Hormony, katabolizm, aeroby i trening na czczo

Wbrew obiegowym opiniom istnieją zawsze dwie strony medalu, a fizjologia człowieka skrywa jeszcze wiele zagadek. Nadal wiele osób uważa, iż stan zapalny jest wrogiem, iż kortyzol jest zabójcą mięśni, a stres nieuchronnie prowadzi do utraty wypracowanej muskulatury. Gdyby to wszystko była prawda, kilka sesji interwałowych prowadziłoby do utraty większości wypracowanej masy mięśniowej.

Interwały mają kolosalny wpływ na wyrzut kortyzolu, powodują chwilowy potężny stres dla ustroju, m.in. związany z produkcją mleczanów, jonów wodoru, silny stres oksydacyjny itd.

W programie interwałowym na ciężarach, w eksperymencie Szivak TK i wsp., badani mieli wykonywać 10 powtórzeń: przysiadów, wyciskania leżąc, martwego ciągu oraz w kolejnych podejściach zmniejszać liczbę powtórzeń (10, 9, 8, 7... ) po każdej serii, aż do uzyskania 1 powtórzenia. (10, 9, 8, 7... , 1 powtórzeń każdego ćwiczenia).  Stężenie kortyzolu wzrosło ~418%, w stosunku do stężeń w spoczynku, czyli gdy się nie trenuje). 

Czym jest glukagon?

Glukagon jest hormonem o działaniu przeciwstawnym do insuliny.  Glukagon jest też pierwszym hormonem, którego stężenie wzrasta w odpowiedzi na spadek stężenia glukozy. Powoduje rozpad glikogenu w wątrobie  i hamuje jego syntezę, nasila glukoneogenezę  i zwiększa wyrzut glukozy z wątroby do krwi. Wydzielanie glukagonu pobudzane jest m.in w wyniku stresu, intensywnego wysiłku fizycznego i wspomnianego  spadku glukozy we krwi. Wzrost stężenia glukozy we krwi hamuje wytwarzanie glukagonu.

Jak działa kortyzol?

Z kolei kortyzol ma niesamowicie szerokie spektrum działania. Jedną z głównych, najlepiej poznanych funkcji kortyzolu, jest zwiększenie glukoneogenezy. Co to znaczy?

Jest to wytwarzanie glukozy z:

• aminokwasów (np. rozpad mięśni) – czyli zjawisko najmniej korzystne dla kulturysty,
• glicerolu (rozpad trójglicerydów) – czyli zjawisko pożądane w trakcie redukcji tkanki tłuszczowej („spalania tłuszczu”),
• mleczanów (powstają w trakcie treningu siłowego, interwałów i innej, intensywnej pracy, np. skoków, przyspieszeń, walki zapaśniczej itd.).

Po co kortyzol zwiększa produkcję glukozy? Jest to „tryb awaryjny”, umożliwiający zwiększenie (chwilowe) zasobów energii w organizmie – występuje w mechanizmie walki lub ucieczki. Ma również duże znaczenie w przypadku infekcji, wystąpienia stanu zapalnego.

Czy warto trenować na czczo?

Ironizując, wielu kulturystów (mimo dziesiątek artykułów i kolejnych badań) nadal funduje sobie dobrowolnie środowisko antyanaboliczne, wykonując aeroby na czczo. Tak samo niekorzystne dla człowieka (każdego) jest długotrwałe bieganie, pływanie czy jazda na rowerze. Z niewiadomych przyczyn promuje się je w mediach, jako niesamowicie pożyteczne dyscypliny.

W badaniach Tae Woon Kim i wsp. z 2015 r. trening aerobowy prowadzono:

• 2 godziny po posiłku,
• lub na czczo (po nocnym poście). 

W obu przypadkach mężczyźni trenowali na bieżni z intensywnością 75% maksymalnego pochłaniania tlenu (czyli 86% tętna maksymalnego). Biegali tak długo, aż wydatkowali 400 kcal.

Co się okazało?

Wystąpiły wyjątkowo niekorzystne metaboliczne zjawiska, indukowane treningiem na czczo:

• grupa trenująca w wariancie 2 h po posiłku, miała przed rozpoczęciem treningu tylko 15.49±5.73 μg/dl kortyzolu, grupa trenująca na czczo aż 28.57±6.74 μg/dl! A więc trening na czczo powoduje, iż poziom kortyzolu jest 84% wyższy!
• poziom kortyzolu w grupie trenującej bez posiłku, zaraz po zakończeniu treningu spadł o 12.7%, ale zanim zaczniesz się z tego cieszyć, posłuchaj do końca. Godzinę po zakończeniu wysiłku w grupie trenującej na czczo, stężenie kortyzolu było wyższe o 57,4%, w porównaniu do wariantu treningu po posiłku! (grupa na czczo: 20,92 μg/dl; grupa trenująca 2h po posiłku: 13,29 μg/dl).

Czyli trening na czczo może być niekorzystny dla sportowca, szczególnie kulturysty.

Podsumowanie

Wg badania, podawanie hormonów uznawanych za kataboliczne (szczególnie kortyzolu i glukagonu) spowodowało przewidywalną reakcję: rozpad lizyny wzrósł o 65%. Jednakże automatycznie pojawił się mechanizm kompensacyjny i synteza lizyny równolegle wzrosła o 32%

Wydaje się, iż w odpowiedzi na procesy kataboliczne (kortyzol, glukagon) pojawia się odpowiedź anaboliczna. Nic to nie da, jeśli taki proces będzie trwał dłużej. Takie samo zjawisko zachodzi po dłuższym poście.

