На протяжении всей своей жизни я никогда не уделял слишком много внимания здоровью, физическим упражнениям, диете или правильному питанию. Я знал, что ты должен заниматься спортом и есть овощи или что-то в этом роде, но все остановилось на этом (“мама сказала”-) уровне абстракции. Я также знал, что мне, вероятно, может сойти с рук некоторое невежество, пока я молод, но в какой-то момент я напортачил со своей ожидаемой продолжительностью жизни с поправкой на здоровье. Итак, примерно в середине 2019 года я решил потратить некоторое время на более подробное изучение этих тем и погрузиться в некоторые биохакинги. И вот… прошел год!

Disclaimer мод.: любые материалы, которые касаются здоровья, являются личными интерпретациями и опытом автора статьи. В случае наличия любых проблем со здоровьем лучше обратиться к врачу, поскольку причины состояний и особенности организма строго индивидуальны.

Не буду врать, за последний год ситуация немного вышла из-под контроля с кетогенными диетами, (непрерывными) тестами на уровень глюкозы в крови / бета-гидроксибутирата, прерывистым голоданием, длительным водным голоданием, различными добавками, анализами крови, пульсометрами, dexa-сканированием, трекерами сна, исследованиями сна, кардио тренажерами, силовыми тренировками и т.д., Обо всем этом я не буду вдаваться в подробности, потому что это слишком сильно выдает безумного ученого.

Но как человеку, который изучал много физики, немного химии, но практически ничего не знал о биологии в старшей школе, проведение некоторых из этих экспериментов было невероятно увлекательным и отличным поводом изучить ряд учебников по биохимии (мне понравилась “Молекулярная биология клетки”), биологии (мне понравилась Campbell's Biology), питанию человека (мне понравились “Усовершенствованное питание и метаболизм человека”) и т.д.

Я хотел сосредоточиться на некоторых моих экспериментах по снижению веса, потому что 1) вес очень легко измерить и 2) его биохимия интересна.

В частности, в июне 2019 года мой вес составлял около 200 фунтов, и я решил, что сброшу как минимум 25 фунтов, чтобы довести себя до ~ 175 фунтов, что, согласно нескольким публикациям, является весом, связанным с самой низкой смертностью от всех причин для моего пола, возраста и роста.

Очевидно, что целевой вес является чрезвычайно грубым инструментом и сам по себе едва ли связан со здоровьем и общим самочувствием. Я также понимаю, что потеря веса - чувствительная, сложная тема, и многое обсуждалось на эту тему с большого количества точек зрения. Цель этого поста - разобраться в биохимии и энергетическом метаболизме в животном мире и потенциально вдохновить других на их собственное приключение biohacking lite.

Какой вес все-таки теряется? Итак, получается, что, грубо говоря, мы весим больше, потому что наши батарейки очень заряжены.

Человеческое тело похоже на iPhone с аккумулятором, который может расти почти бесконечно, и при изобилии еды вокруг нас мы почти не вынимаем вилку из розетки для зарядки.

В данном случае батарейки - это в первую очередь жировая ткань и триглицериды (жир), хранящиеся внутри, которые с готовностью накапливаются (а иногда и синтезируются!) вашим организмом для получения энергии в случае нехватки пищи.

Все это было очень умно и изысканно, когда наши предки-охотники-собиратели время от времени убивали мамонта во время ледникового периода, но не так часто сегодня, когда в меню десертов замаскированы cheesecakes  с трюфелями и двойной шоколадной помадкой в виде оружия.

Батарейки организма. Если быть точным, в распоряжении организма имеется примерно 4 батарейки, каждая из которых отличается общей емкостью и задержкой / пропускной способностью, с которой она может быть мобилизована.

Детали биохимической реализации каждого носителя информации различаются, но, что примечательно, в каждом случае ваш организм разряжает батарейки с единственной целью: синтезировать аденозинтрифосфат, или АТФ из АДФ (технически все в порядке / помимо этого, часть энергии также используется для “окислительно-восстановительных процессов” NADH / NADPH).

Сам синтез относительно прост: берется одна молекула аденозиндифосфата (ADP) и буквально защелкивается 3-я фосфатная группа до конца. Выполнение этого похоже на молекулярный эквивалент сжатия и загрузки пружины.

