Швидкість метаболізму та фізичні вправи

Дослідники десятиліттями намагаються розгадати вплив фізичних вправ на витрату енергії (спалювання калорій)

Незважаючи на постійно зростаючу гору дослідницької документації, історія вправ/спалювання калорій все ще далека від ясності. Існує кілька доказів того, що фізичні вправи можуть підвищити рівень метаболізму, але, що заплутано, звичайна активність, здається, знижує рівень метаболізму у деяких людей. Ось короткий висновок на даний момент, а також огляд останніх найпопулярніших пояснень того, що відбувається.

Для декодування дослідження є кілька основних визначень, які слід зрозуміти спочатку. У будь-який 24-годинний період ми спалюємо певну кількість калорій - це називається загальною добовою витратою енергії (). Ця загальна сума складається з ряду різних видів енергетичних витрат. Для початку є енергія, що витрачається швидкістю метаболізму в спокої (), кількість спалених калорій лише для того, щоб зберегти вас у житті, а всі ваші тілесні системи стикаються. На це припадає великий відрізок - 60-75% - загальних добових витрат енергії.

По-друге, чи помічали ви, що їжа, як правило, зігріває вас, навіть коли ви їсте холодну їжу? Визначте термічний ефект годування (), додаткову енергію, що спалюється під час і після їжі. Цей ефект обумовлений роботою, пов’язаною з засвоєнням їжі, зайняттям травних ферментів, посиленням кровотоку тощо. Це забезпечує близько 10% щоденних витрат енергії. Нарешті, фізична активність витрачає калорії. Заняття включає офіційні фізичні вправи, а також “випадкові” рухи, такі як метушня або тремтіння! Зазвичай цей компонент становить від 15 до 30% щоденних витрат енергії.

Отже - фізичні вправи збільшують витрачені калорії через необхідність підживити зайву активність у той час. Але питання, яке змусило вчених захопити (і, досі, тупить): чи впливають вправи на інші механізми спалювання калорій? Пробіжка або аеробний сеанс танцю збільшать кількість енергії, яку ви спалюєте під час сну? Відповідь поки що? Можливо.

Аеробні вправи: гострі наслідки
У ряді досліджень було встановлено, що аеробні вправи збільшують витрати енергії в період часу відразу після активності. Але може існувати поріг, щоб перелазитись до того, як наступить ефект. Легкі аеробні вправи (близько 50%), здається, менш схильні до різниці, тоді як помірні або інтенсивні частіше. Наприклад, один огляд дійшов висновку, що легкі фізичні вправи можуть призвести до спалення додаткових 5-10 калорій згодом; помірний до додаткових 12-35 калорій. На відміну від цього, показано, що важкі фізичні вправи збільшують спалювання енергії після тренування на величезних 180 калорій (‘- величина, механізми та практичні наслідки’, Bahr et al, Acta Physiol Scand, suppl 605, pp. 1-70).

Загалом, є досить переконливі докази гострого впливу фізичних вправ на витрати енергії. Більшість досліджень, які виявили підвищений рівень метаболізму в стані спокою, проводили вимірювання протягом 24 годин після занять. Одне з розслідувань виявило, що будь-яке збільшення RMR після тренування зникало між 24 і 39 годинами. Дивлячись на наявну в даний час інформацію, здається, що, ЩОЗНАЧНО збільшити витрати енергії після тренування, активність повинна бути інтенсивною (понад 70% VO2max) і тривалою (понад 90 хвилин); ефект буде найбільш вираженим у перші 12 годин після тренування.

Ефекти довготривалого тренування
Деякі дослідники зосереджувались на тривалих тренуваннях, намагаючись з’ясувати, чи впливає на рівень обміну речовин спортсменів, які регулярно беруть участь у вправах на витривалість. Це відрізняється від розгляду безпосередніх наслідків одноразових занять. Один експерт розглянув дані та дійшов висновку, що швидкість метаболізму на 5–19% вища у високоактивних у порівнянні з сидячими людьми („Вплив споживання енергії та фізичних вправ на швидкість метаболізму у спокої“, Mole et al, Sports Medicine, vol. 10, pp. 72 -87).

