Wereldwijd, maar vooral in Westerse landen, kampt een groeiende groep mensen met overgewicht. De meest genoemde verklaring voor dit fenomeen is het ‘calorie-in-calorie-uit’ argument. Het is gebaseerd op de wet van behoud van energie die stelt dat energie niet verloren kan gaan, maar slechts van vorm kan veranderen. Ook het Voedingscentrum stelt dat de oorzaak van overgewicht is dat "de hoeveelheid energie die iemand binnenkrijgt via eten en drinken voor een langere tijd hoger is dan het lichaam verbruikt." In veel gevallen, ook in discussies hier op Foodlog, wordt het nog eenvoudiger voorgesteld door te verklaren dat we ‘gewoon teveel eten’. Zowel aan deze als aan de ‘officiële’ lezing wringt echter iets.

Eenvoudige mechanische machines
Laten we eens kijken naar eenvoudige machines, zoals een stofzuiger. Wat heeft dit met obesitas te maken? Nou, het ‘calorie-in-calorie-uit’ paradigma gaat er vanuit dat alle calorieën die wel via voeding binnen komen, maar niet verbruikt worden, worden opgeslagen. Bij een stofzuiger gebeurt dat natuurlijk niet, maar ook daar zijn onderzoekers en ontwerpers benieuwd naar het verschil tussen het opgenomen en het nuttig verbruikte vermogen. Dit verschil, de verliezen, proberen mijn vakgenoten (werktuigbouwkundig ingenieurs) zo klein mogelijk te maken. Daarvoor is het noodzakelijk om te weten waar die verliezen plaatsvinden. En daar begint het probleem dat het ‘calorie-in-calorie-uit’ verhaal van obesitas zo onbruikbaar maakt. Het is bij een relatief eenvoudig apparaat zoals een stofzuiger namelijk helemaal niet zo eenvoudig, zo niet onmogelijk, om exact vast te stellen waar de verliezen precies plaatsvinden. Er zijn verliezen in de compressor, in de wikkelingen en in het blikpakket van de elektrische machine, in de lagers, in de slang, en ga zo maar door. Om het nog lastiger te maken zijn de verschillende verliesposten anders bij andere condities, zoals wanneer je een tapijt stofzuigt of parket, of je de motor hard zet of zacht, etc.

De manier waarop ingenieurs toch een aardig idee hebben hoe hun stofzuigerontwerp presteert en waar er nog wat te verbeteren valt, is doordat zij allerlei deelmetingen kunnen doen. Zo kunnen weerstandsverliezen in het koper van de wikkelingen, de lager- of blikverliezen apart gemeten worden, zonder dat deze onderdelen in een stofzuiger zijn ingebouwd. Door al die deelmetingen te combineren en samen te voegen met modellen, valt uiteindelijk wel een beeld te vormen van de prestaties van een machine en kan bepaald worden waar de grootste verbeteringen zouden kunnen worden behaald.

Energiebalans in de mens
Als het zo lastig is om van een eenvoudige machine te bepalen waar energieverliezen plaatsvinden, en deze bovendien variëren met de gebruiksomstandigheden, hoe zit dat dan bij de mens? De mens in immers een heel stuk ingewikkelder dan een mechanische machine. Bovendien is het ook niet mogelijk om specifieke onderdelen even los te onderzoeken. En naast opgenomen energie, nuttig energieverbruik en energieverlies, is er ook nog eens sprake van opslag van energie.

Metingen aan het metabolisme van de mens zijn daarom gebaseerd op het totaal aan verbrandingsproducten, gemeten in metabolische kamers. Het is echter maar de vraag of dit een goed beeld kan geven van de energiebalans in zijn dagelijks functioneren. De omstandigheden tijdens dergelijke metingen zijn bijvoorbeeld niet bepaald representatief voor het dagelijks leven en in de aannames die gebruikt worden om de verbranding van koolhydraten, vet en eiwitten te bepalen kunnen afwijkingen zitten. Maar het belangrijkste probleem is dat de metingen maar van korte duur zijn, omdat het nou eenmaal onmenselijk is mensen veel langer dan enkele dagen op te sluiten in zo’n kamer.

