Kiedy twoje ciało spala tkankę tłuszczową?

Wbrew pozorom to ważne pytanie. Od odpowiedzi na nie zależy powodzenie lub porażka w redukcji tkanki tłuszczowej. Z moich obserwacji wynika, iż ludzie w większości nie mają dużego pojęcia o bilansie energetycznym, wydatku związanym z treningiem, źródłach energii i odpowiedniej dobowej podaży kcal. Trudno nie uznać tego za lenistwo.

1. Kiedy spalamy tkankę tłuszczową?
2. Podstawowe kwestie: czyli opłaca się pościć?
3. Czy opłaca się trenować na czczo, rano?
4. Czy opłaca się trenować na czczo, w ciągu dnia?
5. Interwały i głodówka podnoszą stężenie hormonu wzrostu, a to spala tłuszcz
6. Czy tłuszcz spala się po 30 minutach aerobów?
7. Podsumowanie

Zamieszaniu winne są też strony internetowe, które wprowadzają w błąd. Nieważne, jakie teorie ma dana osoba, najpierw sprawdź kim jest, ile ma za sobą lat treningu, jakie ma wykształcenie i kwalifikacje, jakimi badaniami się podpiera. Ludzie nie mają czasu ani chęci sprawdzać tych wszystkich informacji, dlatego w większości korzystają z kiepskich źródeł, które wprowadzają w błąd.

Ktoś zarzucił mi w komentarzach, iż narzucam swoje zdanie. Nie, ja tylko pokazuję drogę, nie mówię, iż jest jedyna i słuszna. Jednak polecane przeze mnie rozwiązania mają odniesienie do praktyki i potwierdzenie w literaturze tematu. Jesteś wolnym człowiekiem, możesz np. wierzyć w to, iż wykonywanie tych samych 3 serii identycznych ćwiczeń codziennie, przez 20 lat, przyniesie Ci wymarzoną sylwetkę.

Nie zwracaj uwagi na polubienia („lajki”). To, jak często dany artykuł jest powielany na Facebooku. Tysiąckrotnie powtórzone kłamstwo nie staje się prawdą. Najpopularniejsze książki i poradniki nie muszą zawierać prawdziwych informacji, doskonale sprzedaje się u nas propaganda i antynauka (szarlataneria XXI wieku).

Kiedy spalamy tkankę tłuszczową?

Grafika: kiedy jest utylizowana tkanka tłuszczowa?

 Źródło: www.ncbi.nlm.nih.gov

Mary-Catherine Stockman (specjalistka pracująca w sekcji endokrynologii na wydziale Nauk o Żywieniu i Cukrzycy Centrum Medycznego w Bostonie) zamieściła tę oto piękną grafikę. W sumie, na tym mógłbym zakończyć temat.

O co chodzi na schemacie?

Po posiłku:

• następuje wyrzut glukozy
• następuje wyrzut insuliny (usuwa glukozę, transportuje substancje odżywcze do tkanek)
• insulina hamuje lipolizę (rozbijanie tłuszczów w ciele) = spada ilość WKT/FFA (wolnych kwasów tłuszczowych)
• energia jest czerpana z glikolizy i utleniania kwasu pirogronowego
• następuje synteza glikogenu (do określonej granicy)
• przy nadmiernej podaży kalorii odkłada się tłuszcz podskórny i wisceralny (zjawisko dotyczy odkładania nadmiaru energii dostarczanej w postaci węglowodanów i/lub tłuszczu pokarmowego w postaci tłuszczów nasyconych, jedno- lub wielonienasyconych)

Po kilkunastu godzinach od ostatniego posiłku:

• stężenie insuliny jest niskie
• rolę zaczyna odgrywać glukoneogeneza => proces zachodzący głównie w hepatocytach oraz w nerkach.Glukoza powstaje np. z aminokwasów (biorą się np. z rozpadu mięśni), glicerolu (rozpad trójglicerydów) czy mleczanów (np. intensywna praca mięśni w warunkach beztlenowych)
• rolę zaczyna odgrywać rozpad glikogenu (glikogenoliza)
• zużycie glukozy przewyższa pozyskiwanie jej z glukoneogenezy
• większą rolę zaczyna odgrywać lipoliza (wzrasta stężenie WKT/FFA (wolnych kwasów tłuszczowych)

