Nasze magazyny
Mój mąż należy do typu ludzi, za którymi większość osób nie przepada. Dlaczego? Zjada zazwyczaj 3 porcje obiadu, a nie przybiera ani trochę na wadze. Jego jedyną aktywnością jest gra w piłkę nożną raz w tygodniu, ale bez problemu poradziłby sobie z półmaratonem i prawdopodobnie ukończyłby go w lepszym czasie niż większość osób, które przygotowywały się do biegu przez wiele tygodni. Kiedyś poddał się analizie składu ciała, która wykazała, że ma on zdumiewająco niski poziom zarówno wewnętrznej, jak i powierzchownej tkanki tłuszczowej. Złośliwcy zwykli mawiać o takich osobach, że "mają robaki".
Na czym więc polega tajemnica osób takich jak mój mąż, które jedzą za dwóch, a są chude jak patyk, podczas gdy inni (na przykład ja), tyją niemalże od samego myślenia o jedzeniu? Sedno tkwi w metabolizmie - sumie reakcji chemicznych zachodzących w naszym organizmie. To coś więcej niż tylko zachowanie równowagi między kaloriami konsumowanymi a spalanymi. Okazuje się, że wiele powszechnych wyobrażeń na temat metabolizmu mija się z faktami. Jaka jest więc różnica między osobami takimi jak mój mąż, a takimi jak ja? I czy jest szansa na to, by uporać się z metabolicznymi problemami na własną rękę?
Pierwszym badaczem, który zajął się metabolizmem człowieka, był Santorio Sanctorius, XVII-wieczny fizyk. Przez 3 dekady używał specjalnie skonstruowanego "krzesła", za pomocą którego ważył się za każdym razem przed i po jedzeniu, spaniu, pracy, seksie i defekacji. Ważył też wszystko co zjadł, wypił i wydalił. W rezultacie tych rygorystycznych - i trochę chaotycznych - badań odkrył, że na każde 3,6 kg skonsumowanego jedzenia przypada 1,4 kg niestrawionych resztek. Pozostała część, jak stwierdził, zostaje wydalona przez skórę w postaci "nieczułego potu".
Obecnie wiemy, że tłuszcze, węglowodany, białka i alkohole wnikają do naszych komórek i są wprowadzane do skomplikowanej sieci biochemicznych szlaków, by na końcu wytworzyć energię. Każdy nadmiar jest gromadzony w jednym z dwóch "magazynów energii": w postaci glikogenu w wątrobie i mięśniach oraz, jeśli pierwszy magazyn jest już pełny, w postaci tłuszczu.
Centralnym regulatorem metabolizmu jest tarczyca, narząd w kształcie motyla, zlokalizowany z przodu szyi, odpowiadający za wydzielanie hormonów przyspieszających tempo wytwarzania energii w komórkach.
- Osoby cierpiące na nadczynność tarczycy często odczuwają gorąco i pochłaniają ogromne ilości jedzenia, ale pozostają chude jak szczapa - mówi Steve Bloom, szef działu zajmującego się cukrzycą, endokrynologią i metabolizmem w Imperial College w Londynie. Objawami niedoczynności tarczycy są uczucie zimna, spadek apetytu oraz skłonność do tycia. Zarówno nadczynność jak i niedoczynność tarczycy dotyczy tylko ok. 1 na 1000 mężczyzn, ale już 1 na 100 kobiet.
- Szybkość metabolizmu z pewnością może mieć wpływ na rozmiar naszego ciała - dodaje Bloom.
Problem w tym, że ludzie lubią wykorzystywać ten fakt jako tłumaczenie: "Mam wolny metabolizm i dlatego jestem gruby". Mój mąż też jest przekonany, że zawdzięcza swoją szczupłą sylwetkę właśnie szybkiemu metabolizmowi. Jak się jednak okazuje, nie jest to takie proste.
Ile spalasz, gdy nic nie robisz?
Aby zmierzyć spoczynkowe tempo przemiany materii, należy poddać się badaniu w specjalnej komorze metabolicznej - niewielkim pomieszczeniu, w którym trzeba spędzić mniej więcej dobę. Podczas tego badania ciepło uwalniane przez ciało, pochłaniany tlen, produkowany dwutlenek węgla oraz wydzielany azot są starannie mierzone w celu obliczenia całkowitego zużycia energii. Takie badania przeprowadzano zarówno na osobach otyłych, jak i szczupłych. Gdy badacze zestawili wyniki, doszli do zaskakujących wniosków.
