[Kuvakaappaus ABC:n videosta, johon linkki alla]

Suurin pudottaja -ohjelma formaatti lienee lähes kaikille blogin seuraajilleni tuttu TV:stä. Se on pyörinyt vuosia Yhdysvalloissa alkuperäisenä formaattina ja suomalainenkin versio on tuotettu. Yhdysvaltojen Biggest Loser 8. tuotantokauden kauden osallistujista on julkaistu ainakin viisi tieteellistä tutkimusta.

Vaikka kyse ei ole satunnaistetuista tutkimuksista, tutkimukset sisältävät tärkeää tietoa siitä, mitä massiivisen määrän kiloja laihduttavan henkilön keholle tapahtuu äärimmäisen tiukan ruokavalion ja liikuntaprässin aikana –ja 6 vuotta ohjelman jälkeen.

Saavutetut laihdutustulokset ovat vertaansa vailla tieteellisessä kirjallisuudessa (poislukien lihavuusleikkaukset).

“Koe” muistuttaa omituisuudessaan toisen maailmansodan aikana tehtyä ravitsemustieteen klassikkotutkimusta, Minnesota Starvation Experiment‘iä, josta saatiin arvokasta tietoa ihmisessä tapahtuvista muutoksista vapaaehtoisessa nälkiintymistilanteessa.

Kyseisen tuotantokauden laihdutuskilpailuun osallistui 16 henkilöä. Ensimmäinen tutkimus julkaistiin vuonna 2011 ja viimeisin nyt huhtikuussa 2016.

Poimin tätä kirjoitusta varten näistä tutkimuksista ne palat, jotka mielestäni ovat uniikkeja ja ravistelevat käsityksiä laihduttamisen lainalaisuuksista. Yksittäisistä kilpailijoiden kokemuksista ja uusimmasta tutkimuksesta kirjoitti mielenkiintoisesti tällä viikolla New York Times. ABC-televisiokanavalla oli myös hyvä pätkä ko. tutkimuksista ja kilpailijoiden mietteistä jälkikäteen (linkki alla kuvassa).

Perusaineenvaihdunta hidastuu uskottua enemmän vaikka liikkuu “ihan simona”

Kisan osallistujat (n=16) olivat 90 vuorokautta elämäntapaleirillä, jossa treenataan kovaa ja ruokavalio viritetään voimakaasti hypokaloriseksi (näännyttäväksi). Laihduttajien energian kulutusta, ravintoa ja kehon sekä veriarvojen muutoksia seurattiin kisan alussa, 6. viikon kohdalla ja 30. viikon (7 kk) kohdalla. Tutkimuksen luonteeseen kuuluen vähiten laihtunut osallistuja tippuu viikottain pois kisasta. (1)

Lähtötilanteessa osallistujat olivat sairaalloisen lihavia, heidän painoindeksi (BMI) oli keskimäärin 49,7 kg/m2.

Osallistujat harjoittelivat keskimäärin 3,1 tuntia päivässä (sekä voima- että kestävyysharjoittelua), ja söivät ruokaa jonka piti kattaa suunnilleen 70 % perusaineenvaihdunnan tarpeesta. Alussa päivittäinen energiantarve (TEE) oli 3900 kcal ja kuuden viikon kohdalla leirillä 4501 kcal.

Alla olevan tutkimuksessa (1) ilmoitetun ravinto-ohjeen perusteella voidaan päätellä, että esimerkiksi 150 kiloa painavan 40-vuotiaan miehen olisi ollut määrä syödä noin 1700 kcal päivässä (eikä ainakaan sen alle). Proteiinia ruuassa olisi tällöin ollut noin 120-130 grammaa, hiilareita noin 185-195 grammaa ja 45-50 grammaa per päivä.

