Расход нутриентов в покое и в движении
Выдержки из обзора опубликованного в e-SPEN, европейском электронном журнале клинического питания и метаболизма.
Для начала хотелось бы отметить таблицу энергетической ценности. Часто в качестве претензии к теории калорийности можно встретить утверждение, что “сжигают продукты”, “в человеке всё иначе”. Так вот:
Как можно заметить какие то отличия между сжиганием и окислением в организме есть только у белка, и естественно (третья колонка) в расчётах используется “правильное”, человеческое значение. С уже учтёнными потерями на переваривание.
Далее, большую часть, и не просто большую, а ⅚ расхода в покое наш организм тратит на поддержание себя в жизнеспособном состоянии.
Т.е. когда мы, например, лежим, сутки не вставая, то на дыхание, сердцебиение и т.д. тратим только около 350 ккал (для человека весом 70 кг).
Еда: углеводы против жира
Углеводы из пищи обычно не приводят к увеличению запасов жира через де нуво липогенезис. Даже после следования богатой углеводами диете в течении трёх дней, отложения жира преимущественно происходит за счёт жира из пищи. Только после 7 дней переедания углеводов запасы гликогена увеличиваются приблизительно на 500 гр и начинается заметный процесс де нуво липогенезиса. Однако даже в таком случае, после 7 дней на диете в которую входит 77% углеводов половина из них окисляются и только оставшаяся половина откладывается в жир. Однако такие большие количества углеводов обычно просто так не съедаются, т.к. такого рода диета очень хорошо насыщает, что приводит к уменьшению излишнего потребления и ограничивает потребление калорий. Таким образом человеческое тело хорошо приспособлено к периодическому поступлению большого количества углеводов, без необходимости откладывать их в жир.
В то же время несмотря на то, что жир является одним из важнейших источников энергии в человеческом теле, при доступности углеводов происходит быстрое переключение на них как на источник энергии, вне зависимости от количества потребляемого жира. Trembley et al. предполагает, что чувство насыщения связано с требуемым уровнем обеспечения тела углеводами и поэтому до покрытия этого уровня чувство насыщения не наступает. Таким образом богатая жирами и бедная углеводами диета может приводить к излишнему потреблению калорий. Механизм саморегуляции аппетита плохо справляется с большим количеством поступившего жира.
В то время как для белка и углеводов есть чёткие саморегулирующиеся механизмы, жир находится в самом низу окислительной цепочки, которая определяет выбор источника энергии. Это обусловлено относительно низкими возможностями по запасанию углеводов и белков и практически неограниченными возможностями хранения жира.
Источники энергии для движения
Как мы видим, при низкой интенсивности (25% от VO2max), что приблизительно соответствует ходьбе со скоростью 4-5 км/ч, практически все затраты покрываются из жиров, 85% которых поставляется из крови. На этой интенсивности скорость поступления жирных кислот в плазму приблизительно соответствует скорости их липолиза из запасов (~26 𝛍mol/kg/min).
На интенсивности в 65% окисление жирных кислот находится на максимуме, >40 𝛍mol/kg/min, однако даже это не способно обеспечить достаточное кол-во энергии, поэтому половина энергозапроса покрывается за счёт окисления углеводов.
В дальнейшем окисление жирных кислот снижается до ~30 𝛍mol/kg/min и основным источником энергии становится гликоген в мышцах.
Влияние питания во время нагрузки
Потребление углеводов перед длительной нагрузкой увеличивает запасы гликогена, улучшает мобилизацию жирных кислот и производительность путём поддержки уровня глюкозы в крови. Использование углеводов с низким ГИ (гликемическим индексом) увеличивает производительность в большей степени т.к. вызывает меньшую гипергликемию и гиперинсулиемию, понижает уровень лактата в крови до и во время нагрузки и поддерживая уровень глюкозы и жирных кислот в крови на более высоком уровне.
Потребление углеводов во время нагрузки ещё более улучшает эффект. Принимаемые углеводы могут окисляться со скорость до 1гр/минуту. (Моё примечание: углеводы из нескольких источников могут усваиваться несколько лучше, в полтора раза). В то же время введение среднецепочных триаглицеролов до/во время нагрузки для увеличения концентрации доступных жирных кислот никак не повлияло на производительность.
Особенности
При беге жир используется как топливо в большей степени чем при езде на велосипеде той же интенсивности. При нагрузке в 40% от VO2max женщины лучше окисляют жир чем мужчины, хотя при увеличении нагрузки гендерные различия исчезают. Кроме того, использование жира увеличивается на тренировках сочетающих в себе аэробную часть и работу с отягощениями высокой интенсивности.
