„Dieta McDonald’s” oraz kiedy zaczyna spalać się tłuszcz?!

Mimo iż wysokiej jakości wiedza jest dostępna na wyciągnięcie ręki, praktycznie za darmo (bo nie liczę ceny za połączenie internetowe czy zakupienia X lat temu komputera jako znaczące koszty) – większość ludzi woli powielać mity, obiegowe opinie i zwykłe kłamstwa na temat redukcji tkanki tłuszczowej. Omówię, o ile tylko się da skrótowo, najważniejsze opinie i twierdzenia nie mające, podstaw naukowych.

1. Wiedza to podstawa
2. Dieta redukcyjna: owoce i warzywa vs cukier
3. Czy to znaczy, iż fast foody są zdrowe?
4. Kwestia owoców
5. Dlaczego fruktoza jest zła?
6. Fruktoza ja zwykły cukier
7. Kiedy organizm zaczyna spalać tłuszcz?
8. Podsumowanie

Wiedza to podstawa

Niektóre z zawartych tu informacji wymagają dalszej pracy samodzielnej (długotrwałej lektury), by w pełni je zrozumieć. Nie jestem w stanie w pełni rozwinąć wszystkich poruszanych tu wątków, gdyż taka praca miałaby kilkaset stron. Celowo spłyciłem i uprościłem niektóre kwestie, aby artykuł mógł być łatwiej zrozumiany.

Dieta redukcyjna: owoce i warzywa vs cukier

Pewien człowiek twierdził, iż zjada duże ilości owoców, a pozbywa się tkanki tłuszczowej. Oczywiście, jest to możliwe – kwestia dziennego ustawienia bilansu kalorycznego (w zależności od wieku, wagi, profilu hormonalnego, wydatku energetycznego danej osoby). Można chudnąć, jedząc w McDonald’s czy zagryzając torty – jednak nie jest to ani zalecane, ani mądre.

John Cisna schudł ponad 25 kg (w ciągu 6 miesięcy), odżywiając się tylko w McDonald’s. Czy to cud? Nie, po prostu przy ok. 1,8 m wzrostu mężczyzna ważył 127 kg i był chorobliwie otyły. Mężczyzna ułożył sobie dietę, mającą ok. 2000 kcal, dodatkowo codziennie spacerował 45 minut, więc w efekcie schudł.

Czy to znaczy, iż fast foody są zdrowe?

Nie! Czy to znaczy, że można od czasu do czasu zjeść w McDonald’s i nie nabrać kształtów hipopotama? Tak. Czy to znaczy, że mając chorobliwe zatłuszczenie, można się go względnie łatwo pozbyć? Tak i w większości wypadków nie jest to żaden problem.

O wiele poważniejszym i trudniejszym osiągnięciem jest zbudowanie ponad 120 kg wagi przy utrzymaniu niskiego poziomu tkanki tłuszczowej, dlatego taka sztuka udaje się praktycznie tylko wyczynowym kulturystom ekstremalnym (bardzo rzadko niski poziom tkanki tłuszczowej mają strongmani czy trójboiści).

Kwestia owoców

Ponadto sugerowanie, iż owoce są zdrowe, stanowi przykład myślenia w rodzaju: „wódka jest szkodliwa, a piwo nie”. Zarówno wódka, jak i piwo zawierają etanol. Oczywiście, wódka powoduje większe odwodnienie i łatwiej ją przedawkować (większa zawartość etanolu w 100 g roztworu). Jednakże nie zmienia to faktu, iż piwo także zawiera etanol – też może wyrządzać nieodwracalne szkody zdrowotne, zwiększać ryzyko uszkodzeń wątroby, nerek, serca, występowanie nowotworów przełyku itd.

Z niewiadomych przyczyn ludzie postrzegają owoce jako zdrowie, a przy tym zarzekają się, iż pozbyli się z diety cukru stołowego (zresztą chciałbym w praktyce zobaczyć, jak we współczesnym świecie ktoś całkowicie pozbył się sacharozy czy syropu glukozowo-fruktozowego).

