W trakcie redukcji wagi ciała nieuchronna jest utrata mięśni. Na przykład, podczas badania składu ciała u kobiet po menopauzie, po celowej utracie wagi, a następnie przy odzyskiwaniu wagi:

  • na każdy 1 kg tłuszczu utraconego podczas redukcji masy ciała pozbyto się 0.26 kg beztłuszczowej masy ciała (np. mięśni),
  • na każdy 1 kg odłożony z powrotem w postaci tłuszczu, w następnym roku pojawiło się tylko 0.12 kg tkanki beztłuszczowej (np. mięśni).

To nie wszystko. Nie istnieje trwała utrata wagi, nie istnieje trwała masa mięśniowa czy nawet kostna.

W badaniach E.A.Chmelo i wsp. wykazano, iż w trakcie 5 miesięcy treningu grupa dorosłych w starszym wieku:

  • zdobyła 0.23% masy, gdy tylko trenowali oni siłowo (średnia waga ciała wzrosła z 88.4 kg do 88.6 kg),
  • straciła 8.5% masy ciała, gdy obok treningu siłowego zastosowano restrykcje kaloryczne (średnia waga ciała spadła z 83.9 kg do 76.8 kg),
  • ilość tkanki tłuszczowej przy samym treningu siłowym praktycznie nie uległa zmianie (zmiana 33.7 do 33.6 kg),
  • gdy obok treningu siłowego zastosowano restrykcje kaloryczne (600 kcal dziennie), ilość tkanki tłuszczowej spadła znacząco o 16.2% (z 31.5 kg do 26.4 kg),
  • beztłuszczowa masa ciała wzrosła o 1.5% w grupie treningu siłowego (zmiana z 54.3 kg do 55.1 kg),
  • beztłuszczowa masa ciała zmniejszyła się o 3.4%, gdy obok treningu siłowego zastosowano restrykcje kaloryczne (spadek z 52.9 kg do 51.1. kg.

Jaka była trwałość zmian, gdy dokonano ewaluacji po 23 miesiącach od rozpoczęcia projektu?

  • grupa treningu siłowego nie odnotowała dużej zmiany w masie ciała (spadek o ~ 100 g),
  • grupa treningu siłowego i restrykcji kalorycznych odnotowała ogromny wzrost masy ciała (ponowny przyrost o 6.3%. Wniosek jest taki, iż po 23 miesiącach zostało tylko 2.3 kg pierwotnego spadku masy ciała),
  • grupa treningu siłowego odnotowała przyrost 2.4% tkanki tłuszczowej, w porównaniu do okresu 5 miesięcznej interwencji (z 33.6 kg do 34.4 kg),
  • grupa treningu siłowego i restrykcji kalorycznych odnotowała przyrost 16.7% tkanki tłuszczowej, w porównaniu do okresu 5 miesięcznej interwencji (z 26.4 kg do 30.8 kg),
  • co najciekawsze grupa treningu siłowego i restrykcji kalorycznych odnotowała dalszy spadek beztłuszczowej masy ciała po 18 miesiącach.

Wnioski:

  • restrykcja kaloryczna 600 kcal dziennie przynosi w skali 5 miesięcy spadek ledwie 8.5% masy ciała, w tym 5.1 kg tkanki tłuszczowej (bez wchodzenia w szczegóły można w tym przypadku liczyć na redukcję 1 kg tłuszczu miesięcznie),
  • jest to zaskakująco słaby wynik, biorąc pod uwagę, iż restrykcja 600 kcal dziennie to deficyt 4200 kcal tygodniowo (a więc w skali tygodnia można liczyć na pozbycie się 0.6 kg tłuszczu, w skali miesiąca 2.4 kg, w skali 5 miesięcy 12 kg tłuszczu. Ale organizm to nie kalkulator, a reakcje fizjologiczne to nie teoretyczne obliczenia. Po prostu, co pisałem wiele razy przy różnych okazjach, organizm bardzo niechętnie sięga pod tłuszcz podskórny, czerpie raczej z innych źródeł energii np. glikogenu, tłuszczu wewnątrzmięśniowego, depozytów w tułowiu itd. Ponadto organizm broni się przed restrykcjami kalorycznymi, ograniczając wydatek energetyczny, w tym lipolizę i utlenianie tłuszczu podskórnego),
  • najgorsze, że po kolejnych 18 miesiącach cały zysk z redukcji był już tylko wspomnieniem (przed eksperymentem, badani średnio nosili 31.5 kg tłuszczu, po 18 miesiącach od jego zakończenia 30.8 kg = ZYSK wynosił ledwie 700 g tłuszczu).

