„Mă cam enervează comunitatea științifică pentru că nu vin cu ceva mai bun”.

calorie este

comentariile cititorului

Împărtășește această poveste

"Pentru mine, o calorie este o unitate de măsură care este o durere reală la nivelul spatelui."

Bo Nash are 38 de ani. Locuiește în Arlington, Texas, unde este director tehnologic pentru un editor de manuale. Are soție și copil. Și are 5’10 ”și 245 lbs - ceea ce înseamnă că este clasificat ca obez.

Într-un efort de a slăbi, Nash folosește o aplicație pentru a înregistra caloriile pe care le consumă și o bandă Fitbit pentru a urmări energia pe care o cheltuie. Aceste instrumente aduc o precizie aparentă: Nash poate cuantifica caloriile din fiecare cracker crăpat și scară urcată. Dar când vine vorba de creșterea în greutate, el constată că nu toate caloriile sunt egale. Câtă greutate câștigă sau pierde pare să depindă mai puțin de numărul total de calorii și mai mult de unde provin caloriile și cum le consumă. Unitatea, spune el, are o „calitate nebuloasă”.

Tara Haelle este, de asemenea, obeză. Ea a avut al doilea fiu de St Patrick’s Day în 2014 și nu a reușit să piardă cele 70 de kilograme pe care le-a câștigat în timpul sarcinii. Haelle este un jurnalist științific independent, cu sediul în Illinois. Înțelege știința pierderii în greutate, dar, la fel ca Nash, nu o vede tradusă în practică. „Are sens de la un nivel matematic și științific și chiar visceral că ceea ce puneți și ceea ce scoateți, măsurat în unitatea discretă de calorii, ar trebui să se echilibreze”, spune Haelle. "Dar se pare că nu funcționează așa."

Nash și Haelle sunt în companie bună. Mai mult de două treimi din adulții americani sunt supraponderali sau obezi. Pentru mulți dintre ei, leacul este dieta: unul din trei încearcă să slăbească în acest fel, la un moment dat. Cu toate acestea, există numeroase dovezi că dietele duc rar la pierderea în greutate. Acestea sunt eșecuri scumpe. Această incapacitate de a combate prevalența extraordinară a obezității costă SUA mai mult de 147 miliarde dolari în asistență medicală, 4,3 miliarde dolari în absenteismul locului de muncă și chiar mai mult în pierderea productivității.

În centrul acestui număr se află o singură unitate de măsură - caloriile - și o aritmetică aparent simplă. „Pentru a pierde în greutate, trebuie să consumi mai multe calorii decât consumi”, potrivit Centrelor pentru Controlul și Prevenirea Bolilor. Persoanele care fac dietă, precum Nash și Haelle, își pot mânca toate mesele la McDonald’s și pot pierde în greutate cu condiția să ardă suficiente calorii, spune Marion Nestle, profesor de nutriție, studii alimentare și sănătate publică la Universitatea din New York. - Într-adevăr, asta e tot ce trebuie.

Dar Nash și Haelle nu găsesc controlul greutății atât de simplu. Și o parte a problemei depășește cu mult autocontrolul individual. Numerele înregistrate în Fitbit-ul lui Nash sau tipărite pe etichetele alimentelor pe care Haelle le citește în mod religios sunt cel mai bine presupuneri bune. Mai rău încă, pe măsură ce oamenii de știință constată din ce în ce mai mult, unele dintre aceste numere de calorii sunt complet greșite - de mai mult decât suficient, de exemplu, pentru a șterge caloriile arse de Haelle alergând un kilometru suplimentar pe o bandă de alergat. O calorie nu este doar o calorie. Și credința noastră greșită în puterea acestei măsurători aparent simple ar putea împiedica lupta împotriva obezității.

De unde vin caloriile

Procesul de numărare a caloriilor începe într-un bloc anonim de birouri din Maryland. Clădirea găzduiește Centrul de cercetare pentru nutriția umană Beltsville, o unitate administrată de Departamentul Agriculturii din SUA. Când vizităm, personalul din bucătărie pregătește cina pentru persoanele înscrise într-un studiu. Tăvile de cină din plastic sunt așezate cu pâine de carne, piure de cartofi, porumb, pâine brună, o frișcă de ciocolată, iaurt de vanilie și o cutie de suc de roșii. Personalul cântărește și ambalează fiecare articol, uneori adăugând câte o fâșie suplimentară de doi centimetri de pâine pentru a se asigura că conținutul unei tăvi se adaugă cerințelor exacte de calorii ale fiecărui participant. „De fapt primim complimente cu privire la mâncare”, spune David Baer, ​​fiziolog de cercetare de supraveghere din cadrul Departamentului.

Munca pe care Baer și colegii o fac se bazează pe tehnici vechi de secole. Nestle urmărește încercările moderne de a înțelege mâncarea și energia la un aristocrat și chimist francez pe nume Antoine Lavoisier. La începutul anilor 1780, Lavoisier a dezvoltat un recipient metalic cu pereți triplu suficient de mare pentru a adăposti un cobai. În interiorul pereților era un strat de gheață. Lavoisier știa câtă energie este necesară pentru a topi gheața, așa că ar putea estima căldura pe care animalul o emite măsurând cantitatea de apă care picura din canistră. Ceea ce Lavoisier nu și-a dat seama - și nu a avut niciodată timp să afle; a fost pus la ghilotină în timpul Revoluției - a fost că măsurarea căldurii emise de cobaii săi era o modalitate de a estima cantitatea de energie pe care o extraseră din alimentele pe care le digerau.

