Dnevni koraki med kaloričnim deficitom: vpliv na apetit in presnovo

Ohranjanje visokega dnevnega števila korakov med kaloričnim primanjkljajem lahko pomaga uravnavati hormone apetita in ohranjati višjo celotno presnovo energije, vendar se zmožnost linearnega povečevanja celotne dnevne porabe energije zmanjšuje z večanjem obsega aktivnosti ali poglabljanjem izgube teže [1, 10, 12]. Čeprav hoja ne sproži močnega, od intenzivnosti odvisnega zaviranja apetita, kot ga opazimo pri visoko intenzivni vadbi, sčasoma izboljša signale sitosti, ne da bi povzročila kompenzacijsko prenajedanje, ki se ga med omejevanjem kalorij pogosto bojimo [1, 2, 3].

Hormoni apetita in energijsko ravnovesje

Uravnavanje apetita med dieto vključuje medsebojno delovanje med oreksigenimi (spodbujajo apetit) in anoreksigenimi (spodbujajo sitost) signali. Samo omejevanje kalorij običajno zatre peptide sitosti, kot sta peptid YY (PYY) in glukagonu podoben peptid-1 (GLP-1), medtem ko zviša hormon lakote grelin [1, 9]. Vendar pa vključitev rednega gibanja v obliki hoje ta odziv spremeni.

V 12-tedenskem kliničnem preskušanju, ki je vključevalo 62 odraslih z debelostjo na dieti s 1.000–1.500 kcal/dan v kombinaciji s ciljem vsaj 5.000 korakov na dan, se je serumski grelin znatno zmanjšal, medtem ko sta se PYY in GLP-1 v primerjavi z izhodiščem znatno povečala [1]. Kljub tem izboljšavam so ravni GLP-1 in PYY na tešče ostale nižje kot pri zdravih kontrolnih osebah z normalno telesno težo [1]. Kratkoročni dokazi nadalje kažejo, da energijski primanjkljaj, ustvarjen izključno s prehransko restrikcijo, povzroči nižje ravni PYY3-36 kot enakovreden primanjkljaj, dosežen s telesno dejavnostjo, kar kaže na različne endokrine poti pri omejevanju hrane v primerjavi z gibanjem [1].

V daljših časovnih obdobjih dolgotrajni protokoli vadbe – kot sta 32-tedenski program pri mladostnikih s prekomerno telesno težo in 1-letna intervencija pri otrocih z debelostjo – dosledno vodijo do znatnega povečanja plazemskega PYY na tešče vzporedno z izgubo maščobe in telesne teže [3].

Ali hoja sproži kompenzacijsko prenajedanje?

Pogost pomislek je, da bo nabiranje visokega dnevnega števila korakov sprožilo neprostovoljen porast lakote, ki bo izničil porabljene kalorije. Raziskave o akutni vadbi in samodejnem vnosu hrane (ad libitum) kažejo drugače. V študijah akutnih samopostrežnih obrokov 65 % študij poroča o nespremenjenem kasnejšem vnosu energije, 16 % o zmanjšanju in le 19 % o povečanju [3]. Na primer, 90-minutni tek na tekalni stezi s porabo 1.273 kcal (5.324 kJ) v naslednjih 22,5 urah ni povzročil bistvenega povečanja vnosa kalorij [3].

Nizka do zmerna telesna dejavnost, kot je hoja, se zdi glede neposrednega vnosa energije biološko nevtralna do blago zaviralna. Vendar pa ne povzroči akutnega, s presnovki vodenega zaviranja, ki je značilno za vadbo višje intenzivnosti [2, 7].

Vloga intenzivnosti vadbe in presnovkov

Neprekinjena aerobna vadba pri ali nad 60 % VO2 peak povzroči prehodno »z vadbo povzročeno zaviranje apetita« z začasnim zmanjšanjem krožečega aciliranega grelina in zvišanjem PYY, GLP-1 ter pankreasnega polipeptida (PP) [2].

Nedavne metabolomske raziskave so opredelile N-laktoil-fenilalanin (Lac-Phe) – konjugat laktata in aminokisline, ki ga proizvaja karnozin dipeptidaza 2 (CNDP2) – kot ključni krožeči signal v tem procesu [2]. Lac-Phe deluje centralno z zaviranjem oreksigenih nevronov AgRP (z agutijem povezan protein) v hipotalamusu, medtem ko prizanese nevronom POMC [8]. Sistemske ravni Lac-Phe se znatno povečajo po intenzivnih naporih (približno 8-kratno povečanje po kolesarskih šprintih in približno 2,6-kratno po vadbi za moč), vendar le približno 1,6-kratno po zmerno hitrem vzdržljivostnem kolesarjenju [7]. Pri triatloncih se je kapilarni Lac-Phe povečal z 31,5 nmol/L v mirovanju na 101,0 nmol/L ob izčrpanosti [6]. Ker hoja ne ustvarja velikih količin laktata v krvi, se za uravnavanje apetita zanaša predvsem na kronično endokrino normalizacijo in ne na akutno zvišanje Lac-Phe [1, 7].

Presnovna kompenzacija in meje porabe energije

Čeprav dnevni koraki pomagajo ohranjati raven telesne dejavnosti, se energija, porabljena z gibanjem, ne prišteva vedno linearno k celotni dnevni porabi energije (TDEE), zlasti kadar so posamezniki v aktivnem energijskem primanjkljaju [10, 12].

