Nadmierna masa ciała to aktualnie bardzo poważny problem cywilizacyjny. Ponad połowa dorosłych Polaków ma nadprogramową masę ciała, a odsetek takich osób rośnie wraz z czasem. Warto mieć na uwadze, że wyższy poziom tkanki tłuszczowej to nie tylko kwestia estetyki związanej z wyglądem sylwetki, lecz poważny problem zdrowotny. Do konsekwencji zdrowotnych nadwagi i otyłości należą m. in. powikłania sercowo-naczyniowe, cukrzyca typu II, zaburzenia płodności czy nowotwory.
Chęć utraty masy ciała i próby odchudzania podejmowane są na masową skalę. Różnorodnych diet mających pozwolić raz na zawsze pozbyć się nadmiernych kilogramów także jest mnóstwo, a mimo to problem dalej występuje. W tym tekście chciałbym poruszyć kwestie bilansu energetycznego, który jest kluczowy w kontekście zmian masy ciała.
Kontrola masy ciała zależy od równowagi energetycznej. Równanie bilansu energetycznego jest zgodne z pierwszą zasadą termodynamiki. W oparciu o prawo zachowania energii, pierwsza zasada termodynamiki głosi, że całkowita energia izolowanego układu jest stała. Z człowiekiem jest bardzo podobnie, tylko istnieje dużo więcej zmiennych, stąd całość staje się jeszcze bardziej skomplikowana.
Dostarczamy energię w postaci pożywienia – kilokalorii. Pobór energii obejmuje cztery grupy głównych makroskładników odżywczych: węglowodany (4 kcal/g), białka (4 kcal/g), tłuszcze (9kcal/g) oraz etanol (7 kcal/g) oraz błonnik (2 kcal/g). Te składniki, pod wpływem spalania lub metabolizowania w organizmie, uwalniają energię. Gdy dostarczymy je z pożywienia mogą zostać tymczasowo zmagazynowane – węglowodany w postaci glikogenu, tłuszcze w adipocytach, pula magazynów białka jest z kolei niewielka, są raczej od razu utylizowane. Substraty energetyczne (tłuszcze i węglowodany, białka pełnią przede wszystkim funkcje regulacyjne i budulcowe) mogą zostać też, kolokwialnie mówiąc spalone na zasilenie reakcji w organizmie – od ruchu mięśni, przez trawienie, po utrzymanie podstawowych funkcji życiowych jak myślenie, czy utrzymanie temperatury ciała.
Poprzez regulowanie podaży energii i jej wydatkowania, możemy zmieniać zapasy energii w organizmie. W sytuacji, w której podaż energii jest mniejsza niż jej wydatki, mówimy o ujemnym bilansie kalorycznym – zasoby energii maleją, a masa ciała zmniejsza się.
Przechodzimy do bardziej złożonej części bilansu energetycznego – wydatków energetycznych. Obejmują one zarówno utrzymanie podstawowych funkcji życiowych, jak i zasilanie mięśni . Powszechnie zwane jako metabolizm, możemy je potraktować jako całkowite dzienne wydatki energetyczne, w skrócie TDEE (z ang. total daily energy expenditure), na które składają się:
- BMR (basal metabolic rate) – podstawowa przemiana materii
- TEF (thermic effect of food) – termiczny efekt pożywienia
- EAT (exercise activity thermogenesis) – termogeneza wynikająca z ćwiczen
- NEAT (non-exercise activity thermogenesis) – termogeneza niewynikająca z ćwiczeń
- EPOC (excessive post-exercise oxygen consumption) – potreningowa konsumpcja tlenu.
BMR, czyli podstawowa przemiana materii. Są to kalorie, które nasz organizm potrzebuje do zachowania podstawowych funkcji życiowych. Jest to składowa TDEE, na którą mamy niewielki wpływ. Do obliczania BMR służą opracowane wzory korzystające z danych takich jak masa ciała, wzrost, płeć i wiek. Można by zatem sądzić, że dwie osoby o takiej samej antropometrii będą miały identyczny wynik – nie do końca. Obserwuje się pewną zmienność w wartościach BMR, wynikająca przede wszystkim z efektu beztłuszczowej masy ciała. Jednak różnice te nie są bardzo istotne i sięgają ok. 200 kcal na dobę.
TEF, czyli termiczny efekt pożywienia. Tzw. podatek od jedzenia – wchłanianie, transport i magazynowanie składników odżywczych zużywa bowiem pewną ilość energii. Przyjmuję się, że TEF dla całej mieszanej diety wynosi około 10%, jednak występują różnice pomiędzy poszczególnymi makroskładnikami (węglowodany 5-10%, białka 20-30%, tłuszcze 0-3%, alkohol 10-30%).
EAT, czyli wydatki związane z treningiem. Obejmują one ilość energii wydatkowaną na planowaną aktywność (treningi, zawody). U osób mało aktywnych jest to niezbyt znaczący komponent TDEE, z kolei u intensywnie trenujących sportowców może stanowić ponad połowę dziennych potrzeb kalorycznych.
