Математична модель передбачає вагу при різному харчуванні, зміні фізичних вправ; Висновки оскаржують універсальні припущення щодо ваги

Дослідники Національних інститутів охорони здоров’я створили математичну модель - та супутній інструмент моделювання ваги в Інтернеті - того, що відбувається, коли люди різної ваги, режиму харчування та фізичних вправ намагаються змінити свою вагу. Результати оскаржують загальноприйняте переконання, що вживання на 3500 калорій менше - або спалення їх від фізичних вправ - завжди призведе до втрати ваги на півкілограма.

Натомість комп'ютерне моделювання дослідників вказує на те, що це припущення завищує втрату ваги, оскільки воно не враховує, як змінюється метаболізм. Комп’ютерне моделювання показує, як ці метаболічні зміни можуть суттєво відрізнятися серед людей. Висновки будуть опубліковані 26 серпня у випуску Lancet, присвяченому ожирінню.

Однак комп'ютерне моделювання метаболізму задумане як інструмент дослідження, а не як посібник для схуднення для громадськості. Комп’ютерна програма може виконувати моделювання змін калорій або фізичні вправи, які ніколи не рекомендуються для здорового схуднення. Дослідники сподіваються використати знання, отримані в результаті розробки моделі та клінічних випробувань на людях, щоб вдосконалити інструмент для всіх.

"Це дослідження допомагає нам зрозуміти, чому одна людина може схуднути швидше або повільніше, ніж інша, навіть коли їсть одну і ту ж дієту і виконує однакові вправи", - сказав Кевін Холл, доктор філософії, дослідник ожиріння та фізик Національного університету Нью-Йорку. Інститут діабету, хвороб органів травлення та нирок та перший автор статті. "Наші комп’ютерні симуляції можуть бути використані для розробки персоналізованих програм управління вагою з урахуванням індивідуальних потреб та цілей".

Інтернет-симулятор, заснований на моделі, дозволяє дослідникам точно передбачити, як зміниться вага тіла і скільки часу, можливо, знадобиться для досягнення цілей ваги на основі вихідної ваги та розрахункової фізичної активності. Інструмент за адресою http://bwsimulator.niddk.nih.gov/ імітує, як такі фактори, як дієта та фізичні вправи, можуть змінювати метаболізм з часом і тим самим призводити до зміни ваги та жиру в організмі.

Щоб протестувати модель, дослідники порівняли передбачувані зміни ваги з реальними змінами у людей. "Математичне моделювання дозволяє нам робити та перевіряти прогнози щодо зміни ваги та метаболізму з часом", - сказав Холл. "Ми розробляємо інструменти дослідження, щоб точно моделювати фізіологічні відмінності між людьми на основі статі, віку, зросту та ваги, а також жиру в організмі та швидкості обміну речовин у спокої".

Наприклад, команда виявила, що організм людей повільно адаптується до змін у харчуванні. Вони також виявили, що важчі люди можуть очікувати більшої зміни ваги при тій же зміні дієти, хоча досягнення стабільної ваги тіла займе у них більше часу, ніж людям з меншою кількістю жиру.

Модель також вказує на можливий спрощений метод наближення втрати ваги у середньої людини з надмірною вагою. Дорослий, у кого показник маси тіла (показник ваги людини щодо його зросту) від 25 до 29,9, вважається надмірною вагою. Один із прикладів: На кожен фунт, який ви хочете схуднути, назавжди скорочуйте 10 калорій від поточного споживання на день. При такій швидкості знадобиться близько року, щоб досягти половини загальної втрати ваги, і майже вся втрата ваги відбудеться до трьох років. Цей розрахунок показує, скільки часу потрібно для досягнення цілі схуднення для однієї постійної зміни дієти чи фізичних вправ. Дослідники можуть використовувати інструмент веб-моделювання для планування фази більш швидкого схуднення, за якою слід фаза підтримки ваги. Люди повинні проконсультуватися зі своїм лікарем, перш ніж приступати до дієти.

"Використовуючи нашу модель для відстеження прогресу, клініцисти можуть допомогти людям переоцінити свої цілі та здатність досягти їх у бажаному темпі", - сказав Холл. "Це хороша перевірка реальності щодо того, як довго триває схуднення, і які зміни в їжі та фізичних вправах потрібні для досягнення та підтримки цільової ваги".

Рухаючись до цієї мети, нещодавно була використана більш вичерпна математична модель метаболізму людини для розробки клінічного випробування NIH, яке порівнює ефекти зменшення жирів та вуглеводів у дорослих із ожирінням. Холл та співавтори також опублікували висновки у випуску American Journal of Clinical Nutrition від 11 травня, що ілюструють метод точного вимірювання того, наскільки змінилося харчування людини, коли вона сиділа на дієті.