لماذا نصاب بالسمنة؟ / غاري توبس

قد تعطينا الدراسات التي تم التحكم فيها بعناية إجابة واضحة حول سبب السمنة: السعرات الحرارية الزائدة أو الكربوهيدرات غير الصحيحة

لماذا يصاب الكثير منا بالسمنة؟ الجواب يبدو واضحا. "السبب الأساسي للسمنة والوزن الزائد"، بحسب منظمة الصحة العالمية، "هو عدم التوازن بين عدد السعرات الحرارية المستهلكة وعدد السعرات الحرارية المستخدمة". أو ببساطة، إما أننا نأكل أكثر من اللازم أو أننا لا ننشط بما فيه الكفاية أو أن كلا الخيارين صحيحان. ووفقاً لهذا المنطق، فإن أي فائض في السعرات الحرارية، سواء أكان ذلك من البروتينات، أو من الكربوهيدرات، أو من الدهون (المكونات الغذائية الثلاثة الرئيسية أو "العناصر الغذائية")، ينعكس في الوزن. ولذلك فإن الحل واضح أيضًا: تناول كميات أقل من الطعام ومارس المزيد من الرياضة.

سبب الشك في هذا البيان واضح أيضًا. لقد سادت مقولة "تناول طعامًا أقل / تحرك أكثر" لمدة 40 عامًا، إلا أن انتشار السمنة، أو تراكم كمية ضارة من الدهون في الجسم، ارتفع إلى مستويات غير مسبوقة. واليوم يعاني أكثر من ثلث الأميركيين من السمنة، أي أكثر من ضعف العدد قبل 40 عاما. وعددهم في العالم أكبر من نصف مليار.

بالإضافة إلى السمنة، نصاب باضطرابات التمثيل الغذائي، أي اضطرابات في عملية التمثيل الغذائي في الجسم، مثل مرض السكري من النوع 2، والذي يتميز بوجود خلل هرموني في عمليات تجهيز الأغذية وتخزينها وهو شائع بشكل خاص بين الأشخاص الذين يعانون من السمنة المفرطة.

إن الوضع المتناقض المتمثل في عدم التوافق بين مشكلة تتفاقم وحل يبدو أنه متفق عليه لكل شيء يثير احتمالين. أولاً، نحن نفهم بشكل صحيح سبب إصابة الأشخاص بالسمنة، لكن الأشخاص البدناء أنفسهم، لأسباب وراثية أو بيئية أو سلوكية، غير قادرين أو غير راغبين في الشفاء. والآخر، أننا مخطئون في فهمنا وبالتالي أيضاً في اقتراحاتنا لتحسين الوضع.

وإذا كنا مخطئين في فهمنا، فإن سبب السمنة قد لا يكون اضطرابا في توازن الطاقة، بل شيئا أقرب إلى الخلل الهرموني، وهي فكرة تبناها الباحثون الأوروبيون قبل الحرب العالمية الثانية. إذا كان الأمر كذلك، فإن المشتبه به الرئيسي، أو المحفز البيئي، لمثل هذا الخلل يرتبط بكمية الكربوهيدرات التي نستهلكها وجودتها. ووفقا لهذه النسخة، فإن الخطأ الأساسي الذي ارتكبناه هو افتراض أن محتوى الطاقة في الطعام - الأفوكادو أو شرائح اللحم أو الخبز أو المشروبات الغازية - هو الذي يسبب السمنة وليس تأثيرات الأطعمة، وخاصة الكربوهيدرات، على الهرمونات التي تسبب السمنة. تنظيم تراكم الدهون.

وبالنظر إلى تكرار رؤية الباحثين للسمنة باعتبارها اضطرابًا في توازن الطاقة، يمكن للمرء أن يفترض أن الفكرة قد تم فحصها بدقة منذ عقود مضت. لكن مثل هذا الاختبار العلمي المناسب لم يتم إجراؤه بعد. كانت التجارب صعبة للغاية ومكلفة للغاية بحيث لم يكن من الممكن إجراؤها بشكل صحيح. اعتقد الباحثون، بطريقتهم النموذجية، أن الإجابة واضحة، نحن نأكل أكثر من اللازم، وبالتالي فإن التجارب لا تستحق الجهد المبذول. وبالتالي فإن الأساس العلمي للمشكلة الطبية الأكثر إلحاحا في عصرنا، وهو المعدلات المرتفعة للسمنة والسكري والمضاعفات التي تسببها، لا يزال مجهولا تقريبا.