Это совершенно не очевидно и не примечательно - одна молекула (АТФ) функционирует как универсальный счет в 1 доллар, который энергетически “оплачивает” большую часть работы, выполняемой вашим белковым механизмом. Что еще лучше, оказывается, что эта система имеет древнее происхождение и является общей для всей жизни на Земле. Вам нужно (активно) перенести какую-то молекулу через клеточную мембрану? Связывание АТФ с трансмембранным белком обеспечивает необходимый “umph”. Необходимо временно отключить ДНК от ее водородных связей? АТФ связывается с белковым комплексом, чтобы активировать распаковку. Нужно переместить миозин вниз по актиновой нити, чтобы сократить мышцу? АТФ спешит на помощь! Нужно перемещать белки по цитоскелету клетки? АТФ приводит в действие крошечный молекулярный мотор (kinesin). Нужно присоединить аминокислоту к тРНК, чтобы подготовить ее к синтезу белка в рибосоме? Требуется АТФ. Вы поняли идею.

Теперь организм постоянно поддерживает “в запасе” лишь очень небольшое количество молекул АТФ. АТФ быстро гидролизуется, отсекая третью фосфатную группу, высвобождая энергию для работы и оставляя после себя АДФ. Как уже упоминалось, у нас есть примерно 4 батареи, которые все могут быть “разряжены” для повторного генерирования АТФ из АДФ:

1. сверхкраткосрочный заряд батареи. Это будет фосфокреатиновая система, которая буферизует фосфатные группы, присоединенные к креатину, так что АДФ может быть очень быстро и локально переработан в АТФ, что едва ли стоит упоминать для наших целей, поскольку его емкость настолько мала. Большое количество спортсменов принимают добавки с креатином, чтобы увеличить этот буфер.

2. кратковременный заряд энергии. Гликоген, разветвленный полисахарид глюкозы, содержащийся в вашей печени и скелетных мышцах. Печень может хранить около 120 граммов, а скелетные мышцы - около 400 граммов. В вашей крови также циркулирует около 4 граммов глюкозы. Ваш организм получает примерно ~ 4 ккал / г в результате полного окисления глюкозы (с учетом гликолиза и окислительного фосфорилирования), так что, если подсчитать, в вашем запасе гликогена хранится около 2000 ккал. Это также примерно базовая скорость метаболизма среднего взрослого человека, то есть энергии хватает только на то, чтобы “держать свет включенным” в течение 24 часов. Итак, гликоген не является удивительным средством накопления энергии - он не только не очень энергоемкий в граммах / ккал, но и представляет собой губку, которая связывает с собой слишком много воды (~ 3 г воды на 1 г гликогена), что в конечном итоге приводит нас к:

3. аккумулятор длительного действия. Жировая ткань (жирок), безусловно, является вашим основным аккумулятором сверхвысокой плотности и сверхвысокой емкости. Например, по состоянию на июнь 2019 года ~ 40 фунтов из моего веса в 200 фунтов составляли жир. Поскольку жиры значительно более калорийны, чем углеводы (9 ккал / г вместо всего лишь 4 ккал / г), мой жир накапливал 40 фунтов = 18 кг = 18 000 г х 9 ккал / г = 162 000 ккал. Это ошеломляющее количество энергии. Если бы энергия была единственным ограничением, мое тело могло бы питаться только этим в течение 162 000/2000 = 81 дня. Поскольку 1 динамитная шашка содержит около 1 МДж энергии (239 ккал), речь идет о 678 динамитных шашках. Или, поскольку аккумуляторная батарея Tesla мощностью 100 кВт * ч вмещает 360 МДж, если бы она шла в комплекте с рукояткой, я мог бы в принципе зарядить ее почти дважды! Хах.

4. мышечная масса тела:(. При достаточном голодании и вынужденных нагрузках биохимия вашего организма будет прибегать к сжиганию мышечной массы тела в качестве топлива для питания вашего тела. Это батарейка “последнего средства” вашего организма.

