Калорії та енергетичний баланс

Вступ

Нарешті прийшов час обговорити одвічне питання, чи всі калорії рівні? І запитання сестри, чи є для зменшення ваги все, що має значення “калорії проти калорій”? Я думаю, що протягом останніх кількох років у соціальних мережах вистачало галасу та криків про те, що до цього обов’язково потрібно звертатися з наукової точки зору.

Чи рівні всі калорії?

Думаю, ми загалом розуміємо, що їжа містить калорії. Калорії є енергетичною складовою їжі - ми спалюємо калорії під час повсякденного життя та фізичних вправ, а надлишкові калорії ми зберігаємо, якщо потреба в нашій діяльності не перевищує споживання калорій. Якщо ви коли-небудь навіть замислювались про дієту, відстеження споживання калорій - це перше, що вам скажуть робити люди. І хоча це є обов’язковою умовою успішної дієти, проте, здається, є більше, ніж це здається очей, коли справа стосується калорій.

По-перше, ми повинні зрозуміти, що аргумент проти рівності всіх калорій ґрунтується на фізіології, а не лише на семантиці. Якщо ми просто шукаємо визначення калорії, то так, кожна калорія однакова. Калорія - це просто кількість енергії, необхідної для підвищення температури одного грама води на один градус Цельсія. І так, усі калорії роблять це однаково. Однак організм не порівнює всі калорії з їжею однаково (12), тому ми повинні вивчити це твердження з фізіологічної точки зору.

Тип поживних речовин, які містять калорії, називають «макроелементами». Сюди входять вуглеводи, білки, жири та, кхм - спирти. Вуглеводи та білки містять 4 калорії на грам, жири - 9 калорій на грам, а алкоголь - 7 калорій на грам. Одна з основних різниць між калоріями полягає в тому, що не всі макроелементи створюють однаковий, «термічний ефект» (12). Термічний ефект їжі відноситься до того, що їй потрібна енергія для перетравлення та засвоєння поживних речовин з даного джерела їжі (43). Білок виробляє більш високий термічний ефект, ніж вуглеводи, що викликає більш високий термічний ефект, ніж жир (30,43). Це означає, що якщо ви споживаєте їжу з високим вмістом білка, ви повинні спалювати більше калорій, перетравлюючи та поглинаючи їх, ніж при перетравленні їжі з високим вмістом жиру.

Ми бачимо доказ теплового ефекту, коли суб'єкти споживають їжу або дієти, що містять більше білка або вуглеводів, ніж жир. Їжа з високим вмістом білка та вуглеводів призводить до значно більших витрат енергії у спокої, ніж їжа з високим вмістом жиру (21, 22, 30, 31). Одне з таких досліджень виявило різницю у витратах енергії в спокої між їжею з високим вмістом вуглеводів/білків та їжею з високим вмістом жиру на 39% (47).

Отже, ми вже бачимо, що не всі калорії з їжі однакові при розгляді калорійного балансу, але є ще більше, що потрібно покрити. Ще дві основні відмінності виникають при дослідженні калорій, специфічних для макроелементів: ситості та ситості. Насичення - це процес зменшення голоду в межах конкретного годування - АКА ви швидше насичуєтесь, коли їсте велику їжу. Тоді ситість - це те, як довго ви залишаєтеся ситими від цієї конкретної їжі (12). Дослідження показують, що білок ситніший за вуглеводи, який ситніший за жир (2,6,15,20). Отже, чим швидше ви насичуєтесь їжею і чим довше залишаєтеся ситим, тим менше загальних калорій ви будете споживати протягом дня. Ви можете вивчити це ще далі, подивившись на конкретні джерела вуглеводів - клітковина ситніша, ніж складні вуглеводи, які ситніші, ніж прості цукри (13,27). Отже, ми не тільки бачимо, що всі калорії не рівні, ми навіть бачимо, що конкретні типи макроелементів можуть впливати на загальне споживання калорій протягом дня.