“They exercised 3.3 2.1 hours/day, about half supervised initially. Subjects chose their own calorie intake but were instructed to aim for a protein:carbohydrate:fat ratio of 30:45:25, and to never go below 70% of their resting daily energy expenditure (RDEE) (21.6 lean tissue [Kg] 370).” Kevin Hall ja kumppanit ovat kuitenkin arvioineet matemaattisella mallinnuksella, että kilpailijat elivät tuon 90 vuorokauden ajan leirillä paljon vähemmillä kaloreilla, keskimääräinen arvioitu kaloreiden saanti oli 1300 kcal (2). Kilpailuasetelma sai siis syömään suunniteltua (noin 1700 kcal tai >) vähemmän. Kuuden viikon kohdalla kilpalaihduttajien energiavaje päivää kohti oli arviolta noin 3231 kcal/pv (1300 kcal-4531 kcal). Vertailun vuoksi, Minnesota Starvation Experimentissä energiavaje suunniteltiin kolmen kuukauden jaksoksi noin 1200 kilokaloriksi/pv (1800 kcal -3009 kcal). Suurin pudottajan kilpailijat kärsivät siis yli kolme kertaa suuremasta energiavajeesta leirijaksolla kuin nälkiintymiskokeen osallistujat. Minnesotan kokeen osallistujat olivat tietääkseni lähtötilanteessa normaalipainoisia. Edelleen tutkijat laskivat, että liikunnan aiheuttama painonpudotus oli keskimäärin 27 kiloa (liikunnalla voi siis laihtua) ja ruokavalion aiheuttama painonpudotus 34 kiloa. Tutkimuksen koehenkilöt kykenivät laihduttamaan keskimäärin lähes 60 kiloa. 83 % menetetystä painosta oli rasvaa ja 17 % lihasta (kuva). Erittäin nopea painonpudotus ei aiheuttanut erityistä lihaskatoa, kuten vakiintunut ajattelutapamme on kuulunut. Mutta toki on muistettava äärimmäinen liikunta-aktiivisuus.

Perusaineenvaihdunta (PAV) oli lähtötilanteessa keskimäärin 2679 kcal/pv. Meidän ravitsemusterapeuttien ja lihavuustutkijoiden käyttämien laskentaohjelmien (perustuvat aiempaan tutkittuun tietoon) perusteella perusaineenvaihdunnan arvioitiin laskevan 400 kcal eli tasolle 2279 kcal/pv 30. viikossa huomioiden rasvamassan runsas lähteminen ja lihasten suhteellisen hyvä säilyminen.

Totuus oli kuitenkin karvas kalkki. Huolimatta hyvin säilyneistä lihaksista luotettavalla menetelmällä mitattuna kilpailijoiden perusaineenvaihdunta oli vähentynyt 916 kcal eli tasolle 1763 kcal/pv (1). Toisin sanoen, kaikesta liikunnasta ja proteiinipainotuksesta huolimatta elimistö asetti aineenvaihdunnan perusliekin 916 kcal alemmaksi kuin alussa ja 516 kcal alemmaksi mitä aiempien tutkimuksien mukaan olisi olettanut.

Arvioudun ja todellisen PAV:n vähentymisen ero 516 kcal vastaa lautasmallin mukaista ruoka-annosta ilman ruisleipäpalaa ja päällä olevaa levitettä. Perusaineenvaihdunta väheni siis yhden terveellisen aterian verran enemmän kuin lihavuustutkijat pystyivät ennakoimaan.

Alla oleva kuva on täydennetty tekemälläni punaisella värikorosteella (Figure 2 tutkimuksessa). Musta piste kuvaa yhden henkilön perusaineenvaihduntaa lähtötilanteessa ja valkoinen täplä henkilön perusaineenvaihduntaa 30. viikolla. Huomaa, miten yhden henkilön (äärimmäinen oikealla) perusaineenvaihdunta hidastui noin 3500 kilokalorista noin 1800 kilokaloriin kyseisen 7 kk aikana.