وبعد عشر سنوات من البحث في العلم وتاريخه، أنا على قناعة بأن التطور الحقيقي في دراسة السمنة لن يتحقق إلا إذا أعدنا التفكير وفحصنا بعناية كيفية فهم أسبابها. في عام 2012، شاركت في تأسيس منظمة غير ربحية تسمى مبادرة علوم التغذية (NuSI) مع بيتر عطية، الجراح السابق والباحث في مجال السرطان، لمعالجة مسألة الأدلة المفقودة. وبدعم من مؤسسة لورا وجون أرنولد في هيوستن، تكساس، قمنا بتعيين علماء مستقلين لتصميم وإجراء تجارب من شأنها أن تختبر نحويا وصارما الفرضيات المتنافسة حول السمنة (وزيادة الوزن بشكل عام). التزمت مؤسسة أرنولد بتمويل ما يصل إلى 60% من ميزانية الأبحاث الجارية لـ NuSI وثلاث سنوات من نفقات التشغيل التي يبلغ مجموعها 40 مليون دولار. سيتابع المحققون الأدلة أينما كانت. وإذا سارت الأمور كما هو مخطط لها، فسنكون قادرين على الحصول على أدلة لا لبس فيها حول الأسباب البيولوجية للسمنة خلال السنوات الست المقبلة.

نظرية الهرمونات

لفهم ما الذي يجعل نظرية هرمونات السمنة جذابة للغاية، علينا أن نفهم أين تفشل نظرية توازن الطاقة. يبدو أن فكرة أن السمنة تنتج عن استهلاك سعرات حرارية أكثر مما يستخدمه الجسم تنبع من القانون الأول للديناميكا الحرارية، والذي بموجبه لا يمكن إنشاء الطاقة ولا يمكن أن تختفي. وفي عالم الأحياء ينعكس القانون في قدرة الطاقة التي يحتاجها الكائن الحي على تحويل نفسه بطريقة مفيدة (أي استخدامها في عملية التمثيل الغذائي في الجسم) أو انبعاثها من الجسم أو تخزينها فيه. لذلك، إذا استهلكنا طاقة أكثر مما نستخدمه أو نطلقه، فيجب تخزين الفائض، مما يعني أننا سنزيد وزننا ونزيد وزننا. حتى الآن كل شيء واضح. لكن القانون لا يذكر شيئًا عن الأسباب التي تجعلنا نضع سعرات حرارية في أجسامنا أكثر مما نخرجها، ولا يذكر سبب تخزين الفائض على شكل دهون. هذه هي الأسئلة التي تنتظر الإجابات.

وبشكل أكثر دقة: السؤال عن سبب تراكم الخلايا الدهنية للجزيئات الدهنية كمخزن للطاقة الزائدة هو سؤال بيولوجي وليس مادي. لماذا لا تمر تلك الجزيئات الدهنية بعملية التمثيل الغذائي لإنتاج طاقة مفيدة أو انبعاث الحرارة؟ ولماذا تقوم الخلايا الدهنية بتخزين الدهون الزائدة في مناطق معينة من الجسم دون غيرها؟ إن القول بأنهم يفعلون ذلك لأننا استهلكنا الكثير من السعرات الحرارية ليس إجابة ذات معنى.