Джерела жиру також можуть відрізнятися за калорійністю. У кількох дослідженнях було встановлено використання олій MCT для збільшення витрат енергії у спокої порівняно з використанням традиційних олій для приготування їжі (40,41). Деякі дослідження навіть виявили більшу загальну втрату жиру та ваги у суб'єктів, що використовують масла МСТ, порівняно з традиційними оліями, хоча дієта та фізичні вправи контролювалися між групами суб'єктів (41,45). Цікаво, що деякі дослідження показують, що олії МСТ можуть не мати однакових наслідків для схуднення для жінок, тому з цим питанням, безумовно, потрібно провести більше досліджень (40). Також виявлено, що олії МСТ підвищують ситість, що може призвести до зменшення кількості з’їдених калорій протягом дня (42,46).

Іншим важливим фактором, який слід враховувати при оцінці споживання калорій, є чутливість до інсуліну та глікемічний індекс. Інсулін - гормон, який головним чином відповідає за зберігання поживних речовин - особливо вуглеводів. Ми можемо зберігати вуглеводи в клітинах печінки та м’язів у вигляді глікогену, або якщо ми вживаємо занадто багато/робимо занадто мало фізичних вправ, ми можемо зберігати їх у вигляді жиру в організмі за допомогою процесу, відомого як „ліпогенез de novo“ (36). Цей процес може бути сильно опосередкований чутливістю до інсуліну. Якщо чутливість до інсуліну низька (це може бути пов’язано з різними причинами), вуглеводи переважно зберігатимуться як жир, а не м’язовий глікоген (36). Ось чому фізичні вправи під час дієти настільки важливі - фізичні вправи можуть безпосередньо покращити чутливість до інсуліну, що може призвести до того, що менше вуглеводів зберігається як жир (29). Крім того, вплив цих факторів на загальний калорійний баланс недостатньо зрозумілий, однак очевидно, що ці проблеми, безумовно, можуть направити "якість" втрати ваги/збільшення ваги - якщо ви також не можете використовувати вуглеводи для енергії, який субстрат у вас залишився? Ми розберемось із цим пізніше.

Глікемічний індекс дуже пов'язаний з інсуліном, оскільки він вимірює вплив їжі на рівень глюкози в крові (34). Їжа, яка має нижчий рівень ШКТ, не буде суттєво підвищувати рівень глюкози в крові та призведе до нижчої реакції на інсулін, тоді як їжа, що має більший показник ШКТ, призведе до підвищення рівня глюкози в крові та відповідної продукції інсуліну (34). Вуглеводи - це найпоширеніший макроелемент, пов’язаний з ШКТ, але жири та білки також можуть стимулювати вироблення інсуліну, якщо їх вживати у великих кількостях (25). Швидкоперетравлювані білки, такі як яєчний або сироватковий білок, призведуть до вищої продукції інсуліну, ніж білки з повільним перетравленням (10,24). Деякі дієтичні стратегії, що пропагують продукти з низьким вмістом ГІ, можуть покращити чутливість до інсуліну, що може призвести до меншого накопичення жиру в організмі, особливо у груп ризику (32,48).

Дієта, заснована на глікемічному індексі, не завжди виявлялася великим фактором, що визначає покращення чутливості до інсуліну (19), але було показано, що загальне глікемічне навантаження дієти може сильно вплинути на чутливість до інсуліну. Глікемічне навантаження стосується як ШЛ харчових продуктів, які ковтає людина, так і загальної кількості цих продуктів (35). Дієта з високим вмістом глікемічного навантаження часто підвищує рівень глюкози в крові та погіршує чутливість до інсуліну (4) - і те, і інше пов'язане з накопиченням жиру та збільшенням ваги (32). Зрештою, для молодих та здорових людей, які не сидять на кето-дієті, глікемічний індекс або побоювання щодо рівня інсуліну, мабуть, не будуть головними факторами у ваших харчових уподобаннях. Однак, коли ви старієте або починаєте відчувати проблеми, пов’язані з усім перерахованим, це, безумовно, може зіграти певну роль у загальних цілях вашого здоров’я та складу тіла.

