Människan är den fetaste primaten

Långt innan det fanns skräpmat och sociala media var människan ganska fet, åtminstone jämfört med andra primater.

Jämfört med andra primater är till och med vältränade idrottare ganska feta. Människor behöver en fettprocent runt 15-30 procent, medan andra primater sällan har mer än 9 procent.

"Vi har alltid varit den feta primaten", säger Devi Swain-Lenz, vid Duke University. Han och ett forskarteam från Duke har nyligen upptäckt att vårt DNA utvecklades på ett annat sätt än hos schimpanser efter att vi delat på oss från en gemensam förfader för omkring 8 miljoner år sedan. Det ledde till att människor lade på sig vitt fett istället för det mer hälsosamt brunt fett. Brunt fett bränner kalorier, medan vitt fett lagrar kalorier. Resultaten publicerades den 24 juni i tidskriften Genome Biology and Evolution.

Forskarteamet från Duke, under Swain-Lenz och biologen Greg Wray, samlade fett-prover från människor, chimpanser och rhesusapor. De skannade fettproverna för att se skillnader i fettcellernas DNA. Det var då de upptäckte ett återkommande fragment av DNA som hjälper till att omvandla vitt fett till brunt fett.

Bild av Bernd Hildebrandt från Pixabay

Fettet runt midjan är vitt fett. Det är ett lager som är bra att ha under perioder av svält. Det bruna (eller begia) fettet kan däremot bränna kalorier för att skapa värme och hålla dig varm. Brunt fett triggas av kyla och - om du fryser - anpassar du dig till kalla vintrar.

Hjärnans fel

Det visade sig att det DNA som omvandlar vitt till brunt fett var undanstoppat och svåråtkomligt i mänskligt DNA men inte i schimpansernas DNA. Vi har alltså förlorat en del av den förmågan. Omvandlingen av fett kan bara aktiveras av kyla (men kanske också kaffe enligt en ny studie).

Men varför måste du frysa, medan andra primater kan ligga på ryggen och bränna fett? Jo, du behöver - precis som andra primater - vitt fett för att skydda vitala organ, som buffert under svält och som skydd mot kyla, men du har dessutom en enorm hjärna. Du behöver massor av vitt fett för att försörja denna hjärna. Hjärnan har tredubblat sin storlek på 8 miljoner år och suger åt sig mer än 20 procent av all energi. Hos ett växande barn slukar hjärnan 50 procent av all energi. Det behövs en rejäl buffert. Schimpansernas hjärnor har inte vuxit under samma tid. De klarar sig ganska bra, men människan har spridit sig över hela världen.

Så det är alltså hjärnans fel att man ser ut som man gör ... Men hellre småfet och smart än alternativet.

Det själviska fettet

De flesta blir lite rundare med åren. I runda slängar 5 kilo per decennium. Varför?

Det själviska fettet

Under evolutionens gång har gener som uppmuntrar uppbyggnad av fettvävnad haft ett överlevnadsvärde och dessa gener är själviska. Det enda generna bryr sig om är sin egen överlevnad. Det har resulterat i att fettet blivit kroppens största organ, större än huden, levern och musklerna. Men fetma-generna har inget överlevnadsvärde längre. Tvärtom minskar de chansen till överlevnad. Evolutionen är dock en långsam mekanism. Det tar miljontals år att programmera om DNA.

Foto: Darwin Laganzon från Pixabay

Ämnesomsättning och immunförsvar

När flercelliga organismer utvecklades var deras överlevnad avhängig inte bara förmågan att lagra energi för tider av svält utan också för att överleva infektioner. Immunsvaret är oerhört energikrävande. Vanlig feber ökar energiförbrukningen med 10 procent för varje grad som kroppstemperaturen stiger, blodförgiftning med upp till 50 procent. Undernäring, d.v.s. brist på energi, ökar infektionskänsligheten. Följaktligen har de molekylära system som reglerar ämnesomsättning och immunförsvar utvecklats tillsammans och är ömsesidigt beroende av varandra. De hänger ihop.

Foto Johannes Plenio från Pixabay

Under miljontals år var undernäring det främsta problemet, men nu är tvärtom för mycket energi och det inflammatoriska svaret på fetma och andra livstidsfaktorer som är det stora problemet. Vi rör oss t.ex. mycket mindre och vi äter mer.

Fettvävnaden – kroppens största organ

Men varför är fett – kroppens smarta sätt att lagra undan energi på – farligt? Fetma ökar bland annat risken för diabetes typ 2, belastningsskador och hjärt- och kärlsjukdomar. Men fett är inte bara ett passivt energilager, det är i lika hög grad ett aktivt endokrint organ som påverkar hela kroppen. Fettvävnad producerar adiponectin, ett hormon som spelar en viktig roll i regleringen av blodsockernivåer och skyddar mot vissa cancerformer, och leptin, som reglerar aptit och hunger. Fettvävnaden är således kroppens största organ (hos de flesta).

