Dnevni koraci u kalorijskom deficitu: apetit i metabolička adaptacija

Održavanje visokog dnevnog broja koraka tokom energetskog deficita može pomoći u regulaciji hormona apetita i očuvanju većeg ukupnog energetskog prometa, ali njegova sposobnost da linearno poveća ukupnu dnevnu potrošnju energije opada kako nivo aktivnosti raste ili kako se gubitak težine produbljuje [1, 10, 12]. Iako hodanje ne izaziva snažno suzbijanje apetita zavisno od intenziteta kakvo se viđa kod intenzivnog vežbanja, ono vremenom poboljšava signale sitosti bez podsticanja kompenzatornog prejedanja od kog se često strahuje tokom kalorijske restrikcije [1, 2, 3].

Hormoni apetita i energetska ravnoteža

Regulacija apetita tokom dijete podrazumeva međuigru oreksigenih (stimulišu apetit) i anoreksigenih (izazivaju sitost) signala. Sama kalorijska restrikcija obično potiskuje peptide sitosti poput peptida YY (PYY) i glukagonu sličnog peptida-1 (GLP-1), dok istovremeno povećava nivo hormona gladi, grelina [1, 9]. Međutim, uvođenje redovnog kretanja kroz korake menja ovaj odgovor.

U 12-nedeljnom kliničkom ispitivanju na 62 odrasle osobe sa gojaznošću koje su bile na ishrani od 1.000–1.500 kcal/dan u kombinaciji sa ciljem od najmanje 5.000 koraka dnevno, serumski grelin se značajno smanjio, dok su se PYY i GLP-1 značajno povećali u odnosu na početne vrednosti [1]. Zanimljivo je da su, uprkos ovim poboljšanjima, koncentracije GLP-1 i PYY natašte ostale niže u poređenju sa zdravim kontrolnim ispitanicima normalne telesne mase [1]. Kratkoročni dokazi dodatno pokazuju da energetski deficit stvoren isključivo restrikcijom ishrane dovodi do nižih nivoa PYY3-36 nego ekvivalentan deficit postignut fizičkom aktivnošću, što ukazuje na različite endokrine puteve pri uskraćivanju hrane u odnosu na kretanje [1].

Na duže staze, protokoli kontinuiranog vežbanja — kao što je 32-nedeljni program kod gojaznih adolescenata i jednogodišnja intervencija kod dece sa gojaznošću — dosledno dovode do značajnog povećanja PYY-a u plazmi natašte, uporedo sa gubitkom masti i telesne mase [3].

Da li hodanje izaziva kompenzatorno prejedanje?

Česta bojazan jeste da će sakupljanje velikog broja koraka dnevno izazvati nekontrolisan skok gladi koji će poništiti potrošene kalorije. Istraživanja o akutnom vežbanju i unosu hrane po želji (ad libitum) pokazuju suprotno. U ispitivanjima sa obrocima po principu švedskog stola nakon akutnog treninga, 65% studija ne beleži nikakvu promenu u naknadnom unosu energije, 16% beleži smanjenje, a samo 19% beleži povećanje [3]. Na primer, 90-minutno trčanje na traci koje je potrošilo 1.273 kcal (5.324 kJ) nije proizvelo nikakvo značajno povećanje unosa kalorija tokom narednih 22,5 sata [3].

Fizička aktivnost niskog do umerenog intenziteta, poput hodanja, deluje biološki neutralno do blago suzbijajuće na neposredni unos energije. Ipak, ona ne izaziva akutno suzbijanje apetita posredovano metabolitima, što je karakteristično za treninge višeg intenziteta [2, 7].

Uloga intenziteta vežbanja i metabolita

Neprekidno aerobno vežbanje na ili iznad 60% od VO2 peak izaziva prolazno „suzbijanje apetita indukovano vežbanjem“ privremenim smanjenjem cirkulišućeg aciliranog grelina i povećanjem PYY-a, GLP-1 i pankreasnog polipeptida (PP) [2].

Nedavna metabolomska istraživanja identifikovala su N-laktoil-fenilalanin (Lac-Phe) — konjugat laktata i aminokiseline koji stvara karnozin dipeptidaza 2 (CNDP2) — kao ključni cirkulišući signal u ovom procesu [2]. Lac-Phe deluje centralno tako što inhibira oreksigene AgRP neurone u hipotalamusu, dok ne utiče negativno na POMC neurone [8]. Sistemski nivoi Lac-Phe znatno rastu nakon intenzivnih napora (rastu ~8 puta nakon sprinterskog biciklizma i ~2,6 puta nakon treninga snage), ali samo ~1,6 puta nakon vožnje bicikla umerenom brzinom [7]. Kod triatlonaca, kapilarni Lac-Phe je porastao sa 31,5 nmol/L u mirovanju na 101,0 nmol/L pri iscrpljenju [6]. Pošto hodanje ne stvara velike količine laktata u krvi, ono se primarno oslanja na hroničnu endokrinu normalizaciju, a ne na akutne skokove Lac-Phe, kako bi podržalo kontrolu apetita [1, 7].