Energy Balance Status and Expenditure Models
─────────────────────────────────────────────────────────────
Stable / Positive Balance  ──>  Additive Model
                                (TDEE rises linearly with steps)

Negative Energy Balance    ──>  Constrained Model
(Active Weight Loss)            (TDEE plateaus; non-locomotor
                                 processes downregulate)
─────────────────────────────────────────────────────────────

Model omejene porabe energije (angl. Constrained Energy Expenditure Model) kaže, da celotna dnevna poraba energije pri manjših obsegih telesne dejavnosti narašča linearno, pri višjih ravneh dejavnosti pa se ukrivi in doseže plato [10, 12]. Pontzer in sod. so z metodo dvojno označene vode dokazali, da lovci in nabiralci plemena Hadza, ki dnevno prehodijo 10–15 km, porabijo med 1.877 in 2.649 kcal/dan – kar se po prilagoditvi za pusto telesno maso ujema s celotno dnevno porabo energije sedečih zahodnih kontrolnih oseb [10]. Ko telesna dejavnost preseže zmerne meje, se telo kompenzacijsko odzove z zmanjšanjem osnovnih fizioloških procesov, vključno z delovanjem imunskega sistema, reproduktivno biologijo in stresnim delovanjem osi HPA [10].

Bistveno je, da stanje energijskega ravnovesja narekuje ta kompenzacijski premik [12]:

• V energijskem ravnovesju: Podatki 584 starejših odraslih v študiji iDATA so pokazali, da je TDEE v celotni kohorti linearno naraščal s telesno dejavnostjo, in sicer z 2.354 kcal/dan v najnižjem decilu dejavnosti na 2.693 kcal/dan v najvišjem [12].
• V negativnem energijskem ravnovesju: Posamezniki z aktivno izgubo teže (>3 % v 6 mesecih) so izkazovali omejen model, pri katerem je TDEE ostal nespremenjen med decili dejavnosti (v povprečju 2.428 kcal/dan v najnižjem decilu v primerjavi z 2.372 kcal/dan v najvišjem decilu) [12].

Presnovna prilagoditev in dnevno število korakov

Omejitev kalorij sproži adaptivno termogenezo – padec porabe energije v mirovanju, ki presega pričakovano zmanjšanje zaradi izgube puste telesne mase (1.100 kcal/kg) in maščobne mase (9.300 kcal/kg) [9, 15]. V izhodiščnih pogojih oksidativna fosforilacija deluje s približno 40-odstotnim izkoristkom za proizvodnjo ATP, pri čemer se približno 60 % razprši kot toplota prek uhajanja protonov v mitohondrijih; med omejevanjem vnosa energije se mitohondrijski izkoristek poveča, stopnja presnove pa zniža [9, 16]. Ta adaptivni padec se pojavi v več kot 80 % študij hitrosti presnove v mirovanju in se lahko pojavi že po enem tednu kalorične restrikcije [15].

Cilji dnevnega števila korakov z vplivom na to presnovno okolje delujejo na različne načine:

1. Število korakov prinaša padajoče donose pri globokem primanjkljaju: V randomiziranem preskušanju, ki je ocenjevalo obseg korakov, je 10.000 korakov s frekvenco 100 korakov/minuto v primerjavi z 2.000 koraki zmanjšalo postprandialne trigliceride po obroku z 960 kcal [11]. Vendar pa je povečanje na 15.000 korakov povečalo krožeče neesterificirane maščobne kisline (NEFA), ne da bi prineslo boljše izboljšanje postprandialne lipemije, kljub ustvarjenemu dodatnemu primanjkljaju v višini 234 kcal [11].
2. Zmerno število korakov ohranja energijski pretok: Vzpostavitev stanja visokega »energijskega pretoka« (angl. energy flux) – kjer sta vnos in poraba energije uravnotežena na višjih ravneh namesto močno znižana – pomaga ublažiti ponovno pridobivanje telesne teže [14]. Raziskovalci predlagajo ciljanje na presnovni razpon (TDEE/REE) med 1,7 in 1,8 med vzdrževanjem telesne teže [14].
3. Prehranska sestava spreminja osnovno porabo: Uživanje 25 % dnevnih kalorij iz beljakovin dokazano preprečuje pričakovani padec stopnje presnove v mirovanju med energijsko restrikcijo [15]. Poleg tega izmenjevanje 2-tedenskih blokov kalorične restrikcije z 2-tedenskimi bloki vzdrževanja vodi do večje izgube maščobe kot neprekinjena restrikcija, kar pomaga preprečevati kronično znižanje porabe [15].

Ciljanje na zmerno do visoko število korakov (kot je 5.000 do 10.000 korakov/dan) podpira ugodne premike v hormonih sitosti brez sprožanja kompenzacijskega vnosa hrane [1, 3, 11]. Vendar pa poskus ustvarjanja vedno večjega primanjkljaja zgolj z nabiranjem izjemnih količin korakov med aktivno izgubo teže sproži presnovno omejitev energije, kar izravna celotno dnevno porabo energije in prinaša padajoče presnovne rezultate [10, 12].