للإجابة على هذه الأسئلة لا بد من الأخذ بعين الاعتبار دور الهرمونات، وخاصة الأنسولين، في تحفيز عملية تراكم الدهون في الخلايا المختلفة. يتم إفراز الأنسولين استجابة لسكر يسمى الجلوكوز. عندما يرتفع مستوى الجلوكوز في الدم، كما يحدث بعد تناول وجبة غنية بالكربوهيدرات، يفرز البنكرياس المزيد من الأنسولين، الذي يتمثل دوره في منع مستوى الجلوكوز في الدم من الارتفاع إلى مستوى خطير. يوجه الأنسولين العضلات والأعضاء وحتى الخلايا الدهنية لاستيعاب المزيد من الجلوكوز واستخدامه كوقود. كما أنه يوجه الخلايا الدهنية إلى تخزين الدهون، بما في ذلك الدهون التي يتم تناولها في تلك الوجبة، لاستخدامها في وقت لاحق. وطالما ظل مستوى الأنسولين مرتفعا، فإن الخلايا الدهنية تحتفظ بالدهون وتعطي الخلايا الأخرى الأولوية لحرق الجلوكوز (وليس الدهون) للحصول على الطاقة.

المصادر الرئيسية للجلوكوز في الغذاء هي النشا والحبوب والسكريات. (في غياب الكربوهيدرات، سينتج الكبد الجلوكوز من البروتينات). وكلما كان هضم الكربوهيدرات أسهل، زاد ارتفاع نسبة الجلوكوز في الدم بشكل أسرع وأسرع. (مقارنة بالألياف والدهون الموجودة في الطعام والتي تبطئ العملية). لذلك فإن الطعام الغني بالحبوب والنشويات المصنعة سيزيد من إفراز الأنسولين. تلعب السكريات، مثل السكروز (سكر المائدة العادي) وشراب الذرة عالي الفركتوز (المستخدم في الولايات المتحدة، على سبيل المثال، لتحلية العديد من المنتجات الصناعية، مثل الوجبات الخفيفة والمشروبات الغازية - المحررون)، دورًا مركزيًا لأنها تحتوي على الفركتوز. الذي يخضع لعملية التمثيل الغذائي بشكل رئيسي في خلايا الكبد. تشير نتائج الأبحاث، وإن لم يكن على وجه اليقين، إلى أن المستويات العالية من الفركتوز هي عامل مهم في "مقاومة الأنسولين". عندما تكون الخلايا مقاومة للأنسولين، هناك حاجة إلى المزيد من الأنسولين لتنظيم مستوى الجلوكوز. والنتيجة، وفقًا لنظرية الهرمونات، هي أنه خلال فترات زمنية أطول بشكل متزايد خلال اليوم، يظل مستوى الأنسولين في الدم مرتفعًا، وبالتالي تستمر الدهون في التراكم في الخلايا الدهنية بدلاً من تزويد الجسم بالوقود. إن كمية صغيرة من 10 إلى 20 سعرة حرارية يوميًا مخزنة على شكل دهون زائدة يمكن أن تسبب السمنة في غضون بضعة عقود.

وتشير نظرية الهرمون إلى أن الطريق الوحدة ولمنع هذا التدهور وعودة الحالة إلى طبيعتها يتم تجنب تناول السكريات والكربوهيدرات التي ترفع مستويات الأنسولين. بهذه الطريقة سيحرق الجسم بشكل طبيعي الدهون المخزنة للحصول على الوقود. ووفقا لهذا المنطق، فإن الانتقال من حرق الكربوهيدرات إلى حرق الدهون يمكن أن يحدث حتى عندما لا تتغير الكمية الإجمالية للسعرات الحرارية المستهلكة. تحرق الخلايا الدهون لأن هذا هو ما تطلب منها الهرمونات أن تفعله؛ وبالتالي يزداد إنفاق الطاقة في الجسم. ومن هذا المنطلق، لكي تفقد دهون الجسم، يجب الحد من كمية الكربوهيدرات واستبدالها، ويفضل أن تكون بالدهون، التي لا تحفز إفراز الأنسولين.

تشير هذه النظرية البديلة للسمنة إلى أن أوبئة السمنة ومرض السكري من النوع الثاني المستمرة في جميع أنحاء العالم (والتي تنمو بنسب كبيرة بسبب مقاومة الأنسولين) ترجع في المقام الأول إلى الحبوب والسكريات الموجودة في طعامنا. كما تشير إلى أن الخطوة الأولى للوقاية من هذه الأزمات هي تجنب تناول السكريات والحد من استهلاك الخضار والحبوب النشوية. يجب أن تقلقنا كمية الطعام ودرجة النشاط الرياضي بشكل أقل.

