Redakcja Bieganie.pl
Czy bilans energetyczny człowieka łamie pierwszą zasade termodynamiki?
Ilustracja przedstawia teoretyczne składowe wydatku energetycznego człowieka. Pomimo, że wciąż dużo słychać głosów w stylu “człowiek to nie piec” to możesz nie liczyć kalorii ale kalorie zawsze będą się liczyć. Wyliczenia zapotrzebowania z kalkulatora nigdy nie będzie dokładne dlatego konieczne jest jego dostosowanie do realnego zapotrzebowania drogą eksperymentalną. Brak świadomości tego może prowadzić to tez typu: “Jem powyżej mojego zapotrzebowania i chudnę” lub tezy odwrotnej. W istocie energia nigdy nie bierze się znikąd.
BMR
U podstawy grafu leży BMR z ang. Basal Metabolic Rate – jest to podstawowa przemiana materii czyli jednocześnie spoczynkowa przemiana materii. Obrazując to gdybyśmy cały dzień leżeli i nie wykonywali najmniejszego ruchu ani procesu myślowego to wtedy nasz wydatek będzie wynosił właśnie tyle.
BMR uzależniony jest od:
-naszej masy całkowitej,
-masy mięśniowej,
-masy organów wewnętrznych,
-sprawności naszych mitochondriów
-sprawności innych układów
-poziomu hormonów tarczycy
-temperatury otoczenia w jakiej przebywamy.
Jak dowiodły badania (1) długotrwałe okresy głodu mogą zmniejszyć BMR. Maksymalny spadek tego parametru jaki może nam się przytrafić bez spadku masy mięśniowej i organów wewnętrznych wynosi jednak około 15%. Jak łatwo wyliczyć dla 80 kg faceta bez nadwagi to bardzo niewiele, bo około 250 kcal. Spadek wydatku będzie spowodowany głównie poprawą sprawności naszych mitochondriów oraz spadków poziomów tarczycy. To samo możemy uzyskać poprzez trening wytrzymałościowy. Kwestia temperatury wydaje się być kusząca tylko z punktu widzenia tego składnika (2)(nawet 1550 kcal na ogrzanie), natomiast nie jest to dobrym pomysłem gdyż będzie wpływać na wydatki innego rodzaju które opiszę poniżej.
NEAT (Termogeneza spowodowana aktywnością poza-sportową)
Aktywność spontaniczna to wszystkie poza sportowe działania które wykonujemy. Przemieszczanie się, praca zawodowa, procesy myślowe, nerwowe obracanie długopisem w czasie pracy, praca w kuchni itd. To wszystko w znaczący sposób wpływa na nasz wydatek energetyczny i jest to wartość niejednokrotnie największa spośród wszystkich składowych wydatku energetycznego.Ten rodzaj wydatkowania energii może być u wielu osób największym blokiem. Wg. badań (3) obecnie różnice w NEAT pośród ludźmi takich samych rozmiarów mogą dochodzi nawet do 2000 kcal dziennie. Oczywistym jest, że wykonywany zawód gra tutaj największą rolę natomiast istnieje więcej czynników środowiskowych i biochemicznych które mogą wpływać. Wspomniana wcześniej temperatura otoczenia może powodować, że będziemy chętniej oszczędzać energię lub odwrotnie. Poziomy leptyny, dopaminy czy oreksyny również będą miały tutaj nie bagatelny wpływ na nasze podświadomo decyzje. Dlatego dieta bogata w węglowodany, wysypianie się (4) i bycie szczęśliwym może nam pomóc w zwiększeniu wydatkowanych kalorii. Bardzo zasadnym wydaje się więc kontrolowanie swojej aktywności przy pomocy krokomierzy. Z doświadczenia wiem, że moi klienci po obcięciu kalorii często zmniejszają tygodniową liczbę kroków o nawet 30%.
TEF i EAT
TEF(Thermic effect of food – termiczny efekt jedzenia) też może prowadzić do złej interpretacji naszego bilansu energii. Diety z różnymi makroskładnikami pomimo takiej samej kaloryczności będą wywoływały inny bilans energetyczny. Dlatego Białko ma przewagę metaboliczna nad węglowodanami i tłuszczami.