Fett påverkar oss på olika sätt beroende på var det finns. Underhudsfettet skyddar muskler och organ och bidrar också till att bekämpa infektioner och att läka sår. Fett som hopar sig runt lår (ridbyxlår) och rumpa (päronform) är också i huvudsak ofarligt, medan fett som samlas i fettdepåer inne i buken mellan tarmarna är livsfarligt. Män löper större risk än kvinnor p.g.a. hormonella skillnader och den farligaste människoformen är en mage utspänd av bukfett och tunna lemmar.

I takt med att vi åldras tunnas det saftiga och friska underhudsfettet ut och händerna blir knotigare, medan risken ökar att det farliga bukfettet växer. Årsringarna lägger sig på varandra som dubbelhakor och bilringar. Bukfettet infiltrerar vitala organ och startar kemiska processer som skadar kroppen. Det bildas cytokiner, däribland interleukin-6 (IL- 6), som orsakar kronisk inflammation, och TNF-alfa, som har kopplats till cancer.

Bukfettet tycks även påskynda åldrandet. I ett experiment skar man bort bukfettet hos tjocka labbråttor. De levde sedan betydligt längre än råttor som fick leva med sitt bukfett och cancerfrekvensen var mycket lägre. Tyvärr är det inte lika lätt att operera bort bukfett på en människa, eftersom fettvävnaden är sammanflätad med blodkärl och organ.

Muskler – kroppens näst största organ

Även musklerna fungerar som ett organ. De är inte passiva köttbitar, utan ett dynamiskt system som förändras när det används och musklerna är fettets största "fiende". Muskler skapas av rörelse, fett av ickerörelse. De är varandras motsatser.

Hos stillasittande människor tar fettet över kroppen och glider in mellan muskelfibrerna, så att musklerna liknar marmorerat kött. Fettet tränger även in i enskilda muskelceller i form av lipiddroppar. Dessa droppar av fett, som förekommer i både lever och muskler, blockerar omvandlingen av glukos. Detta förklarar varför smala stillasittande personer riskerar att få diabetes. Det är inte bara hur mycket fett vi har, utan var det finns, som påverkar hälsan.

Eftersom fett och muskler slåss om samma kropp, innebär mer fett färre mitokondrier eftersom muskelceller har fler mitokondrier än fettceller. Mitokondrier är cellernas kraftverk och bränner fett och ju mer fett i förhållande till muskler, desto svårare blir det för kroppen att bränna fett. Flest fettförbrukande mitokondrier finns i uthållighetsidrottarnas långsamma muskelfibrer.

Myokiner i musklerna

Forskarna Markera Febbraio och Bente Pedersen visade 2002 att även muskler är endokrina organ och att träning leder till att muskeln producerar ett slags hormoner som kallas myokiner som kommunicerar med resten av kroppen. De identifierade IL-6 som det vanligaste myokinet, alltså samma inflammatoriska cytokin som produceras av överflödigt fett. Men IL-6 som produceras under träning har positiva effekter, som att öka graden av fettförbränning och motverka inflammation. Skillnaden är att överviktiga personer tenderar att ha låga men konstanta nivåer av IL-6, vilket leder till kronisk inflammation. Personer som tränar ökar temporärt halterna av IL-6 upp till hundra gånger. Sedan sjunker nivåerna rejält under några timmar. Personer som tränar har därför mindre inflammation i kroppen.

Forskarna tror nu att det kan finnas hundratals myokiner, och att de till stor del är ansvariga för de positiva effekterna av träning. Myokiner påverkar musklerna, skelettet, bukspottkörteln och immunsystemet. Forskarna tror att de också påverkar hjärnan genom frisättning av nervcellernas gödningsmedel BDNF.

För några år sedan identifierade forskare vid Harvard ett nytt myokin som kallas irisin och som utsöndras i blodet under träning. När irisin kommer ut i vävnaden omvandlar det vitt fett – och djupt liggande bukfett – till mer hälsosamt brunt fett. Irisin påverkar dessutom gener som även de ökar tillgången på tillväxtfaktorn BDNF i hjärnan.

Leptin i fettet

Fett-generna driver oss att äta för mycket. Fettet är själviskt, det vill hålla oss feta. Orsaken är bl.a. hormonet leptin som bildas i proportion till fettcellernas storlek i fettvävnad. Leptin skickar mättnadssignaler till hjärnan så att kroppsvikten håller sin jämvikt. Ju större fettceller, desto mer leptin och svagare aptit. Om fettcellerna däremot krymper – t ex genom bantning – då stärks aptiten. Efter allt för mycket frosseri under en julhelg med höga nivåer av leptin, slutar hjärnas receptorer i hypothalamus för leptin att fungera som de ska. Orsaken tros vara inflammationer i hjärncellernas yta som förstör receptorerna för leptin.

Leptinreceptor LEP-R fångar upp leptin vid cellytan. Bild: Cell.

Genom att äta lagom med bra mat och motionera, kan flödet och receptorerna för leptin återställas. Det finns studier som visar att motion påverkar känsligheten för leptin.