Po 36-48 h od ostatniego posiłku (post):

• stężenie insuliny jest niskie
• gdy tempo wykorzystywania kwasów tłuszczowych uwalnianych z tkanki tłuszczowej jest przyspieszone (co dzieje się też np. w trakcie stosowania diety niskowęglowodanowej), wątroba wytwarza z acetylo-CoA ciała ketonowe: acetooctan (ang. acetoacetate), betahydroksymaślan (p-HM) lub D(-)-3-hydroksymaślan (ang. 3-hydroxybutyrate) - zaczynają one odgrywać rolę, jako źródło energii
• acetooctan ulega ciągłej, samoistnej dekarboksylacji do acetonu
• paliwem są tłuszcze i ciała ketonowe (proszę nie mylić ich z ketonami, bo to nie to samo)
• następuje rozpad tkanki mięśniowej, co ma opłakane skutki dla sportowców (po pierwsze dlatego, iż to fatalne źródło energii; po drugie - do kosza idzie wielomiesięczna praca np. na siłowni)
• nasila się lipoliza (rozpad tłuszczu podskórnego, śródmięśniowego czy wisceralnego)
• wzrasta stężenie glukagonu, glukortykoidów
• ujemny bilans azotowy, wzrasta wydalanie azotu z moczem („[…] 1 g azotu jest zawarty w: 2,14 g mocznika, 2,69 g kreatyniny, 3,0 g kwasu moczowego, 1,0 g azotu alfa-aminowego, 1,22 g amoniaku, 6,54 g białka”).

Więcej niż 48 h od ostatniego posiłku (post):

• stężenie insuliny jest jeszcze niższe
• zużycie ciał ketonowych jest jeszcze wyższe
• hamowany jest katabolizm aminokwasów rozgałęzionych (BCAA); ciało próbuje oszczędzać białka mięśniowe
• hamowane jest utlenianie glukozy w mięśniach
• glukoneogeneza zachodzi głównie w nerkach
• nasila się lipoliza (rozpad tłuszczu podskórnego, śródmięśniowego czy wisceralnego)
• wzrasta stężenie tłuszczów wewnątrzmięśniowych

Insulina i jej wpływ na metabolizm węglowodanów:

• nasila syntezę glikogenu w wątrobie i w mięśniach (ma to duże znaczenie dla regeneracji powysiłkowej, szczególnie w dyscyplinach wytrzymałościowych)
• wzmaga glikolizę (rozpad glukozy; oksydację glukozy)
• zmniejsza glukoneogenezę. W procesie glukoneogenezy (zachodzącym głównie w hepatocytach oraz w nerkach) glukoza powstaje np. z aminokwasów (biorą się np. z rozpadu mięśni), glicerolu (rozpad trójglicerydów) czy mleczanów (np. intensywna praca mięśni w warunkach beztlenowych)
• insulina hamuje glikogenolizę (rozpad glikogenu, czyli zmagazynowanej w mięśniach i wątrobie energii w postaci spichrzonej glukozy => GLIKOGENOLIZA. Ten proces w wątrobie służy podtrzymaniu stężenia cukru we krwi, z kolei w mięśniach glikogen jest głównie lokalnym źródłem energii do pracy beztlenowej lub tlenowej, np. w trakcie treningu siłowego czy biegania)
• powoduje zwiększony wychwyt glukozy przez tkanki obwodowe, ale nie przez wątrobę (w wątrobie wychwyt glukozy nie zależy od insuliny)
• zwiększa syntezę trójglicerydów z glukozy

Insulina i jej wpływ na metabolizm lipidów:

• zmniejsza tempo lipolizy -> uwalniania WKT z tkanki tłuszczowej, przez co wpływa na obniżenie stężeń WKT we krwi (to właśnie WKT chcemy „spalić” w trakcie treningu cardio czy w okresie regeneracji po intensywnych interwałach)
• zmniejsza szybkość utleniania (ang. oxidation) kwasów tłuszczowych w mięśniach i wątrobie (=> β-oksydacja)
• zmniejsza syntezę ciał ketonowych
• zwiększa wychwyt trójglicerydów z krwi do adipocytów (komórek składujących tłuszcz w ciele) oraz mięśni (IMTG) => LIPOGENEZA (odkładanie się tłuszczu (np. podskórnego czy wisceralnego) w ustroju)
• 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

Insulina i jej wpływ na metabolizm białek:

• nasila wychwyt aminokwasów w większości tkanek
• wzmaga syntezę białka
• hamuje rozpad białka (i jego zużywanie, np. na cele energetyczne => glukoneogeneza)

Podstawowe kwestie: czyli opłaca się pościć?

Nie da się odpowiedzieć na to pytanie, jeśli najpierw nie określisz, jak długo ma trwać post? Jeśli chodzi o post trwający dłużej, niż dobę, nie do końca musi być to przemyślana strategia. Sportowcy poniosą duże straty, nie wiemy, ile % z utraconej masy będzie stanowił tłuszcz, a ile mięśnie. Zupełnie inaczej reagują osoby grube, a inaczej chude, wytrenowane i niewytrenowane, młodsze i starsze, odwodnione i nie. Tak naprawdę, tylko o tym jednym zagadnieniu można napisać książkę.

Ogólnie post ma może i pewne plusy, jednak wiąże się z nim równie dużo zjawisk, które są wysoce niekorzystne, szczególnie dla sportowca dyscyplin siłowych lub bazujących na mocy.

W badaniach Dunn MA i wsp. wykazano, iż tłuste szczury (550 g) mogły przetrwać 60 dni, a chude (ważące 400 g) 40 dni głodówki. Oba rodzaje zwierząt traciły podobną ilość masy ciała (15 g dziennie), ale otyłe szczury traciły prawie 2 razy więcej tłuszczów i tylko jedną piątą suchej masy ciała (mięśni), w porównaniu do grupy chudych zwierząt. Czyli post może być jakimś rozwiązaniem dla grubasów, a jest kompletnym nieporozumieniem, jeśli chodzi o osoby lepiej wytrenowane, odtłuszczone. One stracą mniej tłuszczu i wielokrotnie więcej mięśni, więc po okresie postu będą w gorszej sytuacji metabolicznej, niż przed (długofalowo to mięśnie pozwalają na pozbywanie się tkanki tłuszczowej, tam jest „spalany” tłuszcz).

Krótszy post z pewnością może być błogosławieństwem - pozwala odpocząć od ciągłego trawienia pokarmu, dlatego strategia intermittent fasting ma tak duży potencjał prozdrowotny.

Jednak z badań Ann Mosegaard Bak i wsp. wynika, iż post ma także negatywne skutki metaboliczne. Sprawdzano tę tezę na 9 otyłych i 9 mężczyznach o normalnym składzie ciała. 72 postu u szczupłych uczestników zmniejszył stymulowany insuliną wychwyt glukozy do poziomów podobnych, jakie występują u otyłych mężczyzn, którzy pościli przez 12 h. Było to związane ze zwiększonym utlenianiem lipidów, ale nie akumulacją diacyloglicerolu lub acylokarnityn i upośledzeniem sygnalizacji insuliny.

Szybkość usuwania glukozy z ustroju spadła średnio o 36.8% u mężczyzn o normalnym składzie ciała (różnica między 12 h a 72 h postu - z 1,9 do 1,2 mg / kg / min. całkowitej masy ciała). U osób otyłych odnotowano spadek o 18.2% (różnica między 12 h a 72 h postu - z 1,1 do 0,9 mg / kg / min. całkowitej masy ciała).

