Podczas procesu redukcji tkanki tłuszczowej odnotowuje się na ogół obniżenie podstawowej przemiany materii oraz spadek termogenezy poposiłkowej, co jest niewątpliwie następstwem z jednej strony zmniejszenia rozmiarów ciała, a z drugiej dostarczania mniejszej ilości kalorii z dietą charakteryzującą się ujemnym bilansem energetycznym. Ponadto, zarówno długoterminowe przestrzeganie diety z deficytem kalorycznym, jak i wprowadzenie systematycznych ćwiczeń o charakterze aerobowym, bądź interwałowym najczęściej wiąże się z obniżeniem termogenezy niewynikającej z ćwiczeń (NEAT), czyli energii zużywanej na normalne codzienne czynności, a co za tym idzie wydłużenie w ciągu dnia okresów spędzanych w pozycji siedzącej lub leżącej.

Jakie są konsekwencje metaboliczne długotrwałego przestrzegania restrykcyjnej diety?

Z całą pewnością, ciągły ujemny bilans energetyczny związany z procesem odchudzania stanowi dla organizmu istotne wyzwanie fizjologiczne, podobnie zresztą jak skrajnie niska zawartość procentowa tkanki tłuszczowej [1, 2]. W fachowym piśmiennictwie dobrze udokumentowano, iż wyraźna utrata masy ciała i znaczące ciągłe restrykcje kaloryczne w diecie prowadzą do szeregu homeostatycznych adaptacji metabolicznych mających na celu zmniejszenie wydatków energetycznych, poprawę wydajności metabolicznej i zwiększenie poboru energii [1 - 3]. W wielu publikacjach naukowych zaobserwowano również, że liczne adaptacje metaboliczne nieodłącznie związane z długotrwałym procesem redukcji masy ciała przyczyniają się zazwyczaj z jednej strony do zwiększonej wydajności działania mitochondriów, produkujących nośnik energii ATP potrzebny do utrzymania podstawowych procesów życiowych oraz wykonywania codziennych czynności, a z drugiej strony do wystąpienia zjawiska zwanego termogenezą adaptacyjną, które zaś prowadzi do obniżenia całkowitego tempa przemiany materii podczas przebiegającego odchudzania oraz z jeszcze innej strony do zmian zachodzących w gospodarce hormonalnej organizmu, które to sprzyjają zmniejszonemu wydatkowi energetycznemu, obniżonemu odczuciu sytości i nasilonemu poczuciu głodu [4 – 7]. Niewątpliwie, zmiany te następujące w organizmie w trakcie długotrwałego okresu utraty tkanki tłuszczowej mają na celu wspólne działanie, aby złagodzić dalszy ubytek masy ciała i jednocześnie próbować przywrócić ją do wyjściowej wartości, podobnie zresztą jak kompozycję ciała. Ponadto, nasilenie termogenezy adaptacyjnej powiązanej z ubytkiem masy ciała, stałą restrykcją żywieniową i wykonywanymi ćwiczeniami, zwłaszcza o charakterze aerobowym, zależy w głównej mierze od takich czynników jak, zawartość procentowa tkanki tłuszczowej w organizmie (im mniejsza, tym większy efekt), wielkość zastosowanego deficytu kalorycznego diety (im większy, tym silniejsza odpowiedź), objętość treningowa, a także uwarunkowania genetyczne. Uważa się, że mechanizmy odpowiedzialne za obniżenie wydatków energetycznych organizmu w następstwie wystąpienia zjawiska termogenezy adaptacyjnej wynikają ze zmniejszenia aktywności części współczulnej autonomicznego układu nerwowego oraz licznych zmian endokrynnych zachodzących podczas procesu odchudzania, które obejmują m.in.: spadek stężenia hormonów tarczycy w rezultacie obniżenia konwersji T4 do T3, zmniejszenie poziomu leptyny oraz zwiększenie stężenia greliny i kortyzolu we krwi [8 - 10]. 

Co ciekawego zaobserwowano w eksperymencie Minnesota Starvation?

Biorąc pod uwagę rezultaty licznych badań w tej materii, w tym powszechnie przytaczanego eksperymentu zatytułowanego „Minnesota Starvation Experiment”, w którym to 36 zdrowym i silnym mężczyznom przez 24 tygodnie wprowadzono dietę z 50 % deficytem kalorycznym (1500 – 1600 kcal na dobę), co poskutkowało obniżeniem zawartości tkanki tłuszczowej do skrajnych 5,3 %, spadkiem spoczynkowej przemiany materii, aż o 40 % oraz odczuwaniem wielu nieprzyjemnych objawów, takich jak m.in.: zmniejszone libido, trudności z koncentracją, ciągłe rozmyślanie o jedzeniu, wahania nastroju, osłabienie, obniżona temperatura ciała i tolerancja zimna, nałogowe sięganie po kawę, herbatę, czy gumy do żucia, wydaje się, że wielkość efektu termogenezy adaptacyjnej zdeterminowanej przez wspomniane wcześniej czynniki może prowadzić do obniżenia wydatków energetycznych organizmu o nawet 350 - 500 kcal [11 – 15]. 