Tutkimus osoittaa, että äärimmäinen laihdutus voi johtaa aineenvaihdunnan selvästi ennakoitua suurempaan säästöliekki-ilmiöön (metabolic adaptation) vaikka liikuttaisiin “hulluna” lihaksien menetystä suojaten. Perusaineenvaihdunnan suojaaminen ei näytä siis onnistuvan edes voimaharjoittelua lisäämällä, kun rääkki on riittävän kovaa.

Kaulavaltimon ateroskleroosissa ja veriarvoissa hienot parannukset laihtumisen jälkeen

Onneksi hyviä uutisiakin on kerrottavana, sydän- ja verisuoniterveys sekä sokeriaineenvaihdunta parani (3).

Lähes kaikki veriarvot lukuunottamatta “pahaa” LDL-kolesterolia kehittyivät suotuisasti tutkimuksen aikana. On yllättävää, että LDL-kolesteroli ei laskunut, kuten se laihduttaessa yleensä tekee. Huomiolle pantavaa on, että matala-asteinen tulehdus väheni herkällä CRP:llä mitattuna massiivisen 81 % lähtötilanteeseen nähden. Millään ruokavaliolla tai lääkkeellä ei taida saada tällaisia tuloksia ilman laihtumista.

Myös kaulavaltimon ateroskleroosi väheni ja kaulavaltimon toiminta parani. Teho oli samaa luokkaa kuin eräällä statiinilla on todettu kahden vuoden tutkimuksessa.

Oheisessa taulukossa joitakin tärkeimpiä poimintoja havaituista muutoksista terveydentilassa.

Tutkijoiden johtopäätös kuuluu seuraavasti:

“Combined intense exercise and moderate caloric restriction over 7 months in a select group of sedentary morbidly obese individuals result in: regression of CIMT; improvement in vascular function as measured by CaDI; and favorable effects on body composition, blood pressure, insulin sensitivity, lipids, and inflammatory biomarkers.“

Yllätys lihavuusleikattuihin verratessa

Koska edellä mainittu perusaineenvaihdunnan voimakas vaimentuminen yllätti tutkijat halusivat he verrata miltä kilpalaihduttajien tulokset näyttävät suhteessa lihavuusleikattuihin, joille on tehty mahalaukun ohitusleikkaus (4). Kyseessä ei ole suora vertaileva tutkimus, joten tulkinnassa on pidettävä jäitä hatussa.

Lihavuusleikattuja henkilöitä valittiin kontrolleiksi (matched controls) toisesta tutkimuksesta samankaltaistaen molempien ryhmien tutkittavien ikä, sukupuoli, paino ja painoindeksi. Analyysiin otettiin 13 kilpalaihduttajaa ja saman verran lihavuusleikattuja.

Tutkijat yllättyivät, kun lihavuusleikattujen perusaineenvaihdunta säilyikin paremmin kuin kilpalaihduttajien. Molemmat ryhmät laihtuivat yhtä paljon, lihavuusleikatut menettivät vieläpä enemmän lihasta (vähemmän rasvaa) ja liikkuivat luultavimmin vähemmän, ja silti heidän perusaineenvaihduntansa toimi paremmin vuoden kohdalla kuin kilpalaihduttajien 7 kuukauden kohdalla. Oheinen alla oleva kuva kertoo miten paljon laskettua (ennakoitua) enemmän perusaineenvaihdunta huononi kilpailijoilla (BLR) ja toisaalta lihavuusleikatuilla (RYGB).

Lihavuusleikattujen perusaineenvaihdunta oli 12 kuukauden kohdalla kivunnut juuri sille tasolle, mitä oli ennakoitu painonpudotuksen perusteella; 6 kuukauden kuukauden kohdalla havaittu “säästöliekki” (metabolic adaptation) oli siis purkautunut lihavuusleikatuilla. He kuluttivat vuoden kohdalla sen mitä laskurit olettivat heidän kuluttavan laihtumistuloksen perusteella.