Jak widać, 72 h postu u mężczyzn o normalnym składzie ciała powoduje wzrost oporności insulinowej (skuteczność usuwania glukozy była podobna, jak u otyłych mężczyzn po 12 h postu).

Czy opłaca się trenować na czczo, rano?

Osoby polecające tego typu rozwiązania nie poświęciły czasu, by zapoznać się z podstawami fizjologii, biochemii czy badaniami. Nieprawdą jest, iż należy trenować na czczo.

Większość badań przyniosła następujący wniosek: nie daje to spodziewanych rezultatów. Rano nie mamy niskiego stężenia glikogenu, za to wyjątkowo niekorzystne warunki metaboliczne (kortyzol). Dlatego optymalną porą na cardio jest 4-6 h po posiłku, w ciągu dnia.

Jeśli posiłek zawierał > 100 g węglowodanów oraz porcję protein, można spodziewać się wielogodzinnego podwyższenia stężenia insuliny, co jest niekorzystne dla utylizacji tłuszczu. Przykładowo, w badaniu Lin F. Changa i wsp.  przed podaniem posiłku bogatego w węglowodany (grupa „wysokich węglowodanów oraz niskich tłuszczy” otrzymała 21 g tłuszczu oraz 158 g węglowodanów), utlenianie WKT było wysokie - poziom WKT w osoczu wynosił 0.68 ± 0,02 mmol / L po 120 minutach stężenie WKT spadło do ~0,2 mmol / L (supresja trwała 4 godziny!).

Czy opłaca się trenować na czczo, w ciągu dnia?

Jeśli stosujesz model IF, to wszystko zależy od tego, jak reagujesz na wysiłek. Osobiście preferuję trening kilka godzin po posiłku. Zbyt krótki czas między podawaniem pokarmu a wysiłkiem sprawia, iż odczuwa się dyskomfort. Wiele osób trenuje na czczo, gdyż okno żywieniowe wypada im później. Możesz tak robić, tylko warto pamiętać, iż model IF jest lepszy do redukcji tkanki tłuszczowej, niekoniecznie sprawdzi się do budowania masy i siły (szczególnie u osób, które nie sięgają po farmakologię).

Interwały i głodówka podnoszą stężenie hormonu wzrostu, a to spala tłuszcz

Nie. Wpływ głodówki na wyrzut hormonu wzrostu potrafi być znaczny, jednak chwilowy. W badaniach Darzy KH i wsp.  oszacowano, iż post zwiększa stężenie GH 3.7-krotnie. Jednak przy tym następuje rozpad mięśni i potężna supresja IGF-1, a to somatomedyna C działa u człowieka, hormon wzrostu jest tylko prohormonem.

Grafika: wzrost stężenia hormonu wzrostu po ćwiczeniach

CON = grupa kontrolna.

MOD = 30 minut umiarkowanej pracy na ergometrze (rowerku) przy 50% mocy szczytowej

HIE = 4 serie 30-sekundowych sprintów, pomiędzy przyspieszeniami było 4.5 minuty umiarkowanej pracy

Źródło: Sarah E. Deemer i wsp. „Pilot study: an acute bout of high intensity interval exercise increases 12.5 h GH secretion”

I co z tego, że ćwiczenia podnoszą stężenie hormonu wzrostu. Na ile? Na 60 czy nawet 120 minut? „Spalanie tkanki tłuszczowej” następuje w ciągu tygodni, nie godzin. Na pozbycie się kilogramów tłuszczu trzeba wiele miesięcy. Nikt nie udowodnił, by chwilowe fluktuacje hormonalne miały znaczenie dla redukcji.

ZOBACZ TAKŻE: RANKING TOP10 SPALACZY TŁUSZCZU

Czy tłuszcz spala się po 30 minutach aerobów?