Pamiętacie program The Biggest Loser? Zobaczmy dalsze perypetie życiowe uczestników

Jeszcze innym ciekawym przykładem związanym z wyraźnie nasiloną termogenezą adaptacyjną są z całą pewnością wyniki sześcioletniej obserwacji z udziałem byłych uczestników popularnego programu telewizyjnego "The Biggest Loser" u których odnotowano obniżenie spoczynkowej przemiana materii z 2607 do 1996 kcal na dobę podczas realizacji programu (przeciętny spadek masy ciała z 149 kg do 91 kg po 8 miesiącach) i utrzymanie się jej wartości na niskim poziomie przez następne 6 lat (1903 kcal na dobę), pomimo wyraźnego ponownego zwiększenia się masy ciała do 132 kg, co tylko podkreśla, że zastosowane w programie nieracjonalne metody mające na celu jak najszybszą utratę masy ciała zdecydowanie nie sprzyjają uzyskaniu długotrwałych efektów [15, 16]. Z całą pewnością, podczas krótkotrwałego procesu redukcji zapasowej tkanki tłuszczowej, związanego się ze stosunkowo niedużym obniżeniem masy ciała nie należy spodziewać się tak znaczącego i trudnego do naprawienia spadku spoczynkowej przemiany materii, jak w przypadku ekstremalnego i nieracjonalnego podejścia do odchudzania (np. metody zastosowane przez uczestników programu „The Biggest Loser” oraz eksperymentu „Minnesota Starvation Experiment”). Niepodważalnym faktem jest to, że skład ciała  wywiera najbardziej znaczący wpływ na wartość spoczynkowej przemiany materii, zwłaszcza biorąc pod uwagę neutralny bilans energetyczny.

Co sprawia, że masa ciała zamiast się zmniejszać, utrzymuje się w miejscu lub nawet rośnie? 

Obserwuje się natomiast, że trudne przypadki stagnacji podczas procesu odchudzania są powiązane na ogół właśnie ze znacznym zaniżaniem ilości kalorii dostarczanych z pożywieniem (często nawet jest to deficyt kaloryczny na poziomie ponad 50 %), a jednak rzadziej z wyjątkowo silną termogenezą adaptacyjną, bądź specyficznymi problemami zdrowotnymi [17]. Co więcej, twierdzenia dotyczące występowania zjawiska stałego spowolnienia metabolicznego u osób nieotyłych, wywołanego wskutek długotrwałego i nieracjonalnego sposobu odżywiania, przebiegającego z wyraźnym, przewlekłym ograniczeniem podaży energii, nie znajduje obecnie poparcia w fachowej literaturze. W zamian, wyniki przeprowadzonych dotychczas eksperymentów wskazują, że ludzki metabolizm jest wysoce plastyczny i stosunkowo szybko dostosowuje się do zmian w dostępności energii i kompozycji ciała. Chęć uzyskania w dzisiejszych czasach natychmiastowych efektów z całą pewnością nie ułatwia konsekwentnej, cierpliwej i spokojnej pracy nad poprawą sylwetki, stanu zdrowia oraz sprawności fizycznej. Osobom pragnącym w sposób zdroworozsądkowy przeprowadzić redukcję zapasowej tkanki tłuszczowej zaleca się stopniowe podejście do odchudzania, wykorzystując w tym celu niewielki deficyt energetyczny (np. na poziomie 15 - 20 %), aby zapewnić powolne tempo utraty masy ciała oraz ochronę beztłuszczowej masy ciała i zminimalizować w ten sposób wielkość omawianych w niniejszym artykule adaptacji metabolicznych, towarzyszących nieodłącznie procesowi odchudzania.