Oczywiście, istnieje wiele rodzajów owoców, mają różne proporcje glukozy oraz fruktozy, zawartość wody, błonnika i innych składników. Niekoniecznie wszystkie będą miały negatywny wpływ na zdrowie i sylwetkę – kwestia kto je spożywa (liczy się stan zdrowia, profil hormonalny, otłuszczenie, ilość suchej masy mięśniowej), o której godzinie (insulinooporność rośnie w ciągu dnia) i w jakiej ilości (nadmiar fruktozy jest groźny dla zdrowia).

Dlaczego fruktoza jest zła?

Należy pamiętać, iż synteza tłuszczu w wątrobie przebiega bardzo sprawnie właśnie ze źródeł cukrowych (lipogeneza de novo), co zwiększa ilość trójglicerydów (w wątrobie oraz w krążeniu, w osoczu), co jednocześnie zwiększa ilość LDL i VLDL => zwiększone odkładanie tkanki tłuszczowej i otyłość! „Podawanie dużych ilości fruktozy szczurom przez 8 tygodni powodowało wzrost stężenia kwasu moczowego, trójglicerydów i insuliny oraz nieznaczny, choć statystycznie istotny, wzrost masy ciała” 

Fruktoza nie powoduje silnego wyrzutu insuliny, nie stymuluje leptyny => nie wywołuje uczucia sytości, a więc łatwo jest przesadzić z podażą tego cukru, przy jej dostarczaniu brakuje kluczowego mechanizmu regulacyjnego (wskutek jej spożycia rośnie za to poziom greliny, nasilającej uczucie głodu).

99% fruktozy jest metabolizowane przez wątrobę (całkiem inaczej niż w przypadku glukozy) => fruktoza może powodować stłuszczenie wątroby.

Czym skutkuje nadmiar fruktozy?

Fruktoza wywołuje insulinooporność w wątrobie i może wywoływać zwłóknienie nerek (uszkodzenie nefronów). Pośrednio ma negatywny wpływ na ciśnienie krwi (najprawdopodobniej przez wpływ na ekspresję receptora dla angiotensyny). Ma wpływ na występowanie zespołu metabolicznego, a także na zwiększenie ilości kwasu moczowego, co może mieć szczególnie przykre następstwa u ludzi (brak odpowiedniego szlaku enzymatycznego).

Oczywiście powyższe zestawienie skutków ubocznych dotyczy dużych dawek fruktozy, za względnie bezpieczne uznaje się ilości do 100 g dziennie, patologiczne objawy u ludzi wywołuje już 200 g dziennie. Ale jeśli można ograniczać szkodliwą fruktozę pochodzącą z HFCS (ang. High Fructose Corn Syrup; syrop glukozowo-fruktozowy) owoców, miodu, cukru brązowego czy sacharozy (cukru białego, stołowego) – to czemu tego nie zrobić? Podobnie, wbrew nachalnemu marketingowi, soki owocowe (nawet te w „w 100% naturalne”) nie są sprzymierzeńcem człowieka.

Fruktoza ja zwykły cukier

Właściwe można je traktować podobnie jak napoje w rodzaju coca-coli: gigantyczna dawka glukozy i fruktozy ma duże znaczenie dla pogorszenia estetyki sylwetki oraz stanu zdrowia. Nie mówię, iż należy całkowicie i nieodwołalnie zrezygnować z fruktozy, gdyż paradoksalnie ... wiele badań sugeruje, iż spożycie fruktozy razem z glukozą dwukrotnie przyspiesza odnowę glikogenu wątrobowego (glukoza: ~ 3,6 g/h; z kolei podana razem glukoza + fruktoza 7,3 g/h). Ale mowa jest o okresie po treningu siłowym, u zdrowych ludzi. Zupełnie inaczej ta kwestia przedstawia się u osób mających początki cukrzycy, nadwagę, zespół metaboliczny lub inne, współistniejące choroby czy zaburzenia glikemii.

Kiedy organizm zaczyna spalać tłuszcz?