Dennis Zeilstra
Word lid

Fijn dat je Foodlog leest! Dit artikel is gratis. Wil je dat wij kunnen blijven bestaan? Steun ons dan en word lid. Dat kan al vanaf €5,- per maand.


Het gevolg is dat helemaal niet zo duidelijk is hoeveel energie mensen consumeren en verbruiken, waaraan het wordt verbruikt en waar dit door beïnvloed wordt. Wat levert het paradigma van ‘calorie-in-calorie-uit’ ons dan eigenlijk op? Is het wel een bruikbaar concept?

Energieverbruik
Laten we eens beginnen met het punt waar het ook bij de stofzuiger lastig wordt: het energieverbruik. De suggestie die veelal wordt gewekt, is dat we gewoon te weinig bewegen. Bewegen kost immers energie. Mensen met overgewicht worden aangeraden om te gaan sporten.

Maar lichaamsbeweging is maar één van de vele energieverbruikers. Een andere, en veel belangrijkere, is het basaal-metabolisme (basal metabolic rate, BMR). Dit is de som van de hoeveelheid energie die nodig is voor allerlei processen in ons lichaam, zoals het rondpompen van bloed, het functioneren van de hersenen, de lever en andere organen, en het op peil houden van de lichaamstemperatuur. Om deze BMR te meten wordt het energieverbruik bepaald terwijl de deelnemer volledig in rust - maar wakker - op een bed ligt, terwijl hij/zij de twaalf voorafgaande uren niets heeft gegeten en de omgevingstemperatuur zodanig is dat het thermisch neutraal is. Uit metingen blijkt dat de BMR van een man van 80 kg en een jaar of 40 gemiddeld 1760 kcal/d bedraagt. Dat is ongeveer 70% van het totale energieverbruik per 24 uur, zoals ook blijkt uit metingen van het sterk gerelateerde rust-metabolisme (resting metabolic rate, RMR).

Uiteraard gaat het energieverbruik omhoog als iemand zich flink lichamelijk inspant, maar de BMR varieert ook met de omstandigheden. De BMR is echter niet of nauwelijks direct te beïnvloeden, terwijl het dus een enorme rol speelt in ons energieverbruik. Bij voorgenoemde BMR meting was de variatie tussen deelnemers groot, zoals onderstaande figuur laat zien (bron). Bij mannen van 80 kg blijkt het te variëren tussen 1400 kcal/d en 2230 kcal/d.

Basal metabolic rate (BMR) vs. body weight

Is het advies om meer te bewegen dan zinloos? Nee, zeker niet, want lichaamsbeweging heeft veel meer effecten dan alleen het verbranden van calorieën. Het beïnvloedt ook de fysiologische processen en status, zoals insulinegevoeligheid, ontstekingssignalering, het stresssysteem en is misschien wel noodzakelijk voor het goed functioneren daarvan. Maar veel mensen ervaren een toegenomen trek na een zware lichamelijke inspanning, waardoor ze meer zullen eten. Het lichaam regelt de energie-inname bij via een ingewikkeld regelsysteem.

Het idee dat lichaamsbeweging leidt tot het verbranden van meer calorieën en dat dát leidt tot gewichtsafname, is gestoeld op de aanname dat er verder niets veranderd. Het beschouwt het lichaam bijna als een mechanisch apparaat waarbij alle energie verbruikende processen telkens hetzelfde zijn. Maar zo werkt de fysiologie niet; het lichaam past zich aan de omstandigheden aan. Dat kennen veel mensen onder de noemer homeostase, maar wordt beter beschreven door het concept van allostase (stabiliteit door verandering). En waar het bij de stofzuiger al lastig genoeg was om alle losse verliezen te karakteriseren, is het bij de mens nog veel moeilijker, want de verschillende processen die energie verbruiken kunnen bij gelijke externe omstandigheden toch anders zijn als de fysiologische regeling iets anders ingesteld is.

