W Internecie spotyka się rozpowszechnianie twierdzeń, które nie mają zbyt wiele wspólnego z oficjalnym nurtem nauki. Guru odchudzania przekonują, iż da się dowolnie wpływać na metabolizm. W rzeczywistości to wcale nie takie proste.
Czym jest metabolizm?
Metabolizm odnosi się do sumy reakcji zachodzących w całym ciele w każdej komórce, które dostarczają organizmowi energii. Energia ta jest wykorzystywana do procesów życiowych i syntezy nowego materiału organicznego. Każdy żywy organizm wykorzystuje swoje środowisko, aby przetrwać, przyjmując składniki odżywcze i substancje, które działają jako cegiełki do ruchu, wzrostu, rozwoju i reprodukcji.
Czy trening ma wpływ na metabolizm?
I tak i nie. Największym błędem jest przecenianie wpływu treningu aerobowego, a ignorowanie roli diety. Tak, to prawda trening jest ważny, ale niestety nie nadaje się do naprawiania błędów żywieniowych. To znaczy, nie opłaca się wypić litra napoju typu cola dostarczającego 106 g węglowodanów, czyli 424 kcal, i biegać np. przez pół godziny czy maszerować przez godzinę. Zjedzenie jednego pączka i wypicie soku owocowego 100% może sprawić, iż trening nie będzie skuteczny dla pozbywania się tłuszczu. Takie drobne, niezdrowe przekąski kolosalnie podbijają kaloryczność diety.
"Ale w Internecie napisali, iż trening aerobowy ma kolosalny wpływ na metabolizm"
W Internecie każdy może pisać dowolne, nieprawdziwe tezy, jednak trudniej udowodnić je w realnym świecie. Wystarczy, iż przytoczę dwa badania.
W pracy (np. Edward L Melansona i wsp.) utlenianie tłuszczu w ciągu 24 h wynosiło:
- 68 g dziennie, gdy tego dnia wykonano trening siłowy (obwodowy, całkowita praca 4 serie po 10 powtórzeń z obciążeniem 70% maksymalnego)
- 86,5 g tłuszczy w dzień wolny od treningu,
- 87 g tłuszczy w dzień, w którym wykonano 49 minut treningu na rowerku z intensywnością 82% tętna maksymalnego i „spalono” w ten sposób 546 kcal
- 91 g tłuszczy w dzień, w którym wykonano 70 minut treningu siłowego (obwodowego, zawierającego 10 ćwiczeń z intensywnością 70% ciężaru maksymalnego) i „spalono” w ten sposób ~448 kcal.
Teraz porównajmy, ile tłuszczu razem „wypalono”, gdy nic nie robiono (zużyto odpowiednik ~605 kcal), gdy trenowano aerobowo na rowerku (609 kcal) i gdy trenowano siłowo (637 kcal). Ciężko powiedzieć, by różnica co najwyżej kilkudziesięciu kilokalorii w ciągu doby miała jakieś znaczenie.
Biorąc pod uwagę zapasy tłuszczu w ustroju, np. mającej 25% otłuszczenia i ważącej 66 kg kobiety, mamy do czynienia z 16,5 kg tłuszczu. Gdyby na chwilę założyć, iż cała energia w pochodzi z tego właśnie „paliwa” (np. tłuszczu podskórnego), to wystarczyłoby jej na 180-190 dni (trening + dodatkowe zapotrzebowanie energetyczne, np. podtrzymanie funkcji życiowych ustroju). Oczywiście organizm potrzebuje dodatkowo węglowodanów (np. glukozy we krwi) i glikogenu w mięśniach, ATP, ADP i fosfokreatyny itd. Dlatego, gdyby w trakcie godziny treningu wydatkować 500 kcal, zapasy tłuszczu wystarczą na 231 h ciągłej pracy (jazdy na rowerze, biegu itd.).
Biorąc pod uwagę, iż zwykle organizm czerpie z tłuszczów tylko od 20% do 50% energii wydatkowanej w trakcie treningu, staje się jasne, dlaczego pozbycie się „zapasów” jest takie problematyczne. W rzeczywistości każdy zmagazynowany kilogram tłuszczu wystarcza na 20-30 h treningu. Czyli 16,5 kg tłuszczu jest w stanie zasilać ciało (dość lekkiej osoby) przez 330-495 godzin. 495 godzin to ok. 20 dób. Celowo spłycam to zagadnienie i nie uwzględniam, iż ze względów zdrowotnych u kobiety musi zostać np. ~15% tłuszczu (u mężczyzny ~8-10%).
Dług tlenowy, czyli magia interwałów
Bardzo często autorzy powołują się na efekt potreningowego, zwiększonego zapotrzebowania na tlen, co ma ułatwiać pozbywanie się tłuszczu. To prawda, ale czy efekt ma jakiekolwiek znaczenie praktyczne? Według mnie nie i zaraz przedstawię swoją argumentację.