Все четыре эти батарейки постоянно заряжаются / разряжаются в разной степени. Если вы только что съели печенье, оно быстро расщепится до глюкозы, которая будет циркулировать в вашем кровотоке. Если вокруг слишком много глюкозы (в случае с печеньем она была бы), ваши анаболические пути быстро запасут ее в виде гликогена в печени и скелетных мышцах или (реже, если в большом количестве) преобразуют в жир. С точки зрения катаболизма, если вы начнете бег трусцой, вы будете в первую очередь использовать (1) в течение первых ~ 3 секунд, (2) в течение следующих 8-10 секунд анаэробно, а затем (2, 3) перейдете на аэробику (более высокая задержка, более высокая пропускная способность), как только ваше тело перейдет на более высокую передачу за счет увеличения частоты сердечных сокращений, дыхания и транспорта кислорода. (4) вступает в игру в основном, если вы морите себя голодом или лишаете свой организм углеводов в своем рационе.

Поскольку я специалист по информатике, трудно избежать сравнения этой “энергетической иерархии” с иерархией памяти типичной компьютерной системы. Перемещение энергии (химически запасенной в молекулах в виде высокоэнергетических связей C-H / C-C) обходится дорого, так же как перемещение битов вокруг чипа. (1) - это ваш кэш L1 / L2 - он локальный, мгновенный, но крошечный. Анаэробное (2) с помощью гликолиза в цитозоле - это ваша оперативная память, а аэробное дыхание (3) - ваш диск: высокая задержка (жирные кислоты проходят весь путь от жировой ткани до кровотока!), но высокая пропускная способность и объемное хранение.

Источник потери веса. Итак, куда именно девается ваш вес тела, когда вы его “теряете”? Это простой вопрос, но он ставит в тупик большинство людей, включая меня в молодости. Вес вашего тела - это, в конечном счете, просто сумма индивидуальных весов составляющих вас атомов - углерода, водорода, азота, кислорода и т.д., Расположенных в виде зоопарка сложных органических молекул. В один прекрасный день вы могли весить 180 фунтов, а в следующий - 178 фунтов. Куда делись 2 фунта атомов? Оказывается, что большая часть ваших ежедневных колебаний связана с задержкой воды, которая может сильно варьироваться в зависимости от вашего уровня натрия, текущего уровня гликогена, различных гормонов / витаминов / минералов и т.д. Содержимое вашего желудка / кишечника и кала / мочи также способствуют этому. Но куда конкретно девается жир, когда вы его “теряете” или “сжигаете”? Атомы углерода / водорода, из которых он состоит, не просто испаряются. (Если бы наше тело могло их испарять, мы бы ожидали E = mc ^ 2 энергии, что было бы круто). В любом случае, оказывается, что вы выдыхаете большую часть своего веса. Ваше дыхание выглядит прозрачным, но вы вдыхаете много кислорода и выдыхаете много углекислого газа. Углерод в том углекислом газе, который вы только что выдохнули, возможно, всего несколько секунд назад был частью молекулы триглицерида в вашем жире. Очень забавно думать, что каждый раз, когда вы выдыхаете (в состоянии голодания), вы буквально выдыхаете свой жир углерод за углеродом. Есть хороший доклад на TED и даже целая статья с полным описанием биохимии / стехиометрии.

Сжигание. Давайте теперь обратимся к химическому процессу, лежащему в основе потери веса. Вы знаете, как можно взять дрова и поджечь их, чтобы они “сгорели”? Эта химическая реакция называется сгоранием; Вы берете кучу органического вещества с большим количеством связей C-C и C-H и с помощью искры обеспечиваете энергию активации, необходимую для того, чтобы окружающий ненасытный электроотрицательный кислород вступил с ним в реакцию, превращая весь углерод в двуокись углерода (CO2) и все атомы водорода в воду (H2O). В процессе этой реакции выделяется много тепла, что позволяет поддерживать реакцию до тех пор, пока не будут исчерпаны все богатые энергией связи C-C и C-H. Эти связи называются “энергетически богатыми”, потому что энергетически углерод действительно хочет быть двуокисью углерода (CO2), а водород действительно хочет быть водой (H2O), но эта реакция контролируется энергетическим барьером активации, позволяющим большим количествам макромолекул, богатых C-C / C-H, существовать в стабильных формах в условиях окружающей среды и в присутствии кислорода.