NEAT, czyli wydatki energetyczne związane z aktywnością, ale nieplanowaną. Mówimy tu zarówno o aktywnościach takich jak chodzenie, sprzątanie, praca w ogrodzie, wchodzenie schodami, praca fizyczna, jak i czynnościach spontanicznych – tupanie nogą, wiercenie się i gestykulacja. NEAT to bardzo niedoceniany, wśród przeciętnych osób, komponent TDEE. Może zwiększać wydatki energetyczne nawet o 2000 kcal na dobę, a można o niego w prosty sposób zadbać, z korzyścią dla redukcji masy ciała, jak i samego zdrowia metabolicznego. Wystarczy zrezygnować z używania windy, zaparkować samochód kilka ulic przed miejscem pracy i resztę trasy pokonać pieszo, zrezygnować z oglądania telewizji i wybrać zabawę z dzieckiem lub zwierzakiem. W przypadku NEAT ciężko o dokładną kalkulację. W praktyce najłatwiej oszacować to za pomocą współczynnika aktywności fizycznej – PAL (physical activity level).
EPOC, czyli wydatek związany ze zwiększoną konsumpcją tlenu. Jesto to dodatkowa liczba kalorii spalana przez organizm w okresie powysiłkowym, po intensywnych treningach z komponentem beztlenowym. Efekt ten jest niewielki – generuje dodatkowe kilka do kilkunastu kilokalorii.
Jak obliczyć zapotrzebowanie energetyczne? Zaczynamy od BMR. Dostępnych jest kilka wzorów m. in. Mifflina, Harissa-Benedicta, Katch-McArdle’a. Kolejnym aspektem, który należy ustalić, są wydatki energetyczne treningowe i nietreningowe. Pomocny na tym etapie jest współczynnik aktywności fizycznej – PAL. Pozwala on oszacować, przez ile należy pomnożyć BMR, dla uzyskania wartości TDEE adekwatnej do aktywności danej osoby.
| PAL | Opis |
| 1,2 | choroba lub brak ruchu |
| 1,3-1,4 | siedzący tryb życia |
| 1,5 | mało aktywny tryb życia (1-2 treningi w tygodniu) |
| 1,6 | umiarkowanie aktywny tryb życia (2-3 treningi w tygodniu) |
| 1,7 | aktywny tryb życia (więcej niż 3 treningi w tygodniu) |
| 1,8-2,2 | bardzo aktywny tryb życia (co najmniej 5 treningów w tygodniu oraz zawodowi sportowcy) |
W ten sposób otrzymujemy ilość kilokalorii potrzebną, aby utrzymywać masę ciała. Warto pamiętać, że obliczanie TDEE opiera się na zaokrągleniach oraz szacowaniu, więc ma pewien margines błędu. Można to łatwo zweryfikować w praktyce, przyjmując wyliczoną wartość TDEE oraz obserwując zmiany masy ciała.
Na koniec zajmiemy się deficytem energetycznym, który jest niezbędny, aby tracić zbędne kilogramy. Optymalnym tempem redukcji masy ciała będzie utrata 0,5 – 1% (u osób otyłych do 1,5%) masy ciała tygodniowo. Aby uzyskać taki efekt, warto odjąć od wyliczonej wartości TDEE – 10 – 25%, a następnie obserwować zmiany na wadzę.
Koncepcja bilansu energetycznego jest bardzo szerokim i przez wielu niezrozumiałym tematem. Wiele osób twierdzi, że pomimo bycia w deficycie kalorycznym – nie mogą schudnąć, co demotywuję ich do dalszej próby zadbania o swoją sylwetkę oraz zdrowie metaboliczne i skłania do stosowania modnych diet, kuszących spektakularnymi efektami. W praktyce często są to diety restrykcyjne, wykluczające pojedynczy lub grupę składników pokarmowych, co na dłuższą metę nie przynosi zamierzonych rezultatów, a wręcz może negatywnie wpłynąć zdrowie oraz relacje z żywnością.
Bibliografia:
- Johnstone A. M., Murison S. D., Duncan J. S., Rance K. A., Speakman J. R., Factors influencing variation in basal metabolic rate include fat-free mass, fat mass, age, and circulating thyroxine but not sex, circulating leptin, or triiodothyronine. Am J Clin Nutr. 2005 Nov; 82(5): 941-8. DOI: 10.1093/ajcn/82.5.941. PMID: 16280423.
- Nielsen S., Hensrud D. D., Romanski S., Levine J. A., Burguera B., Jensen M. D., Body composition and resting energy expenditure in humans: role of fat, fat-free mass and extracellular fluid. Int J Obes Relat Metab Disord. 2000 Sep; 24(9): 1153-7. DOI: 10.1038/sj.ijo.0801317. PMID: 11033984.
- Calcagno M., Kahleova H., Alwarith J. et al., The Thermic Effect of Food: A Review. J Am Coll Nutr. 2019; 38(6): 547–551. DOI: 10.1080/07315724 2018. 1552544.
- Villablanca P. A., Alegria J. R., Mookadam F., Holmes D. R. Jr, Wright R. S., Levine J. A., Nonexercise activity thermogenesis in obesity management. Mayo Clin Proc. 2015 Apr;90(4):509-19. DOI: 10.1016/j.mayocp.2015.02.001. PMID: 25841254.
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26950358/