De själviska fettgenerna utvecklades och spreds för att de gav ett överlevnadsvärde. Men de har spelat ut sin roll när det finns stora energilager en biltur bort i närmsta snabbköp. Det bryr sig dock inte generna om. De har ingen aning om vi springer på savannen eller kör bil. De bara fortsätter kopiera sig själva. Men gener är inte allt. Tack vare våra hjärnor kan vi programmera oss själva. Motion ökar mängden BDNF som gör hjärnan plastisk och villig att förändras.

Normalt går man upp några kilo varje decennium. Jämviktsvågen är lite felinställd och gynnar en svag viktuppgång hellre än en svag viktnedgång, som ju på sikt skulle kunna leda till döden. Det är normalt. Men det är inte normalt att gå upp flera kilo per år och att bli fet och orörlig. En fet zebra skulle bli uppäten på nolltid, samma med en fet hominin och vi är homininer. De själviska fetgenerna löper amok i stillasittande kroppar och de älskar söt och färdigtuggad mat. 

För att bekämpa fettgenerna bör du undvika långvarigt sittande, motionera regelbundet, sova i 8 timmar, äta bra mat och kanske även pröva att fasta.

Hjärnfysikbloggen: Kroppens fem byggstenar

Dina celler behöver vatten och syre, men också byggstenar i form av kolhydrater, fett, proteiner, vitaminer och mineraler. För att springa behöver du allt detta. Det är din grund och även livets grund.

Det började i havet för fyra miljarder år sedan. Först skapades mineraler, vitaminer och proteiner, sedan kolhydrater och sist fettet.

Mineraler

Mineraler spelade sannolikt en viktig roll när livet uppstod. Enligt en allt populärare hypotes uppstod livet på havsbotten i närheten av heta, underjordiska källor. Mineraler samlade ihop molekyler så att liv uppstod. Det är därför du behöver mineraler som kalcium, fosfor, kalium, natrium, klor och magnesium. De ser till att din kropp fungerar. De stärker ben och tänder, de reglerar din metabolism och de ansvarar för kommunikation mellan dina nervceller.

Vitaminer

Efter mineralerna kom vitaminerna. Innan det fanns proteiner var det vitaminer som styrde...

Läs fortsättningen på Runners world.

Hjärnfysikbloggen: Fettförbränning och beach 2018

Nu är de tre månader till sommaren och kläderna ska av och kroppen visas upp. De är väl ungefär nu som många inser att nyårslöftet inte kommer att gå som man tänkte sig mitt i champagnen. Dags att sikta på beach 2019.

Hur mycket kan du egentligen gå ner på tre månader? Är du med i Biggest Loser kan du tappa ganska mycket. De tränar hårt, äter bra och är motiverade. Kruxet är att de nästan alltid går upp i vikt efteråt. I en studie för något år sedan såg man att de flesta kilona kom tillbaka. Som om det inte vore nog måste de dessutom jobba hårdare för att inte gå upp ännu mer. De hårda bantningskurerna i Biggest Loser gör att deras hjärnor och kroppar slutar lita på dem. Deras kroppar håller fast vid varenda kalori. En av vinnarna i Biggest Loser erkände att han måste träna mer och äta mindre än tidigare. Förra veckan sa Michael Sjögren, som vann svenska biggest loser 2012, att han ätit sig tillbaka till sin gamla vikt. Han är med 2018 igen.

Jag tror det är dags att repetera det jag skrivit om tidigare om fetma och dieter eftersom Biggest loser är på gång igen. Det är två år sedan jag skrev om Biggest loser och nästan tre år sedan jag skrev om fettförbränning.


Du består av 7*1027 atomer
Du består av atomer som sitter ihop i olika molekyler. Din fetvävnad är till största delen uppbyggd av kemiska föreningar som kallas triglycerider. De består av tre fettsyramolekyler och en molekyl glycerol. En genomsnittlig triglycerid i människans fettvävnad har den kemiska formeln C55H104O6, d.v.s. 55 kolatomer, 104 väteatomer och endast 6 syreatomer. Eftersom fett är syrefattigt, måste du andas in massor av syre för att förbränna fettet. Det är som bekant lättare att springa snabbt på kolhydrater.

En triglycerid på kemiska.

För att gå ner i vikt måste du göra dig av med de 165 atomerna på något sätt. Enligt lagen om massans bevarande finns det lika många atomer före en diet, en semester eller ett liv som efter - de finns bara på lite andra ställen. Atomer kan inte försvinna. För att ta sig ut ur kroppen ...

Läs fortsättningen på Hjärnfysikbloggen.

Varning för bukfetma

Det finns många myter om fett. Fett anses farligt och skadligt. Men fettet som omger cellerna eller fettet som isolerar nervceller, är vare sig skadligt eller farligt. Oftast klumpar man ihop allt fett, men det finns olika typer av fett. Det finns brunt och beiget fett. Det är rent hälsofett. Det finns underhudsfett och det finns visceralt fett, också kallat bukfett. När vi talar om skadligt fett, handlar det om ett överskott på bukfett.