Acheson KJ, Schutz Y, Bessard T, Anantharaman K, Flatt JP, Jequier E. Glycogen storage capacity and de novo lipogenesis during massive carbohydrate overfeeding in man. Am J Clin Nutr 1988; 48:240e7.
Jequier E, Schutz Y. Long-term measurements of energy expenditure in humans using a respiration chamber. Am J Clin Nutr 1983;38:989e98.
Schutz Y, Flatt JP, Jequier E. Failure of dietary fat intake to promote fat oxidation: a factor favoring the development of obesity. Am J Clin Nutr 1989; 50:307e14.
Westerterp KR. Food quotient, respiratory quotient, and energy balance. Am J Clin Nutr 1993;57:759Se64S.
Tremblay A, Plourde G, Despres JP, Bouchard C. Impact of dietary fat content and fat oxidation on energy intake in humans. Am J Clin Nutr 1989;49:799e805.
Astrup A. Dietary management of obesity. JPEN J Parenter Enteral Nutr 2008;32:575e7.
Blundell JE, Burley VJ, Cotton JR, Lawton CL. Dietary fat and the control of energy intake: evaluating the effects of fat on meal size and postmeal satiety. Am J Clin Nutr 1993;57:772Se7S.
Hill AJ, Magson LD, Blundell JE. Hunger and palatability: tracking ratings of subjective experience before, during and after the consumption of preferred and less preferred food. Appetite 1984;5:361e
Sorensen LB, Moller P, Flint A, Martens M, Raben A. Effect of sensory perception of foods on appetite and food intake: a review of studies on humans. Int J Obes Relat Metab Disord 2003;27:1152e66.
van Baak MA. Physical activity and energy balance. Public Health Nutr 1999;2:335-9.
Romijn JA, Coyle EF, Sidossis LS, Smalley KJ, Polansky M, Kendrick ZV, et al. Regulation of endogenous fat and carbohydrate metabolism in relation to exercise intensity and duration. Am J Physiol 1993;265:E380-91
Christensen EH, Hansen O. Zur Methodik der Respiratorischen Quotient-Bestimmungen in Ruhe und bei Arbeit. Scand Arch Physiol 1939;81:137-79.
Bergstrom J, Hermansen L, Hultman E, Saltin B. Diet, muscle glycogen and physical performance. Acta Physiol Scand 1967;71:140-50.
Horowitz JF, Coyle EF. Metabolic responses to preexercise meals containing various carbohydrates and fat. Am J Clin Nutr 1993;58:235-41.
Coyle EF, Coggan AR, Hemmert MK, Lowe RC, Walters TJ. Substrate usage during prolonged exercise following a preexercise meal. J Appl Physiol 1985;59:429-33.
Thomas DE, Brotherhood JR, Miller JB. Plasma glucose levels after prolonged strenuous exercise correlate inversely with glycemic response to food consumed before exercise. Int J Sport Nutr 1994;4:361-73.
Hargreaves M, Hawley JA, Jeukendrup A. Pre-exercise carbohydrate and fat ingestion: effects on metabolism and performance. J Sports Sci 2004;22:31-8.
Thomas DE, Brotherhood JR, Brand JC. Carbohydrate feeding before exercise: effect of glycemic index. Int J Sports Med
1991;12:180-6.
Wu CL, Nicholas C, Williams C, Took A, Hardy L. The influence of high-carbohydrate meals with different glycaemic indices on substrate utilisation during subsequent exercise. Br J Nutr 2003;90:1049-56.
Wagenmakers AJ, Brouns F, Saris WH, Halliday D. Oxidation rates of orally ingested carbohydrates during prolonged exercise in men. J Appl Physiol 1993;75:2774-80.
Jeukendrup AE, Thielen JJ, Wagenmakers AJ, Brouns F, Saris WH. Effect of medium-chain triacylglycerol and carbohydrate ingestion during exercise on substrate utilization and subsequent cycling performance. Am J Clin Nutr 1998; 67:397-404.
Goedecke JH, Clark VR, Noakes TD, Lambert EV. The effects of medium-chain triacylglycerol and carbohydrate ingestion on ultra-endurance exercise performance. Int J Sport Nutr Exerc Metab 2005;15:15-27.
Horowitz JF, Mora-Rodriguez R, Byerley LO, Coyle EF. Preexercise medium-chain triglyceride ingestion does not alter muscle glycogen use during exercise. J Appl Physiol 2000;88:219-25.
