低强度和高强度阶段的氧气消耗
图2描绘了燃烧的平均卡路里,这在所有阶段中都有增加(休息、低强度和高强度阶段的具体值分别为1.47±0.35、1.67±0.42和1.86±0.44大卡/分钟)。以此来推算1小时可以燃烧的卡路里值应该等于88.7、99.9和111.8大卡/小时。
■ 图2 休息、低强度和高强度阶段的热量消耗
所有阶段的平均心率显着降低(休息、低强度和高强度阶段的具体值分别为67±8.2、65±7.1和59±6.8 bpm),如图3所示。
■ 图3 休息、低强度和高强度阶段的平均心率
结论
这项研究的目的是确定与静息代谢值相比,穿着冷背心是否可以显着增加热量消耗。在低强度和高强度测试阶段,热量消耗显着高于休息阶段(分别比高出14%和27%)。这相当于在1小时内静息代谢值分别增加12.0和23.4千卡。
厂商声称,用户可以通过每天穿着背心2小时来将自己的新陈代谢率提高到300%,同时额外增加500千卡的热量(Cool Fat Burner LLC, 2013)。值得注意的是,同类产品的其他厂商也提出了类似的声明。
如果我们以研究数据来推算2小时的结果,在低强度阶段下将额外消耗24大卡,在高强度阶段下将额外消耗46.8大卡。 然而即便是第二个数字,仍然不到厂商声称的10%。
“我们并未看到穿着低温背心时有显著的热量消耗增加,”Porcari博士说。“不如步行10分钟,这样既可以燃烧大约等值的卡路里,又能带来身体活动的许多其他益处,这些益处是坐在低温背心里得不到的。”
重要的是,这项研究的大多数参与者发现穿着低温背心相当不舒服,只有少数参与者说他们觉得随着时间的推移慢慢可以适应。令人怀疑的是,人们是否能发现值得忍受这种不适的益处呢?
这个产品是那些寻找减肥捷径者遇到陷阱的好例子。正如Porcari博士解释的那样,当“一些公司试图从复杂的人体生理学元素中提取出单一元素并尝试创造一个实际应用”时,就会出现失败。事实证明,单独激活棕色脂肪并不足以显着影响热量消耗。
研究的局限与机会
虽然这项研究发现穿着低温背心时热量消耗增加,但其增幅远远低于厂商的宣传。 在查看试验结果与厂商宣传不符的可能原因时,研究人员发现了几种可能性,这些可能性代表了进一步研究的机会。
首先,受试者体内的BAT水平可能较低。尽管个体中BAT的数量可能存在很大差异,但这些随机选择的受试者不太可能体内的BAT水平都较低。
其次,受试者并不适应低温。 对低温的适应可以使得BAT更多的活化并因此产生更大的能量消耗。
最后,没有在移除低温服装后继续记录能量消耗。厂商声称在移除背心后的15分钟内代谢率会增加232%(Cool Fat Burner LLC, 2013)。该研究的数据无法解释这一声明。
参考文献:Boon, M.R., Nascimento, E.B.M. and van Marken Lichtenbelt, W.D. (2015). Tracing human brown fat. Nature Medicine, 21, 7, 667-668.
Cool Fat Burner LLC. (2013). Triple Calorie Burn and Metabolism in the Lab.
van Marken Lichtenbelt, W.D. et al. (2009). Cold-activated brown adipose tissue in healthy men. New England Journal of Medicine, 360, 15, 1500-1508.
Virtanen, K.A. et al. (2009). Functional brown adipose tissue in healthy adults. New England Journal of Medicine, 360, 15, 1518-1525.
原文作者:SAMUEL HARTINGER, B.S., JOHN P. PORCARI, PH.D.,KIMBERLEY RADTKE, M.S., SCOTT DOBERSTEIN, M.S., MARIA HIPP, M.S., CARL FOSTER, PH.D., WITH DANIEL J. GREEN
翻译:Dante
原文链接:https://www.acefitness.org/education-and-resources/professional/certified/november-2018/7118/ace-sponsored-research-the-effects-of-wearing-a-cold-vest-on-caloric-expenditure