Bukfett är kopplat till en rad sjukdomar, som hjärtsjukdom. Det finns även en koppling till cancer. Men hur ser den kopplingen ut?

Bukfett är fettet runt de inre organen.

En ny studie från Michigan State University kanske kan svara på det. Forskarna såg att ett visst protein -  fibroblasttillväxtfaktorn 2 eller FGF2 -som släpps ut från fett i kroppen kan förvandla friska celler till cancerceller. Både underhuds- och bukfett frigör FGF2, men bukfettet frigör mycket mer och har man mycket bukfett frigörs ännu mer FGF2.

"Our study suggests that body mass index, or BMI, may not be the best indicator," säger studiens huvudförfattare Jamie Bernard i ett pressmeddelande. "It's abdominal obesity, and even more specifically, levels of a protein called fibroblast growth factor-2 that may be a better indicator of the risk of cells becoming cancerous."

Brunt fett
Det blir kallare nu. I förrgår var det tre grader och jag fick skrapa bilrutan. En fördel med kyla är att kroppen bildar brunt fett när man fryser. Brunt fett bränner bort det farliga vita bukfettet. Tyvärr måste man frysa för att signalera till kroppen att börja tillverka detta nyttiga fett. Det bruna fettet håller oss sedan varma genom att bränna av vitt fett.

Jag brukar vara ganska dålig på att klä mig varm och fryser ganska ofta. Men det är ju inte farligt att frysa. Man blir inte förkyld. Mina kollegor klagar på att det är kallt på kontoret, men jag fryser inte eftersom jag har mycket brunt fett. En kollega sitter med dubbla tröjor och filt, medan jag går runt i T-shirt.

Läs mer om fett, hjärna och löpning på Hjärnfysikbloggen.

Hjärnfysikbloggen: Vad kostar ett kilo kroppsfett?

I grunden handlar löpning om ingenting annat än att hoppa från det ena benet till det andra. Ju tyngre du är, desto mer arbete krävs det för varje hopp. Under ett lopp på 50 km gör du kanske 40.000 hopp. Varje hopp är en kamp mot tyngdlagen. Självklart påverkar därmed vikten din prestation och din förmåga att springa fort och länge.

Denna insikt om fysikens lagar kanske låg bakom mitt beslut att gå ner i vikt inför Sundsvall Trail i början av juni. Jag gillar utmaningar och det var en utmaning att gå ner i vikt. Dessutom ville jag se vad det gav för effekt. Jag lyckades gå ner fyra kilo på drygt en månad. Jag blev snabbare (det märkte jag på mina backintervaller), men jag tappade kontrollen över min kropp. Under loppet fick jag ont i magen och jag kände brist på lust och motivation. Jag var inte riktigt jag - kanske för att jag tappat sju procent av mig själv.

Det var en viktig lärdom. Jag kommer aldrig mer att försöka gå ner i vikt inför ett lopp. Löpning är inte enbart fysik och fett är inte bara dödvikt. Fett är kanske ultralöparens viktigaste organ. Fett producerar hormoner och fett ger energi.

Lättare och snabbare
Hur ser då kopplingen mellan vikt och löpning ut? I en ny studie testades elva löpare (snittvikt 66 kg) på tre km vid olika tillfällen och under olika förutsättningar. Istället för att fästa vikter på löparna som man gjort i tidigare studier, lyftes löparna upp med någon ...

Läs fortsättningen på Hjärnfysikbloggen.

Om fett

Alla som försökt bli av med överflödigt fett vet hur svårt det är. Det tycks som att ju mer du försöker bli av med det, desto hårdare biter det sig fast. Det finns inga enkla svar eller lätta lösningar, för fanns det enkla svar och lösningar skulle det inte finnas någon fetmaepidemi.

Det är viktigt att förstå vad fett är. Många ser fett som något ont som ska fördrivas, men fettet är inte en fiende som är ute efter att döda oss. Fettet är något som skapats för att hjälpa oss att överleva. Genom historien har människor varit utsatta för brist på föda och svält. Svält har ...

Läs mer ...

Kampen mellan fett och muskler

Det sägs att den genomsnittliga svensken lägger på sig några kilo under jul- och nyårshelgen. Oftast går vikten ner igen, men om man frossar ofta tycks det som om kroppen blir sämre på att hitta tillbaka till sin gamla vikt.

Det själviska fettet
Orsaken till detta går långt tillbaka i historien. Under evolutionens gång har gener som uppmuntrar uppbyggnad av fettvävnad haft ett överlevnadsvärde och dessa gener är ”själviska”. Det enda generna ”bryr sig om” är sin egen överlevnad. Det har resulterat i att fettet blivit kroppens största organ, större än huden, levern ...

Läs mer ...