Tak naprawdę badani znaleźli się w jeszcze gorszej sytuacji metabolicznej, niż przed eksperymentem! Dlaczego? Nie pozbyli się prawie niczego (to znaczy z powrotem nabrali prawie wszystko, co utracili), za to trwale stracili mięśnie – w kolejnych 18 miesiącach odnotowano utratę kolejnych cennych kg. Wyjściowo masa beztłuszczowa ważyła 52.9 kg, po okresie redukcji już tylko 51.1 kg, po kolejnych 18 miesiącach odnotowano dalszą utratę i finalnie badani mieli już tylko 50.8 kg LBM. A w tym samym okresie nabyli z powrotem 4.4 kg tkanki tłuszczowej!

Co więc robić?

Jak już decydujesz się na zmiany w diecie oraz wdrożenie treningu, bądź konsekwentny. Inaczej cała praca pójdzie na marne w ciągu najbliższego roku, półtora. Trening siłowy i dieta przyniosły w ciągu 5 miesięcy utratę 7.1 ± 2.4 kg masy ciała (6.3 ± 3.4%), z czego 74% stanowiła tkanka tłuszczowa, a 26% masa beztłuszczowa (np. mięśnie). Ktoś mógłby powiedzieć: „Po co mi trening siłowy, skoro utrata wagi zależy od diety?” Błędne myślenie.

Od czego zależy trwała utrata wagi?

Trwała utrata wagi zależy od ilości beztłuszczowej masy ciała. Mięśnie buduje trening siłowy, a nie aerobowy. Sam trening aerobowy z reguły nie ma wpływu na budowanie masy mięśniowej (a jeśli jest połączony z treningiem siłowym, to z reguły ma wpływ negatywny. W badaniach stwierdzono, iż aeroby równolegle z treningiem siłowym zmniejszały przyrost masy, siły i mocy mięśni). Masa mięśniowa spala tłuszcz, gdyż (w postaci wolnych kwasów tłuszczowych) jest on jednym z materiałów energetycznych, z jakich korzystają mięśnie szkieletowe (poprzecznie prążkowane), obok ATP, glikogenu mięśniowego czy tłuszczów wewnątrzmięśniowych.

redukcja

„Ale trening aerobowy napędza metabolizm?”

W badaniach naukowych (np. Edward L.Melansona i wsp.) 24 h utlenianie tłuszczów wynosiło:

  • 68 ± 13 g dziennie, gdy tego dnia wykonano trening siłowy (konkretnie obwodowy, 4 serie po 10 powtórzeń, z obciążeniem 70% maksymalnego),
  • 86.5 g tłuszczów w dzień wolny od treningu,
  • 87 g tłuszczów w dzień, w którym wykonano 49 ± 2 minuty treningu na rowerku, z intensywnością 70% VO2 MAX (czyli 82% tętna maksymalnego) i „spalono” w ten sposób 546 ± 16 kcal,
  • 91 g tłuszczów w dzień, w którym wykonano 70 minut treningu siłowego obwodowego, zawierającego 10 ćwiczeń, z intensywnością 70% ciężaru maksymalnego i „spalono” w ten sposób 448 ± 21 kcal

Czyli trening aerobowy miał nikły wpływ na 24 h utlenianie tłuszczów, za to potężny wpływ na zużywanie przez ustrój glikogenu (i innych węglowodanów). Okazuje się, iż trening siłowy miał większy wpływ na utlenianie tłuszczów (91 g), w porównaniu do aerobowego (87 g) i bezczynności (86.5 g).

