Хорошо известно, что избыточная энергия, полученная с пищей будет сохранена в организме, а недостаток этой энергии приведет к использованию своих запасов.
И многие специалисты считают, что понимания этого "уравнения" вполне достаточно для управления массой тела. В общем и целом, это так и есть. То, что "калория - это всегда калория" показано в этом материале, в котором сравнивали перекармливание жирами или углеводами.
Но, тем не менее, существуют кое-какие нюансы в отношении метаболизма при потреблении разных нутриентов (белков, жиров и углеводов) одинаковой энергетической ценности. Об этом в сегодняшнем материале.
Идея эксперимента
Определить, приводит ли избыток пищевых жиров к большему накоплению жира, чем избыток пищевых углеводов.
Испытуемые
Для исследования были привлечены мужчины в возрасте от 18 до 46 лет. Завершили эксперимент 9 худощавых (90-110% от идеальной массы тела) и 7 тучных (130-180% от идеальной массы тела) испытуемых. Данные по участникам на начало эксперимента можно увидеть на рисунке 1.
Дизайн эксперимента
- Каждый участник прошел два отдельных 14-дневных периода перекармливания;
- До начала эксперимента 7 дней участники придерживались изокалорийной диеты для сохранения массы тела;
- Далее избыток энергии был установлен на 50% выше базового потребления энергии и полностью обеспечивался жирами в течение одного периода и углеводами в течение другого периода;
- Участники проводили по 24 часа в метаболической камере для определения баланса энергии и питательных веществ на 7-й день исходного уровня (что соответствует 0-му дню эксперимента) и на 1-й, 7-й и 14-й дни каждого периода перекармливания;
- Физическая активность поддерживалась постоянной на протяжении всего исследования.
Питание
- Вся пища была предоставлена организаторами эксперимента и испытуемые должны были употреблять по крайней мере один прием пищи в лаборатории;
- Вся остальная еда была упакована для того, чтобы ее можно было забрать с собой и съесть дома или на рабочем месте;
- Сразу после подготовительной недели у испытуемых начался первый период переедания, который длился 14 дней. Дополнительные 50% энергии употреблялись в виде либо жиров, либо углеводов;
- 4-недельный период отдыха разделял первую и вторую фазы экспериментального периода. В течение первых 3 недель испытуемые могли свободно употреблять любую пищу по своему выбору. На четвертой неделе испытуемые получали рацион, соответствующий их потреблению на подготовительной неделе;
- Вторая фаза перекармливания в точности повторяла первую, за исключением того, что форма избыточной энергии (жиры или углеводы) была изменена.
Результаты
Масса и состав тела
- Масса тела значительно увеличилась после перекармливания как жирами, так и углеводами, причем наибольшее увеличение произошло между 1 и 7 днями (рис. 2);
- В конце паузы отдыха между фазами перекармливания масса тела снизилась почти до начальных значений;
- Масса тела худощавых испытуемых до первого и второго периодов перекармливания составляла 68,1±3,3 и 68,8±7,3 кг соответственно;
- У лиц с ожирением масса тела до первого и второго периодов перекармливания составляла 103,7±9,1 и 105,1±9,1 кг соответственно;
- Изменения состава тела, определенные с помощью подводного взвешивания, показаны на рисунке 3;
- Жировая и тощая масса тела значительно увеличивались при перекармливании и углеводами, и жирами;
- Не было никаких существенных различий между группами в изменении массы и состава тела (рис. 3);
Изменение энергетического баланса
- Увеличение расхода энергии, вызванное перекармливанием жирами, не было статистически значимым;
- При углеводном перекармливании наблюдалось достоверное увеличение расхода энергии на 7 и 14 сутки (рис. 4).
- На рисунке 5 показан расчетный запас энергии в виде доли избыточной потребляемой энергии;
- Большая часть избыточной энергии сохранялась при перекармливании жирами по сравнению с перекармливанием углеводами;
- При перекармливании жирами на протяжении всего исследования запасалось 91-95% избыточной энергии;
- В первый день перекармливания углеводами сохранялось примерно 90% избыточной энергии, на 7-й и 14-й дни она значительно снижалась - сохранялось 77% и 83% избыточной энергии соответственно (рис. 5).
Баланс питательных веществ
Окисление субстратов
- Наблюдаемые изменения в окислении питательных веществ сильно отличались при перекармливании углеводами и жирами;
- На рисунке 6 показаны изменения суточной скорости окисления белков, углеводов и жиров в течение каждого периода перекармливания;
- Окисление белков снижалось со временем в течение обоих периодов перекармливания, причем тенденция к снижению была выше при перекармливании углеводами, чем жирами;
- Перекармливание жирами вызывало лишь минимальные изменения в окислении жиров и углеводов, тогда как перекармливание углеводами приводило к значительным изменениям обоих (рис. 6);
- При перекармливании углеводами наблюдалось быстрое увеличение окисления углеводов и значительное снижение окисления жиров (рис. 6).