التاريخ المنسي

لم تكن نظرية توازن الطاقة هي النظرية السائدة دائمًا. حتى الحرب العالمية الثانية، كان أعضاء السمكة نشطين في دراسة السمنة (وفي معظم مجالات البحث الطبي) في أوروبا، وتوصلوا إلى نتيجة مفادها أن السمنة، مثل أي اضطراب نمو آخر، سببها خلل في التنظيم الهرموني. لقد اعتقدوا أن هناك خطأ ما في الهرمونات والإنزيمات التي تنظم تخزين الدهون في الخلايا الدهنية.

غوستاف فون بيرجمان، طبيب باطني ألماني، طوَّر النظرية الأصلية منذ ما يقرب من قرن من الزمان. (حاليًا، أعلى جائزة تمنحها الجمعية الألمانية للطب الباطني هي وسام غوستاف فون بيرجمان.) صاغ بيرجمان مصطلح "محبة الدهون"، والذي يعني حرفيًا "حب الدهون"، لوصف تقارب الأنسجة المختلفة في الجسم من أجل تراكم الدهون. فكما أننا ننمو الشعر في مناطق معينة من الجسم فقط، فإننا نقوم بتخزين الدهون في أماكن معينة وليس في أماكن أخرى. وافترض أن هذا "الميل المحب للدهون" يجب السيطرة عليه من خلال العوامل الفسيولوجية.

اختفت فكرة الولع بالدهون بعد الحرب العالمية الثانية، عندما حلت اللغة الإنجليزية محل الألمانية كلغة علمية دولية. علاوة على ذلك، فإن التقنيات اللازمة لفهم التحكم في تراكم الدهون في الخلايا الدهنية، وخاصة تقنية القياس الدقيق لمستويات الأحماض الدهنية والهرمونات في الدم، لم يتم اختراعها حتى أواخر الخمسينيات من القرن الماضي.

في منتصف الستينيات، كان من الواضح بالفعل أن الأنسولين هو الهرمون الرئيسي في تنظيم تراكم الدهون، ولكن بعد ذلك كانت السمنة تعتبر بالفعل اضطرابًا في الأكل يجب علاجه عن طريق الإقناع أو الإكراه لتناول سعرات حرارية أقل. وعندما ربطت الدراسات كمية الكولسترول في الدم بخطر الإصابة بأمراض القلب، ووصف خبراء التغذية الدهون المشبعة بأنها مسؤولة عن كل الشرور، بدأت السلطات توصي باتباع نظام غذائي قليل الدهون وعريضة الكربوهيدرات. فكرة الكربوهيدرات قد تتسبب السمنة (أو مرض السكري أو أمراض القلب) في التخلص منها.

ومع ذلك، فقد تبنى بعض الأطباء نظرية الكربوهيدرات/الأنسولين وكتبوا كتبًا غذائية تنصح الأشخاص الذين يعانون من السمنة المفرطة بتناول الطعام بقدر ما يريدون طالما تجنبوا الكربوهيدرات. نظرًا لأن معظم الخبراء المؤثرين اعتقدوا أن هؤلاء الأشخاص أصبحوا بدينين في المقام الأول لأنهم يأكلون بقدر ما يريدون، فقد كان يُنظر إلى كتب النظام الغذائي هذه على أنها احتيال. أشهرهم، روبرت س. أتكينز، لم يساهم حقًا في هذه المدرسة الفكرية عندما ادعى أنه يمكنك تناول الدهون المشبعة حتى يشبع قلبك، مثل أطباق جراد البحر في نيوبورج (المصنوعة من الزبدة والكريمة الحلوة والمشروبات الكحولية) دبل برجر بالجبن، بشرط تجنب تناول السكريات. وفي نظر الكثيرين، اعتبر اقتراحه إهمالا طبيا جنائيا.

