Päevane sammude arv kaloridefitsiidis: isu ja metaboolne kohanemine

Suure päevase sammude arvu säilitamine energiadefitsiidi ajal võib aidata reguleerida isuhormoone ja hoida alal suuremat koguenergia käivet, kuid selle võime suurendada lineaarselt päevast koguenergiakulu väheneb aktiivsuse kasvades või kaalulanguse süvenedes [1, 10, 12]. Kuigi kõndimine ei kutsu esile tugevat, intensiivsusest sõltuvat isupärssimist, mida nähakse intensiivse treeningu puhul, parandab see aja jooksul küllastussignaale ega tekita kompenseerivat ülesöömist, mida kaloripiirangu ajal sageli kardetakse [1, 2, 3].

Isuhormoonid ja energiatasakaal

Isu reguleerimine dieedi ajal hõlmab oreksigeensete (isu stimuleerivate) ja anoreksigeensete (küllastustunnet tekitavate) signaalide koosmõju. Ainult kalorite piiramine kipub pärssima küllastuspeptiide, nagu peptiid YY (PYY) ja glükagoonilaadne peptiid-1 (GLP-1), tõstes samal ajal näljahormooni greliini taset [1, 9]. Regulaarse sammupõhise liikumise lisamine aga muudab seda vastust.

12-nädalases kliinilises uuringus, milles osales 62 rasvumisega täiskasvanut ja kus rakendati 1000–1500 kcal/päevas dieeti koos eesmärgiga teha vähemalt 5000 sammu päevas, langes seerumi greliinitase märgatavalt, samal ajal kui PYY ja GLP-1 tase tõusid võrreldes algtasemega oluliselt [1]. Märkimisväärne on see, et vaatamata neile paranemistele jäid tühjakõhu GLP-1 ja PYY kontsentratsioonid madalamaks kui tervetel normaalkaalus kontrollrühma liikmetel [1]. Lühiajalised tõendid näitavad lisaks, et rangelt toidupiiranguga tekitatud energiadefitsiit toob kaasa madalama PYY3-36 taseme kui kehalise aktiivsusega saavutatud samaväärne defitsiit, mis viitab erinevatele endokriinsetele radadele toidupiirangu ja liikumise puhul [1].

Pikema aja jooksul viivad järjepidevad treeningprotokollid – näiteks 32-nädalane programm ülekaalulistel noorukitel ja 1-aastane sekkumine rasvumisega lastel – järjekindlalt tühjakõhu plasma PYY taseme olulise tõusuni koos rasva- ja kaalukaotusega [3].

Kas kõndimine kutsub esile kompenseeriva ülesöömise?

Levinud mure on see, et suure päevase sammude arvu kogumine tekitab tahtmatu näljasööstu, mis teeb tasa põletatud kalorid. Ägedat treeningut ja vaba toidutarbimist (ad libitum) käsitlevad uuringud viitavad vastupidisele. Ägeda toidutarbimise katsetest teatab 65% uuringutest, et järgnevas energiatarbimises muutust ei toimu, 16% teatab vähenemisest ja vaid 19% teatab suurenemisest [3]. Näiteks 90-minutiline jooksulindil jooksmine, mis kulutas 1273 kcal (5324 kJ), ei toonud järgneva 22,5 tunni jooksul kaasa kaloritarbimise märkimisväärset suurenemist [3].

Madala kuni mõõduka intensiivsusega kehaline aktiivsus, nagu kõndimine, näib vahetu energiatarbimise suhtes olevat bioloogiliselt neutraalne või kergelt pärssiv. Siiski ei kutsu see esile ägedat, metaboliitidest tingitud isu pärssimist, mis on iseloomulik suurema intensiivsusega treeningule [2, 7].

Treeningu intensiivsuse ja metaboliitide roll

Pidev aeroobne treening intensiivsusega vähemalt 60% VO2 peak'ist põhjustab ajutist treeningust tingitud isu pärssimist, vähendades vereringes ajutiselt atsüleeritud greliini taset ning tõstes PYY, GLP-1 ja pankrease polüpeptiidi (PP) taset [2].

Hiljutised metaboloomikauuringud on tuvastanud N-laktoüül-fenüülalaniini (Lac-Phe) – laktaadi ja aminohappe konjugaadi, mida toodab karnosiindipeptidaas 2 (CNDP2) – kui selle protsessi peamise tsirkuleeriva signaali [2]. Lac-Phe toimib tsentraalselt, pärssides hüpotalamuses oreksigeenseid AgRP (agoutiga seotud valgu) neuroneid, säästes samal ajal POMC neuroneid [8]. Lac-Phe süsteemne tase tõuseb oluliselt pärast intensiivseid pingutusi (suurenedes ~8 korda pärast sprindisõitu jalgrattal ja ~2,6 korda pärast jõutreeningut), kuid vaid ~1,6 korda pärast mõõduka kiirusega vastupidavussõitu [7]. Triatleetidel tõusis kapillaarne Lac-Phe algtasemelt 31,5 nmol/L kurnatuseni jõudmisel tasemeni 101,0 nmol/L [6]. Kuna kõndimine ei tekita suuri vere laktaadikoguseid, toetub see söögiisu reguleerimisel peamiselt pikaajalisele endokriinsele normaliseerumisele, mitte ägedale Lac-Phe tõusule [1, 7].