W badaniach Greer BK i wsp. 10 średnio aktywnych fizycznie mężczyzn, w wieku 22 ± 2 lata, wykonało 3 sesje równe pod względem ilości wydatkowanych kalorii, w odstępie 7 dni:

  • pierwszy trening był siłowy,
  • drugi „leniwe cardio” (moderate-intensity steady-state),
  • ostatni wysokiej intensywności aerobowy trening interwałowy.

Aby porównać 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.

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.

Co robić, by chronić mięśnie w trakcie redukcji?

Nie stosuj diet: militarnej, dukana lub innej, bazujących na znikomej podaży energetycznej (skutecznie wyniszczają masę mięśniową).

Co daje zwiększona podaż protein?

W badaniach Mettlera, Mitchella, Tiptona 20 zdrowych, wytrenowanych, młodych sportowców zbadano pod kątem ilości wydatkowanej energii w ciągu 1 tygodnia. W drugim tygodniu eksperymentu żywiono ich dostarczając 15% białka i 100% wartości energetycznej. W kolejnych 2 tygodniach zastosowano interwencję: dietę opartą o 15% lub 35% białka i 60% dotychczas dostarczanej z pokarmu energii.

Sportowców podzielono na dwie grupy:

  • 15% białka – 1 g protein na kilogram masy ciała, grupa kontrolna CP,
  • 35% białka – 2,3 g protein na kilogram masy ciała, grupa wysokich protein, HP.
  • Sportowcy przez okres 4 tygodni badań trenowali tak samo, jak przed eksperymentem. Sprawdzono, jak różna ilość białka w diecie wpłynie na:
  • całkowitą masę ciała,
  • suchą masę ciała (LBM),
  • masę tłuszczu (FM),
  • osiągi: wyskok z pozycji przysiadu, maksymalny izometryczny wyprost nogi, wyciskanie sztangi leżąc na 1 powtórzenie maksymalne, wyciskanie sztangi leżąc na ilość powtórzeń oraz 30 sekundowy test wydolności beztlenowej (Wingate).

Wyniki:

  • całkowita masa ciała: w grupie niskich protein zmniejszyła się o 3 kilogramy ± 0.4 kg, w grupie wysokich protein o 1.5 ± 0.3 kilograma,
  • sucha masa ciała (mięśnie): w grupie niskich protein odnotowano 1.6 ± 0.3 kilograma straty w grupie wysokich protein 0.3 ± 0.3 kg kilograma straty.

Wniosek? Duża ilość protein chroni mięśnie, szczególnie jeśli mamy do czynienia ze znacznym deficytem energetycznym.

W innych badaniach 221 kobiet (wiek 46.5 ± 12 lat, masa ciała 90.3 ± 16 kg) uczestniczyło w 10-tygodniowym nadzorowanym programie ćwiczeń i odchudzania. Program ćwiczeń obejmował 30 minut treningu siłowego, obwodowego, 3 dni w tygodniu. Panie miały przypisaną dietę o 30% podaży energii z tłuszczów, która w pierwszej fazie dostarczała 1200 kcal dziennie (tydzień), a później 1600 kcal dziennie, przez 9 tygodni (faza II). W drugiej fazie dostarczano więcej węglowodanów (HC) lub protein (HP). Pobierano próbki krwi, ustalano skład ciała, mierzono REE (ang. resting energy expenditure – energia, jaką organizm spala w trakcie bezczynności), sprawdzano obwody oraz sprawność.

