Adaptacje metaboliczne w długotrwałym procesie odchudzania

Co wpływa na całkowity dzienny wydatek energetyczny? 

Podstawowa przemiana materii (metabolizm podstawowy) 

Stanowi aż 70% całkowitego dziennego wydatku energetycznego. Określa najmniejszy poziom przemian energetycznych, warunkujący dostarczenie energii niezbędnej do podtrzymania podstawowych procesów życiowych w optymalnych warunkach bytowych. Podstawowe funkcje życiowe obejmują pracę układu oddechowego i sercowo-naczyniowego, utrzymanie stałej temperatury ciała, jak również budowę, odnowę i naprawę tkanek. Wartość podstawowej przemiany materii jest w głównej mierze zależna od wysokości i masy ciała, wieku, płci i stanu fizjologicznego (zwłaszcza okresu ciąży i laktacji w przypadku kobiet). Różnice międzyosobnicze w wartości podstawowej przemiany materii wynoszą zazwyczaj od 200 do 250 kcal na dobę i w największym stopniu zależą od rozmiarów ciała. 

Termogeneza niewynikająca z ćwiczeń (NEAT)  

Stanowi 15% całodobowego wydatku energetycznego. NEAT definiuje się jako krótkotrwałe okresy spontanicznej aktywności ruchowej w trakcie dnia, które nie wynikają z zaplanowanych sesji ćwiczeń fizycznych. Termogeneza niewynikająca z ćwiczeń obejmuje wszystkie wydatki energetyczne organizmu w ciągu doby, które wynikają z wykonywania spontanicznych ruchów, np.: sprzątania, robienia zakupów, chodzenia po domu itp. 

Termogeneza poposiłkowa 

Odpowiada za 10% całkowitego dziennego wydatku energetycznego. Oznacza okresowe (do 6 godzin) i relatywnie niewielkie nasilenie tempa przemiany materii i wydatków energetycznych organizmu, które jest przede wszystkim związane z procesem trawienia, wchłaniania i transportu składników odżywczych pochodzących ze spożytych w ciągu dnia pokarmów. Ciepłotwórcze działanie pożywienia jest zależne od ilości i składu zjedzonych produktów żywnościowych. Spożycie białek zwiększa przemianę materii nawet o 30% dostarczonej energii netto, węglowodany o maksymalnie 10%, natomiast tłuszcze jedynie o 3%. Równie wysoki termogeniczny efekt pożywienia jaki odnotowuje się w przypadku białka, posiada także alkohol, którego nawet 30% dostarczonej energii netto może być wykorzystana na cele energetyczne. Wydatki energetyczne związane ze swoiście dynamicznym działaniem pokarmu w normokalorycznej diecie mieszanej z przewagą węglowodanów wynoszą od 5 do 15% dziennego spożycia kalorii z dietą. 

Termogeneza wynikająca z zaplanowanej aktywności fizycznej 

Stanowi 5% całodobowego wydatku energetycznego. Obejmuje wszystkie wydatki energetyczne organizmu, które są związane z uczestnictwem w zorganizowanych zajęciach treningowych w perspektywie całego tygodnia (np. pływanie, taniec towarzyski, piłka nożna, siatkówka, squash, trening siłowy). 

Zmiany w organizmie zachodzące podczas długotrwałego odchudzania 

Podczas procesu odchudzania odnotowuje się obniżenie podstawowej przemiany materii i spadek termogenezy poposiłkowej, co jest konsekwencją zmniejszenia rozmiarów ciała, a także przyjmowania mniejszej ilości kalorii z dietą redukcyjną o ujemnym bilansie energetycznym. Ponadto, zarówno długoterminowe przestrzeganie diety z deficytem kalorycznym, jak i wprowadzenie regularnych ćwiczeń o charakterze tlenowym lub interwałowym najczęściej wiąże się z obniżeniem termogenezy niewynikającej z ćwiczeń (NEAT), czyli energii zużywanej na normalne codzienne czynności, a co za tym idzie wydłużenie w ciągu dnia okresów spędzanych w pozycji siedzącej lub leżącej. Ciągły ujemny bilans energetyczny związany z procesem odchudzania stanowi dla ludzkiego organizmu poważne wyzwanie fizjologiczne, podobnie zresztą jak skrajnie niska zawartość procentowa tkanki tłuszczowej.