تجارب متأنية

في العشرين عامًا الماضية، تراكمت الأدلة التي تشير إلى أن خبراء التغذية هؤلاء كانوا على حق، وأن نظرية الهرمونات هي تفسير معقول للسمنة، وأن مقاومة الأنسولين، التي ربما تكون ناجمة عن السكريات في النظام الغذائي، هي عيب أساسي ليس فقط في مرض السكري من النوع 2 ولكن أيضًا أيضا في أمراض القلب وحتى السرطان. تشير هذه النتائج إلى أنه من الأهمية بمكان إجراء تجارب دقيقة لفحص دور الكربوهيدرات ومقاومة الأنسولين في السمنة. وبما أن الهدف الرئيسي هو التعرف على الأسباب البيئية للسمنة، فيجب أن تهدف التجارب إلى توضيح العمليات المسؤولة عن تراكم الدهون الزائدة. وبما أن السمنة يمكن أن تتطور على مدى عقود، فإن الزيادة في الدهون في المتابعة الشهرية يمكن أن تكون صغيرة جدًا بحيث لا يمكن اكتشافها. ولذلك، فإن الخطوة الأولى للباحثين الممولين من NuSI ستكون اختبار النظريات المتنافسة بطريقة تؤدي إلى فقدان الوزن بشكل أسرع. ستساعد هذه النتائج الأولى في تحديد التجارب اللازمة لمزيد من توضيح الآليات العاملة وأي النظريات صحيحة.

سيتم إجراء تجربة رئيسية أولية من قبل باحثين في جامعة كولومبيا بالتعاون مع المعاهد الوطنية الأمريكية للصحة (NIH، ومعهد مستشفى فلوريدا سانفورد-بورنهام للأبحاث التطبيقية في أورلاندو، ومركز بنينجتون للأبحاث الطبية الحيوية في باتون روج، لويزيانا). التجربة في هذه الدراسة سيكون هناك 16 شخصا يعانون من السمنة المفرطة أو يعانون من الوزن الزائد في منشأة بحثية وتحت ظروف مخبرية لضمان تقييم دقيق لكمية السعرات الحرارية التي يستهلكونها وكمية الطاقة التي يستخدمونها في المرحلة الأولى ، سيتناول المشاركون طعامًا مشابهًا للطعام الذي يتناوله المواطن الأمريكي العادي: 50% كربوهيدرات (منها 15% سكر)، و35% دهون و15% بروتين. وسيقوم الباحثون "بحساب" السعرات الحرارية الواردة بعناية حتى يصبح من الواضح أن المشاركين لا تكتسب دهونًا ولا تفقد دهونًا، أي أن كمية السعرات الحرارية الواردة تساوي كمية السعرات الحرارية المستخدمة، وفقًا للقياسات التي سيتم إجراؤها في منشأة تسمى الخلية الأيضية، وفي المرحلة الثانية، سيحصل المشاركون على طعام يحتوي على قيمة السعرات الحرارية هي نفسها، ولن يتغير عدد الوجبات وعدد الوجبات الخفيفة أيضًا، ولكن تركيبة الطعام ستكون مختلفة تمامًا.

وسيكون محتوى الكربوهيدرات في النظام الغذائي الجديد منخفضا للغاية، حوالي 5%، أي كمية الكربوهيدرات الموجودة بشكل طبيعي في اللحوم والأسماك والدجاج والبيض والجبن والدهون الحيوانية والدهون النباتية، والتي سيتم تقديمها مع الأوراق الخضراء. سيكون محتوى البروتين كما كان في المرحلة الأولى، 15% من السعرات الحرارية. أما الباقي، أي 80% من السعرات الحرارية، فسيأتي من الدهون الموجودة في هذه المصادر الغذائية الفعلية. الفكرة ليست فحص ما إذا كان هذا النظام الغذائي صحيًا أو مستدامًا مدى الحياة، ولكن فقط خفض مستويات الأنسولين لتحقيق أقصى قدر من التخفيض في أقصر وقت ممكن.