- Jeśli porównamy spoczynkowe zużycie energii osoby otyłej i szczupłej, to ta z nadmiarem kilogramów będzie zużywała większą liczbę kalorii podsumowuje David Stensel, jeden z badaczy z Uniwersytetu w Loughborough w Wielkiej Brytanii. Dlaczego tak się dzieje?
Przede wszystkim większe osoby mają więcej komórek, więc produkują więcej energii. Ale nie tylko liczba komórek ma znaczenie, a również ich typ. Komórki mięśniowe spalają kalorie blisko 3 razy szybciej niż komórki tłuszczowe, mimo to wcale nie one są najbardziej energochłonne. W czasie spoczynku 1 kg mięśni spala zaledwie 13 kcal dziennie, podczas gdy 1 kg tkanki serca lub nerek spala 440 kcal.
- Osoby otyłe nie tylko mają więcej tkanki tłuszczowej, ale ich ciało składa się też z większej ilości tkanki beztłuszczowej, a narządy są zwykle większe - mówi Stensel.
Czy jest to zła wiadomość dla osób, które chcą zwiększyć tempo metabolizmu poprzez zbudowanie masy mięśniowej? Zastąpienie 1 kg tłuszczu 1 kg mięśni oznacza, że będziemy potrzebować dodatkowych 9 kcal dziennie. Większy stosunek mięśni do tłuszczu wyjaśnia, dlaczego mężczyźni potrzebują średnio więcej kalorii niż kobiety. Częściowo tłumaczy to również fakt, że zapotrzebowanie energetyczne ludzi spada nieznacznie wraz z wiekiem - przeciętny dwudziestoletni mężczyzna ma 5 kg więcej mięśni niż przeciętny 60-latek.
Oczywiście spoczynkowe tempo metabolizmu to nie wszystko - im jesteśmy aktywniejsi, tym więcej kalorii spalamy. Jednak zaledwie cotygodniowa aktywność piłkarska mojego męża nie tłumaczy jego szczupłej sylwetki. Na dodatek mnóstwo chudych ludzi zarzeka się, że nigdy nie uprawiali żadnej aktywności. W czym więc tkwi ich sekret?
Jedną z możliwości jest przypuszczenie, że ci szczupli są bardziej aktywni niż im się wydaje. James Levine z Mayo Clinic w Rochester w Minnesocie zwerbował 20 chętnych "kanapowych leni", niektórych smukłych, niektórych lekko otyłych. Każdy z nich został wyposażony w specjalne czujniki monitorujące postawę i ruchy przez 10 dni. Mimo że żaden z nich nie oddawał się typowej aktywności fizycznej, jak jogging, nordic-walking, ćwiczenia na siłowni itp., umiarkowanie otyli „kanapowi lenie” przesiedzieli w ciągu dnia 2,5 godziny dłużej niż szczupli - spalili więc aż 350 kcal mniej.
- To znakomicie tłumaczy, dlaczego niektóre mało aktywne osoby z czasem przybierają na wadze - stwierdza Stensel.
Nie powinniśmy też odrzucać poglądu, że niektórzy ludzie są po prostu naturalnie skłonni do przybierania na wadze. Claude Bouchard z Pennington Biomedical Research Center w Baton Rouge w Luizjanie zaprosił do badania 12 par mężczyzn bliźniąt jednojajowych. Zgodzili się oni przytyć dla dobra nauki. Przez 2 tygodnie jedli normalne posiłki, podczas gdy Bouchard obliczał, jak dużo kalorii potrzebują każdego dnia, aby utrzymać wagę na stałym poziomie. Potem zwiększył każdemu dzienną dawkę o tysiąc kalorii. Badani stosowali tę dietę przez 14 tygodni, po 6 dni w tygodniu – w rezultacie każdy z nich zjadł aż 84 tys. kcal za dużo.
U braci bliźniaków, przyrost masy ciała był zazwyczaj podobny, ale zdarzały się nawet trzykrotne różnice pomiędzy osobami niespokrewnionymi.
