Carb Cycling กับการไดเอทแบบต่อเนื่อง: ผลต่อการลดไขมันและสมรรถภาพร่างกาย

Carb cycling หรือการสลับช่วงการกินคาร์โบไฮเดรตระหว่างปริมาณต่ำและปริมาณสูงในช่วงที่จำกัดพลังงาน ให้ผลลัพธ์ในการลดไขมันโดยรวมเทียบเท่ากับการจำกัดพลังงานอย่างต่อเนื่อง [1, 4, 17] อย่างไรก็ตาม ในกลุ่มนักกีฬาที่ฝึกแรงต้าน การทำ carbohydrate refeed ติดต่อกันหลายวันอย่างมีโครงสร้างสามารถช่วยชะลอการสูญเสียมวลไร้ไขมันและรักษาอัตราการเผาผลาญขณะพักได้ดีกว่าการคุมอาหารต่อเนื่อง [4, 17] สำหรับนักกีฬาความทนทาน การจัดช่วงปริมาณคาร์โบไฮเดรตช่วยเพิ่มสัญญาณการปรับตัวระดับเซลล์ แต่ไม่ได้ช่วยยกระดับสมรรถภาพในการแข่งขันได้อย่างชัดเจนเมื่อเทียบกับการเติมพลังงานด้วยคาร์โบไฮเดรตสูงอย่างต่อเนื่อง [10, 12]

องค์ประกอบของร่างกายและการรักษาอัตราการเผาผลาญ

เมื่อพลังงานสุทธิรวมและปริมาณโปรตีนที่ได้รับเท่ากัน ทั้งการทำ carb cycling และการจำกัดพลังงานแบบต่อเนื่องให้ผลในการลดน้ำหนักตัวรวมและมวลไขมันได้ไม่ต่างกัน [1, 4, 17] ในการทดลองระยะเวลา 7 สัปดาห์กับผู้ที่ฝึกแรงต้าน 27 คน ซึ่งได้รับพลังงานต่ำกว่าค่าใช้จ่ายปกติ 25% ควบคู่ไปกับโปรแกรมยกน้ำหนัก 4 วันต่อสัปดาห์ ผู้เข้าร่วมถูกแบ่งเป็นกลุ่มที่จำกัดพลังงานต่อเนื่อง หรือกลุ่มที่ใช้วิธีเป็นช่วงๆ โดยลดพลังงานลง 35% เป็นเวลา 5 วัน ตามด้วยการทำ carbohydrate refeed ที่ระดับพลังงานคงที่ (maintenance) ติดต่อกัน 2 วัน [4] ผลปรากฏว่าทั้งสองกลุ่มลดน้ำหนักรวมได้ใกล้เคียงกัน (-3.6 กก. ในกลุ่มต่อเนื่อง เทียบกับ -3.2 กก. ในกลุ่มรีฟีด) รวมถึงมวลไขมันที่ลดลงในระดับสูสีกัน (-2.3 กก. เทียบกับ -2.8 กก.) [4, 17]

ความแตกต่างทางสรีรวิทยาเกิดขึ้นที่การรักษามวลกล้ามเนื้อและเนื้อเยื่อไร้ไขมัน โดยกลุ่มที่ทำ carbohydrate refeed 2 วัน สามารถรักษามวลไร้ไขมัน (fat-free mass) ไว้ได้มากกว่าอย่างมีนัยสำคัญ (สูญเสียไป 0.4 กก. เทียบกับ 1.3 กก. ในกลุ่มต่อเนื่อง) และรักษามวลไร้ไขมันชนิดแห้งได้ดีกว่า (สูญเสียไป 0.2 กก. เทียบกับ 1.9 กก.) [4, 17] นอกจากนี้ อัตราการเผาผลาญขณะพักยังคงอยู่ในระดับที่ดีกว่าในกลุ่มรีฟีด โดยลดลงเพียง 38 กิโลแคลอรีต่อวัน เมื่อเทียบกับกลุ่มต่อเนื่องที่ลดลงถึง 78 กิโลแคลอรีต่อวัน [4, 17] ในการศึกษานี้ ทั้งสองกลุ่มบริโภคโปรตีน 1.8 กรัมต่อน้ำหนักตัวหนึ่งกิโลกรัม และแคลอรีส่วนเกินทั้งหมดในวันรีฟีดมาจากคาร์โบไฮเดรตล้วนๆ [4]

