Pseudociencia del balance energético y engaño en la causalidad (2 de 2)

Los mensajes que quiero transmitir con esta segunda parte de la entrada son dos:

  1. Seguir con las explicaciones que inicié en la primera parte, que se pueden resumir como que la teoría del balance energético no deriva legítimamente de las leyes de la termodinámica. Es una posibilidad que los cambios en ingesta energética y gasto energético no sean ni causa ni solución al problema de obesidad que tenemos.
  2. Usar un sencillo modelo matemático de pérdida de peso para tratar de aclarar el fraude de la causalidad y sus consecuencias en la práctica, pero además, para explicar las limitaciones de los modelos matemáticos.

Escogeré un modelo muy sencillo de evolución de peso corporal, sacado de un artículo (ver) de Kevin Hall, un conocido defensor de la pseudociencia del balance energético. En el pasado he criticado las pretensiones de este señor de hacer pasar los pronósticos de sus modelos matemáticos como evidencia científica, algo siempre criticable pero especialmente gravoso porque en su caso lo usa para responsabilizar a las víctimas, a los obesos, de no poder adelgazar (ver,ver).

Que nadie se moleste en criticar las modificaciones que voy a poner a prueba en ese sencillo modelo: no pretendo proponer un modelo alternativo ni mejorar el modelo. Las ideas que quiero transmitir son otras y su modelo me parece charlatanería, pues en lugar de modelizar el fenómeno de interés, que es la acumulación de triglicéridos en el tejido adiposo, lo que hace es modelizar los términos del balance energético (ver primera parte de esta entrada). Un modelo matemático basado en la teoría del balance energético es, en mi opinión, charlatanería insalvable.

Modelo #1. Modelo sin adaptación fisiológica

Asumo en lo sucesivo que estos son los datos de ingesta diarios (respecto del origen de tiempos, que se supone punto de equilibrio ingesta-peso):

El modelo es muy sencillo de entender. La ingesta es la entrada (parte izquierda) y el peso corporal es la salida (parte derecha). Cada día se calcula (bloque amarillo) la diferencia entre ingesta y gasto energético y eso determina, en este modelo, lo que se va a aumentar el peso ese día. El peso corporal se calcula como la suma (bloque naranja) de todos esos cambios diarios.

En este modelo NO se ha incorporado una adaptación fisiológica.

En la gráfica de la izquierda muestro la evolución del peso corporal y en la derecha la del gasto energético. Por diseño de este modelo, cuando el gasto energético se reduce unas 200 kcal/d el peso corporal se estabilizará. Se puede demostrar que ante una ingesta constante la salida modelo se estabiliza en peso=ingesta/epsilon, que en este caso es -200/25.8=-7.75 kg. No es necesario poner en marcha las simulaciones para saberlo pues, como he dicho antes, que sea así es por diseño del modelo.

No estamos viendo un efecto rebote porque en el modelo no hemos incluido un mecanismo que implemente una adaptación fisiológica.

¿Deducimos de esta simulación que el efecto rebote no existe en la realidad y que lo que pasa es que simplemente la gente come más de lo que nos dice? (ver).

Modelo #2: Modelo que SÍ incorpora adaptación fisiológica

Supongamos ahora que debido a la restricción de comida nuestra fisiología ha cambiado. En el Modelo #2 seguimos manteniendo que existe una cierta tendencia a perder grasa corporal, por el hecho de que estamos comiendo poco, pero además ahora nuestro tejido adiposo se ha vuelto especialmente propenso a acumular grasa corporal (ver bloque gris claro y un nuevo bloque amarillo que suma esos dos efectos en el esquema):

Con esta nueva versión del modelo, el peso corporal evoluciona como muestra la curva azul en la parte izquierda, mientras que el gasto energético se reduce como muestra la curva azul en la parte derecha. La gráfica de la derecha lo que muestra es que el gasto energético se ha reducido gradualmente hasta llegar a unos -50 kcal/d adicionales a lo que esperábamos (que sería la curva del Modelo #1, en rojo):

    

No se recupera el peso por “comer más de lo que se gasta”, sino más bien por todo lo contrario, pues la reacción fisiológica modelada viene causada por la restricción de comida, es decir, por haber “comido menos” de forma sostenida. ¿Se ha violado alguna ley de la física? Para nuestro cuerpo apañarse con lo que no ha sido almacenado es como si sencillamente hubiéramos consumido unos gramos menos de comida. No es complicado entender que el Modelo #2 no viola ninguna ley de la física ni supone una situación imposible de procesar para nuestro cuerpo.

No creo que tenga sentido explicar cómo he implementado el mecanismo de adaptación fisiológica en el Modelo #2. Lo que quiero que veamos es que si yo creo que existe esa adaptación fisiológica y la incorporo al modelo, el modelo muestra una adaptación fisiológica. Y el Modelo #2 no está haciendo nada que sea claramente imposible: es una reducción adicional del gasto de 50 kcal/d al final de los dos años. Nótese que los cálculos de Hall eran que los participantes del CALERIE2 estaban consumiendo unas 37 kcal/d más de las que realmente consumían (diferencia entre las barras negras y blancas en la gráfica), que es una diferencia del mismo orden de magnitud que esas 50 kcal/d que yo he simulado. Lo que el modelo de Hall atribuye a una ingesta aumentada respecto de la realidad es probablemente causado por la adaptación fisiológica cuyo efecto Hall desprecia.