Historische cijfers in de Verenigde Staten
Als we het grootste deel van ons energieverbruik niet direct kunnen bijsturen, zou het dan toch gewoon een kwestie van teveel calorie-inname zijn? Wat is de correlatie tussen energie-inname en overgewicht en obesitas?

In de Verenigde Staten worden sinds de jaren ‘60 van de vorige eeuw bevolkingsonderzoeken gedaan, waarmee een beeld wordt verkregen van de status van de volksgezondheid. Uit deze zgn. NHANES serie zijn cijfers beschikbaar over het aantal mensen met overgewicht (25≤BMI<30), obesitas (30≤BMI<40) en extreme obesitas (BMI≥40). In onderstaande figuur heb ik de percentages van mensen met een BMI hoger of gelijk aan 25, 30 en 40 kg/m2 uitgezet tegen de jaartallen. De gele lijn laat dus het totaal zien van overgewicht, obesitas en extreme obesitas, terwijl de afstand tussen de gele en oranje lijn laat zien wat daarbij de bijdrage van alleen overgewicht is. Die blijkt sinds het begin van de metingen vrijwel gelijk te zijn gebleven, tussen de 31% en 33%. Maar het percentage van mensen met obesitas is enorm gestegen, van 13% begin jaren ‘60 naar 38% in 2013-2014. Ook het aantal mensen met extreme obesitas groeide van minder dan een procent naar ruim 8%. Het lijkt er dus op dat men gemiddeld een categorie is opgeschoven, waarbij het percentage mensen met normaal of ondergewicht (BMI<25) afnam van zo’n 54% naar slechts 22%.

BMI door de jaren heen in de VS

Maar komt dat doordat die mensen meer zijn gaan eten? Uit dezelfde NHANES onderzoeksserie is ook de calorie-inname bekend. Deze werd gemeten met behulp van zgn. ‘24-hour recalls’, waarvan er vanaf 2002 twee per persoon werden gedaan. Alhoewel deze methode net als elke andere zijn beperkingen kent, zoals deelnemers die hun voedingspatroon mooier voorstellen dan het werkelijk is, wordt de 24-hour recall beschouwd als één van de meest betrouwbare methoden gezien. Ter illustratie, bij grootschalige onderzoeken worden vaak food frequency questionaires (FFQ) gebruikt en om die te valideren wordt gebruik gemaakt van 24-hour recalls.

Hoewel de calorie-inname niet voor de volledige periode beschikbaar is, is de beschikbare informatie voldoende om te kunnen concluderen dat de gerapporteerde energie-inname vrijwel niet is veranderd, zoals onderstaande figuur laat zien. Waar het percentage van mensen met obesitas omhoog geschoten is, is de energie-inname sinds 1971 constant gebleven op iets tussen 2000 kcal en 2250 kcal.

Calorie-inname NHANES

Het is bekend dat de 24-hour recall methode vaak de energie-inname onderschat. Maar zelfs als dit hier ook het geval was, zou je verwachten dat de gerapporteerde calorie-inname mee omhoog zou bewegen met de toenemende aantallen obesen. Dat zou je in ieder geval verwachten als het idee van ‘we eten teveel’ zou kloppen.

Waar het percentage van mensen met obesitas omhoog geschoten is, is de energie-inname sinds 1971 constant gebleven op iets tussen 2000 kcal en 2250 kcal
Toch is het de moeite waard om een tweede bron van data over de energie-inname te raadplegen. Die is beschikbaar via de statistieken die de FAO verzamelt over de beschikbare calorieën per capita (‘Food supply’), de zogenaamde voedselverdwijncijfers.

