@ 2021.08.17 , 01:01

全年龄覆盖的研究首次量化了人类在生命期里的能量代谢率

所有父母都知道,幼儿是能量的集合体。现在,对人类能量代谢的首次全面研究已经量化了幼儿的能量燃烧率。

年龄在9至15个月之间的婴儿在一天内所消耗的能量比成人多出50%,这是按身体大小调整后的结果。这些小家伙消耗和使用能量的速度甚至比孕妇和十几岁的男孩还要快,这很可能是给他们昂贵的大脑和器官提供燃料。

领导这一研究的杜克大学进化生物学家赫尔曼·庞泽说:"小家伙们不像小大人那样燃烧能量,他们超快地燃烧能量……和我们就像完全不同的物种。"

但是,儿童也快速消耗能量。如果他们得不到所需,他们的高代谢率使他们特别容易出现生长迟缓和疾病。他们的细胞也可能比成年人的细胞更快地代谢药物,这意味着他们可能需要频次更高地给药。另一方面,60岁以上的成年人每天使用的能量开始比年轻人少,他们可能需要更少的食物或更低剂量的药物,特别是90岁以后,他们使用的能量比中年人少26%。

令人惊讶的是,科学家们对我们一生中要燃烧多少能量所知不多。这是因为这样的数据需要所谓的双标水研究。一项昂贵的测试,人们饮用含有不寻常的氢和氧的 "重" 水,可以通过化学方法追踪。科学家们测量这些 "同位素" 在尿液、血液或唾液中24小时内的排泄量,持续1周或更长时间,以计算个人在一天中平均使用多少能量。

庞泽和的同事创建了大型数据库,汇集了来自29个国家、年龄在8天到95岁之间的6421人的现有高质量双标签水研究结果。研究小组通过从双标水研究中提取他们的每日总能量率,并根据身体大小和质量以及器官大小进行调整,计算出每个人的每日代谢率。器官中的瘦肉组织(Lean tissue,除了心肌这种,器官里的高纤维成分一般不称之为肌肉)比脂肪组织消耗更多的能量,而儿童的高能量器官比成年人的身体质量占比要高。

当科学家们绘制人类整个生命期的新陈代谢率时,他们发现婴儿出生时的新陈代谢率与他们的母亲相同。但在9至15个月之间,他们会提高细胞的功率,更快地燃烧能量。

儿童的新陈代谢率在5岁之前一直很高,但会缓慢下滑,直到20岁左右趋于平稳。有趣的是,成人的代谢率在60岁之前是稳定的。庞泽说,90岁以后,人类每天使用的能量大约减少26%。

饥饿的青少年的新陈代谢率也未升高,这也使研究结果看起来有悖常理。

"当孩子们进入青春期时,他们所消耗的热量似乎是很大的峰值。在30岁和40岁时,人们常常感觉自己的速度变慢了;当更年期到来时,你的速度会更慢。但是新陈代谢率在这些时候并没有改变。”

他说,荷尔蒙变化、压力、疾病、生长和活动水平影响食欲、能量和体重。

庞泽推测,幼儿的新陈代谢率会加快,因为大脑、其他器官或免疫系统的发育变化会消耗大量的能量。而在老年人中,由于他们的器官萎缩和大脑中的灰质流失,新陈代谢速度会减慢。

西北大学的生物人类学家克里斯·库泽(Chris Kuzawa)说,成长中的大脑可能是小孩子的能量消费主体。他的团队在2014年发现,幼儿的大脑消耗了身体所有能量的43%,令人震惊。

https://www.sciencemag.org/news/2021/08/little-kids-burn-so-much-energy-they-re-different-species-study-finds


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