对运动训练的多层次代谢适应

为什么锻炼并不总能让体重下降

许多人开始锻炼时期待体重迅速下降，但常常发现体重秤几乎没有变化。本研究旨在解释原因。通过在三个月的监督步行期间密切跟踪受试者的体内能量利用，并在小鼠中进行平行实验，研究人员发现了体内的隐性调整，这些调整悄然抵消了锻炼所消耗的许多热量。

被严密监测的步行者

该项人类研究追踪了十六名久坐且超重的成年人，在为期12周的步行计划中按推荐的健康与减重运动量进行锻炼。训练前，参与者先有两周未增加运动的时间，以便研究人员测量他们的常态能量消耗。研究组采用了高度精确的方法：使用双标水法测定现实生活中的每日总能量消耗，使用整个房间的热量测定舱测量静息和睡眠时的能量消耗，并用磁共振成像（MRI）测量器官体积和脂肪分布。他们还用腕部装置记录日常活动量，在跑步机上测定步行效率，并通过详细记录与能量平衡数学方法估算食物摄入量。

体重稳定但体形悄然重塑

尽管按计划步行额外消耗大约每日220千卡，参与者平均几乎没有减轻体重。然而他们的身体确实发生了变化：他们大约减少了1公斤体脂，并增加了约1公斤瘦体重，环绕器官的深层“内脏”脂肪下降了约10%。心肺适能也有所改善。当研究人员将锻炼期间消耗的卡路里与体内储能的实际变化相比时，发现大约40%的锻炼热量被“补偿”掉了——没有表现为体重下降。有些人的补偿几乎完全，而有些人则没有，凸显出个体差异显著。

对基础能量消耗的隐性削减

深入分析发现，身体主要通过削减基础能量消耗来回收能量。每日总能量消耗确实上升，但远低于简单计算的预测。舱内测量显示，睡眠代谢率和静息代谢率合计下降了大约每日100千卡，尽管训练在继续。在超过一半的参与者中，这些静息率的下降达到了代谢适应的标准。与此同时，根据自我报告和客观的摄入-平衡估算，参与者并未摄入更多食物，消化标准化餐食时的额外消耗（食物致热效应）也没有变化。每日中等到剧烈活动量增加，但只有预期值的大约一半，表明人们在计划外的活动中无意识地减少了些许移动。跑步机测试还显示，在相同速度下步行的耗能更为经济——所需氧气减少，因此每分钟的能量消耗降低。

萎缩的器官与重连的细胞

MRI扫描显示，参与代谢的内脏器官出现了细微缩小。肝脏体积约减少4%，肾脏体积约减少5%，而大脑体积保持不变。由于这些器官单位体积消耗能量较多，即便是小幅的质量减少也会导致每日能量需求下降。计算表明，器官萎缩大约解释了静息和睡眠代谢下降的五分之一左右。为探查组织内部可能发生的变化，研究人员在小鼠上进行了类似的有氧跑步机训练。在这些动物中，肾体积也下降，而肝组织变得细胞更致密、线粒体更多。蛋白组学和遗传分析指向信号通路的变化，包括能量感应酶如AMPK的激活，AMPK可重塑细胞结构并降低线粒体效率。综上，这些变化表明器官在慢性运动的刺激下正在经历结构和功能上的重塑。

对减重期望的含义

对普通读者而言，核心信息是：身体会努力维持其能量预算的平衡。当规律运动使日常能量消耗上升时，身体会通过在静息时消耗更少能量、提高运动效率以及悄然重塑器官来进行反击，从而降低能量支出。因此，单靠运动通常带来的体重变化要远小于简单热量计算所预测的幅度。重要的是，这种补偿并不意味着运动徒劳无益：参与者的体能改善、减少了有害的深层腹部脂肪并增加了瘦组织——这些都是对长期健康非常有利的改变。但这也意味着仅依靠运动实现大幅减重可能不现实，将体育活动与有针对性的饮食调整结合，同时认识到个体间巨大的补偿差异，可能更为有效。

引用: Knaan, T., Ziv-Av, E., Dubnov-Raz, G. et al. Multilevel metabolic adaptation to exercise training. Commun Med 6, 244 (2026). https://doi.org/10.1038/s43856-026-01502-z

关键词: 运动与减重, 代谢适应, 能量消耗, 内脏脂肪, 器官重塑