Deze cijfers worden berekend uit de voedselproductie en -import en zijn gecorrigeerd voor export en voedsel dat werd weggegooid voordat het verkocht was. De grafiek sinds 1961 is hieronder weergegeven en laat een ander beeld zien. Volgens deze grafiek is de energie-inname wel degelijk omhoog gegaan. De kanttekening die hierbij gemaakt dient te worden, is dat enkel de beschikbare hoeveelheid calorieën laat zien, zonder rekening te houden met wat mensen thuis weggooien. Waar de 24-hour recalls van NHANES een inname laten zien die wat laag lijkt, lijken de getallen van de FAO met 2800-3800 kcal dan ook aan de hoge kant. Maar belangwekkender is dat de beschikbare calorieën per capita in de VS sinds 2005 weer afnamen en vanaf ca. 2009 stabiel bleven. Toch bleef het aantal obesen en extreem obesen in die periode stijgen en steeg de laatste groep na 2005 zelfs sneller dan in voorgaande decennia.

Hoe je het ook wendt of keert, zowel de data van de NHANES onderzoeken zelf (waar ook de obesitas cijfers vandaan komen), als de FAO data laten ongerijmdheden zien met het ‘we eten teveel’ idee.

Calorie-inname FAO

Geen eenduidige relatie tussen energie-inname en gewicht
Er is nog een andere manier om hier naar te kijken. De WHO heeft voor een groot aantal landen schattingen beschikbaar van het percentage mensen met overgewicht (BMI ≥ 25 kg/m2) of obesitas (BMI ≥ 30 kg/m2), terwijl de FAO lijsten van voedselverdwijncijfers per land heeft. Door deze voor een groot aantal landen te vergelijken, kunnen we ook een idee krijgen of er inderdaad een correlatie is tussen hoge energie-inname en overgewicht en obesitas.

De WHO heeft alleen cijfers voor 2010 en 2014, terwijl de FAO data tot 2013 loopt. De enige overlap is dus het jaar 2010. Ook is de overlap in landen waarvoor beide organisaties data beschikbaar hebben niet volledig, waardoor uiteindelijk voor 167 landen data beschikbaar is.

Als met die data de gemiddelde calorie-inname uitgezet wordt tegen het percentage overgewicht (BMI ≥ 25 kg/m2, dus inclusief obesitas) of obesitas (BMI ≥ 30 kg/m2), dan lijkt het in eerste instantie alsof er een trend is waarbij een hogere calorie-inname tendeert naar meer overgewicht en obesitas (zie grafiek hieronder). Nadere inspectie laat echter zien dat de data niet uniform is, er lijken in beide grafieken grofweg twee groepen zichtbaar. De onderste groep (waar minder dan 40% overgewicht is) blijkt, op Haïti na, geheel te bestaan aan Zuid-Aziatische en Afrikaanse landen (zie inzet). De voedselsituatie en -consumptie is in die regio’s echter heel anders dan in Westerse landen. Als we beide groepen afzonderlijk beschouwen, dan lijkt er helemaal geen eenduidige relatie tussen energie-inname en overgewicht dan wel obesitas (zie omcirkelde groepen).

Calorie-inname vs. percentage overgewicht

Om wat zinnigers te kunnen zeggen over de associatie tussen gemiddelde calorie-inname en overgewicht/obesitas, heb ik de grafiek ook eens gemaakt voor Europese landen. Dit is een wat meer uniforme groep, met grofweg dezelfde basisvoeding (aardappelen, granen) en bevolkingssamenstelling. Bovendien is de betrouwbaarheid van de data in deze landen wat hoger dan in bijvoorbeeld veel Afrikaanse landen.

Als van Europese landen de gemiddelde calorie-inname wordt uitgezet tegen het percentage overgewicht en obesitas, blijkt er iets opmerkelijks (zie figuur hieronder). Er blijkt geheel géén correlatie te bestaan tussen beide parameters. Als het idee dat overgewicht het gevolg is van teveel eten zou kloppen, zou je verwachten dat er op zijn minst enige correlatie te vinden is tussen gemiddelde calorie-inname en het percentage overgewicht en obesitas in een land. Dat blijkt niet het geval. Het land met de laagste energie-inname (Servië, 2715 kcal/p/d) heeft hetzelfde percentage met mensen met overgewicht (ca. 55%) en obesitas (ca. 19%) als het land met de hoogste energie-inname (Oostenrijk, 3777 kcal/p/d, 39% hoger dan Servië). Opnieuw strookt dit dus geheel niet met het idee dat we dik worden doordat ‘we teveel eten’.