Pewien człowiek zarzekał się, iż wyraźnie czuje przejście na pozyskiwanie energii z tłuszczu w trakcie treningu aerobowego (rzekomo zjawisko występowało po 25 minutach pracy). Inny pisał w opracowanym przez siebie poradniku, iż odczuwa „wyrzut hormonu wzrostu” (co miało objawiać się „odbijaniem” w żołądku).

Setki tysięcy ludzi nadal wierzy w to, iż aeroby są podstawowym elementem redukcji tkanki tłuszczowej. Niestety, w trakcie pracy aerobowej głównym źródłem energii jest glikogen mięśniowy – czyli węglowodany. Im wyższa intensywność pracy (większe VO2 max, tętno, ilość mleczanów), tym bardziej pozyskiwanie energii przesuwa się na węglowodany, kosztem WKT (FFA).

Organizm cały czas korzysta z tłuszczu

W spoczynku utlenianie kwasów tłuszczowych wynosi średnio 0,08 ± 0,02 g/min. i zapewnia 56 ± 11% energii, z kolei węglowodany (glukoza w osoczu) są utleniane w ilości 0,15 ± 0,04 g/min. i zapewniają 44 ± 11% całkowitej energii. Jak więc można mówić, iż organizm dopiero po 15-30 minutach zacznie korzystać z tkanki tłuszczowej? Robi to cały czas, mit obalony!

W czasie wysiłku organizm utlenia nawet 6-7 razy więcej tłuszczu, ale nie można powiedzieć, iż dopiero po ściśle określonym czasie (u każdego człowieka ten proces przebiega odmiennie i wyciąganie wiążących wniosków jest obarczone błędem).

Sportowcy i osoby niewytrenowane inaczej spalają tłuszcz 

W badaniach Ratko Peric i wsp. z 2016 r. zbadano osoby wytrenowane i niećwiczące. Sprawdzano, kiedy pojawia się maksymalne utlenianie tłuszczy, kiedy kończy się utlenianie tłuszczy i czy te zjawiska są skorelowane z progiem przemian anaerobowych (PPA). Używano specjalnej bieżni elektronicznej T170D z firmy Cosmed oraz urządzenia do analizy składu oddechu Quark PFT Ergo (tak właśnie szacowano wydatek energetyczny, dodatkowo używając specjalnych wzorów, oprogramowania komputerowego itd.).

Wykonywano protokół treningowy:

• odpoczynek
• ćwiczenie
• regeneracja aktywna

Odpoczynek: zastosowano dwuminutowe stanie.

Ćwiczenie: to marsz z prędkością 6 km/h przy 1% nachylenia. Co 2 minuty zwiększano prędkość o 1 km/h, aż do odmowy kontynuowania wysiłku.

Regeneracja aktywna: 3 minuty pracy przy 6 km/h.

Wyniki

• najbardziej szokujący fakt – maksymalne utlenianie tłuszczu odnotowano już po 7 minutach pracy u osób słabo wytrenowanych
• maksymalne utlenianie tłuszczu odnotowano po ~ 15 minutach u osób dobrze wytrenowanych

Dlaczego? Bo początkowo praca na bieżni była za lekka dla dobrze wytrenowanych. Po osiągnięciu progu przemian anaerobowych wykorzystanie tłuszczu jako paliwa gwałtownie spadało.

Znaczenie diety

Jeśli nie zaczniesz programu redukcyjnego od zmian w diecie, możesz codziennie, a nawet dwa razy dziennie wykonywać długotrwałe aeroby i niewiele schudniesz. Dlaczego? Bo jedząc w ciągu 15 minut, jesteś w stanie dostarczyć dwa razy więcej energii, niż wydatkujesz podczas treningu (średnio zużyjesz kilkaset kcal, z tego z tłuszczu wisceralnego i podskórnego prawdopodobnie 25-30%. Nawet do 25% energii zapewnia odnawialny tłuszcz składowany w mięśniach, czyli IMTG).

Ogółem przy intensywności pracy rzędu 66% tętna maksymalnego (66% HR):

• 35% energii zapewnia glikogen mięśniowy
• 31% energii zapewniają wolne kwasy tłuszczowe (ang. free fatty acids)
• 24% lipoproteiny w osoczu oraz tłuszcze wewnątrzmięśniowe (IMTG)
• 10% glukozy we krwi (osocze)

Na podstawie: VAN LOON i wsp.

