科学:“猴孩子”缘何能量充沛像怪物？ 幼儿大脑耗能占43%

顾汉现

作者：Herman Pontzer 来源：《科学》

发布时间：2021/8/14 15:59:25

“猴孩子”缘何能量充沛像怪物？等　　1歳、 20、 60、 终、４

人类幼儿的大脑消耗了身体所需能量的43%，令人震惊。幼儿的新陈代谢速度加快是因为大脑以及其他器官或免疫系统的发育变化消耗了大量的能量。1岁时，婴儿单位体重消耗的卡路里比成人高50%。儿童的代谢率在5岁之前一直保持高水平。经过婴儿初期的激增之后，代谢率会以每年约3%的速度减缓直到20岁左右，随后便稳定下来。20~50岁的青年和中年人的代谢率和能量消耗是最稳定的。人体的代谢率在60岁之后才真正开始缓慢下降，且每年以0.7%的速度缓慢下降。但老年人需要消耗的能量也较少，比如90多岁的老人每天需要消耗的热量比中年人少26%。
本文是营养学、儿科学、老年学等关联的医学研究论文。



在瑞士，每周去养老院的幼儿园儿童人数超过老年人人数。 图片来源：BSIP

所有父母都知道，蹒跚学步的孩子精力充沛。

现在，首个关于人类一生中能量使用的全面研究量化了幼儿能量的燃烧率：9到15个月大的婴儿在一天内消耗的能量比成年人多50%，这一数字令人震惊。像“小发电机”一样，他们甚至比孕妇和十几岁的男孩更快地消耗和使用能量，最可能的是为大脑和器官发育提供能量。

“这些小人儿们不像成年人那样消耗能量。”美国杜克大学进化生物学家、带领这项新研究的Herman Pontzer说，“他们燃烧能量的速度非常快……就像一个不同的物种。”

但幼儿也会很快精力耗尽。如果不能获得所需的卡路里，高代谢就会让他们特别容易生长受阻和生病。他们的细胞代谢药物的速度也可能比成年人快，这意味着他们可能需要更频繁的剂量。另一方面，60岁以上的老人每天开始比年轻人消耗更少的能量，需要更少的食物或更低剂量的药物，特别是90岁以后，他们消耗的能量比中年人少26%。

令人惊讶的是，科学家对人一生中消耗的能量知之甚少。这是因为这样的数据需要所谓的“双标记水”研究，这是一种昂贵的测试，参试者需要饮用含有不常见的氢和氧的“重”水，这种水可通过化学方法来追踪。科学家连续一周测量了这些同位素超过24小时从尿液、血液或唾液中排出的量，以计算个人平均每天消耗多少能量。

在这项新研究中，Pontzer和同事建立了一个大型数据库，汇集了来自29个国家的6421名年龄在8天到95岁之间的人饮用双标记水研究的结果。研究小组从中提取了每个人的每日总能量率，并根据身体大小、质量和器官大小对其进行调整，从而计算出每个人的每日代谢率。器官中的瘦肉组织比脂肪消耗更多的能量，儿童消耗能量的器官比成年人占身体质量的比例更高。

当科学家绘制出整个生命周期的代谢率时，他们发现，婴儿出生时的代谢率与他们的母亲相同，这是根据他们较小的体型调整后的结果。但在9到15个月之间，他们的细胞加速燃烧能量更快，研究小组21-8月13日在发表于《科学》的一项研究中报告称。

儿童的代谢率在5岁之前一直保持高水平，但在20岁左右达到稳定水平之前，代谢率开始缓慢下降。有趣的是，成年人口比例在60岁之前是稳定的，然后开始下降。Pontzer说，90岁以后，人类每天消耗的能量减少了约26%。

研究还发现，孕妇的代谢率并不比其他成年人高；它们的能量消耗和卡路里消耗会随着体型的增大而增加。“我们知道孕妇消耗更多的卡路里，但她们只是因为体型更大而消耗更多的能量。”Pontzer说。

饥饿的青少年的代谢率也没有上升，这也使研究结果似乎违反直觉。“当孩子们进入青春期时，他们摄入的卡路里量似乎有一个大的峰值。”Pontzer说，“在30多岁和40多岁的时候，人们通常会觉得自己慢下来了；当更年期到来时，你的速度会更慢。”但代谢率在这些时候不会改变。他说，荷尔蒙变化、压力、疾病、生长和活动水平都会影响食欲、能量和体重。

Pontzer推测，幼儿的新陈代谢速度加快是因为大脑、其他器官或免疫系统的发育变化消耗了大量的能量。随着老年人器官萎缩，大脑中的灰质减少，衰老也会减缓。

美国西北大学的生物人类学家、并未参与这项研究的Chris Kuzawa说，发育中的大脑可能是幼儿吸收能量的关键。2014年，他的团队发现，幼儿的大脑消耗了身体所需能量的43%，令人震惊。

波兰雅盖隆大学的生物人类学家、并未参与这项研究的Grazyna Jasienska补充说:从公共健康的角度来看，这很有趣。这些数据应该考虑到婴儿、孕妇和老年人需要摄入多少卡路里，以及药物的剂量。“想想世界上许多地方营养不良的儿童，他们需要的食物可能比我们之前想象的要多。”她说。（来源：中国科学报 冯维维）

相关论文信息：https://doi.org/10.1126/science.abe5017

https://science.sciencemag.org/content/373/6556/808

http://paper.sciencenet.cn/htmlp ... 41542138765719.shtm

http://paper.sciencenet.cn/htmlp ... 10354885265701.shtm

Science 新研究颠覆传统认知，首次揭示机体代谢规律:  1歳、 20、 60、 终、４。

http://news.bioon.com/article/6790168.html



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