En definitiva, lo que quiero decir es que cuando Hall argumenta que no hay adaptación fisiológica en la realidad porque su modelo no la muestra ese argumento es falaz: si él incorpora a su modelo una reducción adicional del gasto energético como yo he hecho, su modelo mostrará reacción fisiológica. En definitiva, su argumento se puede resumir como: “la adaptación fisiológica no existe en la vida real porque no he querido programarla en mi modelo matemático”.

This simulation illustrates the very long equilibration time for weight loss in obese subjects and demonstrates that the weight loss plateau observed after 6 mo cannot be a result of metabolic adaptation (fuente)

Modelo #3: Modelo energético que SÍ incorpora reacción fisiológica

El Modelo #3 es matemáticamente idéntico al Modelo #2. También incorpora una reacción fisiológica, idéntica en todo a la del modelo anterior, pero ahora la magnitud de esa reacción modifica directamente el gasto energético total y, aplicando la ecuación del balance energético, eso determina la acumulación diaria de grasa corporal:

Nótese que los valores de ingesta, gasto energético y evolución del peso corporal son idénticos a los del Modelo #2, porque matemáticamente los Modelos #2 y #3 son idénticos (sólo cambia en qué punto del circuito se añade la reacción fisiológica). Lo que diferencia ambos modelos es la causalidad que se ha dado por supuesta.

Modelo #2. Tu tejido adiposo almacena más grasa –> Tu cuerpo no tiene ese combustible para gastarlo –> Tu cuerpo reduce su gasto energético

Modelo #3. Tu cuerpo reduce su gasto energético –> Tu cuerpo tiene más combustible para almacenar –> Tu tejido adiposo almacena más grasa

En el Modelo #2 los adipocitos han cambiado su comportamiento y buscan recuperar la grasa perdida, y el cuerpo no puede gastar lo que se almacena en el tejido adiposo, con lo que como consecuencia de estar engordando, el gasto energético se reduce exactamente igual que en Modelo #3. La reducción del gasto energético sólo sería una consecuencia del proceso fisiológico subyacente, que es el que realmente está causando los cambios en la grasa acumulada.

Para que quede claro, así evolucionan peso (curva azul en la parte izquierda) y gasto energético (curva azul en la parte derecha) en el Modelo #3:

La pseudociencia del balance energético asume que si estás recuperando el peso perdido es porque se ha creado un desbalance energético y ese desbalance causa la recuperación del peso perdido. Lo que estamos viendo es que es perfectamente compatible con la primera ley de la termodinámica otra causalidad: que engordar esté siendo causado por cambios fisiológicos, al margen de las calorías ingeridas o gastadas, por el hecho de pasar hambre, por perder peso, porque cambia el tamaño de los adipocitos o por otra causa fisiológica. En este supuesto el gasto energético sería un posible síntoma irrelevante del proceso fisiológico que está causando la reacción a la falta de comida. Y ese modelo no viola ninguna ley de la física aunque sí señala el fraude de la causalidad en la pseudocientífica teoría del balance energético.

it can be calculated that a weight loss of 20-kg body weight in an obese patient will result in an obligatory average reduction of 400 kcal in daily EE. Besides this obligatory or passive energy economy, further reductions in daily EE can also be expected as it has repeatedly been demonstrated that the fall in EE is greater than predicted by the loss of body mass, thereby underscoring the operation of mechanisms that actively promote energy conservation through adaptive suppression of thermogenesis.

se puede predecir que una pérdida de peso corporal de 20 kg en una persona obesa resultará en una reducción media de 400 kcal en su gasto energético diario. Además de este cambio pasivo u obligatorio es de esperar una adicional reducción del gasto energético pues se ha demostrado repetidamente que la caída del gasto energético supera lo que la pérdida de la masa corporal predice, subrayando que se han puesto en marcha mecanismos que promueven de forma activa la conservación de la energía a través de una supresión adaptativa de la termogénesis. (fuente)

No necesariamente “a través” de la supresión de la termogénesis: están dando por supuesto que es causa lo que quizá es efecto.

Cómo evitar la reacción fisiológica

Desde el punto de vista de la pseudociencia del balance energético, si hay una reacción fisiológica de 50 kcal, si comes 50 kcal menos vas a compensar el efecto fisiológico. Pero entender lo que está pasando requiere conocer la causalidad: si la causa de la adaptación fisiológica fuera una ingesta excesiva, reducir la ingesta haría desaparecer la reacción y el peso se mantendría estable. Pero la causa de esa reacción no es comer “de más”, más bien al contrario, puede que esté causada por bajar de peso “comiendo de menos”, es decir por adelgazar pasando hambre. Si confundimos el gasto energético, un síntoma, con la causa de recuperar el peso, no evitaremos la reacción.

¿Qué predice el modelo si consumimos 50 kcal menos? Que la reacción fisiológica seguirá existiendo, porque su causa no es una ingesta energética excesiva. Cambiar la ingesta es tratar de corregir un síntoma, el “balance energético”, no la causa real de esa reacción.

No pretendo sacar ninguna conclusión sobre si en la realidad existe esa reacción fisiológica que he incorporado al modelo. ¡Todo lo contrario! Lo que pretendo explicar es que ninguna conclusión útil se puede sacar de una simulación sobre la existencia o inexistencia de esa adaptación, pues la simulación hace únicamente lo que le decimos que haga.

Y la otra conclusión tiene que ver con la causalidad: para que algo nos haga engordar, nos tiene que hacer engordar, no necesariamente tiene que tener un efecto directo en nuestra ingesta energética ni en nuestro gasto energético. Ahorramos por las razones por las que ahorramos y esas razones no se entienden examinando qué determina nuestros ingresos ni nuestros gastos.

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