Останній компонент, який слід враховувати при порівнянні калорій із калоріями, - це ефект фізичних вправ. Показано, що інтенсивні фізичні вправи посилюють метаболізм протягом періодів до 38 годин після фізичних вправ (37). Цей ефект відомий як "надмірне споживання кисню після тренування", або просто, EPOC (1,44). Цей період підвищеного використання кисню та вищого обміну речовин означає, що вжиті калорії можуть не «діяти», як це зазвичай робиться, оскільки м’язи набагато більш чутливі до засвоєння поживних речовин у цей період. М'язи будуть використовувати більше амінокислот з білка та загальної енергії в цей час, оскільки розщеплення, відновлення та нарощування білка є одними із процесів, що сприяють спалюванню зайвих калорій після фізичних вправ (5).

Існує багато факторів, які впливають на те, як калорії з певного джерела їжі впливають на організм різними способами. Хоча в семантичному плані всі калорії, безумовно, рівні, просто майте на увазі, що організм не порівнює всі калорії з їжею однаково (12), і у вас все буде добре.

Калорії в порівнянні з виведеними калоріями (CICO)

Калорії в порівнянні з виведеними калоріями є надзвичайно поляризуючою темою щодо дієти. У CICO є абсолютно правда, коли розглядається Закон термодинаміки. Енергетичний баланс повинен досягатися або накопиченням надлишкової енергії (занадто багато калорій), або спалюванням надлишкової енергії (занадто багато калорій). Але тут є набагато більше рухомих частин, ніж просто споживання їжі та фізичні вправи, тож давайте розберемось тут.

Одне з головних речей, що відразу робить CICO трохи цікавішим, - це те, що чоловіки зазвичай мають більший витрата енергії в спокої, ніж жінки (26,28). Це означає, що під час відпочинку чоловік буде спалювати більше калорій, ніж жінка. Тому чоловік і жінка теоретично могли харчуватися однаково і виконувати однакові рецепти фізичних вправ, і чоловік втрачав би більше ваги. І чи не знаєте ви, ця теорія перевірена і доведена. Чоловіки, які вживають одну і ту ж дієту та проходять одну і ту ж програму тренувань, втрачають більше ваги, ніж жінки, через те, що чоловіки спалюють більше калорій у спокої та під час фізичних вправ (7). Багато калькуляторів метаболізму враховуватимуть цю різницю між статями, але це все одно представляє цікавий сценарій при розгляді компонента "калорійність поза".

На додаток до цього, кілька дослідників відзначають, що аргумент CICO є надто простим, щоб повністю описати або передбачити втрату ваги (8). Наука показує, що в енергетичному балансі є більше компонентів, які впливають на CICO, і що всі ці фактори безпосередньо впливають один на одного (8). Це легко показати в дослідженнях, які виявляють нижчий рівень витрати енергії в стані спокою, коли суб'єкти піддаються дієті з обмеженням калорій (8,18). Отже, якщо ви починаєте дієту з обмеженим вмістом калорій, ви насправді спалюєте менше загальних калорій протягом дня, що може перемогти мету дієти, особливо якщо ви не займаєтесь спортом. Хоча це все ще технічно узгоджується з CICO, ваші базові розрахунки потрібно постійно коригувати та враховувати, щоб бути максимально точними, оскільки ваш метаболізм постійно адаптується до вашого раціону.

