ขนาดของ Calorie Surplus ส่งผลต่อการสร้างกล้ามเนื้อและการสะสมไขมันอย่างไร

ในผู้หญิงที่ไม่เคยฝึกเวทเทรนนิ่งมาก่อน การกินพลังงานเกิน (caloric surplus) ในปริมาณมากจะเร่งการสะสมไขมันโดยไม่ได้ช่วยเพิ่มการสร้างกล้ามเนื้ออย่างเป็นสัดส่วนกัน [2, 10] ผู้ที่ไม่เคยฝึกมาก่อนมีความสามารถอย่างเด่นชัดในการสร้างกล้ามเนื้อที่ระดับพลังงานบำรุงร่างกาย (maintenance) หรือแม้กระทั่งในช่วงที่ขาดพลังงาน (energy deficit) หากได้รับโปรตีนจากอาหารอย่างเพียงพอ [1] แม้ว่าการขาดพลังงานประมาณ 500 kcal ต่อวันสามารถยับยั้งการเพิ่มขึ้นของมวลกล้ามเนื้อได้อย่างสิ้นเชิง [4, 11] แต่การเพิ่มพลังงานส่วนเกินเกินระดับปานกลางจะส่งผลให้เกิดการสะสมไขมันในร่างกายเป็นหลัก มากกว่าที่จะเป็นการเพิ่มขนาดของกล้ามเนื้อลาย (hypertrophy) [2, 10]

พลังงานศาสตร์ของการสังเคราะห์โปรตีนของกล้ามเนื้อ

เนื้อเยื่อกล้ามเนื้อลายประกอบด้วยน้ำประมาณ 75%, โปรตีน 20%, และส่วนประกอบอื่นๆ ที่เหลือ 5% เช่น ไกลโคเจน ไขมัน เกลืออนินทรีย์ และแร่ธาตุ [1] เนื่องจากกล้ามเนื้อส่วนใหญ่คือน้ำ ต้นทุนพลังงานโดยตรงในการสังเคราะห์เนื้อเยื่อกล้ามเนื้อใหม่จึงค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับพลังงานที่สะสมอยู่ในเนื้อเยื่อไขมัน [1]

การออกกำลังกายแบบมีแรงต้าน (resistance exercise) ทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นการเสริมสร้าง (anabolic trigger) หลัก โดยกระตุ้นการสังเคราะห์โปรตีนของกล้ามเนื้อ (muscle protein synthesis หรือ MPS) เป็นเวลา 24 ถึง 48 ชั่วโมงหลังการฝึก [1] เมื่อปริมาณโปรตีนที่ได้รับจากอาหารอยู่ที่ 1.6 กรัม/กก./วัน หรือมากกว่า การเพิ่มพลังงานพิเศษเหนือระดับ maintenance จะไม่ช่วยขยายการตอบสนองแบบเฉียบพลันของ MPS ต่อการรับประทานโปรตีนในขณะพักหรือหลังออกกำลังกายอีกต่อไป [1] การกินเกินเพียงอย่างเดียวสามารถสร้างการตอบสนองแบบอะนาบอลิกทั่วร่างกายในกลุ่มคนที่ไม่ออกกำลังกายได้ แต่มวลไร้ไขมันที่เพิ่มขึ้นนี้เกิดขึ้นโดยไม่มีการกระตุ้นวิถีสัญญาณ mTOR แบบดั้งเดิมที่เกี่ยวข้องกับแรงเค้นทางกล (mechanical loading) และไม่ก่อให้เกิดอัตราส่วนการแบ่งสัดส่วนกล้ามเนื้อต่อไขมันที่น่าพึงพอใจ [1] ดังนั้น พลังงานจากอาหารที่เกินกว่าความต้องการเพื่อรองรับสมรรถภาพการฝึกและความต้องการการเผาผลาญพื้นฐานจึงถูกเก็บสะสมเป็นเนื้อเยื่อไขมันเป็นหลัก [1, 2]