- Rozbieżności te wahały się od około 4 do 12 kg - mówi Bouchard. Kontynuacja badań z innymi parami bliźniąt potwierdziła poprzednio uzyskane wyniki. Tym razem zbadano reakcję organizmu na ćwiczenia fizyczne. Obie analizy wskazują, że czynniki genetyczne wpływają na odkładanie nadmiernej ilości tkanki tłuszczowej. Ale w jaki sposób?
W ciągu ostatnich dwóch dekad Bouchard i jego koledzy starali się znaleźć odpowiedzi na ważne pytania dotyczące metabolizmu. Do tej pory zidentyfikowali 5 czynników, które konsekwentnie wpływają na przybieranie na wadze. Należą do nich niska masa mięśniowa, mała ilość ruchu, niski poziom testosteronu (hormonu, który m.in. stymuluje wzrost mięśni), mniejsza wrażliwość na działanie leptyny (hormon wpływający hamująco na ośrodek głodu) i wykorzystywanie mniejszych ilości tłuszczu jako paliwa. Wyeliminowanie tych czynników nie daje nam co prawda 100% pewności uporania się z problemem otyłości, ale odniesienie się do niektórych z nich z pewnością może pomóc.
Co jest Twoim paliwem?
Szczególnie intrygujący jest ostatni czynnik. Dajmy na to, że mój mąż i ja będziemy jeść tak samo duże posiłki - komórki mojego ciała będą wytwarzać energię głównie z glukozy (w wyniku trawienia węglowodanów), a jego komórki będą pozyskiwać więcej energii z tłuszczów. Ponieważ zjedliśmy więcej kalorii niż potrzebowaliśmy, oboje zgromadzimy jej nadmiar. Jednak on pozostanie szczuplejszy, ponieważ spalił więcej tłuszczów w procesie metabolizmu, a ja nadmiar glukozy zgromadzę w postaci tkanki tłuszczowej.
- Mówimy tylko o małych różnicach w strukturze paliw, które ludzie zużywają do funkcjonowania - mówi Bouchard - ale może mieć to znaczący wpływ na ich skłonności do tycia.
Wygląda na to, że ciała niektórych osób lepiej radzą sobie z trawieniem większych ilości jedzenia. Ta koncepcja znalazła uznanie u Daniela Bessesena z University of Denver w Kolorado w Stanach Zjednoczonych. Jego badania pokazują, że podczas snu osoby "odporne na otyłość" reagują na przejedzenie spalaniem większych ilości tłuszczu niż osoby "podatne na otyłość". Ocena roli snu w kontroli masy ciała nadal pozostaje w fazie badań. Nocny wypoczynek jest ważnym momentem dla naszego organizmu – w tym czasie mózg przetwarza informacje z całego dnia we wspomnienia. Ciekawe, czy zasada ta przekłada się też na metabolizm składników odżywczych.
– Być może w trakcie snu nasz mózg dedukuje: "Jak dużo dziś zjadłem?", a potem spala odpowiednią liczbę kalorii i planuje spożycie odpowiednich ilości żywności na kolejny dzień - przypuszcza Bessesen.
Bessesen uważa też, że jednym z powodów, dla których tak trudno jest wychwycić różnicę między osobami "odpornymi" a "podatnymi na otyłość", jest fakt, że większość badań analizuje metabolizm zaledwie przez 24 godziny, a doba to tylko migawka, wyrwany kadr tego skomplikowanego procesu. Zdaniem badacza otyłość jest zaburzeniem całego systemu, który zajmuje się definiowaniem substancji odżywczych w organizmie. Żeby więc w pełni zrozumieć mechanizm metabolizmu, trzeba wziąć pod uwagę nie tylko przemianę materii, ale też apetyt, rodzaj diety i ilość ruchu. Na dodatek te wszystkie czynniki należy obserwować i analizować co najmniej przez kilka dni, a jeszcze lepiej - kilka tygodni.
Stosując takie podejście, Bessesen odkrył, że 2 dni po przejedzeniu się osoby "odporne na otyłość" zgłosiły awersję do wysokoenergetycznej żywności, takiej jak ciasto, a ich mózgi stały się mniej wrażliwe na obrazy tego typu żywności. Odwrotnie było w przypadku drugiej grupy badanych. W dodatku osoby "podatne na otyłość" okazały się bardziej ospałe przez 2-3 dni po przejedzeniu się, z kolei ich "odporni na otyłość" koledzy byli aktywni.