EAT czyli wydatkowanie energii podczas uprawiania sportu to też nie do końca poznana dziedzina. Wykonujemy ćwiczenia z różnymi kosztami energetycznymi i jeżeli 10 km bieg zarejestrowany w serwisie Strava zostanie u Ciebie skalkulowany na 1100 kcal to może jednak lepiej nie brać tego za pewne. Dodatkową kwestia jest po wysiłkowa zwiększona konsumpcja tlenu która może dodatkowo namieszać w próbie wyliczenia.
Natomiast realnie nawet u sportowców trenujących codziennie EAT nie będzie nigdy największym z sposób wydatkowania energii. Dodatkowo jak pokazuje badanie H.Pontzera (6) od pewnej ilości wydatkowanej na treningu energii dzienny wydatek energetyczny nie wzrasta wcale gdyż jest kompensowany przez spadek w NEAT.
MASKOWANIE ZMIAN W KOMPOZYCJI CIAŁA
Z powodu powyższych mechanizmów teza “Jem poniżej zapotrzebowania, a nie chudnę” wydaje się być juz całkowicie nieprawdziwa w każdym przypadku.
Pozostaje jednak jeszcze kwestia rozróżnienia spadku/wzrostu masy tkanek, a spadku/wzrostu masy glikogenu mięśniowego czy wody. Realny obraz zmian w kompozycji ciała możliwy jest dopiero po wykonaniu precyzyjnych badań. Ani tanita, ani tzw.fat caliper nie jest wystarczająco dokładnymi urządzeniami aby to określić. Dopiero metody stosowane w badaniach naukowych (np. Densytometria) dają nam dość dużą pewność, że sprawy idą w dobrym kierunku. Jednak nikt na co dzień nie będzie w stanie takich pomiarów dokonywać dlatego uważam, że jeżeli umiejętnie podejdziemy do tematu wyliczania zapotrzebowania kalorycznego u siebie bądź klienta to możemy spać spokojnie gdy waga stoi lub chwilowo idzie w kierunku przeciwnym do założonego.
Mechanizm maskowania który chciałem tutaj opisać to poza oczywistym magazynowaniem glikogenu, który może ważyć wraz z potrzebną do zmagazynowania wodą przykładowo 2 kg, to zwiększona retencja wody z powodu wielu różnych przyczyn.
-Zmienna podaż sodu.aldosteronu
-Stan zapalny
-U kobiet wahania estradiolu
-Krossreaktywność receptora aldosteronu na kortyzol – bardzo powszechna przyczyna braku spadku wagi. Stan bardzo podobny do choroby Cushinga.
Wszystkie te czynniki mogą w znaczący sposób wpływać na nasza wagę. Dlatego warto zadbać o ich zminimalizowanie. Ustalić podaż sodu, uwzględnić dzień cyklu u kobiet, ważyć się w dni kiedy jesteśmy wypoczęci, wyspani i poziom kortyzolu raczej nie jest podniesiony. Rodzaj wykonywanego treningu też może mieć znaczenie. Jeżeli stosowane są tzw. Refeedy to dzień pomiaru też będzie miał bardzo istotne znaczenie.
Podsumowując. W świetle powyższych faktów można powiedzieć, że metabolizmu człowieka nie można porównać do pieca (cała energia zostaje zużyta w jednym procesie) ale już do bardziej złożonej maszyny jak np. samochód jak najbardziej. Energia może być wydatkowana na wiele różnych sposobów i z różną dynamiką. Natomiast pierwsza zasada termodynamiki nie może zostać złamana o ile spożywany pokarm wchłania się normalnie.
Ref:
(1)Keys, A., Brožek, J., Henschel, A., Mickelsen, O., & Taylor, H. L., The Biology of Human Starvation (2 volumes), University of Minnesota Press, 1950.
(2) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27561011 – wpływ temperatury
(3)https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25905303 – różnice w NEAT
(4)https://www.researchgate.net/…/312204839_Effect_of_shortene… – NEAT i wysypianie się
(5)https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26/ – cortisol cross reactivity aldosterone
(6)https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26832439 – kompensacja wydatku sportowego