Сохранение субстратов
- Накопление энергии, белков, жиров и углеводов оценивали по балансу каждого из них (рис. 7);
- Энергетический баланс был близок к нулю на исходном уровне и стал положительным в течение обоих типов перекармливания;
- Углеводный баланс был положительным, а жировой баланс был отрицательным в начале исследования;
- Поскольку перекармливание жирами оказывало минимальное влияние на окисление жиров и углеводов, большая часть избыточного пищевого жира откладывалась в виде жира в организме (рис. 7);
- На рисунке 8 показаны запасы питательных веществ по отношению к общей избыточной энергии;
- Относительный жировой баланс был значительно выше, а углеводный баланс был ниже при переедании жирами по сравнению с перееданием углеводами;
- Тем не менее, относительный баланс жира при переедании углеводами значительно увеличивался с течением времени, достигая того же количества жира к 14-му дню, что и при перекармливании жирами на 14-й день;
- На рисунке 9 показаны концентрации инсулина, глюкозы и свободных жирных кислот натощак в день 0 и утром 15 дня каждого типа перекармливания;
- Значения показаны отдельно для худощавых и полных испытуемых;
- В целом, концентрация инсулина была выше, а концентрация свободных жирных кислот ниже утром 15-го дня после перекармливания углеводами, чем на 15-й день после перекармливания жирами;
- Концентрация глюкозы существенно не менялась в зависимости от диеты (рис. 9).
Выводы
- Было установлено, что объем положительного жирового баланса при жировом перекармливании составила 90-95% от избыточной энергии;
- Перекармливание жирами почти не увеличивало его окисление и высокая эффективность его накопления сохранялась на протяжении всего исследования;
- Перекармливание углеводами давало совсем другую картину - наблюдалось постоянное увеличение как окисления углеводов, так и общего расхода энергии. Таким образом больше избыточной энергии окислялось и меньше запасалось в организме, чем при перекармливании жирами;
- Тем не менее, любое переедание в конечном итоге приведет к ожирению. Независимо от состава рациона большая часть избыточной энергии сохранится в организме;
- Хотя авторы продемонстрировали различия между перееданием углеводами и жирами, факт остается фактом: ожирение может развиться от переедания углеводами;
- Исходя из результатов, можно предположить, что если ожирение возникает в результате длительного периода переедания, то состав избыточной энергии будет иметь относительно небольшое влияние на накопление жира. Но, при этом накопление жира будет немного больше, если избыток энергии будет состоять из жиров, а не из углеводов;
- В дальнейших исследованиях отдельно стоит изучать изменение аппетита при разных моделях переедания.
Получить доступ к неопубликованным лекциям, статьям и другим материалам, а также поддержать нашу работу можно на Boosty
Сейчас там опубликованы следующие материалы:
1. Конкурентный тренинг (лекция).
2. Весогонка в единоборствах (лекция).
3. Плиометрика в фитнесе (лекция).
4. Метаболические эффекты упражнений.
5. Зона жиросжигания - что мы о ней знаем (лекция).
6. Физиология аэробного и анаэробного порогов, МПК (лекция).
7. Все про Дроп-Сет (научный доклад).
8. Локальное жиросжигание (научный доклад).
9. Ишемический тренинг. Часть 1 и 2 (научный доклад).
10. Физподготовка в волейболе (три лекции).
11. Биоэнергетика спорта (обзорная лекция).
12. Классификация аэробных и анаэробных упражнений (лекция).
13. NEW! Статодинамика: 30 лет обсуждений Часть 1 (научный доклад).
14. NEW! Физиология жиросжигания. Часть 1 и 2. (Лекции по 3 часа).
Дополнительные материалы по этой теме:
Низкожировая диета без ограничения калорий и похудение. Научный эксперимент
Что лучше восстанавливает энергию в мышцах - фастфуд или спортпит? Научный эксперимент
Как влияют на скорость метаболизма дополнительные 100 грамм пищевых жиров. Научный эксперимент
Когда углеводы превращаются в жир? Что говорит наука
Источник: Horton TJ, Drougas H, Brachey A, Reed GW, Peters JC, Hill JO. Fat and carbohydrate overfeeding in humans: different effects on energy storage. Am J Clin Nutr. 1995 Jul;62(1):19-29.