Wyniki: dieta i trening (gdy uśredniono obie grupy):

  • spowodowały zmniejszenie masy ciała (o 3,5 ± 3 kg),
  • przyniosły spadek ilości tłuszczu (o 2,7 ± 3 kg),
  • spowodowały obniżenie się stężenia glukozy we krwi (-3%),
  • spowodowały obniżenie się stężenia cholesterolu całkowitego (-4,5%),
  • spowodowały spadek LDL (o 5%) ,
  • spowodowały spadek trójglicerydów (o 5,9%),
  • zmniejszyły skurczowe ciśnienie krwi (o 2,6%),
  • zmniejszył się obwód talii (-3,7%),
  • spowodowały wzrost szczytowej wydolności tlenowej (o 7,3%).

Jednakże panie z grupy diety wysokobiałkowej:

  • straciły więcej kilogramów (-4,4 ± 3,6 kg) vs -2,6 ± 2,9 kg w grupie wysokowęglowodanowej,
  • straciły więcej tkanki tłuszczowej (-3,4 ± 2,7 kg), w porównaniu ze spadkiem wynoszącym 1,7 ± 2,0 kg w grupie wysokowęglowodanowej,
  • odnotowały większe obniżenie stężenia glukozy we krwi (3%), w porównaniu z 2% w grupie wysokowęglowodanowej,
  • odnotowały zmniejszenie stężenia leptyny w surowicy o 30,8%, w porównaniu z spadkiem o 10,8% w grupie wysokowęglowodanowej.

Blaski i cienie protein

Oczywiście nic za darmo. Białko ma wpływ na wyrzut insuliny (szczególnie duży mają białka serwatkowe i białka mleka). Insulina jest silnym inhibitorem rozpadu białek mięśniowych i wywiera maksymalny wpływ, gdy jej stężenie w osoczu wynosi 15–30 μU / ml. Z drugiej strony wiemy, iż insulina hamuje lipazę wrażliwą na hormon = hamowanie kluczowego etapu lipolizy. Na dodatek insulina wzmaga lipogenezę (odkładanie tłuszczów) i syntezę acyloglicerolu oraz nasila utlenianie glukozy do CO2.

Dlatego unikaj posiłków wysokowęglowodanowych i dużej ilości protein przed treningiem, wyrzut insuliny nie sprzyja lipolizie.

Zastosuj kreatynę

Rockwell JA i wsp. badali wpływ suplementacji kreatyny podczas stosowania diety: 21.3% protein , 54.7% węglowodanów, 24% tłuszczów, dostarczającej 18 kcal na kg masy ciała przez 4 dni. Grupa placebo otrzymywała zamiast kreatyny nieaktywny składnik, grupa kreatyny kreatynę, a kontrolna nic. W grupach kreatyny i placebo odnotowano podobny spadek masy ciała i procentowej zawartości tłuszczu w organizmie. Jednakże procentowa zmiana masy beztłuszczowej była większa w grupie placebo (2,4 ± 0,3%), niż w grupie kreatyny (1,4 ± 0,4%). Azot (zapewne mocznika) w moczu był podobny w obu grupach.

Co prawda naukowcy doszli do wniosku, iż podawanie kreatyny nie chroni białka mięśniowego, jednak zmniejszenie się beztłuszczowej masy ciała w grupie placebo mówi samo za siebie.

Podsumowanie

Zrównoważony trening siłowy, umiarkowana ilość aerobów, suplementacja kreatyny oraz stosowanie rozsądnej diety, gwarantują pozbywanie się, ale tłuszczu, a nie mięśni. Jeśli nadal myślisz, iż „duży spadek wagi = dobre efekty”, to nie ma nic bardziej mylnego. Możesz wyniszczyć mięśnie bezsensowną dietą 1200 kcal, co odbije się na zdrowiu oraz zahamuje dalszy spadek wagi ciała (tkanka mięśniowa odpowiada za pozbywanie się tłuszczu, w tym kontekście: im więcej mięśni, tym lepiej).

Referencje:

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.”

Res Q Exerc Sport. 2015 Feb 12:1-6.”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/