Ihmisen metabolinen joustavuus: sen rooli energian säätelyssä ja liikalihavuudessa

Liikalihavuutta kuvataan yleisesti liiallisesta kalorien saannista johtuvaksi. Perinteisesti fysiologisia muuttujia, jotka ovat olleet laajasti kiinnostuneita, ovat ruoan saanti ja energiankulutus. Huolimatta vuosikymmeniä kestäneestä syöntiin ja kulutukseen vaikuttavista tekijöistä tehdystä tutkimuksesta, tähän mennessä ei ole levitetty vakuuttavaa teoriaa, joka selittäisi, miksi tietyt ihmiset ovat alttiimpia painonnousulle kuin toiset. Tutkijat uskovat, että yksilön metabolisen joustavuuden mittaaminen liikalihavaa morfologiaa kohtaan on olennainen ja muodostaa uudenlaisen lähestymistavan liikalihavuuden etiologian, hallinnan ja hoidon ymmärtämisessä. Payne ja Dugdale kehittivät yksinkertaisen mallin energiatasapainosta, joka perustuu ihmiskehon jakamiseen neljään osastoon, jotka ovat "nopea" laiha kudos (proteiini), "hidas" vähärasvainen kudos (proteiini), rakennerasva ja kudosrasva. Käsitteellisesti näiden katsotaan toimivan neljänä erillisenä osastona, jotka liittyvät toisiinsa. Ruumiinpaino on siis yksinkertaisesti neljän painon summa, ja aineenvaihduntanopeus on erillisten osastojen summa. "Tasapainotusosaston" energiavaje katetaan poistamalla kudoksia viereisistä rasva- ja laihoista (lihas)osastoista suhteessa, joka on kiinteä jokaiselle yksilölle. Havaittu ihmisen vaihtelu sekä alttiudessa lihoa että laihtua tehokkaasti kaloriylimääräisellä tai rajoitetulla ruokavaliolla saadaan siten aikaan käyttämällä Paynen ja Dugdalen energiatasapainoa varten kehittämää mallia. P-suhde on laskettu olettaen, että kehon proteiini on 16 % typpeä ja sen metaboloituva energia-arvo on 16,7 kJ/g. Näin ollen P-suhde voidaan laskea seuraavasti: P-suhde = typen erittyminen virtsaan x 6,25 x 16,7 / kokonaisenergiankulutus. Proteiinin ja rasvan välisen energian jakautumisen säätely vaihtelee suuresti yksilöiden välillä, mutta saman kohteen sisällä on vakio. Juuri tämä vaihtelu kudosten jakautumisessa laihan (proteiinin) ja rasvan välillä on keskeistä kehon painon säätelyssä. Tämä tarkoittaa, että tietyllä yksilöllä on kiinteä energian jakautuminen vähärasvaisen (proteiinin) ja rasvakudoksen välillä, kun ylimääräisiä kaloreita kulutetaan. Dugdale ja Payne laskivat näiden henkilöiden yksilöllisen kudosmobilisaatiomallin (P-suhteen) käyttämällä Keysin et ai.:n klassisen ihmisen puolinälkätutkimuksen tuloksia. P-suhde vaihteli välillä 0,03 - 0,60. Näiden tietojen perusteella he luokittelivat yksilöt "metabolisesti laihaksi" ja "metabolisesti lihavaksi". P-suhde 0,03 tarkoittaa, että noin 3 % tämän kohteen kehon kudosten energiahäviöstä oli peräisin proteiinien kataboliasta ja 97 % rasvasta. Näin ollen ylimääräisen kalorien kulutuksen aikana 3 % kaloreista kertyy proteiineina ja 97 % rasvana ("metabolisesti rasvana"). Vastaavasti henkilö, jonka P-suhde on 0,60, tallettaa 60 % kaloreista proteiinina ja vain 40 % rasvana ("metabolisesti laiha"). Tämä "metabolisen tyypin" kerrostuminen on uusi lähestymistapa liikalihavuuden tutkimuksessa, hoidossa ja sen hallinnassa. Nykyinen menetelmä P-suhteen määrittämiseksi perustuu koehenkilöihin, jotka kokevat täydellistä nälkää/paastoa, esim. täydellinen ruoan rajoitus, ad libitum veden saanti. Tämä on erittäin epäkäytännöllinen lähestymistapa. Tutkijan ehdotus on kehittää kätevämpi ja käytännöllisempi menetelmä P-suhteen määrittämiseen. Yksilön perusaineenvaihduntanopeus 10 tunnin yön yli paaston jälkeen on likimäärin P-suhteen nimittäjä. Henry ym. raportoivat kvantitatiivisen suhteen paastovirtsan typenhäviön (FUNL) ja pakollisen virtsan typenhäviön (OUNL) välillä, suhde FUNL:OUNL pysyi lähellä 1,5:tä. OUNL voidaan mitata virtsasta, kun koehenkilöä ruokitaan proteiinittomalla ruokavaliolla. Näillä kahdella mittarilla voidaan arvioida yksilön P-suhde. OUNL on proteiini, joka katoaa virtsaan, kun sitä ruokitaan proteiinittomalla tai proteiinittomalla ruokavaliolla, ja paastovirtsan menetys on typpi, joka häviää nälkään/paaston aikana (FUNL). Tutkijan ehdottama tutkimus on ensimmäinen reaaliaikainen tutkimus, jossa hyödynnetään pakollista virtsan typen menetystä ja BMR:ää ihmisen P-suhteen kvantitoimiseksi.