Для начала хотелось бы отметить таблицу энергетической ценности. Часто в качестве претензии к теории калорийности можно встретить утверждение, что “сжигают продукты”, “в человеке всё иначе”. Так вот:
Как можно заметить какие то отличия между сжиганием и окислением в организме есть только у белка, и естественно (третья колонка) в расчётах используется “правильное”, человеческое значение. С уже учтёнными потерями на переваривание.
Далее, большую часть, и не просто большую, а ⅚ расхода в покое наш организм тратит на поддержание себя в жизнеспособном состоянии.
Т.е. когда мы, например, лежим, сутки не вставая, то на дыхание, сердцебиение и т.д. тратим только около 350 ккал (для человека весом 70 кг).
Еда: углеводы против жира
Углеводы из пищи обычно не приводят к увеличению запасов жира через де нуво липогенезис. Даже после следования богатой углеводами диете в течении трёх дней, отложения жира преимущественно происходит за счёт жира из пищи. Только после 7 дней переедания углеводов запасы гликогена увеличиваются приблизительно на 500 гр и начинается заметный процесс де нуво липогенезиса. Однако даже в таком случае, после 7 дней на диете в которую входит 77% углеводов половина из них окисляются и только оставшаяся половина откладывается в жир. Однако такие большие количества углеводов обычно просто так не съедаются, т.к. такого рода диета очень хорошо насыщает, что приводит к уменьшению излишнего потребления и ограничивает потребление калорий. Таким образом человеческое тело хорошо приспособлено к периодическому поступлению большого количества углеводов, без необходимости откладывать их в жир.
В то же время несмотря на то, что жир является одним из важнейших источников энергии в человеческом теле, при доступности углеводов происходит быстрое переключение на них как на источник энергии, вне зависимости от количества потребляемого жира. Trembley et al. предполагает, что чувство насыщения связано с требуемым уровнем обеспечения тела углеводами и поэтому до покрытия этого уровня чувство насыщения не наступает. Таким образом богатая жирами и бедная углеводами диета может приводить к излишнему потреблению калорий. Механизм саморегуляции аппетита плохо справляется с большим количеством поступившего жира.
В то время как для белка и углеводов есть чёткие саморегулирующиеся механизмы, жир находится в самом низу окислительной цепочки, которая определяет выбор источника энергии. Это обусловлено относительно низкими возможностями по запасанию углеводов и белков и практически неограниченными возможностями хранения жира.
Источники энергии для движения
Как мы видим, при низкой интенсивности (25% от VO2max), что приблизительно соответствует ходьбе со скоростью 4-5 км/ч, практически все затраты покрываются из жиров, 85% которых поставляется из крови. На этой интенсивности скорость поступления жирных кислот в плазму приблизительно соответствует скорости их липолиза из запасов (~26 𝛍mol/kg/min).
На интенсивности в 65% окисление жирных кислот находится на максимуме, >40 𝛍mol/kg/min, однако даже это не способно обеспечить достаточное кол-во энергии, поэтому половина энергозапроса покрывается за счёт окисления углеводов.
В дальнейшем окисление жирных кислот снижается до ~30 𝛍mol/kg/min и основным источником энергии становится гликоген в мышцах.
Влияние питания во время нагрузки
Потребление углеводов перед длительной нагрузкой увеличивает запасы гликогена, улучшает мобилизацию жирных кислот и производительность путём поддержки уровня глюкозы в крови. Использование углеводов с низким ГИ (гликемическим индексом) увеличивает производительность в большей степени т.к. вызывает меньшую гипергликемию и гиперинсулиемию, понижает уровень лактата в крови до и во время нагрузки и поддерживая уровень глюкозы и жирных кислот в крови на более высоком уровне.
Потребление углеводов во время нагрузки ещё более улучшает эффект. Принимаемые углеводы могут окисляться со скорость до 1гр/минуту. (Моё примечание: углеводы из нескольких источников могут усваиваться несколько лучше, в полтора раза). В то же время введение среднецепочных триаглицеролов до/во время нагрузки для увеличения концентрации доступных жирных кислот никак не повлияло на производительность.
Особенности
При беге жир используется как топливо в большей степени чем при езде на велосипеде той же интенсивности. При нагрузке в 40% от VO2max женщины лучше окисляют жир чем мужчины, хотя при увеличении нагрузки гендерные различия исчезают. Кроме того, использование жира увеличивается на тренировках сочетающих в себе аэробную часть и работу с отягощениями высокой интенсивности.