ในประชากรกลุ่มกว้างขึ้น กลยุทธ์การจำกัดพลังงานเป็นช่วงๆ ก็ให้ผลการลดไขมันในระดับเดียวกัน การศึกษา 12 สัปดาห์ในสตรีวัยผู้ใหญ่ที่มีภาวะอ้วนพบว่า การจำกัดพลังงานต่อเนื่องและการจำกัดพลังงานเป็นช่วงๆ ร่วมกับการทำ refeed และ diet break ที่มีโครงสร้างชัดเจน ส่งผลให้ลดมวลไขมันได้เท่ากันพอดี (-9.30 กก. เทียบกับ -9.21 กก.) [1] และในช่วง 6 เดือน การจำกัดพลังงานเป็นช่วงๆ ส่งผลให้ลดน้ำหนักได้เทียบเท่ากับการลดแบบต่อเนื่อง (-6.4 กก. เทียบกับ -5.6 กก.) พร้อมทั้งช่วยลดระดับอินซูลินขณะอดอาหารและคะแนนภาวะดื้อต่ออินซูลินได้มากกว่า [2] ในเพศหญิงที่ฝึกแรงต้าน การพักไดเอท (diet break) นาน 1 สัปดาห์ระหว่างการจำกัดพลังงาน 25% ไม่ได้เปลี่ยนแปลงมวลไร้ไขมันหรืออัตราการเผาผลาญขณะพักเมื่อเทียบกับการคุมอาหารต่อเนื่อง แต่ช่วยป้องกันไม่ให้เกิดพฤติกรรมการกินอย่างขาดการควบคุม [19, 20]

การปรับเปลี่ยนคาร์โบไฮเดรตแบบเฉียบพลันยังส่งผลต่อตับและระดับน้ำตาลในเลือดระยะสั้น การรับประทานอาหารคาร์โบไฮเดรตต่ำ ไขมันสูง ที่มีพลังงานเท่ากัน (~60 กรัมคาร์โบไฮเดรตต่อวัน) เป็นเวลา 2 วัน ช่วยลดไขมันในตับลงได้ 16% ในผู้ใหญ่ที่มีน้ำหนักเกินหรืออ้วน [7] อย่างไรก็ตาม ทั้งการจำกัดคาร์โบไฮเดรตแบบพลังงานเท่าเดิมและแบบจำกัดพลังงาน ต่างช่วยลดระดับอินซูลินขณะอดอาหารและไตรกลีเซอไรด์ แต่ทำให้การตอบสนองของเบต้าเซลล์ในระยะแรกแย่ลงชั่วคราว และเพิ่มการแกว่งตัวของระดับน้ำตาลในเลือดหลังมื้ออาหารแบบผสม [7]

สมรรถภาพการฝึกแรงต้านและปริมาณไกลโคเจนสะสม

แหล่งสะสมคาร์โบไฮเดรตในร่างกายมนุษย์ประกอบด้วยไกลโคเจนในกล้ามเนื้อโครงร่างประมาณ 350 ถึง 700 กรัม (หรือ 300 ถึง 400 กรัมในผู้ใหญ่ทั่วไป) และไกลโคเจนในตับ 80 ถึง 120 กรัม [9, 22] กล้ามเนื้อโครงร่างมีการสะสมไกลโคเจนแยกตามตำแหน่งย่อย ได้แก่ บริเวณซาร์โคเลมมา (sarcolemmal), ระหว่างไมโอไฟบริล (intermyofibrillar) และภายในไมโอไฟบริล (intramyofibrillar) ซึ่งการหมดไปของไกลโคเจนในส่วนเหล่านี้ระหว่างการฝึกยกน้ำหนักปริมาณมากจะขัดขวางการหลั่งแคลเซียมและการสังเคราะห์ ATP ขึ้นใหม่ [22]

แม้ว่าจะเกิดการลดลงของไกลโคเจนตามตำแหน่งย่อยเหล่านี้ แต่การทำ carb cycling ไม่ได้ส่งผลต่อสมรรถภาพในการฝึกแรงต้านเสมอไป การทบทวนวรรณกรรมอย่างเป็นระบบจาก 49 การศึกษาพบว่า การบริโภคคาร์โบไฮเดรตไม่ได้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการยกน้ำหนักในภาวะที่ได้รับอาหารแล้ว สำหรับการฝึกซ้อมที่มีจำนวนเซ็ตไม่เกิน 10 เซ็ตต่อกลุ่มกล้ามเนื้อ [22] ประโยชน์ด้านสมรรถภาพจากการบริโภคคาร์โบไฮเดรตแบบเฉียบพลันจะปรากฏชัดเจนเฉพาะในช่วงการฝึกปริมาณมากที่เกินกว่า 10 เซ็ตต่อกลุ่มกล้ามเนื้อ การฝึกซ้อมขณะอดอาหาร หรือเมื่อต้องฝึกซ้อมหลายรอบภายในวันเดียวกัน [22]