ومن الناحية المثالية، ينبغي للتجارب العلمية ذات المغزى أن تميز بين النتائج التي تنبأت بها النظريات المتنافسة. في حالتنا، إذا كان تراكم الدهون بسبب خلل في توازن الطاقة، فلن يكتسب المشاركون وزنًا أو يفقدوا الوزن لأنهم سيأكلون بالضبط نفس كمية السعرات الحرارية التي يستخدمونها. مثل هذه النتيجة ستدعم النظرية المقبولة، وهي أن السعرات الحرارية هي سعرات حرارية، سواء جاءت من الدهون، أو من الكربوهيدرات أو من البروتين. ولكن إذا كان تكوين العناصر الغذائية يؤثر على تراكم الدهون، فيجب على المشاركين خلال مرحلة تقييد الكربوهيدرات أن يفقدوا الوزن وكذلك الدهون وسيزداد استخدامهم للطاقة. مثل هذه النتيجة من شأنها أن تدعم فكرة أن السعرات الحرارية المشتقة من الكربوهيدرات أكثر تسمينًا من تلك المشتقة من الدهون أو البروتين، ربما بسبب تأثير الأنسولين.

ومن عيوب هذا النهج العلمي الصارم أنه لا توجد إمكانية للتسرع دون تقديم تنازلات غير مقبولة. وحتى هذه التجربة الأولية ستستمر لمدة عام تقريبًا. أما التجارب اللاحقة الأكثر طموحًا فسوف تستمر لمدة ثلاث سنوات أخرى. وبينما نقوم بجمع المزيد من الأموال، نأمل في دعم المزيد من التجارب، بما في ذلك التركيز على الدور الذي تلعبه بعض السكريات والمغذيات الكبيرة في اضطرابات أخرى، مثل مرض السكري والسرطان والمشكلات العصبية. لن تكون مثل هذه التجربة سهلة، لكن التجارب قابلة للتنفيذ.

أحد الأهداف الشاملة هو طمأنة عامة الناس بأن أي نصيحة غذائية يتلقونها - لإنقاص الوزن أو الصحة العامة أو الوقاية من السمنة - سوف تكون مبنية على أسس علمية صارمة وليس على التحيز أو الموافقة العمياء. السمنة ومرض السكري من النوع 2 لا تثقل كاهل الأفراد الذين يعانون منها فحسب، بل تضع عبئا ثقيلا على نظام الصحة العامة والاقتصاد. نحن بحاجة ماسة إلى أدلة لا لبس فيها، مثل تجارب NuSI التي تم تصميمها لتوفيرها، إذا أردنا مكافحة هذه الاضطرابات ومنعها.

_________________________________________________________________________________

عن المؤلف

جيري تاوبز هو أحد مؤسسي مبادرة علوم التغذية ومؤلف كتاب "لماذا نصاب بالسمنة وماذا نفعل حيال ذلك" (منشورات كنوبف، 2011).

باختصار

ما هو أهم سبب للسمنة: كثرة الطعام أو تناول أنواع خاطئة من الطعام، وخاصة الكربوهيدرات سهلة الهضم؟

على الرغم من أن الباحثين في مجال التغذية يعتقدون أنهم يعرفون الإجابة، إلا أن هذا السؤال لم يصمد أمام اختبار علمي صارم - حتى الآن.

سيحاول الباحثون قريبًا الإجابة على هذا السؤال بتمويل من مبادرة علوم التغذية. وسوف يتحكمون بدقة في تناول الطعام للمتطوعين في ظل ظروف المختبر ثم يقيسون بعناية الطاقة التي يستخدمونها وكيفية تغيرها في التركيبات الغذائية المختلفة.

المزيد عن هذا الموضوع

الأنسولين ومقاومة الأنسولين. جيزيلا ويلكوكس مراجعات الكيمياء الحيوية السريرية، المجلد. 26، لا. 2، ص. 19-39؛ مايو 2005. www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1204764

السمنة وتوازن الطاقة: هل يهز الذيل الكلب؟ JCK ويلز وM. سيرفو في المجلة الأوروبية للتغذية السريرية، المجلد. 65، لا. 11، ص. 1173-1189؛ نوفمبر 2011.

تم نشر المقال بإذن من مجلة ساينتفيك أمريكان إسرائيل