W badaniach Greer BK i wsp. 10 średnio aktywnych fizycznie mężczyzn, w wieku ok. 22 lat, wykonało 3 sesje równe pod względem ilości wydatkowanych kalorii, w odstępie 7 dni:
- pierwszy trening był siłowy
- drugi „leniwe cardio” (trening aerobowy niskiej intensywności)
- jako trzeci zastosowano wysokiej intensywności aerobowy trening interwałowy
Sesje nie różniły się one pod względem wydatkowania energii czy czasu trwania. Zbadano wskaźnik RMR (ang. resting metabolic rate) – określający szybkość przemian metabolicznych w trakcie spoczynku.
Wyniki?
- 12 godzin po zakończeniu pracy RMR był wyższy w grupie treningu siłowego: 4,7±0,67 mL/kg/min w porównaniu do pozostałych grup
- interwałowe aeroby zwiększyły RMR o 4,6±0,62 mL/kg/min
- niskiej intensywności aeroby zwiększyły RMR o 4,3±0,58 mL/kg/min
- podobnie wyniki układały się 21 h po zakończeniu treningu (trening siłowy > trening aerobowy, interwałowy > aeroby niskiej intensywności)
Jak widać, trening siłowy mocniej wpłynął na metabolizm spoczynkowy. Trening aerobowy ma wpływ na ten parametr, ale mniejszy.
Innymi słowy, trening siłowy zaowocował nasiloną konsumpcją tlenu przez organizm. Przyjmuje się, iż zużycie jednego litra tlenu to ~5 kcal (w rzeczywistości: węglowodany dają nieco więcej, tłuszcze nieco mniej, ale pomińmy to do naszych obliczeń). Dlatego, jeśli osoba ważąca 80 kg dodatkowo zużyła 0,38 l tlenu/min, było to 1,9 kcal/min, czyli ~113 kcal/h.
Czyli dług tlenowy ma wpływ na metabolizm?
Nie tak szybko… Spoczynkowo, gdy nic nie robisz, wydatkujesz 3,5 ml tlenu na kg masy ciała na minutę, czyli 0,28 l tlenu na minutę (jeden MET). Jest to odpowiednik 1,4 kcal na minutę, czyli 84 kcal/h. Czyli trening (niezależnie jaki) daje zysk od ~19 kcal dodatkowych „spalonych” kcal na godzinę (aeroby niskiej intensywności) do 29 kcal dodatkowych „spalonych” kcal na godzinę (trening siłowy).
Biorąc pod uwagę, iż średni pączek może mieć 400 kcal, trzeba 14 h „rozbuchanego metabolizmu spoczynkowego”, by to spalić. Jaką masz gwarancję, iż dług tlenowy będzie trwał tyle godzin? Żadnej! Jaką masz gwarancję, iż organizm będzie czerpał energię z pożądanego przez Ciebie źródła? Żadnej! Organizm nie działa selektywnie i nie da się bez użycia „ciężkiej” farmakologii zmusić go do „spalania” tylko określonych substratów energetycznych!
W kolejnym badaniu trening aerobowy, nawet trwający 40 minut, okazał się nieskuteczny w kontekście przyspieszania metabolizmu, gdyż podniósł REE po 19 godzinach tylko o 4%, co odpowiada 50 kcal (porównania REE w grupie, która nic nie robiła i w grupie aerobowej). REE był liczony dla doby.
Hormony tarczycy a metabolizm spoczynkowy
Uwaga: nie polecam tego rodzaju eksperymentów, mogą być groźne dla zdrowia, u niektórych ludzi dla życia. Poza tym, zanim zaczniesz się cieszyć z efektów, weź pod uwagę znaczącą dawkę leku.
Szczury ważyły maksymalnie 300 g. Podawano im 2,5 μg, 5 μg lub 10 μg na 100 g masy ciała w postaci T2 (dijodotyronina) albo T3 (trijodotyronina), czyli razem otrzymały 6,5 μg, 12,5 μg lub 25 μg T3 (250 g szczur).
Jak się ma niedoczynność, prawidłowa czynność i nadczynność tarczycy wywołana podawaniem trijodotyroniny?
Niedoczynność: stężenie T3 wynosiło 0,17 nmol/l
Prawidłowa czynność: stężenie T3 wynosiło 0,88 nmol/l
- 6,5 μg T3 dało stężenie: 1,11 nmol/l (wzrost o 26,1%)
- 12,5 μg T3 dało stężenie: 1,28 nmol/l (wzrost o 45,5%)
- 25 μg T3 dało stężenie: 1,76 nmol/l (wzrost o 100%).
Analogicznie, do wzrostu całkowitego stężenia trijodotyroniny (T3) wzrosły stężenia wolnej trijodotyroniny (fT3) oraz całkowite stężenie T4 (prohormonu, z którego powstaje T3).
Wstrzyknięcie T3 wywołało wzrost metabolizmu spoczynkowego o 35%, który rozpoczął się 25-30 h po iniekcji i utrzymywał się 5-6 dni, przy czym maksymalną wartość obserwowano po 50–75 godzinach. Dijodotyronina zaczęła działać 6–12 h po wstrzyknięciu, jej wpływ prawie zanikł po 48 h, a maksymalne pobudzenie obserwowano po 28–30 h.