Ми всі чули давню приказку: "Ви повинні спалити зайві 3500 калорій, щоб скинути півкілограма ваги". Тепер, з теоретичної точки зору CICO, це може бути абсолютно правдою. Однак було проведено одне з таких досліджень, де випробовувані суворо контролювали як дієту, так і фізичні вправи. Випробовувані пройшли 100 днів з дефіцитом 1000 калорій і втратили де завгодно 3-12 кг протягом 16 тижнів (3). Якщо ви підраховуєте CICO для розрахункової середньої загальної кількості 84 369 спалених калорій, ви в кінцевому підсумку втратите 24,1 фунтів, або, 10,95 кг (84 369/3500/2,2). Середній предмет втрачений 8 кг - 27% різниця від розрахунку CICO. В енергетичному балансі задіяно кілька факторів, і просте рівняння не дає загальної картини довгострокової втрати ваги.

Ми бачили це повторення в інших дослідженнях, де дослідники прогнозують збільшення або зниження ваги завдяки контрольованому споживанню калорій за допомогою простих формул CICO. Тут не дивно, що прогнози відрізнялися від фактично спостережуваних результатів. Дослідники стверджували, що зміни витрат енергії в спокої внаслідок коливання ваги є більш імовірними (18). Знову ж таки, тут розглядається не лише прості розрахунки, якщо врахувати довгострокову втрату ваги. Зрештою, цей сценарій, мабуть, занадто складний для початківців статури, щоб пропонувати дієтичні рецепти в Instagram, але я відступаю ...

Не зрозумійте мене неправильно, наприкінці дня калорії проти виходу калорій є невід’ємною складовою будь-якої дієти - здебільшого для втрати значної ваги вам майже доведеться бути в дефіциті калорій (8, 33). Однак пропорції макроелементів у вашому раціоні також можуть зіграти велику роль. Хоча дослідження часто розділяються на ці відмінності, ми знаємо, що майже кожна людина матиме унікальну реакцію на модуляцію макроелементів, тому важливо спробувати на собі спроби та помилки, щоб побачити, на що ви найкраще реагуєте. Чому це важливо?

З теоретичної точки зору, я міг би приймати дієту, яка залишає у мене дефіцит 1000 калорій на день. Припустимо, коли я вперше спробував дієту, я з’їв тонну цукерок і випив газовану воду (очевидно, кока-колу) більшу частину калорій. Я б схудла? Можливо, особливо якщо я займався спортом. Але чи буде це «хороша» вага? Однозначно ні - я був би схожий на худшого тістечка Пілсбері. Тепер давайте візьмемо той самий дефіцит калорій, але замінимо його здоровою дієтою, що містить більше білка. Як би зараз виглядало моє схуднення? Ймовірно, більше загальної втраченої ваги і набагато вище якість втрати ваги - тобто більша частина ваги складатиме жирову масу. Можливо, я навіть буду готовий вийти на стадію бодібілдингу (сарказм). Завжди пам’ятайте про якість схуднення - втрата ваги не завжди означає втрату жиру.

Висновок

Зрештою, концепція енергетичного балансу є важливим аспектом, який слід засвоїти кожному, хто шукає інформацію про дієту. Однак це не кінець-все, будь-все. Існує більше, ніж на очі, і розуміння природних компенсацій організму різному споживанню енергії та якості певних продуктів є необхідним для повного розуміння науки про зміну ваги. Калорія, безумовно, не є калорією, якщо говорити про фізіологію людини, і CICO - це набагато більше, ніж проста формула, особливо для людей, які намагаються оптимізувати склад тіла. Сконцентруйте свою дієту як на енергетичному балансі, так і на якості їжі, щоб отримати максимальну віддачу від свого плану харчування.

Великодні яйця

Ми знаємо, що ця стаття, мабуть, має кілька неоднозначних уривків - здебільшого через натяжну прогулянку між тим, що стає занадто детальним та нудним, ані тому, що речі не засвоюються для неспеціалістів. З огляду на це, давайте зробимо короткий перелік усіх речей, які можуть вплинути на енергетичний баланс, на які, як правило, не враховуються прості калькулятори CICO - AKA, речі, крім статі, NEAT, віку та маси тіла. Пам’ятайте, практично жодне дослідження ніколи не передбачало ідеального зниження ваги за допомогою простої формули CICO, і деякі з цих причин можуть зіграти свою роль.