Stale rosnąca liczba publikacji naukowych wskazuje, iż wyraźny ubytek masy ciała (zwłaszcza tkanek beztłuszczowych) i nadmiernie przedłużające się znaczne restrykcje żywieniowe prowadzą do wystąpienia licznych adaptacji metabolicznych, których celem jest obniżenie wydatkowania energetycznego organizmu, wzrost spożycia energii z pożywieniem oraz poprawa wydajności metabolicznej. Zmiany następujące w organizmie w trakcie długotrwałego okresu utraty tkanki tłuszczowej mają na celu złagodzenie dalszego ubytku masy ciała i jednocześnie próbę przywrócenia jej do wartości początkowej, podobnie zresztą jak składu ciała. 

Czynniki wpływające na nasilenie zjawiska termogenezy adaptacyjnej to zawartość procentowa tkanki tłuszczowej w organizmie (im mniejsza, tym większy efekt), wielkość zastosowanego deficytu kalorycznego diety (im większy, tym silniejsza odpowiedź), objętość treningowa (im większa, tym większe nasilenie objawów) oraz predyspozycje genetyczne. 

Najczęściej występujące objawy adaptacji metabolicznych  

• Zwiększenie wydajności działania mitochondriów produkujących nośnik energii ATP potrzebny do utrzymania podstawowych funkcji życiowych oraz wykonywania codziennych czynności; 
• Obniżenie całkowitego tempa przemiany materii; 
• Zmniejszenie wydatków energetycznych; 
• Spadek odczucia sytości; 
• Nasilenie poczucia głodu. 

Mechanizmy odpowiedzialne za zmniejszenie wydatków energetycznych organizmu w efekcie termogenezy adaptacyjnej 

• Zmniejszenie aktywności części współczulnej autonomicznego układu nerwowego; 
• Spadek stężenia hormonów tarczycy w rezultacie obniżenia przemiany T4 w T3; 
• Zmniejszenie poziomu leptyny (tzw. „hormonu sytości”); 
• Zwiększenie stężenia greliny (tzw. „hormonu głodu”); 
• Wzrost poziomu kortyzolu, potocznie nazywanego hormonem stresu. 

Czy koncepcja „uszkodzenia metabolicznego” rzeczywiście istnieje? 

Obiegowe przekonania dotyczące istnienia zjawiska załamania, spowolnienia lub nawet uszkodzenia metabolizmu, wywołanego długotrwałym i nieracjonalnym sposobem odżywiania (przede wszystkim drastyczne restrykcje kaloryczne) nie mają obecnie poparcia w dowodach naukowych. Trudne przypadki zastoju podczas procesu odchudzania są najczęściej związane ze znacznym zaniżaniem ilości kalorii dostarczanych z pożywieniem (często nawet jest to deficyt kaloryczny na poziomie ponad 50% w przypadku diet 1000 kcal), natomiast o wiele rzadziej z wyjątkowo silną termogenezą adaptacyjną lub specyficznymi problemami zdrowotnymi.  

Osoby niecierpliwe, którym towarzyszą perfekcjonistyczne zachowania oraz silne napięcie emocjonalne, oczekują nierealistycznych rezultatów w krótkim czasie, jak również nie pozwalają sobie na drobne błędy i niepowodzenia. Przy takim podejściu, kiedy pojawia się chwilowy zastój podczas redukcji masy ciała, często zaczynają wprowadzać natychmiastowe radykalne zmiany, tj. jeszcze bardziej zmniejszają spożycie kalorii z dietą i dodają kolejne sesje ćwiczeń aerobowych.

Długotrwałe obciążenie organizmu wysoką ilością bodźców stresogennych (stres mentalny, fizyczny, metaboliczny) przyczynia się do stymulacji osi podwzgórze – przysadka mózgowa – nadnercza, wzrostu stężenia kortyzolu we krwi, aktywacji części współczulnej autonomicznego układu nerwowego i nasilenia retencji wody w ustroju, co w konsekwencji skutkuje wzrostem masy ciała i zatrzymaniem procesu odchudzania.

Niekiedy dopiero wtedy, gdy osoby te zdecydują się zrobić przerwę od ciągłych restrykcji żywieniowych i forsownych ćwiczeń, ich masa ciała ulega niespodziewanemu zmniejszeniu, co można wyjaśnić tymczasową poprawą profilu hormonalnego, jak również redukcją zatrzymywania wody w organizmie. 

Osoby, które chcą w sposób racjonalny zmniejszyć procentową zawartość tkanki tłuszczowej w organizmie powinny zastosować niewielki deficyt kaloryczny (np. od 200 do 500 kcal w zależności od wartości całkowitej przemiany materii), aby utrzymać obecny poziom beztłuszczowej masy ciała oraz znacząco ograniczyć rozmiar adaptacji metabolicznych, towarzyszących odchudzaniu.

Przeczytaj również:
Śniadanie – dlaczego nie należy go pomijać?