Metabolizm a masa mięśniowa
W jednym z badań 3 miesiące treningu 3 x w tygodniu zaowocowały u młodych mężczyzn wzrostem masy ciała z 75 do 78,7 kg. Beztłuszczowa masa ciała wzrosła w tym czasie o 2,1 kg, a metabolizm przyspieszył o 9,3% (z 1787±143 kcal/24 h do 1954±187 kcal/24 h). W innych badaniach zaobserwowano, iż trening siłowy po 9 miesiącach zwiększył RMR średnio o ~5%.
Metabolizm a białko serwatkowe?
W badaniu z 2014 roku sprawdzono jak:
- białko serwatkowe
- białko kazeinowe
- węglowodany
- placebo
spożywane 30 min przed snem, wpłyną na wydatek energii w ciągu dnia. W badaniu wzięło udział 11 aktywnych fizycznie mężczyzn.
Podawano im:
- 30 g białka serwetkowego
- 30 g białka kazeinowego,
- 33 g węglowodanów
- analogiczną ilość placebo
Każdą próbę oddzielało 48-72 godziny. Następnego ranka (między 5:00 a 8:00 rano) mierzono REE przez 60 minut. Okazało się, że:
- białko serwatkowe przyspieszyło metabolizm spoczynkowy o 5,6%
- białko kazeinowe przyspieszyło metabolizm spoczynkowy o 5,3%
- węglowodany przyspieszyły metabolizm spoczynkowy o 3,5%.
Podsumowanie
Trening ma niewielki, doraźny wpływ na metabolizm spoczynkowy (RMR), więc nie nadaje się do naprawy błędów, jakie popełniasz w kuchni. Nie możesz liczyć na to, iż „spalenie” dodatkowych kilkunastu kcal na każdą godzinę zaowocuje zmianami w sylwetce. Bez najmniejszego problemu zaprzepaścisz te zyski niewłaściwą dietą. Środki farmakologiczne mogą mieć wpływ na metabolizm spoczynkowy, ale dla większości ludzi ryzyko nie jest warte efektów. O wiele lepszym pomysłem jest sięgnięcie po białko serwatkowe (przyśpiesza metabolizm o kilka procent) oraz rozbudowa masy mięśniowej (mięśnie „palą” tłuszcz całą dobę, zwiększenie masy mięśni u młodych mężczyzn o 1,5-2 kg w ciągu 3 miesięcy może przyspieszyć metabolizm o 8%-9%).
Referencje, badania, literatura:
Madzima TA i in. Night-time consumption of protein or carbohydrate results in increased morning resting energy expenditure in active college-aged men http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23768612
David Hambre i in. A randomized trial of protein supplementation compared with extra fast food on the effects of resistance training to increase metabolism https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22935042/
J C Aristizab i in. Effect of resistance training on resting metabolic rate and its estimation by a dual-energy X-ray absorptiometry metabolic map https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25293431/
Maria Moreno i in. How the thyroid controls metabolism in the rat: different roles for triiodothyronine and diiodothyronines https://physoc.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1469-7793.1997.529bb.x#t1
Arturo Sánchez López de Nava; Avais Raja. Physiology, Metabolism https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK546690/
E A Chmelo, D P Beavers, M F Lyles1, A P Marsh3, B J Nicklas1 & K M Beavers „Legacy effects of short-term intentional weight loss on total body and thigh composition in overweight and obese older adults” https://www.nature.com/articles/nutd20168
Edward L Melanson, Ph.D.,1,2 Paul S. MacLean, Ph.D.,1,2 and James O. Hill, Ph.D “Exercise improves fat metabolism in muscle but does not increase 24-h fat oxidation” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2885974/
Melanson EL1, Sharp TA, Seagle HM, Donahoo WT, Grunwald GK, Peters JC, Hamilton JT, Hill JO. “Resistance and aerobic exercise have similar effects on 24-h nutrient oxidation.”
Beau Kjerulf Greer i in. EPOC Comparison Between Isocaloric Bouts of Steady-State Aerobic, Intermittent Aerobic, and Resistance Training http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25675374
Gary R. Hunter “Increased Resting Energy Expenditure after 40 Minutes of Aerobic But Not Resistance Exercise” http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1038/oby.2006.236/full#f
Fyfe JJ i wsp. „Endurance Training Intensity Does Not Mediate Interference to Maximal Lower-Body Strength Gain during Short-Term Concurrent Training”
Mettler S1, Mitchell N, Tipton KD. “Increased protein intake reduces lean body mass loss during weight loss in athletes.” Med Sci Sports Exerc. 2010 Feb;42(2):326-37. doi: 10.1249/MSS.0b013e3181b2ef8e. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19927027
Edda Cava, Nai Chien Yeat, and Bettina Mittendorfer “Preserving Healthy Muscle during Weight Loss” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5421125/