Metaboolne kompensatsioon ja energiakulu piirangud

Kuigi igapäevased sammud aitavad säilitada kehalise aktiivsuse taset, ei lisandu liikumisega põletatud energia alati lineaarselt päevasele koguenergiakulule (TDEE), eriti siis, kui ollakse aktiivses energiadefitsiidis [10, 12].

Energiatasakaalu seisund ja energiakulumudelid
─────────────────────────────────────────────────────────────
Stabiilne / positiivne tasakaal ──>  Aditiivne mudel
                                     (TDEE tõuseb sammudega lineaarselt)

Negatiivne energiatasakaal      ──>  Piiratud mudel
(Aktiivne kaalulangus)               (TDEE platoostub; mitteliikumisega
                                      seotud protsessid aeglustuvad)
─────────────────────────────────────────────────────────────

Piiratud energiakulu mudel (Constrained Energy Expenditure Model) näitab, et päevane koguenergiakulu kasvab lineaarselt madalama kehalise aktiivsuse juures, kuid kaardub ja saavutab platoo suuremate aktiivsusmahtude korral [10, 12]. Pontzer jt näitasid topeltmärgistatud vee meetodil, et päevas 10–15 km kõndivad hadza kütid-korilased kulutavad 1877–2649 kcal päevas – mis pärast rasvavaba massi arvesse võtmist vastab istuva eluviisiga lääne kontrollrühma päevasele koguenergiakulule [10]. Kui kehaline aktiivsus ületab mõõduka taseme, kompenseerib keha seda füsioloogiliste baasprotsesside, sealhulgas immuunfunktsiooni, reproduktiivsüsteemi ja hüpotalamuse-hüpofüüsi-neerupealise telje stressivastuse allareguleerimisega [10].

Oluline on see, et seda kompensatoorset nihet määrab energiatasakaalu seisund [12]:

• Energiatasakaalus: Uuringu iDATA 584 vanemaealise täiskasvanu andmed näitasid, et TDEE skaala kasvas kehalise aktiivsusega lineaarselt kogu kohordi lõikes, tõustes 2354 kcal/päevas madalaimas aktiivsuse detsiilis 2693 kcal/päevas kõrgeimas detsiilis [12].
• Negatiivses energiatasakaalus: Aktiivset kaalukaotust kogenud inimestel (>3% 6 kuu jooksul) ilmnes piiratud mudel, kus TDEE jäi aktiivsuse detsiilide lõikes samale tasemele (keskmiselt 2428 kcal/päevas madalaimas detsiilis ja 2372 kcal/päevas kõrgeimas detsiilis) [12].

Metaboolne kohanemine ja päevane sammude arv

Kaloripiirang kutsub esile adaptiivse termogeneesi – rahuoleku energiakulu languse, mis ületab rasvavaba massi (1100 kcal/kg) ja rasvamassi (9300 kcal/kg) kaost tulenevat oodatavat langust [9, 15]. Baastingimustes töötab oksüdatiivne fosforüülimine ATP tootmisel ~40% efektiivsusega, kusjuures ~60% hajub mitokondriaalsete prootonilekete kaudu soojusena; energiapiirangu ajal mitokondrite efektiivsus tõuseb ja ainevahetuse kiirus aeglustub [9, 16]. See adaptiivne langus esineb enam kui 80% baasainevahetuse uuringutest ja võib ilmneda juba ühe nädala möödumisel kaloripiirangu algusest [15].

Päevased sammueesmärgid mõjutavad seda metaboolset keskkonda mitmel viisil:

1. Sammude arv annab sügavas defitsiidis kahanevat tulu: Sammumahtu hinnanud randomiseeritud uuringus vähendas 10 000 sammu kõndimine kiirusel 100 sammu minutis söögijärgseid triglütseriide pärast 960 kcal einet võrreldes 2000 sammuga [11]. Kuid sammude arvu tõstmine 15 000 sammuni suurendas vereringes esterdamata rasvhapete (NEFA) taset, pakkumata söögijärgsele lipeemiale suuremat eelist, kuigi see tekitas täiendava 234 kcal defitsiidi [11].
2. Mõõdukas sammude arv säilitab energiavoogu: Kõrge „energiavoo” (energy flux) seisundi saavutamine – kus energiatarbimine ja energiakulu on tasakaalus kõrgemal tasemel, mitte tugevalt alla surutud – aitab vähendada kaalu tagasitulekut [14]. Teadlased soovitavad kaalu säilitamise ajal püüelda metaboolse ulatuse (TDEE/REE) poole vahemikus 1,7–1,8 [14].
3. Toidu koostis muudab baaskulu: On näidatud, et 25% päevaste kalorite tarbimine valkudest hoiab energiapiirangu ajal ära oodatava baasainevahetuse languse [15]. Lisaks annab 2-nädalaste kaloripiirangu plokkide vaheldamine 2-nädalaste säilitusplokkidega suurema rasvakaotuse kui pidev piirang, aidates tasakaalustada kroonilist allareguleerimist [15].

Mõõduka kuni suure sammude arvu (näiteks 5000 kuni 10 000 sammu päevas) sihtimine toetab soodsaid nihkeid küllastushormoonides, põhjustamata kompenseerivat toidutarbimist [1, 3, 11]. Kuid püüe tekitada üha suuremat defitsiiti üksnes äärmuslike sammumahtude kogumisega aktiivse kaalulanguse ajal käivitab energiapiiratuse mehhanismi, mis tasandab päevast koguenergiakulu ja annab ainevahetuslikult kahanevat tulu [10, 12].