Źródła energii w spoczynku:

• tłuszcze są utleniane i dają ok. 56 ± 11% energii (0,08 ± 0,02 g / minutę)
• z węglowodanów pochodzi 44 ± 11 % energii (0,15 ± 0,04 g / minutę)

Tłuszcz jest utleniany całą dobę, niezależnie czy coś robisz czy nie. Tylko proszę mnie dobrze zrozumieć. Po pierwsze, to iż „spalisz” 4,8 g tłuszczu w ciągu godziny czy ~115 g w ciągu doby nie ma aż takiego znaczenia. Dlaczego? Bo ciągle „zapychasz” ustrój pożywieniem. Ten wydatek ~1036 kcal służy podtrzymaniu funkcji życiowych, krążenia krwi, oddychania, pracy narządów, termogenezy (utrzymanie temperatury), rozpadu i trawienia pokarmów, wytwarzania hormonów, enzymów itd.

Jeśli ważysz 100 kg i nosisz 20% tkanki tłuszczowej (DXA, pomiar fałd tłuszczu itd.), to jest to 20 kg tłuszczu. Każdy kilogram tłuszczu to 7000 kcal - zasoby energii mają więc 140 000 kcal. Jakie znaczenie ma wydatek tego jednego tysiąca? Żaden. To tak samo, jak informacja, iż metabolizm spoczynkowy zwiększył się o X% po aerobach czy interwałach. Jakie ma to znaczenie, jeśli to np. 50 kcal / dobę? 

Przykładowo, hormony tarczycy (T4) średnio zwiększały spoczynkowy wydatek energetyczny (REE) o 4%. Podobny efekt można uzyskać stosując trening aerobowy (np. bieganie). W jednym z badań Garego R. Huntera [9] trwający 40 minut trening aerobowy (80% tętna maksymalnego) zwiększył REE po 19 godzinach o 4%, co odpowiada 50 kcal (porównania REE w grupie, która nic nie robiła i w grupie aerobowej). Niestety, zwykle redukcja tkanki tłuszczowej pociąga za sobą spadek REE.

Można przyjąć, iż:

• redukcja wagi ciała o 5,1 ± 4,4% pociąga za sobą spadek spoczynkowego wydatku energetycznego o 9,4 ± 9,9% (w ciągu 12 tygodni)
• redukcja wagi ciała o 8,1 ± 3,8 % przy użyciu sibutraminy pociąga za sobą spadek spoczynkowego wydatku energetycznego o 5,3 ± 12,0% (w ciągu 12 tygodni)

Sibutraminę wycofano, ze względu na nasilone skutki uboczne. REE (ang. resting energy expenditure) to energia, jaką organizm spala w trakcie bezczynności. Czy spadek REE o 9,4% ma jakieś znaczenie? Niestety tak, gdyż spoczynkowa przemiana materii stanowi około 60–70% dobowego wydatku (dla mało aktywnych osób). Co prawda 9,4% w przypadku wydatkowania 1500 kcal dziennie to tylko 141 kcal, jednak w skali miesiąca to już 4230 kcal, czyli ~600 g tkanki tłuszczowej, a w skali roku 7,2 kg tłuszczu!

Po drugie: w badaniach Ratko Peric i wsp.  w trakcie treningu u osób początkujących (słabo wytrenowanych) maksymalne utlenianie występuje po 7 minutach, u zaawansowanych po 15 minutach. Jednakże w omawianym badaniu zaczynano od bardzo wolnego marszu na bieżni, stąd opóźniona reakcja organizmu, szczególnie widoczna u osób lepiej wytrenowanych.

Ponadto osoby, które rozpatrują tylko „tłuszcz”, zupełnie ignorują poważniejszy problem. Organizm niechętnie sięga po tłuszcz podskórny, a chętnie po ten zgromadzony w mięśniach. A to znaczy, że „spalenie masy tkanki tłuszczowej” może oznaczać zubożenie tylko tego lokalnego zapasu w mięśniach, który automatycznie zostanie odnowiony po treningu.

Tak samo nigdy nie jesteś w stanie powiedzieć, jakie zasoby tłuszczu aktualnie zużywa organizm. Jeśli to tłuszcz wewnątrzmięśniowy, to i tak nie ma to żadnego znaczenia dla estetyki sylwetki.

