王立銘專欄｜減肥有術：拿好胃口「開刀」

導語：

從能量守恆定律出發，所有市面上可見和廣泛應用的減肥治療方式，無外乎圍繞以下這三個方面：減少攝入食物的總能量水平；減少身體對能量的吸收能力；增強新陳代謝中的消耗。其中，最為持久有效的治療辦法，就是減肥手術。隨著微創手術技術的發展，減肥手術已經不像最初的那樣「簡單粗暴」，而且手術的門檻會繼續降低。

這一篇，讓我們開始聊聊肥胖症的各種治療手段。嚴格來說，減肥的醫學介入手段包括改變生活方式、藥物治療、醫療器械和外科手術等等類別。我們的系列文章，將會主要講述相關藥物的開發和背後的科學。

文 | 王立銘（浙江大學生命科學院教授）

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設計減肥治療方案的邏輯，其實還真不需要太艱深的科學道理。我們並不需要像開發靶向抗癌藥那樣，必須對癌症的生物學有深刻的認識。甚至誇張點說，我們手裡只需要一個武器就夠了：能量守恆定律。

減肥的物理學

能量守恆定律告訴我們，在任何一個孤立系統里能量不能憑空產生，也不會憑空消失，這一點當然也同樣適用於人體。對於人體來說，能量的來源非常簡單，就是每天吃進嘴裡的各種食物，不管是來自米飯油條可樂的碳水化合物，還是雞鴨魚肉雞蛋土豆里的蛋白質和脂肪，都能夠一定程度的被我們的消化系統消化和吸收，之後再通過複雜的生物化學反應在細胞內產生能量。

而人體能量的去向也並不複雜，主要來說是三大出口：最大頭的能量支出是身體的基礎新陳代謝活動，包括維持體溫啊，血液循環啊、組織生長和修復、細胞內各種生物活動例如新蛋白質合成和降解啊、細胞器生成和分解啊等等，這部分能量支出佔到總能量支出的六成上下。

此外，我們每天都要進行的各種體力活動，不管是做飯掃地還是跑步打球，加起來消耗了大約兩三成的能量。

最後一小部分，是為了獲取能量而消耗掉的能量。聽起來有些拗口，不過原理也很簡單：我們吃的食物從進入口腔刺激味蕾開始到最終變成身體可以利用的能量分子和營養物質，需要經歷消化、吸收、貯藏、分解利用、排泄等各個階段，而這些階段的生理活動同樣還是需要消耗能量的。

能量不會憑空產生，如果人體攝入的能量經常性的小於人體消耗掉的能量，人最終會營養不良乃至飢餓而死。同樣呢，因為能量不會憑空消失，如果人體的能量攝入總是超過能量消耗，這部分「多出來」的能量就會積累在人體中，並往往以脂肪分子的形式儲存在脂肪組織里，這正是肥胖症簡單的物理解釋。

（一段時間內的）體重變化 = 總能量攝入 - 總能量消耗 （請將等號理解為成正比的含義）

如果考慮進食物中的能量僅有一部分被人體吸收，也考慮到不同的能量支出的去向，這個公式可以寫成：

體重變化 = （食物中包含總能量 X 人體從食物中吸收能量的比例）-（新陳代謝中的消耗 + 體力活動中的消耗 + 食物消化吸收中的消耗）

換句話說，如果我們希望減輕體重，有五個入手點：

· 減少攝入食物的總能量水平

· 減少人體從食物中吸收能量的能力

· 增強新陳代謝中的消耗

· 增強體力活動中的消耗

· 增強食物消化吸收中的消耗

這五點中，首先可以基本排除掉的是最後這一條，「增強食物消化吸收中的消耗」。因為不少研究證明，食物消化吸收活動所消耗的能量，大致和食物所含的能量有線性關係：食物中能量越多、消化吸收所消耗的能量也就越多。這在道理上也不奇怪，消化兩個饅頭所需的能量可能差不多就是消化一個饅頭的兩倍嘛。因此想要在這一點上做文章進一步增加消耗就比較困難了。儘管也有一些研究確實表明，肥胖人群在食物消化吸收中消耗的能量變少了，但是考慮到這個現象還沒有被廣泛認可和驗證，也考慮到食物消化吸收中的能量消耗畢竟佔比很低（僅佔全部能量消耗的一成左右），我們（以及開發減肥治療手段的人們）不需要這一點上花費太多的時間和精力。

而想要「增加體力活動中的能量消耗」，最好的辦法不是吃藥做手術，而是真正的改變生活方式，「邁開腿」，多運動。因為實際上也很難想像有哪種藥物可以完美模擬人體的體力運動，從而促進能量的消耗。

關心減肥話題的讀者們可能會有點印象，2015年底的時候各大媒體很是炒作了一撥大新聞，號稱科學家們已經開始研究運動背後的生物學機制，從而可以開發出藥物來替代實際的運動云云。但是細究相關的研究你就會明白，科學家們的發現倒不如說是基本斷送了開發一種替代運動的藥物的可能性：他們發現高強度鍛煉能夠大範圍的改變機體內成百上千的蛋白質分子的化學修飾水平和生理活性！而至少在可預見的將來，人工設計一個分子，能夠同時精確地操縱成百上千蛋白質分子的可能性幾乎是不存在的。