- Cały organizm narażony na przejedzenie działa lepiej u osób szczupłych niż tych skłonnych do otyłości - mówi Bessesen.
Wykryto jeszcze jeden, pominięty w innych badaniach, mechanizm kontrolujący apetyt i metabolizm. Eksperymenty na myszach wykazały, że przeszczepienie mikroorganizmów jelitowych z grubych osobników sprawia tycie ich biorców, podczas gdy przeniesienie mikroorganizmów jelitowych chudych osobników do układu pokarmowego otyłych myszy powoduje utratę wagi. Jedna z teorii głosi, że ilość składników, które możemy pobrać z pożywienia, zależy od mikroorganizmów zasiedlających układ pokarmowy. Inna teoria głosi, że mikroorganizmy monitorują spożycie przez nas żywności i uwalniają substancje, które mogą mieć wpływ na apetyt i ilość tłuszczu, który spalamy.
- Na tej podstawie można porównać florę bakteryjną do organu, który wysyła sygnały do pozostałej części organizmu - mówi Lee Caplan z Massachusetts General Hospital w Bostonie. - Być może flora bakteryjna jako pierwsza zauważa i interpretuje dostarczone organizmowi składniki odżywcze, decydując, co zrobić z nimi dalej.
Choć wiemy już coraz więcej na temat metabolizmu, wciąż w tej dziedzinie istnieją białe plamy. Jednym ze sposobów na przyspieszenie przemiany materii mógłby być przeszczep bakterii jelitowych (od szczupłych osób do otyłych), ale najpierw potrzebujemy lepszego zrozumienia sposobu, w jaki sposób mikroorganizmy wpływają na nasz metabolizm.
Należy jeszcze wspomnieć o oksyntomodulinie. To hormon, który hamuje apetyt i przyspiesza metabolizm, produkowany naturalnie podczas jedzenia. Badania pilotażowe przeprowadzone u otyłych osób pokazały, że regularne wstrzykiwanie tego hormonu może wspomagać odchudzanie. Bloom zamierza rozpocząć "testy bezpieczeństwa" przed przeprowadzeniem obszerniejszych badań klinicznych.
- Nie przewidujemy, by coś poszło nie tak, ale do wejścia na rynek pozostało jeszcze co najmniej 10 lat - mówi.
Prawdy i mity na temat metabolizmu
Szczupli ludzie mają szybszy metabolizm: mit
Ogólnie rzecz biorąc, jest odwrotnie: im więksi jesteśmy, tym więcej kalorii musimy spalić, aby utrzymać organizm w dobrej formie. Istnieją jednak pewne wyjątki. Mutacje w genie o nazwie KRS2, który zmniejsza zdolność komórek do metabolizowania glukozy i kwasów tłuszczowych, występują dwa razy częściej u osób otyłych niż u szczupłych. Są one jednak rzadkie.
Spowolnienie metabolizmu w starszym wieku jest nieuniknione: może
Starzenie się powoduje zmiany hormonalne u mężczyzn i u kobiet, a te mogą wpływać na skłonność do nadwagi. Spadający poziom testosteronu u mężczyzn zmniejsza masę mięśniową, co z kolei spowalnia przemianę materii. Zmiany w równowadze żeńskich hormonów (estrogenów) mogą zwiększać apetyt oraz tłumić metabolizm. Jeżeli zwiększymy aktywność i zmniejszymy ilość jedzenia, nasza waga nie musi rosnąć wraz z upływem lat.