Dags att plocka fram skidorna

I lördags sprang jag 25 km i prattempo. Fast jag hade ingen att prata med, förutom på slutet då en kollega körde förbi, bromsade in, hissade ner rutan och erbjöd skjuts. Jag tackade nej. Det var det enda jag sa på över två timmar: nej. Det känns oftast bättre att säga ja, men ibland kan man inte.

Jag mötte solnedgången när det var några kilometer kvar. Jag hann hem innan det blev mörkt.

Nu är det bara en dryg vecka till Stafettvasan och jag har bara åkt 8 mil skidor. Jag borde kanske tacka nej, men jag har redan tackat ja. Det gjorde jag i höstas.

I fjol hade jag åkt över 100 mil inför loppet. Strax före jul halkade jag och gjorde illa handleden, men det kan jag inte skylla på längre. Sanningen är att det har varit tråkigt väder och jag har haft mer fokus på löpning. Med tanke på allt detta så har jag inga höga förväntningar, annat än att jag hoppas att vi ska ha kul i bygdegården i Östnor. Förhoppningsvis kommer jag i alla fall dubbla antalet mil innan det är dags. Om jag har tur kan jag åka skidor under lunchen i morgon.

Favorit i repris på Hjärnfysikbloggen
Jag förenklade, förkortade och rättade - ingen läsare hade tydligen kontrollräknat atomerna - mitt gamla inlägg om vart fettet tog vägen när man bantar så att fler får chansen att läsa det på Runners world. Här är den nya artikeln:

Hjärnfysikbloggen

Man andas ut fett

I en ny studie som publicerades i British Medical Journal i veckan påstår författarna att de presenterar … a novel calculation to show how we “lose weight”. Särskilt nytt tror jag dock inte det är. Alla fakta finns för den som bryr sig om att leta. Lagen om massans bevarande och de biokemiska processer som beskriver hur kroppen förbränner fett, finns beskrivna på olika nätforum och i böcker om biokemi och fysik. Jag skrev själv om hur fett lämnade kroppen som koldioxid och vatten för ett år sedan (och i ett annat inlägg för 4 år sedan). Däremot tycks det vara den första studien som redogör för detta faktum och som ställer upp otvetydiga beräkningar.

Studiens namn är When you lose weight, where does the fat go? Deras slutsats är att: Most of the mass is breathed out as carbon dioxide. Our calculations show that the lungs are the primary excretory organ for fat. Losing weight requires unlocking the carbon stored in fat cells, thus reinforcing that often heard refrain of “eat less, move more.” Jag kan bara hålla med. För att gå ner i vikt måste man göra sig av med fler kolatomer än man stoppar i sig och man gör sig av med dem genom att andas ut dem. Det är rätt självklart, när man tänker efter hur kroppen förbränner fett och socker.

De flesta har mycket vaga kunskaper om grundläggande fysik och biokemi.

I mitt inlägg om vart fettet tar vägen skrev jag att så gott som ingen vet hur fettet lämnar kroppen, att de flesta tror att fett försvinner som energi och värme. Studien bekräftar min gissning. Mer än hälften av alla familjeläkare, personliga tränare och dietister tror att fettet lämnar kroppen som energi och värme (se bild ovan). Resten tror att man tappar ut fettet i toaletten eller att fett blir muskler eller något helt annat. Bara en handfull dietister gissade korrekt att fettet andades ut som koldioxid och vatten.

Jag kanske var först med att skriva det på en blogg, men jag var knappast först med att göra beräkningarna och dra slutsatserna. Fysiker och biokemister skulle komma till samma slutsats, men de skriver mer på olika nätforum än på bloggar. Nu finns det i alla fall en studie publicerad i British Medical Journal. Det ger vetenskaplig tyngd, en faktaspäckad murbräcka som bryter in bland kostbloggar och dogmatiska dieter. Motståndet mot kunskap är kompakt, kanske för att fakta motsäger naiva påståenden om att man kan tappa flera kilon i veckan, vilket både strider mot sunt förnuft och naturlagarna. Man kan tappa vatten, men inte fett. Fettet måste förbrännas och det kräver arbete och i slutändan måste man andas ut fettet. Pust och stön, inget är gratis i universum.

Fett + syre som man andas in ger koldioxid och vatten.

Vetenskap och anarki
Bland hälsoprofeter och dietförespråkare råder en slags anarki. Det finns massor av hypoteser, men de ses mer som sanningar än som gissningar och tillfälliga hypoteser. För många år sedan läste jag några extra kurser i vetenskapsteori för jag ville veta hur man får kunskap om saker och ting. Det borde alla som gör påståenden om kost och hälsa göra, för det handlar också om påståenden om verkligheten. Först fastnade jag för Paul Feyerabends metod. Den var anarkistisk och kul. Feyerabends bok hette Against method. Hans ideologiska motståndare var Karl Popper som var lite stel och tråkig. När kursen var slut var jag dock övertygad om Poppers metod. Det behövs en metod, annars kan man inte avgöra vilken teori som är bäst. Annars blir det den starkastes rätt. Hypoteser är gissningar om verkligheten, inte absoluta sanningar. Sanningen är något människan strävar efter. Vetenskapen röjer undan felaktigheter genom gissningar, experiment och observationer. Teorier som inte kan falsifieras är metafysik och kvasivetenskap. Ibland kan jag tycka att bloggosfären befinner sig utanför fysikens lagar varifrån hälsokometer kastar sig in i vardagen, lyser spektakulärt en kort stund för att sedan falna och slockna. En del kommer tillbaka med jämna mellanrum. Andra når jordytan och kraschar i mötet mot den sublunära verkligheten.