Metabolička kompenzacija i granice energetske potrošnje

Iako dnevni koraci pomažu u održavanju nivoa fizičke aktivnosti, energija potrošena kretanjem ne dodaje se uvek linearno na ukupnu dnevnu potrošnju energije (TDEE), naročito kada su osobe u aktivnom energetskom deficitu [10, 12].

Status energetske ravnoteže i modeli potrošnje
─────────────────────────────────────────────────────────────
Stabilna / pozitivna ravnoteža  ──>  Aditivni model
                                     (TDEE linearno raste s koracima)

Negativna energetska ravnoteža  ──>  Ograničeni model
(Aktivno mršavljenje)               (TDEE dostiže plato; procesi van
                                     kretanja se usporavaju)
─────────────────────────────────────────────────────────────

Model ograničene energetske potrošnje (Constrained Energy Expenditure Model) pokazuje da ukupna dnevna potrošnja energije raste linearno pri nižim obimima fizičke aktivnosti, ali se savija i dostiže plato pri višim nivoima aktivnosti [10, 12]. Poncer (Pontzer) i saradnici su pomoću dvostruko obeležene vode pokazali da lovci-sakupljači iz plemena Hadža, koji dnevno prepešače 10–15 km, troše između 1.877 i 2.649 kcal/dan — što odgovara ukupnoj dnevnoj potrošnji energije sedentarnih kontrolnih ispitanika sa Zapada kada se koriguje za bezmasnu masu [10]. Kada fizička aktivnost pređe umerene granice, telo kompenzuje usporavanjem osnovnih fizioloških procesa, uključujući imunološku funkciju, reproduktivni sistem i aktivnost HPA ose stresa [10].

Presudno je to što status energetske ravnoteže diktira ovaj kompenzatorni pomak [12]:

• U energetskoj ravnoteži: Podaci od 584 starije odrasle osobe u studiji iDATA pokazali su da je TDEE linearno rastao sa fizičkom aktivnošću u celoj kohorti, sa 2.354 kcal/dan u najnižem decilu aktivnosti na 2.693 kcal/dan u najvišem [12].
• U negativnoj energetskoj ravnoteži: Pojedinci koji su prolazili kroz aktivan gubitak težine (>3% tokom 6 meseci) pokazali su ograničeni model gde je TDEE ostao ravan kroz decile aktivnosti (u proseku 2.428 kcal/dan u najnižem decilu naspram 2.372 kcal/dan u najvišem) [12].

Metabolička adaptacija i dnevni broj koraka

Kalorijska restrikcija izaziva adaptivnu termogenezu — pad potrošnje energije u mirovanju koji prevazilazi ono što se predviđa gubitkom bezmasne mase (1.100 kcal/kg) i masnog tkiva (9.300 kcal/kg) [9, 15]. U osnovnim uslovima, oksidativna fosforilacija funkcioniše sa ~40% efikasnosti za proizvodnju ATP-a, dok se ~60% gubi u vidu toplote kroz curenje protona u mitohondrijama; tokom restrikcije energije, mitohondrijalna efikasnost raste, a brzina metabolizma opada [9, 16]. Ovaj adaptivni pad javlja se u preko 80% studija bazalnog metabolizma i može se pojaviti već posle nedelju dana kalorijske restrikcije [15].

Ciljani dnevni koraci stupaju u interakciju sa ovim metaboličkim okruženjem na specifične načine:

1. Broj koraka donosi opadajući povrat u dubokom deficitu: U randomizovanom ispitivanju koje je procenjivalo obim koraka, hodanje 10.000 koraka brzinom od 100 koraka/min smanjilo je trigliceride nakon obroka od 960 kcal u poređenju sa 2.000 koraka [11]. Međutim, povećanje na 15.000 koraka podiglo je cirkulišuće neesterifikovane masne kiseline (NEFA) bez dodatnih poboljšanja postprandijalne lipemije, uprkos stvaranju dodatnog deficita od 234 kcal [11].
2. Umereni koraci održavaju energetski protok: Uspostavljanje stanja visokog „energetskog protoka“ (energy flux) — gde su unos i potrošnja energije uravnoteženi na višim nivoima umesto da budu jako potisnuti — pomaže u ublažavanju ponovnog dobijanja težine [14]. Istraživači predlažu težnju ka metaboličkom opsegu (TDEE/REE) od 1,7–1,8 tokom održavanja težine [14].
3. Sastav ishrane menja osnovnu potrošnju: Pokazano je da unos 25% dnevnih kalorija iz proteina sprečava očekivani pad bazalnog metabolizma tokom restrikcije energije [15]. Pored toga, naizmenično smenjivanje blokova od 2 nedelje kalorijske restrikcije sa blokovima od 2 nedelje održavanja proizvodi veći gubitak masti nego kontinuirana restrikcija, pomažući u sprečavanju hroničnih usporavanja metabolizma [15].

Ciljanje umerenog do visokog broja koraka (kao što je 5.000 do 10.000 koraka dnevno) podržava povoljne promene u hormonima sitosti bez podsticanja kompenzatornog unosa hrane [1, 3, 11]. Međutim, pokušaj forsiranja sve većeg deficita isključivo nagomilavanjem ekstremnog broja koraka tokom aktivnog mršavljenja pokreće energetsko ograničenje, zaravnjuje ukupnu dnevnu potrošnju energije i donosi sve manji metabolički efekat [10, 12].