Dlatego po treningu kluczowe jest dostarczenie węglowodanów i/lub protein, aby zainicjować procesy anaboliczne. Wydaje się jednak, iż zaraz po treningu proteiny są ważniejsze, jednak bez nadwyżki energetycznej budowanie masy jest niemożliwe (niekoniecznie skuteczne będą pod tym względem np. same tłuszcze na co wskazują niektóre badania). Z kolei same węglowodany, bez towarzystwa protein, nie wystarczą do wzrostu mięśni. Węglowodany bezpośrednio po zakończeniu sesji mają mniejsze znaczenie w typowym treningu kulturystycznym, ale kolosalne dla sportowców bazujących na wyższej intensywności pracy (tak faktycznie zużycie glikogenu może być znaczne).

Na razie nic nie wskazuje na to, by wykonywanie aerobów na czczo było mądrym posunięciem.

Na koniec bardzo ważna uwaga. Błędnie postrzega się adrenalinę (i beta-mimetyki), jako substancje anaboliczne. W ten sposób, np. clenbuterol czy raktopamina, działa być może u… owiec, koni czy krów. Do tej pory nie zetknąłem się z żadnym przekonującym badaniem, dotyczącym anaboliczności beta-mimetyków u ludzi.

Bonus dla zaawansowanych

Jednym z ciekawszych badań rzucających światło kwestię „hormonów katabolicznych” jest eksperyment lekarza Dennisa C.Gore i wsp. 5 młodym mężczyznom podawano poprzez tętnicę udową adrenalinę (15 ng/kg/min), kortyzol (6 ug/kg/min) i glukagon (3 ng/kg/min). Podawanie ww. substancji przez 4 h miało wpływ na tętno, ciśnienie krwi, metabolizm spoczynkowy (wzrost o ~13.7%), przepływ krwi w udzie (wzrost ponad 340%). Wskutek podawania hormonów stężenie adrenaliny ~20-krotnie przekroczyło normę, kortyzolu 3.4-krotnie, glukagonu prawie 2.5-krotnie.

Katabolizm wywołuje anabolizm?

Podawanie hormonów uznawanych za kataboliczne (szczególnie kortyzolu i glukagonu) spowodowało przewidywalną reakcję, rozpad lizyny (aminokwasu) wzrósł o 65%. Jednakże automatycznie pojawił się mechanizm kompensacyjny i synteza lizyny równolegle wzrosła o 32%. Ogólnie przeważały procesy rozpadu, a naukowcy oszacowali, iż mężczyzna ważący średnio 76.5 kg straciłby każdego dnia równowartość 5.7 g azotu. Również cząstkowe tempo syntezy białek wzrosło w zauważalny sposób, o 48.5%, a wychwyt lizyny w nodze o 32%.

Ogólnie to badanie nie ma odniesienia do sportowców, przynajmniej pozornie. Miało symulować np. procesy zachodzące u osób po wypadkach, unieruchomionych wskutek ciężkiej choroby itd. Kłóciłbym się o sposób podawania i osiągnięte stężenie hormonów katabolicznych, jednak u sportowców mechanizm będzie ten sam np. po zakończonym ciężkim treningu interwałowym (czyli takim gdzie średnie tętno przekroczyło 165 uderzeń na minutę, dla osób w wieku 15-40 lat). Patrz: eksperyment Szivak TK i wsp. Na koniec bardzo ważna uwaga, błędnie postrzega się adrenalinę (i beta-mimetyki) jako substancje anaboliczne. W ten sposób np. clenbuterol czy raktopamina działa być może u … owiec, koni czy krów. Do tej pory nie zetknąłem się z żadnym przekonującym badaniem dotyczącym anaboliczności beta-mimetyków u ludzi.

Referencje:

D C Gore, F Jahoor, R R Wolfe, and D N Herndon „Acute response of human muscle protein to catabolic hormones.” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1243041/

E. Mutschler "Farmakologia i toksykologia", WYDANIE III

Reynolds RM1, Dennison EM, Walker BR, Syddall HE, Wood PJ, Andrew R, Phillips DI, Cooper C. “Cortisol secretion and rate of bone loss in a population-based cohort of elderly men and women”  https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16151676

Theodore P. Braun1,2 and Daniel L. Marks “The regulation of muscle mass by endogenous glucocorticoids”  https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4315033/

Hill EE1, Zack E, Battaglini C, Viru M, Viru A, Hackney AC.  “Exercise and circulating cortisol levels: the intensity threshold effect “ J Endocrinol Invest. 2008 Jul;31(7):587-91. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18787373

Szivak TK, Hooper DR, Kupchak BK, Apicella JM, Saenz C, Maresh CM, Denegar CR, Kraemer WJ. “Adrenal Cortical Responses to High Intensity, Short Rest, Resistance Exercise in Men and Women.” J Strength Cond Res. 2012 May 3.

Tae Woon Kim,1 Sang Hoon Lee,2 Kyu Hwan Choi,2 Dong Hyun Kim,2 and Tae Kyung Han “Comparison of the effects of acute exercise after overnight fasting and breakfast on energy substrate and hormone levels in obese men” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4500013/

Kenneth Ostrowski, Thomas Rohde, Sven Asp, Peter Schjerling and Bente Klarlund Pedersen „Pro- and anti-inflammatory cytokine balance in strenuous exercise in humans” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2269132/

Edilberto S. Barros,1 Dahan C. Nascimento,1 Jonato Prestes,1 Otávio T. Nóbrega,2 Claúdio Córdova,1 Fernando Sousa,1 and Daniel A. Boullosa “Acute and Chronic Effects of Endurance Running on Inflammatory Markers: A Systematic Review”  https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5650970/

Dr n. med. Małgorzata Godziejewska-Zawada “Wyrównanie glikemii a choroby endokrynologiczne” https://podyplomie.pl/diabetologia/31704,wyrownanie-glikemii-a-choroby-endokrynologiczne