因此在現實中，想要設計一種能夠幫助我們減輕體重的治療手段，就剩下下面三個選項了：

· 減少攝入食物的總能量水平

· 減少身體對能量的吸收能力

· 增強新陳代謝中的消耗

沒錯，所有市面上可見和廣泛使用的減肥治療方式，都可以歸入上面某一個或者多個門類中去。我們也有理由相信，只要偉大的能量守恆定律繼續支配著我們的物理和生物世界，未來的減肥治療也要從這三個方面去尋找。

拿好胃口開刀

首先出場的，便是減肥手術，也是現今所有減肥的醫學介入手段中最有效和持久的一種。這種手術的基本原理就是：減少攝入食物的總能量水平，同時減少身體對能量的吸收能力。

我們每天吃下去的食物要經過長達數小時的體內旅行，從口腔到肛門，從完整的飯菜變成糞便。同時在此過程中，食物中的一部分營養物質被我們的身體所吸收和利用。

學過高中生物的人都應該了解，在人體攝入食物的整個過程中，胃和小腸是最重要的消化和吸收的器官。狀如口袋的胃是主要的食物研磨器官，通過機械研磨，將混合了胃酸和胃蛋白酶的食物磨成細細的食物糜。而長達數米的小腸是最重要的吸收營養物質的器官。當已經被充分磨碎和消化的食物糜進入小腸後，和密布微絨毛的小腸腸壁親密接觸，在此過程中大量的營養物質分子被吸收進入小腸腸壁細胞，並最終通過循環系統運送到身體的各個器官，參與機體的新陳代謝。

減肥手術的目標正是胃和小腸。既然胃和小腸在食物消化吸收中如此重要，那麼乾脆在消化道上動刀子，讓胃變小、小腸變短，不就可以有效的阻止營養物質的消化和吸收了么？減肥手術的原理就是這樣的簡單粗暴！

這些手術操作的目的主要是兩個，一是限制胃的大小，讓肥胖症患者更容易出現飽腹感，從而減少進食量（「減少攝入食物的總能量水平」）；二是避免食物流經小腸，減少身體對營養物質的吸收能力（「減少身體對能量的吸收能力」）。雙管齊下的效果也是確實是立竿見影的：在手術後十個月內，肥胖症患者平均可以減去多餘體重的一半到八成，這對患者來說可能意味著三十到五十公斤的多餘贅肉！而且長期的術後觀察也證明，減肥手術的效果在相當長的時間內、甚至在術後十年後都很穩定，體重反彈的問題並不嚴重。像二型糖尿病、心血管疾病、癌症甚至精神疾病的發病率也都有明顯下降。

得益於腹腔鏡技術的發展，現在做減肥手術沒有圖片看上去那樣嚇人，也不需要開膛破肚，只需要在肚子上開幾個小口就可以完成。在美國，做減肥手術的平均花費在兩萬美元上下，平均住院時間也僅僅有1-2天，可算個地道的小手術。僅在2005年（我所能查到的最新數據），全美國就有18萬人接受了減肥手術。

因此可以說，治療嚴重肥胖症的最有效手段就是減肥手術。之所以要加上一個「嚴重」的限定詞，是因為畢竟我們需要平衡手術帶來的風險因素，比如手術本身的風險（例如感染、失血、血栓和刀口破裂等等），術後由於營養吸收下降帶來的營養不良風險等等。因此，目前美國食品和藥品管理局的指南中，僅有那些身體質量指數超過40的大胖子們（對於一個身高170厘米的成年人來說，這意味著體重超過115公斤），或者身體質量指數超過35（170厘米/101公斤）同時伴隨至少一種嚴重併發症的胖子們，才能接受減肥手術治療。

近年來美國食品和藥品管理局逐漸降低了相對風險性較低、手術可逆的可調節胃束帶手術的門檻，但是總體而言，減肥手術仍然主要針對的是非常嚴重的肥胖症患者。

但是我估計，如果未來沒有更高效的藥物治療方案出現，減肥手術特別是非切除性手術的門檻會繼續降低，手術的風險和副作用也會得到更好地控制。舉個例子，就在2015年，美國食品和藥品管理局批准了兩種統稱為胃氣球（gastric balloon）的新型醫療器械，這種醫療器械的原理類似胃束帶，也是為了在物理上限制胃的容量，只不過它的植入完全不需要損傷性的外科手術。只需要利用內窺鏡將癟掉的氣球放入胃裡，然後灌入液體使之膨脹就可以了。這種醫療器械的使用門檻創了歷史新低：只需要身體質量指數超過30就可以使用（170厘米/86公斤）！

未來會不會有一天，類似的醫療器械可以做到更加精緻和無害，胖子們只需要吞下藥片，讓藥片在胃裡膨脹到合理尺寸就可以輕鬆實現減肥，而希望停止減肥的時候只要吃下另外一個藥片就行呢？如果真的有這麼一天，會不會我們反而需要更強有力的監管措施，防止人們濫用這樣的減肥產品呢？要知道，這樣的事情歷史上可並不是沒有出現過！從楚王好細腰，到現代超模的完美三圍要求，不知道多少人可是把體重和身材看的比生命和健康更重要。

說完了手術，我們開始說說那些減肥藥物背後的故事。敬請期待下文，說說肥胖症（三）：姑射仙丹。

（本文與王立銘的個人微信公眾號「以負墒為生」同步推送。）

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