Wniosek

Jedząc z nadmiarem i wykonując aeroby, nigdy znacząco nie schudniesz. Będziesz obserwować wahania wagi związane z utratą wody (szczególnie, jeśli trening prowadzisz przy dużej wilgotności i przy nasłonecznieniu), dostarczaniem i wydalaniem pokarmów, zmianą ilości glikogenu, wahania związane z retencją wody (układ RAA, wpływ estradiolu itd.) – jednakże niewiele będzie w tym podskórnej tkanki tłuszczowej.

Jak dużo tłuszczu spalamy, trenując?

Maksymalnie wynosi:

• 0,5-0,6 g na minutę u osób wytrenowanych, przy intensywności 59-64% VO 2 max (czyli 75-79% maksymalnego tętna danej osoby, HR)
• 0,4-0,5 g na minutę u osób niewytrenowanych, przy intensywności 47-52% VO 2 max (czyli 68-71% maksymalnego tętna danej osoby, HR)

Przy okazji warto pamiętać, iż w badaniu Edward L Melansona i wsp. błędnie określono ww. parametr w miligramach, tymczasem mowa jest o gramach, na co wskazują inne badania naukowe. Gdyby jak podawał Melanson, utlenianie tłuszczy wynosiło 0,5 mg/kg masy ciała na minutę to 100 kg osoba zużywałaby na minutę 0,05 g tłuszczu, zaś w ciągu godziny byłoby to tylko 3 g tłuszczu. Niemożliwe.

Co to znaczy? Ni mniej, ni więcej niż to, iż w najlepszym razie zużywasz tylko 0,6 g tłuszczu na minutę treningu (ważąc 100 kg i będąc w dobrej formie). W ciągu godziny (dla tego modelowego zawodnika) oznacza to utlenienie 30-36 g tłuszczu, czyli zużycie 270-324 kcal energii pochodzącej z tłuszczu.

Przy intensywności wysiłku 74% tętna maksymalnego:

• 25% energii zapewniały wolne kwasy tłuszczowe
• 24% energii inne źródła tłuszczu
• 13% pochodziło z glukozy w plaźmie (osoczu krwi)
• 38% zapewniała glukoza zmagazynowana jako glikogen mięśniowy

Na podstawie: VAN LOON i wsp.

Powyższe wyliczenia są zgodne z pracą Luca Van LOON: "The effects of increasing exercise intensity on muscle fuel utilisation in humans" gdzie oszacowano, iż przy 74% HR z tłuszczy pochodzi 49% energii, 51% z węglowodanów. W tym całkowita energia z utlenionych tłuszczy wynosiła 32.2 kJ/min, tj. ~ 462 kcal na godzinę.

Notabene musieli być to doskonale wytrenowani kolarze, skoro przy tętnie 74% maksymalnego utleniali 0,79 ± 0,15 g tłuszczy na minutę (a wielu przyjmuje, iż maksymalny poziom to 0,6 g/minutę). Jednocześnie stwierdzono maksymalne utlenianie 2.04 g węglowodanów, czyli na godzinę mężczyźni wydatkowali 916 kcal z tego 489,6 kcal z węglowodanów, a 426,6 kcal z tłuszczy (proporcje 53% z węglowodanów oraz 47% tłuszczy - różnica polega na tym, iż nie uwzględniłem odchylenia, które deklarowali autorzy).

Należy pamiętać, iż tłuszcz zgromadzony podskórnie ma niższą wartość energetyczną niż przeliczniki używane w kalkulatorach żywieniowych. Przyjmuje się, iż 1 kg tkanki tłuszczowej potrafi dostarczyć 7000 kcal. Jak widać, dla tego modelowego zawodnika potrzeba od 21 do 25 godzin treningu, by pozbyć się 1 kilograma tkanki tłuszczowej! Zakładając 4 biegowe treningi w tygodniu, każdy trwający 1.5 godziny, 1 kg tłuszczu zostałby zutylizowany dopiero po 1 miesiącu!