ขนาดของ Surplus และการแบ่งสัดส่วนไขมัน

ในวรรณกรรมด้านการฝึกแบบมีแรงต้าน ขนาดของ surplus ที่ได้รับการประเมินมักมีตั้งแต่ระดับเล็กน้อย (ประมาณ ~5% เหนือ maintenance) ไปจนถึงคำแนะนำมาตรฐานช่วง off-season (~10% ถึง 15–20% เหนือ maintenance) [2, 8] หลักฐานในกลุ่มประชากรผู้ฝึกต่างๆ แสดงให้เห็นว่าการมี caloric surplus มากเกินไปนำไปสู่การสะสมมวลไขมันในสัดส่วนที่สูงเกินควร โดยไม่สามารถกระตุ้นการเพิ่มขนาดกล้ามเนื้อได้มากกว่า surplus ขนาดเล็กหรือภาวะสมดุลพลังงานอย่างสม่ำเสมอ [2, 10, 11]

ในงานวิจัยแบบควบคุมระยะเวลา 8 สัปดาห์เกี่ยวกับการฝึกแบบมีแรงต้าน ซึ่งประเมินกลุ่ม surplus สูง (~15%), surplus ปานกลาง (~5%) และพลังงานระดับ maintenance พบว่า:

• อัตราการเพิ่มของมวลกายที่เร็วกว่า สามารถทำนายการเพิ่มขึ้นของความหนาของชั้นไขมันใต้ผิวหนัง (skinfold thickness) ได้อย่างมีนัยสำคัญ ($R^2=0.49$) ในขณะที่ทำนายการเปลี่ยนแปลงความหนาของกล้ามเนื้อไบเซปส์ได้เพียงเล็กน้อย ($R^2=0.24$) และไม่พบความแตกต่างระหว่างกลุ่มในการเพิ่มขนาดของกล้ามเนื้อต้นขาด้านหน้า (quadriceps) [10]
• แม้ว่ากลุ่ม surplus สูงจะมีความแข็งแรงของร่างกายส่วนบนเพิ่มขึ้นมากกว่า (bench press 1-RM) เมื่อเทียบกับกลุ่ม surplus ปานกลางและกลุ่ม maintenance แต่ผลลัพธ์หลักของการได้รับพลังงานที่มากขึ้นคือการสะสมไขมันที่เร็วขึ้น [10]

รูปแบบที่คล้ายกันนี้ปรากฏในกลุ่มนักกีฬาประเภทอื่นๆ เช่นกัน การทดลองในนักกีฬาระดับแนวหน้าแสดงให้เห็นว่า การให้คำปรึกษาทางโภชนาการที่ส่งเสริมให้น้ำหนักตัวเพิ่มขึ้นเร็ว ส่งผลให้มวลไขมันสะสมเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (1.1 กก. เทียบกับ 0.2 กก.) โดยไม่มีการเพิ่มขึ้นของมวลไร้ไขมันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (1.7 กก. เทียบกับ 1.2 กก.) เมื่อเทียบกับแนวทางการเพิ่มน้ำหนักตัวแบบช้าๆ [8, 11] ในนักเพาะกายระดับแข่งขันตลอดระยะเวลา 4 สัปดาห์ การบริโภคพลังงานที่สูงมาก (67.5 kcal/กก./วัน) ส่งผลให้มวลกล้ามเนื้อเพิ่มขึ้นมากกว่าเล็กน้อย (+2.7% เทียบกับ +1.1%) เมื่อเทียบกับการได้รับพลังงานระดับปานกลาง (50.1 kcal/กก./วัน) แต่ต้องแลกมาด้วยการเพิ่มขึ้นของไขมันในร่างกายถึงสิบเท่า (+7.4% เทียบกับ +0.8%) [7]

การเพิ่มขนาดกล้ามเนื้อและการปรับรูปร่าง (Body Recomposition) ในผู้หญิงที่ไม่เคยฝึก

