Ikdienas soļi kaloriju deficītā: apetīte un vielmaiņas adaptācija

Liela ikdienas soļu skaita uzturēšana enerģijas deficīta laikā var palīdzēt regulēt apetītes hormonus un saglabāt augstāku kopējo enerģijas apriti, taču tā spēja lineāri palielināt kopējo diennakts enerģijas patēriņu samazinās, pieaugot aktivitātes apjomam vai padziļinoties svara zudumam [1, 10, 12]. Lai gan staigāšana neizraisa tik izteiktu un no intensitātes atkarīgu apetītes nomākšanu kā augstas intensitātes treniņi, tā laika gaitā uzlabo sāta signālus, neizraisot kompensējošu pārēšanos, no kuras bieži baidās kaloriju ierobežošanas laikā [1, 2, 3].

Apetītes hormoni un enerģijas bilance

Apetītes regulācija diētas laikā ir oreksigēno (apetīti stimulējošo) un anoreksigēno (sāta sajūtu veicinošo) signālu mijiedarbība. Tikai kaloriju ierobežošana vien mēdz nomākt sāta peptīdus, piemēram, peptīdu YY (PYY) un glikagonam līdzīgo peptīdu-1 (GLP-1), vienlaikus paaugstinot izsalkuma hormonu grelīnu [1, 9]. Tomēr regulāru, ar soļiem saistītu kustību ieviešana maina šo reakciju.

12 nedēļu klīniskajā pētījumā, kurā piedalījās 62 pieaugušie ar aptaukošanos un ievēroja 1000–1500 kcal/dienā diētu apvienojumā ar mērķi veikt vismaz 5000 soļu dienā, seruma grelīna līmenis ievērojami samazinājās, savukārt PYY un GLP-1 rādītāji, salīdzinot ar izejas stāvokli, būtiski pieauga [1]. Zīmīgi, ka, neraugoties uz šiem uzlabojumiem, GLP-1 un PYY koncentrācija tukšā dūšā joprojām bija zemāka nekā veseliem cilvēkiem ar normālu ķermeņa svaru [1]. Īstermiņa dati liecina arī par to, ka enerģijas deficīts, kas radīts tikai ar uztura ierobežojumiem, izraisa zemāku PYY3-36 līmeni nekā līdzvērtīgs deficīts, kas sasniegts ar fiziskajām aktivitātēm, norādot uz atšķirīgiem endokrīnajiem ceļiem uztura ierobežošanai un fiziskai kustībai [1].

Ilgākā laika posmā ilgstoši fizisko aktivitāšu protokoli — piemēram, 32 nedēļu programma pusaudžiem ar lieko svaru un 1 gada intervence bērniem ar aptaukošanos — konsekventi uzrāda ievērojamu PYY līmeņa pieaugumu plazmā tukšā dūšā līdztekus tauku un svara zudumam [3].

Vai staigāšana izraisa kompensējošu pārēšanos?

Bieži pastāv bažas, ka liela ikdienas soļu skaita krāšana izraisīs piespiedu izsalkuma uzliesmojumu, kas kompensēs sadedzinātās kalorijas. Pētījumi par akūtu fizisko slodzi un brīvas izvēles uztura uzņemšanu liecina par pretējo. Izvērtējot akūtus zviedru galda tipa ēdienreižu pētījumus, 65% gadījumu netika novērotas izmaiņas turpmākajā enerģijas uzņemšanā, 16% gadījumu tā samazinājās, un tikai 19% gadījumu tika ziņots par pieaugumu [3]. Piemēram, 90 minūšu ilgs skrējiens pa skrejceliņu, patērējot 1273 kcal (5324 kJ), neizraisīja būtisku kaloriju patēriņa pieaugumu nākamo 22,5 stundu laikā [3].

Zemas līdz mērenas intensitātes fiziskā aktivitāte, piemēram, staigāšana, attiecībā uz tūlītēju enerģijas uzņemšanu šķiet bioloģiski neitrāla vai viegli nomācoša. Tomēr tā neizraisa akūtu, metabolītu vadītu apetītes nomākumu, kas raksturīgs augstākas intensitātes treniņiem [2, 7].