ช่วงรีฟีดยังส่งผลต่อตัวบ่งชี้การฟื้นตัวด้วย ในนักเพาะกายชายระดับแข่งขันที่จำกัดพลังงานเป็นเวลา 4 สัปดาห์ การทำ carbohydrate refeed ไม่ได้เปลี่ยนระดับความเหนื่อยล้าที่รับรู้ (RPE) หรือจำนวนครั้งรวมในการฝึกแบบ German Volume Training แต่ช่วยลดความเข้มข้นของครีเอทีนไคเนสในเลือดและอาการปวดกล้ามเนื้อได้อย่างมีนัยสำคัญในกลุ่มที่ขาดดุลแคลอรีอย่างรุนแรง [18] อย่างไรก็ตาม การรีฟีดคาร์โบไฮเดรต 1 ถึง 3 วันจะเพิ่มระดับเลปตินและฟื้นฟูไกลโคเจนเพียงชั่วคราวเท่านั้น ซึ่งไม่เพียงพอต่อการฟื้นฟูฮอร์โมนไทรอยด์ ฮอร์โมนเทสโทสเตอโรน หรือระดับเลปตินในระยะยาวเมื่อเทียบกับการทำ diet break นานหลายสัปดาห์ [21]

สมรรถภาพความทนทานและการจัดช่วงคาร์โบไฮเดรต

ในการฝึกความทนทาน การทำ carb cycling มักถูกนำมาใช้ในรูปแบบของการจัดช่วงคาร์โบไฮเดรต (carbohydrate periodization) ภายใต้โมเดล เช่น "sleep low", "twice-a-day training", "fasted training" และ "recover low" [12] โปรโตคอลเหล่านี้ได้รับคำแนะนำจากแนวคิด "เติมพลังงานตามปริมาณงานที่ต้องทำ" (fuel for the work required) และเกณฑ์ระดับไกลโคเจน ซึ่งเสนอให้ฝึกซ้อมโดยมีไกลโคเจนในกล้ามเนื้อต่ำกว่า 300 mmol·kg⁻¹ น้ำหนักแห้ง เพื่อกระตุ้นสัญญาณโมเลกุลในการปรับตัว ขณะเดียวกันก็รักษาให้อยู่เหนือ 100 mmol·kg⁻¹ น้ำหนักแห้ง เพื่อหลีกเลี่ยงการกดกระบวนการสังเคราะห์โปรตีนของกล้ามเนื้อ [15]

การออกกำลังกายในภาวะที่ร่างกายมีคาร์โบไฮเดรตจำกัดจะช่วยเพิ่มการทำงานของ AMP-activated protein kinase (AMPK) ซึ่งกระตุ้นการสร้างไมโทคอนเดรียใหม่ (mitochondrial biogenesis) ผ่านการเพิ่มขึ้นของ p53, PGC-1α, Tfam, หน่วยย่อยของไซโตโครม ซี ออกซิเดส และโปรตีนที่ควบคุมการเชื่อมรวมและแยกตัวของไมโทคอนเดรีย (MFN-2, DRP-1) [12]

แม้ว่าจะเกิดการปรับตัวระดับเซลล์เหล่านี้ แต่การจำกัดคาร์โบไฮเดรตเป็นช่วงๆ ไม่ได้ส่งผลให้สมรรถภาพทางกีฬาเหนือกว่าอย่างสม่ำเสมอ [10, 12] การทบทวนวรรณกรรมและการวิเคราะห์อภิมานจาก 9 การศึกษาในนักกีฬาความทนทานที่ผ่านการฝึกฝน ไม่พบความได้เปรียบด้านสมรรถภาพความทนทานอย่างมีนัยสำคัญของการจำกัดคาร์โบไฮเดรตเป็นช่วงๆ เมื่อเทียบกับการฝึกด้วยคาร์โบไฮเดรตสูง (standardized mean difference = 0.17, p = 0.29) [12] เช่นเดียวกัน การทดลอง 5 สัปดาห์ในนักปั่นจักรยานชายที่ผ่านการฝึกฝน (VO2peak = 70.8 mL·kg⁻¹·min⁻¹) แสดงให้เห็นว่าการฝึกซ้อม 13 เซสชันในภาวะคาร์โบไฮเดรตต่ำ ไม่ได้ช่วยพัฒนา maximal lactate steady state, เวลาจนหมดแรง, การออกซิเดชันของสารอาหาร หรือองค์ประกอบของร่างกาย เพิ่มเติมไปกว่ากลุ่มที่ได้รับคาร์โบไฮเดรตสูงและพลังงานเท่ากัน [10]