Lihavuusleikattujen henkilöiden leptiiniarvo (kylläisyyshormoni) ja trijodityroniiniarvo (kilpirauhasarvo) olivat tilastollisesti merkisevästi korkeammalla 12 kuukauden kohdalla kuin kuin laihdutuskilpailijoilla 7 kuukauden kohdalla. Tutkijat päättelivät:

“Unlike RYGB patients who lost a substantial amount of FFM, BLC participants partially pre served FFM despite rapid weight loss. However, FFM preservation did not attenuate the reduction of metabolic rate and both groups demonstrated a significant metabolic adaptation to weight loss that was correlated with the energy deficit and changes in leptin.” Tutkimuksen perusteella jäi epäselväksi, mitä tapahtuu kilpalaihduttajien vuoden ja tulevien vuosien kohdalla. Korjaantuuko “säästöliekki” ajan saatossa kuten kävi lihavuusleikatuille?

Säästöliekki ei purkaannu 6 vuoden kuluttua

Tähän kuuden vuoden seurantaan saatiin 14 henkilöä mukaan, eli kaksi kilpailijaa ei voinut tai halunnut osallistua (5).

Arvaatte varmaan mitä tapahtui kilpalaihduttajien painolle. Lähes kaikki lihoivat, vain yksi osallistujista onnistui laihtumaan edelleen. Yksi meni laihdutusleikkaukseen ja käänsi siten jo uudestaan ylös kivunneen painon takaisin laskuun. Lue yksittäisistä kokemuksista tarkemmin tältä.

Keskimäärin osallistujat lihoivat 41 kiloa kuuden vuoden aikana, mutta olivat silti edelleen 17,3 kiloa laihempia kuin kilpailun alkaessa. He olivat siis onnistuneet pitämään 11,6 % painostaan poissa kuuden vuoden ajan, mikä on kyllä kova saavutus verrattuna mihin tahansa toiseen näin pitkään tutkimukseen. Eli työ ei ollut valunut täysin hukkaan. Uudesta painosta suurin osa näytti olevan rasvaa (kuva).

Jos ihminen lihoo 41 kiloa niin kaiken aiemman olemassa olevan tiedon perusteella myös perusaineenvaihdunta kasvaa lihomisen tahtiin.

Yllätyksekseen tutkijat huomasivat, että perusaineenvaihdunta ei lisääntynyt lainkaan 41 kilon lihomisesta huolimatta. Itse asiassa perusaineenvaihdunta oli hieman vähentynyt entisestään. Tämä on aika järkyttävä uutinen. Miten voi olla mahdollista, että metabolia voi mennä näin rikki?

Edellä kuvatun ilmiön tekee vielä kummallisemmaksi se, että koehenkilöt liikkuivat kertomansa mukaan kaksi kertaa enemmän kuin lähtötilanteessa. Liikuntatottumukset olivat siis jääneet “päälle”, ainakin näin osallistujat raportoivat.

7 kuukauden kohdalla havaitut edulliset sokeri- ja rasva-aineenvaihdunnan muutokset eivät olleet enää kuuden vuoden kohdalla tilastollisesti merkitsevästi parempia kuin kilpailun lähtötilanteessa. Hyöty oli siis valunut pois. Leptiiniarvot olivat edelleen alempana kuin lähtötilanteessa.

Tutkijat toteavat:

“We found that despite substan tial weight regain in the 6 years following participation in “The Big gest Loser”, RMR remained suppressed at the same average level as at the end of the weight loss competition. Mean RMR after 6 years was 500 kcal/day lower than expected based on the measured body com position changes and the increased age of the subjects.”

Lopuksi

Tärkeimmät rajoiteet tämän tutkimuksen kääntämisessä “elävään elämään” ovat kokeen äärimmäinen luonne ja kontrolliryhmän puute.