Oczywiście, celowo (z powodów dydaktycznych) spłycam to skomplikowane zagadnienie, gdyż organizm może wykorzystywać tłuszcz jako źródło energii w spoczynku (i tak cały czas robi). Ponadto tłuszcze służą do „zasilania” różnorakich procesów, podtrzymywania temperatury ciała, przemian różnych związków itd. Na końcu należy pamiętać, iż mówimy tu o idealnych, książkowych, laboratoryjnych warunkach, które nie występują w rzeczywistości.

Ponadto proces utleniania tłuszczów zależy od diety (podaż węglowodanów wywołuje silną supresję wykorzystywania WKT u człowieka, trwającą nawet 6 h), współistniejących schorzeń, wieku, profilu hormonalnego, rodzaju treningu, intensywności względnej, stosowania leków (beta-mimetyków, hormonów tarczycy, SAA, IGF-1 itd.)

Przykładowo u kobiet z cukrzycą typu II utlenianie tłuszczy było o wiele mniejsze i wynosiło 0,382 g na minutę, tymczasem w grupie kontrolnej aż 0,545 g na minutę. Ponadto kobiety chore na cukrzycę utleniały najwięcej tłuszczu już przy intensywności 34,19% VO2 max, a te z grupy kontrolnej dopiero przy 51,8% VO2 max.

Podsumowanie

Tłuszcz jest użytkowany przez organizm cały czas, w trakcie wysiłku zaczyna być istotnym źródłem energii nawet po kilku minutach pracy. Bez zmian w diecie oraz zmniejszenia podaży energii - objętościowe aeroby nie mają sensu.

Referencje:

• Satya P. Sharma,1 Hea J. Chung,2 Hyeon J. Kim,3 and Seong T. Hong1 “Paradoxical Effects of Fruit on Obesity”
• Grzegorz WYSTRYCHOWSKI, Ewa ŻUKOWSKA-SZCZECHOWSKA, Ewa OBUCHOWICZ, Władysław GRZESZCZAK, Antoni WYSTRYCHOWSKI „Węglowodanowe substancje słodzące, a otyłość” http://www.wple.net/plek/numery_2012/numer-4-2012/157-162.pdf
• Ming Leong Lim, Jason O’Neale Roach „Metabolizm i żywienie”
• Bartłomiej Łukaszuk, Adrian Chabowski „Rola mitochondrialnych transporterów kwasów tłuszczowych w patogenezie insulinooporności komórek mięśniowych” http://www.phmd.pl/fulltxt.php?ICID=904025
• 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/
• Achten J1, Jeukendrup AE. “Maximal fat oxidation during exercise in trained men”. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14598198
• Luc J C van Loon, Paul L Greenhaff,* D Constantin-Teodosiu,* Wim H M Saris, and Anton J M Wagenmakers “The effects of increasing exercise intensity on muscle fuel utilisation in humans” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2278845/
• Min Hwa Suk,1 Yeo-Jin Moon,2 Sung Woo Park,3 Cheol-Young Park,corresponding author3 and Yun A Shin “Maximal Fat Oxidation Rate during Exercise in Korean Women with Type 2 Diabetes Mellitus” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4543197/
• https://www.today.com/health/man-loses-56-pounds-after-eating-only-mcdonalds-six-months-2D79329158
• Javier T. Gonzalez,1,* Cas J. Fuchs,2 James A. Betts,1 and Luc J. C. van Loon2 “Glucose Plus Fructose Ingestion for Post-Exercise Recovery—Greater than the Sum of Its Parts?” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5409683/
• Ratko Peric,corresponding author1 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/
• Źródła energii do dla pracy mięśni, na podstawie badania naukowego Van Loon i WSP. 2001 “The effects of increasing exercise intensity on muscle fuel utilisation in humans” J Physiol. Oct 1, 2001 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2278845/
• Montain SJ, Hopper MK, Coggan AR, Coyle EF “Exercise metabolism at different time intervals after a meal” J Appl Physiol (1985). 1991 Feb; 70(2):882-8.
• 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