Szczupli ludzie trawią mniejsze ilości żywności: mit
Kiedy Claude Bouchard z Pennington Biomedical Research Center w Baton Rouge w Luizjanie porównywał ludzkie stolce, znalazł jedynie małe różnicę w ich zawartości energetycznej, niezależnie od tego, jakie badani mieli skłonności do przybierania na wadze. Zazwyczaj około 3% skonsumowanych kalorii jest wydalanych wraz z kałem. Wynik ten nie zmienia się po zbyt obfitym posiłku, za każdym razem trawimy mniej więcej taką samą część skonsumowanej żywności. Aby schudnąć, trzeba zmniejszyć temperaturę otoczenia: może Dzieci rodzą się z wysokim poziomem brunatnej tkanki tłuszczowej - odgrywającej kluczową rolę w produkcji ciepła. Do niedawna uważano, że dorośli nie mają jej w ogóle. Dziś wiemy, że brunatna tkanka tłuszczowa znajduje sie w organizmie niektórych szczupłych osób. By to sprawdzić, przeprowadzono badanie: u wolontariuszy, którzy przez 10 dni 6 godzin dziennie przebywali w temperaturze 15°C, ubrani tylko w szorty i T-shirty, odnotowano wzrost brunatnej tkanki tłuszczowej. Przypuszcza się, że obecność tej substancji w organizmie pełni ważną funkcję w utrzymaniu odpowiedniej masy ciała oraz zapobiega insulinooporności.
Sen sprawia, że chudniemy: może
Brak snu sprawia, że jesteśmy bardziej głodni niż zazwyczaj. Jest ku temu kilka powodów. Brak snu wpływa na obniżenie poziomu leptyny ("hormonu sytości") i podwyższenie poziomu greliny ("hormonu głodu"); utrudnione zostaje prawidłowe wydzielanie insuliny. Z drugiej jednak strony zbyt dużo snu też zwiększa ryzyko otyłości. Ciągłe diety zmniejszają tempo przemiany materii: mit Diety obniżają tempo przemiany materii. Z drugiej strony sam fakt ograniczenia jedzenia przyspiesza metabolizm dzięki wydzielaniu hormonu zwanego oksyntomoduliną. W przypadku permanentnych diet i zmian sposobu odżywiania często dochodzi do ciągłego występowania efektu jo-jo, który osłabia metabolizm. Osoby, które ciągle są na diecie, zazwyczaj prędzej czy później odzyskują wagę sprzed kuracji odchudzającej.
Po zakończeniu ćwiczeń nadal spalasz kalorie: prawda
Bezpośrednio po ćwiczeniach Twój metabolizm jest podwyższony, by ciało mogło zregenerować się po wysiłku. Stan "po spalaniu" trwa przez około 3-24 godziny po treningu, w zależności od jego długości i intensywności. Efekt zazwyczaj utrzymuje się dłużej po ćwiczeniach odpornościowych, takich jak trening siłowy, niż po ćwiczeniach wytrzymałościowych, ale różnica ta nie jest duża i słabnie z czasem. Ćwiczenia na czczo przyspieszają spalanie tłuszczu: może - Jeśli zjesz przed wysiłkiem, to będziesz miał trochę więcej glukozy we krwi, co może oznaczać, że będziesz mógł trenować dłużej - mówi Michael Ormsbee z Florida State University. - Jeśli natomiast wybierzesz się na siłownię na czczo, z pewnością będziesz szybciej spalał tłuszcz, choć możesz nie być w stanie utrzymać tego samego poziomu intensywności ćwiczeń. Michael Ormsbee proponuje połączenie obu strategii.
Suplementy diety zwiększają tempo przemiany materii: może
Wiele suplementów diety reklamowanych jest przez fanów fitnessu jako sposób na zwiększenie spalania tkanki tłuszczowej. Najprawdopodobniej nie działają one tak, jak obiecują to reklamy. - Istnieją dowody na to, że kofeina, kreatyna, sok z buraków i tłuszcz rybi mają pewien wpływ na wyniki sportowe, ale może on być niewielki - mówi Ormsbee. Można znaleźć lepsze, naturalne sposoby na poprawienie codziennej diety niż przyjmowanie suplementów.
Większa częstotliwość posiłków pobudza metabolizm: mit
Podczas jedzenia chwilowo zwiększa się tempo przemiany materii, ale również podnosi się poziom insuliny - hormonu, który reguluje ilość glukozy we krwi. Aby przyjrzeć się temu dokładnie, przeprowadzono badanie na grupie mężczyzn. Zastosowano tę samą dietę dla wszystkich badanych, ale jedni otrzymywali ją w postaci 3 posiłków dziennie, a inni w formie 14 przekąsek. Ci, którzy jedli rzadziej, mieli większe tempo metabolizmu, a poziom glukozy we krwi pod kontrolą. Byli też mniej głodni.