Podsumowanie

Nasilone zużycie tkanki tłuszczowej występuje, gdy masz niskie stężenie insuliny. Następuje, gdy odstęp od wysokowęglowodanowego (czy wysokobiałkowego) posiłku wynosi kilka godzin. Dobrym rozwiązaniem byłby trening rano, na czczo, jednak wtedy nakłada się na to niekorzystna sytuacja metaboliczna (kortyzol).

Aeroby mają wpływ na metabolizm, jednak minimalny, podobnie jak większość środków farmakologicznych (efedryna od 3 do 10%, średnio kilka %; T4 w dawce 200 µg ~ 4%). Interwały mogą zwiększać wydatek energetyczny nawet o kilkanaście % (jednak organizm szybko się do nich przyzwyczaja i przestają być aż tak skuteczne).

System hormonalny potrafi w ciągu kilku dni „uodpornić się” na beta-mimetyki (następuje regulacja ilości receptorów). Najlepszym udowodnionym sposobem redukcji jest zastosowanie odpowiedniej diety wysokobiałkowej (podawanie 30 g WPC potrafi przyspieszyć metabolizm o kilka %).

Referencje:

diet: a comparative clinical trial study”  https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24829732

Mary-Catherine Stockman, RD, LDN,1 Dylan Thomas, MD,1 Jacquelyn Burke, MS, RD,2 and Caroline M. Apovian, MD „Intermittent Fasting: Is the Wait Worth the Weight?” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5959807/

Grzegorz Kuciel, Wiesława Łysiak-Szydłowska „Metody oceny niedożywienia i efektywności terapii żywieniowej” http://www.czytelniamedyczna.pl/8,metody-oceny-niedozywienia-i-efektywnosci-terapii-zywieniowej.html

Dunn MA, Houtz SK, Hartsook EW. „Effects of fasting on muscle protein turnover, the composition of weight loss, and energy balance of obese and nonobese Zucker rats.” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7119891

Ann Mosegaard Bak „Prolonged fasting-induced metabolic signatures in human skeletal muscle of lean and obese men” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6124727/

Lin F. Chang, PhD, Shireene R. Vethakkan, MD, PhD, Kalanithi Nesaretnam, PhD, Thomas A.B. Sanders, PhD , Kim-Tiu Teng, PhD „Adverse effects on insulin secretion of replacing saturated fat with refined carbohydrate but not with monounsaturated fat: A randomized controlled trial in centrally obese subjects” http://www.lipidjournal.com/article/S1933-2874(16)30336-1/fulltext

Luc J C van Loon J Physiol. Oct 1, 2001; 536(Pt 1): 295–304. doi:  10.1111/j.1469-7793.2001.00295.x “The effects of increasing exercise intensity on muscle fuel utilisation in humans”  http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2278845/

Ratko Peric, Marco Meucci,2 and Zoran Nikolovski3 “Fat Utilization During High-Intensity Exercise: When Does It End?” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5007242/

Gary R. Hunter, Nuala M. Byrne, Barbara A. Gower, Bovorn Sirikul Andrew P. Hills “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

10. Ken H. Darzy, Robert D. Murray, Helena K. Gleeson, Suzan S. Pezzoli, Michael O. Thorner, Stephen M. Shalet  „The Impact of Short-Term Fasting on the Dynamics of 24-Hour Growth Hormone (GH) Secretion in Patients with Severe Radiation-Induced GH Deficiency” https://academic.oup.com/jcem/article/91/3/987/2843474/

Sarah E. Deemer,  Todd J. Castleberry, 1 Chris Irvine, 1 Daniel E. Newmire, 1 Michael Oldham, 1 George A. King, 2 Vic Ben‐Ezra, 1 Brian A. Irving, 3 and Kyle D. Biggerstaff „Pilot study: an acute bout of high intensity interval exercise increases 12.5 h GH secretion”

Br J Nutr. 2014 Jan 14;111(1):71-7. doi: 10.1017/S000711451300192X. Epub 2013 Jun 17. “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