Până de curând, oamenii de știință de la Beltsville foloseau ceea ce era în esență o versiune extinsă a canistrului Lavoisier pentru a estima energia utilizată de oameni: o cameră mică în care o persoană putea dormi, mânca, excreta și merge pe o bandă de alergat, în timp ce senzorii de temperatură încorporate în pereți măsurau căldura degajată și astfel caloriile arse. (Acum măsurăm această energie în calorii. Aproximativ vorbind, o calorie este căldura necesară pentru a crește temperatura unui kilogram de apă cu un grad Celsius.) Astăzi, acele calorimetre cu „căldură directă” au fost în mare parte înlocuite cu „indirecte- sisteme de căldură, în care senzorii măsoară aportul de oxigen și expirațiile de dioxid de carbon. Oamenii de știință știu câtă energie se folosește în timpul proceselor metabolice care creează dioxidul de carbon pe care îl expirăm, așa că pot lucra înapoi pentru a deduce că, de exemplu, un om care a expirat 15 litri de dioxid de carbon trebuie să fi folosit 94 de calorii de energie.

Cele trei calorimetre indirecte ale instalației sunt pe holurile bucătăriei de cercetare. „Practic nu sunt altceva decât răcitoare, modificate pentru a permite oamenilor să locuiască aici”, explică fiziologul William Rumpler în timp ce ne arată în jur. În interiorul fiecărei camere albe, un pat de o persoană este împăturit pe perete, alături de toaletă, chiuvetă, un birou mic și scaun și o bandă de alergare scurtă. Câteva sisteme de blocare a aerului permit trecerea probelor de alimente, urină, fecale și sânge înainte și înapoi. În afară de aceste amintiri ale scopului camerei, unitățile cu pardoseală de vinil, cu lumină fluorescentă, seamănă cu o cameră de cămin din anii 1970. Rumpler explică faptul că subiecții petrec de obicei 24 până la 48 de ore în interiorul calorimetrului, urmând un program foarte structurat. O notă fixată pe ușă prezintă protocolul pentru cel mai recent studiu:

18:00 - 18:45 - Cina,
23:00 — Cea mai recentă oră de culcare, luminile obligatorii se sting,
23:00 - 06:30 - Dormi, rămâi în pat chiar dacă nu dormi.

Între mese, analize de sânge și mișcări intestinale, locuitorii calorimetrului sunt rugați să meargă pe bandă cu o viteză de 3 mile pe oră timp de 30 de minute. Ei umple restul zilei cu ceea ce Rumpler numește „activitate scăzută”.

„Încurajăm oamenii să aducă tricotaje sau cărți de citit”, spune el. „Dacă le dai oamenilor o mână liberă, vei fi surprins de ceea ce vor face în interiorul camerei”. El ne spune că unul dintre subiecții săi mai puțin cooperanți a intrat în contrabandă într-o pungă de M&M și apoi s-a lăsat lăsându-i pe podea.

Folosind o bancă de ecrane chiar în afara camerelor, Rumpler poate monitoriza exact câte calorii arde fiecare subiect în orice moment. De-a lungul anilor, el și colegii săi au cumulat aceste rezultate individuale pentru a ajunge la cifre de uz general: câte calorii arde o femeie de 120 lb în timp ce aleargă la 4,4 mile pe oră, sau caloriile de care are nevoie un bărbat sedentar în anii 60 a consuma în fiecare zi. Mediile derivate din mii de măsurători extrem de precise sunt cele care furnizează cifrele din tracker-ul de mișcare al lui Bo Nash și ajută Tara Haelle să stabilească un obiectiv zilnic de aport caloric bazat pe înălțimea și greutatea ei.

Măsurarea caloriilor din alimente se bazează pe o altă modificare a dispozitivului Lavoisier. În 1848, un chimist irlandez numit Thomas Andrews și-a dat seama că ar putea estima conținutul de calorii dând foc alimentelor într-o cameră și măsurând schimbarea temperaturii în apa din jur. (Arderea alimentelor este chimic similară cu modalitățile prin care corpurile noastre descompun alimentele, în ciuda faptului că sunt mult mai rapide și mai puțin controlate.) Versiunile „calorimetrului bombei” lui Andrews sunt folosite pentru a măsura caloriile din alimente astăzi. La centrul din Beltsville, probe de pâine de carne, piure de cartofi și suc de roșii au fost incinerate în calorimetrul bombei de laborator. „O uscăm prin congelare, o zdrobim într-o pulbere și o tragem”, spune Baer.

Bineînțeles, oamenii nu sunt calorimetre de bombă și nu extragem fiecare calorie din alimentele pe care le consumăm. Această problemă a fost abordată la sfârșitul secolului al XIX-lea, într-unul dintre experimentele mai epice din istoria științei nutriției. Wilbur Atwater, om de știință al Departamentului Agriculturii, a început prin măsurarea caloriilor conținute în peste 4.000 de alimente. Apoi a hrănit aceste alimente voluntarilor și le-a colectat fecalele, pe care le-a incinerat într-un calorimetru cu bombă. După ce a scăzut energia măsurată în fecale din cea din alimente, a ajuns la valorile Atwater, cifre care reprezintă energia disponibilă în fiecare gram de proteine, carbohidrați și grăsimi. Aceste cifre seculare rămân baza standardelor actuale. Când Baer vrea să afle caloriile pe gram pentru pâinea de carne din acea noapte, corectează rezultatele calorimetrului bombei folosind valorile Atwater.