Calorie-inname vs. percentage overgewicht en obesitas Europa

Energiebalans is een onwerkbaar concept
Uiteraard moeten de calorieën die opgeslagen worden in de vorm van vet binnen zijn gekomen via voeding en zijn ze niet verbruikt. Het is echter de afstemming tussen inname en verbruik die veranderd bij mensen die in gewicht aankomen, en die afstemming wordt door onze fysiologie geregeld. De gegevens dat (i) zo’n 70% van ons energieverbruik het gevolg is van een diversiteit aan processen die samen het basaal metabolisme bepalen, (ii) dat dit van persoon tot persoon en van situatie tot situatie varieert, en (ii) dat dit een fysiologisch geregeld systeem is, betekent dat het ‘calorie-uit’ deel van het paradigma in feite een onwerkbaar concept is. De NHANES en FAO gegevens laten bovendien zien dat het simpele idee dat ‘we teveel eten’ niet corresponderen met de data: er blijkt geen correlatie tussen de hoeveelheid calorieën die we consumeren en overgewicht. Ook het ‘calorie-in’ deel van het paradigma lijkt daarmee niet werkbaar.

Het land met de laagste energie-inname (Servië, 2715 kcal/p/d) heeft hetzelfde percentage met mensen met overgewicht (ca. 55%) en obesitas (ca. 19%) als het land met de hoogste energie-inname (Oostenrijk, 3777 kcal/p/d, 39% hoger dan Servië)
Het eenvoudige concept van de energiebalans is daarom niet bijster zinvol. Ik zie zelfs twee goede redenen om het concept niet meer als verklaring van overgewicht te gebruiken. Ten eerste biedt de energiebalans geen enkel antwoord op de vraag wat ons regelsysteem van slag laat raken, zodanig dat de afstemming tussen energie-consumptie en verbruik ontregeld raakt. Met andere woorden: wat veroorzaakt die zogeheten allostatische overload? Wie de aloude energiebalans accepteert als de verklaring van overgewicht, gaat niet meer op zoek naar de antwoorden op deze mijns inziens relevante vragen. Ten tweede zorgt het ‘we eten teveel en bewegen te weinig’ verhaal ervoor dat mensen met overgewicht het idee krijgen dat ze te weinig in beweging komen, en dat buitenstaanders deze groep ziet als lui, als mensen die zelf de oorzaak zijn van hun overgewicht. Als ze nou maar gewoon gaan sporten en minder eten, dan komt het vanzelf goed. En als mensen vervolgens proberen af te vallen door minder te eten en meer te bewegen en het lukt niet, dan wordt al snel gedacht dat ze gewoon niet genoeg hun best doen. Dat de onderliggende fysiologische regulatie van slag is en hun pogingen mogelijk ondermijnt, verdwijnt daarmee uit compleet uit beeld.

Het lijkt tijd om te accepteren dat het gebruik van de energiebalans als verklarend mechanisme achter overgewicht en obesitas ons niet voldoende verder helpt. Het is plausibel om er vanuit te gaan dat de onderliggende oorzaken van overgewicht te maken hebben met ontregelde fysiologische processen. Maar kennelijk zijn zowel een dominante groep wetenschappers als een grote groep mensen in de samenleving geneigd om een eenvoudige boodschap te omarmen, ook al geeft die geen antwoord op een belangrijke vraag waar we het over zouden moeten hebben. En die is: wat in onze leefstijl, samenleving en/of voeding leidt ertoe dat onze natuurlijke fysiologische regulatie ons niet beschermd tegen overgewicht en corresponderende ziekten?
Dit artikel afdrukken