การกินอาหารคาร์โบไฮเดรตต่ำเรื้อรัง (เช่น รับพลังงานจากไขมันถึง 80% นานสูงสุด 4 สัปดาห์) จะลดทอนความสามารถในการออกกำลังกายความหนักสูงในนักกีฬาความทนทานระดับหัวกะทิ เนื่องจากความสามารถในการออกซิเดชันคาร์โบไฮเดรตลดลง พลังงานที่ได้ต่อการใช้ออกซิเจนหนึ่งลิตรลดลง และการหายใจระดับเซลล์ของไมโทคอนเดรียลดลง [12] ยิ่งไปกว่านั้น การจำกัดคาร์โบไฮเดรตต่อเนื่องนาน 15 วันขึ้นไปยังเพิ่มความเสี่ยงต่อการบาดเจ็บของกระดูกจากความเค้น การทำงานของระบบภูมิคุ้มกันที่ลดลง การซ่อมแซมกล้ามเนื้อที่แย่ลง และภาวะขาดพลังงานสัมพัทธ์ในนักกีฬา (Relative Energy Deficiency in Sport หรือ REDs) [15, 16]

คำแนะนำในทางปฏิบัติและเกณฑ์พลังงานที่เหมาะสม

เมื่อนำ carb cycling มาใช้ในช่วงที่จำกัดพลังงาน การรักษามวลกล้ามเนื้อจำเป็นต้องควบคุมสารอาหารหลักและเกณฑ์พลังงานให้เหมาะสม:

• อัตราการลดน้ำหนัก: ตั้งเป้าหมายการลดน้ำหนักในระดับปานกลางที่ 0.5% ถึง 1.0% ของน้ำหนักตัวต่อสัปดาห์ [23]
• ปริมาณโปรตีน: รักษาการรับประทานโปรตีนต่อวันไว้ที่ 2.2 ถึง 3.0 กรัมต่อน้ำหนักตัวหนึ่งกิโลกรัม แบ่งออกเป็น 3 ถึง 6 มื้อ โดยให้มีโปรตีน 0.40 ถึง 0.55 กรัม/กก. ในแต่ละมื้อ เพื่อสนับสนุนการสังเคราะห์โปรตีนของกล้ามเนื้อ [23]
• ปริมาณคาร์โบไฮเดรตพื้นฐาน: ปรับปริมาณคาร์โบไฮเดรตในแต่ละวันตามความหนักของการฝึกซ้อม โดยทั่วไปอยู่ที่ 2 ถึง 5 กรัมต่อน้ำหนักตัวหนึ่งกิโลกรัมในช่วงจำกัดพลังงาน [23]
• ขีดจำกัดความพร้อมใช้ของพลังงาน (Energy Availability): ควบคุมไม่ให้พลังงานที่พร้อมใช้ลดลงต่ำกว่า 30 kcal ต่อน้ำหนักมวลไร้ไขมันหนึ่งกิโลกรัมต่อวัน (kcal·kg FFM⁻¹·day⁻¹) ในนักกีฬาหญิง หรือต่ำกว่า 25 kcal·kg FFM⁻¹·day⁻¹ ในนักเพาะกายชายธรรมชาติ เพื่อป้องกันการกดฮอร์โมนเทสโทสเตอโรน, IGF-1, เลปติน, เอสโตรเจน และความหนาแน่นของแร่ธาตุในกระดูก [16, 23]
• การเติมพลังงานก่อนแข่งขัน: สำหรับการแข่งขันความทนทานที่เกิน 90 นาที ควรทำ glycogen loading ที่ 10 ถึง 12 กรัม·กก.⁻¹ ต่อวัน เริ่มต้น 36 ถึง 48 ชั่วโมงล่วงหน้า (โปรดระลึกว่าไกลโคเจนสะสมทุกๆ 1 กรัม จะกักเก็บน้ำไว้ประมาณ 2.7 กรัม) [9] สำหรับรายการที่ต่ำกว่า 90 นาที ให้บริโภค 6 ถึง 12 กรัม·กก.⁻¹ ตลอด 24 ชั่วโมงก่อนหน้า และจำกัดมื้อสุดท้ายก่อนแข่งไว้ที่ 75 กรัมคาร์โบไฮเดรต [9]
• การรับประทานระหว่างและหลังการฝึกซ้อม: สำหรับเซสชันความทนทานที่นานเกิน 60 นาที ให้รับประทานคาร์โบไฮเดรต 30 ถึง 90 กรัมต่อชั่วโมง โดยใช้ส่วนผสมของกลูโคสและฟรักโทส (อัตราส่วนที่เหมาะสมใกล้เคียง 1:0.8) [11] การสร้างไกลโคเจนใหม่หลังออกกำลังกายจะเกิดขึ้นได้สูงสุดเมื่อบริโภคคาร์โบไฮเดรตที่มีค่าดัชนีน้ำตาลปานกลางถึงสูงในปริมาณ 1.0 ถึง 1.2 กรัม·กก.⁻¹ ต่อชั่วโมง ในช่วง 4 ชั่วโมงแรก [11]