ผู้ที่ไม่เคยฝึกมาก่อน โดยเฉพาะผู้ที่มีไขมันในร่างกายเริ่มต้นสูง จะแสดงความสามารถสูงในการปรับรูปร่าง (body recomposition) ซึ่งก็คือการสร้างกล้ามเนื้อพร้อมกับลดไขมันไปพร้อมกัน [1] ในกลุ่มผู้เริ่มต้น แหล่งสะสมไขมันในร่างกายสามารถให้พลังงานที่จำเป็นต่อการสังเคราะห์เนื้อเยื่อกล้ามเนื้อใหม่ในช่วงที่ร่างกายขาดพลังงานได้ หากยังคงได้รับโปรตีนมากกว่า 1.6 กรัม/กก./วัน [1]

ตัวอย่างเช่น ในการทดลอง 12 สัปดาห์ในกลุ่มนักศึกษาหญิงที่มีน้ำหนักเกินและเป็นโรคอ้วนจำนวน 72 คน การฝึกแบบมีแรงต้านความเข้มข้นสูงส่งผลให้เปอร์เซ็นต์ไขมันในร่างกายลดลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับการฝึกความเข้มข้นต่ำและกลุ่มควบคุมที่ไม่ได้ฝึก ควบคู่ไปกับการลดลงของปริมาณแคลอรีและคาร์โบไฮเดรตรวมต่อวันโดยไม่ได้ตั้งใจ [6]

อย่างไรก็ตาม มีขีดจำกัดที่ชัดเจนว่าการจำกัดพลังงานสามารถทำได้เข้มงวดเพียงใดก่อนที่การสร้างกล้ามเนื้อจะหยุดลง การวิเคราะห์อภิมานโดย Murphy และคณะ (2021) ซึ่ง 6 ใน 7 กลุ่มตัวอย่างที่วิเคราะห์เป็นเพศหญิง (อายุเฉลี่ย 60 ± 11 ปี) พบว่าการขาดพลังงานส่งผลเสียอย่างมีนัยสำคัญต่อการเพิ่มมวลไร้ไขมันที่เกิดจากการฝึกแบบมีแรงต้าน (effect size = -0.57) โดยไม่ส่งผลเสียต่อการเพิ่มความแข็งแรงอย่างมีนัยสำคัญ [4] การวิเคราะห์การถดถอยอภิมาน (meta-regression) เผยให้เห็นว่าการขาดพลังงานที่เพิ่มขึ้นทุกๆ 100 kcal/วัน จะลดขนาดผลลัพธ์ (effect size) ของมวลไร้ไขมันลง 0.031 หน่วย ซึ่งทำนายได้ว่าการขาดพลังงานประมาณ ~500 kcal/วัน จะยับยั้งการเพิ่มขึ้นของมวลไร้ไขมันโดยสิ้นเชิง (effect size = 0) [4, 11]

บทบาทขององค์ประกอบร่างกายเริ่มต้น

แบบจำลองในอดีตที่เสนอโดย Gilbert Forbes เสนอว่าปริมาณไขมันในร่างกายเริ่มต้นเป็นตัวกำหนดอัตราส่วนของมวลไร้ไขมันต่อมวลไขมันที่เพิ่มขึ้นโดยตรง (เรียกว่า p-ratio) [5] อย่างไรก็ตาม แบบจำลองดั้งเดิมเหล่านี้อ้างอิงจากผู้ที่ไม่ได้ยกน้ำหนัก ผู้ที่กำลังฟื้นตัวจากโรคเบื่ออาหาร (anorexia nervosa) และบุคคลที่กลับมาได้รับอาหารใหม่หลังจากการอดอาหารโดยสิ้นเชิงนานถึง 45 สัปดาห์ ซึ่งจำกัดการนำมาประยุกต์ใช้กับผู้ที่ฝึกเวทเทรนนิ่ง [5]