Piśmiennictwo:                                                                                                                   

1. Maclean P.S., Bergouignan A., Cornier M.A., Jackman M.R.: Biology's response to dieting: the impetus for weight regain. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2011 Sep;301(3):R581-600. doi: 10.1152/ajpregu.00755.2010.
2. Trexler E.T., Smith-Ryan A.E., Norton L.E.: Metabolic adaptation to weight loss: implications for the athlete. J Int Soc Sports Nutr. 2014 Feb 27;11(1):7. doi: 10.1186/1550-2783-11-7.
3. Dulloo A.G., Jacquet J.: Adaptive reduction in basal metabolic rate in response to food deprivation in humans: a role for feedback signals from fat stores. Am J Clin Nutr. 1998 Sep;68(3):599-606. doi: 10.1093/ajcn/68.3.599.
4. Rosenbaum M., Leibel R.L.: Adaptive thermogenesis in humans. Int J Obes (Lond). 2010 Oct;34 Suppl 1:S47-55. doi: 10.1038/ijo.2010.184.
5. Tremblay A., Royer M.M., Chaput J.P., Doucet E.: Adaptive thermogenesis can make a difference in the ability of obese individuals to lose body weight. Int J Obes (Lond). 2013 Jun;37(6):759-64. doi: 10.1038/ijo.2012.124.
6. Dulloo A.G., Jacquet J., Montani J.P., Schutz Y.: Adaptive thermogenesis in human body weight regulation: more of a concept than a measurable entity? Obes Rev. 2012 Dec;13 Suppl 2:105-21. doi: 10.1111/j.1467-789X.2012.01041.x.
7. Greenway F.L.: Physiological adaptations to weight loss and factors favouring weight regain. Int J Obes (Lond). 2015 Aug;39(8):1188-96. doi: 10.1038/ijo.2015.59.
8. Dulloo A.G., Jacquet J.: An adipose-specific control of thermogenesis in body weight regulation. Int J Obes Relat Metab Disord. 2001 Dec;25 Suppl 5:S22-9. doi: 10.1038/sj.ijo.0801907.
9. Luke A., Schoeller D.A.: Basal metabolic rate, fat-free mass, and body cell mass during energy restriction. Metabolism. 1992 Apr;41(4):450-6.
10. Sumithran P., Prendergast L.A., Delbridge E., Purcell K., Shulkes A., Kriketos A., et al.: Long-term persistence of hormonal adaptations to weight loss. N Engl J Med. 2011 Oct 27;365(17):1597-604. doi: 10.1056/NEJMoa1105816.
11. Kalm L.M., Semba R.D.: They starved so that others be better fed: remembering Ancel Keys and the Minnesota experiment. J Nutr. 2005 Jun;135(6):1347-52. doi: 10.1093/jn/135.6.1347.
12. Dulloo A.G., Jacquet J., Montani J.P.: How dieting makes some fatter: from a perspective of human body composition autoregulation. Proc Nutr Soc. 2012 Aug;71(3):379-89. doi: 10.1017/S0029665112000225.
13. Major G.C., Doucet E., Trayhurn P., Astrup A., Tremblay A.: Clinical significance of adaptive thermogenesis. Int J Obes (Lond). 2007 Feb;31(2):204-12. doi: 10.1038/sj.ijo.0803523.
14. Johannsen D.L., Knuth N.D., Huizenga R., Rood J.C., Ravussin E., Hall K.D.: Metabolic slowing with massive weight loss despite preservation of fat-free mass. J Clin Endocrinol Metab. 2012 Jul;97(7):2489-96. doi: 10.1210/jc.2012-1444.
15. Fothergill E., Guo J., Howard L., Kerns J.C., Knuth N.D., Brychta R., et al.: Persistent metabolic adaptation 6 years after "The Biggest Loser" competition. Obesity (Silver Spring). 2016 Aug;24(8):1612-9. doi: 10.1002/oby.21538.
16. Zinchenko A., Henselmans M.: Metabolic Damage: do Negative Metabolic Adaptations During Underfeeding Persist After Refeeding in Non-Obese Populations? Medical Research Archives. 2016 Dec;4(8). doi: 10.18103/mra.v4i8.908.
17. Lichtman S.W., Pisarska K., Berman E.R., Pestone M., Dowling H., Offenbacher E., et al.: Discrepancy between self-reported and actual caloric intake and exercise in obese subjects. N Engl J Med. 1992 Dec 31;327(27):1893-8. doi: 10.1056/NEJM199212313272701.

Źródło fotografii: pixabay.com

Szukasz wsparcia doświadczonego dietetyka klinicznego i/lub sportowego pracującego odpowiedzialnie w oparciu o sprawdzone i rzeczywiście dowiedzione naukowo metody? Koniecznie zapoznaj się z moją ofertą współpracy.

Wizytę błyskawicznie umówisz dzwoniąc pod numer telefonu 604188836 lub kontaktując się przez adres e-mail: kontakt@mateuszdurbas.pl