Man kan säga att Popper härskar inom naturvetenskaperna, medan Feyerabend härskar inom bloggosfären. Anything goes, så länge man kan tala för sin sak och försvara sig ad-hoc, är regeln. Man bortser från eller misstänkliggör studier som motsäger favorithypotesen och lyfter fram de som bekräftar favorithypotesen. Syftet är att vinna. Det handlar om bekräftelse, pengar och ära, inte om nyfikenhet och kunskap. Det är tröttsamt och genomskinligt. Jag föredrar fakta, vetenskap och metod. På sikt är det ett vinnande recept.

Ruccola och olivolja sänker blodtrycket

En ny studie presenterar en spännande och mycket sannolik hypotes om vad som ligger bakom det faktum att medelhavskost är så starkt förknippad med bra hälsa. Hemligheten är en blandning mellan fet olivolja och grönsaker, eller mer exakt mellan enkelomättade fetter och nitrater. Denna blandning ger upphov till något som kallas nitrofettsyror. Det är knappast hela förklaringen, men det verkar som om forskarna är något på spåren.

Medelhavskost
Traditionell medelhavskost (som man åt på Kreta i ett par tusen år fram till 60-talet) består av mycket grönsaker, färsk frukt, bönor, linser, fullkornsprodukter, olivolja, nötter, grekiska ostar, samt fågel och fisk. Man äter lite av animaliskt fett, rött kött och mejeriprodukter. Medelhavskosten sköljs ner med måttliga mängder rött vin eller vatten. Absolut inte saft, juice eller läsk. Medelhavskosten har testats i tusentals studier under flera decennier och det är den enda diet man kan dra signifikanta slutsatser om. Det är dessutom en livsföring som fungerat i tusentals år. Den är inget modernt påhitt alltså. Stenålderskost är också en urgammal diet, men kruxet med den är att ingen riktigt vet vad den bestod av och den varierade mellan olika grupper. Ett annat problem är att nästan allt vi äter, är ett resultat av kultivering. Broccoli och äpplen var nästan oätbara. Köttet betade och sprang fritt. För att sätta tänderna i detta kött krävdes dessutom mycket arbete. Vi har kommit ganska långt ifrån stenåldern. Vi är förvisso anpassade till stenålderskost, men vi har också anpassat maten i tiotusentals år. All form av stenålderskost blir således paleolight.

Medelhavskostspyramiden

Blanda fett och grönt
I studien testade forskarna hypotesen att det var nitrofettsyror som var orsaken till medelhavskostens hälsoeffekter, genom att använda genetiskt manipulerade möss. Man fann att nitrofettsyror blockerar enzymet epoxidhydrolas, som sätts i samband med bland annat högt blodtryck, hjärtförstoring och åderförkalkning. Människan har samma enzym så samma sak händer troligtvis också i människor. Denna blockad är naturens egen skyddsmekanism. Om vi ​​kunde utnyttja det, kunde vi göra nya läkemedel för behandling av högt blodtryck och förebygga hjärtsjukdomar, tror forskarna. Ett enklare sätt är att äta medelhavskost, eller åtminstone hälla olivolja på salladen som bör bestå av nitratrika grönsaker som t ex ruccola, spenat och andra bladgrönsaker. Förmodligen fungerar avocado och valnötter lika bra som olivolja.

Sedan länge har det varit känt att olivolja är en bra fettkälla och att frukt och grönt innehåller värdefulla antioxidanter. Däremot har nitraterna - som länge ansetts som ett gift - inte varit särskilt uppmärksammade. De har - sedan de bearbetats av kroppens mikrobiom - en kärlutvidgande effekt. Studier på rödbetsjuice visar dessutom att nitrater påverkar uthållighet och prestation. Bildandet av nitrofettsyror är därmed en rimlig förklaring till varför blodtrycket sjunker.

Jag brukar ha i avocado, nötter och olivolja i salladen. Gärna ost också. Annars blir salladen så lätt. Ultralöpare behöver mycket energi.

Periodisk fasta och 5:2-dieten
Jag lutar allt mer åt att medelhavskost - gärna med inslag av paleo - är den bästa maten för hälsan. Jag tror även det kan vara bra att följa något sorts fastemönster (typ 5:2, 16:8), särskilt om man har problem att hålla vikten. Nyligen "läckte" ett preliminärt resultat av en stor svensk studie på 5:2-fastan som visade att alla gick ner i vikt. Media tog upp detta som en stor nyhet, men det är ingen randomiserad dubbelblindstudie, så egentligen kanske inte studien säger så mycket mer än att folk som följer en diet - vilken som helst - går ner i vikt. Jag tror jag kommer att återkomma när denna intressanta 5:2-studie är klar och granskad. Den bakomliggande orsaken till lyckad viktnedgång tror jag dock att man hittar bortom dieterna. Det får bli ett senare inlägg.