การประเมินชุดข้อมูลเหล่านี้ใหม่โดยตัดข้อมูลการอดอาหารออกแสดงให้เห็นว่า แม้ว่าไขมันในร่างกายเริ่มต้นที่ต่ำกว่าจะมีความสัมพันธ์แบบภาคตัดขวางกับการได้สัดส่วนน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นเป็นมวลไร้ไขมันที่สูงกว่า แต่ความแตกต่างของไขมันเริ่มต้นที่ต่างกันอย่างมาก (<10 กก. เทียบกับ ~70 กก. ของมวลไขมัน) ยังคงให้ค่า p-ratio เฉลี่ยใกล้เคียงกันที่ประมาณ 0.3 พร้อมความแปรปรวนรายบุคคลอย่างมหาศาล (มวลไร้ไขมันเพิ่มขึ้น 20% ถึง 80%) [5] ในบริบทของการกินเกินในคนที่ไม่ออกกำลังกาย ผู้ที่มีมวลไร้ไขมันและความฟิตของระบบหัวใจและหลอดเลือดเริ่มต้นสูงกว่า จะมีมวลไขมันเพิ่มขึ้นน้อยกว่าเมื่อเทียบกับมวลไร้ไขมันระหว่างการปฏิบัติตามแผนการกินเกินที่เหมือนกัน [1]

คำแนะนำในทางปฏิบัติ

เนื่องจากพลังงานส่วนเกินที่แม่นยำที่จำเป็นสำหรับการเพิ่มขนาดกล้ามเนื้อให้ได้สูงสุดยังคงไม่ได้รับการพิสูจน์ยืนยันแน่ชัด [1] แนวทางสำหรับผู้เริ่มต้นจึงมักสนับสนุนการกินพลังงานเกินแบบระมัดระวังมากกว่าการกินเกินในปริมาณมาก [2, 8]:

1. หลีกเลี่ยง surplus ขนาดใหญ่: ผู้ฝึกใหม่ที่รวมการฝึกแบบมีแรงต้านเข้ากับพลังงานส่วนเกินมหาศาล (~2000 kcal) สามารถเพิ่มมวลไร้ไขมันได้ แต่ surplus ขนาดใหญ่มีความเสี่ยงสูงที่จะเกิดการสะสมไขมันโดยไม่จำเป็น [2, 8, 10]
2. ตั้งเป้าหมายอัตราการเพิ่มน้ำหนักที่พอเหมาะ: สำหรับผู้ฝึกระดับเริ่มต้นถึงระดับกลาง การได้รับพลังงานเกินพอประมาณที่ ~10–20% เหนือระดับ maintenance ซึ่งตั้งเป้าให้น้ำหนักตัวเพิ่มขึ้นประมาณ ~0.25–0.5% ของน้ำหนักตัวต่อสัปดาห์ (หรือ ~0.25–0.5 กก./สัปดาห์) จะช่วยเพิ่มมวลไร้ไขมันได้สูงสุดพร้อมกับจำกัดการสะสมไขมัน [8]
3. ให้ความสำคัญกับการฝึกและโปรตีนเป็นอันดับแรก: การฝึกแบบมีแรงต้านควบคู่กับโปรตีนที่เพียงพอ (≥1.6 กรัม/กก./วัน) เป็นสิ่งเร้าหลักสำหรับการเจริญเติบโตของกล้ามเนื้อ [1] ผู้หญิงที่ไม่เคยฝึกมาก่อนและมีไขมันในร่างกายเริ่มต้นสูงสามารถสร้างกล้ามเนื้อได้ที่ระดับพลังงาน maintenance หรือขาดพลังงานเล็กน้อย ขณะที่ผู้ที่มีรูปร่างลีนกว่าจะได้ประโยชน์จากพลังงานระดับ maintenance หรือ surplus เล็กน้อย (~5–10%) เพื่อสนับสนุนสมรรถภาพและการฟื้นตัว [1, 2, 4]