Клеточное дыхание: “замедленное” сгорание. Примечательно, что ваше тело делает то же самое, что касается входных данных (органические соединения), выходных данных (CO2 и H2O) и стехиометрии, но горение происходит не взрывоопасно, а медленно и контролируемо, с большим количеством молекулярных промежуточных продуктов, которые мучают студентов-биологов. Это биохимическое чудо начинается с жиров / углеводов / белков (молекул, богатых связями C-C и C-H) и проходит поэтапное, полное, замедленное сгорание посредством гликолиза / бета-окисления, цикла лимонной кислоты, окислительного фосфорилирования и, наконец, цепи переноса электронов и молекулярного двигателя - АТФ-синтазы, имо самой невероятной макромолекулы, а не ДНК. Хорошо, потенциально это связано с рибосомой. Более того, это чрезвычайно эффективный процесс, который удерживает почти 40% энергии в форме АТФ (остальное теряется в виде тепла). Это намного эффективнее, чем ваш обычный двигатель внутреннего сгорания, примерно на 25%. Я также пропускаю множество невероятных деталей, которые не помещаются в абзац, в том числе то, как пища измельчается кусочек за кусочком вплоть до крошечных молекул ацетата, как их электроны отделяются и загружаются на молекулярные челноки (NAD + -> NADH), как затем они прокладывают квантовый туннель вниз по цепи переноса электронов (буквально поток электричества по “проводу” белкового комплекса от пищи к кислороду), как это прокачивает протоны через внутреннюю митохондриальную мембрану (электрохимический эквивалент прокачки воды в гору на гидроэлектростанции), как этот процесс является блестящим, гибким, древним, высоко консервативным во всей жизни и очень тесно связан с фотосинтезом, и, наконец, с тем, как протонам позволяют течь обратно через маленькие отверстия в АТФ-синтазе, вращая ее подобно водяному колесу на реке, и заставляя ее "голову" брать АДФ и фосфат и соединять их в АТФ.

Фотосинтез: “обратное сгорание”. Если H2O и CO2 так энергетически благоприятны, стоит помнить, откуда вообще взялось все это топливо, богатое C-C, C-H. Конечно, его получают из растений - наномолекулярных фабрик OG. В процессе фотосинтеза растения с помощью света отделяют атомы водорода от кислорода в молекулах воды и посредством дальнейшей переработки извлекают углекислый газ (CO2) из конструкторов lego из атмосферы для создания всех видов органики. Забавно, что в отличие от выделения водорода из H2O и углерода из CO2, растения не способны улавливать избыток азота из атмосферы (тройная связь в N2 очень прочная) и полагаются на бактерии в синтезе более химически активных форм (аммиак, NH3), вот почему химические удобрения так важны для роста растений и почему процесс Хабера-Боша фактически предотвратил мальтузианскую катастрофу. В любом случае, суть в том, что растения строят всевозможные безумно сложные органические молекулы из этих базовых кубиков lego (углекислый газ, вода), и все это в основном питается светом благодаря чуду фотосинтеза. Энергия солнечного света задерживается в связях C-C / C-H произведенной органики, которую мы употребляем в пищу и окисляем обратно до CO2 / H2O (захватывая ~ 40% в виде 3-й фосфатной группы АТФ), и, наконец, преобразуется в записи в блоге, подобные этой, и кучу тепла. Кроме того, входя, я не совсем оценил, как много мы знаем обо всех участвующих реакциях, что мы можем отслеживать отдельные атомы вокруг всех них и что любой студент может легко вычислить ответы на такие вопросы, как “Сколько молекул АТФ образуется при полном окислении одной молекулы пальмитиновой кислоты?” (теперь вы знаете, что их 106).

Теперь мы в некоторых деталях установили, что жир является основным аккумулятором вашего организма, и мы хотели бы выдохнуть это. Давайте обратимся к деталям учета.