Slodzes intensitātes un metabolītu loma

Nepārtraukta aerobā slodze 60% apmērā no VO2 peak vai virs tās izraisa pārejošu "slodzes izraisītu apetītes nomākumu", īslaicīgi samazinot cirkulējošo acilēto grelīnu un paaugstinot PYY, GLP-1 un aizkuņģa dziedzera polipeptīdu (PP) [2].

Nesen metabolomikas pētījumos kā galvenais cirkulējošais signāls šajā procesā tika identificēts N-laktoil-fenilalanīns (Lac-Phe) — laktāta un aminoskābes savienojums, ko sintezē karnozīna dipeptidāze 2 (CNDP2) [2]. Lac-Phe darbojas centrāli, hipotalāmā nomācot oreksigēnos AgRP (ar aguti saistītā proteīna) neironus, bet neietekmējot POMC neironus [8]. Lac-Phe sistēmiskais līmenis ievērojami pieaug pēc intensīvas piepūles (palielinoties ~8 reizes pēc sprinta riteņbraukšanā un ~2,6 reizes pēc spēka treniņa), bet tikai ~1,6 reizes pēc mērena ātruma izturības brauciena ar velosipēdu [7]. Triatlonistiem kapilārais Lac-Phe pieauga no 31,5 nmol/L miera stāvoklī līdz 101,0 nmol/L pie maksimāla spēku izsīkuma [6]. Tā kā staigāšana nerada lielu laktāta daudzumu asinīs, apetītes kontrolei tā galvenokārt paļaujas uz hronisku endokrīno normalizāciju, nevis akūtu Lac-Phe līmeņa paaugstināšanos [1, 7].

Vielmaiņas kompensācija un enerģijas patēriņa robežas

Lai gan ikdienas soļi palīdz uzturēt fiziskās aktivitātes līmeni, kustībā sadedzinātā enerģija ne vienmēr lineāri papildina kopējo diennakts enerģijas patēriņu (TDEE), jo īpaši, ja cilvēks atrodas aktīvā enerģijas deficītā [10, 12].

Enerģijas bilances stāvoklis un patēriņa modeļi
─────────────────────────────────────────────────────────────
Stabila / pozitīva bilance ──>  Aditīvais modelis
                                (TDEE pieaug lineāri līdz ar soļiem)

Negatīva enerģijas bilance ──>  Ierobežotais modelis
(aktīvs svara zudums)           (TDEE sasniedz plato; ar kustību
                                 nesaistītie procesi samazinās)
─────────────────────────────────────────────────────────────

Ierobežotā enerģijas patēriņa modelis parāda, ka kopējais diennakts enerģijas patēriņš pie zemāka fiziskās aktivitātes apjoma pieaug lineāri, taču pie lielāka aktivitātes līmeņa veido līkni un sasniedz plato [10, 12]. Poncers (Pontzer) ar kolēģiem, izmantojot dubultmarķētā ūdens metodi, pierādīja, ka Hadza cilts mednieki-vācēji, kuri ik dienu nostaigā 10–15 km, patērē no 1877 līdz 2649 kcal/dienā — kas atbilst mazkustīgu Rietumu kontroles grupas dalībnieku kopējam diennakts enerģijas patēriņam, kad dati tiek pielāgoti beztauku masai [10]. Kad fiziskā aktivitāte pārsniedz mērenu slieksni, organisms to kompensē, samazinot bāzes fizioloģiskos procesus, tostarp imūno funkciju, reproduktīvo sistēmu un HPA ass stresa reakcijas [10].