Але можуть бути гендерні відмінності у метаболічній реакції на фізичні вправи. Більшість досліджень зосереджені на чоловіках. Те, що проводяться дослідження щодо жінок, не переконливо підтверджує різницю в RMR між тренованими та непідготовленими жінками. Щонайменше чотири дослідження, які розглядали як чоловіків, так і жінок, виявили, що загальні добові витрати енергії не суттєво зросли після тренувань у жінок, але зросли у чоловіків. Схоже, що жінки економить енергію ефективніше (тобто вони спалюють менше калорій) у спокої та у відповідь на фізичні вправи.

Вправа на опір
Вправа на опір - це будь-яка діяльність, яка збільшує вашу м’язову масу, наприклад, тренування з обтяженнями; такі види спорту, як велоспорт та веслування, також мають елементи опору. Існує не так багато дослідницьких даних щодо цього виду діяльності порівняно з аеробними вправами. Але нові дані свідчать про те, що вправи на опір здатні збільшити загальне спалювання калорій.

М'язова тканина спалює більше енергії, лише стикаючись, ніж жирова тканина. Отже, збільшення співвідношення м’язів і жирів, як очікується, дасть вам більший рівень метаболізму у спокої.

Доктор Кетрін Гайсслер - фахівець з питань харчування в Лондонському коледжі Кінгз, яка особливо цікавиться, як організм використовує енергію. За її підрахунками, збільшення кількості пов’язаних із фізичними вправами може збільшити загальні добові витрати енергії на 8% (143 кал. На день) для помірно активної людини до 14% (286 кал. На день) для високоактивних людей.

Чи впливає вправа на опір, крім простого, на зміну співвідношення м’яз: жир? Поки що історія незрозуміла. Ерік Полман, експерт з Університету штату Меріленд, оглянув результати досліджень щодо впливу вправ на опір („Вплив вправ на щоденні витрати енергії“, Poehlman & Toth, Nutrition Reviews, том 54, с. S140-149).

Він дійшов висновку, що це впливає на швидкість метаболізму у спокої (незалежно від будь-якої зміни м'язової маси) для людей старше 50 років, але не на молодих людей. Отже, цей тип вправ може бути ефективним способом компенсувати зменшення загальних добових витрат енергії, яке зазвичай відбувається з віком.

Роль енергоефективності
Деякі дослідники виявили НІЖНІ показники метаболізму у високоактивних спортсменів. Одним із способів осмислення цього очевидного протиріччя є врахування двох пов’язаних факторів: енергетичного балансу та енергоефективності.

Тут "енергія" означає енергію, доступну з їжею, що вимірюється в калоріях. Коли кількість енергії, яку ви приймаєте (споживаних калорій), дорівнює кількості енергії, яку ви витрачаєте (спалених калорій), ви говорите про те, що ви знаходитесь у «енергетичному балансі». Якщо ви спалюєте більше калорій, ніж з’їдаєте, ви знаходитесь у «негативному балансі»; навпаки, вживання більше калорій, ніж ви спалюєте, ставить вас в «позитивний баланс».

Деякі експерти вважають, що перебування в стані негативного енергетичного балансу переводить ваше тіло в особливий режим енергозбереження. Іншими словами, організм вважає, що калорій не вистачає, і він повинен зберігати доступну енергію. Це стало можливим, оскільки є певний простір щодо того, наскільки енергоефективним є наш метаболізм. У менш ефективному режимі організм може марно витрачати калорії, виконуючи метаболічні завдання таким чином, що витрачає багато енергії. В енергозберігаючому режимі основні функції організму виконуються з мінімальними енергетичними витратами.

Ймовірно, що між людьми існують генетично обумовлені відмінності в тому, наскільки енергоефективними є їхні тіла загалом. Але на ступінь ефективності також впливає те, чи вважає організм дефіцит або достаток калорій. Таким чином, деякі спортсмени повідомляють, що їм потрібно менше їсти, щоб підтримувати свою ідеальну вагу, оскільки тривалість їх тренувань збільшується. Здається, їх метаболізм сповільнюється, щоб зберегти калорії як захисний механізм, подібно до того, як метаболізм сповільнюється в стрункіших як захист від голоду. Одним із способів уникнути цього ефекту є їсти більше, якщо ви тренуєтеся більше - таким чином у вас менше шансів потрапити в спадну спіраль, через яку потрібно з’їдати все менше і менше калорій, щоб підтримувати однакову вагу тіла.