Расход энергии. Оказывается, что у людей очень простой и удивительно узкий энергетический обмен. Мы не участвуем в чуде фотосинтеза, как это делают растения / цианобактерии. Мы не окисляем неорганические соединения, такие как сероводород или нитрит, или что-то вроде некоторых наших родственников бактерий / архей. Как и все остальное живое, мы не соединяем и не расщепляем атомные ядра (это было бы потрясающе). Нет, единственный способ, которым мы вводим в организм всю энергию, - это расщепление пищи. “Пища” - это на самом деле довольно узкое подмножество органических молекул, которые мы можем переваривать и перерабатывать для получения энергии. Он включает классы молекул, которые подразделяются на 3 основные группы (“макросы”): белки, жиры, углеводы и несколько других молекул особого типа, таких как алкоголь. Существует множество молекул, которые мы не можем перерабатывать для получения энергии и не считаем пищей, таких как целлюлоза (клетчатка; на самом деле также углевод, основной компонент растений, хотя некоторые из них усваиваются некоторыми животными, такими как крупный рогатый скот; их также любит ваш микробиом), или углеводороды (которые могут быть “усвоены” только нашими двигателями внутреннего сгорания). В любом случае, это упрощает учет: поступление энергии в ваш организм ограничено количеством потребляемых вами калорий. Пищевая промышленность пытается оценить их, суммируя макроэлементы в каждом продукте, и вы можете найти эти оценки на этикетках продуктов питания. В частности, наивная калориметрия привела бы к переоценке калорийности пищи, потому что, как уже упоминалось, не все горючее усваивается.

Выработка энергии. Вы можете подумать, что большая часть вашей энергии вырабатывается за счет движения, но на самом деле 1) ваше тело чрезвычайно эффективно, когда дело доходит до движения, и 2) само существование энергетически неинтуитивно дорого. Чтобы сохранить вам жизнь, ваше тело должно поддерживать гомеостаз, управлять терморегуляцией, дыханием, сердцебиением, функцией мозга / нервов, кровообращением, синтезом белка, активным транспортом и т.д. и т.п. В совокупности эта часть расхода энергии называется базовой скоростью метаболизма (BMR), и вы сжигаете ее “бесплатно”, даже если проспали весь день. Например, мой BMR составляет где-то около 1800 ккал в день (обычная оценка, полученная от Mifflin St. Jeor для мужчин, составляет 10 х вес (кг) + 6,25 х рост (см) - 5 х возраст (y) + 5). Любой, кто был в тренажерном зале и бегал на беговой дорожке, знает, насколько велик этот бесплатный выигрыш. Я начинаю тяжело дышать и неприятно потеть сразу после нескольких сотен килокалорий бега. Итак, движение сжигает калории, но 30-минутная тренировка на эллипсе, которую вы выполняете в тренажерном зале, - это капля в море по сравнению с вашей базовой скоростью метаболизма. Конечно, если вы занимаетесь эллиптическими упражнениями для здоровья сердечно-сосудистой системы - отлично! Но если вы делаете это, думая, что это необходимо или является основным фактором похудения, вы ошибаетесь.

Дефицит энергии. Таким образом, количество энергии, которое вы расходуете (BMR + движение), за вычетом количества, которое вы потребляете (только с пищей), составляет ваш дефицит энергии. Это означает, что вы будете разряжать аккумулятор чаще, чем заряжать его, и выдыхать больше жира, чем синтезируете / запасаете, уменьшая размер вашего аккумулятора и записывая меньше на весы, потому что все те атомы углерода, которые утром составляли ваши триглицеридные цепи, теперь рассеяны по атмосфере.

Итак ... через несколько учебников мы увидим, что для похудения нужно меньше есть и больше двигаться.