Vart tar fettet vägen när vi tappar vikt?

De senaste åren har jag läst om flera olika metoder för att gå ner i vikt, men jag har fortfarande inte hittat en enda korrekt beskrivning av viktnedgång. Tvärtom. Oftast är det ren kvasivetenskap och moderna sagor om hur man blir smal och lycklig. Jag får intrycket att de flesta tror att kilon lämnar kroppen som energi och försvinner i ett mystiskt moln av kalorier eller kilojoule - det tycks vara den vanligaste förklaringen. Men enligt E=mc² skulle några kilos övervikt som omvandlades till energi räcka till att försörja en mindre stad i flera tusen år (den värme som bildas motsvarar i verkligheten någon miljondels gram). Det kan alltså inte vara energi och inte heller värme som vi tappar. Andra säger att det är fett som vi tappar, men jag har vare sig sett fett eller kalorier samlas i golvhörnen i gymmet eller längs motionsslingorna. Fast fett är ändå ett ganska bra svar, för fett är massa och när vi tappar vikt, då tappar vi massa. Kilon är massa. Men hur tappar vi massa? På något sätt måste massan ut ur kroppen. Massa består av handfasta atomer och det är atomerna som vi måste flytta någon annanstans.

Fetmans fysik
Tänk dig en kropp lindad i plast. Om kroppen ska kunna förlora någon massa, måste massan på något sätt passera genom plasten. Så säger lagen om massans bevarande. Byter vi liknelsen med plast mot en riktig kroppsyta finns det fyra sätt för massan att passera ut genom ytan:

1. avyttring (hud, hår, naglar och sånt)
2. olika typer av utsöndringar (det man gör på en toalett)
3. svettning
4. utandning

Punkt 1 är försumbar och kan strykas. Det enda sätt vi märker det på är att det bildas damm där det finns människor. Dammet under sängen består mestadels av kroppens avyttringar.

Punkt 2 är också försumbar. Det mesta är sånt som går rakt genom kroppen som fibrer och annat osmältbart material tillsammans med några miljarder döda bakterier. Det enda som egentligen tar sig ut ur kroppen denna väg är lite kolesterol. Det som kommer ut genom bakdörren har aldrig varit inne i kroppen, som jag skrev om i ett tidigare inlägg. Det är en trevlig tanke.

Då återstår bara punkt 3 och 4. Det är de punkterna som påverkas av motion och hur vi äter, alltså när vi går ner i vikt. På något sätt andas vi ut och svettas ut fettet. För att förstå detta måste vi först förstå vad fett är och vad massa är, alltså vad fettmassa är.

Lagen om massans bevarande

Massa är i grunden en bunt atomer och fett är således också en bunt atomer. En bunt atomer bildar i sin tur olika molekyler som t ex fettsyror och glycerol. En molekyl glycerol med tre fettsyramolekyler kallas för triglycerid och består av 55 kolatomer, 98 väteatomer och 6 syreatomer, eller C₅₅H₉₈O₆. Kroppsfettet är uppbyggt av den sortens syrefattiga triglycerider. För att gå ner i vikt måste vi göra oss av med dessa atomer på något sätt. Enligt lagen om massans bevarande finns det lika många atomer före som efter en viktnedgång, de finns bara på andra ställen. Atomer kan inte försvinna. För att ta sig ut ur kroppen måste atombuntarna först styckas upp i mindre delar och det sker i mitokondrierna. Den kemiska formeln för fettförbränning ser ut så här:

C₅₅H₉₈O₆ + 76O₂ → 55CO₂ + 49H₂O + ATP

Fett + syre → koldioxid + vatten + energi

För att förbränna dessa fettatomer måste vi andas in 76 molekyler syre och av det bildas 55 molekyler koldioxid och 49 vattenmolekyler och en massa energi i form av ATP som vi kan springa, hoppa och tänka med. Det är lika många atomer på båda sidor om pilen, eftersom kroppens processer följer naturlagarna. Koldioxiden binder sig sedan till hemoglobin och fraktas till lungorna där det andas ut, medan vattnet flämtas, kissas och svettas ut.