Būtiski, ka tieši enerģijas bilances stāvoklis nosaka šo kompensējošo nobīdi [12]:

• Enerģijas līdzsvarā: Dati par 584 gados vecākiem pieaugušajiem iDATA pētījumā parādīja, ka vispārējā kohortā TDEE pieauga lineāri līdz ar fizisko aktivitāti, palielinoties no 2354 kcal/dienā zemākajā aktivitātes decilē līdz 2693 kcal/dienā augstākajā [12].
• Negatīvā enerģijas bilancē: Indivīdiem ar aktīvu svara zudumu (>3% 6 mēnešu laikā) izpaudās ierobežotais modelis, kurā TDEE palika nemainīgs visās aktivitātes decilēs (vidēji 2428 kcal/dienā zemākajā decilē pret 2372 kcal/dienā augstākajā decilē) [12].

Vielmaiņas adaptācija un ikdienas soļu skaits

Kaloriju ierobežošana izraisa adaptīvo termoģenēzi — miera stāvokļa enerģijas patēriņa samazināšanos, kas pārsniedz to, ko varētu paredzēt pēc beztauku masas (1100 kcal/kg) un tauku masas (9300 kcal/kg) zuduma [9, 15]. Bāzes apstākļos oksidatīvā fosforilēšanās ATP ražošanai darbojas ar ~40% efektivitāti, savukārt ~60% tiek izkliedēti siltuma veidā caur mitohondriju protonu noplūdi; enerģijas ierobežošanas laikā mitohondriju efektivitāte pieaug, bet vielmaiņas ātrums samazinās [9, 16]. Šis adaptīvais kritums tiek novērots vairāk nekā 80% pētījumu par vielmaiņas ātrumu miera stāvoklī un var parādīties jau pirmajā kaloriju deficīta nedēļā [15].

Ikdienas soļu mērķi šajā vielmaiņas vidē mijiedarbojas atšķirīgos veidos:

1. Soļu skaits sniedz sarūkošu atdevi dziļā deficītā: Randomizētā pētījumā, kurā tika vērtēts soļu apjoms, 10 000 soļu veikšana ar ātrumu 100 soļi/min samazināja triglicerīdu līmeni asinīs pēc 960 kcal ēdienreizes, salīdzinot ar 2000 soļiem [11]. Tomēr, palielinot apjomu līdz 15 000 soļiem, cirkulējošo neesterificēto taukskābju (NEFA) līmenis pieauga, nesniedzot papildu uzlabojumus pēcpusdienas lipēmijā, lai gan tika radīts papildu 234 kcal deficīts [11].
2. Mērens soļu skaits uztur enerģijas plūsmu: Augsta "enerģijas plūsmas" stāvokļa izveidošana — kur enerģijas uzņemšana un patēriņš ir līdzsvaroti augstākā līmenī, nevis spēcīgi nomākti — palīdz mazināt svara atgūšanu [14]. Pētnieki iesaka svara saglabāšanas laikā tiekties uz metabolisko tvērumu (TDEE/REE) 1,7–1,8 robežās [14].
3. Uztura sastāvs maina bāzes patēriņu: Ir pierādīts, ka 25% no ikdienas kalorijām uzņemšana olbaltumvielu veidā novērš gaidāmo miera stāvokļa vielmaiņas ātruma samazināšanos enerģijas ierobežošanas laikā [15]. Turklāt 2 nedēļu kaloriju ierobežošanas posmu maiņa ar 2 nedēļu uzturēšanas posmiem nodrošina lielāku tauku zudumu nekā nepārtraukts deficīts, palīdzot cīnīties pret hronisku vielmaiņas palēnināšanos [15].

Mērena līdz liela soļu skaita mērķis (piemēram, no 5000 līdz 10 000 soļu dienā) veicina labvēlīgas izmaiņas sāta hormonu darbībā, neizraisot kompensējošu uztura patēriņu [1, 3, 11]. Tomēr mēģinājums panākt aizvien lielāku deficītu tikai ar ekstrēmu soļu apjomu aktīva svara zuduma laikā izraisa enerģijas ierobežojuma mehānismus, izlīdzinot kopējo diennakts enerģijas patēriņu un sniedzot sarūkošu vielmaiņas atdevi [10, 12].