Як впливають фізичні вправи?
Коли фізичні вправи збільшують загальні добові витрати енергії, існує ряд потенційних механізмів:
1. Підвищена гормональна активність Деякі інвестиційні дослідження виявили, що підвищений рівень метаболізму в стані спокою після вправ на витривалість пов’язаний з підвищенням рівня адреналіну та норадреналіну в крові. Ці гормони контролюються нервами, вбудованими в м’язи, відомими як симпатичні нерви. Деякі вчені досліджували безпосередньо симпатичні нерви в м’язах і виявили, що фізичні вправи стимулюють нервову діяльність. Ці гормони, в свою чергу, стимулюють різні метаболічні процеси, що чистим ефектом сприяють підвищенню ЯМР. Інші гормони також можуть зіграти свою роль. Є деякі докази того, що фізичні вправи призводять до збільшення вироблення гормону щитовидної залози, що, в свою чергу, посилює загальну метаболічну активність.

2. Ресинтез білка Кілька рядків доказів свідчать про те, що підвищений рівень метаболізму після фізичних вправ пов'язаний зі зміненим білковим обміном. Деякі дані показують, що фізичні вправи посилюють розщеплення білка. Щоб підтримати статус білка постійним, синтез білка потрібно посилити після вправ. Існує певне свідчення того, що фізичні вправи спричиняють підвищення рівня ферментів, що беруть участь у виробництві білків. Однак поки що немає прямих експериментальних доказів, що підтверджують прямий зв'язок між збільшенням білкового обміну та швидкістю метаболізму.

3. Високий потік енергії Двоє людей можуть перебувати в стані енергетичного балансу, але кількість споживаних та спалених калорій може сильно відрізнятися. Ряд дослідників вважає, що поняття "потік енергії" є надзвичайно важливим. В основному, стан енергійного потоку існує, коли збільшення спалених калорій завдяки програмі вправ поєднується із збільшенням споживання калорій.

Наприклад, одне дослідження розглядало молодих добровольців чоловічої статі, рівень активності яких та споживання калорій суворо контролювали протягом 10 днів („Вплив збільшення споживання енергії та/або фізичної активності на витрати енергії у здорових молодих чоловіків“, Горан та ін., J Appl Physiol, том 77, с. 366-372). Значне збільшення RMR спостерігалося у добровольців, які знаходились в енергетичному балансі на рівні високого потоку енергії. Отже, збільшення RMR може відбутися після тренування на витривалість, якщо дієтичне споживання посилено відповідно до збільшених витрат калорій вправи.

4. Активність призводить до ще більшої активності. Окрім прямого впливу на швидкість метаболізму, є деякі докази того, що регулярні фізичні вправи посилюють загальну фізичну активність протягом дня. Простіше кажучи, чим сильніший ти, тим енергійнішим ти будеш у своєму повсякденному житті, атакуючи свої щоденні завдання з особливим задоволенням! Наприклад, одне дослідження показало, що троє юнаків продемонстрували значне збільшення загальних добових витрат енергії після дев'яти тижнів тренувань на витривалість. Ці чоловіки мали незмінний показник ЯМР, і збільшені витрати енергії зводились до збільшення загальної фізичної активності.

Висновки
Незважаючи на величезну кількість літератури з цього питання, відмінності в експериментальних процедурах означають, що важко проводити значущі порівняння та робити загальні висновки. Поки що ми можемо робити лише освічені здогади:
1 Вправа може значно збільшити швидкість метаболізму протягом шести та 36 годин після тренування
2 Може існувати пороговий ефект інтенсивності та тривалості - можливо, 70% VO2max, протягом 90 хвилин або довше
3 Регулярні вправи на витривалість можуть підвищити рівень активності протягом решти дня
4 Стать, здається, є фактором; На показники метаболізму жінок, здається, менше впливають фізичні вправи
5 Вправа на опір може бути хорошим способом компенсувати зниження швидкості метаболізму, яке зазвичай виявляється із збільшенням віку
6 Дотримання суворої дієти з обмеженням калорій, а також посилення фізичних вправ можуть не допомогти схуднути - можливо, вам краще їсти більше.