Kokeen myönteisenä tuloksena voi sanoa, että massiivinen laihtuminen saattaa kääntää jo valtimoissa olevan ateroskleroosin suunnan kuten statiinilääkkeiden on osoitettu tekevän, ja vaikuuttaa muutenkin lähes kautta linjan hyvin myönteisesti sydän- ja verisuonitautien riskitekijöihin. Mutta muutokset luonnollisesti hävivät vuosien saatossa, jos paino ei pysy alhaalla.

Perusaineenvaihduntaa koskevat tulokset ovat karvas kalkki lihavuustutkijoille ja meille ravitsemusihmisille (tulevissa kirjoituksissa tästä lisää). Mutta voi vain kuvitella, miten syvä pettymys tutkimusten tulokset ovat laihduttajille itselleen ja kuinka paljon inhimillistä kärsimystä äärimäinen laihduttaminen ja sen vaikeus täytyy tuottaa.

Huonoista kalorin kulutusuutisista huolimatta täytyy sanoa, että kyllä kilpailijoiden kroppa edelleen polttaa kaloreita. Tutkittavien perusaineenvaihdunta on edelleen 1900 kcal ja päivittäinen kokonaiskaloreiden kulutus liikunnat ja arkiaskareet huomioiden 3400 kcal. Kyllä siihenkin saa jonkin verran syödä.

Kuuden vuoden tulokset osoittavat, että edes TV-kamerat ja miljoonat katselijat, siis valtava sosiaalinen paine, eivät takaa pysyviä tuloksia. Vain yksi kilpalaihduttaja kuudestatoista onnistui pitämään painon TV-ohjelman päättymisen jälkeisissä lukemissa kuuden vuoden ajan.

Sen lisäksi, että perusaineenvaihdunta ottaa pahasti siipeensä laihdutuskilpailussa niin tällaiset kisat vääristävät yleistä käsitystä laihdutuksen luonteesta sekä ovat omiaan aiheuttamaan tyytymättömyyttä omaan kehoon.

Tämä(kin) tutkimus korostaa entisestään lihavuuden ehkäisyn ensiarvoisuutta. Lihavuuden hoitoon kaivataan kipeästi uutta suuntaa –kun vain tietäisimme mistä sitä etsiä.

PS. Kommentointi aiheesta, ei erityisruokavaliosta.

PS 2. Tämän kirjoituksen jatkoksi on pikku hiljaa tulossa kirjoitus lihavuusleikkauksista, ruokahalun muutoksista laihtuessa, joustavasta (intuitiivisesta) syömisestä, laihdutuksen tehoasta ilman erikoisdieetteja ja hitaasta laihtumisesta.

Aiheeseen liittyviä aiempia kirjoituksia blogissani:

Lähteet

1. Johannsen DL, Knuth ND, Huizenga R, Rood JC, Ravussin E, Hall KD.Metabolic slowing with massive weight loss despite preservation of fat-free mass. J Clin Endocrinol Metab. 2012 Jul;97(7):2489-96.

2. Hall KD. Diet versus Exercise in “The Biggest Loser” Weight Loss Competition. Obesity (Silver Spring, Md). 2013;21(5):957-959.

3. Ahmadi N, Eshaghian S, Huizenga R, Sosnin K, Ebrahimi R, Siegel R. Effects of intense exercise and moderate caloric restriction on cardiovascular risk factors and inflammation. Am J Med. 2011 Oct;124(10):978-8

4. Knuth ND, Johannsen DL, Tamboli RA, Marks-Shulman PA, Huizenga R, Chen KY, Abumrad NN, Ravussin E, Hall KD. Metabolic adaptation following massive weight loss is related to the degree of energy imbalance and changes in circulating leptin. Obesity (Silver Spring). 2014 Dec;22(12):2563-9

5. Fothergill E, Guo J, Howard L, Kerns JC, Knuth ND, Brychta R, Chen KY, Skarulis MC, Walter M, Walter PJ, Hall KD.Persistent metabolic adaptation 6 years after “The Biggest Loser” competition. Obesity (Silver Spring). 2016 May 2