Acheson KJ, Schutz Y, Bessard T, Anantharaman K, Flatt JP, Jequier E. Glycogen storage capacity and de novo lipogenesis during massive carbohydrate overfeeding in man. Am J Clin Nutr 1988; 48:240e7.
Jequier E, Schutz Y. Long-term measurements of energy expenditure in humans using a respiration chamber. Am J Clin Nutr 1983;38:989e98.
Schutz Y, Flatt JP, Jequier E. Failure of dietary fat intake to promote fat oxidation: a factor favoring the development of obesity. Am J Clin Nutr 1989; 50:307e14.
Westerterp KR. Food quotient, respiratory quotient, and energy balance. Am J Clin Nutr 1993;57:759Se64S.
Tremblay A, Plourde G, Despres JP, Bouchard C. Impact of dietary fat content and fat oxidation on energy intake in humans. Am J Clin Nutr 1989;49:799e805.
Astrup A. Dietary management of obesity. JPEN J Parenter Enteral Nutr 2008;32:575e7.
Blundell JE, Burley VJ, Cotton JR, Lawton CL. Dietary fat and the control of energy intake: evaluating the effects of fat on meal size and postmeal satiety. Am J Clin Nutr 1993;57:772Se7S.
Hill AJ, Magson LD, Blundell JE. Hunger and palatability: tracking ratings of subjective experience before, during and after the consumption of preferred and less preferred food. Appetite 1984;5:361e
Sorensen LB, Moller P, Flint A, Martens M, Raben A. Effect of sensory perception of foods on appetite and food intake: a review of studies on humans. Int J Obes Relat Metab Disord 2003;27:1152e66.
van Baak MA. Physical activity and energy balance. Public Health Nutr 1999;2:335-9.
Romijn JA, Coyle EF, Sidossis LS, Smalley KJ, Polansky M, Kendrick ZV, et al. Regulation of endogenous fat and carbohydrate metabolism in relation to exercise intensity and duration. Am J Physiol 1993;265:E380-91
Christensen EH, Hansen O. Zur Methodik der Respiratorischen Quotient-Bestimmungen in Ruhe und bei Arbeit. Scand Arch Physiol 1939;81:137-79.
Bergstrom J, Hermansen L, Hultman E, Saltin B. Diet, muscle glycogen and physical performance. Acta Physiol Scand 1967;71:140-50.
Horowitz JF, Coyle EF. Metabolic responses to preexercise meals containing various carbohydrates and fat. Am J Clin Nutr 1993;58:235-41.
Coyle EF, Coggan AR, Hemmert MK, Lowe RC, Walters TJ. Substrate usage during prolonged exercise following a preexercise meal. J Appl Physiol 1985;59:429-33.
Thomas DE, Brotherhood JR, Miller JB. Plasma glucose levels after prolonged strenuous exercise correlate inversely with glycemic response to food consumed before exercise. Int J Sport Nutr 1994;4:361-73.
Hargreaves M, Hawley JA, Jeukendrup A. Pre-exercise carbohydrate and fat ingestion: effects on metabolism and performance. J Sports Sci 2004;22:31-8.
Thomas DE, Brotherhood JR, Brand JC. Carbohydrate feeding before exercise: effect of glycemic index. Int J Sports Med
1991;12:180-6.
Wu CL, Nicholas C, Williams C, Took A, Hardy L. The influence of high-carbohydrate meals with different glycaemic indices on substrate utilisation during subsequent exercise. Br J Nutr 2003;90:1049-56.
Wagenmakers AJ, Brouns F, Saris WH, Halliday D. Oxidation rates of orally ingested carbohydrates during prolonged exercise in men. J Appl Physiol 1993;75:2774-80.
Jeukendrup AE, Thielen JJ, Wagenmakers AJ, Brouns F, Saris WH. Effect of medium-chain triacylglycerol and carbohydrate ingestion during exercise on substrate utilization and subsequent cycling performance. Am J Clin Nutr 1998; 67:397-404.
Goedecke JH, Clark VR, Noakes TD, Lambert EV. The effects of medium-chain triacylglycerol and carbohydrate ingestion on ultra-endurance exercise performance. Int J Sport Nutr Exerc Metab 2005;15:15-27.
Horowitz JF, Mora-Rodriguez R, Byerley LO, Coyle EF. Preexercise medium-chain triglyceride ingestion does not alter muscle glycogen use during exercise. J Appl Physiol 2000;88:219-25.