Раздел экспериментов. Итак, насколько велик дефицит, который следует ввести? Я не хотел, чтобы дефицит был настолько большим, чтобы это вызывало у меня стресс, вызывало чувство голода и влияло на мою работу. Кроме того, при большем дефиците ваше тело все чаще начнет жертвовать мышечной массой тела (бумагой). Проще говоря, я стремился терять около 1 фунта в неделю, что согласуется с несколькими рекомендациями, которые я нашел в нескольких статьях. Поскольку 1 фунт = 454 г, 1 г жира составляет ок. 9 ккал, а жировая ткань на ~ 87% состоит из липидов, некоторые (очень грубые) расчеты на салфетках показывают, что 3500 ккал = 1 фунту жира. Точные детали этого намного сложнее, но это предполагает целевой дефицит примерно в 500 ккал в день. Я обнаружил, что было трудно достичь этого дефицита с помощью одного лишь ограничения калорий, и психологически было намного проще питаться вблизи точки безубыточности и восполнять большую часть дефицита с помощью кардиотренировок. Также очень помогло принятие графика прерывистого голодания в 16: 8 (т. Е. “пропустить завтрак”, есть только, например, с 12 до 8 вечера), который помогает контролировать аппетит и значительно сокращает количество перекусов. Я начал эксперимент в июне 2019 года с весом около 195 фунтов (120-й день на графике ниже), а 1 год спустя мой вес составляет 165lb, что дает общую эмпирическую норму 0,58 фунта в неделю:

Другие вещи. Я должен упомянуть, что, несмотря на направленность этого поста, эксперимент, конечно, был для меня гораздо шире, чем просто потеря веса, поскольку я пытался улучшить многие другие переменные, которые, как я начал понимать, были связаны с долголетием и общим самочувствием. Я перешел на относительно низкоуглеводную, в основном пескетарианскую диету, я перестал употреблять почти все виды сахара (за исключением ягод) и полуфабрикатов, я перестал употреблять калории в любой форме (газировка, апельсиновый сок, алкоголь, молоко), я начал регулярно делать кардио несколько раз в неделю (сначала бег, затем езда на велосипеде), я начал регулярные тренировки с отягощениями и т.д. Я не настроен воинственно ни к одному из них и несколько раз обманывал во всем этом, потому что я думаю, что придерживаясь этого в 90% случаев, вы получаете 90% пользы. В результате я улучшил ряд биомаркеров (например, частоту сердечных сокращений в состоянии покоя, уровень глюкозы в крови в состоянии покоя, силу, выносливость, дефицит питательных веществ и т.д.). Хотел бы я сказать, что чувствую себя значительно лучше или острее, но, честно говоря, я чувствую примерно то же самое. Но цифры говорят мне, что я должен быть на лучшем пути, и я думаю, что я доволен этим ????.

Явное моделирование. Теперь, возвращаясь к весу, очевидно, что общий показатель в 0,58 фунта в неделю - это не наш ожидаемый 1 фунт в неделю. Чтобы проверить математику дефицита энергии, я потратил 100 дней примерно в конце 2019 года, очень тщательно отслеживая свой ежедневный расход энергии. Для ввода данных я записывал общее потребление калорий - я вел записи всего, что я ел, в своем приложении notes. Когда этикетки с продуктами питания были недоступны, я сделал все возможное, чтобы оценить потребление. К счастью, у меня странная одержимость подсчитывать калорийность любой пищи, я годами занимаюсь этим ради развлечения и довольно преуспел в этом. Разве это не тонна удовольствия - всегда угадывать калорийность той или иной пищи, прежде чем проверить ответ на этикетке с питанием и посмотреть, не превышаете ли вы 10% правильности? Нет? Хорошо. Для выработки энергии я записал число, о котором сообщают мои Apple Watch, в “Приложении активности”. TLDR, просто вычитая расходы из потребления, дает приблизительный дефицит на этот день, который мы можем использовать для расчета ожидаемой потери веса и, наконец, сравнения с фактической потерей веса. В качестве примера, выдержка из необработанных данных и простой расчет выглядят примерно так:

2019-09-23: Вес на утро 180,5. Съел 1700, израсходовал 2710 (1010 Ккал, 0,29 жиросжигателя). Завтра должен весить 180,2
2019-09-24: Утренний вес 179,8. Съел 1790, израсходовал 2629 (839 Ккал, 0,24 жиросжигателя). Завтра должен весить 179,6
2019-09-25: Вес на утро 180,6. Съел 1670, израсходовал 2973 (1303 Ккал, 0,37 жиросжигателя). Завтра должен весить 180,2
2019-09-26: Утренний вес 179,7. Съел 2140, израсходовал 2529 (389 Ккал, 0,11 жиросжигателя). Завтра должен весить 179,6
2019-09-27: Утренний вес nan. Съел 2200, израсходовал 2730 (530 Ккал, 0,15 жиросжигателя). Завтра должен набрать вес nan
2019-09-28: утренний вес nan. Съел 2400, израсходовал 2800 (400 Ккал, 0,11 жиросжигателя). Завтра должен набрать вес 
2019-09-29: Утренний вес 181,0. Съел 1840, израсходовал 2498 (658 ккал, 0,19 жиросжигателя). Завтра должен весить 180,8.
2019-09-30: Утренний вес 181,8. Съел 1910, израсходовал 2883 (973 Ккал, 0,28 жиросжигателя). Завтра должен весить 181,5.
2019-10-01: Утренний вес 179,4. Съел 2000, израсходовал 2637 (637 ккал, 0,18 жиросжигателя). Завтра должен весить 179,2.
2019-10-02: Утренний вес 179,5. Съел 1920, израсходовал 2552 (632 ккал, 0,18 жиросжигателя). Завтра должен весить 179,3

Где у нас есть несколько nan случаев, если я пропустил измерение веса утром. Выводя это, мы получаем следующее:

Очевидно, что моя фактическая потеря веса (красный) оказалась медленнее, чем ожидалось, исходя из нашей простой математики дефицита (синий). И вот тут все становится интересным. На ум приходит ряд возможностей. Возможно, я постоянно занижаю количество съеденных калорий. Мои Apple Watch могут переоценивать мои расходы на калории. Наивная математика пересчета 1 фунт жира = 3500 ккал может быть ошибочной. Я думаю, что одним из других существенных недостатков является то, что, когда я ем белок, я наивно записываю его калорийность при потреблении, неявно предполагая, что мой организм сжигает его для получения энергии. Однако, поскольку я одновременно тренировался с отягощениями и наращивал мышечную массу, мое тело могло перенаправить 1 г белка в мышцы и вместо этого мобилизовать только ~ 0,5 г жира, чтобы покрыть ту же потребность в энергии (поскольку жир составляет 9 ккал / г, а белок - всего 4 ккал / г). Результат таков, что в зависимости от набора мышечной массы, как мы наблюдаем, моя потеря веса будет выглядеть медленнее. Скорее всего, происходит какое-то сочетание всего вышеперечисленного.

Фактор воды. Еще одна забавная вещь, которую я заметила, это то, что мой наблюдаемый вес может сильно колебаться и повышаться, даже в то время как мой расчет ожидаемого веса предполагает потерю. Я обнаружил, что это несоответствие увеличивается с увеличением количества углеводов в моем рационе (десерт, хлеб / макароны, картофель и т.д.). Их употребление, вероятно, повышает уровень гликогена, который, как я уже кратко упоминал, действует как губка и впитывает воду. Я заметила, что мой вес может увеличиться на несколько фунтов, но когда я возвращаюсь к своей типичной низкоуглеводной паскетерианской диете, эти “ненастоящие” килограммы испаряются в течение нескольких дней. Конечным результатом являются резкие колебания веса моего тела, зависящие в основном от того, сколько конфет я съел или съел ли я пиццу на вечеринке.

Состав тела. Поскольку одновременное наращивание мышечной массы искажает простую математику дефицита, чтобы добиться лучшей физической формы, мы должны были бы понимать детали состава моего тела. Весы, которыми я пользуюсь (Withings Body +), рассчитаны на оценку и разделение веса жира и мышечной массы тела с помощью биоэлектрического импедансного анализа, который использует тот факт, что чем больше мышц, тем больше воды и тем меньше электрическое сопротивление. Это наиболее распространенный подход, доступный обычному потребителю. Я не знал, насколько я могу доверять этому измерению, поэтому я также заказал три сканирования DEXA (золотой стандарт для измерения состава тела, используемый в литературе на основе рентгеновских снимков с низкой дозировкой) с интервалом в 1,5 месяца. Я использовал BodySpec, которые берут 45 долларов за сканирование, каждое из которых занимает около 7 минут в одном из их физических местоположений. Количество радиации невелико - около 0,4 ЗВ, это доза, которую вы получили бы, съев 4 банана (они содержат радиоактивный калий-40). Недавно я не смог пройти сканирование из-за COVID-19. Вот данные о составе моего тела, визуализированные из обоих источников в конце 2019 года:

BIA против DEXA. К сожалению, мы можем видеть, что измерение BIA, предоставленное моей шкалой, во многом расходится с результатами DEXA. Тем не менее, я также вынужден скептически интерпретировать результаты сканирования DEXA специально для определения мышечной массы тела, на которую влияет уровень гидратации, при этом вода отображается в основном в виде мышечной массы тела. В частности, во время моего третьего измерения я голодал и находился в состоянии кетоза. Следовательно, мой уровень гликогена был низким, и я получал меньше жидкости, что, как я полагаю, проявилось в резкой потере мышечной массы. Тем не менее, сосредоточив внимание на жирах, оба подхода показывают, что я теряю жировые отложения примерно с одинаковой скоростью, хотя они имеют абсолютное смещение.

BIA. Еще один способ увидеть, что BIA все выдумывает, - это показать, как я теряю мышечную массу тела с течением времени. Я нахожу это относительно маловероятным, потому что в течение всего курса этого эксперимента я регулярно тренировался и смог монотонно увеличивать свою силу с точки зрения веса и повторений для большинства упражнений (например, жим лежа, подтягивания и т.д.). Так что это тоже не имеет смысла \(ツ)/

Исходные данные для моих снимков DEXA. Я якобы терял жир. Оценка мышечной ткани зашумлена из-за уровня гидратации.

Резюме Итак, вот оно. На результаты сканирования DEXA серьезно влияет гидратация (которую трудно контролировать), а BIA все выдумывает, поэтому мы не можем полностью разгадать тайну более медленной, чем ожидалось, потери веса. Но в целом поддержание среднего дефицита в 500 ккал в день действительно привело к примерно 60% ожидаемой потери веса в течение года. Что еще более важно, мы изучили процесс, посредством которого свободная энергия нашего Солнца питает сообщения в блогах посредством преобразования энергии ядерной связи в электромагнитное излучение и в тепло. Фотоны обеспечивают закрепление углерода в CO2 и водорода в H2O в органических молекулах растений, богатых C-C / C-H, которые мы перевариваем и расщепляем обратно посредством “медленного” поэтапного сгорания в цитозолях и митохондриях наших клеток, что “заряжает” некоторые молекулярные пружины (ATP), которые обеспечивают “umph”, который запускает нейроны и двигает пальцами. Кроме того, любая избыточная энергия накапливается организмом в виде жира, поэтому нам нужно потреблять меньше ее или “тратить” часть на движение, чтобы разрядить наш основной аккумулятор и сбросить лишний вес. Было очень весело самостоятельно изучать эти темы (которые я пропустил в средней школе), и я надеюсь, что этот пост был интересным введением к некоторым из них. Хорошо, отлично. А теперь я пойду поем печенья, потому что йоло.

(последующие правки)

• обсуждение хакерских новостей

• мой первоначальный пост был примерно в два раза длиннее из-за раздела о питании. Поскольку тема "что каждому" так часто поднималась наряду с "сколько каждому", я включаю краткий TLDR в свой окончательный рацион питания здесь, без подробностей на 5 страницах. В приблизительном порядке важности:

• Ешьте только с 12 до 8 вечера.

• Не пейте калорий (никакой газировки, никакого алкоголя, никаких соков, избегайте молока).

• Избегайте сахара, как чумы, включая продукты с высоким содержанием углеводов, которые немедленно превращаются в сахар (хлеб, рис, макароны, картофель), включая в меньшей степени натуральный сахар (яблоки, бананы, груши и т.д. - мы “превратили” эти фрукты за последние несколько сотен лет с помощью сильного искусственного отбора в настоящие шоколадные батончики), ягоды ~ в порядке вещей. 

• Избегайте обработанных продуктов питания (следуйте эвристике Майкла Поллана: делайте покупки только у внешних стен продуктового магазина, держась подальше от его центра).

• Что касается мяса, выбирайте в основном рыбу и предпочитайте курицу говядине / свинине.