Fettet blåser ut genom näsan
Det går inte en dag utan att man kan läsa om en kändis som tappat vikt. Jag läste nyligen att Leif GW Persson gått ner i vikt igen. För några år sedan följde han LCHF och nu följer han 5:2. Enligt honom själv har han gått ner 5 kilo tack vare 5:2 dieten. Han har alltså tappat 5 kilo fettmassa. Hur har Leif GW blivit av med denna massa? Eftersom vi känner till fettets kemiska formel är det bara att räkna: Atommassan för kol är 12, för väte 1 och för syre 16 (avrundat). Den sammanlagda atommassan för C₅₅H₉₈O₆ blir därmed: (55 x 12) + (98 x 1) + (6 x 16) = 854. Syret binder till kol i form av koldioxid (CO₂) och till väte i form av vatten (H₂O). Alltså binder 4 av syreatomerna till kol, vilket ger (55 x 12) + (4x16) = 724 och 2 syreatomer binder till väte, vilket ger atommassan 98 + 32 = 130. Den massa vi tappar består således av 724/854 = 85 % kol och 130/854 =15 % väte. Tillsammans med de syreatomer vi andas in försvinner alltså 85 % av fettet som koldioxid och 15 % som vatten. Leif GW pustade ut 4,25 kilo kol genom näsan och svettades resp andades ut vattenånga på 0,75 kilo. Det är inget vi ser, men när det är kallt kan man se att vi andas ut ett moln av vattenånga och koldioxid. Vi går alltså upp i vikt genom munnen och ner i vikt genom näsan (om man inte andas med öppen mun, vilket man inte bör göra).

Hur mycket vikt kan man tappa på en dag?
Hur mycket kol andas vi ut? Enligt Daltons lag för partialtryck kan utandningsluften innehålla högst 4,4 % koldioxid. Eftersom en vanlig utandning är på ca 500 ml, rymmer den luften maximalt 22 ml koldioxid. Densiteten på koldioxid är 1,98 g/liter, vilket ger en vikt på 0,04 gram koldioxid per utandning. Eftersom vi andas i snitt 9-14 gånger per minut och lite mindre på natten, andas vi ungefär 17 000 gånger på ett dygn. 17 000 utandningar à 0,04 gram ger 680 gram koldioxid, varav 12/44 är kol och det ger 185 gram kol. Det är ganska exakt så mycket kol vi äter i form av kolhydrater, fett och protein på en dag. För att gå ner i vikt måste vi minska antalet kolatomer som vi lagrar i kroppen och det kan man bara göra genom att äta färre kolatomer eller andas ut fler kolatomer. När man tränar bryts fett ner och oxideras och för att få syre (76O₂) till förbränningen andas man djupare och häftigare. Det kanske kan ge en viktnedgång på något hekto per dag, förutsatt att man inte kompenserar genom att äta mer och träning leder till ökad aptit. 

När man läser att folk går ner ett kilo per dag handlar det om att man minskat på kroppens vatteninnehåll; många dieter är vattendrivande och leder till snabb viktnedgång till en början. Men för att bli av med fettet måste man andas ut det och man kan inte andas ut mer än 0,01 gram kol (0,04 gram koldioxid) per andetag. Även dieter måste följa naturlagarna. Vikten styrs av kolatomer in och kolatomer ut. Naturlagarna är långsamma men obevekliga och jag tror mer på en diet som lovar en viktnedgång på högst ett kilo i månaden än på en diet som lovar fem kilo i veckan. För att tappa fem kilo måste man dels i stort sett avstå från att äta kolatomer, dels andas ca 50 000 gånger om dagen. Det verkar inte sannolikt. När man räknar på saker kan man se vad som verkar sannolikt och vad som verkar mindre sannolikt, men bantningsbranschen räknar nog inte med det och jag tror faktiskt inte heller att de riktigt fattar det. Kanske kan detta inlägg så en del frö av tvivel hos en och annan. Jag hoppas det. Jag hade varit mer positiv till bantningsbranschen om den kunde visa på konkreta resultat, men det enda som blir tunnare är bantarnas plånböcker.

Livets cirkel
Det mänskliga kroppsfettet förvandlas till koldioxid och koldioxiden tar växterna hand om för att med hjälp av solljus skapa energirika kopplingar mellan kolatomerna, det vi kallar socker. Sedan äter djur och människor detta socker och det vi inte genast förbränner blir fett igen. All energi som vi springer med kommer alltså från solen, som fick sin energi från Big bang som fick sin energi från ingenstans.

Jag består av en stor bunt atomer som jag en gång i tiden har ätit och druckit. Jag är summan av mina matvanor. Om 10 år är alla atomer i mig utbytta mot andra atomer, men atomer är lika varandra och jag hoppas jag är mig lik. Lagen om massans bevarande försäkrar mig dessutom att dessa atomer kommer att hänga med i minst 10^³⁵ år till. Det är inte mina atomer och det är inte jag, jag har bara lånat dem en stund av universum och jag är mer som en flodfåra som atomerna strömmar igenom. Floden är sig ganska lik men vattnet är alltid nytt.

Puh, det var ett krävande inlägg med många siffror som jag hoppas hamnade rätt (och jag hoppas jag inte skrämde bort alltför många med alla formler). Nu kan jag andas ut mina 10 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 atomer och när jag andas in följer troligtvis några atomer med från de sista andetagen från var och en av alla människors som någonsin funnits. Allt hänger ihop, utom bantningsbranschen.


PS
Uppdaterat detta inlägg på Hjärnfysikbloggen