Niektóre produkty spożywcze mają właściwości wyszczuplające: może
Wbrew powszechnemu przekonaniu kofeina obecna w kawie i zielonej herbacie nie przyspiesza spalania tłuszczu, ale może zmniejszać percepcję bólu podczas wysiłku, co pozwala na dłuższe wykonywanie ćwiczeń. Kapsaicyna - substancja, której papryczka chili zawdzięcza ostry smak - może zwiększyć zużycie energii, ponieważ wpływa na aktywność brunatnej tkanki tłuszczowej w naszym organizmie. Substancja zawarta w grejpfrucie może poprawić reakcję organizmu na insulinę. A ostatnie badania wskazują, że błonnik (zawarty m.in. w warzywach kapustnych, płatkach owsianych, kaszach) hamuje apetyt.
By spalić tłuszcz, trzeba jeść więcej tłuszczu: mit
Po porównaniu 10 badań stwierdzono niewielkie różnice w tempie przemiany materii, niezależnie od tego, czy badane osoby były na diecie wysokotłuszczowej i niskowęglowodanowej (takiej jak dieta Atkinsa lub Kwaśniewskiego), czy na niskotłuszczowej i wysokowęglowodanowej. Chociaż zwiększenie lub zmniejszenie proporcji tłuszczów i cukrów w diecie może nie mieć większego znaczenia, stosunek białka do węglowodanów jest istotny. Osoby na diecie wysokoproteinowej, redukujące węglowodany, spalają dodatkowe 60-120 kcal na dzień prawdopodobnie dlatego, że białka potrzebują więcej energii do spalenia niż cukry proste. Białko ma jeszcze jedną zaletę - zwiększa uczucie sytości.
Musisz dać sobie wycisk, by spalić więcej kalorii: mit
Biegnąc 6 km, w ciągu godziny spalisz dokładnie tyle samo kalorii, ile spaliłbyś pokonując odległość 6 km, idąc przez godzinę. Co tak naprawdę ważne jest w treningu wytrzymałościowym? Przykładowo osoba ważąca 70 kg spala 74 kcal/km podczas biegu w tempie 11 km/h i 52 kcal/km podczas marszu z o połowę mniejszą prędkością. Wynika z tego, że podczas 2 km spaceru spali o 30 kcal więcej niż podczas 1 km biegu.
Jedzenie w nocy tuczy: może
- Jeżeli nie możemy oprzeć się słodkościom, to lepiej jeść je w godzinach porannych - mówi Karine Spiegel z Centre for Neuroscience Research w Lyonie we Francji. - Kiedy zjadamy takie produkty nocą, zwiększa się prawdopodobieństwo, że zostaną one zmagazynowane w postaci tłuszczu. Można wywnioskować z tego, że obfite śniadania i niskokaloryczne kolacje będą naszymi sprzymierzeńcami w odchudzaniu.
Pewne jest jedno: metabolizm to niesamowicie skomplikowany mechanizm, więc prawdopodobnie myli się każdy, kto twierdzi, że aby go zwiększyć, wystarczy coś szybko naprawić. Sytuacja jednak nie jest beznadziejna - pod warunkiem, że nauczymy się odróżniać prawdę od fikcji, a w nawale wielu badań wyłowimy te najbardziej wiarygodne (patrz: ramka "Prawdy i mity na temat metabolizmu"). Chociaż fakt, że niektórzy pozostają szczupli bez żadnego wysiłku, może nas demotywować we wszelkich działaniach, warto jednak przyswoić sobie nowe, zdrowe nawyki. W ciągu tygodni albo miesięcy na pewno zauważymy korzystne efekty.
Bibliografia
- Linda Geddes,'Are some people doomed to obesity?', New Scientist, 15.11.2014, s.32-37
- Beata Wójcik, Jan Górski, 'Brunatna tkanka tłuszczowa u dorosłego człowieka: występowanie i funkcja', 'Endokrynologia, Otyłość i Zaburzenia Przemiany Materii' [online], 2011, tom 7, nr 1 [dostęp 2.11.2014], s. 34-40. Dostępny w Internecie: http://goo.gl/K7bNp0
